CA2594975A1 - Remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsysteme fluidique - Google Patents
Remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsysteme fluidique Download PDFInfo
- Publication number
- CA2594975A1 CA2594975A1 CA002594975A CA2594975A CA2594975A1 CA 2594975 A1 CA2594975 A1 CA 2594975A1 CA 002594975 A CA002594975 A CA 002594975A CA 2594975 A CA2594975 A CA 2594975A CA 2594975 A1 CA2594975 A1 CA 2594975A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- component
- microchannel
- liquid
- filling
- degassing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 9
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 7
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 7
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 claims 1
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 claims 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 claims 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000009103 reabsorption Effects 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502723—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by venting arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0642—Filling fluids into wells by specific techniques
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/06—Fluid handling related problems
- B01L2200/0684—Venting, avoiding backpressure, avoid gas bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0825—Test strips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
- B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Procédé de remplissage d'un microcanal (12) formé dans un composant (10) d'un microsystème fluidique, réalisé en matériau plastique ou en élastomère susceptible d'absorber les gaz, le procédé consistant à dégazer le composant (10) et ensuite à introduire dans un puits d'alimentation (14) du microcanal (12) un liquide (24) qui remplit le microcanal (12) par aspiration produite par absorption par le matériau du gaz contenu dans le microcanal (12).
Description
REMPLISSAGE D'UN MICROCANAL D'UN COMPOSANT
D'UN MICROSYSTEME FLUIDIQUE
L'invention concerne le remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsystème fluidique ainsi qu'un tel composant adapté à ce remplissage.
Les composants des microsystèmes fluidiques sont le plus souvent réalisés en matériau plastique ou en élastomère et comprennent des microcanaux dont la largeur et la hauteur sont de quelques dizaines à
quelques centaines de micromètres. II est difficile de remplir de liquide ces microcanaux, d'autant plus que certains des matériaux les plus utilisés pour fabriquer ces composants sont hydrophobes, notamment le polydiméthylsiloxane ou PDMS.
Il faut aussi veiller à ce que le liquide introduit dans un microcanal d'un tel composant ne contienne pas de bulles d'air ou de gaz qui seraient susceptibles de gêner, voire d'arrêter l'écoulement du liquide dans le microcanal. De plus, le matériau plastique ou l'élastomère dans lequel est formé le composant absorbe facilement les gaz et est donc susceptible de dégazer et de libérer des bulles de gaz dans le liquide contenu dans le microcanal, par exemple en conséquence d'une élévation de température ou d'une baisse de la pression dans le microcanal.
La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes.
Elle propose un procédé de remplissage d'un microcanal dans un composant d'un microsystème fluidique, ce composant étant réalisé au moins en partie en matériau plastique ou en élastomère susceptible d'absorber des gaz avec lesquels il est en contact, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre ledit composant à un dégazage sous vide, puis à placer ce composant dans une atmosphère ambiante ou environnante, à introduire un liquide dans le microcanal du composant et à
remplir le microcanal dudit liquide en laissant agir sur le liquide une aspiration résultant d'une absorption par le composant des gaz contenus
D'UN MICROSYSTEME FLUIDIQUE
L'invention concerne le remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsystème fluidique ainsi qu'un tel composant adapté à ce remplissage.
Les composants des microsystèmes fluidiques sont le plus souvent réalisés en matériau plastique ou en élastomère et comprennent des microcanaux dont la largeur et la hauteur sont de quelques dizaines à
quelques centaines de micromètres. II est difficile de remplir de liquide ces microcanaux, d'autant plus que certains des matériaux les plus utilisés pour fabriquer ces composants sont hydrophobes, notamment le polydiméthylsiloxane ou PDMS.
Il faut aussi veiller à ce que le liquide introduit dans un microcanal d'un tel composant ne contienne pas de bulles d'air ou de gaz qui seraient susceptibles de gêner, voire d'arrêter l'écoulement du liquide dans le microcanal. De plus, le matériau plastique ou l'élastomère dans lequel est formé le composant absorbe facilement les gaz et est donc susceptible de dégazer et de libérer des bulles de gaz dans le liquide contenu dans le microcanal, par exemple en conséquence d'une élévation de température ou d'une baisse de la pression dans le microcanal.
La présente invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes.
Elle propose un procédé de remplissage d'un microcanal dans un composant d'un microsystème fluidique, ce composant étant réalisé au moins en partie en matériau plastique ou en élastomère susceptible d'absorber des gaz avec lesquels il est en contact, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre ledit composant à un dégazage sous vide, puis à placer ce composant dans une atmosphère ambiante ou environnante, à introduire un liquide dans le microcanal du composant et à
remplir le microcanal dudit liquide en laissant agir sur le liquide une aspiration résultant d'une absorption par le composant des gaz contenus
2 dans le microcanal.
Le composant en matériau plastique ou en élastomère qui a été
dégazé a tendance à réabsorber immédiatement les gaz avec lesquels il est en contact.
L'invention met à profit ce phénomène pour créer une aspiration dans un microcanal du composant et utilise cette aspiration pour remplir le microcanal de liquide.
L'aspiration provoquée par la réabsorption de gaz par le composant dégazé est largement suffisante pour remplir de liquide un microcanal de dimension usuelle.
Si le liquide introduit dans le microcanal contient lui-même des bulles d'air ou de gaz, celles-ci vont être absorbées par le composant de sorte que le liquide remplissant le canal est purgé de ces bulles d'air ou de gaz.
Le remplissage d'un microcanal d'un composant du type précité peut donc être réalisé automatiquement et de façon particulièrement fiable, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser les moyens connus à cet effet dans la technique antérieure, qui sont en général peu faciles à mettre en ceuvre et qui ne permettent pas de résoudre les problèmes causés par la présence de bulles d'air ou de gaz dans le liquide.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ce procédé consiste également à enfermer sous vide le composant dégazé dans un emballage hermétique et, ultérieurement, à ouvrir cet emballage pour utiliser le composant, cette utilisation comprenant une introduction d'un liquide dans un microcanal du composant, l'intervalle de temps entre l'ouverture de l'emballage du composant et l'introduction du liquide dans le microcanal du composant étant inférieur à une durée prédéterminée.
Cette durée prédéterminée est de 15 à 20 minutes environ quand le composant est en un élastomère du type PDMS.
Le dégazage du composant est réalisé sous un vide partiel pendant une durée minimale prédéterminée qui, par exemple, est d'environ 1 à 2 heures quand le dégazage est réalisé à une pression d'environ 100 à 200
Le composant en matériau plastique ou en élastomère qui a été
dégazé a tendance à réabsorber immédiatement les gaz avec lesquels il est en contact.
L'invention met à profit ce phénomène pour créer une aspiration dans un microcanal du composant et utilise cette aspiration pour remplir le microcanal de liquide.
L'aspiration provoquée par la réabsorption de gaz par le composant dégazé est largement suffisante pour remplir de liquide un microcanal de dimension usuelle.
Si le liquide introduit dans le microcanal contient lui-même des bulles d'air ou de gaz, celles-ci vont être absorbées par le composant de sorte que le liquide remplissant le canal est purgé de ces bulles d'air ou de gaz.
Le remplissage d'un microcanal d'un composant du type précité peut donc être réalisé automatiquement et de façon particulièrement fiable, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser les moyens connus à cet effet dans la technique antérieure, qui sont en général peu faciles à mettre en ceuvre et qui ne permettent pas de résoudre les problèmes causés par la présence de bulles d'air ou de gaz dans le liquide.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ce procédé consiste également à enfermer sous vide le composant dégazé dans un emballage hermétique et, ultérieurement, à ouvrir cet emballage pour utiliser le composant, cette utilisation comprenant une introduction d'un liquide dans un microcanal du composant, l'intervalle de temps entre l'ouverture de l'emballage du composant et l'introduction du liquide dans le microcanal du composant étant inférieur à une durée prédéterminée.
Cette durée prédéterminée est de 15 à 20 minutes environ quand le composant est en un élastomère du type PDMS.
Le dégazage du composant est réalisé sous un vide partiel pendant une durée minimale prédéterminée qui, par exemple, est d'environ 1 à 2 heures quand le dégazage est réalisé à une pression d'environ 100 à 200
3 mbar (1 à 2.104 Pa).
De préférence, pour le remplissage du microcanal du composant, du liquide est introduit dans un puits d'alimentation formé à une extrémité du microcanal, de sorte que le liquide introduit dans ce puits forme un obstacle isolant le microcanal de l'atmosphère environnante.
L'absorption du gaz contenu dans le microcanal par le composant permet alors un remplissage complet du microcanal par le liquide sans aucune bulle d'air ou de gaz.
L'invention propose également un composant d'un microsystème fluidique, réalisé au moins en partie en matière plastique ou en élastomère susceptible d'absorber des gaz et comprenant au moins un microcanai destiné à être rempli d'un liquide, ce composant étant caractérisé en ce qu'il a été préalablement dégazé sous vide et en ce qu'il est conditionné
sous vide dans un emballage hermétique.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composant comprend un puits d'alimentation ouvert à une extrémité et relié au microcanal par son autre extrémité.
L'extrémité du microcanal opposée à ce puits d'alimentation peut être fermée ou bien peut déboucher dans un autre puits d'alimentation.
Dans ce dernier cas, une partie médiane du microcanal a une section supérieure à celle des parties d'extrémités du microcanal reliées au puits d'alimentation et forme une zone de mélange de liquide.
Selon une autre caractéristique de l'invention, plusieurs microcanaux peuvent être reliés par une de leurs extrémités à un même puits d'alimentation.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le microcanal est formé dans une face inférieure du composant qui est appliquée sur un support approprié formant le fond du microcanal, et le puits d'alimentation précité débouche sur une face supérieure du composant.
Le support peut être en verre, en matériau plastique non dégazable ou en toute autre matière appropriée et peut ou non constituer un ensemble
De préférence, pour le remplissage du microcanal du composant, du liquide est introduit dans un puits d'alimentation formé à une extrémité du microcanal, de sorte que le liquide introduit dans ce puits forme un obstacle isolant le microcanal de l'atmosphère environnante.
L'absorption du gaz contenu dans le microcanal par le composant permet alors un remplissage complet du microcanal par le liquide sans aucune bulle d'air ou de gaz.
L'invention propose également un composant d'un microsystème fluidique, réalisé au moins en partie en matière plastique ou en élastomère susceptible d'absorber des gaz et comprenant au moins un microcanai destiné à être rempli d'un liquide, ce composant étant caractérisé en ce qu'il a été préalablement dégazé sous vide et en ce qu'il est conditionné
sous vide dans un emballage hermétique.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le composant comprend un puits d'alimentation ouvert à une extrémité et relié au microcanal par son autre extrémité.
L'extrémité du microcanal opposée à ce puits d'alimentation peut être fermée ou bien peut déboucher dans un autre puits d'alimentation.
Dans ce dernier cas, une partie médiane du microcanal a une section supérieure à celle des parties d'extrémités du microcanal reliées au puits d'alimentation et forme une zone de mélange de liquide.
Selon une autre caractéristique de l'invention, plusieurs microcanaux peuvent être reliés par une de leurs extrémités à un même puits d'alimentation.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le microcanal est formé dans une face inférieure du composant qui est appliquée sur un support approprié formant le fond du microcanal, et le puits d'alimentation précité débouche sur une face supérieure du composant.
Le support peut être en verre, en matériau plastique non dégazable ou en toute autre matière appropriée et peut ou non constituer un ensemble
4 unitaire avec le composant.
L'invention est applicable dans de nombreux domaines :
amortissement fluidique, analyse d'échantillons biologiques ou chimiques, réactions de catalyse hétérogène, d'hybridation d'ADN, d'agrégation de particules, etc...
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un composant selon l'invention conditionné sous vide dans un emballage hermétique ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe de ce composant sorti de son emballage et posé sur un support approprié ;
- les figures 3, 4 et 5 sont des vues correspondant à la figure 2 et représentent trois étapes du remplissage d'un microcanal du composant par un liquide ;
- la figure 6 est une vue schématique de dessus d'une variante de réalisation du composant ;
- la figure 7 est une vue schématique de dessus d'une autre variante de réalisation du composant ;
- la figure 8 est un organigramme des principales étapes du procédé
selon l'invention.
Le composant 10 représenté schématiquement aux figures 1 à 5 est un composant d'un microsystème fluidique réalisé au moins en partie en un élastomère tel que du PDMS (polydiméthylsiloxane) et se présente sous forme d'un petit bloc ou d'une plaquette dont une face comporte un microcanal 12 relié par l'une de ses extrémités à un puits d'alimentation 14 qui débouche sur une face opposée du composant 10, l'autre extrémité du microcanal étant fermée (non débouchante).
Ce composant 10 en élastomère a été, selon l'invention, dégazé
sous vide et conditionné sous vide dans un emballage hermétique 16 réalisé en un matériau approprié étanche aux gaz.
L'emballage 16 forme par exemple une alvéole dans laquelle est placé le composant 10 et qui est fermée de façon étanche par un opercule 18.
L'invention est applicable dans de nombreux domaines :
amortissement fluidique, analyse d'échantillons biologiques ou chimiques, réactions de catalyse hétérogène, d'hybridation d'ADN, d'agrégation de particules, etc...
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un composant selon l'invention conditionné sous vide dans un emballage hermétique ;
- la figure 2 est une vue schématique en coupe de ce composant sorti de son emballage et posé sur un support approprié ;
- les figures 3, 4 et 5 sont des vues correspondant à la figure 2 et représentent trois étapes du remplissage d'un microcanal du composant par un liquide ;
- la figure 6 est une vue schématique de dessus d'une variante de réalisation du composant ;
- la figure 7 est une vue schématique de dessus d'une autre variante de réalisation du composant ;
- la figure 8 est un organigramme des principales étapes du procédé
selon l'invention.
Le composant 10 représenté schématiquement aux figures 1 à 5 est un composant d'un microsystème fluidique réalisé au moins en partie en un élastomère tel que du PDMS (polydiméthylsiloxane) et se présente sous forme d'un petit bloc ou d'une plaquette dont une face comporte un microcanal 12 relié par l'une de ses extrémités à un puits d'alimentation 14 qui débouche sur une face opposée du composant 10, l'autre extrémité du microcanal étant fermée (non débouchante).
Ce composant 10 en élastomère a été, selon l'invention, dégazé
sous vide et conditionné sous vide dans un emballage hermétique 16 réalisé en un matériau approprié étanche aux gaz.
L'emballage 16 forme par exemple une alvéole dans laquelle est placé le composant 10 et qui est fermée de façon étanche par un opercule 18.
5 Le dégazage auquel est soumis le composant 10 avant son conditionnement est réalisé sous un vide partiel à une pression de 100 à
200 mbars par exemple (1 à 2.104 Pa) pendant une durée d'une à deux heures environ.
Pour être utilisé, le composant 10 est sorti de son emballage 16 et posé sur un support approprié 20 tel par exemple qu'une plaque de verre ou de matériau plastique approprié, le composant 10 étant posé sur cette plaque 20 par sa face dans laquelle est formé le microcanal 12.
Ce microcanal contient un réactif 22 qui est fixé, par exemple par greffage, en un point prédéterminé du support 20.
Lorsque le composant 10 est en PDMS ou analogue, son adhérence sur le support 20 en verre ou en matériau plastique est naturelle.
On introduit ensuite un liquide 24 dans le puits 14 comme représenté
en figure 3, de façon à remplir au moins une partie de ce puits par le liquide 24 qui forme alors un bouchon séparant le microcanal 12 de l'atmosphère environnante.
Le matériau du composant 10 est dans cet exemple naturellement hydrophobe et cette propriété du matériau et le gaz contenu dans le microcanal 12 s'opposent à ce que le liquide 24 remplisse le microcanal 12 et vienne au contact du réactif 22.
Toutefois, le composant 10 qui a été dégazé sous vide, absorbe les gaz avec lesquels il est en contact et notamment le gaz (c'est-à-dire de l'air dans la plupart des cas) qui remplit le microcanal 12. Cette absorption se traduit par une baisse de pression dans le microcanal 12 et donc par une aspiration du liquide contenu dans le puits 14. Les capacités d'absorption de gaz par le matériau dégazé du composant 10 sont telles que tout le gaz contenu dans le microcanal 12 peut être absorbé par le composant 10 et
200 mbars par exemple (1 à 2.104 Pa) pendant une durée d'une à deux heures environ.
Pour être utilisé, le composant 10 est sorti de son emballage 16 et posé sur un support approprié 20 tel par exemple qu'une plaque de verre ou de matériau plastique approprié, le composant 10 étant posé sur cette plaque 20 par sa face dans laquelle est formé le microcanal 12.
Ce microcanal contient un réactif 22 qui est fixé, par exemple par greffage, en un point prédéterminé du support 20.
Lorsque le composant 10 est en PDMS ou analogue, son adhérence sur le support 20 en verre ou en matériau plastique est naturelle.
On introduit ensuite un liquide 24 dans le puits 14 comme représenté
en figure 3, de façon à remplir au moins une partie de ce puits par le liquide 24 qui forme alors un bouchon séparant le microcanal 12 de l'atmosphère environnante.
Le matériau du composant 10 est dans cet exemple naturellement hydrophobe et cette propriété du matériau et le gaz contenu dans le microcanal 12 s'opposent à ce que le liquide 24 remplisse le microcanal 12 et vienne au contact du réactif 22.
Toutefois, le composant 10 qui a été dégazé sous vide, absorbe les gaz avec lesquels il est en contact et notamment le gaz (c'est-à-dire de l'air dans la plupart des cas) qui remplit le microcanal 12. Cette absorption se traduit par une baisse de pression dans le microcanal 12 et donc par une aspiration du liquide contenu dans le puits 14. Les capacités d'absorption de gaz par le matériau dégazé du composant 10 sont telles que tout le gaz contenu dans le microcanal 12 peut être absorbé par le composant 10 et
6 remplacé au fur et à mesure par le liquide 24 contenu dans le puits 14, comme représenté schématiquement aux figures 4 et 5.
Si, éventuellement, le liquide 24 contient lui-même des bulles d'air ou de gaz, ces bulles vont être absorbées par le matériau du composant 10 lors du remplissage du microcanal 12 par le liquide 24.
Lorsque le microcanal 12 est totalement rempli comme représenté
en figure 5, on peut procéder aux opérations prévues pour réaliser une réaction donnée du liquide 24 sur le réactif 22, ces opérations comprenant par exemple des cycles de chauffage, de maintien en température, etc...
pendant une durée plus ou moins longue.
Lors de ce traitement, le matériau du composant 10 qui a réabsorbé
relativement peu de gaz depuis son déconditionnement, n'est pas susceptible, pendant une durée de plusieurs heures, de libérer des bulles d'air ou de gaz dans le liquide 24 contenu dans le microcanal 12, ce qui permet de réaliser sans difficulté les réactions prévues.
Typiquement, un composant 10 dégazé et conditionné sous vide comme indiqué plus haut, doit être utilisé dans les 15 à 20 minutes qui suivent l'ouverture de l'emballage 16, la réabsorption de gaz par le matériau du composant 10 étant suffisante pour assurer le remplissage du ou des microcanaux 12 par le ou les liquides appropriés, après quoi le composant 10 peut être utilisé pendant 5 à 6 heures environ sans libérer de bulles de gaz dans le ou les microcanaux 12 au cours de son utilisation.
La configuration du composant et de son ou de ses microcanaux et puits d'alimentation peut être quelconque.
Par exemple, comme représenté schématiquement en figure 6, un même puits d'alimentation 14 peut être relié aux extrémités de plusieurs microcanaux 12 s'étendant en étoile autour du puits 14.
Comme représenté schématiquement en figure 7, un même microcanal 12 peut être relié à ses extrémités à deux puits d'alimentation 14 et comprendre une zone médiane 26 de plus grande dimension, formant une zone de mélange des liquides introduits dans les puits 14.
Si, éventuellement, le liquide 24 contient lui-même des bulles d'air ou de gaz, ces bulles vont être absorbées par le matériau du composant 10 lors du remplissage du microcanal 12 par le liquide 24.
Lorsque le microcanal 12 est totalement rempli comme représenté
en figure 5, on peut procéder aux opérations prévues pour réaliser une réaction donnée du liquide 24 sur le réactif 22, ces opérations comprenant par exemple des cycles de chauffage, de maintien en température, etc...
pendant une durée plus ou moins longue.
Lors de ce traitement, le matériau du composant 10 qui a réabsorbé
relativement peu de gaz depuis son déconditionnement, n'est pas susceptible, pendant une durée de plusieurs heures, de libérer des bulles d'air ou de gaz dans le liquide 24 contenu dans le microcanal 12, ce qui permet de réaliser sans difficulté les réactions prévues.
Typiquement, un composant 10 dégazé et conditionné sous vide comme indiqué plus haut, doit être utilisé dans les 15 à 20 minutes qui suivent l'ouverture de l'emballage 16, la réabsorption de gaz par le matériau du composant 10 étant suffisante pour assurer le remplissage du ou des microcanaux 12 par le ou les liquides appropriés, après quoi le composant 10 peut être utilisé pendant 5 à 6 heures environ sans libérer de bulles de gaz dans le ou les microcanaux 12 au cours de son utilisation.
La configuration du composant et de son ou de ses microcanaux et puits d'alimentation peut être quelconque.
Par exemple, comme représenté schématiquement en figure 6, un même puits d'alimentation 14 peut être relié aux extrémités de plusieurs microcanaux 12 s'étendant en étoile autour du puits 14.
Comme représenté schématiquement en figure 7, un même microcanal 12 peut être relié à ses extrémités à deux puits d'alimentation 14 et comprendre une zone médiane 26 de plus grande dimension, formant une zone de mélange des liquides introduits dans les puits 14.
7 De nombreuses autres variantes de configuration sont bien entendu possibles.
Typiquement et de façon classique, les dimensions des microcanaux 12 sont de quelques dizaines à quelques centaines de pm en hauteur et en largeur.
La présente invention permet toutefois, si cela est utile, de réaliser des microcanaux dont les dimensions en hauteur et en largeur sont inférieures à celles indiquées ci-dessus et qui seraient très difficiles à
remplir de liquide par les moyens connus de la technique antérieure.
Le procédé de remplissage selon l'invention permet dans tous les cas d'assurer un remplissage total des microcanaux 12, même si leurs dimensions sont très faibles et si le matériau du composant 10 est hydrophobe.
Comme représenté schématiquement en figure 8, le procédé selon l'invention consiste essentiellement en un dégazage préalable 30 du composant 10 par exposition à un vide partiel pendant une durée suffisante, ce dégazage étant suivi par un conditionnement sous vide 32 dans un emballage hermétique, le composant 10 ainsi conditionné pouvant être stocké un certain temps.
Pour son utilisation, le composant 10 est déconditionné (étape 34) et doit être utilisé en 36 dans les 15 à 20 minutes qui suivent l'ouverture de l'emballage hermétique.
En variante, il est bien entendu possible de dégazer le composant 10 de la façon indiquée, puis de l'utiliser dans les 15 à 20 minutes qui suivent la fin du dégazage, sans le conditionner entre temps dans un emballage hermétique.
Dans une autre variante, il est aussi possible de poser ou fixer le composant 10 sur le support 20 comportant le ou les réactifs 22, de dégazer de la façon précitée l'ensemble composant 10-support 20, d'enfermer sous vide cet ensemble dans un emballage étanche et de le stocker avant de l'utiliser.
Typiquement et de façon classique, les dimensions des microcanaux 12 sont de quelques dizaines à quelques centaines de pm en hauteur et en largeur.
La présente invention permet toutefois, si cela est utile, de réaliser des microcanaux dont les dimensions en hauteur et en largeur sont inférieures à celles indiquées ci-dessus et qui seraient très difficiles à
remplir de liquide par les moyens connus de la technique antérieure.
Le procédé de remplissage selon l'invention permet dans tous les cas d'assurer un remplissage total des microcanaux 12, même si leurs dimensions sont très faibles et si le matériau du composant 10 est hydrophobe.
Comme représenté schématiquement en figure 8, le procédé selon l'invention consiste essentiellement en un dégazage préalable 30 du composant 10 par exposition à un vide partiel pendant une durée suffisante, ce dégazage étant suivi par un conditionnement sous vide 32 dans un emballage hermétique, le composant 10 ainsi conditionné pouvant être stocké un certain temps.
Pour son utilisation, le composant 10 est déconditionné (étape 34) et doit être utilisé en 36 dans les 15 à 20 minutes qui suivent l'ouverture de l'emballage hermétique.
En variante, il est bien entendu possible de dégazer le composant 10 de la façon indiquée, puis de l'utiliser dans les 15 à 20 minutes qui suivent la fin du dégazage, sans le conditionner entre temps dans un emballage hermétique.
Dans une autre variante, il est aussi possible de poser ou fixer le composant 10 sur le support 20 comportant le ou les réactifs 22, de dégazer de la façon précitée l'ensemble composant 10-support 20, d'enfermer sous vide cet ensemble dans un emballage étanche et de le stocker avant de l'utiliser.
Claims (14)
1. Procédé de remplissage d'un microcanal dans un composant d'un microsystème fluidique, ce composant étant réalisé au moins en partie en un matériau plastique ou en un élastomère susceptible d'absorber des gaz avec lesquels il est en contact, caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre le composant (10) à un dégazage sous vide, puis à placer ce composant dans une atmosphère ambiante ou environnante, à introduire un liquide (24) dans le microcanal (12) du composant et à remplir le microcanal (12) du liquide (24) en laissant agir sur le liquide une aspiration résultant d'une absorption par le composant du gaz contenu dans le microcanal (12).
2. Procédé de remplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à enfermer sous vide le composant dégazé (10) dans un emballage hermétique (16) et, ultérieurement à ouvrir cet emballage pour utiliser le composant (10), cette utilisation comprenant une introduction de liquide dans le microcanal (12) du composant, l'intervalle de temps entre l'ouverture de l'emballage (16) du composant et l'introduction du liquide dans le microcanal (12) du composant étant inférieur à une valeur prédéterminée.
3. Procédé de remplissage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'intervalle de temps est de 15 à 20 minutes environ quand le composant est en élastomère du type PDMS.
4. Procédé de remplissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire le liquide (24) dans un puits d'alimentation (14) formé à une extrémité du microcanal (12) de sorte que le liquide introduit dans ce puits forme un obstacle isolant le microcanal (12) de l'atmosphère environnante.
5. Procédé de remplissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dégazage du composant (10) est réalisé sous un vide partiel pendant une durée minimale prédéterminée.
6. Procédé de remplissage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la durée du dégazage est d'environ 1 à 2 heures quand le dégazage est réalisé à une pression d'environ 100 à 200 mbars (1 à 2.10 4 Pa).
7. Procédé de remplissage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant (10) est posé ou fixé sur un support (20) quand il est dégazé puis conditionné sous vide.
8. Composant d'un microsystème fluidique, réalisé au moins en partie en matière plastique ou en élastomère susceptible d'absorber des gaz et comprenant au moins un microcanal (12) destiné à être rempli d'un liquide, caractérisé en ce qu'il a été préalablement dégazé sous vide et est conditionné sous vide dans un emballage hermétique (16).
9. Composant selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un puits d'alimentation (14) ouvert à l'une de ses extrémités et relié au microcanal (12) à son autre extrémité.
10. Composant selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'extrémité du microcanal (12) opposée au puits d'alimentation (14) est fermée.
11. Composant selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'extrémité du microcanal (12) opposée au puits d'alimentation (14) débouche dans un autre puits d'alimentation (14).
12. Composant selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une partie médiane (26) du microcanal a des dimensions en section supérieure à celles des parties d'extrémités du microcanal reliées aux puits d'alimentation (14) et forme une zone de mélange de liquide.
13. Composant selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que plusieurs microcanaux (12) sont reliés à un même puits d'alimentation (14).
14. Composant selon l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que le microcanal (12) est formé dans une face inférieure du composant (10) qui est appliquée sur un support approprié (20) formant le fond du microcanal (12) et en ce que le puits d'alimentation (14) débouche sur une face supérieure du composant (10).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0500511A FR2880880B1 (fr) | 2005-01-18 | 2005-01-18 | Remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsysteme fluidique |
| FR0500511 | 2005-01-18 | ||
| PCT/FR2006/000010 WO2006077299A1 (fr) | 2005-01-18 | 2006-01-04 | Remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsysteme fluidique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2594975A1 true CA2594975A1 (fr) | 2006-07-27 |
Family
ID=34953988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002594975A Abandoned CA2594975A1 (fr) | 2005-01-18 | 2006-01-04 | Remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsysteme fluidique |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080008627A1 (fr) |
| EP (1) | EP1846161A1 (fr) |
| JP (1) | JP2008533437A (fr) |
| CA (1) | CA2594975A1 (fr) |
| FR (1) | FR2880880B1 (fr) |
| WO (1) | WO2006077299A1 (fr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100287189A1 (en) * | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Acceleration of tag placement using custom hardware |
| DE102009052828A1 (de) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | Stiftung Caesar Center Of Advanced European Studies And Research | Verfahren zum blasenfreien Befüllen einer Mikrokavität |
| US20180163713A1 (en) * | 2015-06-23 | 2018-06-14 | Nanocellect Biomedical, Inc. | Systems, apparatuses, and methods for cell sorting and flow cytometry |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4537747A (en) * | 1983-03-16 | 1985-08-27 | Chemetrics, Inc. | Disposable device for sampling and diluting |
| US6143496A (en) * | 1997-04-17 | 2000-11-07 | Cytonix Corporation | Method of sampling, amplifying and quantifying segment of nucleic acid, polymerase chain reaction assembly having nanoliter-sized sample chambers, and method of filling assembly |
| DE19750452A1 (de) * | 1997-11-14 | 1999-06-02 | Juergen Bethkenhagen | Sterile Verpackung von Blutentnahmevorrichtungen und Verfahren zum Herstellen solcher Verpackungen |
| US6899137B2 (en) * | 1999-06-28 | 2005-05-31 | California Institute Of Technology | Microfabricated elastomeric valve and pump systems |
| US6743399B1 (en) * | 1999-10-08 | 2004-06-01 | Micronics, Inc. | Pumpless microfluidics |
| US6875619B2 (en) * | 1999-11-12 | 2005-04-05 | Motorola, Inc. | Microfluidic devices comprising biochannels |
| JP2002018271A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-22 | Kawamura Inst Of Chem Res | 微小ケミカルデバイス |
| US6553319B1 (en) * | 2001-07-10 | 2003-04-22 | Southwest Research Institute | Unattended liquid sample monitoring and liquid sample storage system |
| JP2003299485A (ja) * | 2002-04-10 | 2003-10-21 | Sekisui Chem Co Ltd | 温度制御型マイクロリアクター及びマイクロリアクターシステム |
| EP1587623A2 (fr) * | 2003-01-14 | 2005-10-26 | Micronics, Inc. | Dispositifs microfluidiques pour la manipulation et l'analyse de fluides |
-
2005
- 2005-01-18 FR FR0500511A patent/FR2880880B1/fr active Active
-
2006
- 2006-01-04 WO PCT/FR2006/000010 patent/WO2006077299A1/fr active Application Filing
- 2006-01-04 CA CA002594975A patent/CA2594975A1/fr not_active Abandoned
- 2006-01-04 EP EP06704667A patent/EP1846161A1/fr not_active Withdrawn
- 2006-01-04 JP JP2007551695A patent/JP2008533437A/ja active Pending
-
2007
- 2007-07-17 US US11/778,925 patent/US20080008627A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2880880B1 (fr) | 2008-06-20 |
| US20080008627A1 (en) | 2008-01-10 |
| EP1846161A1 (fr) | 2007-10-24 |
| WO2006077299A1 (fr) | 2006-07-27 |
| JP2008533437A (ja) | 2008-08-21 |
| FR2880880A1 (fr) | 2006-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9983105B2 (en) | Liquid reagent storage and operation of analytical devices | |
| FR2521956A1 (fr) | Procede pour la conservation et la mise en oeuvre d'un reactif d'analyse ou autre substance servant a des analyses, et conditionnement de reactif pour l'application du procede | |
| FR2971500A1 (fr) | Microsysteme pour des applications fluidiques, son procede de fabrication et d'utilisation pour un microsysteme | |
| CA2594975A1 (fr) | Remplissage d'un microcanal d'un composant d'un microsysteme fluidique | |
| JP2014503426A (ja) | ブリスタ包装材に液体を充填する方法及び液体を充填するためのキャビティを備えたブリスタ包装材 | |
| FR2891908A1 (fr) | Dispositif et procede pour la realisation d'essais sur des materiaux | |
| FR2910629A1 (fr) | Dispositifs de prelevement et confinement de contaminations chimiques, dispositif de transport associe et application au transport de prelevements chimiques vers une unite d'analyse chimique | |
| EP1657158B1 (fr) | Dispositif d'ouverture et/ou de fermeture d'un emballage hermétique, notamment destiné à la conservation de produits agroalimentaires | |
| JP2013542146A (ja) | 液体用ブリスタ包装材 | |
| WO2004000449A1 (fr) | Dispositif fluidique permettant de maniere thermo-pneumatique l'isolement et eventuellement l'agitation du contenu d'une cavite operatoire | |
| EP1312556A1 (fr) | Dispositif d'ouverture et fermeture d'un emballage hermétique | |
| EP0917862A1 (fr) | Paillette avec insert adaptateur | |
| US7566421B2 (en) | Encapsulated sorbent tube | |
| CA2362701A1 (fr) | Carte d'analyse dont le remplissage est associe a au moins un volume tampon | |
| EP1225437A1 (fr) | Dispositif de maintien d'un solide dans un tube, et test utilisant un tel dispositif | |
| US7077017B2 (en) | Container with a frangible seal | |
| EP1241108A1 (fr) | Emballage | |
| EP0084512B1 (fr) | Poche siamoise stérile | |
| EP3173114B1 (fr) | Dispositif pour réaliser une connexion hermétique entre une aiguille et un conteneur | |
| FR2590239A1 (fr) | Recipient applicateur d'un produit obtenu extemporanement par melange | |
| WO2023237539A1 (fr) | Puce de détection pcr, appareil de test associé et système d'analyse de mise en oeuvre | |
| FR2949260A1 (fr) | Dispositif de collecte d'echantillon de produits, notamment des produits chimiques | |
| FR2618452A1 (fr) | Paillettes pour la conservation de petites quantites de substances notamment biologiques | |
| FR2897342A1 (fr) | Procede de fabrication d'un contenant du type comportant deux ou plusieurs compartiments | |
| FR2686247A1 (fr) | Paillette destinee a recevoir une substance biologique. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |