EP1159069A1 - Dispositif de pompage permettant de transferer au moins un fluide dans un consommable - Google Patents

Dispositif de pompage permettant de transferer au moins un fluide dans un consommable

Info

Publication number
EP1159069A1
EP1159069A1 EP00910910A EP00910910A EP1159069A1 EP 1159069 A1 EP1159069 A1 EP 1159069A1 EP 00910910 A EP00910910 A EP 00910910A EP 00910910 A EP00910910 A EP 00910910A EP 1159069 A1 EP1159069 A1 EP 1159069A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compartment
compartments
transfer
arrival
liquid
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.)
Withdrawn
Application number
EP00910910A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Bruno Colin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biomerieux SA
Original Assignee
Biomerieux SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biomerieux SA filed Critical Biomerieux SA
Publication of EP1159069A1 publication Critical patent/EP1159069A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • B01L3/50273—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 the means or forces applied to move the fluids
    • 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
    • B01L2300/0861—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts

Definitions

  • the present invention relates to a pumping device to allow the transfer of a fluid sample into a sealed consumable, the transfer taking place between at least a first compartment, called the departure, and at least a second compartment, called the arrival, via a narrowing such as a canal.
  • the invention also relates to a method for implementing such a device.
  • Document WO-A-97/27324 uses substantially the same configuration since the transfer of liquids in a sealed compartment is carried out by the external action exerted on a flexible wall of a compartment.
  • the objective is also identical because it allows amplifications of nucleic acids using PCR technology, without contamination, the device being sealed. It comprises a pumping device to allow the transfer of a fluidic sample into a sealed consumable, the transfer taking place between at least a first compartment, said to start, and at least a second compartment, said to arrive, via a narrowing such as a canal.
  • the position of the departure and arrival compartments is not important according to the invention of the applicants, only the position of the points of intersection is essential, more precisely: "the point of intersection between a departure compartment and the narrowing is positioned in the lower part, and preferably at the lowest level, of this departure compartment, and the point of intersection between an arrival compartment and said narrowing is positioned in the upper part, and preferably at highest level, of this arrival compartment. It is these two characteristics which allow the complete transfer of the liquid contained in the departure compartment to the arrival compartment while playing on gravity. This is not the case with the document cited above since for the supply chambers which contain and which contain either the structural elements for carrying out the amplification or the polymerase enzyme, this point of intersection is not in the lowest position.
  • the map of this international application is not in a vertical position but horizontal, since it is specified an upper surface and a lower surface connected to each other by an edge.
  • This document of the state of the art provides that a compartment can be deformed, so that each deformation activates the transfer of all or part of the sample, this deformation is not due to the deformation of the film only but it is due to the presence of an added cushion on the film, which does not facilitate the manufacture of such a system.
  • the present invention proposes to solve this problem by advantageously positioning, on the one hand, the departure compartment or compartments relative to the arrival compartment or compartments, and on the other hand, the compartments with respect to the transfer channels.
  • the present invention relates to a pumping device to allow the transfer of a fluidic sample into a sealed consumable, the transfer being effected between at least a first compartment, called the start, and at least a second compartment, said of arrival, via a narrowing such as a channel, characterized in that the point of intersection between a starting compartment and the narrowing is positioned in the lower part, and preferably at the lowest level, of this starting compartment , that the point of intersection between an arrival compartment and said narrowing is positioned in the upper part, and preferably at the highest level, of this arrival compartment, and that at least one of the departure compartments and / or arrival can be deformed, so that each deformation activates the transfer of the sample.
  • a narrowing such as a channel
  • This narrowing can be constituted, in addition to a channel, by a pipe of more or less large dimension, whether in length, in diameter or in section, it can also be a simple bottleneck.
  • the only necessity lies in the fact that at the point of intersection of this narrowing with the departure or arrival compartment, the section of the narrowing is less than the section of the compartment.
  • the point of intersection between a departure compartment and the narrowing is in contact with the sample, and the point of intersection between an arrival compartment and said narrowing is not in contact with said sample.
  • the departure compartment or compartments are placed vertically, substantially above the arrival compartment or compartments. The term substantially should be interpreted as meaning that the two compartments are not positioned one above the other with respect to the vertical. The concepts of verticality and horizontality are always given in the present application in relation to the force of gravity.
  • the point of intersection between a departure compartment and the narrowing is in the upper position relative to the point of intersection between an arrival compartment and said narrowing.
  • This upper position must be interpreted as being in a first horizontal plane, containing the first point of intersection mentioned above, in a higher position relative to a second horizontal plane, containing the first point of intersection mentioned above.
  • each compartment which can be deformed comprises at least one partition which can be deformed, such as a flexible film glued on at least one side of the consumable.
  • the consumable is a card that works in an inclined or vertical position, preferably in a vertical position.
  • inclined position is measured in relation to the angle made by the card with a horizontal plane. This angle must be greater than 10 °, advantageously greater than 45 ° and preferably 90 ° which corresponds to the vertical position.
  • each narrowing is traversed longitudinally, in whole or in part, by at least one tab which facilitates the drainage of the fluid sample.
  • At least one of the compartments is associated with a buffer volume.
  • the present invention also relates to a pumping method, which consists in deforming at least once a device as described above.
  • this process consists in deforming at least one of the starting compartments to create a higher than normal pressure in the gas volume of this compartment, in order to transfer all or part of the liquid contained by said liquid in at least one compartment of arrival.
  • this method consists in deforming at least one of the inlet compartments to create an overpressure in the gas volume of this compartment, in order to transfer all or part of the gas contained by said liquid in at least one starting compartment.
  • the process combines the two previous techniques. It alternately consists of:
  • the method in the case where a buffer volume is associated with at least one of the departure and / or arrival compartments, the method consists in simultaneously deforming the departure and / or arrival compartment and the buffer volume.
  • the flexible film when the flexible film is pressed to compress the volume of one of the compartments, it is also possible to simultaneously compress the buffer volume which is associated with it.
  • each container is covered with a flexible film, which can be the same, provided that said film sandwiches said card. It is of course possible to combine this fourth embodiment with the other embodiments.
  • a striker movable between two positions exerting a series of successive pressures on the compartment.
  • This striker can be mobile for example by the action of an electric or pneumatic motor.
  • This striker can be made of any material such as metal, plastic, provided that its mechanical strength allows it to exert pressure or successive pressures on the compartment which can be deformed.
  • the use of such a device relates to a consumable for the analysis of one or more different liquid samples, in which it is sought to identify one or more analytes according to all the simple or complex analysis processes involving one or more different reagents depending on the chemical, physical or biological nature of the analyte (s) sought.
  • the technical principles defined below are not limited to a particular analyte, the only condition being that the analyte is distributed in the sample to be analyzed in suspension or in solution.
  • the analysis process implemented can be carried out, in homogeneous or heterogeneous or mixed form.
  • ligand any biological species such as, for example, an antigen, an antigen fragment, a peptide, antibody, antibody fragment, hapten, nucleic acid, nucleic acid fragment, hormone, vitamin.
  • An example of the application of analytical techniques concerns immunoassays, whatever their format, by direct analysis or by competition.
  • Another example of application relates to the detection and / or quantification of nucleic acids comprising all the operations necessary for this detection and / or this quantification from any sample containing the target nucleic acids.
  • sealed consumable is particularly important in the case where an enzymatic amplification reaction is carried out in the consumable, since the contamination problems linked to these reactions can be avoided by the use of a sealed consumable and that it is particularly advantageous to have a simple system for moving liquids as described in the present invention.
  • the notion of sealed consumable must be understood as a sealed consumable during certain phases of the process and in particular during the phase of displacement of fluids by pumping. In fact, it is necessary to introduce a sample containing one or more ligands to be analyzed into a consumable in order to carry out the analysis of said ligands.
  • the consumable must therefore be opened. Similarly, it is not necessary for the entire consumable to be sealed in order to carry out the invention.
  • the fluid part concerned by the pumping device can be isolated for example by a valve system while another part is open towards the outside to bring reagents to a predetermined place of the consumable for subsequent reactions.
  • FIG. 1 represents a view in partial longitudinal section of a device for pumping a sealed consumable, according to the present invention, in the simplest possible embodiment, since there is a departure compartment and a compartment d 'arrival.
  • Figure 2 shows a partial cross-sectional view of the compartment of a pumping device according to Figure 1
  • FIG. 3 represents a partial longitudinal section view of a device for pumping a sealed consumable, according to the present invention, in a more complex embodiment, since there is a departure compartment and three arrival compartments .
  • FIG. 4 represents a view in longitudinal section of a sealed consumable, which comprises a pumping device according to the present invention, in a complex embodiment substantially identical to FIG. 2, but comprising three important differences. First of all, there is a departure compartment and five arrival compartments. Then, the arrival compartments have a particular configuration. And the layout of the departure compartment compared to the arrival compartments is different from the previous figures.
  • FIG. 5 represents a partial longitudinal section view of a device for pumping a sealed consumable, according to the present invention, in a more complex embodiment, since there are three departure compartments and three arrival compartments .
  • Figure 6 shows a partial cross-sectional view identical to Figure 2, but in which the flexible film of the pumping device is subjected to an external force which induces pumping.
  • the present invention relates to a pumping device 1, well represented in FIGS. 1 to 5, which is particularly well suited to the transfer of fluids, whether in liquid or gaseous form, inside a sealed consumable 3.
  • Figures 1 to 3 and 5 are views in longitudinal section along different embodiments of the pumping device
  • Figure 1 shows a simple embodiment of the present invention. It is characterized by the presence of a first said departure compartment 4 located in the upper part and a second said arrival compartment 5 located in the lower position.
  • the two compartments 4 and 5 are connected to each other by a channel 6, the shape of which is adapted.
  • the volume of this channel 6 must be of a volume adapted to the size of the compartments and the positioning of the compartments between them. Details will be provided later.
  • channel 6 the location of channel 6 relative to the compartment meets certain characteristics.
  • this insertion point is located at the bottom of the start compartment 4 while it is located at the top of the arrival compartment 5.
  • a fluid sample 2 is present in the pumping device 1.
  • This sample 2 is in fact liquid.
  • the point of intersection between the channel 6 and the starting compartment 4 is therefore in contact with the sample 2 which, under the action of gravity, is found at the bottom of said compartment 4.
  • the point of intersection of channel 6 with compartment 5 is in contact with the air contained in said compartment 5, the liquid 2 being present throughout the pipe 6.
  • the fluid sample 2 is therefore present only at the bottom of compartment 5.
  • FIG. 1 there is therefore an alternation between the gas constituted by air and the sample constituted by a liquid 2.
  • the sealed consumable 3 containing the pumping device 1 is partially represented in FIG. 2, which represents a sectional view along AA of FIG. 1. It is noted that it is essentially a card comprising cavities, said cavities being delimited on one side by the material constituting the consumable 3, for example plastic, and on the other side by a very thin partition 7 which is endowed with flexibility, it may be a polyethylene film or any other material which can be deformed, such as silicone, latex, a polyimide.
  • the nature of the flexible film can also vary depending on the nature of the analysis card and the fluids tested, in particular for compatibility reasons.
  • a TPX (polymethylethylpentene) or BOPP (bi-oriented polypropylene) polymer film makes it possible to carry out biological tests.
  • the fixing of these films can be carried out by gluing (coating of glue, such as for example silicone glues on the film) or by welding.
  • glue such as for example silicone glues on the film
  • An example of adhesive BOPP is provided by the company
  • BioMérieux Inc (St Louis, MO, USA) under the reference 022004-2184.
  • the analysis card is obtained by machining a technical plastic material such as impact polystyrene reference R540E from the company GOODFELLOW, compatible with the treated liquids.
  • the card could be obtained by precision molding, but all other manufacturing methods, and in particular those used in semiconductor techniques such as those described in patent application WO-A-97/02357 , can be used for the manufacture of the analysis card.
  • Another condition for operating the device is to have a drop in the liquid when this liquid is at the intersection of the channels
  • this system is also found at the level of the inlet compartment 5 only and that the pumping is then carried out by actuating a film 7 present only at the level of this inlet compartment 5.
  • the volume of departure from the inlet compartment, once compressed, is reduced and the air is transferred via channel 6 to the departure compartment 4.
  • the volume of exhaust air of the arrival compartment 5 is large enough to reach the departure compartment 4.
  • this volume of air displaced must be greater than the volume of channel 6.
  • FIG. 3 another embodiment is shown comprising a single starting compartment 4 and three arrival compartments 5.
  • the channel 6 has a particular structure, since there is a primary channel 8 for each compartment 4 or 5 and an intermediate channel 9 making it possible to make the connection between all of the primary channels 8.
  • the shape of the different channels such as channels 6, 8, 9, 10 and 11, must have a shape adapted to the various embodiments, and in particular when a distribution function exists in the system with a multitude of inlet compartments, the person skilled in the art will choose a shape for each channel allowing distribution balanced including by playing on the pressure drops.
  • Elbows, narrowing are, for example, means to modulate this pressure drop and not to favor the preferential filling of an inlet compartment.
  • a person skilled in the art can play on these forms of channels to promote filling.
  • the size and nature of the channel will also be chosen to allow the liquid-gas exchange necessary for the operation of the pumping device.
  • the section of the narrowing channel 6 will be adapted as a function of the viscosity of the liquid to allow the air bubble to rise. It is particularly advantageous to minimize the volume of the narrowing channel 6 relative to the volume of liquid to be transferred to avoid dead volumes, especially in the case where the starting compartment is not located above, compared to the concept of gravity. , of the arrival compartment (s).
  • valves also makes it possible to control the filling of the inlet compartments possibly in combination with the shape of the channels.
  • These valves can have different functions such as for example a distribution function used to direct the fluid in a particular direction, to replace the distribution channel 11 in FIG. 4 or a closing / opening function to isolate the card or a compartment such as on valve 15 in Figure 4.
  • Figure 5 is also a particular embodiment in which there are three starting compartments 4 and three arrival compartments 5.
  • the channel or narrowing 6 is then of a slightly more complex structure since there is for each compartment 4 or 5 a primary channel 8, as already shown in FIG. 3, but also an intermediate channel 9 for each group of departure 4 or arrival compartments 5.
  • the two intermediate channels 9 are positioned parallel l to each other. Between these two channels 9, there are present two so-called secondary channels 10.
  • the number of these secondary channels 10 is absolutely not imposed. There may be one or more.
  • the two channels 10 are in fact arranged to allow a better distribution of the liquid samples 2, which are transferred from the departure compartments 4 to the arrival compartments 5. This type of reaction also requires a good quantification of the volumes transferred.
  • the present invention allows such a controlled distribution. This function will be explained later.
  • the present invention should therefore be understood as being capable of reversing the role of the gas and the liquid since each compartment, at one time of the pumping process, is partially filled with one and the other constituent.
  • the starting compartment may be full of liquid and the arrival compartment full of gas.
  • said inlet compartment already contains at least one substance, which may be liquid and / or solid. It may for example be a coating containing at least one reagent intended to react with the transferred sample 2.
  • FIG. 4 represents an embodiment substantially closer to the industrial models which can be manufactured. It is a system substantially identical to FIG. 3 since there is a single departure compartment 4 and five arrival compartments 5.
  • Figures 3 and 4 there are also substantial differences between these Figures 3 and 4.
  • the starting compartment 4 is located below the arrival compartments 5.
  • the embodiments of Figures 1 to 3 and 5 are therefore particularly interesting.
  • a second difference lies in the structure of the arrival compartments. These include in the upper position a device 13 for breaking bubbles which has also been the subject of a patent application by the applicant as indicated above.
  • the total volume of liquid transferable by this device can vary from 0.5 to 5000 microliters, advantageously from 2 to 2000 microliters and preferably from 5 to 1000 microliters. In the case of a large volume, such as for example greater than 500 microliters, it is preferable to choose an embodiment by successive pressure for transferring fractions of liquid with a volume of between 5 and 100 microliters ( ⁇ l).
  • the volume of the starting compartment varies in the same proportions or can be significantly greater than the total volume to be transferred.
  • the chamber 4 has a volume of between 2 and 5 ml for a transfer of liquid of between 250 and 500 ⁇ l.
  • the total volume for the fluid part represented by the channel 8 connecting the starting compartment 4 and the inlet compartment 5 is 120 ⁇ l broken down between 20 ⁇ l for the part of the channel 8 connecting the compartment 5 and the distribution channel 11 and 5 times 20 ⁇ l for the part of the channel 8 connecting the distribution channel 11 and the compartments 5
  • the channel 8 in this example is of semicircular section with a diameter of 0.5 mm.
  • the transfer from another consumable 3 as well as the valves 15 have already been the subject of a patent application filed by the plaintiff on September 8, 1998, under the filing number FR98 / 11383, and entitled: "Device allowing reactions, transfer system between devices and method of implementing such a system ”. The content of the description of this patent application is considered to be contained in the present invention.
  • inlets 12, outlets 16 and valves 15 are not described in relation to FIGS. 1 to 3, 5 and 6, it is of course obvious that these pumping devices 1 are equipped with them, even if this is not not shown in the figures, in order to allow them to function properly.

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)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de pompage (1) pour permettre le transfert d'un échantillon fluidique (2) dans un consommable scellé (3), le transfert s'effectuant entre au moins un premier compartiment, dit de départ (4), et au moins un second compartiment, dit d'arrivée (5), via un rétrécissement tel qu'un canal (6). Elle consiste en ce que le point d'intersection entre un compartiment de départ (4) et le rétrécissement est positionné en partie inférieure, et préférentiellement au niveau le plus bas, de ce compartiment de départ (4), que le point d'intersection entre un compartiment d'arrivée (5) et ledit rétrécissement est positionné en partie supérieure, et préférentiellement au niveau le plus haut, de ce compartiment d'arrivée (5), et qu'au moins un des compartiments de départ (4) et/ou d'arrivée (5) peut être déformé, de sorte que chaque déformation actionne le transfert de tout ou partie de l'échantillon (2). L'invention trouve une application préférentielle dans le domaine de la micro-fluidique appliquée à la biologie.

Description

Dispositif de pompage permettant de transférer au moins un fluide dans un consommable
DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif de pompage pour permettre le transfert d'un échantillon fluidique dans un consommable scellé, le transfert s'effectuant entre au moins un premier compartiment, dit de départ, et au moins un second compartiment, dit d'arrivée, via un rétrécissement tel qu'un canal. L'invention a également pour objet un procédé pour mettre en œuvre un tel dispositif.
L 'état de la technique est constitué du document EP-A-0.381.501 qui propose un appareil pour réaliser des amplification d'acides nucléiques utilisant la technologie Polymerase Chain Reaction (PCR), tout en empêchant le relarguage des acides nucléiques dans l 'atmosphère. Pour ce faire, cet appareil est scellé et le transfert de liquides biologiques, contenus dans celui-ci, entre des compartiments est effectué par l'action extérieure exercée sur une paroi flexible d'un compartiment. Pour se faire, il utilise un rouleau qui compresse une seule fois le compartiment de départ afin de chasser le liquide vers un compartiment d'arrivée.
Le document WO-A-97/27324 reprend sensiblement la même configuration puisque le transfert de liquides dans un compartiment scellé est réalisé par l 'action extérieure exercée sur une paroi flexible d'un compartiment. L 'objectif est également identique car il autorise des amplifications d'acides nucléiques utilisant la technologie PCR, sans contamination, l'appareil étant scellé. Il comporte une dispositif de pompage pour permettre le transfert d'un échantillon fluidique dans un consommable scellé, le transfert s 'effectuant entre au moins un premier compartiment, dit de départ, et au moins un second compartiment, dit d'arrivée, via un rétrécissement tel qu'un canal. De plus, il ajoute qu 'au moins un des compartiments de départ et/ou d'arrivée peut être déformé, de sorte que chaque déformation actionne le transfert de tout ou partie de l 'échantillon.
Néanmoins, la position des compartiments de départ et d'arrivée n'est pas importante selon l'invention de la demanderesses, seule la position des points d'intersection est essentielle, plus précisément : « le point d'intersection entre un compartiment de départ et le rétrécissement est positionné en partie inférieure, et préférentiellement au niveau le plus bas, de ce compartiment de départ, et le point d'intersection entre un compartiment d'arrivée et ledit rétrécissement est positionné en partie supérieure, et préférentiellement au niveau le plus haut, de ce compartiment d'arrivée. Ce sont ces deux caractéristiques qui permettent le transfert complet du liquide contenu dans le compartiment de départ vers le compartiment d'arrivée en jouant sur la gravité. Tel n'est pas le cas du document cité ci-dessus puisque pour les chambres d'alimentation qui contiennent et qui contiennent soit les éléments structurels pour effectuer l'amplification, soit l'enzyme polymérase, ce point d'intersection n'est pas en position la plus basse. D'ailleurs la carte de cette demande internationale n'est pas en position verticale mais horizontale, puisqu'il est précisé une surface supérieure et une surface inférieure reliées l'une à l'autre par un bord. Ce document de l'état de la technique prévoie qu'un compartiment peut être déformé, de sorte que chaque déformation actionne le transfert de tout ou partie de l'échantillon , cette déformation n'est pas le fait de la déformation du film uniquement mais elle est due à la présence d'un coussin rapporté sur le film, ce qui ne facilite pas la fabrication d'un tel système.
Selon le document EP-A-0.705.978, le problème abordé concerne la précision du volume pompé. La solution apportée est donc de délimiter le déplacement de cette membrane précisément par la forme de la structure de la pompe. Cette structure de la pompe est constituée par un diaphragme qui sépare une cavité en deux parties concaves, l 'une supérieure (liquide) l 'autre inférieure (air ou vide). Le liquide ne peut entrer ou sortir de cette partie supérieure concave que par un seul canal, référencé 41, qui est en position supérieure.
Cette structure est complètement différente de celle selon l'invention de la demanderesse, et l'approche problème-solution est également différente, puisque notre invention a pour objectif d'optimiser le transfert d'un liquide en évitant les bulles.
Tous ces appareils ont un inconvénient majeur en ce qui concerne l'efficacité du transfert. Ainsi, ils ne tiennent pas compte de la position des compartiments entre eux et des compartiments par rapport aux canaux de transfert. Il est donc possible que la présence d'au moins une bulle d'air nuise ou empêche le bon transfert d'un liquide depuis un compartiment de départ vers un compartiment d'arrivée. Ceci peut entraîner des perturbations au niveau de l'amplification et fausser les résultats de l'analyse.
La présente invention propose de résoudre ce problème en positionnant avantageusement, d'une part, le ou les compartiments de départ par rapport au ou aux compartiments d'arrivée, et d'autre part, les compartiments par rapport aux canaux de transfert.
A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de pompage pour permettre le transfert d'un échantillon fluidique dans un consommable scellé, le transfert s 'effectuant entre au moins un premier compartiment, dit de départ, et au moins un second compartiment, dit d'arrivée, via un rétrécissement tel qu'un canal, caractérisé par le fait que le point d'intersection entre un compartiment de départ et le rétrécissement est positionné en partie inférieure, et préférentiellement au niveau le plus bas, de ce compartiment de départ, que le point d'intersection entre un compartiment d'arrivée et ledit rétrécissement est positionné en partie supérieure, et préférentiellement au niveau le plus haut, de ce compartiment d'arrivée, et qu'au moins un des compartiments de départ et/ou d'arrivée peut être déformé, de sorte que chaque déformation actionne le transfert de l'échantillon. Ce rétrécissement peut être constitué, outre par un canal, par une canalisation de plus ou moins grande dimension, que ce soit en longueur, en diamètre ou en section, il peut également s'agir d'un simple goulot d'étranglement. La seule nécessité réside dans le fait, qu'au niveau du point d'intersection de ce rétrécissement avec le compartiment de départ ou d'arrivée, la section du rétrécissement soit inférieure à la section du compartiment.
Selon un mode préférentiel de réalisation, le point d'intersection entre un compartiment de départ et le rétrécissement est en contact avec l'échantillon, et le point d'intersection entre un compartiment d'arrivée et ledit rétrécissement n'est pas en contact avec ledit échantillon. Selon une variante de réalisation, le ou les compartiments de départ sont placés verticalement, sensiblement au dessus du ou des compartiments d'arrivée. Le terme sensiblement doit être interprété comme voulant dire que les deux compartiments ne sont pas positionnés l'un au dessus de l'autre par rapport à la verticale. Les notions de verticalité et d'horizontalité sont toujours données dans la présente demande en relation avec la force de gravité. Néanmoins on peut également envisager que l'on puisse s'affranchir de cette force, par exemple en effectuant une centrifugation auquel cas, ces notions sont alors en relation avec la force centrifuge subie par le consommable scellé, la verticalité étant constitué par un plan contenant la résultante de cette force centrifuge et l'horizontalité étant constitué d'un plan perpendiculaire à cette résultante. D'autres systèmes permettent de s'affranchir de cette force comme l'action d'un champ magnétique avec des systèmes de transport par ferrofluides, l'action d'un champ électrique comme décrit pour les pompes électriques et hydrodynamiques (Richter et al., Sensors and Actuators, 29, pi 59-165, 1991). Comme pour la centrifugation, la notion de verticalité et d'horizontalité est définie par rapport à la résultante de la force qui induit le déplacement. Dans ce cas cette force a pour objectif de positionner le liquide au niveau de l'intersection entre le compartiment de départ et le rétrécissement.
Selon un mode préférentiel de réalisation, le point d'intersection entre un compartiment de départ et le rétrécissement est en position supérieure par rapport au point d'intersection entre un compartiment d'arrivée et ledit rétrécissement. Cette position supérieure doit être interprétée comme étant dans un premier plan horizontal, contenant le premier point d'intersection ci-dessus cité, en position supérieure par rapport à un second plan horizontal, contenant le premier point d'intersection ci-dessus cité.
Préférentiellement, chaque compartiment qui peut être déformé comporte au moins une cloison qui peut être déformée, telle qu'un film flexible collé sur au moins un côté du consommable.
Le consommable est une carte qui fonctionne en position inclinée ou verticale, préférentiellement en position verticale. Dans le cas de la force de gravité décrit précédemment, la notion de position inclinée se mesure par rapport à l'angle que fait la carte avec un plan horizontal. Cet angle doit être supérieur à 10°, avantageusement supérieur à 45° et préférentiellement de 90° ce qui correspond à la position verticale. Selon une variante de réalisation, chaque rétrécissement est parcouru longitudinalement, en tout ou partie, par au moins une languette qui facilite le drainage de l'échantillon fluidique.
Selon une autre variante de réalisation, au moins un des compartiments est associé à un volume tampon.
Un tel volume tampon est bien décrit et protégé dans la demande de brevet déposée par la demanderesse le même jour que la présente invention et intitulée : « Carte d'analyse à remplissage amélioré ». Le contenu de la description de cette demande de brevet est considéré comme incorporé à la présente invention.
La présente invention concerne également un procédé de pompage, qui consiste à déformer au moins une fois un dispositif tel que décrit ci-dessus.
Selon une première variante, ce procédé consiste à déformer au moins un des compartiments de départ pour créer une pression supérieure à la normale dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du liquide contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment d'arrivée.
Selon une deuxième variante, ce procédé consiste à déformer au moins un des compartiments d'arrivée pour créer une surpression dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du gaz contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment de départ.
Selon une troisième variante, le procédé fait l'amalgame entre les deux techniques précédentes. Il consiste alternativement à :
- déformer au moins un des compartiments de départ pour créer une pression supérieure à la normale dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du liquide contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment d'arrivée, et
- déformer au moins un des compartiments d'arrivée pour créer une pression supérieure à la normale dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du gaz contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment de départ.
Selon une quatrième variante, dans le cas où un volume tampon est associé à au moins un des compartiments de départ et/ou d'arrivée, le procédé consiste à déformer simultanément le compartiment de départ et/ou d'arrivée et le volume tampon. Ainsi dans le cas d'une carte d'analyse dont les cavités sont recouvertes par un film flexible, lorsque l'on appuie sur le film flexible pour comprimer le volume d'un des compartiments, il est possible également de comprimer simultanément le volume tampon qui y est associé. Il est donc particulièrement intéressant d'avoir un compartiment et un volume tampon qui sont situés sur deux faces opposées de la carte, au même niveau l'un de l'autre, afin que les deux pressions exercées sur chacun des deux récipients s'additionnent. Bien entendu, il est nécessaire que chaque récipient soit recouvert d'un film flexible, qui peut être le même, à la condition que ledit film prenne en sandwich ladite carte. Il est bien entendu possible de combiner ce quatrième mode de réalisation avec les autre modes de réalisation.
Différents moyens existent pour comprimer le compartiment comme par exemple, un percuteur mobile entre deux positions exerçant une série de pressions successives sur le compartiment. Ce percuteur peut être mobile par exemple par l'action d'un moteur électrique ou pneumatique. Ce percuteur peut être réalisé en un matériau quelconque comme un métal, un plastique, pourvu que sa résistance mécanique lui permette d'exercer une pression ou des pressions successives sur le compartiment qui peut être déformé.
L'utilisation d'une tel dispositif concerne un consommable pour l'analyse d'un ou plusieurs échantillons liquides différents, dans lequel on cherche à identifier un ou plusieurs analytes selon tous les processus simples ou complexes d'analyse mettant en jeu un ou plusieurs réactifs différents selon la nature chimique, physique ou biologique du ou des analytes recherchés. Les principes techniques définis ci-après ne sont pas limités à un analyte particulier, la seule condition requise étant que l'analyte soit distribué dans l'échantillon à analyser en suspension ou en solution. En particulier, le processus d'analyse mis en œuvre peut être effectué, sous forme homogène ou hétérogène ou mixte.
Un mode particulier, non limitatif d'une tel consommable concerne l'analyse biologique, d'un ou plusieurs ligands, nécessitant pour leur détection et/ou leur quantification l'utilisation d'un ou plusieurs anti-ligands. Par ligand on entend toute espèce biologique comme par exemple, un antigène, un fragment d'antigène, un peptide, un anticorps, un fragment d'anticorps, un haptène, un acide nucléique, un fragment d'acide nucléique, une hormone, une vitamine. Un exemple d'application des techniques d'analyse concerne les immunoessais, quelque soit leur format, par analyse directe ou par compétition. Un autre exemple d'application concerne la détection et/ou la quantification d'acides nucléiques comprenant l'ensemble des opérations nécessaires à cette détection et/ou cette quantification à partir d'un prélèvement quelconque contenant les acides nucléiques cibles. Parmi ces différentes opérations on peut citer la lyse, la fluidification, la concentration, les étapes d'amplification enzymatique des acides nucléiques, les étapes de détection incorporant une étape d'hybridation utilisant par exemple une puce à ADN ou une sonde marquée. La demande de brevet WO-A-
97/02357 explicite différentes étapes nécessaires dans le cas d'analyse d'acides nucléiques.
La notion de consommable scellé est particulièrement importante dans le cas où une réaction d'amplification enzymatique est effectuée dans le consommable, puisque les problèmes de contamination liés à ces réactions peuvent être évités par l'utilisation d'un consommable scellé et qu'il est particulièrement avantageux de disposer d'un système simple pour déplacer les liquides comme décrit dans la présente invention. La notion de consommable scellé doit être entendue comme un consommable scellé pendant certaines phases du procédé et notamment pendant la phase de déplacement de fluides par pompage. En effet, il est nécessaire d'introduire un échantillon contenant un ou des ligands à analyser dans un consommable pour réaliser l'analyse desdits ligands.
A cette étape du processus le consommable doit donc être ouvert. De même, il n'est pas nécessaire que la totalité du consommable soit scellé pour réaliser l'invention. La partie fluidique concerné par le dispositif de pompage peut être isolé par exemple par un système de vannes alors qu'une autre partie est ouverte vers l'extérieur pour amener des réactifs à un endroit prédéterminé du consommable pour des réactions ultérieures.
Les figures ci-jointes sont données à titre d'exemple explicatif et n'ont aucun caractère limitatif. Elles permettront de mieux comprendre l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale partielle d'un dispositif de pompage d'un consommable scellé, selon la présente invention, dans le mode de réalisation le plus simple possible, puisqu'il y a un compartiment de départ et un compartiment d'arrivée. La figure 2 représente une vue en coupe transversale partielle du compartiment d'un dispositif de pompage selon la figure 1
La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale partielle d'un dispositif de pompage d'un consommable scellé, selon la présente invention, dans un mode de réalisation plus complexe, puisqu'il y a un compartiment de départ et trois compartiments d'arrivée.
La figure 4 représente une vue en coupe longitudinale d'un consommable scellé, qui comporte un dispositif de pompage selon la présente invention, dans un mode de réalisation complexe sensiblement identique à la figure 2, mais comportant trois différences importantes. Tout d'abord, il y a un compartiment de départ et cinq compartiments d'arrivée. Ensuite, les compartiments d'arrivée ont une configuration particulière. Et l'implantation du compartiment de départ par rapport aux compartiments d'arrivée est différente des figures précédentes.
La figure 5 représente une vue en coupe longitudinale partielle d'un dispositif de pompage d'un consommable scellé, selon la présente invention, dans un mode de réalisation plus complexe, puisqu'il y a trois compartiments de départ et trois compartiments d'arrivée.
Enfin, la figure 6 représente une vue en coupe transversale partielle identique à la figure 2, mais dans lequel le film flexible du dispositif de pompage subit une force extérieure qui induit le pompage.
La présente invention concerne un dispositif de pompage 1 bien représenté sur les figures 1 à 5, qui est particulièrement bien adapté au transfert de fluides, que ce soit sous forme liquide ou gazeuse, à l'intérieur d'un consommable scellé 3.
Il convient tout d'abord de remarquer que les figures 1 à 3 et 5 sont des vues en coupe longitudinale le long de différents modes de réalisation du dispositif de pompage
1, mais des rayures, qui devraient normalement être présentes sur le pourtour dudit dispositif 1, ont été retirées afin de faciliter la compréhension du mécanisme. Il est donc bien évident qu'il faut comprendre que les éléments qui sont représentés, à savoir les compartiments de départ 4, les compartiments d'arrivée 5, les rétrécissements ou canaux 6, sont en fait noyés dans un consommable 3 comme cela est bien représenté sur la figure 4.
La figure 1 représente un mode simple de réalisation de la présente invention. Il se caractérise par la présence d'un premier compartiment dit de départ 4 situé en partie supérieure et d'un second compartiment dit d'arrivée 5 situé en position inférieure. Bien entendu, la forme de ces compartiments 4 et 5 ainsi que leur volume respectif peuvent être différents les uns des autres mais également par rapport aux représentations sur les figures. Les deux compartiments 4 et 5 sont reliés l'un à l'autre par un canal 6, dont la forme est adaptée. De même, le volume de ce canal 6 doit être d'un volume adapté à la taille des compartiments et du positionnement des compartiments entre eux. Des précisions seront apportées par la suite.
On remarque que le point d'implantation du canal 6 par rapport au compartiment répond à certaines caractéristiques. Ainsi, ce point d'insertion est situé au plus bas du compartiment de départ 4 alors qu'il est situé au plus haut du compartiment d'arrivée 5. Comme on le remarque aisément, un échantillon fluidique 2 est présent dans le dispositif de pompage 1. Cet échantillon 2 est en fait liquide. Le point d'intersection entre le canal 6 et le compartiment de départ 4 est donc en contact avec l'échantillon 2 qui, sous l'action de la gravité, se retrouve au fond dudit compartiment 4. A l'inverse le point d'intersection du canal 6 avec le compartiment 5 est en contact avec l'air contenu dans ledit compartiment 5, le liquide 2 étant présent tout au long de la canalisation 6. L'échantillon fluidique 2 est donc présent uniquement au fond du compartiment 5. Comme cela est représenté sur la figure 1, il y a donc une alternance entre le gaz constitué par de l'air et l'échantillon constitué par un liquide 2.
Le consommable scellé 3 contenant le dispositif de pompage 1 est en partie représenté sur la figure 2, qui représente une vue en coupe selon A-A de la figure 1. On remarque qu'il s'agit sensiblement d'une carte comportant des cavités, lesdites cavités étant délimitées d'un côté par le matériau constituant le consommable 3, par exemple du plastique, et de l'autre côté par une cloison 7 très fine qui est dotée d'une flexibilité, il peut s'agir d'un film de polyéthylène ou toute autre matière qui peut être déformée, comme le silicone, le latex, un polyimide. La nature du film flexible peut aussi varier en fonction de la nature de la carte d'analyse et des fluides testés, notamment pour des raisons de compatibilité. Par exemple, un film polymère TPX (polyméthylepentène) ou BOPP (polypropylène bi- orienté) permet de réaliser des tests biologiques. La fixation de ces films peut être réalisée par collage (enduction de colle, comme par exemple les colles silicones sur le film) ou par soudure. Un exemple de BOPP adhésif est fourni par la société
BioMérieux Inc (St Louis, MO, USA) sous la référence 022004-2184.
En terme de réalisation, la carte d'analyse est obtenue par usinage d'une matière plastique technique comme par exemple le polystyrène choc référence R540E de la société GOODFELLOW, compatible avec les liquides traités. Dans un mode de réalisation industriel, la carte pourrait être obtenu par moulage de précision, mais toutes autres méthodes de fabrication, et notamment celles utilisées dans les techniques de semi-conducteur comme celles décrites dans la demande de brevet WO-A-97/02357, sont utilisables pour la fabrication de la carte d'analyse.
II est donc aisé de comprendre le fonctionnement de cette pompe interne au consommable scellé 3 qui fonctionne par simple pression extérieure F sur le film flexible 7, comme cela est bien représenté sur la figure 6. Lorsque ledit film 7 est compressé le volume d'air du compartiment de départ 4 va donc diminuer, le liquide 2 étant lui-même incompressible, il va donc transiter le long du canal 6 et venir s'écouler dans le compartiment d'arrivée 5. Bien entendu, pour pouvoir amorcer un tel dispositif de pompage 1, il est nécessaire que le déplacement du film flexible 7 soit d'un volume suffisant pour permettre le transfert d'une quantité d'échantillon liquide 2 qui soit supérieure au volume total du canal 6.
Une autre condition pour faire fonctionner le dispositif est d'avoir un décrochement du liquide au moment où ce liquide se trouve à l'intersection des canaux
6 ou 8 et du compartiment d'arrivée 5. Le liquide tombant au fond du compartiment 5 ne peut pas remonter dans les canaux 6 ou 8 lors du relâchement de la pression sur la partie qui peut être déformée.
Par plusieurs actions successives sur ledit film 7, il est possible de transférer l'ensemble de l'échantillon fluidique 2 depuis le compartiment de départ 4 vers le compartiment d'arrivée 5.
Il est également possible d'imaginer que ce système se retrouve également au niveau du compartiment d'arrivée 5 uniquement et que le pompage est alors réalisé en actionnant un film 7 présent seulement au niveau de ce compartiment d'arrivée 5. Dans ce cas, le volume de départ du compartiment d'arrivée, une fois compressé, est diminué et l'air est transféré via le canal 6 dans le compartiment de départ 4. De la même façon que précédemment, il est nécessaire que le volume d'air chassé du compartiment d'arrivée 5 soit suffisamment important pour atteindre le compartiment de départ 4.
Pour se faire, ce volume d'air déplacé doit être supérieur au volume du canal 6.
Selon une dernière variante, il est possible d'appuyer alternativement sur le film 7 recouvrant le compartiment de départ 4 puis sur le film 7 recouvrant le compartiment d'arrivée 5, afin d'accélérer le mouvement de transfert du dispositif de pompage 1.
Selon la figure 3, un autre mode de réalisation est représenté comportant un seul compartiment de départ 4 et trois compartiments d'arrivée 5. Pour se faire, le canal 6 a une structure particulière, puisqu'il existe un canal primaire 8 pour chaque compartiment 4 ou 5 et un canal intermédiaire 9 permettant de faire la liaison entre l'ensemble des canaux primaires 8. Bien que cela ne soit pas représenté sur les figures, la forme des différents canaux, comme les canaux 6, 8, 9, 10 et 11, doivent avoir une forme adaptée aux différents modes de réalisation, et en particulier lorsque qu'une fonction de répartition existe dans le système avec une multitude de compartiments d'arrivée, l'homme du métier choisira une forme pour chaque canal permettant une répartition équilibrée y compris en jouant sur les pertes de charge. Des coudes, des rétrécissements sont, par exemple, des moyens pour moduler cette perte de charge et ne pas favoriser le remplissage préférentiel d'un compartiment d'arrivée. Au contraire, dans le cas où les volumes transférés dans les compartiments d'arrivée doivent être différents en fonction des conditions réactionnelles devant se produire dans ces compartiments, l'homme du métier pourra jouer sur ces formes de canaux pour favoriser le remplissage.
La dimension et la nature du canal seront choisies aussi pour permettre l'échange liquide-gaz nécessaire au fonctionnement du dispositif de pompage. Par exemple, dans le cas de transfert d'un liquide selon la figure 1, la section du canal de rétrécissement 6 sera adaptée en fonction de la viscosité du liquide pour permettre à la bulle d'air de remonter. Il est particulièrement avantageux de minimiser le volume du canal de rétrécissement 6 par rapport au volume de liquide à transférer pour éviter les volumes morts surtout dans le cas où le compartiment de départ n'est pas situé au dessus, par rapport à la notion de gravité, du ou des compartiments d'arrivée.
Un système de vannes judicieusement disposées permet aussi de contrôler le remplissage des compartiments d'arrivée éventuellement en combinaison avec la forme des canaux. Ces vannes peuvent avoir différentes fonctions comme par exemple une fonction de répartition permettent d'orienter le fluide dans une direction particulière, pour remplacer le canal de répartition 11 de la figure 4 ou une fonction de fermeture/ouverture pour isoler la carte ou un compartiment comme sur la vanne 15 de la figure 4.
La figure 5 est également un mode particulier de réalisation dans lequel il y a trois compartiments de départ 4 et trois compartiments d'arrivée 5. Le canal ou rétrécissement 6 est alors d'une structure un peu plus complexe puisqu'il y a pour chaque compartiment 4 ou 5 un canal primaire 8, comme cela est déjà représenté sur la figure 3, mais également un canal intermédiaire 9 pour chaque groupe de compartiments de départ 4 ou d'arrivée 5. Préférentiellement, les deux canaux intermédiaires 9 sont positionnés parallèlement l'un à l'autre. Entre ces deux canaux 9, sont présents deux canaux dits secondaires 10. Le nombre de ces canaux secondaires 10 n'est absolument pas imposé. Il peut y en avoir un ou plusieurs. Sur le mode de réalisation de la figure 5, les deux canaux 10 sont en fait disposés pour permettre une meilleure répartition des échantillons liquides 2, qui sont transférés depuis les compartiments de départ 4 vers les compartiments d'arrivée 5. Ce type de réactions nécessite également de bien quantifier les volumes transférer. Or la présente invention permet une telle répartition contrôlée. Cette fonction sera exposée par la suite.
Sur une autre mode de réalisation non représenté, il est également possible d'envisager de transférer le gaz et d'utiliser le liquide comme un isolant entre les différents échantillons de gaz.
La présente invention doit donc être comprise comme pouvant permettre d'inverser le rôle du gaz et du liquide puisque chaque compartiment, à un moment du procédé de pompage, est partiellement rempli de l'un et de l'autre constituant. A ce propos, il convient de noter qu'au début du pompage, le compartiment de départ peut être plein de liquide et le compartiment d'arrivée plein de gaz. De la même façon, il est également possible que ledit compartiment d'arrivée contienne déjà au moins une substance, qui peut être liquide et/ou solide. Il peut par exemple s'agir d'un revêtement contenant au moins réactif destiné à réagir avec l'échantillon transféré 2.
La figure 4 représente un mode de réalisation sensiblement plus proche des modèles industriels qui peuvent être fabriqués. Il s'agit d'un système sensiblement identique à la figure 3 puisqu'il y a un seul compartiment de départ 4 et cinq compartiments d'arrivée 5.
Il y a également des différences substantielles entre ces figures 3 et 4. Ainsi sur la figure 4, on remarque immédiatement que le compartiment de départ 4 est situé en dessous des compartiments d'arrivée 5. En fait, il n'y a aucune limitation au positionnement des différents compartiments 4 et 5, les uns par rapport aux autres, néanmoins et préférentiellement, il est plus facile d'utiliser un tel dispositif lorsque la colonne de liquide 2 présente dans le compartiment de départ 4 facilite le transfert par la gravité vers les compartiments 5. Les modes de réalisation des figures 1 à 3 et 5 sont donc particulièrement intéressants. Une seconde différence réside dans la structure des compartiments d'arrivée. Ceux-ci comportent en position supérieure un appareil 13 permettant de casser les bulles qui a également fait l'objet d'un dépôt de demande de brevet de la demanderesse comme indiqué plus haut. Toujours dans le cadre de cette autre demande de brevet, on remarque la présence en position supérieure de l'appareil 13, d'un orifice 14 qui permet la communication entre ledit appareil 13 et un volume tampon dont le rôle est bien expliqué dans cette autre demande de brevet, volume tampon qui est présent sur l'autre face du consommable 3 ayant une forme de carte. Une autre différence réside dans la présence d'un canal d'entrée 12 permettant d'injecter ou de transférer l'échantillon fluidique 2 depuis un autre consommable ou depuis un autre partie de ce consommable 3, mode de réalisation qui n'est pas représenté sur cette figure, l'échantillon 2 étant ainsi transféré vers un canal de distribution 11 situé sensiblement au centre de la carte. Depuis ce canal de distribution 11, un certain nombre de canaux primaires 8 relie à ce canal 11 l'ensemble des compartiments 4 et 5. Ainsi, il est possible d'avoir un liquide 17 au sein du compartiment de départ 4, ce liquide 17 étant inerte vis-à-vis de l'échantillon liquide 2 qui a été introduit. Ce liquide 17 est utilisé pour permettre d'actionner et de pousser l'échantillon 2 présent dans le canal de distribution 11 vers les compartiments d'arrivée 5 via les canaux primaires 8. On remarque également sur cette figure 4, la présence d'un canal de sortie 16 du consommable 3. Cette sortie 16 permet la sortie d'un échantillon 2 contenu dans au moins un des compartiments d'arrivée 5. Le choix du compartiment ou des compartiments d'arrivée 5 qui vont être vidés s'effectue par l'intermédiaire de vannes 15 situées au niveau de l'ensemble de la canalisation de sortie 16. On remarque également qu'il existe une vanne 15 au niveau du canal d'entrée 12.
Le volume total de liquide transférable par ce dispositif peut varier de 0,5 à 5000 microlitres, avantageusement de 2 à 2000 microlitres et préférentiellement de 5 à 1000 microlitres. Dans le cas de volume important comme par exemple supérieur à 500 microlitres, on choisira de préférence un mode de réalisation par pression successives pour transférer des fractions de liquide de volume compris entre 5 et 100 microlitres (μl). Le volume du compartiment de départ varie dans les mêmes proportions ou peut être sensiblement plus important que le volume total à transférer. A titre d'exemple dans le mode de réalisation de la figure 4, la chambre 4 a un volume compris entre 2 et 5 ml pour un transfert de liquide compris entre 250 et 500 μl. Le volume total pour la partie fluidique représenté par le canal 8 reliant le compartiment de départ 4 et les compartiment d'arrivée 5 est de 120 μl décomposé entre 20 μl pour la partie du canal 8 reliant le compartiment 5 et le canal de répartition 11 et 5 fois 20 μl pour la partie du canal 8 reliant le canal de distribution 11 et les compartiments 5. Le canal 8 dans cet exemple est de section demi-circulaire de diamètre 0,5 mm. Le transfert depuis un autre consommable 3 ainsi que les vannes 15 ont déjà fait l'objet d'une demande de brevet déposée par la demanderesse en date du 8 septembre 1998, sous le numéro de dépôt FR98/11383, et intitulé : « Dispositif permettant des réactions, système de transfert entre dispositifs et procédé de mise en œuvre d'un tel système ». Le contenu de la description de cette demande de brevet est considéré comme contenu dans la présente invention.
Bien que des entrées 12, des sorties 16 et des vannes 15 ne soient pas décrits en relation avec les figures 1 à 3, 5 et 6, il bien entendu évident que ces dispositifs de pompage 1 en sont équipés, même si cela n'est pas représenté sur les figures, afin de permettre leur bon fonctionnement.
REFERENCES
I. Dispositif de pompage 2. Echantillon fluidique
3. Consommable scellé
4. Premier compartiment dit de départ
5. Second compartiment dit d'arrivée
6. Rétrécissement ou canal 7. Cloison qui peut être déformée ou film flexible
8. Canal primaire
9. Canal intermédiaire
10. Canal secondaire
I I . Canal de distribution 12. Canal d'entrée dans le consommable 3
13. Appareil pour casser les bulles
14. Orifice de communication entre l'appareil 13 et un volume tampon
15. Vanne
16. Canal de sortie du consommable 3 17. liquide inerte pour actionner l'échantillon 2
F. Force exerçant une pression extérieure sur le film 7

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de pompage (1) pour permettre le transfert d'un échantillon fluidique (2) dans un consommable scellé (3), le transfert s'effectuant entre au moins un premier compartiment, dit de départ, (4) et au moins un second compartiment, dit d'arrivée, (5) via un rétrécissement tel qu'un canal (6), caractérisé par le fait que le point d'intersection entre un compartiment de départ (4) et le rétrécissement est positionné en partie inférieure, et préférentiellement au niveau le plus bas, de ce compartiment de départ (4), que le point d'intersection entre un compartiment d'arrivée
(5) et ledit rétrécissement est positionné en partie supérieure, et préférentiellement au niveau le plus haut, de ce compartiment d'arrivée (5), et qu'au moins un des compartiments de départ (4) et/ou d'arrivée (5) peut être déformé, de sorte que chaque déformation actionne le transfert de tout ou partie de l'échantillon (2).
2. Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le point d'intersection entre un compartiment de départ et le rétrécissement est en contact avec l'échantillon, et que le point d'intersection entre un compartiment d'arrivée et ledit rétrécissement n'est pas en contact avec ledit échantillon.
3. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le ou les compartiments de départ (4) sont placés verticalement, sensiblement au dessus du ou des compartiments d'arrivée (5).
4. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le point d'intersection entre un compartiment de départ (4) et le rétrécissement (6) est en position supérieure par rapport au point d'intersection entre un compartiment d'arrivée (5) et ledit rétrécissement (6).
5. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que chaque compartiment (4 ou 5) qui peut être déformé comporte au moins une cloison qui peut être déformée (7), telle qu'un film flexible (7) collé sur au moins un côté du consommable (1).
6. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le consommable est une carte qui fonctionne en position inclinée ou verticale.
7. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que chaque rétrécissement est parcouru longitudinalement, en tout ou partie, par au moins une languette qui facilite le drainage de l'échantillon fluidique.
8. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'au moins un des compartiments est associé à un volume tampon.
9. Procédé de pompage, caractérisé en ce qu'il consiste à déformer au moins une fois un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
10. Procédé, selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à déformer au moins un des compartiments de départ pour appliquer une surpression dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du liquide contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment d'arrivée.
11. Procédé, selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à déformer au moins un des compartiments d'arrivée pour créer une pression supérieure à la normale dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du gaz contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment de départ.
12. Procédé, selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste alternativement à :
- déformer au moins un des compartiments de départ pour créer une pression supérieure à la normale dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du liquide contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment d'arrivée, et - déformer au moins un des compartiments d'arrivée pour créer une pression supérieure à la normale dans le volume gazeux de ce compartiment, afin de transférer tout ou partie du gaz contenu par ledit liquide dans au moins un compartiment de départ.
EP00910910A 1999-03-09 2000-03-09 Dispositif de pompage permettant de transferer au moins un fluide dans un consommable Withdrawn EP1159069A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9903031A FR2790681B1 (fr) 1999-03-09 1999-03-09 Dispositif de pompage permettant de transferer au moins un fluide dans un consommable
FR9903031 1999-03-09
PCT/FR2000/000580 WO2000053320A1 (fr) 1999-03-09 2000-03-09 Dispositif de pompage permettant de transferer au moins un fluide dans un consommable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1159069A1 true EP1159069A1 (fr) 2001-12-05

Family

ID=9543082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00910910A Withdrawn EP1159069A1 (fr) 1999-03-09 2000-03-09 Dispositif de pompage permettant de transferer au moins un fluide dans un consommable

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1159069A1 (fr)
JP (1) JP2003517368A (fr)
AU (1) AU3295200A (fr)
CA (1) CA2362739A1 (fr)
FR (1) FR2790681B1 (fr)
WO (1) WO2000053320A1 (fr)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003008102A1 (fr) * 2001-07-18 2003-01-30 The Regents Of The University Of Michigan Pompe microfluidique a gravite a debit constant
JP4208820B2 (ja) * 2003-11-28 2009-01-14 株式会社東芝 核酸検出カセット
US8173078B2 (en) * 2004-04-28 2012-05-08 Industrial Technology Research Institute Gravity-driven micropump
CN102042954B (zh) * 2010-10-22 2012-06-27 重庆大学 一种包衣薄膜与基层之间粘附力的静压鼓泡测量方法
CN102072875B (zh) * 2010-10-26 2012-11-28 重庆大学 一种静压鼓泡试验中包衣薄膜弹性应变能的几何测量法
CN102297836B (zh) * 2011-05-18 2012-11-14 重庆大学 一种包衣薄膜与基层之间界面粘附强度的直接测量方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3563421D1 (en) * 1985-02-27 1988-07-28 Horiba Ltd Liquid preserving vessel for use in liquid sample analyzers
US4761381A (en) * 1985-09-18 1988-08-02 Miles Inc. Volume metering capillary gap device for applying a liquid sample onto a reactive surface
WO1994026414A1 (fr) * 1993-05-17 1994-11-24 Syntex (U.S.A.) Inc. Recipient de reaction pour essai par liaison specifique et procede d'utilisation
IL115327A (en) * 1994-10-07 2000-08-13 Bayer Ag Diaphragm pump
US5863502A (en) * 1996-01-24 1999-01-26 Sarnoff Corporation Parallel reaction cassette and associated devices
FR2749663B1 (fr) * 1996-06-07 1998-07-31 Bio Merieux Carte d'analyse a usage unique comprenant un conduit d'ecoul ement de liquides
US5811296A (en) * 1996-12-20 1998-09-22 Johnson & Johnson Clinical Diagnostics, Inc. Blocked compartments in a PCR reaction vessel
JP3582316B2 (ja) * 1997-08-20 2004-10-27 株式会社日立製作所 化学分析装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0053320A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2790681A1 (fr) 2000-09-15
AU3295200A (en) 2000-09-28
WO2000053320A1 (fr) 2000-09-14
JP2003517368A (ja) 2003-05-27
CA2362739A1 (fr) 2000-09-14
FR2790681B1 (fr) 2001-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1337757B1 (fr) Vannes activees par des polymeres electro-actifs ou par des materiaux a memoire de forme, dispositif contenant de telles vannes et procede de mise en oeuvre
EP2609993B1 (fr) Dispositif nano et micro fluidique pour la séparation et concentration de particules présentes dans un fluide
EP3085444B1 (fr) Dispositif microfluidique de contrôle d'écoulement d'un fluide
EP2350677B1 (fr) Dispositif de préparation et/ou de traitement d'un échantillon biologique
FR2971500A1 (fr) Microsysteme pour des applications fluidiques, son procede de fabrication et d'utilisation pour un microsysteme
EP3059300B1 (fr) Dispositif de manipulation de cellules biologiques au moyen d'un support vibrant
EP3326717B1 (fr) Procédé de fabrication d'un dispositif microfluidique et dispositif microfluidique obtenu par le procédé
EP1159069A1 (fr) Dispositif de pompage permettant de transferer au moins un fluide dans un consommable
FR2950699A1 (fr) Dispositif a usage unique pour la detection de particules d'interet, telles que des entites biologiques, systeme de detection comprenant ledit dispositif et procede de mise en oeuvre
EP3488929B1 (fr) Dispositif d'injection d'un échantillon fluidique
WO2004000449A1 (fr) Dispositif fluidique permettant de maniere thermo-pneumatique l'isolement et eventuellement l'agitation du contenu d'une cavite operatoire
EP3877744B1 (fr) Dispositif microfluidique de preparation d'echantillons offrant une grande repetabilite
EP3541514B1 (fr) Procédé et système de commande d'un dispositif microfluidique
WO2016139409A1 (fr) Dispositif de prélèvement d'un échantillon liquide par capillarité
EP1261426B1 (fr) Carte d'analyse et procede de sa mise en oeuvre
EP1159068A1 (fr) Dispositif et procede de positionnement d'un liquide
EP1156878A1 (fr) Carte d'analyse dont le remplissage est associe a au moins un volume tampon
FR2790685A1 (fr) Carte d'analyse dont le remplissage est associe a au moins un volume tampon
WO2022180318A1 (fr) Cartouche d'analyse et dispositif d'analyse d'un liquide
EP3791957A1 (fr) Dispositif micro-fluidique et carte microfluidique incluant ledit dispositif
CN115734818A (zh) 检测芯片、检测装置及制备和操作检测芯片的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20010917

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20020715

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20021126