EP1200195B1 - Equipement pour l'extraction automatique d'acides nucleiques - Google Patents

Equipement pour l'extraction automatique d'acides nucleiques Download PDF

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EP1200195B1
EP1200195B1 EP20000956601 EP00956601A EP1200195B1 EP 1200195 B1 EP1200195 B1 EP 1200195B1 EP 20000956601 EP20000956601 EP 20000956601 EP 00956601 A EP00956601 A EP 00956601A EP 1200195 B1 EP1200195 B1 EP 1200195B1
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EP
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equipment
tubes
automatic extraction
biological components
components according
Prior art date
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EP20000956601
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EP1200195A1 (fr
Inventor
Michel Gazeau
Philippe Lare
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Genomic SA
Original Assignee
Genomic SA
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/04—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0407—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles
    • B04B5/0414—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles comprising test tubes
    • B04B5/0421—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles comprising test tubes pivotably mounted

Definitions

  • the present invention relates to the field of biological analysis, and more particularly the field of equipment for the automatic extraction of components biological from separate biological samples.
  • the tilting of the tubes is imposed by force centrifugal, a mechanism preventing return to position vertical.
  • European patent EP740964 relates to another centrifuge equipment where a blocking means prevents the containers to return to their equilibrium position.
  • US patent US5178602 relates to a centrifuge equipment where the containers are kept in the position acquired under the effect of centrifugal force.
  • WO9921658 relates to an equipment for centrifugation where a mechanical means opposes tilting under the effect of centrifugal force.
  • the object of the present invention is to provide a equipment to automate an analysis protocol and to perform simultaneously, without manual intervention, a plurality of extraction from several samples separate, and communicate to the tubes a constrained movement periodic tilting to cause sound agitation content.
  • An additional goal is to offer equipment allowing a periodic changeover, to agitation of the tubes, with variable amplitude.
  • the invention relates in its most general acceptance equipment comprising means to cause complete or periodic tilting of tubes regardless of centrifugal force.
  • the equipment includes means for modifying the angular position of the tubes in the radial plane of the rotor regardless of centrifugal force, and constrain the angular position of these tubes.
  • This feature allows you to reagent transfers in the tubes without it being necessary to remove them from the centrifuge rotor and to animate the tubes with a periodic movement.
  • the equipment according to the invention has at least one stop movable in a radial direction to cause the tube placed on the axis of the tube to tip over displacement of said movable stop.
  • the stop is formed by an inclined plate movable along a radial axis inclined to a horizontal axis.
  • Tubes are movable in rotation about 180 ° between a vertical position and a position reversed.
  • the rotor is closed by a cover crossed by nozzles for depositing reagents in at least one tube.
  • the equipment according to the invention comprises a receptacle ring to receive liquids spilled from the tubes during their tilting.
  • it comprises a member for actuating the plugs closing the tubes for their corking or uncorking.
  • the equipment has means of thermoregulation.
  • the equipment according to the invention comprises a rotor of centrifugation, supporting pendulum tubes (1).
  • these tubes tilt under the effect of force centrifugal.
  • tubes can also be tilted regardless of centrifugal force, under the effect of movable stop (2) driven by a jack or a motor electric and a worm.
  • This mobile stop is inclined at an angle of about 60 ° to a plane horizontal. It moves along an inclined radial axis (3) at an angle of about 30 ° from the vertical.
  • This stop comes into contact with the bottom (4) of the tube (1), and causes its tilting, until a complete reversal.
  • the axis of displacement (3) cuts the median axis (5) of the tube in offset by relative to the pivot point (6) in order to cause the complete overturning of the tube (1).
  • the movable stop can take the form of a crown rising and falling under the action of a motor electric or cylinder.
  • the stopper can take the form of a crown movable vertically as well as horizontally.
  • a collector (7) allows the collection of samples.
  • the tubes or nacelles supporting the tubes may have a nipple at their lower end guide which can be positioned in a slot provided on a crown movable in height between a spread position where the tubes can tilt freely, and a working position in which the nipple of each tube is positioned in the slot to ensure tube oscillation during rotation rotor, and a third position for tilting complete tubes for emptying, in which the crown is in the high position.
  • This crown can present movement movements in horizontal planes for exert on the tubes a tilt of variable amplitude.
  • the slot has a corresponding width substantially to the section of the nipple. It forms a path annular, oscillating on either side of a circular line with a pitch corresponding to the spacing of two tubes or consecutive pods. The pitch of the oscillations is different from the not hanging tubes to create a tilt of variable amplitude.
  • the equipment can also include a camera for acquiring an image of a tube for measurement automatic level height, position of a meniscus or a two-phase separation zone, or verification of the presence of a tube at a position of the rotor.
  • FIG. 3 represents a view of detail of a tube suspended from the rotor, and its mechanism guide.
  • Figure 2 shows an alternative embodiment where the pendulum tubes (1) are suspended from the arm (10) of a rotor (11).
  • the articulation between the tube (1) and the arm (10) is for example constituted by a pivot (12) oriented according to a tangential direction.
  • the tubes (1) can thus tilt in a radial plane with respect to the rotor (11).
  • Each tube (1) is provided at its lower part of a stud (13) extending in a direction substantially parallel to the median axis (14) of the tube.
  • This stud (13) forms a guide member capable of cooperating with a groove (15) formed in a tray (16).
  • This plate can be fixed in rotation. It can also be driven by a translational movement circular, resulting from an eccentric rotation for example or by a guide by a set of cams. He can also be rotated in the same direction as the rotor, or in an opposite direction.
  • the axis of rotation (17) of plate (16) can be offset from the axis of rotation (18) of the rotor (11), in order to create a relative component additional.
  • the groove (14) has a width substantially corresponding to the nipple section, so to ensure a constrained guidance of the nipple.
  • the groove (14) can be circular, the plate (16) then being off-center with respect to the axis (18) of the rotor (11). It can also have the shape of a curve closed whose radius varies periodically, for example from substantially sinusoidal.
  • the pins (13) engage in the groove (15) of the plate (16).
  • the relative displacement between the rotor (11) and the plate (16) causes periodic movement of the nipple (15) relative to the mark linked to the rotor, and therefore a periodic tilting of the tube in the radial plane.
  • This constrained angular displacement is independent of centrifugal force, and produces agitation contents of the tube.
  • the frequency of these changes can be adjusted by the relative speed of rotation of the plate (16) and the rotor (11).
  • the amplitude of these swings is defined by the shape of the groove, and by the offset of the plate by relative to the axis of the rotor.
  • the plate (16) is movable in translation along the axis (18) of the rotor (11), which allows further ensure a tilting of all the tubes.

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

La présente invention concerne le domaine de l'analyse biologique, et plus particulièrement le domaine des équipements pour l'extraction automatique de composants biologiques à partir d'échantillons biologiques distincts.
Il est connu de réaliser des équipements comportant un rotor supportant des tubes pendulaires.
De tels équipements de centrifugation permettent de réaliser une des étapes de l'analyse.
Il nécessite de nombreuses manipulations pour l'apport de réactifs, pour le prélèvement ou le lavage, et pour la récupération des échantillons.
On connaít également le brevet US5045047 concernant un équipement de centrifugation pour la séparation du surnageant et du culot d'un échantillon biologique.
Le basculement des tubes est imposé par la force centrifuge, un mécanisme empêchant le retour en position verticale.
Le brevet européen EP740964 concerne un autre équipement de centrifugation où un moyen de blocage empêche les récipients de revenir à leur position d'équilibre.
Le brevet américain US5178602 concerne un équipement de centrifugation où les récipients sont maintenus dans la position acquise sous l'effet de la force centrifuge.
Le brevet WO9921658 concerne un équipement de centrifugation où un moyen mécanique s'oppose au basculement sous l'effet de la force centrifuge.
D'autres brevets tels que EP838265, EP106398 décrivent des solutions de centrifugation.
L'objet de la présente invention est de proposer un équipement permettant d'automatiser un protocole d'analyse et de réaliser simultanément, sans intervention manuelle, une pluralité d'extraction à partir de plusieurs échantillons distincts, et de communiquer aux tubes un mouvement contraint de basculement périodique pour provoquer une agitation de son contenu. Un but additionnel est de proposer un équipement permettant de réaliser un basculement périodique, pour l'agitation des tubes, avec une amplitude variable.
A cet effet, l'invention concerne dans son acception la plus générale un équipement comportant des moyens pour provoquer des basculements complets ou périodiques des tubes indépendamment de la force centrifuge.
L'équipement comporte des moyens pour modifier la position angulaire des tubes dans le plan radial du rotor indépendamment de la force centrifuge, et contraindre la position angulaire de ces tubes.
Cette caractéristique permet de procéder aux transferts de réactifs dans les tubes sans qu'il soit nécessaire de les retirer du rotor de la centrifugeuse et d'animer les tubes avec un mouvement périodique.
Avantageusement, l'équipement selon l'invention comporte au moins une butée mobile selon une direction radiale pour provoquer le basculement du tube placé sur l'axe de déplacement de ladite butée mobile.
Selon une variante de réalisation, la butée est formée par une plaquette inclinée mobile selon un axe radial incliné par rapport à un axe horizontal.
Les tubes sont mobiles en rotation de 180° environ entre une position verticale et une position renversée.
Selon un mode de réalisation particulier, le rotor est fermé par un couvercle traversé par des buses pour déposer des réactifs dans un tube au moins.
Selon un mode de réalisation spécifique, l'équipement selon l'invention comporte un réceptacle annulaire pour recevoir les liquides déversés par les tubes lors de leur basculement.
Selon une autre variante, il comporte un organe pour l'actionnement des bouchons fermant les tubes en vue de leur bouchage ou débouchage.
De préférence, l'équipement présente des moyens de thermorégulation.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant aux dessins annexés correspondant à un exemple non limitatif de réalisation, où :
  • la figure 1 représente une vue schématique en coupe de l'équipement ;
  • la figure 2 représente une vue d'ensemble d'une variante de réalisation ;
  • la figure 3 représente une vue de détail d'un tube suspendu au rotor, et de son mécanisme de guidage.
L'équipement selon l'invention comporte un rotor de centrifugation, supportant des tubes (1) pendulaires. De façon connue, ces tubes s'inclinent sous l'effet de la force centrifuge. Toutefois, contrairement aux dispositifs de l'art antérieur, les tubes peuvent également être inclinés indépendamment de la force centrifuge, sous l'effet d'une butée mobile (2) entraínée par un vérin ou un moteur électrique et d'une vis sans fin. Cette butée mobile est inclinée d'un angle d'environ 60° par rapport à un plan horizontal. Elle se déplace selon un axe radial (3) incliné d'un angle d'environ 30° par rapport à la vertical. Cette butée vient en contact avec le fond (4) du tube (1), et provoque son basculement, jusqu'à un renversement complet. L'axe de déplacement (3) coupe l'axe médian (5) du tube en décalage par rapport au point de pivotement (6) afin de provoquer le renversement complet du tube (1).
La butée mobile peut prendre la forme d'une couronne montant et descendant sous l'action d'un moteur électrique ou d'un vérin.
La butée peut prendre la forme d'une couronne mobile verticalement ainsi qu'horizontalement.
Un collecteur (7) permet le recueil des échantillons.
Les tubes ou les nacelles supportant les tubes peuvent présenter à leur extrémité inférieure un téton de guidage pouvant se positionner dans une fente prévue sur une couronne mobile en hauteur entre une position écartée où les tubes peuvent basculer librement, et une position de travail dans laquelle le téton de chaque tube est positionné dans la fente pour assurer une oscillation du tube pendant la rotation du rotor, et une troisième position pour le basculement complet des tubes en vue de leur vidage, dans laquelle la couronne est en position haute. Cette couronne peut présenter des mouvements de déplacement dans des plans horizontaux pour exercer sur les tubes un basculement d'amplitude variable.
La fente présente une largeur correspondant sensiblement à la section du téton. Elle forme un chemin annulaire, oscillant de part et d'autre d'une ligne circulaire avec un pas correspondant à l'écartement de deux tubes ou nacelles consécutifs. Le pas des oscillations est différent du pas des tubes suspendus de façon à créer un basculement d'amplitude variable. Lorsque le téton est positionné dans la fente ondulée, la rotation du rotor, ainsi que la translation éventuelle du disque mobile portant la fente provoque le basculement des tubes de part et d'autre d'une position verticale.
L'équipement peut également comporter une caméra destinée à acquérir une image d'un tube en vue de la mesure automatique de la hauteur de niveaux, de la position d'un ménisque ou d'une zone de séparation de deux phases, ou de vérification de la présence d'un tube à une position du rotor.
L'équipement comporte un calculateur pour la programmation des différentes étapes. A titre d'exemple, un protocole d'extraction sera décrit dans ce qui suit :
  • On remplit des tubes de 50 ml de contenance avec 15 ml de sang au maximum ;
  • On ajoute du PBS pour atteindre un volume de 40 ml et on mélange ;
  • On procède à une centrifugation pendant 5 minutes à 2000 g en portant la température à 4°C ;
  • On procède ensuite au basculement des tubes pour vider le surnageant ;
  • On peut éventuellement répéter les étapes précédentes à partir de l'étape d'ajout de PBS ;
  • On remplit ensuite à hauteur de 35 ml avec un réactif composé de 9,54g de NH4CL, 0,237 g de NH4HCO3 et Qsp 100ml d'eau ;
  • On laisse incuber pendant 20 minutes à température ambiante ;
  • On procède ensuite à une centrifugation pendant 10 minutes à 2000 G à 4°C ;
  • On vide à nouveau le surnageant ;
  • On procède ensuite au rinçage du tube avec le réactif susvisé ;
  • On remet le surnageant en suspension avec le même réactif ;
  • On procède à une nouvelle centrifugation pendant 10 minutes à 400 g ou moins à 4°C ;
  • On chauffe ensuite à 50°C jusqu'à équilibrage de la température ;
  • On ajoute une solution de Protéinase K à 1mg/l final, préchauffé à 50°C ;
  • On incube à 50°C pendant 3 ou 4 heures en agitant de temps en temps ;
  • On précipite à l'éthanol (2 volumes) ou à l'isopropanol (0,6 volume) ;
  • On centrifuge à 7000 ou 8000 tours par minutes pendant 15 minutes à 4°C ;
  • On lave à l'éthanol à 70% ;
  • On égoutte et on sèche le culot.
    • Ces étapes sont toutes réalisées dans l'équipement selon l'invention, sans retirer les tubes du rotor.
    La figure 2 représente une vue d'ensemble d'une variante de réalisation et la figure 3 représente une vue de détail d'un tube suspendu au rotor, et de son mécanisme de guidage.
    La figure 2 représente une variante de réalisation où les tubes pendulaires (1) sont suspendus au bras (10) d'un rotor (11). L'articulation entre le tube (1) et le bras (10) est par exemple constitué par un pivot (12) orienté selon une direction tangentielle. Les tubes (1) peuvent ainsi basculer dans un plan radial par rapport au rotor (11).
    Chaque tube (1) est muni à sa partie inférieure d'un téton (13) s'étendant selon une direction sensiblement parallèle à l'axe médian (14) du tube. Ce téton (13) forme un organe de guidage apte à coopérer avec une rainure (15) formée dans un plateau (16). Ce plateau peut être fixe en rotation. Il peut également être animé d'un mouvement de translation circulaire, résultant d'une rotation excentrée par exemple ou par un guidage par un ensemble de cames. Il peut également être animé d'un mouvement de rotation dans le même sens que le rotor, ou dans un sens opposé. L'axe de rotation (17) du plateau (16) peut être décalé par rapport à l'axe de rotation (18) du rotor (11), afin de créer une composante relative supplémentaire. La rainure (14) présente une largeur correspondant sensiblement à la section du téton, afin d'assurer un guidage contraint du téton.
    La rainure (14) peut être circulaire, le plateau (16) étant alors décentré par rapport à l'axe (18) du rotor (11). Elle peut également présenter la forme d'une courbe fermée dont le rayon varie périodiquement, par exemple de façon sensiblement sinusoïdale.
    Lorsque les tubes (1) sont mis en place sur le rotor, les tétons (13) viennent s'engager dans la rainure (15) du plateau (16). Lorsque le rotor entre en rotation, le déplacement relatif entre le rotor (11) et le plateau (16) provoque un mouvement périodique du téton (15) par rapport au repère lié au rotor, et donc un basculement périodique du tube dans le plan radial. Ce déplacement angulaire contraint est indépendant de la force centrifuge, et produit une agitation du contenu du tube. La périodicité de ces basculements peut être réglé par la vitesse de rotation relative du plateau (16) et du rotor (11). L'amplitude de ces basculements est définie par la forme de la rainure, et par le décalage du plateau par rapport à l'axe du rotor. Le plateau (16) est mobile en translation selon l'axe (18) du rotor (11), ce qui permet d'assurer en outre un basculement de l'ensemble des tubes.

    Claims (15)

    1. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques, notamment d'acides nucléiques, à partir de plusieurs échantillons distincts, comportant un rotor (11) supportant des tubes pendulaires (1), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour modifier la position angulaire des tubes (1) dans le plan radial du rotor (11) indépendamment de la force centrifuge, afin de permettre de provoquer un basculement desdits tubes (1) jusqu'à un renversement complet desdits tubes (1).
    2. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une butée mobile (2) pour provoquer le basculement du tube placé sur l'axe de déplacement de ladite butée mobile.
    3. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon la revendication 2 caractérisé en ce que la butée (2) est formé par une plaquette inclinée mobile selon un axe radial (3) incliné par rapport à un axe horizontal.
    4. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon la revendication 2 caractérisé en ce que la butée (2) est formée par une couronne mobile venant en contact avec les tubes (1) ou nacelles.
    5. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que les tubes (1) ou nacelles supportant les tubes (1) présentent à leur surface inférieure un téton (13) pouvant se positionner dans une fente prévue sur un plateau (16) mobile, afin de provoquer un basculement oscillant des tubes (1).
    6. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les tubes (1) ou nacelles supportant les tubes (1) sont mobiles en rotation de 180° environ entre une position verticale et une position renversée.
    7. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le rotor (11) est fermé par un couvercle traversé par des buses pour déposer des réactifs dans un tube au moins.
    8. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un réceptacle annulaire pour recevoir les liquides déversés par les tubes (1) lors de leur basculement.
    9. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un organe pour l'actionnement des bouchons fermant les tubes (1) en vue de leur bouchage ou débouchage.
    10. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il présente des moyens de thermorégulation.
    11. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une caméra pour l'acquisition d'une image d'un tube (1).
    12. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque tube (1) ou nacelle supportant un tube est muni à sa partie inférieure d'un téton (13) formant un organe de guidage apte à coopérer avec une rainure (15) formée dans un plateau (16).
    13. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon la revendication 12, caractérisé en ce que le centre de déplacement (17) du plateau (16) est décalé par rapport à l'axe de rotation (18) du rotor (11).
    14. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la rainure (14) présente la forme d'une courbe fermée dont le rayon varie périodiquement, par exemple de façon sensiblement sinusoïdale.
    15. Equipement pour l'extraction automatique de composants biologiques selon la revendication 12, 13 ou 14, caractérisé en ce que le plateau (16) est mobile en translation selon l'axe (18) du rotor (11).
    EP20000956601 1999-08-02 2000-08-02 Equipement pour l'extraction automatique d'acides nucleiques Expired - Lifetime EP1200195B1 (fr)

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    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9910041 1999-08-02
    FR9910041A FR2797202B1 (fr) 1999-08-02 1999-08-02 Equipement pour l'extraction automatique d'acides nucleiques
    PCT/FR2000/002225 WO2001008806A1 (fr) 1999-08-02 2000-08-02 Equipement pour l'extraction automatique d'acides nucleiques

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1200195A1 EP1200195A1 (fr) 2002-05-02
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    Family

    ID=9548817

    Family Applications (1)

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    EP20000956601 Expired - Lifetime EP1200195B1 (fr) 1999-08-02 2000-08-02 Equipement pour l'extraction automatique d'acides nucleiques

    Country Status (8)

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    US (1) US6837843B2 (fr)
    EP (1) EP1200195B1 (fr)
    JP (1) JP2003521891A (fr)
    AT (1) ATE280639T1 (fr)
    AU (1) AU6848900A (fr)
    DE (1) DE60015344D1 (fr)
    FR (1) FR2797202B1 (fr)
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