EP1456611A1 - Dispositif pour la mesure capacitive d'un niveau de remplissage - Google Patents

Dispositif pour la mesure capacitive d'un niveau de remplissage

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Publication number
EP1456611A1
EP1456611A1 EP20020799818 EP02799818A EP1456611A1 EP 1456611 A1 EP1456611 A1 EP 1456611A1 EP 20020799818 EP20020799818 EP 20020799818 EP 02799818 A EP02799818 A EP 02799818A EP 1456611 A1 EP1456611 A1 EP 1456611A1
Authority
EP
European Patent Office
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liquid
volume
well
equal
container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20020799818
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrick Broyer
Pierre Imbaud
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 EP1456611A1 publication Critical patent/EP1456611A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/26—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/263—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields by measuring variations in capacitance of capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • 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
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the presence or absence of a volume of liquid in a container or for controlling the filling of a container with a volume of liquid, the container being traversed by at least one terminating channel. to at least one well receiving all or part of the liquid, the channel (s) and the well (s) constituting a fluid network.
  • the invention also proposes the implementation of the method, mentioned above, to control the presence or absence of a volume of liquid in a container or to control the filling of a container with a volume of liquid. It also relates to the implementation of the process, cited above, for counting microorganisms present in the initial volume of liquid.
  • the present invention discloses a device for controlling the presence or absence of a volume of liquid in a container or for controlling the filling of a container with a volume of liquid, implementing the method, ci - Above mentioned, the container being traversed by at least one channel leading to at least one well receiving all or part of the liquid, the channel (s) and the well (s) constituting a fluid network.
  • Another subject of the invention is the use of this device to control the presence or absence of a volume of liquid in a container or to control the filling of a container with a volume of liquid. More specifically, this use of the device can be applied to the enumeration of microorganisms, present in the initial volume of liquid.
  • the state of the art consists of documents which relate to various fields.
  • the first area concerns measurement by direct contact between an electrode and the liquid.
  • a representative example is constituted by capacitive detection using conductive cones, for example carbon, used on three-axis automata and allowing the detection of liquid in a tube. This is for example the case of patent application EP-A-0,341,438.
  • the position of the interphase of a fluid, conductive of electricity can be detected by means of a capacitive probe. This detection is based on the existence of a current between the probe and the liquid, the electrical capacity measured by the probe being affected by the variation. liquid level.
  • Such a probe can in particular comprise a central metal rod sheathed with an insulating plastic material, plated for example by heat-shrinking, which plunges more or less into the conductive liquid.
  • the variation in the inter-electrode capacitance between the sheathed rod and the conductive liquid is then measured resulting from the variation in the liquid level, as is the case in patent application FR-A-2,772,477.
  • capacitor detection means the measurement of the variation in capacity of a capacitor formed by two electrodes or by a measurement electrode and a ground plane.
  • document US-A-4,312,341 proposes a device for monitoring the variation of liquid present in a container, in this case a tube, device comprising a detector of bubbles.
  • a light source is placed on one side of the container, while a light detector is placed on the opposite side.
  • the detector generates an output signal in response to the intensity of the light signal from the light source, proportional to the configuration of the brightness present in the tube.
  • patent US-A-4, 371, 786 describes a device for detecting the presence of bubbles in a liquid, device comprising a radiation source and a radiation detector. The rays emitted have a configuration which is then different whether or not bubbles are present on the surface of the liquid.
  • This invention is more particularly suited to the medical field, when it is desired to detect and avoid the presence of bubbles during the perfusion of serum or blood to a patient in order to avoid any risk of embolism.
  • the invention which is the subject of this patent is not suitable for measuring a volume present in the container, but only for detecting the presence or absence of bubbles.
  • document US-A-5,017,909 is based on the same physical principle as that set out in document US-A-4,371,786, that is to say to allow the measurement of a filling level of a liquid without contact of the electrode with this liquid.
  • the measurement is carried out by determining a variation in capacity due to the difference in electrical permittivity between water and air.
  • This measurement is carried out by the capacitive measurement of the level of liquids in tanks, generally of large size, that is to say much greater than 1 liter, and not closed.
  • Patent application GB-A-1, 213,128, for its part discloses fluid level detection devices using an electrical capacity measurement. This detection is not very precise since it only makes it possible to detect a predetermined level as a function of the position to which the electrodes are fixed and to trigger an alarm when the liquid meniscus reaches this threshold. When the height of the meniscus varies between the two electrodes, this system is unable to deduce the amount of liquid present at each reaction well.
  • the apparatus does not consist of two parts which enclose the container, a first part which comprises at least one means of electrical emission and a second part which comprises at least one means of electrical reception, the transmission and / or reception means themselves comprising means which cancel the side effects and leakage currents, means which are particularly suitable for determining small volumes of liquid.
  • the present invention proposes to resolve all of the drawbacks of the state of the art by presenting a method and a device for controlling the presence or absence of a volume of liquid in a container or for controlling the filling. of a container with one volume of liquid.
  • This method and this device can be applied to containers comprising numerous wells receiving a liquid, the wells each being of a small volume, like those which are used in the case of biological analysis cards, such as those described in the Patent application FR / 98/11053 of the Applicant.
  • the present invention relates to a method for controlling the presence or absence of a volume of liquid in a container or for controlling the filling of a container with a volume of liquid, the container being traversed by at at least one channel leading to at least one well receiving all or part of the liquid, the channel (s) and the well (s) constituting a fluid network.
  • the process consists of:
  • a preliminary step is carried out to calibrate the capacity, or any other parameter which is linked to it, with respect to a material of known capacity, or any other parameter which is linked to it.
  • This step can consist in detecting the capacity, or any other parameter related thereto, at the level of each well, before the injection of the liquid.
  • the calibration step can be performed only once on an empty card. The resulting frequency values are saved and taken as a reference. The measured values of each filled card are then compared with the recorded frequency values.
  • said network is closed.
  • the detection of the capacitance, or of any other parameter related thereto is carried out by accumulating the electric charges between two electrodes or between an electrode and a ground plane, on either side. of each well, without contact with the aliquot of liquid volume present in each well.
  • each well is of a volume less than or equal to 100 ml, preferably less than or equal to 10 ml, preferably less than or equal to 1 ml.
  • the capacitive variation is detected by: A variation in the amplitude of a voltage, for example by means of an impedance bridge, or
  • a variation of the frequency of a periodic alternating signal by means for example of an oscillator, or
  • the steps of detecting the capacitance, or of any other parameter related thereto are carried out by applying pressure between at least the two electrodes and / or between at least the electrode and the plane of mass, said two electrodes and / or said electrode and ground plane sandwiching at least one container.
  • the present invention also relates to a device for controlling the presence or absence of a volume of liquid in a container or for controlling the filling of a container with a volume of liquid, implementing a method, as described above, the container being traversed by at least one channel leading to at least one well receiving all or part of the liquid, the channel (s) and the well (s) constituting a fluid network.
  • the device consists of two parts which enclose the container, a first part which comprises at least one means of electrical emission, for example a means for constituting an electrode connected to the electronic detection circuit and a second part which comprises at at least one means of electrical reception, such as an electrode connected to the electronic detection circuit or directly to the ground plane, the transmission and / or reception means: • themselves comprising means which cancel the edge effects and leakage currents, and • sandwiching each well with a volume less than or equal to 100 ml, preferably less than or equal to 10 ml, preferably less than or equal to 1 ml, without contact with the aliquot of liquid volume possibly present in each well.
  • the ground plane can be defined as consisting of all the ground electrodes connected together and connected to the ground of the power supply.
  • each transmission means comprises an electrode
  • each reception means comprises an electrode, connected to ground, or preferably a ground plane and the means which cancel the edge effects and the leakage currents are consisting of at least one guard ring surrounding each electrode.
  • the transmission and reception means are pressed against each sandwiched well.
  • the transmission and reception means associated with a well are adapted in size and performance to the dimension of said well.
  • the transmission or reception means are sandwiched between two substantially parallel containers and allow the implementation of a method, as described above, simultaneously or consecutively in said two containers.
  • the container or containers are in a vertical position.
  • the transmitting or receiving means are brought together, while sandwiching at least one container, by means of pressurization means, such as a pressure roller associated with a spring.
  • pressurization means such as a pressure roller associated with a spring.
  • the present invention relates to the implementation of the method, as described above, for controlling the presence or absence of a volume of liquid in a container or controlling the filling of a container with a volume of liquid, the volume of liquid being distributed between a plurality of wells, each well being of a volume less than or equal to 1 ml, preferably less than or equal to 250 ⁇ l, preferably less than or equal to 25 ⁇ l, preferably less than or equal to 2.5 ⁇ l .
  • the present invention also relates to the implementation of the method, as described above, for counting microorganisms present in the initial volume of liquid, the volume of liquid being distributed between a plurality of wells, each well being of '' a volume less than or equal to 1 ml, preferably less than or equal to 250 ⁇ l, preferably less than or equal to 25 ⁇ l, preferably less than or equal to 2.5 ⁇ l.
  • the present invention relates to the use of the device, as described above, to control the presence or absence of a volume of liquid in a container or to control the filling of a container with a volume of liquid, the volume of liquid being distributed between a plurality of wells, each well being of a volume less than or equal to 1 ml, preferably less than or equal to 250 ⁇ l, preferably less than or equal to 25 ⁇ l, preferably less than or equal to 2.5 ⁇ l.
  • the present invention also relates to the use of the device, as described above, for counting microorganisms present in the initial volume of liquid, the volume of liquid being distributed between a plurality of wells, each well being of a volume less than or equal to 1 ml, preferably less than or equal to 250 ⁇ l, preferably less than or equal to 25 ⁇ l, preferably less than or equal to 2.5 ⁇ l.
  • the attached figures are given by way of explanatory example and are in no way limiting. They will allow a better understanding of the invention.
  • Figure 1 highlights the context of use of a container according to the present invention, that is to say an analysis card.
  • this figure represents a front view of a container, receiving an initial volume of biological sample, structurally and functionally associated with an analysis card, allowing the enumeration and the characterization of microorganisms present in this sample. organic.
  • FIG. 2 shows a partial sectional view along A-A of Figure 1, with a magnification of twice compared to this first figure.
  • FIG. 3 represents a view identical to FIG. 2, but in which the analysis card is enclosed between detection electrodes constituting the capacitor, which is inserted in the electronic detection circuit, at each well, the wells being empty.
  • FIG. 4 represents a view identical to FIG. 3, the wells being partially filled.
  • FIG. 5 represents a schematic overall view of the device for controlling the presence or absence of the volume of liquid in the analysis card or for controlling the filling of said card with said volume of liquid, according to another mode of the present invention.
  • the ground electrodes in this case consist of a single ground plane.
  • FIG. 6 represents a view of a control device according to the invention on which the electrodes are applied with a constant pressure, to favor the sensitivity and the reproducibility of these measurements.
  • FIG. 7 represents a view of two control devices according to the invention on which the electrodes are applied with a constant pressure, to favor the sensitivity and the reproducibility of these measurements.
  • FIG. 8 represents a view of an electronic assembly of a control device according to the invention.
  • an analysis card 1 essentially consists of a single monobloc element constituted by the body 2 of the analysis card 1.
  • This body 2 comprises an injection zone 3 of a biological liquid to be analyzed 4 which is initially present in a container 14.
  • Such an analysis card can for example consist of a card as described in patent application WO-A-00/12674 filed by the Applicant under priority of 1 September 1998. for more information about the reader should refer to this document.
  • the body 2 is not a single piece, but consists of several parts associated with each other by any means of fixing the state of the art, such as glue, mechanical means (screws, bolts, rivets, elastic, etc.), welding.
  • the injection zone 3 can be on any face of the body 2, whether on the side, as shown in FIG. 1, or on the back, or even on another side wall.
  • the card 1 is not filled directly by the sample 4, contained in the container or tube 14, but is connected to this liquid 4 via a flexible pipe 15. The assembly thus formed is ready to be positioned in a vacuum chamber.
  • the supply channel 5 constitutes a baffle so that the injection zone 3 is positioned laterally at the center of the body 2 of the card 1, that is to say that it extends within said card 1 in the direction from one of its side surfaces.
  • the body 2 is substantially in the shape of a parallelepiped. This body 2 has a number of grooves and cavities 9, 10 or 11 located within it. These cavities can be constituted by through holes, as is the case in FIGS. 2 to 4, or by blind holes, according to an embodiment not shown in the figures.
  • the isolation of these grooves and these cavities from the outside is carried out by the application of an adhesive transparent film 18 which sticks to the surface of said body 2.
  • the adhesive transparent film 18 is of use interesting because, after its drilling or removal, it allows an operator to have direct access to the content of the cavities 9 to 11.
  • main supply channel 5 which is located downstream of the injection zone 3. Downstream of this channel 5, there is a well 12 which acts as the main means of liquid distribution biological 4 to be analyzed. In fact, the main channel 5 is located between the injection zone 3 and the well 12.
  • secondary channels 6, which connect this well 12 to a set of wells 7, where each well 7 corresponds to a channel 6. These wells 7 act as distribution means.
  • terminal channels 8 are present, each channel 8 connecting a well 7 to a terminal analysis cavity 9, 10 or 11.
  • terminal analysis cavities 9 of large size there are three types of terminal analysis cavities in these figures, namely, terminal analysis cavities 9 of large size, terminal analysis cavities 10 of medium size and finally terminal analysis cavities 11 small.
  • the cavities located on the body 2 of the analysis card 1 are, on the one hand, the grooves which are formed by the main channel 5, the secondary channels 6 and the terminal channels 8 and, on the other hand, the possibly blind holes which are formed by the injection zone 3, the well 12, the wells 7 and all of the analysis cavities 9, 10 and 11.
  • the analysis cavities 9, 10 and 11 different sizes allow to dispense with the need to perform dilutions.
  • the amount of liquid 4 which will be present in this analysis cavity 9, 10 or 11
  • there will be a number of microorganisms which will be more or less important.
  • the ratio existing between two cavities of different volumes are 1 to 10 between the cavities 10 and 9 and the cavities 11 and 10 and by 1 per 100 between the cavities 11 and 9.
  • This proportionality can also be found at the level of all the channels 6 and 8.
  • all the channels, whether main 5, secondary 6, terminal 8, do not intersect with each other in order to avoid any contamination of an amount of the sample located in an analysis cavity relative to an amount of the sample located in another analysis cavity.
  • the points of intersection of these different channels with one another are always made by means of wells acting not only as a distribution means but also as a buffer volume preventing any contamination after the introduction of the sample 4 .
  • the method for filling an analysis card 1, in relation to FIG. 1, therefore consists in:
  • the air comes into contact with the fractions of the biological sample 4, either at the level of the terminal channels 8 according to FIG. 1, or at the level of the analysis cavities 9, 10 and 11.
  • the volume of biological liquid 4 is related to the total volume of the analysis cavities 9, 10 and 11 and possibly also the volume of the terminal channels 8.
  • any fluid, gaseous or liquid can be used which can perform this isolation function. Care should be taken on this occasion that the fluid is substantially inert with respect to the biological compounds contained in the sample, and immiscible with said sample. If the fluid is a liquid, such as oil, it must be of a lower density than the biological sample.
  • the card 1 must be maintained substantially in the vertical position, as shown in Figures 1 to 4, the insulating fluid, not shown in the figures, being in the position above the biological sample, previously contained in the container 14 then in each cavity 9, 10 and 11. But it is possible to use other techniques to physically isolate or separate the cavities 9, 10 and 11. Thus, it is possible to add to the biological sample 4 and to the culture medium, allowing microbial growth, a gelling agent, such as peptin. In this case and when the gelling agent has done its work, there is no longer any need to maintain the card 1 in a substantially vertical position. Finally, the isolation of said cavities 9, 10 and 11 can be achieved by obstructing the terminal channels 8.
  • An adhesive can be used, for example, as an insulating fluid, or they can be obstructed by physical compression.
  • Another advantage consists in not keeping, or very little, liquid 4 within the container 14 after the transfer to said card 1.
  • the filling of the cavities 9, 10 and 11 takes place simultaneously, moreover, at a given filling time, the ratio between the volume of liquid present in each size of small, medium or large cavity over the total volume of each size of cavities, respectively small, medium or large, is substantially constant for all of the cavities 9, 10 and 11 of the card 1.
  • Said card 1 makes it possible to count the microorganisms contained in a biological sample 4 and can be used in the food sector. To perform this count, the most probable number (MPN) of bacteria in a sample is calculated by a statistical method, explained by RJ Parnow (1972). Thus, we associate the probability of appearance with each combination of positive (s). The method of JC De Man (1975) is used for this.
  • the total volume of the cavities 9, 10 and 11 being 4440 ⁇ l, the volume of the sample 4 being 2220 ⁇ l, the volume of the insulating liquid may be 2220 ⁇ l. It can be lower if you want there to be air in the card 1 once sealed, or higher if you want to be sure that the card is completely filled with sample 4 and the insulating liquid . In the latter case, this technique can be advantageous for the growth of anaerobic microorganisms.
  • FIG. 2 shows a section along AA of Figure 1, wherein the cavities 9, 10 and 11 are constituted by through holes. These holes are delimited laterally by one or two films 18.
  • This or these films 18 consist of BOPP films (Biaxially Oriented PolyPropylen) or other films of the same nature, which are welded or glued to the body of the card 1, this body being inert with respect to the liquids 4 transferred and the reactions they undergo.
  • This or these films 18 may be present on the entire surface of the card 1, or on certain portions of said card 1.
  • the device according to the present invention is represented for example according to a first embodiment in FIG. 3. This FIG. 3 is identical to the section AA in FIG.
  • the card 1 which therefore consists of a body 2 defining a certain number of through holes forming cavities of small size 11, of medium size 10 and of large size 9.
  • the set of these through cavities is delimited laterally by the films 18. It can be seen in this FIG. 3 that the cavities 9 , 10 and 11 are not met, however the device is schematically shown.
  • the through wells are in indirect contact via the film 18 with electrodes shown, on the one hand, on the left and, on the other hand, on the right of the figure.
  • the electrodes on the left which constitute the electrodes of the detection capacitor, may be constituted by electrodes of large area 19a corresponding to the large terminal analysis cavities 9 or else electrodes of medium surface 20a corresponding to the terminal analysis cavities of medium size 10 or finally electrodes of small area 21a corresponding to the terminal analysis cavities of small size 11.
  • the reception means are constituted by electrodes of large area 19b for the cavities 9, electrodes of medium area 20b for the analysis cavities 10 and finally electrodes of small area 21b for the small cavities 11. All these electrodes 19a, 20a and 21a, on the one hand, 19b, 20b or 21b, on the other hand , are connected by electrical wire connections 16 to an electrical installation 13 as will be explained in the following description.
  • FIG. 4 is absolutely identical to Figure 3, with the only difference that the filling of the card 1 with a biological sample 4 has been carried out, according to the embodiment shown in Figure 1.
  • FIG. 5 describes another embodiment which mainly comprises the difference of grouping together all of the electrodes whatever the face considered.
  • all of the electrodes 19a, 20a and 21a are carried at the level of a first part 22.
  • This first part 22 is therefore provided with electrodes substantially of identical shape to the section of the cavities 9, 10 and 11 according to the plane of the card 1, however the shape of these electrodes can be rectangular.
  • These electrodes 19a, 20a and 21a are deposited by screen printing or consist of assembled metal plates.
  • Each electrode is produced at one of the faces of the first part 22, part 22 which can also carry the components comprising detection circuits repeated identically for each electrode, the assembly being provided with a connector for s '' insert into the electrical circuit already briefly mentioned via the electrical installation 13 and the wired connections 16.
  • the electrodes mentioned above 19a, 20a and 21a and the electronic components allowing their operation can be carried by part 22, that is to say on a single card, on one or on both sides thereof 22, but also carried by two different cards connected to each other by new wired connections 16.
  • the electronic detection circuits can be of different types such as those mentioned below: measurement based on the modification of the frequency of an oscillator by the input capacitance, constituted by the capacitor formed by the electrodes around the well,
  • the variation in capacity of the cavities 9, 10 and 11 can be detected according to two fundamental principles, either the variation in the amplitude of a voltage by means of an impedance bridge, or the variation in the frequency d 'a signal via an oscillator 27, as is well shown in Figure 5.
  • the electrodes 19b, 20b or 21b are secured to each other to form a single ground plane 23 on which the card 1 is positioned.
  • the method of using the card 1, according to FIG. 5, is of a completely different order since it uses to transfer the liquid sample 4, a means for introducing said liquid 4 which is constituted by a syringe 24.
  • This syringe 24 is connected by a flexible tube, not referenced in this figure, to an orifice 30 for introduction into the card 1 of the liquid 4.
  • a vent 25 is made within the card 1, possibly through the film 18 if it is present, which acts as a means of evacuating the fluid present inside of the card before the liquid 4 is i ntroduit.
  • This embodiment is particularly advantageous for allowing the filling of the wells at will in order to verify the variation in measurement as a function of the filling level.
  • the last two Figures 6 to 7 show the mode of use of the card 1 according to Figures 1 to 4, that is to say with an introduction of the liquid 4 after evacuating the fluid network thereof 1
  • the device consists of a first and a second part 22 and 23 carrying the sets of electrodes respectively of the first face 19a, 20a and 21a or of the second face 19b, 20b or 21b. These two parts 22 and 23 sandwich the card 1 while holding each electrode 19a, 20a and 21a opposite an electrode of the second face of identical size 19b, 20b or 21b.
  • the device consists essentially of the frame 33.
  • the frame 33 therefore has two vertical walls, right and left in this figure, the right frame 33 acts as a support for the second part 23 comprising the electrodes 19b, 20b or 21b.
  • the main objective of this configuration is to further improve the measurements that are made and also to avoid any subsequent analysis error.
  • all of the electrodes are connected by wire links 16 to the electrical installation 13, already described in relation to FIG. 5.
  • the wire connections 16 with all of the electrodes are not shown.
  • FIG. 7 presents another embodiment.
  • This embodiment consists of a device comprising a frame 33 which is not in direct contact with the electrodes or with the cards 1.
  • two cards 1 are filled and can be read.
  • the frame 33 whether on the right or on the left, is associated with springs 32 which themselves are associated with a pressure roller 34 located on the left and a pressure roller 34 located on the right.
  • These pressure rollers 34 have the characteristic of acting as a ground plane 34, that is to say that they act as means of electrical reception. Therefore, they are each in direct contact with a card 1, the two cards 1 being separated by a first part 22 where the electrodes 19a, 20a and 21a are identical for the analysis cards 1 located on either side . It is entirely possible to increase the size of this sandwich in order to be able to carry out alternately or simultaneously analyzes of at least three cards.
  • Example 1 Evaluation of the detection of filling wells of small volumes, which may be different, within a card by measuring the variation in capacitance (without contact with the liquid):
  • Test card polystyrene card with a well of approximately 4 x 3 x 4 mm (width x length x thickness),
  • ScopeMeter Fluck 96B Portable scopemeter or oscilloscope supplier Radiospare
  • Voltage supply 0 to 30 Nolts from laboratory bioMérieux, Marcy l'Etoile, France, reference ⁇ ° 01809
  • Protocol (method): 1. Calculation of orders of magnitude, 2. Test on the shock polystyrene test card fitted with a cavity of 4 x 3 x 4 mm, ie 48 ⁇ l,
  • the cavity under test is closed with an adhesive film.
  • a strip of self-adhesive aluminum film (forming the measuring electrode) is positioned on the adhesive film below the cavity under test.
  • the method consists of having a fluid inlet and outlet making it possible to fill and empty the cavity under test as desired. At each filling and emptying, the frequency or voltage variation resulting from the presence or absence of liquid is noted.
  • the main result to be obtained is to conclude on the possibility of carrying out a detection of empty or full wells by measurement of capacitance.
  • the assembly diagram corresponds substantially to Figures 6 and 7, but with a single well in a horizontal position, and consists in testing a detection configuration with two electrodes (aluminum film bonded to the polystyrene card or with a single electrode and a plane of The electrode is connected to the input of the oscillator circuit and the output of the oscillator to an oscilloscope allowing frequency measurement.
  • test cell well The dimensions of the test cell well are 4 x 3 x 4 mm (length x width x depth).
  • the volume of the well tested is 48 ⁇ l, which represents a volume fifteen times greater than the volume of the smallest well of cards 1 (2.875 ⁇ l).
  • the oscillation frequency is therefore between the two frequencies at no load (about 70 kHz), on the one hand, and at full (about 69 kHz), on the other hand.
  • Table 2 Variation of the frequency between an empty well and a full well according to two different configurations using the assembly described in figure 8
  • the frequency variation ⁇ f is approximately 0.8 kHz and 1 kHz respectively for mounting with two electrodes and mounting with one electrode and a ground plane.
  • the well is in a horizontal position.
  • the frequency in each state is stable and varies by approximately ⁇ 0.05 kHz in the configuration tested.
  • the analysis card 1 tested comprises well volumes (large, medium and small) which are respectively equal to 225 ⁇ l, 22.5 ⁇ l and 2.25 ⁇ l.
  • the assembly is shown in Figure 5.
  • the vertical position of the card makes it easier to fill the well under test. All the masses are connected.
  • the tests were carried out with three different liquids:
  • the frequency variation must be linear, so there is a frequency variation of about 35 Hertz per microliter (Hz / ⁇ l).
  • the frequency variation must be linear, so there is a frequency variation of about 165 Hz / ⁇ l.
  • the frequency variation must be linear, so there is a frequency variation of around 555 Hz / ⁇ l.
  • Table 6 Measurement of the frequency drift of the oscillator for the wells of 22.5 ⁇ l When measuring the frequency variation of the oscillator after 5 minutes when the well is full or empty, there is a slight variation over time. However, the stability of the oscillation frequency is sufficient to discriminate the two states.
  • Example 3 Configuration of the device for controlling the presence or absence of a volume of liquid or filling with a liquid of an analysis card:
  • the filling control device is shown diagrammatically in the figures. However, it can consist of the assembly of two cards:
  • a card carrying the electrodes This card is provided with rectangular electrodes (deposited by screen printing or made up of metal plates for example). Each electrode is connected to the opposite face of the card and then to the “components” card.
  • the reference 22 in FIG. 5 is entirely in this spirit.
  • This card can be mounted on the “components” card in an elastic manner (springs) in order to allow good contact between the electrodes and the film of the analysis card 1.
  • Such elastic assemblies are well described in FIGS. 6 and 7.
  • a card carrying the components if one face of said card comprises thirty wells, it is possible to have thirty identical circuits mounted in SMD, that is to say in surface mounted components, for series. This makes it possible to limit the parasitic capacitances and inductances and to stabilize the influence of these parasitic signals.
  • the output signals are sent to an acquisition and processing module integrated into a computer.
  • the two cards can be joined on only one card (an electrode face and a component face).
  • the “electrodes” card can have approximately the same dimensions as the card 1 to be checked, ie approximately 90 x 60 mm.
  • the “components” card which can be larger, can be fixed on the Electrodes card so as to reduce the connecting wires as much as possible.
  • Example 4 Control procedure: The volume control procedure can be carried out with the following successive steps:
  • CALIBRATION Measurement of the output values (frequency or voltage) of each detection circuit on the analysis card by varying the filling level.
  • CONTROL Measurement of the output values (frequency or voltage) of each detection circuit after filling of said card.
  • the calibration of the control cards can be carried out at regular intervals but without the need to do it on a standard before each measurement.
  • the filling control can also be carried out in real time in the filling bell.
  • Example 5 Installation for checking the filling of cards in the control device:
  • FIG. 6 A particularly advantageous mode is presented in FIG. 6.
  • the cards can be checked twice, without having to rotate the card but simply by sliding it.
  • Said card is pushed into the control block of the first face (configuration of FIG. 5) then into the control block of the second face (inverse configuration of the electrodes and of the ground plane as in FIG. 6).
  • Example 6 Example showing a detection of a variation in filling in a well:
  • the goal is to make an electronic volume control card in the wells of the analysis card 1.
  • This electronic card which has been taken as a model for the feasibility, consists of a card made of thick material of oxy material on which is engraved. , on the one hand the detection electrodes (one per well or thirty in all) which form one of the two electrodes of the capacitor being measured, on the other the SMD components (an operational amplifier and a resistor) allowing both to inject the sinusoidal signal of input and output and to deport the output signal without undergoing electromagnetic disturbances via wire of connection towards the electronics of demodulation (strong impedance of input of the amplifier).
  • the principle consists in detecting the variation in capacitance of the capacitor formed by the measurement electrode (on the control card) and by the ground plane.
  • each electrode is provided with a guard electrode. This also makes it possible to greatly limit the edge effects of the measurement electrodes.
  • Figures 5 and, more precisely 8 gives the assembly diagram of the test bench.
  • the electronic control card is simply applied to the analysis card and is held together by a clip. Positioning marks are present on the analysis card, so as to position the electrodes produced in screen printing on the wells of said card as perfectly as possible.
  • Table 7 Variation of the resonant frequency of the oscillator (demodulation) as a function of the filling level of the large well.
  • Ground plan or second part comprising the electrical reception means 19b, 20b and 21b

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou de contrôle du remplissage d'un contenant par un volume de liquide, le contenant étant parcouru par au moins un canal contenant par un volume de liquide, le contenant étant parcouru par au moins un canal aboutissant à au moins un puits réceptionnant tout ou partie du liquide, le ou les canaux et le ou les puits constituant un réseau fluidique. L'invention propose également la mise en oeuvre du procédé, ci-dessus mentionné, pour contrôler la présence ou l'absence d'un ou contrôler le remplissage d'un contenant ou pour dénombrer des micro-organismes, présents dans le volume de liquide initial. Elle consiste à : détecter la capacité, ou tout autre paramítre qui y est lié, tel que la permittivité relative de l'air présent dans le contenant ou la fréquence d'oscillation ou la tension, au niveau de chaque puits, avant l'injection du liquide, détecter la capacité, ou toute autre paramítre qui y est lié, au niveau de chaque puits, aprís l'injection dudit liquide, déterminer la variation capacitive, ou toute paramítre, au niveau de chaque puits, et déduire la quantité de ce liquide présent au niveau de chaque puits réactionnel. L'invention trouve une application préférentielle dans le domaine du diagnostic.

Description

DISPOSITIF POUR LA MESURE CAPACITIVE D' UN NIVEAU DE REMPLISSAGE
La présente invention concerne un procédé de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou de contrôle du remplissage d'un contenant par un volume de liquide, le contenant étant parcouru par au moins un canal aboutissant à au moins un puits réceptionnant tout ou partie du liquide, le ou les canaux et le ou les puits constituant un réseau fluidique. L'invention propose également la mise en œuvre du procédé, ci-dessus mentionné, pour contrôler la présence ou l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou contrôler le remplissage d'un contenant par un volume de liquide. Elle a trait aussi à la mise en œuvre du procédé, ci-dessus cité, pour dénombrer des micro-organismes, présents dans le volume de liquide initial.
De plus, la présente invention divulgue un dispositif de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou de contrôle du remplissage d'un contenant par un volume de liquide, mettant en œuvre le procédé, ci- dessus mentionné, le contenant étant parcouru par au moins un canal aboutissant à au moins un puits réceptionnant tout ou partie du liquide, le ou les canaux et le ou les puits constituant un réseau fluidique. L'invention a encore pour objet l'utilisation de ce dispositif pour contrôler la présence ou l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou contrôler le remplissage d'un contenant par un volume de liquide. Plus précisément, cette utilisation du dispositif peut être appliquée au dénombrement des micro-organismes, présents dans le volume de liquide initial.
L 'état de la technique est constitué de documents qui ont trait à différents domaines. Le premier domaine concerne la mesure par contact direct entre une électrode et le liquide. Un exemple représentatif est constitué par la détection capacitive à l'aide de cônes conducteurs, par exemple en carbone, utilisés sur des automates à trois axes et permettant la détection de liquide dans un tube. C 'est par exemple le cas de la demande de brevet EP-A-0.341.438. D 'autre part, la position de l 'interphase d'un fluide, conducteur de l'électricité, peut être détectée au moyen d'une sonde capacitive. Cette détection s 'appuie sur l'existence d'un courant entre la sonde et le liquide, la capacité électrique mesurée par la sonde étant affectée par la variation de niveau de liquide. Une telle sonde peut notamment comporter une tige métallique centrale gainée avec un matériau plastique isolant, plaqué par exemple par thermorétraction, qui plonge plus ou moins dans le liquide conducteur. On mesure alors la variation de la capacité inter-électrode entre la tige gainée et le liquide conducteur résultant de la variation du niveau de liquide, comme c 'est le cas dans la demande de brevet FR-A-2.772.477.
Ce domaine technique n'est pas pertinent, car il nécessite un contact direct entre l'électrode, constituée par le cône ou la sonde, et le liquide. Les inconvénients d'une telle technique sont principalement liés au fait que l'électrode doit tremper dans le liquide et être souillée, elle devra ensuite être lavée. D'autre part, le contrôle de la présence ou de l'absence de liquide est impossible par cette technique dans un consommable hermétiquement clos.
Dans la suite du texte, par « détection capacitive » on entend la mesure de la variation de capacité d'un condensateur formé par deux électrodes ou par une électrode de mesure et un plan de masse.
Dans un second domaine, le contact direct entre l'électrode et le liquide n 'est pas nécessaire, ces dispositifs permettent de contrôler :
• la présence de bulles dans ces cuves, ou
• le niveau de remplissage desdites cuves. Dans le cas du contrôle de la présence de bulles présentes à la surface du liquide, le document US-A-4,312,341 propose un dispositif pour contrôler la variation de liquide présent dans un contenant, en l'occurrence un tube, dispositif comprenant un détecteur de bulles. Une source lumineuse est placée sur une des faces du contenant, alors qu 'un détecteur de lumière est placé sur la face opposée. Le détecteur génère un signal de sortie en réponse à l 'intensité du signal lumineux issu de la source lumineuse, proportionnel à la configuration de la luminosité présente dans le tube.
Ce procédé de détection permet de mettre en évidence la présence de bulles, et de ce fait, la présence de liquide, mais ne permet pas de mesurer spécifiquement le volume de liquide présent dans le contenant. De même, le brevet US-A-4, 371, 786 décrit un dispositif pour détecter la présence de bulles dans un liquide, dispositif comprenant une source de radiation et un détecteur de radiation. Les rayons émis ont une configuration qui est alors différente si des bulles sont présentes ou non à la surface du liquide. Cette invention est plus particulièrement adaptée au domaine médical, lorsque l'on souhaite détecter et éviter la présence de bulles lors de la perfusion de sérum ou de sang à un patient afin d'éviter tout risque d'embolie.
Toutefois, l'invention objet de ce brevet n'est pas adapté à la mesure d'un volume présent dans le contenant, mais seulement à la détection de la présence ou l'absence de bulles.
Dans le cas du contrôle du niveau de remplissage desdites cuves, le document US-A-5,017,909 est basé sur le même principe physique que celui exposé dans le document US-A-4,371, 786, c'est-à-dire de permettre la mesure d'un niveau de remplissage d'un liquide sans contact de l'électrode avec ce liquide. Ainsi la mesure est effectuée en déterminant une variation de capacité due à la différence de permittivité électrique entre l'eau et l'air. Cette mesure est effectuée par la mesure capacitive de niveau de liquides dans des cuves, généralement de grande dimension, c'est-à-dire bien supérieure à 1 litre, et non fermées.
Toutefois, comme exposé ci-dessus, ces procédés de détection capacitive de niveau de liquides utilisent souvent comme contenant des cuves de grande dimension (cuves de plusieurs litres), puisque la variation de capacité est alors suffisamment importante pour être aisément mesurée.
La demande de brevet GB-A-1, 213,128, quant à elle, divulgue des appareils de détection de niveau fluidique utilisant une mesure de capacité électrique. Cette détection n 'est pas très précise puisqu 'elle ne permet de détecter qu 'un niveau prédéterminé en fonction de la position à laquelle sont fixées les électrodes et de déclencher une alarme lorsque le ménisque liquide atteint ce seuil. Lorsque la hauteur du ménisque varie entre les deux électrodes, ce système est incapable de déduire la quantité de liquide présent au niveau de chaque puits réactionnel. De même, l'appareil selon cette demande n 'est pas constitué de deux parties qui enserrent le contenant, une première partie qui comporte au moins un moyen d'émission électrique et une seconde partie qui comporte au moins un moyen de réception électrique, les moyens d'émission et/ou de réception comportant eux-mêmes des moyens qui annulent les effets de bord et les courants de fuite, moyens qui sont particulièrement adaptés à une détermination de petits volumes de liquide.
On ne retrouve pas dans la littérature l'application de tels procédés de détection précise à de très petits volumes, notamment des volumes compris entre quelques microlitres (μl) et quelques millilitres (ml), volumes qui sont utilisés pourtant couramment dans le domaine technique, notamment de la biologie. De plus, la mesure d'un volume de quelques microlitres dans un consommable clos, c'est-à-dire sans contact avec le ou les appareils de mesure du volume, n'est absolument pas décrite dans ces brevets de l'état de la technique.
La présente invention se propose de résoudre l'ensemble des inconvénients de l'état de la technique en présentant un procédé et un dispositif de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou de contrôle du remplissage d'un contenant par un volume de liquide. Ce procédé et ce dispositif peuvent être appliqués à des contenants comportant de nombreux puits réceptionnant un liquide, les puits étant chacun d'un petit volume, comme ceux qui sont utilisés dans le cas de cartes d'analyse biologique, telles que celles décrites dans la demande de brevet FR/98/11053 de la Demanderesse.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou de contrôle du remplissage d'un contenant par un volume de liquide, le contenant étant parcouru par au moins un canal aboutissant à au moins un puits réceptionnant tout ou partie du liquide, le ou les canaux et le ou les puits constituant un réseau fluidique. Le procédé consiste à :
• remplir en tout ou partie le réseau fluidique,
• détecter la capacité, ou toute autre paramètre qui y est lié, tel que la permittivité relative de l'air présent dans le contenant ou la fréquence d'oscillation ou la tension, au niveau de chaque puits, après l'injection dudit liquide, • déterminer la variation capacitive, ou toute autre variation d'un paramètre qui y est lié, au niveau de chaque puits, et • déduire la quantité de ce liquide présent au niveau de chaque puits réactionnel.
Selon un autre mode de réalisation, on réalise une étape préalable pour calibrer la capacité, ou toute autre paramètre qui y est lié, par rapport à un matériau de capacité connue, ou toute autre paramètre qui y est lié. Cette étape peut consister à détecter la capacité, ou toute autre paramètre qui y est lié, au niveau de chaque puits, avant l'injection du liquide. L'étape de calibrage peut être réalisée une seule fois sur une carte vide. Les valeurs de fréquences résultantes sont enregistrées et prises comme référentiel. On compare ensuite les valeurs mesurées de chaque carte remplie par rapport aux valeurs de fréquence enregistrées.
Selon un autre mode de réalisation, après le remplissage de tout ou partie du réseau fluidique, ledit réseau est clos.
Toujours selon un autre mode de réalisation, la détection de la capacité, ou de toute autre paramètre qui y est lié, est réalisée en accumulant les charges électriques entre deux électrodes ou entre une électrode et un plan de masse, de part et d'autre de chaque puits, sans contact avec l'aliquote de volume de liquide présent dans chaque puits.
Selon un autre mode de réalisation, chaque puits est d'un volume inférieur ou égal à 100 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 10 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 1 ml.
Encore selon un autre mode de réalisation, qui permet le dénombrement de micro-organismes, présents dans le volume de liquide initial, par l'intermédiaire d'au moins deux puits de dimensions différentes, chaque puits contenant un même milieu, préférentiellement spécifique des micro-organismes, permettant la croissance et éventuellement la caractérisation des micro-organismes à dénombrer, on réalise une étape supplémentaire de traitement des données relatives :
• à l'aliquote de volume de liquide présent dans chaque puits, et
• au nombre de puits positifs ou négatifs, afin de déterminer la concentration initiale en micro-organismes dans ledit volume de liquide initial.
Selon un autre mode de réalisation, la variation capacitive est détectée par : • une variation de l'amplitude d'une tension au moyen par exemple d'un pont d'impédance, ou
• une variation de la fréquence d'un signal alternatif périodique (sinusoïdal, carré, triangle ou toutes autres formes périodiques) au moyen par exemple d'un oscillateur, ou
• la recherche d'un circuit électrique de type « bouchon », c'est-à-dire RLC, ou
• la variation de l'amplitude maximale de la charge d'un condensateur (constitué par le système) ou la variation de la vitesse de charge ou de décharge du condensateur (à mesurer) étant donné que τ = R x C. D'une manière générale, la capacité du « condensateur », constitué par le puits de carte entouré des deux électrodes, peut être détecter en insérant ce condensateur dans tout circuit électronique sensible à une variation très faible de capacitance
Toujours selon un autre mode de réalisation, les étapes de détection de la capacité, ou de tout autre paramètre qui y est lié, sont réalisées en mettant sous pression entre au moins les deux électrodes et/ou entre au moins l'électrode et le plan de masse, lesdites deux électrodes et/ou lesdits électrode et plan de masse prenant en sandwich au moins un contenant.
La présente invention concerne également un dispositif de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou de contrôle du remplissage d'un contenant par un volume de liquide, mettant en œuvre un procédé, tel que décrit ci-dessus, le contenant étant parcouru par au moins un canal aboutissant à au moins un puits réceptionnant tout ou partie du liquide, le ou les canaux et le ou les puits constituant un réseau fluidique. Le dispositif est constitué de deux parties qui enserrent le contenant, une première partie qui comporte au moins un moyen d'émission électrique, par exemple un moyen pour la constitution d'une électrode reliée au circuit électronique de détection et une seconde partie qui comporte au moins un moyen de réception électrique, tel qu'une électrode reliée au circuit électronique de détection ou directement au plan de masse, les moyens d'émission et/ou de réception : • comportant eux-mêmes des moyens qui annulent les effets de bord et les courants de fuite, et • prenant en sandwich chaque puits d'un volume inférieur ou égal à 100 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 10 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 1 ml, sans contact avec l'aliquote de volume de liquide éventuellement présent dans chaque puits. Le plan de masse peut être défini comme étant constitué par toutes les électrodes de masse reliées ensemble et reliées à la masse de l'alimentation.
Selon un autre mode de réalisation, chaque moyen d'émission comporte une électrode, chaque moyen de réception comporte une électrode, reliée à la masse, ou préférentiellement un plan de masse et les moyens qui annulent les effets de bord et les courants de fuite sont constitués par au moins un anneau de garde entourant chaque électrode.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'émission et de réception sont plaqués contre chaque puits pris en sandwich.
Toujours selon un autre mode de réalisation qui permet le dénombrement de micro-organismes, présents dans le volume de liquide initial, par l'intermédiaire d'au moins deux puits de dimensions différentes, chaque puits contenant un même milieu, préférentiellement spécifique des micro-organismes, permettant la croissance et éventuellement la caractérisation des micro-organismes à dénombrer, les moyens d'émission et de réception associés à un puits sont adaptés en dimensions et performances à la dimension dudit puits.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'émission ou de réception sont pris en sandwich entre deux contenants sensiblement parallèles et permettent la mise en œuvre d'un procédé, tel que décrit ci-dessus, simultanément ou consécutivement dans lesdits deux contenants. Selon encore un autre mode de réalisation, le ou les contenants sont en position verticale.
Toujours selon un autre mode de réalisation, les moyens d'émission ou de réception sont rapprochés les uns des autres, tout en prenant en sandwich au moins un contenant, par l'intermédiaire de moyens de mise sous pression, tels qu'un galet presseur associé à un ressort. La présente invention concerne la mise en œuvre du procédé, tel que décrit ci- dessus, pour contrôler la présence ou l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou contrôler le remplissage d'un contenant par un volume de liquide, le volume de liquide étant réparti entre une pluralité de puits, chaque puits étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl. Ces valeurs sont en relation avec les valeurs testées par la suite qui sont de 144 et 225 μl pour les grands puits, de 30 et 22,5 μl pour les puits moyens et de 2,875 et 2,25 μl pour les petits puits. La présente invention concerne également la mise en œuvre du procédé, tel que décrit ci-dessus, pour dénombrer des micro-organismes, présents dans le volume de liquide initial, le volume de liquide étant réparti entre une pluralité de puits, chaque puits étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl.
La présente invention concerne l'utilisation du dispositif, tel que décrit ci- dessus, pour contrôler la présence ou l'absence d'un volume de liquide dans un contenant ou contrôler le remplissage d'un contenant par un volume de liquide, le volume de liquide étant réparti entre une pluralité de puits, chaque puits étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl.
La présente invention concerne aussi l'utilisation du dispositif, tel que décrit ci- dessus, pour dénombrer des micro-organismes, présents dans le volume de liquide initial, le volume de liquide étant réparti entre une pluralité de puits, chaque puits étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl. 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 met en évidence le contexte d'utilisation d'un contenant selon la présente invention, c'est-à-dire d'une carte d'analyse. Pour ce faire, cette figure représente une vue de face d'un récipient, recevant un volume initial d'échantillon biologique, associé structurellement et fonctionnellement avec une carte d'analyse, permettant le dénombrement et la caractérisation de micro-organismes présents dans cet échantillon biologique.
La figure 2 représente une vue en coupe partielle selon A-A de la figure 1 , avec un grossissement de deux fois par rapport à cette première figure.
La figure 3 représente une vue identique à la figure 2, mais dans laquelle la carte d'analyse est enserrée entre des électrodes de détection constituant le condensateur, qui est inséré dans le circuit électronique de détection, au niveau de chaque puits, les puits étant vides. La figure 4 représente une vue identique à la figure 3, les puits étant remplis partiellement.
La figure 5 représente une vue schématique d'ensemble du dispositif de contrôle de la présence ou de l'absence du volume de liquide dans la carte d'analyse ou de contrôle du remplissage de ladite carte par ledit volume de liquide, selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Les électrodes de masse sont dans ce cas constitués par un unique plan de masse.
La figure 6 représente une vue d'un dispositif de contrôle selon l'invention sur lequel les électrodes sont appliquées avec une pression constante, pour favoriser la sensibilité et la reproductibilité de ces mesures. La figure 7 représente une vue de deux dispositifs de contrôle selon l'invention sur lequel les électrodes sont appliquées avec une pression constante, pour favoriser la sensibilité et la reproductibilité de ces mesures.
Enfin, la figure 8 représente une vue d'un montage électronique d'un dispositif de contrôle selon l'invention. Si on se réfère à la figure 1, une carte d'analyse 1 est essentiellement constituée d'un seul élément monobloc constitué par le corps 2 de la carte d'analyse 1. Ce corps 2 comporte une zone d'injection 3 d'un liquide biologique à analyser 4 qui est présent initialement dans un récipient 14. Une telle carte d'analyse peut par exemple être constituée par une carte telle que décrite dans la demande de brevet WO-A-00/ 12674 déposée par la Demanderesse sous priorité du 1er septembre 1998. Pour plus d'informations à ce sujet le lecteur est prié de se reporter à ce document.
Il est bien entendu envisageable que le corps 2 ne soit pas monobloc, mais constitué de plusieurs parties associées les unes aux autres par tout moyen de fixation de l'état de la technique, tel que colle, moyen mécanique (vis, boulon, rivet, élastique, etc.), soudure. De plus, la zone d'injection 3 peut être sur n'importe quelle face du corps 2 que ce soit sur le côté, comme représenté sur la figure 1, ou au verso, ou encore sur une autre paroi latérale. La carte 1 n'est pas remplie directement par l'échantillon 4, contenu dans le récipient ou tube 14, mais est relié à ce liquide 4 par l'intermédiaire d'un tuyau souple 15. L'ensemble ainsi formé est prêt à être positionné dans une chambre à vide.
Le canal d'amenée 5 constitue une chicane pour que la zone d'injection 3 soit positionnée latéralement au centre du corps 2 de la carte 1, c'est-à-dire qu'elle se prolonge au sein de ladite carte 1 en direction de l'une de ses surfaces latérales. Le corps 2 est en forme sensiblement de parallélépipède. Ce corps 2 comporte un certain nombre de rainures et de cavités 9, 10 ou 11 situées en son sein. Ces cavités peuvent être constituées par des trous traversants, comme c'est le cas en figures 2 à 4, ou par des trous borgnes, selon un mode de réalisation non représenté sur les figures.
L'isolement de ces rainures et de ces cavités par rapport à l'extérieur est effectué par l'application d'un film transparent adhésif 18 qui vient se coller sur la surface dudit corps 2. Le film transparent adhésif 18 est d'une utilisation intéressante car, après son perçage ou son retrait, il permet à un opérateur d'avoir un accès direct au contenu des cavités 9 à 11.
En ce qui concerne les rainures, on note tout d'abord qu'il existe un canal principal d'amenée 5 qui est situé en aval de la zone d'injection 3. En aval de ce canal 5, est présent un puits 12 qui fait office de moyen de distribution principal du liquide biologique 4 à analyser. En fait, le canal principal 5 est situé entre la zone d'injection 3 et le puits 12. De la même façon, il existe des canaux secondaires 6, qui relient ce puits 12 à un ensemble de puits 7, où chaque puits 7 correspond à un canal 6. Ces puits 7 font office de moyens de distribution. Au niveau de ces puits 7, est présent un certain nombre de canaux terminaux 8, chaque canal 8 reliant un puits 7 à une cavité d'analyse terminale 9, 10 ou 11.
En fait, il y a trois types de cavités d'analyse terminales sur ces figures, à savoir, des cavités d'analyse terminales 9 de grande taille, des cavités d'analyse terminales 10 de taille moyenne et enfin des cavités d'analyse terminales 11 de petite taille. On comprend donc bien que les cavités situées sur le corps 2 de la carte d'analyse 1 sont, d'une part, les rainures qui sont constituées par le canal principal 5, les canaux secondaires 6 et les canaux terminaux 8 et, d'autre part, les trous éventuellement borgnes qui sont constitués par la zone d'injection 3, le puits 12, les puits 7 et l'ensemble des cavités d'analyse 9, 10 et 11. Les cavités d'analyse 9, 10 et 11 de tailles différentes permettent de se dispenser de la nécessité d'effectuer des dilutions. Ainsi, en fonction de la quantité de liquide 4, qui sera présente dans cette cavité d'analyse 9, 10 ou 11, on aura un nombre de microorganismes qui sera plus ou moins important. En fonction du milieu de culture à ajouter, il sera donc possible de faire croître certains micro-organismes qui en fonction de leur présence ou de leur absence dans chaque cavité 9, 10 ou 11 permettront d'avoir une modification de la densité optique, l'apparition ou la disparition d'une fluorescence ou d'une couleur (effet chromogène). Ceci permettra de détecter la présence ou l'absence de micro-organisme(s) et/ou également d'effectuer une quantification. Des exemples sont exposés dans la demande de brevet WO-A-00/12674 précédemment citée.
En fait, il existe également une proportionnalité entre les petites cavités 11 et les grandes cavités 9 ainsi qu'avec les cavités moyennes 10. Ainsi, le rapport existant entre deux cavités de volumes différents, sur les figures représentées, sont de 1 pour 10 entre les cavités 10 et 9 et les cavités 11 et 10 et de 1 pour 100 entre les cavités 11 et 9. Cette proportionnalité peut également se retrouver au niveau de l'ensemble des canaux 6 et 8. Un dernier point en considération de la structure de la carte d'analyse 1, tous les canaux, qu'il soient principaux 5, secondaires 6, terminaux 8, ne se croisent pas les uns avec les autres afin d'éviter toute contamination d'une quantité de l'échantillon située dans une cavité d'analyse par rapport à une quantité de l'échantillon située dans une autre cavité d'analyse. Pour se faire, les points d'intersection de ces différents canaux entre eux, sont toujours réalisés par l'intermédiaire de puits faisant office non seulement de moyen de distribution mais également de volume tampon empêchant toute contamination après l'introduction de l'échantillon 4.
Le procédé de remplissage d'une carte d'analyse 1, en relation avec la figure 1, consiste donc à :
• générer une dépression au sein et/ou au voisinage de la carte 1,
• relier la zone d'injection 3 de ladite carte 1 à un volume de liquide biologique 4 à analyser présent dans le récipient 14, • casser progressivement la dépression de sorte que, d'une part, le liquide biologique 4 soit transféré dans les cavités d'analyse 9, 10 et/ou 11, et, d'autre part, l'air vienne isoler les différentes fractions de l'échantillon, issues dudit liquide biologique 4, qui sont présents dans chacune desdites cavités d'analyse 9, 10 ou 11.
De ce fait, une fois que la dépression est cassée, l'air vient en contact avec les fractions de l'échantillon biologique 4, soit au niveau des canaux terminaux 8 selon la figure 1, soit au niveau des cavités d'analyse 9, 10 et 11. Ceci créé une séparation physique entre les bactéries. Bien entendu, ceci n'est réalisable que si le volume de liquide biologique 4 est en rapport avec le volume total des cavités d'analyse 9, 10 et 11 ainsi qu'éventuellement du volume des canaux terminaux 8 . En lieu et place de l'air, on peut utiliser n'importe quel fluide, gazeux ou liquide, qui pourra assurer cette fonction d'isolement. Il y a lieu de veiller à cette occasion à ce que le fluide soit substantiellement inerte par rapport aux composés biologiques contenus dans l'échantillon, et non miscible avec ledit échantillon. Si le fluide est un liquide, comme par exemple de l'huile, il doit être d'une densité plus faible que l'échantillon biologique. Dans ce cas, la carte 1 doit être maintenue sensiblement en position verticale, comme représenté en figures 1 à 4, le fluide isolant, non représenté sur les figures, étant en position supérieure à l'échantillon biologique, contenu préalablement dans le récipient 14 puis dans chaque cavité 9, 10 et 11. Mais il est possible d'utiliser d'autres techniques pour isoler ou séparer physiquement les cavités 9, 10 et 11. Ainsi, on peut ajouter à l'échantillon biologique 4 et au milieu de culture, permettant la croissance microbienne, un gélifiant, tel que de la peptine. Dans ce cas et lorsque le gélifiant a fait son œuvre, il n'y a plus de nécessité à maintenir la carte 1 en position sensiblement verticale. Enfin, l'isolement desdites cavités 9, 10 et 11 peut être réalisé par l'obstruction des canaux terminaux 8. On peut utiliser par exemple une colle comme fluide isolant, ou on peut les obstruer par une compression physique.
Il est donc évident que le contrôle stricte du volume d'échantillon 4 qui est transféré dudit récipient 14 vers la carte 1 est d'une très grande importance. C'est l'objet de la présente invention d'assurer un contrôle très stricte des volumes de liquide 4 réparti entre les cavités 9, 10 et 11.
Un autre avantage consiste à ne pas conserver, ou très peu, de liquide 4 au sein du récipient 14 après le transfert vers ladite carte 1. Ceci a fait l'objet d'un dépôt de demande de brevet FR01/09328 déposée le 13 juillet 2001 par la Demanderesse. Le lecteur peut se référer à ce document pour plus d'information à ce sujet.
Le remplissage des cavités 9, 10 et 11 s'effectue simultanément, d'ailleurs, à un instant du remplissage donné, le rapport entre le volume de liquide présent dans chaque taille de cavité petite, moyenne ou grande sur le volume total de chaque taille de cavité, respectivement petite, moyenne ou grande, est sensiblement constant pour la totalité des cavités 9, 10 et 11 de la carte 1.
Ladite carte 1, selon la figure 1, permet de dénombrer les micro-organismes contenus dans un échantillon biologique 4 et peut être utilisée dans le domaine alimentaire. Pour effectuer ce dénombrement, on calcule le nombre le plus probable (NPP) de bactéries dans un échantillon par une méthode statistique, expliquée par R. J. Parnow (1972). Ainsi, on associe la probabilité d'apparition à chaque combinaison de positif(s). On utilise pour cela la méthode de J. C. De Man (1975).
Il est bien entendu possible d'avoir une carte d'analyse semblable du point de vue du concept général mais différente sur certains détails, par exemple une carte qui comporte quatre, cinq tailles différentes de cavités, voire plus, et ce afin d'augmenter le champ d'investigation de la carte.
Bien entendu, il est possible de faire de la numération d'autres entités biologiques que les bactéries, telles que les acides nucléiques (ADN ou ARN), les anticorps, les antigènes. La révélation peut être réalisée par des anticorps anti-entités biologiques qui sont marqués.
Le volume total des cavités 9, 10 et 11 étant de 4440 μl, le volume de l'échantillon 4 étant de 2220 μl, le volume du liquide isolant pourra être de 2220 μl. Il pourra être inférieur si l'on désire qu'il y ait de l'air dans la carte 1 une fois scellée, ou supérieur si l'on veut être sûr du remplissage complet de la carte par l'échantillon 4 et le liquide isolant. Dans ce dernier cas, cette technique peut être intéressante pour la croissance de micro-organismes anaérobies.
Afin dans un premier temps, de déterminer assez précisément le volume de l'échantillon 4 qui a été transféré dans la carte 1, il est donc aisé de comprendre que, lorsque le transfert de l'échantillon 4 s'effectue, le prélèvement a lieu, dans un premier temps, au niveau dudit échantillon 4. C'est donc le niveau de l'échantillon 4 qui diminue jusqu'à ce que l'extrémité libre 17 du tuyau souple 15 se retrouve dans le fluide isolant. C'est alors, dans un second temps, ce fluide qui est transféré vers la carte 1.
La figure 2 représente une coupe selon A-A de la figure 1, dans laquelle les cavités 9, 10 et 11 sont constituées par des trous traversants. Ces trous sont délimités latéralement par un ou deux films 18. Ce ou ces films 18 sont constitués de films BOPP (Biaxially Oriented PolyPropylen) ou autres films de même nature, qui sont soudés ou collés sur le corps de la carte 1, ce corps étant inerte par rapport aux liquides 4 transférés et aux réactions qu'ils subissent. Ce ou ces films 18 peuvent être présents sur toute la surface de la carte 1, ou sur certaines portions de ladite carte 1. Le dispositif selon la présente invention est représenté par exemple selon un premier mode de réalisation à la figure 3. Cette figure 3 est identique à la coupe A-A de la figure 2, pour ce qui concerne la carte 1 qui est donc constituée par un corps 2 définissant un certain nombre de trous traversants formant des cavités de petite taille 11, de taille moyenne 10 et de grande taille 9. L'ensemble de ces cavités traversantes est délimité latéralement par les films 18. On remarque sur cette figure 3 que les cavités 9, 10 et 11 ne sont pas remplies, néanmoins le dispositif est schématiquement représenté. Dans ce contexte, on note que les puits traversants sont en contact indirect via le film 18 avec des électrodes représentées, d'une part, à gauche et, d'autre part, à droite de la figure.
Les électrodes de gauche, qui constituent les électrodes du condensateur de détection, peuvent être constituées par des électrodes de grande superficie 19a correspondant aux cavités d'analyse terminales de grande taille 9 ou bien des électrodes de moyenne superficie 20a correspondant aux cavités d'analyse terminales de taille moyenne 10 ou enfin des électrodes de petite superficie 21a correspondant aux cavités d'analyse terminales de petite taille 11. De la même façon, les moyens de réception sont constitués par des électrodes de grande superficie 19b pour les cavités 9, des électrodes de moyenne superficie 20b pour les cavités d'analyse 10 et enfin des électrodes de petite superficie 21b pour les cavités de petite taille 11. Toutes ces électrodes 19a, 20a et 21a, d'une part, 19b, 20b ou 21b, d'autre part, sont reliées par des liaisons filaires électriques 16 à une installation électrique 13 comme ceci sera explicité dans la suite de la description.
La figure 4 est absolument identique à la figure 3, à la seule différence que le remplissage de la carte 1 par un échantillon biologique 4 a été réalisé, selon le mode de réalisation représenté à la figure 1. Sur cette figure 4, il y a donc présence au niveau de l'ensemble des cavités 9, 10 et 11 de liquide 4 correspondant à des aliquotes de l'échantillon biologique à analyser 4 qui se sont répartis de manière sensiblement proportionnelle en fonction de la taille des cavités où ils sont réceptionnés. La figure 5 décrit un autre mode de réalisation qui comporte principalement comme différence de regrouper l'ensemble des électrodes quelque soit la face considérée. Ainsi, en ce qui concerne la première face, l'ensemble des électrodes 19a, 20a et 21a sont portées au niveau d'une première partie 22. Cette première partie 22 est donc munie d'électrodes sensiblement de forme identique à la section des cavités 9, 10 et 11 selon le plan de la carte 1, néanmoins la forme de ces électrodes peut être rectangulaire. Ces électrodes 19a, 20a et 21a sont déposées par sérigraphie ou constituées de plaques métalliques assemblées. Chaque électrode est réalisée au niveau d'une des faces de la première partie 22, partie 22 qui peut également porter les composants comportant des circuits de détection répétés à l'identique pour chaque électrode, l'ensemble étant muni d'un connecteur pour s'insérer dans le circuit électrique déjà succinctement évoqué par l'intermédiaire de l'installation électrique 13 et des liaisons filaires 16. En fait, les électrodes mentionnées plus haut 19a, 20a et 21a et les composants électroniques permettant leur fonctionnement, peuvent être portés par la partie 22, c'est-à-dire sur une seule et unique carte, sur l'une ou sur les deux faces de celle-ci 22, mais également portés par deux cartes différentes reliées l'une à l'autre par de nouvelles liaisons filaires 16.
Les circuits électroniques de détection peuvent être de différents types tels que ceux évoqués ci-dessous : • mesure basée sur la modification de la fréquence d'un oscillateur par la capacité d'entrée, constitué par le condensateur formé par les électrodes autour du puits,
• mesure du courant de déséquilibre d'un pont, dans ce cas, la mesure du courant est généralement préférable pour les mesures de capacité du fait de l'impédance des appareils de mesure qui n'est pas négligeable, • mesure d'un décalage de phase entre deux signaux alternatifs,
• mesure de la tension aux bornes d'un circuit résonnant, tel que circuit bouchon RLC, oscillateur à quartz,
• mesure de la tension en sortie d'un filtre passe-bas du troisième, quatrième ordre ou plus, dont la fréquence de coupure est calée sur la capacité à vide du puits de la carte. En fait, la variation de capacité des cavités 9, 10 et 11 peut être détectée selon deux principes fondamentaux, soit la variation de l'amplitude d'une tension au moyen d'un pont d'impédance, soit la variation de la fréquence d'un signal via un oscillateur 27, comme cela est bien représenté sur la figure 5. Sur la figure 5, on remarque également que les électrodes 19b, 20b ou 21b sont solidarisées les unes aux autres pour constituer un seul et unique plan de masse 23 sur lequel la carte 1 est positionnée. Bien entendu, qu'il s'agisse du plan de masse 23 ou l'ensemble des électrodes de la première partie 22, tous ces éléments sont reliés par des liaisons filaires 16 à un circuit électrique constitué d'une alimentation électrique 26, d'un oscillateur 27 déjà évoqué et d'un oscilloscope 28. L'oscillateur 27 est relié à la masse par l'intermédiaire d'une mise à la masse 29. Sur cette figure, on remarque que la liaison fîlaire 16 avec les électrodes 19a, 20a et 21a n'est représentée qu'avec une seule électrode 19a de grande superficie. Néanmoins, il est bien évident que l'ensemble des électrodes est relié soit l'oscillateur 27, comme c'est le cas sur cette figure, avec un moyen de commutation permettant de sélectionner successivement l'électrode et donc le puits à contrôler, soit à autant d'oscillateur qu'il existe d'électrodes de mesure.
Contrairement au mode de réalisation de la carte 1 , selon les figures 1 à 4, où le transfert de liquide utilise la mise sous vide de l'ensemble du réseau fluidique de ladite carte 1, qui conserve toutefois la même référence pour ne pas compliquer plus avant ce descriptif, le procédé d'utilisation de la carte 1, selon la figure 5, est d'un tout autre ordre puisqu'il utilise pour transférer l'échantillon liquide 4, un moyen d'introduction dudit liquide 4 qui est constitué par une seringue 24. Cette seringue 24 est reliée par un tuyau souple, non référence sur cette figure, à un orifice d'introduction 30 dans la carte 1 du liquide 4. Pour que l'air emprisonné dans le réseau fluidique de la carte 1 n'empêche pas l'introduction du liquide 4, un évent 25 est pratiqué au sein de la carte 1 , éventuellement au travers du film 18 si celui-ci est présent, qui fait office de moyen d'évacuation du fluide présent à l'intérieur de la carte avant que le liquide 4 ne soit introduit. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant pour permettre le remplissage à volonté des puits afin de vérifier la variation de mesure en fonction du niveau de remplissage. Les deux dernières figures 6 à 7 reprennent le mode d'utilisation de la carte 1 selon les figures 1 à 4, c'est-à-dire avec une introduction du liquide 4 après une mise sous vide du réseau fluidique de celle-ci 1. Néanmoins, il s'agit de deux modes de réalisation différents du dispositif.
Selon la figure 6, le dispositif est constitué d'une première et d'une deuxième partie 22 et 23 portant les ensembles des électrodes respectivement de la première face 19a, 20a et 21a ou de la seconde face 19b, 20b ou 21b. Ces deux parties 22 et 23 prennent en sandwich la carte 1 tout en maintenant chaque électrode 19a, 20a et 21a en vis à vis d'une électrode de la seconde face de dimension identique 19b, 20b ou 21b. Sur ce mode de réalisation, on constate que le dispositif est constitué essentiellement par le bâti 33. Le bâti 33 comporte donc deux parois verticales droite et gauche sur cette figure, le bâti droit 33 fait office de support pour la seconde partie 23 comportant les électrodes 19b, 20b ou 21b. Par contre, entre le bâti 33 situé à gauche et la première partie 22 comportant les électrodes 19a, 20a et 21a, est présent un galet presseur 31, qui est lui-même solidaire du bâti 33 par l'intermédiaire de ressort 32. Cette configuration permet d'avoir une pression sur le sandwich constitué par les première et deuxième parties 22 et 23 et la carte 1.
Cette configuration a pour objectif principal d'améliorer encore les mesures qui sont effectuées et également d'éviter toute erreur ultérieure d'analyse. Bien entendu, l'ensemble des électrodes est relié par des liaisons filaires 16 à l'installation électrique 13, déjà décrite en relation avec la figure 5. A l'instar de cette figure 5, on notera que pour faciliter la compréhension de la figure, l'ensemble des liaisons filaires 16 avec l'ensemble des électrodes n'est pas représenté.
C'est également le cas sur la figure 7 qui présente un autre mode de réalisation. Ce mode de réalisation est constitué par un dispositif comportant un bâti 33 qui n'est pas en contact direct avec les électrodes ou avec les cartes 1. Selon le mode de réalisation représenté deux cartes 1 sont remplies et peuvent être lues. Ainsi, le bâti 33, que ce soit à droite ou à gauche, est associé à des ressorts 32 qui eux-mêmes sont associés à un galet presseur 34 situé à gauche et à un galet presseur 34 situé à droite. Ces galets presseurs 34 ont pour caractéristiques de faire office de plan de masse 34, c'est-à-dire qu'ils font office de moyens de réception électrique. De ce fait, ils sont chacuns en contact direct avec une carte 1, les deux cartes 1 étant séparées par une première partie 22 où les électrodes 19a, 20a et 21a sont identiques pour les cartes d'analyse 1 situées de part et d'autre. Il est tout à fait envisageable d'augmenter la taille de ce sandwich pour pouvoir réaliser alternativement ou simultanément des analyses d'au moins trois cartes.
Exemple 1 : Evaluation de la détection du remplissage de puits de petits volumes, pouvant être différents, au sein d'une carte par mesure de la variation de capacitance (sans contact avec le liquide) :
1°) Protocole (matériel) :
• Carte de test : carte en polystyrène avec un puits d'environ 4 x 3 x 4 mm (largeur x longueur x épaisseur),
• Carte 1 référence PI 1-20 (A03), selon la demande de brevet FR98/11053 déposée le 1er septembre 1998 par la Demanderesse,
• Film aluminium autocollant (Scotch 425, 3M, référence 612975, fournisseur Radiospare, Beauvais, France), • Seringue 24, tubes silicone, raccords, pâte silicone pour étanchéité,
• Eau distillée colorée à l'orange G,
• Potence de maintien de la carte,
• Multimètre Fluck 85 (Multimètre fournisseur Radiospare),
• ScopeMeter Fluck 96B (Scopemètre ou oscilloscope portable fournisseur Radiospare), • Alimentation en tension 0 à 30 Nolts de laboratoire (bioMérieux, Marcy l'Etoile, France, référence Ν° 01809),
• Carte électronique de détection (capacitive), selon la figure 8,
2°) Protocole (méthode) : 1. Calcul des ordres de grandeur, 2. Essai sur la carte de test en polystyrène choc muni d'une cavité de 4 x 3 x 4 mm soit 48 μl,
3. Essai sur la carte référencée 1 ,
Pour chaque montage, la cavité sous test est fermée par un film adhésif. Une languette de film aluminium autocollant (formant l'électrode de mesure) est positionnée sur le film adhésif au dessous de la cavité sous test.
Pour chaque essai, la méthode consiste à avoir une entrée et une sortie fluidique permettant de remplir et vidanger à volonté la cavité sous test. A chaque remplissage et vidange, on note la variation de fréquence ou de tension résultant de la présence ou de l'absence de liquide.
3°) Résultats :
Le résultat principal à obtenir est de conclure sur la possibilité de réaliser une détection de puits vides ou pleins par mesure de capacitance.
A - Calcul des ordres de grandeur :
Les calculs réalisés permettent d'évaluer la variation de capacité du condensateur formé par le puits fermé par le film BOPP et les deux électrodes constituées par les deux rectangles de film aluminium autocollant. La capacité équivalente Ceq de la cellule de test, en tenant compte des différentes couches, est donnée par la formule :
1 1 efilm ep its eparoi
Ceq 80 lnu S εair. S( 1 - x) + diq. S. x ψaroi. S
avec : - εfilm, εparoi : permittivité relative du film BOPP (polypropylène) et du plastique (polystyrène),
- εair : permittivité relative de l'air,
- εliq : permittivité relative du liquide,
- S : surface des électrodes, - eparoi : épaisseur de la paroi plastique,
- efilm : épaisseur du film BOPP,
- epuits : profondeur du puits, et
- x : % de remplissage du puits (0 < x < 1), sachant que : - permittivité relative de l'air = 1 ,
- permittivité relative du polypropylène et polystyrène ~ 2,
- permittivité relative de l'eau pure ~ 81, et
- permittivité du vide εo = 10"9 / 36π.
La permittivité des liquides testées est proche de 81. La bibliographie donne des valeurs variant de 81 pour l'eau pure à 2 pour les huiles minérales, en passant par des valeurs situées entre 40 et 20 pour le glycol, l'alcool méthylique et à partir de la formule ci-dessus, on peut estimer la capacité équivalente dans les deux cas (puits vide et puits plein) :
• puits vide : x = 0 d'où Ceq ~ 6, 15.10"14 F, et • puits plein : x = 1 d'où Ceq ~ 3,33.10"12 F.
Pour la cellule de test de 48 μl, la variation théorique de capacité est ΔC ~ 3,27 pF. Ceci est faible mais doit pouvoir être détecté par un montage électronique adapté.
Le tableau 1 ci-dessous donne les valeurs théoriques de variation de capacité pour les puits des cartes telles que celles représentées à la figure 1 :
Tableau 1 : Calcul de la variation de capacité entre un puits vide (air) et un puits plein (liquide)
Les variations de capacité à détecter sont donc de l'ordre du picofarad, ce qui impose une électronique très sensible et bien protégée par rapport aux phénomènes parasites.
B - Essai sur un unique puits de cellule de test :
B.l - Mesure par détection directe de capacitance : Des premiers essais sommaires de détection directe de capacitance ont été réalisés avec un multimètre ayant la fonction de capacimètre. La sensibilité du multimètre n'a pas permis de mesurer une variation de capacité entre un puits vide et un puits plein. La mesure directe serait peut être possible avec un capacimètre ayant une sensibilité de l'ordre du picofarad.
B.2 - Mesure de variation de la fréquence par un oscillateur :
Le schéma de montage correspond sensiblement aux figures 6 et 7, mais avec un seul puits en position horizontale, et consiste à tester une configuration de détection avec deux électrodes (film aluminium collé sur la carte en polystyrène ou avec une seule électrode et un plan de masse. L'électrode est reliée à l'entrée du circuit oscillateur et la sortie de l'oscillateur à un oscilloscope permettant une mesure de fréquence.
Les dimensions du puits de la cellule de test sont de 4 x 3 x 4 mm (longueur x largeur x profondeur). Le volume du puits testé est de 48 μl ce qui représente un volume quinze fois plus grand que le volume du plus petit puits des cartes 1 (2,875 μl).
Cet essai a été réalisé avec un oscillateur selon le montage reproduit en figure 8.
Les résultats des mesures sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous :
* : Présence d'une bulle, puits non vidangé correctement. La fréquence d'oscillation se situe donc entre les deux fréquences à vide (environ 70 kHz), d'une part, et à plein (environ 69 kHz), d'autre part.
Tableau 2 : Variation de la fréquence entre un puits vide et un puits plein selon deux configurations différentes en utilisant le montage décrit dans la figure 8
La variation de fréquence Δf est d'environ 0,8 kHz et 1 kHz respectivement pour le montage à deux électrodes et le montage à une électrode et un plan de masse. Pour les essais, le puits est en position horizontale. D'autre part, la fréquence dans chaque état est stable et varie d'environ ± 0,05 kHz dans la configuration testée.
Ces résultats montrent que les montages en oscillateur sont assez sensibles et suffisamment stables pour observer une différence de fréquence lorsque le puits se remplit. Les résultats avec l'oscillateur, selon ce montage, sont bons car stables et avec une déviation en fréquence assez étendue. C'est ce type d'oscillateur qui sera utilisé ultérieurement.
L'utilisation d'un plan de masse est plus intéressante au niveau des mesures et au niveau de la facilité de mise en œuvre du contrôle des volumes de manière automatique. C'est ce type de configuration qui sera utilisé ultérieurement.
Exemple 2 : Essai sur la carte d'analyse 1 :
1°) Mesure de variation de fréquence d'oscillation pour chaque type de puits et pour différents liquides :
La carte d'analyse 1 testée comprend des volumes de puits (grand, moyen et petit) qui sont respectivement égaux à 225 μl, 22,5 μl et 2,25 μl. Le montage est représenté par la figure 5. La position verticale de la carte permet de faciliter le remplissage du puits sous test. Toutes les masses sont reliées. Les tests ont été réalisés avec trois liquides différents :
• eau distillée colorée avec de l'orange G,
• eau peptonée tamponnée (42-042) Lot 740661901 (bioMérieux, Marcy l'Etoile, France), et
• tryptone sel (42-076) Lot 740493801 (bioMérieux, Marcy l'Etoile, France).
A - Mesure sur un puits de 225 μl (grand) :
Le tableau 3 ci-dessous donne les résultats suivants pour les grands puits et pour les trois liquides différents ci-dessus mentionnés :
Tableau 3 : Mesure de variation de fréquence d'oscillation pour le puits de 225 μl
La variation de fréquence devant être linéaire, on a donc une variation de fréquence d'environ 35 Hertz par microlitre (Hz/μl).
B - Mesure sur un puits de 22,5 μl (moyen) Le tableau 4 ci-dessous donne les résultats suivants pour les puits moyens et pour les trois liquides différents ci-dessus mentionnés :
* : Présence d'une bulle, puits non vidangé complètement.
Tableau 4: Mesure de variation de fréquence d'oscillation pour le puits de 22,5 μl
La variation de fréquence devant être linéaire, on a donc une variation de fréquence d'environ 165 Hz/μl.
C - Mesure sur un puits de 2.25 μl (petit) :
Le tableau 5 ci-dessous donne les résultats suivants pour les petits puits et pour les trois liquides différents ci-dessus mentionnés :
Tableau 5 : Mesure de variation de fréquence d'oscillation pour le puits de 2,25 μl
La variation de fréquence devant être linéaire, on a donc une variation de fréquence d'environ 555 Hz/μl.
2°) Mesure de la stabilité de la fréquence d'oscillation pour les puits de taille moyenne :
Le tableau 6 ci-dessous donne les résultats suivants pour les puits de taille moyenne. La même stabilité a été constatée pour les puits d'autres tailles :
Tableau 6 : Mesure de la dérive en fréquence de l'oscillateur pour les puits de 22,5 μl Lors de la mesure de la variation en fréquence de l'oscillateur après 5 minutes lorsque le puits est plein ou vide, on constate une légère variation dans le temps. Toutefois la stabilité de la fréquence d'oscillation est suffisante pour discriminer les deux états.
Exemple 3 : Configuration du dispositif de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide ou de remplissage par un liquide d'une carte d'analyse :
Le dispositif de contrôle de remplissage est schématisé sur les figures. Toutefois, il peut être constitué de l'assemblage de deux cartes :
• une carte portant les électrodes : Cette carte est munie d'électrodes rectangulaires (déposées par sérigraphie ou constituées de plaques métalliques par exemple). Chaque électrode est reliée à la face opposée de la carte puis à la carte « composants ». La référence 22 de la figure 5 est tout a fait dans cet esprit. Cette carte peut être montée sur la carte « composants » de manière élastique (ressorts) afin de permettre un bon contact entre les électrodes et le film de la carte d'analyse 1. De tels montages élastiques sont bien décrits en figures 6 et 7.
• une carte portant les composants : si une face de ladite carte comprend trente puits, on peut avoir trente circuits identiques montés en CMS, c'est-à-dire en composants montés en surface, pour des séries. Ceci permet de limiter les capacités et inductances parasites et de stabiliser l'influence de ces signaux parasites. Les signaux de sortie (connecteur) sont envoyés sur un module d'acquisition et traitement intégré dans un ordinateur.
Si le câblage de la carte composant peut s'effectuer en simple face, les deux cartes peuvent être réunies sur une seule carte (une face électrode et une face composants). Ainsi, la carte « électrodes » peut avoir environ les mêmes dimensions que la carte 1 à contrôler soit environ 90 x 60 mm. La carte « composants », qui peut être plus grande, peut être fixée sur la carte Electrodes de manière à réduire au maximum les fils de liaison.
Exemple 4 : Procédure de contrôle : La procédure de contrôle de volume peut être réalisée avec les étapes successives suivantes :
• CALIBRAGE : Mesure des valeurs sorties (fréquence ou tension) de chaque circuit de détection sur la carte d'analyse en faisant varier le niveau de remplissage.
• CONTROLE : Mesure des valeurs sorties (fréquence ou tension) de chaque circuit de détection après remplissage de ladite carte.
• TEST : Comparaison de la variation, de fréquence mesurée a la variation de fréquence issue du calibrage, ce qui donne le niveau de remplissage. • RESULTAT : Rejet si le niveau de remplissage inférieur à 90 % par exemple, et acceptation si ce niveau est supérieur à ce pourcentage.
Si la mesure est suffisamment robuste, le calibrage des cartes de contrôle peut s'effectuer à intervalle régulier mais sans nécessité de la faire sur un étalon avant chaque mesure. Le contrôle de remplissage peut également s'effectuer en temps réel dans la cloche de remplissage.
Exemple 5 : Montage pour le contrôle de remplissage des cartes dans le dispositif de contrôle :
Un mode particulièrement intéressant est présenté en figure 6. On peut par exemple effectuer successivement deux procédés selon l'invention, après remplissage. Ainsi, les cartes peuvent être contrôlées en deux fois, sans avoir à faire pivoter la carte mais simplement en la faisant coulisser. Ladite carte est poussée dans le bloc de contrôle de la première face (configuration de la figure 5) puis dans le bloc de contrôle de la seconde face (configuration inverse des électrodes et du plan de masse que sur la figure 6).
Exemple 6 : Exemple montrant une détection d'une variation de remplissage dans un puits :
1°) But et principe : Le but est de réaliser une carte électronique de contrôle de volume dans les puits de la carte d'analyse 1. Cette carte électronique, qui a été prise comme modèle pour la faisabilité, consiste en une carte en matériau épen matériau oxy sur laquelle est gravée, d'un côté les électrodes de détection (une par puits soit trente en tout) qui forment une des deux électrodes du condensateur mesuré, de l'autre les composants CMS (un amplificateur opérationnel et une résistance) permettant à la fois d'injecter le signal sinusoïdale d'entrée et de sortie et de déporter le signal de sortie sans subir de perturbations électromagnétiques via des fils de liaison vers l'électronique de démodulation (forte impédance d'entrée de l'amplificateur). Pour mémoire, le principe consiste à détecter la variation de capacité du condensateur formé par l'électrode de mesure (sur la carte de contrôle) et par le plan de masse. La permittivité des liquides (ε de 40 à 81 environ) étant très différente de celle de l'air (ε ~ 1), le remplissage du puits, qui constitue le diélectrique du condensateur, entraîne une variation de capacité, car au premier ordre on a : C = ε0er.S/d. De plus, afin d'éviter les courants de fuite et l'influence de toutes les capacités parasites environnantes, chaque électrode est munie d'une électrode de garde. Ceci permet également de limiter fortement les effets de bord des électrodes de mesure.
Les figures 5 et, plus précisément 8 donne le schéma de montage du banc de tests. La carte de contrôle électronique est simplement appliquée sur la carte d'analyse et est maintenue solidaire par un clip. Des repères de positionnement sont présents sur la carte d'analyse, de manière à positionner aussi parfaitement que possible les électrodes réalisées en sérigraphie sur les puits de ladite carte.
2°) Matériel et méthode
2.1 Matériel :
• Carte d'analyse décrite en 1°),
• Carte électronique de contrôle, voir figures 5 et, plus précisément 8,
• Oscilloscope Philips PM3335, 50MHz (Hollande), • Générateur de fonction HP 33120 A, • Pousse-seringue Kd scientific (Bioblock, France),
• Alimentation de laboratoire (bioMérieux)
• Seringue (Terumo 1ml ou Hamilton 50μl) (Bioblock), tubes silicone, raccords,
• Eau distillée colorée à l'orange G, eau peptonnée tamponnée Lot 42042 et 42043, • Plaque métallique en fer pour le plan de masse,
• Potence de maintien de la carte d'analyse.
2.2 Méthode : Elle consiste à : • réaliser le montage du banc de test comme décrit aux figures 5 et, plus précisément
8, en reliant l'ensemble des masses,
• remplir la seringue avec le liquide à injecter dans le puits,
• mettre en place, sur le support, la carte d'analyse, pour permettre l'injection directement de liquide dans un seul puits (petit, moyen ou grand) et raccorder les tubulures d'injection à la seringue placée sur le pousse-seringue,
• appliquer la carte électronique de contrôle sur la carte d'analyse, en alignant les deux coins en haut à gauche des cartes et fixer l'ensemble par pression par un clip non métallique. Les électrodes, réalisées par sérigraphie, doivent être en contact intime avec le film BOPP de la carte d'analyse, • régler le générateur de fonction pour injecter un signal d'entrée Ne sinusoïdale, F = 1 kHz et Vecc (tension d'entrée crête à crête) = 1 V,
• visualiser sur l'oscilloscope le signal de sortie de l'oscillateur Vs (sinusoïdale),
• le puits étant vide, rechercher la fréquence de résonance (amplitude maximum) du signal Vs (tension sortie) en jouant sur le fréquence du signal Ve et noter la valeur de fréquence,
• injecter un volume de liquide dans le puits,
• rechercher la nouvelle fréquence de résonance qui doit être inférieure à la fréquence précédente en recherchant toujours le maximum d'amplitude de Vs,
• recommencer les deux étapes précédentes jusqu'à remplir entièrement le puits, et • établir la courbe de Fr (Fréquence de résonance) en fonction du volume, sur plusieurs essais (volume injecté) pour vérifier que la détection est reproductible.
3°) Résultats :
Nous avons travaillé sur des puits de grande taille, la température du laboratoire était à 22°C et le liquide injecté était de l'eau peptonée tamponnée. Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 7 ci-dessous.
Tableau 7 : Variation de la fréquence de résonance de l'oscillateur (démodulation ) en fonction du niveau de remplissage du grand puits.
CONCLUSION Les mesures réalisées montrent que la détection de variation de capacité sans contact avec le liquide est possible pour détecter la présence ou l'absence d'un liquide dans un puits. De plus, sur la carte d'analyse 1, on obtient les variations de fréquence d'oscillation suivantes entre un puits vide et un puits plein :
Puits de 225 μl : ΔF ~ 7,5 kHz
Puits de 22,5 μl : ΔF ~ 3,7 kHz
Puits de 2,25 μl : ΔF ~ 1,25 kHz Pour les trois liquides testés (dont deux sont les tampons de dilution des matrices), la détection est possible dans les trois puits et les valeurs de DF mesurées sont proches.
REFERENCES
1. Contenant ou carte d'analyse
2. Corps de la carte d'analyse 1 3. Zone d'injection dans la carte 1
4. Liquide ou échantillon biologique à analyser
5. Canal principal d'amenée
6. Canaux secondaires
7. Puits correspondant à chaque canal 6 ou moyen de distribution 8. Canaux terminaux
9. Cavités d'analyse terminales, de grande taille, correspondant à un canal 8
10. Cavités d'analyse terminales, de taille moyenne, correspondant à un canal 8
11. Cavités d'analyse terminales, de petite taille, correspondant à un canal 8
12. Puits ou moyen de distribution principal 13. Installation électrique associée aux électrodes 19, 20 et 21
14. Récipient contenant l'échantillon 4
15. Moyen de transfert ou tuyau reliant la zone d'injection 3 au tube 14
16. Liaison filaire électrique
17. Extrémité libre du tuyau 15 18. Film fixé sur la carte 1
19a. Moyens d'émission électriques ou électrodes de grande superficie correspondant aux cavités d'analyse terminales de grande taille 9 20a. Moyens d'émission électriques ou électrodes de moyenne superficie correspondant aux cavités d'analyse terminales de taille moyenne 10 21a. Moyens d'émission électriques ou électrodes de petite superficie correspondant aux cavités d'analyse terminales de petite taille 11 19b. Moyens de réception électriques ou électrodes de grande superficie correspondant aux cavités d'analyse terminales de grande taille 9 20b. Moyens de réception électriques ou électrodes de moyenne superficie correspondant aux cavités d'analyse terminales de taille moyenne 10 21b. Moyens de réception électriques ou électrodes de petite superficie correspondant aux cavités d'analyse terminales de petite taille 11
22. Première partie comportant les moyens d'émission électriques 19a, 20a et 21a
23. Plan de masse ou seconde partie comportant les moyens de réception électriques 19b, 20b et 21b
24. Moyens d'introduction du liquide 4 dans la carte d'analyse 1 ou seringue
25. Moyens d'évacuation d'un fluide provenant de la carte d'analyse 1 ou évent
26. Alimentation électrique
27. Oscillateur 28. Oscilloscope ou scopemètre
29. Mise à la terre
30. Orifice d'introduction dans la carte 1 du liquide 4 provenant des moyens 24
31. Galet presseur
32. Ressort 33. Bâti du dispositif
34. Plan de masse faisant office de galet presseur

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide (4) dans un contenant (1) ou de contrôle du remplissage d'un contenant (1) par un volume de liquide (4), le contenant (1) étant parcouru par au moins un canal aboutissant à au moins un puits réceptionnant tout ou partie du liquide (4), le ou les canaux et le ou les puits constituant un réseau fluidique, caractérisé en ce qu'il consiste à :
• remplir en tout ou partie le réseau fluidique,
• détecter la capacité, ou toute autre paramètre qui y est lié, tel que la permittivité relative de l'air présent dans le contenant (1) ou la fréquence d'oscillation ou la tension, au niveau de chaque puits, après l'injection dudit liquide (4),
• déterminer la variation capacitive, ou toute autre variation d'un paramètre qui y est lié, au niveau de chaque puits, et
• déduire la quantité de ce liquide (4) présent au niveau de chaque puits réactionnel.
2. Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise une étape préalable pour calibrer la capacité, ou toute autre paramètre qui y est lié, par rapport à un matériau de capacité connue, ou toute autre paramètre qui y est lié, telle que détecter la capacité, ou toute autre paramètre qui y est lié, au niveau de chaque puits, avant 1 ' inj ection du liquide (4) .
3. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'après le remplissage de tout ou partie du réseau fluidique, ledit réseau est clos.
4. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la détection de la capacité, ou de toute autre paramètre qui y est lié, est réalisée en accumulant les charges électriques entre deux électrodes ou entre une électrode et un plan de masse, de part et d'autre de chaque puits, sans contact avec l'aliquote de volume de liquide (4) présent dans chaque puits.
5. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque puits est d'un volume inférieur ou égal à 100 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 10 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 1 ml.
6. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, permettant le dénombrement de micro-organismes, présents dans le volume de liquide (4) initial, par l'intermédiaire d'au moins deux puits de dimensions différentes, chaque puits contenant un même milieu, préférentiellement spécifique des micro-organismes, permettant la croissance et éventuellement la caractérisation des micro-organismes à dénombrer, caractérisé en ce qu'on réalise une étape supplémentaire de traitement des données relatives :
• à l'aliquote de volume de liquide (4) présent dans chaque puits, et
• au nombre de puits positifs ou négatifs, afin de déterminer la concentration initiale en micro-organismes dans ledit volume de liquide (4) initial.
7. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la variation capacitive est détectée par :
• une variation de l'amplitude d'une tension au moyen par exemple d'un pont d'impédance, ou
• une variation de la fréquence d'un signal (sinusoïdal, triangle, carré, ou toutes autres formes périodiques) au moyen par exemple d'un oscillateur, ou
• la recherche d'un circuit électrique de type « bouchon », c'est-à-dire RLC, ou
• la variation de l'amplitude maximale de la charge d'un condensateur (constitué par le système) ou la variation de la vitesse de charge ou de décharge du condensateur (à mesurer) étant donné que τ = R x C.
8. Procédé, selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les étapes de détection de la capacité, ou de toute autre paramètre qui y est lié, sont réalisées en mettant sous pression entre au moins les deux électrodes et/ou entre au moins l'électrode et le plan de masse, lesdites deux électrodes et/ou lesdits électrode et plan de masse prenant en sandwich au moins un contenant (1).
9. Dispositif de contrôle de la présence ou de l'absence d'un volume de liquide (4) dans un contenant (1) ou de contrôle du remplissage d'un contenant (1) par un volume de liquide (4), mettant en œuvre un procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le contenant (1) étant parcouru par au moins un canal aboutissant à au moins un puits réceptionnant tout ou partie du liquide (4), le ou les canaux et le ou les puits constituant un réseau fluidique, caractérisé par le fait qu'il est constitué de deux parties qui enserrent le contenant, une première partie qui comporte au moins un moyen d'émission électrique et une seconde partie qui comporte au moins un moyen de réception électrique, les moyens d'émission et/ou de réception :
• comportant eux-mêmes des moyens qui annulent les effets de bord et les courants de fuite, et • prenant en sandwich chaque puits d'un volume inférieur ou égal à 100 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 10 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 1 ml, sans contact avec l'aliquote de volume de liquide (4) éventuellement présent dans chaque puits.
10. Dispositif, selon la revendication 9, caractérisé par le fait que chaque moyen d'émission comporte une électrode, chaque moyen de réception comporte une électrode, reliée à la masse, ou préférentiellement un plan de masse et que les moyens qui annulent les effets de bord et les courants de fuite sont constitués par au moins un anneau de garde entourant chaque électrode.
11. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé par le fait que les moyens d'émission et de réception sont plaqués contre chaque puits pris en sandwich.
12. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, permettant le dénombrement de micro-organismes, présents dans le volume de liquide (4) initial, par l'intermédiaire d'au moins deux puits de dimensions différentes, chaque puits contenant un même milieu, préférentiellement spécifique des micro-organismes, permettant la croissance et éventuellement la caractérisation des micro-organismes à dénombrer, caractérisé par le fait que les moyens d'émission et de réception associés à un puits sont adaptés en dimensions et performances à la dimension dudit puits.
13. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que les moyens d'émission ou de réception sont pris en sandwich entre deux contenants (1) sensiblement parallèles et permettent la mise en œuvre d'un procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, simultanément ou consécutivement dans lesdits deux contenants (1).
14. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé par le fait que le ou les contenants (1) sont en position verticale.
15. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé par le fait que les moyens d'émission ou de réception sont rapprochés les uns des autres, tout en prenant en sandwich au moins un contenant (1), par l'intermédiaire de moyens de mise sous pression (31 ou 34, 32 et 33), tels qu'un galet presseur (31 ou 34) associé à un ressort (32).
16. Mise en œuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, pour contrôler la présence ou l'absence d'un volume de liquide (4) dans un contenant (1) ou contrôler le remplissage d'un contenant (1) par un volume de liquide (4), le volume de liquide (4) étant réparti entre une pluralité de puits (9, 10 et 11), chaque puits (9, 10 et 11) étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl.
17. Mise en œuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications 6 ou
7, pour dénombrer des micro-organismes, présents dans le volume de liquide (4) , le volume de liquide (4) étant réparti entre une pluralité de puits (9, 10 et 11), chaque puits (9, 10 et 11) étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl.
18. Utilisation du dispositif, selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, pour contrôler la présence ou l'absence d'un volume de liquide (4) dans un contenant (1) ou contrôler le remplissage d'un contenant (1) par un volume de liquide (4), le volume de liquide (4) étant réparti entre une pluralité de puits (9, 10 et 11), chaque puits (9, 10 et 11) étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl.
19. Utilisation du dispositif, selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, pour dénombrer des micro-organismes, présents dans le volume de liquide (4) initial, le volume de liquide (4) étant réparti entre une pluralité de puits (9, 10 et 11), chaque puits (9, 10 et 11) étant d'un volume inférieur ou égal à 1 ml, préférentiellement inférieur ou égal à 250 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 25 μl, préférentiellement inférieur ou égal à 2,5 μl.
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