EP2640523A1 - Procede et appareil de concentration de particules dans un liquide - Google Patents

Procede et appareil de concentration de particules dans un liquide

Info

Publication number
EP2640523A1
EP2640523A1 EP11785010.7A EP11785010A EP2640523A1 EP 2640523 A1 EP2640523 A1 EP 2640523A1 EP 11785010 A EP11785010 A EP 11785010A EP 2640523 A1 EP2640523 A1 EP 2640523A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnet
container
liquid
wall
activated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11785010.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Cédric ALLIER
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.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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 Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP2640523A1 publication Critical patent/EP2640523A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/288—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the outer circumference of a recipient

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for concentrating particles in a liquid.
  • the nature of the particles is not important for the implementation of the invention, and may be biomolecules, cells, viruses or parasites, etc., provided however that these particles can be fixed on magnetic beads poured into the liquid. These magnetic bead binding techniques are already employed, and the binding agent on the beads may consist of antibodies that capture proteins, bacteria, or viruses.
  • An object of the invention is to eliminate this insufficiency of the prior art and to improve the concentration capacity of particles fixed on magnetic beads in liquid volumes by better use of the magnetization forces attracting these beads in a portion. reduced liquid volume.
  • a method of concentrating particles in a liquid comprising the following steps: A) adding a first liquid to a container, the first liquid comprising magnetic beads bound to particles;
  • the magnet surface facing the container wall is smaller than the magnet surface facing the container wall when the first magnet is activated according to the first position.
  • concentration is effected by activating magnets at different successive positions on the side wall of the container containing the liquid volume, its areas being each time smaller so as to exert an ever greater concentration balls without the risk of escaping many, so that almost all the sample to be collected ends up in a very small volume of the liquid.
  • Steps B and D, or even step C are advantageously repeated several times, with the effect that the risk of beads escaping the attraction of the magnets is further reduced. It is often preferable for the beads to be resuspended in the liquid volume after each concentration, in order to reduce the risks that they will adhere to the wall of the container and again that they will not escape the attraction of the magnets as they are activated at smaller surface positions.
  • the magnets used to progressively achieve the concentration, and in particular the first magnet and the second magnet mentioned above, are actually a single magnet.
  • the creation of activation positions whose surface facing the wall of the container is increasingly reduced can then be filled by progressively lowering the magnet along the side wall of the container containing the liquid volume, so that the The sample to be collected gradually accumulates towards the bottom of the container. Rotational motions of the magnet can also be applied for this purpose.
  • By gradually lowering the sample in the container it is possible to use liquid volumes of resuspension of the liquid of increasingly reduced height to completely immerse the collected sample on the wall, which guarantees increasing the concentration without the risk of losing many of the samples in the sample, thanks to the complete immersion of the sample.
  • the activation of the magnet can be accomplished by approaching the wall of the container, especially if it is a static magnet, by turning it on when it is an electromagnet , or by retracting a radiation impermeable baffle electro ⁇ magnetic. Resuspension can be done by ultrasonic application by magnetic or mechanical means.
  • the invention also relates to a particle concentration apparatus in a liquid, comprising a container, means for adding and removing liquid in the container and a magnet placed out of the container and in front of a vertical side wall of the container. , characterized in that it comprises a means for translating the magnet in the vertical direction along the side wall. The magnet moving in vertical translation along the wall gradually drops the magnetic beads at the bottom of the container and in the remaining liquid volume.
  • the magnet has a thinned end facing the wall which extends in a vertical direction along the side wall.
  • a possible subtlety with such a magnet is to rotate it about a horizontal axis through the container, so that the sample remaining at the end of the process can be very small height, similar to the width of the magnet.
  • the container may advantageously be cylindrical with a height much greater than its diameter, of the order of five times, ten times or more, in order to allow a greater concentration.
  • FIG. 1 is a view of the apparatus
  • FIGS. 2 and 3 are detailed views of the magnet
  • FIG. 4 a view of the apparatus in use
  • FIGS. 5a to 5h illustrate the steps of the method
  • the sample to be concentrated was poured into an elongated cylindrical container (1), which may be 2.5 cm in height and 2.5 mm in diameter.
  • the container (1) is open at the top, and a syringe needle (2) extends above it; it depends on a device (3) not shown in detail of injection or suction of liquid, which also allows to descend to any depth in the container (1).
  • the container (1) can be completed by another one, of volume much bigger, communicating with him and extending over him.
  • This upper container is not shown in the figures and it is also empty when the invention is implemented, but it can then be used to receive other liquids, especially for the analysis of the sample when it has been concentrated.
  • the apparatus further comprises a magnet (4) depending on a motor device (5), to which it is connected by an axis (6) to the rear.
  • the motor device (5) comprises, for example, carriages mounted on slides and motors respectively associated with them so as to move the axis (6) and the magnet (4) in the vertical direction, in a horizontal direction towards the receptacle. (1), and to rotate the shaft (6) and the magnet (4).
  • An ultrasound application module (10) completes the device.
  • a sample containing magnetic beads on which the particles to be collected have settled was poured by the needle (2) into the container (1).
  • the magnet (4) can be approached from container (1) in a first position to achieve an attraction of the balls to collect them, which represents Figure 4: the blade (8) is tangential to a generatrix of the vertical cylindrical side wall of the container (1) and therefore attracts most of the logs on this generator. This is shown in Figure 5a, the balls bearing the reference (9).
  • Alternate injections and aspirations of the sample by the needle (2) are possible during this period, with most of the beads accumulating near the magnet (4), until the entire sample has been introduced into the container (1).
  • the liquid of the sample, or first liquid flows continuously into the container, along the wall placed opposite the magnet (4). This phase makes it possible to collect as many particles as possible along the wall placed opposite the magnet.
  • the liquid of the sample can be removed completely and replaced by another liquid, said second liquid, for the purpose of concentration, the beads remaining adherent to the wall of the container (1).
  • Figure 5b shows the situation where the liquid was removed from the container (1), and Figure 5c that following the injection of the second liquid, replacing the first.
  • FIG. 5d shows the following step: the magnet (4) is removed, and the ultrasonic application module (10) is started to put the balls (9) in suspension in the liquid and thus avoid their adhesion to the wall of the container (1).
  • agitation can be achieved by other suitable means, for example magnetic or mechanical means.
  • the magnet (4) returns against the side wall of the container (1) at the next step of Figure 5e, but it has been lowered, and a volume (11) of supernatant liquid appears above it.
  • the magnet (4) is arranged in a second position.
  • the liquid contained in the container covers the surface of the wall placed opposite the magnet when the latter is arranged in its first position.
  • the balls (9) leave this supernatant volume (11) to accumulate at the height of the magnet (4), with a higher concentration than before.
  • the surface of the magnet disposed vis-à-vis the wall is smaller than it is when the magnet is disposed in its first position. This is due to the translation of the magnet between the first and the second position.
  • the same quantity of beads is then collected, but on a weaker surface, resulting in a concentration effect.
  • the next step consists of an aspiration of the supernatant volume by the needle (2); and that of FIG. 5g, similar to FIG. 5d, in resuspending the balls (9) in the volume remaining after the magnet (4) has been removed. It is also possible to remove all of the second liquid, while maintaining the magnet applied against the wall of the container, and then inject a third liquid, whose volume is less than the second liquid. It will be done so that the volume of the third liquid is such that it bathes the wall of the tube placed vis-à-vis the magnet when the latter is in its second position.
  • the preceding steps are repeated by bringing the magnet (4) several times after having lowered it each time, so that the liquid volume occupied by the balls (9), which follow the movements of the magnet (4) in leaving the supernatant volume, decreases constantly.
  • Each descent of the magnet (4) can be a few millimeters.
  • the magnet (4) can be rotated to place the blade (8) horizontally and thus attract the balls (9) on a very small height, preferably at the bottom of the container (1); they are then concentrated in an extreme way (Figure 5h).
  • the magnet can be translated or rotated.
  • the ultrasound application module (11) is used one last time, the magnet (4) is removed, and the balls (9) are resuspended in the remaining liquid, which can be sucked by the needle (2). ) or used in another way.
  • a second liquid is added, the magnet then being deactivated, so that the balls are immersed in the liquid.
  • the second liquid extends over the entire surface located opposite the magnet when the latter is activated in the first position. This allows all the balls collected against the wall of the container to be immersed in the second liquid.
  • the particles are resuspended by an external means, previously mentioned;
  • the magnet Activates the magnet, facing the outer wall of the container, in a second position, such that when the magnet is so activated, the magnet surface facing the wall of the container is less than the surface magnet opposite the container wall when the magnet magnet was activated in the first position.
  • the magnet may have made a movement, including for example a translation and / or rotation.
  • Steps B) to D) can be repeated, the magnet passing from a position n to a position n + 1 between step D) of an iteration i to step D of the next iteration.
  • This process can be completed by a step (E) in which a last liquid is added, such that the last liquid is in contact with the surface facing the magnet when the latter is activated according to the preceding step D.
  • Activated magnet means that the magnet is arranged to exert a force of attraction on the magnetic particles disposed in the liquid.
  • activation may include:
  • steps A) and B) previously described a first magnet is activated; at the same time, in step D), a second magnet is activated.
  • the first and second magnets are merged.
  • Figures 6 and 7 illustrate two possible embodiments for the device. That of Figure 6 shows a second magnet (12) which can be placed in front of the wall of the container (1) just like the magnet (4) previously mentioned.
  • the second magnet (12) is activated at a second position opposite the wall of the container (1), whose area is smaller than that of the first magnet (4), i.e., it is used in a subsequent step of the concentration, corresponding for example to the step of Fig. 5e.
  • Magnets are not activated at the same time. If they are static, they can be removed with the aid of a motor device similar to that of FIG.
  • FIG. 7 comprises the magnet (4) already encountered, but which here is supposed to be stationary, and whose actuation is regulated by a screen (13) impervious to electromagnetic radiation and which is arranged between its anterior region (7) and the container wall (1).
  • the attraction by the magnet (4) occurs when the screen (13) is retracted, which can be done by a motor device (14) partially shown. It should be noted that if the movement of the screen (13) is vertical, it is possible to hide only an upper portion of the magnet (4) and thus reproduce progressive stages of concentration as in the realization of the figure 5, by masking each time a large upper portion of the magnet (4).

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Le dispositif comprend, devant la paroi latérale d'un récipient (1), un aimant (4) mobile verticalement pour réduire de plus en plus le volume, en regard de lui, dans lequel les billes magnétiques porteuses de particules à rechercher s'accumulent, et permettre ainsi de concentrer ces particules.

Description

PROCEDE E T APPARE IL DE CONCENTRATION DE PARTICULES
DANS UN LIQUIDE
DESCRIPTION
L' invention présente est relative à un procédé et à un appareil de concentration de particules dans un liquide.
Elle est notamment applicable à des échantillons biologiques pouvant être présents en petites quantités dans un liquide et que l'on cherche à concentrer dans un échantillon de volume plus réduit avant de les analyser ou de les traiter d'une autre façon. La nature des particules n'est pas importante pour la mise en œuvre de l'invention, et il peut s'agir de biomolécules, de cellules, de virus ou de parasites, etc., à condition toutefois que ces particules puissent être fixées sur des billes magnétiques versées dans le liquide. Ces techniques de fixation sur des billes magnétiques sont déjà employées, et l'agent de fixation sur les billes peut consister en des anticorps qui capturent des protéines, des bactéries ou des virus.
Il est alors classique d'attirer les billes dans une région déterminée du volume liquide en approchant un aimant. Le reste du volume liquide est retiré, de sorte qu'une concentration des particules dans l'échantillon a été obtenue. Une remise en suspension des billes dans l'échantillon peut encore être réalisée, de même qu'une élution détachant les particules des billes avant de retirer celles-ci de manière à laisser seulement les particules dans le liquide. Les procédés connus conformes à cette description souffrent d'insuffisances. Quand ils sont accomplis manuellement, ils sont évidemment imprécis et peu reproductibles ; mais même quand ils le sont par une machine, le volume d'échantillon concentré ne peut pas être réduit autant que l'on souhaiterait, notamment à cause de la difficulté de bien attirer toutes les particules dans un volume très petit. A partir d'un volume initial de 1,5ml, une machine connue permet ainsi une concentration à un volume de 25μ1 à ΙΙΟμΙ. La recherche d'une concentration plus grande serait malaisée puisque l'aimant, devant rassembler les billes dans un volume plus petit, devrait être lui aussi plus petit, exercerait des forces moins importantes et serait ainsi moins efficace, laissant échapper un plus grand nombre de billes. Or une concentration à des volumes compris entre lOOnl et ΙΟμΙ, c'est-à-dire d'environ un ordre de grandeur plus petit, serait souhaitée pour certaines applications comme la recherche de molécules d'ADN.
Un but de l'invention est de supprimer cette insuffisance de l'art antérieur et d'améliorer la capacité de concentration de particules fixées sur des billes magnétiques dans des volumes liquides par un meilleur emploi des forces d'aimantation attirant ces billes dans une portion réduite du volume liquide.
Sous une forme générale, elle concerne un procédé de concentration de particules dans un liquide, comprenant les étapes suivantes : A) ajout d'un premier liquide dans un récipient, le premier liquide comprenant des billes magnétiques liées à des particules ;
- attraction des billes magnétiques par un premier aimant, activé selon une première position, en dehors du récipient et en regard d'une paroi du récipient, le premier liquide s 'écoulant le long de ladite paroi;
B) retrait de tout ou partie du premier liquide en dehors du récipient, les billes magnétiques étant maintenues sur la paroi du récipient en regard du premier aimant activé;
C) remise en suspension des billes dans un deuxième liquide en relâchant l'attraction par le premier aimant ;
D) attraction des billes par un deuxième aimant activé selon une deuxième position, hors du récipient, en regard d'une paroi du récipient,
de telle sorte que lorsque le deuxième aimant est activé selon la deuxième position, la surface d'aimant en regard de la paroi du récipient est inférieure à la surface d'aimant en regard de la paroi du récipient lorsque le premier aimant est activé selon la première position.
Une caractéristique essentielle du nouveau procédé est que la concentration s'effectue en activant des aimants à des positions successives différentes sur la paroi latérale du récipient contenant le volume liquide, ses surfaces étant à chaque fois plus réduites de manière à exercer une concentration toujours plus grande des billes sans risque d'en laisser s'échapper beaucoup, de sorte que presque tout l'échantillon à recueillir finit par aboutir dans un volume très réduit du liquide.
Les étapes B et D, voire l'étape C, sont avantageusement répétées plusieurs fois, avec l'effet que le risque que des billes n'échappent à l'attraction des aimants est encore réduit. Il est souvent préférable que les billes soient remises en suspension dans le volume liquide après chacune des concentrations, afin de réduire les risques qu'elles n' adhèrent à la paroi du récipient et ici encore qu'elles n'échappent à l'attraction des aimants à mesure qu' ils sont activés à des positions de surface plus réduite.
II est avantageux que les aimants utilisés pour accomplir progressivement la concentration, et notamment le premier aimant et le deuxième aimant susmentionnés, soient en réalité un aimant unique. La création de positions d' activation dont la surface en regard de la paroi du récipient est de plus en plus réduite peut alors être remplie en descendant progressivement l'aimant le long de la paroi latérale du récipient contenant le volume liquide, de sorte que l'échantillon à recueillir s'accumule progressivement vers le fond du récipient. Des mouvements de rotation de l'aimant peuvent aussi être appliqués à cette fin. En descendant progressivement l'échantillon dans le récipient, il est possible d'utiliser des volumes liquides de remise en suspension du liquide de hauteur de plus en plus réduite pour immerger complètement l'échantillon rassemblé sur la paroi, ce qui garantit l'accroissement de la concentration sans risquer de perdre beaucoup de billes de l'échantillon, grâce à l'immersion complète de celui-ci.
L'activation de l'aimant peut s'accomplir en l'approchant de la paroi du récipient, surtout s'il s'agit d'un aimant statique, en le mettant en marche quand il s'agit d'un électro-aimant, ou en escamotant un écran imperméable aux rayonnements électro¬ magnétiques. La remise en suspension peut être faite par une application d'ultrasons par des moyens magnétiques ou mécaniques.
L' invention est encore relative à un appareil de concentration de particules dans un liquide, comprenant un récipient, des moyens permettant d'ajouter et de retirer un liquide dans le récipient et un aimant placé hors du récipient et devant une paroi latérale verticale du récipient, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de translation de l'aimant en direction verticale le long de la paroi latérale. L'aimant mobile en translation vertical le long de la paroi descend peu à peu les billes magnétiques au fond du récipient et dans le volume liquide subsistant.
Dans une construction favorable, l'aimant a une extrémité amincie dirigée vers la paroi qui s'étend en direction verticale le long de la paroi latérale. La concentration du champ magnétique le long d'une ligne verticale dont la hauteur diminue progressivement favorise une concentration à la fois efficace et progressive des particules dans un échantillon de volume de plus en plus réduit. Une subtilité possible avec un tel aimant consiste à le faire tourner autour d'un axe horizontal traversant le récipient, de sorte que l'échantillon subsistant à la fin du procédé peut être de hauteur très réduite, analogue à la largeur de l'aimant.
Le récipient peut avantageusement être cylindrique avec une hauteur beaucoup plus grande que son diamètre, de l'ordre de cinq fois, dix fois, voire plus, afin de permettre une concentration plus grande.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail mais à titre purement illustratif en liaison aux figures suivantes :
la figure 1 est une vue de l'appareil, les figures 2 et 3, des vues de détail de l' aimant,
la figure 4, une vue de l'appareil en cours d'utilisation,
les figures 5a à 5h illustrent les étapes du procédé,
- et les figures 6 et 7, deux variantes de réalisation de l'appareil.
On se reporte à la figure 1. L'échantillon à concentrer a été versé dans un récipient (1) cylindrique allongé, pouvant avoir 2,5cm de hauteur et 2,5mm de diamètre. Le récipient (1) est ouvert au sommet, et une aiguille (2) de seringue s'étend au- dessus de lui ; elle dépend d'un appareil (3) non représenté en détail d'injection ou d'aspiration de liquide, qui permet aussi de la descendre à n'importe quelle profondeur dans le récipient (1) . Le récipient (1) peut être complété par un autre, de volume beaucoup plus grand, communiquant avec lui et s' étendant au- dessus de lui. Ce récipient supérieur n'est pas représenté sur les figures et il est d'ailleurs vide quand l'invention est mise en œuvre, mais il peut servir ensuite à recevoir d'autres liquides, notamment pour l'analyse de l'échantillon quand il a été concentré .
L'appareil comprend encore un aimant (4) dépendant d'un dispositif moteur (5), auquel il est relié par un axe (6) à l'arrière. Le dispositif moteur (5) comprend par exemple des chariots montés sur des glissières et des moteurs qui leur sont respectivement associés de manière à déplacer l'axe (6) et l'aimant (4) en direction verticale, en direction horizontale vers le récipient (1), et à faire pivoter l'axe (6) ainsi que l'aimant (4) .
L'aimant est représenté aux figures 2 et 3. Il est aminci en biseau à une région antérieure (7), et finit sur une face d'extrémité étroite, en forme de lame (8) allongée et s' étendant en général en direction verticale. Il peut avoir 20x20x8mm3 de dimensions à une partie principale parallépipédique, 4mm de profondeur pour la région antérieure (7), et la lame (8) peut avoir 0,5mm de largeur. Sa matière peut être du NdFe B fritté N48, de rémanence Br = 1,4 T.
Un module d'application d'ultrasons (10) complète le dispositif.
Un échantillon contenant des billes magnétiques sur lequel les particules à recueillir se sont fixées a été versé par l'aiguille (2) dans le récipient (1) . L'aimant (4) peut être approché du récipient (1) selon une première position pour réaliser une attraction des billes afin de les collecter, ce que représente la figure 4 : la lame (8) est tangente à une génératrice de la paroi latérale cylindrique verticale du récipient (1) et attire donc l'essentiel des billes sur cette génératrice. C'est ce que l'on représente à la figure 5a, les billes portant la référence (9) . Des injections et des aspirations alternées de l'échantillon par l'aiguille (2) sont possibles pendant cette période, la plupart des billes s' accumulant près de l'aimant (4), jusqu'à ce que tout l'échantillon ait été introduit dans le récipient (1) . De façon alternative, le liquide de l'échantillon, ou premier liquide, s'écoule en continu dans le récipient, le long de la paroi placée en vis-à-vis de l'aimant (4) . Cette phase permet de collecter le plus grand nombre possible de particules le long de la paroi placée en vis-à-vis de l'aimant.
Le liquide de l'échantillon peut être retiré complètement et remplacé par un autre liquide, dit deuxième liquide, pour les besoins de la concentration, les billes restant adhérentes à la paroi du récipient (1) . La figure 5b montre la situation où le liquide a été retiré du récipient (1), et la figure 5c celle qui suit l'injection du deuxième liquide, remplaçant le premier.
La figure 5d montre l'étape suivante : l'aimant (4) est retiré, et le module d'application d'ultrasons (10) est mis en marche pour remettre les billes (9) en suspension dans le liquide et éviter donc leur adhérence à la paroi du récipient (1) . L'agitation peut être réalisée par d'autres moyens adéquats, par exemple des moyens magnétiques ou mécaniques.
L'aimant (4) revient contre la paroi latérale du récipient (1) à l'étape suivante de la figure 5e, mais il a été abaissé, et un volume (11) de liquide surnageant apparaît au-dessus de lui. Autrement dit, l'aimant (4) est disposé selon une deuxième position. De préférence, on fait en sorte que le liquide contenu dans le récipient recouvre la surface de la paroi placée en vis-à-vis de l'aimant lorsque ce dernier est disposé selon sa première position. Les billes (9) quittent ce volume surnageant (11) pour s'accumuler à hauteur de l'aimant (4), avec une concentration plus grande qu'auparavant. En effet, selon cette seconde position, la surface de l'aimant disposée en vis-à-vis de la paroi est inférieure à ce qu'elle est lorsque l'aimant est disposé selon sa première position. Cela est dû à la translation de l'aimant entre la première et la deuxième position. On collecte alors une même quantité de billes, mais sur une surface plus faible, d'où un effet de concentration .
L'étape suivante, représentée à la figure 5f, consiste en une aspiration du volume surnageant par l'aiguille (2) ; et celle de la figure 5g, analogue à la figure 5d, en une remise en suspension des billes (9) dans le volume subsistant après que l'on a retiré l'aimant (4) . Il est également possible de retirer la totalité du second liquide, tout en maintenant l'aimant appliqué contre la paroi du récipient, et d'injecter alors un troisième liquide, dont le volume est inférieur au second liquide. On fera en sorte que le volume du troisième liquide soit tel qu'il baigne la paroi du tube placée en vis-à-vis de l'aimant lorsque ce dernier se trouve selon sa seconde position.
Les étapes précédentes sont répétées en rapprochant plusieurs fois l'aimant (4) après l'avoir abaissé à chaque fois, de sorte que le volume liquide occupé par les billes (9), qui suivent les mouvements de l'aimant (4) en quittant le volume surnageant, diminue constamment. Chaque descente de l'aimant (4) peut être de quelques millimètres. Dans une étape finale, l'aimant (4) peut être tourné pour placer la lame (8) horizontalement et attirer donc les billes (9) sur une toute petite hauteur, avantageusement au fond du récipient (1) ; elles sont alors concentrées de façon extrême (figure 5h) . Ainsi, au cours de deux positions successives, l'aimant peut être translaté ou tourné .
Le module d'application des ultrasons (11) est utilisé une dernière fois, l'aimant (4) est retiré, et les billes (9) sont remises en suspension dans le liquide subsistant, qui peut être aspiré par l'aiguille (2) ou utilisé d'une autre manière.
Ainsi, d'une façon générale :
A) on ajoute un premier liquide dans un récipient, ledit premier liquide contenant des billes magnétiques. On collecte des billes magnétiques, contenues dans le premier liquide, le long d'une paroi du récipient alors que l'aimant est activé selon une position donnée, dite première position. De cette façon, une quantité de billes est maintenue contre la paroi du récipient située en vis-à-vis de l'aimant ;
B) on retire tout ou partie du premier liquide, l'aimant étant toujours activé, de façon à maintenir les billes collectées contre la paroi ;
C) on ajoute un deuxième liquide, l'aimant étant alors désactivé, de telle sorte que les billes baignent dans le liquide. De préférence, le deuxième liquide s'étend sur la totalité de la surface située en vis-à-vis de l'aimant lorsque ce dernier est activé selon la première position. Cela permet que l'ensemble des billes collectées contre la paroi du récipient puisse baigner dans le deuxième liquide. De préférence, les particules sont remises en suspension par un moyen externe, précédemment évoqué ;
D) On active l'aimant, face à la paroi externe du récipient, selon une deuxième position, de telle sorte que lorsque l'aimant est ainsi activé, la surface d'aimant en regard de la paroi du récipient est inférieure à la surface d'aimant en regard de la paroi du récipient lorsque l'aimant aimant était activé selon la première position. Entre lesdites première et deuxième position, l'aimant peut avoir effectué un mouvement, comprenant par exemple une translation et/ou une rotation.
Les étapes B) à D) peuvent être réitérées, l'aimant passant d'une position n à une position n+1 entre l'étape D) d'une itération i à l'étape D de l'itération suivante.
Ce procédé peut s'achever par une étape (E) au cours de laquelle on ajoute un dernier liquide, de telle sorte que le dernier liquide soit en contact avec la surface située en vis-à-vis de l'aimant lorsque ce dernier est activé selon l'étape D précédente.
Par aimant activé, on entend que l'aimant est disposé de façon à exercer une force d'attraction sur les particules magnétiques disposées dans le liquide. Ainsi, l' activation peut comprendre :
le rapprochement de l'aimant de la surface externe du récipient ;
- le retrait d'un écran, situé entre l'aimant et la surface externe du récipient ;
- l' activation d'un électro-aimant, lorsque l'aimant est un électro-aimant.
Bien que l'exemple décrit ci-dessus se limite à l'utilisation d'un seul aimant, l'utilisation de plusieurs aimants distincts fait partie de l'invention. Ainsi, dans les étapes A) et B) précédemment décrites, on active un premier aimant ; parallèlement, dans l'étape D) , on active un deuxième aimant.
Selon l'exemple de réalisation décrit en relation avec les figures 5a à 5h, le premier et le second aimant sont confondus.
Les figures 6 et 7 illustrent deux variantes de réalisation possible pour l'appareil. Celle de la figure 6 représente un deuxième aimant (12) qui peut être mis en face de la paroi du récipient (1) tout comme l'aimant (4) précédemment mentionné. Le deuxième aimant (12) est activé à une seconde position en regard de la paroi du récipient (1), dont la superficie est plus réduite que celle du premier aimant (4), c'est-à-dire qu'il est utilisé dans une étape ultérieure de la concentration, correspondant par exemple à l'étape de la figure 5e. Les aimants ne sont pas mis en action en même temps. S'ils sont statiques, ils peuvent être retirés à l'aide de dispositif moteur analogue à celui de la figure 1, si ce n'est qu'il est alors inutile de les pourvoir de translation verticale dans l'axe du récipient (1) ; s'il s'agit d' électro¬ aimants, ils sont mis en marche à des moments différents ; on peut aussi utiliser des écrans imperméables au champs magnétique comme dans la réalisation suivante, qui seront ici associés à chacun à un des aimants et actionnés séparément. Les aimants (4 et 12) sont ici placés à des secteurs angulaires différents du récipient (1) ; il serait possible d'en disposer d'autres pour multiplier les étapes de concentration .
La réalisation de la figure 7 comprend l'aimant (4) déjà rencontré, mais qui est ici supposé immobile, et dont 1 ' actionnement est réglé par un écran (13) imperméable aux radiations électro-magnétiques et qui est disposé entre sa région antérieure (7) et la paroi du récipient (1) . L'attraction par l'aimant (4) se produit quand l'écran (13) est escamoté, ce qui peut être fait par un dispositif moteur (14) partiellement représenté. Il est à noter que si le mouvement de l'écran (13) est vertical, il est possible de lui faire masquer seulement une portion supérieure de l'aimant (4) et reproduire ainsi des étapes progressives de concentration comme dans la réalisation de la figure 5, en masquant à chaque fois une portion supérieure grande de l'aimant (4) .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de concentration de particules dans un liquide, comprenant les étapes suivantes :
A) ajout d'un premier liquide dans un récipient, le premier liquide comprenant des billes (9) magnétiques liées à des particules ;
- attraction des billes magnétiques par un premier aimant (4), activé selon une première position, en dehors du récipient et en regard d'une paroi du récipient, le premier liquide s 'écoulant le long de ladite paroi;
B) retrait de tout ou partie du premier liquide en dehors du récipient, les billes magnétiques étant maintenues sur la paroi du récipient en regard du premier aimant activé;
C) remise en suspension des billes dans un deuxième liquide en relâchant l'attraction par le premier aimant ;
D) attraction des billes par un deuxième aimant (5) activé selon une deuxième position, hors du récipient, en regard d'une paroi du récipient,
de telle sorte que lorsque le deuxième aimant est activé selon la deuxième position, la surface d'aimant en regard de la paroi du récipient est inférieure à la surface d'aimant en regard de la paroi du récipient lorsque le premier aimant est activé selon la première position.
2. Procédé de concentration suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième aimant et le premier aimant sont un unique aimant.
3. Procédé de concentration suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième position correspond à une rotation ou à une translation de l'aimant par rapport à la première position.
4. Procédé de concentration suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la remise en suspension des billes, le second liquide s'étend le long de la paroi en vis-à- vis du premier aimant lorsque ledit premier aimant est activé selon la première position.
5. Procédé de concentration suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en plus les étapes:
- de retirer tout ou partie du second liquide,
- de remettre en suspension des billes dans un troisième liquide, le troisième liquide s ' étendant le long de la paroi en vis-à-vis du deuxième aimant lorsque le deuxième aimant est activé selon la deuxième position .
6. Procédé de concentration suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes B et D sont répétées plusieurs fois, en activant à chaque fois un aimant ayant une surface en regard de la paroi du récipient qui est plus réduite.
7. Procédé de concentration suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape C est répétée après chacune des aspirations.
8. Procédé de concentration suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la remise en suspension est faite par une application d'ultrasons.
9. Appareil de concentration de particules dans un liquide, comprenant un récipient (1), des moyens permettant l'ajout et le retrait d'un liquide dans le récipient, un aimant (4), placé hors du récipient et devant une paroi latérale verticale du récipient, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (5) de translation de l'aimant en direction verticale le long de la paroi latérale.
10. Appareil de concentration suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'aimant a une extrémité amincie (7, 8) dirigée vers la paroi qui s'étend en direction verticale le long de la paroi latérale .
11. Appareil de concentration suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend aussi un moyen (5) de rotation de l'aimant autour d'un axe (6) horizontal traversant le récipient.
12. Appareil de concentration suivant l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le récipient est cylindrique d'une hauteur au moins cinq fois supérieure au diamètre.
EP11785010.7A 2010-11-19 2011-11-17 Procede et appareil de concentration de particules dans un liquide Withdrawn EP2640523A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1059529A FR2967594B1 (fr) 2010-11-19 2010-11-19 Procede et appareil de concentration de particules dans un liquide
PCT/EP2011/070395 WO2012066098A1 (fr) 2010-11-19 2011-11-17 Procede et appareil de concentration de particules dans un liquide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2640523A1 true EP2640523A1 (fr) 2013-09-25

Family

ID=44059008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP11785010.7A Withdrawn EP2640523A1 (fr) 2010-11-19 2011-11-17 Procede et appareil de concentration de particules dans un liquide

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130248453A1 (fr)
EP (1) EP2640523A1 (fr)
FR (1) FR2967594B1 (fr)
WO (1) WO2012066098A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10940485B2 (en) * 2016-10-31 2021-03-09 Amgen Inc. Purification systems and methods

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040065593A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-08 Cell Works Inc. (A Delaware Corporation) Automated magnetic sorter
WO2004078316A1 (fr) * 2003-03-08 2004-09-16 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Dispositif de manipulation et de transport de perles magnetiques
JP4353417B2 (ja) * 2004-04-14 2009-10-28 日立マクセル株式会社 反応装置
GB0701641D0 (en) * 2007-01-29 2007-03-07 Iti Scotland Ltd Analyte manipulation and detection
WO2010057318A1 (fr) * 2008-11-24 2010-05-27 Early Warning Inc. Dispositifs et procédés pour distribuer des condensats de biomolécule concentrés à des dispositifs de biodétection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012066098A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2967594A1 (fr) 2012-05-25
US20130248453A1 (en) 2013-09-26
WO2012066098A1 (fr) 2012-05-24
FR2967594B1 (fr) 2013-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1404450B1 (fr) Procede de traitement de particules magnetiques et appareil d'analyse biologique utilisant des aimants
EP1303761B1 (fr) Appareil pour l'analyse d'echantillons
EP0027986B1 (fr) Dispositif d'analyses simultanées
FR2679660A1 (fr) Procede et dispositif magnetique d'analyse immunologique sur phase solide.
EP1098956B1 (fr) Dispositif perfectionne et procede de lyse de micro-organismes
WO2015071597A2 (fr) Nouveau milieu filtrant pour l'obtention de plasma, dispositif et procédé de filtration associés
FR2496268A1 (fr) Dispositif autonome d'analyse simultanee et procede de mise en oeuvre
FR2857750A1 (fr) Dispositif et procede de prelevement pour un automate d'analyse
EP2855341B1 (fr) Systeme de perçage d'un opercule.
FR3007670A1 (fr) Dispositif de secouage et de centrifugation.
WO2016156729A1 (fr) Dispositif, kit et procédé de prélèvement et de traitement d'un échantillon biologique
BE1024139A1 (fr) Appareil pour le prélèvement de cellules souches adipeuses
FR3012437A1 (fr) Dispositif, systeme et procede de convoyage d'un objet
EP0097577B1 (fr) Appareil de filtration rapide, notamment pour liquides biologiques
FR2918900A1 (fr) Dispositif et procede pour la separation des composantes d'une suspension et en particulier du sang
WO2012066098A1 (fr) Procede et appareil de concentration de particules dans un liquide
FR2678950A1 (fr) Cartouche, dispositif et procede d'extraction d'acides nucleiques tels que l'adn a partir d'un echantillon de sang ou de cellules de tissus.
FR2505870A1 (fr) Dispositif de desagregation pour suspensions de cellules
FR3009620A1 (fr) Procede automatique et automate de traitement d'une pluralite de suspensions cellulaires
CA2072402C (fr) Dispositif pour prelever et restituer une quantite predeterminee et constante d'un liquide
WO2015192913A1 (fr) Dispositif de prélèvement simultané et de transfert de multiples échantillons
EP3241901A1 (fr) Procede et systeme extraction magnetique de composants dans un echantillon liquide
FR2931084A1 (fr) Dispositif de coloration de lames pour examens au microscope
EP2480323A1 (fr) Procédé et dispositif de mélange d'une solution hétérogène en solution homogène
WO2004109296A1 (fr) Procede et dispositif de mise en place d’un recipient dans un dispositif de prelevement de liquide

Legal Events

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20130524

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20140716

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

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

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20141127