EP4228813A1 - Dispositif d'amplification d'adn ou arn et procede - Google Patents

Dispositif d'amplification d'adn ou arn et procede

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EP4228813A1
EP4228813A1 EP21799349.2A EP21799349A EP4228813A1 EP 4228813 A1 EP4228813 A1 EP 4228813A1 EP 21799349 A EP21799349 A EP 21799349A EP 4228813 A1 EP4228813 A1 EP 4228813A1
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EP
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amplification device
compartment
amplification
reaction compartment
reaction
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Withdrawn
Application number
EP21799349.2A
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Inventor
Thierry Navarro
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Individual
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    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples

Definitions

  • the present invention relates to a reaction amplification device intended to duplicate a large number of a DNA (deoxyribonucleic acid) or RNA (ribonucleic acid) sequence to detect bacteria, viruses or any other genetic element present in a sample.
  • This device lends itself easily to in vitro analyzes such as PCR (Polymerase Chain Reaction), RT-PCR, qPCR, RT-qPCR, LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) or RT-Lamp used in particular in the context of screening tests of Covid-19.
  • the device according to the invention is disposable and configured to receive a sample of saliva, nasal or buccal swab in, at least, a first compartment containing at least one component used to process the sample.
  • the device comprises, at least, a second compartment comprising, at least, a reagent intended for amplification of the PCR, LAMP, RT-PCRRT-LAMP type which is designed so as to be able to receive all or part of the contents of the first compartment at the through a channel having a movable closing and opening mechanism.
  • the device is associated with an apparatus comprising in particular at least one thermoregulated element intended to modify the temperature of the first compartment and at least one second thermoregulated element intended to modify the temperature of the second compartment.
  • the present invention also relates to a method for implementing the amplification device as well as to a luminescence or fluorescence detector intended to operate with the device.
  • PCR or LAMP amplification systems and methods which are based on the transfer of fluid by pipetting or pumping the sample to be analyzed into tubes to operate different purification steps before being transferred into a tube containing the reagent for amplification.
  • the preparation time requires many manipulations which slow down the processing of the samples.
  • the final step involves heating the reaction tube into which an aliquot of the purified sample is transferred by pipetting or pumping. During the reaction, it is necessary to close the tube in order to avoid the dissemination in the air of the contents that could contaminate operating personnel and the environment, potentially rendering the amplification process hazardous, inefficient and polluting.
  • SARS-CoV-2 (Covid-19) in particular in a simplified way such as the "Visby Medical COVID-19 Test” reader which is a disposable system allowing a result to be obtained in 30 minutes based on the patent US20160186240A1.
  • This system remains intended for qualified personnel because it also requires the handling of the sample and the transfer of an aliquot with a pipette into the test compartment.
  • This system is also difficult to recycle and comprises many non-disposable components, which poses environmental problems and cannot in any case be used on a large scale.
  • a main object of the present invention is therefore to propose a device for the amplification of DNA / RNA at low cost by an automatic transfer of the sample collected directly towards the reagent intended for the amplification in a safe manner and without external intervention which overcomes the drawbacks of the prior art allowing it to be used also by the general public.
  • a second object of the present invention consists in being able to carry out the PCR or LAMP amplification in a closed compartment avoiding any external contamination and health risk.
  • the present invention relates more particularly to a DNA/RNA amplification device, of the type mentioned above, characterized in that the transfer part of the sample collected and treated towards the amplification reagent is activated by a mobile element.
  • the present invention also relates to a preferably portable apparatus intended to receive the DNA or RNA amplification device, of the type mentioned above, characterized in that it comprises at least one thermoregulated element.
  • the DNA or RNA amplification device allows the detection of a virus present in a sample directly by the user without the intervention of an external person, without risk and at very low cost. It is thus possible to test a very large part of the population in the context of an epidemic such as that of Covid-19 with very high precision while detecting asymptomatic and symptomatic people.
  • the device in combination with a suitable reader can be produced in large quantities due to its simplified design.
  • the DNA or RNA amplification device can also be integrated into laboratory or mobile test devices that can perform tests in parallel in order to increase the test capacity.
  • the reader devices associated with this DNA or RNA amplification device are preferably equipped with a network or wireless communication system so as to be able to communicate the operating parameters, receive commands, transfer data between them and/or with devices devices such as phones, tablets, PCs or across the Internet to servers. It is thus possible to create an interconnected test network making it possible to process data on a large scale, produce statistical reports in real time, create detailed analysis reports via "Cloud” type services, facilitate the detection of outbreaks of infection and communicate to patients the instructions to follow for their treatment or containment.
  • the present invention further relates to a method for implementing the DNA or RNA amplification device comprising in particular the following steps: i. open the device containing a solution, ii. add a sample to be analyzed into the collection compartment, iii. adding an ingredient to the collection compartment, iv.
  • Figure 1 shows a cross-sectional perspective view of the open device in connection with a suction element
  • Figure 2a shows a perspective view of the reaction compartment
  • Figure 2b is a sectional view of Figure 2a
  • Figure 3a shows a perspective view of the connecting element between the compartments
  • Figure 3b is a sectional view of Figure 3a
  • Figure 4a shows a perspective view of the device, fitted with a cap, in the closed position as delivered to the user;
  • FIG. 4b represents a perspective view in transparency of the device in the open position
  • FIG. 4c represents a perspective view of the device provided with a funnel
  • Figure 4d is a perspective view in transparency of the device closed after having introduced the sample to be analyzed
  • Figure 4e is a sectional view of the cap, of the device, in the initial position
  • Figure 4f is a sectional view of the cap, of the device, in the activated position
  • Figure 5 shows a perspective view in transparency of the connecting element of the compartments of the device in the closed position
  • Figure 6a shows a sectional view of the device, the connecting element of the compartments of which is in the closed position, placed in contact with two thermoregulated elements;
  • FIG. 6b represents a sectional view of the device, the connecting element of the compartments of which is in the open position, placed in contact with two thermoregulated elements;
  • FIG. 6c represents a cross-sectional view of the device, the connecting element of the compartments of which is in the closed position, placed in contact with two thermoregulated elements;
  • Figure 7a is a perspective view of a second embodiment of the device.
  • Figure 7b is a perspective view in transparency of the second embodiment of the device when the sample to be analyzed is introduced therein;
  • Figure 8a is a perspective sectional view of the second embodiment of the device in connection with a suction element and whose connecting element is in the closed position;
  • Figure 8b is a perspective sectional view of the second embodiment of the device in connection with a suction element and whose connecting element is in the open position;
  • Figure 8c is a cross-sectional view of the second embodiment of the device according to a variant including an air exhaust channel, a mixing and vibration/agitation element;
  • FIG. 8d is a side view of the second embodiment of the device according to a variant including a stopper containing a solution, an ingredient and an integrated funnel;
  • FIG. 8e is a view of FIG. 8d according to section A-A comprising the sample to be analyzed;
  • FIG. 9a represents a sectional view of the second embodiment of the device, of which the connecting element of the compartments is in the closed position, placed in contact with two thermoregulated elements;
  • FIG. 9b represents a sectional view of the second embodiment of the device, the connecting element of the compartments of which is in the open position, placed in contact with two thermoregulated elements;
  • FIG. 9c represents a sectional view of the second embodiment of the device, of which the connecting element of the compartments is in the closed position, placed in contact with two thermoregulated elements;
  • FIG. 9d is a perspective sectional view of the second embodiment of the device, the connecting element of the compartments of which is in the closed position, placed in contact with two thermoregulated elements;
  • Figure 10 represents the amplification process
  • Figure 11 is a side view of a variant of the second embodiment of the device.
  • Figure 1 la is a view of Figure 11 according to section A-A, the connecting element of which is in the closed position;
  • Figure 11b is a view of Figure 11 according to section A-A, the connecting element of which is in the open position;
  • Figure 11 c is a perspective view of a variant of the connecting element
  • Figure 11d is a top view of Figure 11c
  • Figure 12 is a side view of a variant of the second embodiment of the device.
  • Figure 12a is a view of Figure 12 according to section A-A, the connecting element of which is in the closed position;
  • Figure 12b is a view of Figure 12 according to section A-A, the connecting element of which is in the open position;
  • Figure 12c is a perspective view of a variation of the connecting element
  • Figure 12d is a top view of Figure 12c; Embodiments of the Invention
  • the amplification device (1) according to a first embodiment, as illustrated in particular by FIGS. 1 to 5, comprises a tube (2), preferably made of plastic, a reaction compartment (3), preferably in the form of cylinder or tube and a connecting element (4), preferably of cylindrical shape.
  • the profile of the tube (2) is preferably designed so as to form a collection compartment (12), the volume of which is preferably less than 30ml, ideally between 1 and 5 ml, and to receive the connecting element (4), preferably in elastomer.
  • the amplification device (1) preferably comprises a holding section (22) of the connecting element (4) so as to ensure its positioning.
  • the support (23) of the reaction compartment (3) is preferably housed in the cavity (24) of the connecting element (4) so as to be able to be firmly held in the connecting element (4).
  • the amplification device (1) comprises a removable plug (20) ensuring its closure and sealing during transport and use.
  • the collection compartment (12) is preferably prefilled with a solution (50) intended to treat the sample to be tested.
  • the solution (50) is preferably composed of a mixture used to lyse the sample directly in order to be able to disintegrate the molecular structure of tissues, viruses, cells and bacteria.
  • the sample (70) can be in the form of a nasal or buccal swab, or of any other nature (blood, urine, tissue, etc.) and form (saliva, mucus, mucus, etc.).
  • the amplification device (1) can be adapted to any type of sample containing DNA or RNA.
  • the amplification device (1) is designed to receive a removable funnel allowing the user to spit saliva directly into the collection compartment (12) which is then brought into contact with the solution (50).
  • the cap (20) when the sample (70) is introduced into the collection compartment (12), the cap (20) is replaced on the amplification device (1) so as to close it.
  • the cap (20) comprises a push button (25) placed so as to form a cavity (29) intended to contain an ingredient (60), preferably in freeze-dried form in powder or ball, which can be released into the collection compartment (12) by pressing the push button (25) which pierces the membrane (28) at the bottom of the cavity (29).
  • the ingredient (60) is preferably composed of a proteinase such as proteinase K intended to stabilize the solution mixed with the sample and thus facilitate its transport, storage and subsequent processing.
  • the ingredient (60) can also be introduced by another means and be of any other nature depending on the type of treatment to be carried out. It can also be replaced by a liquid or solid mixture of all types of elements involved in a biological, biochemical or chemical process.
  • the connecting element (4) comprises a channel (14), preferably on its upper and eccentric part, in relation to a cavity (24) located, preferably in the center of the connecting element ( 4) in connection with an opening (34), preferably concentric.
  • the reaction compartment (3) comprises a support (23), a cavity (13) and a recess (33) preferably placed eccentrically on the upper part of the edge (23) of the reaction compartment (3) in connection with the cavity (13).
  • a removable emptying element (7) pierces the connecting element (4) so as to be able to suck air into the cavity (13) and thus create a controlled depression.
  • the connecting element (4) made of elastomer, returns to its initial shape and thus maintains the depression in the cavity (13).
  • the amplification device (1) is placed in an apparatus (not shown) comprising a first thermoregulated element (92), preferably of annular shape, arranged so as to surround and modify the temperature of the compartment collection (12) and a second thermoregulated element (93), preferably of annular shape, arranged so as to surround and modify the temperature of the cavity (13) of the reaction compartment (3).
  • the mixture (71) comprising the solution (50), the sample (70) and the ingredient (60) is preferably heated to a temperature above room temperature and preferably in the case of proteinase K to a temperature of 95 °C for 5 minutes by the thermoregulated element (92) so as to deactivate the proteinase K.
  • the heating or cooling conditions may vary according to the protocol to be followed and the composition of the mixture (71).
  • a part of the heated mixture (72) is then transferred, preferably after a cooling time, from the collection compartment (12) to the cavity (13) by rotating the reaction compartment (3), via a external mechanism (not illustrated) in engagement with a support edge (43) of the reaction compartment (3), so as to bring the channel (14) into contact with the depression (33), which has the effect of sucking the heated mixture (72) through the initial depression in the cavity (13).
  • the volume of the cavity (13) is preferably less than 200ul and ideally between 25 to 50ul.
  • the reaction compartment (3) is turned again so as to again isolate the cavity (13) from the collection compartment (12).
  • the heated mixture (72) is then combined with the reagent (80) and then heated again via the thermoregulated element (93) so as to carry out the amplification.
  • the temperature is kept constant whereas for PCR-type amplification cycles of thermal variations are carried out in combination with the thermoregulated element (93) and a cooling fan (94) and optionally in combination with a cold element (99) preferably in the form of a Peltier module.
  • a light source (96) preferably in the form of a luminescent laser diode illuminates the cavity (13) with a beam (97) through an opening (95) in the thermoregulated element (93).
  • a photodiode (98) preferably placed at 90° with respect to the beam (97) makes it possible to measure the fluorescence in the cavity (13) and the possible presence of the DNA or RNA sought is thus detected.
  • the system is perfectly adapted to also detect luminescent reactions depending on the type of reagent (80) used.
  • the cavity (13) preferably remains closed so as to avoid any contamination towards the outside.
  • the amplification device (101) according to a second embodiment, as illustrated in particular by FIGS. 7a and 7b, comprises a tube (102), preferably made of plastic, a reaction compartment (103), preferably in the form of cylinder or tube and a connecting element (104), preferably cylindrical in shape.
  • the profile of the tube (102) is preferably designed so as to form a collection compartment (112), the reaction compartment (103) and to receive the connecting element (104), preferably in connection with a sealing element ( 115) in elastomer.
  • the amplification device (101) preferably comprises a holding section (122) of the connecting element (104) so as to ensure its positioning.
  • the connecting element (104) is preferably housed in a cavity (106) of the amplification device (101) so as to be able to be firmly held in the amplification device (101).
  • the amplification device (1) comprises a removable cap (120) ensuring its closure and sealing during transport and use.
  • the collection compartment (112) is preferably prefilled with a solution (150) intended to treat the sample to be tested.
  • the solution (150) is composed of a mixture used to lyse the sample directly in order to be able to disintegrate the molecular structure of tissues, viruses, cells and bacteria.
  • the sample (170) can be in the form of a nasal or buccal swab, or of any other nature (blood, urine, tissue, etc.) and form (saliva, mucus, mucus, etc.).
  • the amplification device (101) can be adapted to any type of sample containing DNA or RNA.
  • the amplification device (101) is designed to receive a removable funnel (not shown) allowing the user to directly spit saliva forming the sample (170) into the collection compartment (112) which is then contacting with the solution (150).
  • the cap (120) When the sample (170) is introduced into the collection compartment (112), the cap (120) is replaced on the amplification device (101) so as to close it.
  • the cap (120) comprises a push button (125) placed so as to form a cavity (129) intended to contain an ingredient (160), preferably in freeze-dried powder or bead form, which can be released into the collection compartment (112 ) by pressing the push button (125).
  • the ingredient (160) is preferably composed of a proteinase such as proteinase K intended to stabilize the solution mixed with the sample and thus facilitate its transport, storage and subsequent processing.
  • the ingredient (160) can also be introduced by another means and be of any other nature depending on the type of treatment to be carried out. It can also be replaced by a liquid or solid mixture of all types of elements involved in a biological, biochemical or chemical process.
  • the connecting element (104) comprises a channel (114), and optionally a second channel (114'), in relation to an opening (132) located, preferably at the bottom of the collection compartment (112 ) and in connection with an opening (134), preferably at the top of the reaction compartment (103).
  • the reaction compartment (103) comprises a cavity (113) in which a reagent (180), preferably lyophilized in powder or bead, is placed.
  • a removable emptying element (107) bears against the bottom of the collection compartment (112) so as to be able to suck the air into the cavity (113) and thus create a controlled depression.
  • the connecting element (104) is turned, according to FIG. 8a, the emptying element (107) can be removed, the channels (114,114') are then no longer connected with the collection compartments (112) and reaction (103), the sealing element (115) thus maintains the vacuum in the cavity (113).
  • the connecting element (104) comprises a channel (174) arranged so as to be able to connect, depending on the position of the connecting element (104), the cavity (113) with an exhaust channel (184) in connection with the collection compartment (112), preferably arranged along the wall of the tube (102). It is thus possible for the air contained in the cavity (113) to be able to escape when towards the collection compartment (112) in order to ensure complete filling of the reaction compartment (103) during the transfer of liquid coming from the collection compartment (112) via the connecting channel (114).
  • This air exhaust is necessary when the section of the channel (114) or (114') is generally less than 15mm2 because the surface tension of the liquid and/or its viscosity prevents the air from circulating towards the collection compartment ( 112) to leave room for the liquid in the cavity (113).
  • the section of the channels (174, 184) is preferably less than 2mm2 so as to prevent the liquid from infiltrating them too quickly before repositioning the connecting element (104) so as to close the connection between the channel (174 ) and the cavity (113).
  • a hydrophobic filter (194) is preferably positioned at the end of the channel exhaust (184) so as to prevent the fluid contained in the collection compartment (112) from infiltrating into the exhaust channel (184).
  • An electromagnetic element (195) is optionally placed near or around the amplification device (1) so as to be able to move a magnetic element (196) placed in the collection compartment (112).
  • the magnetic element (196) is actuated so as to move and thus produce a mixing movement in the collection compartment (112) by varying the magnetic field produced by the electromagnetic element (195).
  • another electromagnetic element (not shown) near or around the reaction compartment (103) and another magnetic element (not shown) in the cavity (113) so as to agitate / mix the fluid in the cavity (113) as previously described.
  • An operable vibrating/shaking element (197) is preferably placed in direct or indirect contact with the amplification device (1) so as to generate a vibration/shaking in the fluid contained in one or more collection compartments (112) and reaction (103).
  • This vibration makes it possible to agitate all or part of the fluid in order to homogenize the mixture and thus ensure a better dispersion of the components.
  • This vibration/agitation also makes it possible to release the air contained in the cavity (113) during the transfer of fluid coming from the collection compartment (112).
  • the agitation/vibration may be of short duration in the form of a pulse/jerk.
  • the amplification device (201) comprises a plug (220), preferably forming part of the amplification device (201) and foldable, so as to be able to open and close the amplification device (210 ).
  • the cap (220) is designed so as to form a cavity (227) intended to receive a push button (225), preferably partially hollowed out, and a solution (250).
  • the plug (220) is also designed so as to form a cavity (267) intended to receive an ingredient (260), preferably freeze-dried in powder or bead form.
  • a closure member (249) is preferably heat sealed to the cap so that the solution (250) and ingredient (260) can be kept in the cap prior to use of the amplification device (201).
  • the closure element (249) is preferably designed with a waterproof, resistant material that can be peeled off the cap so as to form a lid, such as aluminum foil.
  • the plug (220) comprises a deformable part (221) in contact with the push button (225) itself in contact with the closing element (249).
  • the push button is then constrained so as to move against the closing element (249) and partially detaches it from the cap (225) which releases the solution (250) and the ingredient (260) into the collection compartment (212) formed by the tube (202).
  • the sample (270) can be introduced into the amplification device (201) before or after releasing the solution (250) and/or the ingredient (260) into the collection compartment (212).
  • the amplification device (201) preferably comprises an enlarged zone (242) above the collection compartment (212) so as to form a funnel facilitating the introduction of the sample (270) and also making it possible to adapt the size of the plug (220) to form the cavities (227, 267) with sufficient volume.
  • the amplification device (201) comprises, in the same way as previously described, a connecting element (204) whose connecting channel (214) makes it possible to connect the collection compartment (212) with the reaction compartment (203).
  • the amplification device (101) is placed in an apparatus (not shown) comprising a first thermoregulated element (192), preferably of annular shape, arranged so as to modify the temperature of the collection compartment ( 112) and a second thermoregulated element (193), preferably of annular shape, arranged so as to modify the temperature of the cavity (113) of the reaction compartment (103).
  • the mixture (171) comprising the solution (150), the sample (170) and the ingredient (160) is preferably heated to a temperature above room temperature and preferably in the case of proteinase K to a temperature of 95 °C for 5 minutes by the thermoregulated element (192) so as to deactivate proteinase K.
  • the heating or cooling conditions may vary according to the protocol to be followed and the composition of the mixture (171).
  • a portion of the heated mixture (172) is then transferred, preferably after a cooling time, from the collection compartment (112) to the cavity (113) by rotating the connecting element (104), via an external mechanism (not shown) in engagement with a bearing edge (143) of the connecting element (104), so as to put the channel (114), and optionally the channel (114') in contact with the two collection (112) and reaction (103) compartments which has the effect of sucking the heated mixture (172) through the initial depression in the cavity (113).
  • the volume of the cavity (113) is preferably less than 200ul.
  • the transfer of the heated mixture (172) from the collection compartment (112) to the reaction compartment (103) takes place by simple gravity when the channels (114, 114') are connected to the collection (112) and reaction (103) compartments.
  • the air present in the cavity (113) can then escape through at least one of the channels (114,114') so as to let the heated mixture (172) fill the cavity (113).
  • the sections of the channels (114, 114') are preferably different so as to create a differential flow of air and liquid and thus facilitate the filling of the cavity (113).
  • the connecting element (104) is again turned so as to again isolate the cavity (113) from the collection compartment (112).
  • the heated mixture (172) is then combined with the reagent (180) and then heated again via the thermoregulated element (193), so as to carry out the amplification.
  • the temperature is kept constant, whereas for PCR-type amplification cycles of thermal variations are carried out in combination with the thermoregulated element (193) and a cooling fan (194).
  • a light source (196) preferably in the form of a luminescent laser diode illuminates the cavity (113) with a beam (197) through an opening (195) in the thermoregulated element (193).
  • a photodiode (198) preferably placed at 90° with respect to the beam (197) makes it possible to measure the fluorescence in the cavity (113) and the possible presence of the DNA or RNA sought is thus detected.
  • the system is perfectly adapted to also detect luminescent reactions depending on the type of reagent (180) used.
  • the cavity (113) preferably remains closed so as to avoid any contamination towards the outside.
  • the control electronics associated with software records all the parameters necessary for the production of an analysis report and for diagnosis.
  • the collected data is then stored and transmitted by any auxiliary means to any other data processing and storage system.
  • the control electronics control all the elements previously described so as to ensure the proper functioning of the system, manage alerts, establish communications with external devices by wired link (e.g. USB, Ethernet, etc.) or wireless (Bluetooth, RFID, WiFi, etc.), receive or issue commands, transmit or receive data, update software elements, emit sounds, activate indicator lights or any other action necessary to implement the system and its network interconnection.
  • the system preferably includes a bar code or RFID chip reader so as to be able to automatically adapt the amplification protocol specific to each amplification device (1, 101) used.
  • the barcode reader or RFID chip can also be used to read a sample identification number associated with a patient or its origin and ensure transfer of treatment data and amplification results with an identification key. .
  • the method for implementing the device according to the invention comprises the following successive steps: a step 100 consisting in opening the device containing a solution, a step 110 consisting in adding a sample to be analyzed in the compartment of collection, a step 120 of adding an ingredient to the collection compartment, a step 130 of changing the temperature of the mixture in the collection compartment for a time, a step 140 of transferring a portion of the mixture to a reaction compartment , prefilled with a reagent, by actuating a mobile element, a step 150 consisting in activating the amplification by modifying the temperature of the reaction compartment at constant temperature or in a variable manner, a step 160 consisting in illuminating the reaction compartment and measuring the luminescence or fluorescence during the amplification, a step 170 consisting in stopping the amplification, a step 180 consisting in establishing the result of the amplification and of the DNA or RNA test
  • Steps 130 to 180 are performed by an apparatus in which the amplification device is introduced.
  • a step 105 consisting in attaching a funnel to the amplification device
  • a step 115 consisting in attaching a cap containing an ingredient to the amplification device
  • a step 125 consisting in cooling the mixture in the collection compartment
  • a step 132 consisting in adding another ingredient after step 130
  • a step 135 consisting in actuating a mixing element and/or a vibrating and/or agitating and/or tapping element
  • a step 145 consisting in actuating the movable element again so as to close the reaction
  • the connecting element (304) placed in the amplification device (301) comprises a channel (314) located on the external part of the connecting element (304), preferably under the form of a recess or recess.
  • the connecting element (304) comprises a second channel (314') passing through or possibly in the form of a recess or recess similar to the channel (314).
  • the connecting element when the connecting element is turned, preferably by 90°, in the open position, by an external element (not shown), the fluid contained in the channel (314) is then directed towards the reaction compartment ( 303) so as to fill it and thus transfer the mixture to be amplified to the reagent (380).
  • the length of the channel (314) is set to allow a direct connection between the collection compartment (312) and the reaction compartment (303).
  • the air contained in the reaction compartment (303) is expelled towards the collection compartment (312) via the channel (314'), the section of which is the smallest possible, which is linked to the collection compartment (312) and the reaction compartment (303).
  • the channel (314) possibly has an asymmetrical shape so that the volume of fluid flowing into the reaction compartment (303) is maximum and creates a depression on the upper part of the channel (314) in connection with the collection compartment (312).
  • the profile of the channel can thus be adapted according to the weather and the desired flow.
  • the amplification takes place after having repositioned the linking element (304) in the closed position.
  • the connecting element (404) placed in the amplification device (301) comprises a cavity (414) located on the outer part of the connecting element (404), preferably in the form a recess, recess or non-through hole.
  • the connecting element (404) when the connecting element (404) is in the closed position, the fluid contained in the collection compartment (312) comes into contact with the cavity (414) and the rest of the fluid does not reach the compartment. of reaction (303) thanks to the seal produced by the tightening of the connecting element (404) in the cavity (306).
  • the connecting element when the connecting element is turned, preferably by 180°, in the open position, by an external element (not shown), the fluid contained in the cavity (414) is then directed towards the reaction compartment ( 303) so as to fill it and thus transfer the mixture to be amplified to the reagent (380).
  • the volume of the cavity (414) may be different from the volume of the cavity (313) of the reaction compartment (303) so as to be able to adjust the volume of the mixture to be transferred from the collection compartment (312) into the reaction compartment (303).
  • the reaction chamber volume formed by the cavity (414) and the cavity (313) possibly contains air present in the reaction compartment (303) prior to fluid transfer from the collection compartment (312). It is perfectly possible to carry out DNA/RNA amplification with the presence of air, without purging it.
  • the profile (415) of the cavity (414) is preferably non-circular like the profiles (415', 415"), so as to facilitate the transfer of the mixture from the collection compartment (312) to the compartment reaction (303) by creating a non-homogeneous adhesion of the fluid in the cavity (414).
  • These non-circular profiles (415', 415”) also facilitate the filling of the cavity (414) by allowing the air to escape from several places including in particular along the edges in the corners of the non-circular profiles ( 415', 415”) where the fluid adheres more difficultly because of its surface tension.
  • This configuration offers the advantages that it is possible to carry out the amplification without having to reposition the connecting element (304) in the closed position once the transfer of the mixture has been carried out and that there is no risk that a part of the reagent (380) does not rise in the collection compartment (312)
  • the solution (50,150,250) can be added to the collection compartment (12,112, 212,312) after introducing the sample (70,170,270);
  • the addition of the ingredient (60,160,260) can be done before introducing the sample (70,170, 270);
  • reaction compartment (3,103,203,303) is preferably made of transparent or translucent material
  • the parts of the amplification device (1,101,201,301) are preferably made of plastics of the types: PP, PE, PET, PETC, ABS, PC, HPDE, Copolyster, NBR, EPDM, VMQ, LSR or any other type and produced by injection.
  • the thickness of the walls of the collection (12,112,212,312) and reaction (3,103,203,303) compartments is preferably less than 2 mm;
  • the amplification device (1,101,201,301) is preferably disposable for single use.
  • thermoregulated elements 92,93,192,193 are preferably arranged in the device receiving the device (1,101,201,301) coaxially;
  • connecting element (4,104,204,304) it is possible to arrange the connecting element (4,104,204,304) according to other embodiments, for example so as to make it mobile by sliding or pressure so as to link the collection compartments (12,112,212) and reaction (3,103,203);
  • connecting element (4,104,204,304,404) can be designed using any valve, membrane, check-valve or other technique that can be operated manually, electrically or mechanically;
  • the collection compartment (12, 112, 212,312) can be produced other than by a tube including in particular a spherical cap or any other shape making it possible to create a volume intended to receive all or part of the sample (70,170,270) or all or part of the solution (50,150,250);
  • a removable element (not shown) can be arranged in connection with the exhaust channel (184), preferably in the form of a piston, so as to be able to be actuated from the outside in order to modify the pressure in the channel exhaust (184) and thus aspirate or discharge all or part of the fluid into the reaction compartment (3, 103,203,303).
  • the exhaust channel (184) preferably in the form of a piston
  • the optical filters are preferably designed so as to filter a frequency comprised between 300 and 800 nm with a bandwidth preferably less than 50 nm.
  • NASBA Nucleic Acid Sequence Based Amplification
  • RCA Rolling Cycle Amplification
  • HDA Helicase-dependent Amplification
  • CRISPR technique Clustered Regularly Interspaced Short Palindromy Repeats.
  • an accelerometer in a device receiving the amplification device (1,101,201,301) so as to detect the position of use of the device and also measure the vibrations/agitations during use of the device.
  • the section of the channel (14, 114, 214, 314) is preferably between 2 and 20mm2
  • the section of the connecting element (1, 104, 204, 304, 404) is preferably between 10 and 50mm2
  • the tube (2,102,202,302) can be of non-cylindrical section, for example oval, square, rectangular or other.
  • the volume of the solution (50,150,250) is preferably less than 3ml and ideally from 0.5 to 1.5ml.
  • the connecting element (104,204,304,404) can be duplicated or adapted so that it can independently or simultaneously transfer the mixing from the collection compartment(s) (112, 212,312) to the reaction compartment(s) (103,203,303). This proves to be particularly useful if it is desired to increase the number of channels for reading the luminescent signal(s) since it is possible to treat one or more samples according to different formulations of the reagent (180,280,380), intended for testing, for example, influenza , Ebola and Covid-19 at the same time.

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Abstract

Dispositif d'amplification comprenant un compartiment de collecte relié à un compartiment de réaction par au moins un élément de liaison comprenant un mois un canal ou cavité, destiné à dupliquer en grand nombre une séquence d'ADN ou d'ARN d'un échantillon mélangé à une solution, dont une partie est transférée du compartiment de collecte vers le compartiment de réaction en actionnant l'élément de liaison de manière externe.

Description

DISPOSITIF D’ AMPLIFICATION D’ADN OU ARN ET PROCEDE
Domaine technique
La présente invention se rapporte à un dispositif d’amplification par réaction destiné à dupliquer en grand nombre une séquence d’ADN (acide désoxyribonucléique) ou d’ARN (acide ribonucléique) pour détecter des bactéries, virus ou tout autre élément génétique présent dans un échantillon. Ce dispositif se prête aisément à des analyses in vitro de type PCR (Polymerase Chain Reaction), RT-PCR, qPCR, RT-qPCR, LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) ou RT-Lamp utilisées notamment dans le cadre des tests de dépistage du Covid-19.
Plus particulièrement, le dispositif selon l’invention est jetable et configuré pour recevoir un échantillon de salive, frotti nasal ou buccal dans, au moins, un premier compartiment contenant au moins un composant servant à traiter l’échantillon. Le dispositif comporte, au moins, un second compartiment comprenant, au moins, un réactif destiné à l’amplification de type PCR, LAMP, RT-PCRRT-LAMP qui est conçu de manière à pouvoir recevoir tout ou partie du contenu du premier compartiment au travers d’un canal ayant un mécanisme de fermeture et d’ouverture mobile. Le dispositif est associé à un appareil comprenant notamment au moins un élément thermorégulé destiné à modifier la température du premier compartiment et au moins un second élément de thermorégulé destiné à modifier la température du second compartiment.
La présente invention se rapporte également à un procédé pour la mise en œuvre du dispositif d’amplification ainsi qu’à un détecteur par de luminescence ou fluorescence destiné à fonctionner avec le dispositif.
Etat de la technique
Il existe des nombreux systèmes et méthodes d’amplification PCR ou LAMP qui sont basés sur le transfert de fluide par pipetage ou pompage de l’échantillon à analyser dans des tubes pour opérer différentes étapes de purification avant d’être transférer dans un tube contenant le réactif pour l’amplification. Le temps de préparation nécessite de nombreuses manipulations qui ralentissent le traitement des échantillons. La dernière étape se fait part échauffement du tube de réaction dans lequel un aliquote de l’échantillon purifié est transféré par pipetage ou pompage. Durant la réaction, il est nécessaire de refermer le tube afin d’éviter la dissémination dans l’air du contenu pouvant contaminer le personnel opérant et l’environnement, rendant potentiellement le processus d’amplification dangereux, inefficace et polluant.
Il est également fréquent que les machines réalisant ces étapes soient équipées de filtres et lumière UV afin de réduire les risques de dissémination.
La manipulation d’échantillons est donc réservée au personnel qualifié qui doit assurer une parfaite maîtrise de la procédure à appliquer pour chaque test tout en garantissant la sécurité du laboratoire, des opérateurs et la qualité des résultats.
Bien que les machines utilisées pour réalisées ces tests PCR et LAMP soient fonctionnelles, elles comprennent plusieurs faiblesses qui les rendent complexe à mettre en œuvre, cher et destinée à des personnes devant suivre une formation spécifique pour leur usage.
Il existe également un moyen de tester notamment le SARS-CoV-2 (Covid-19) de manière simplifiée comme le lecteur « Visby Medical COVID-19 Test » qui est un système jetable permettant d’obtenir un résultat en 30 minutes basé sur le brevet US20160186240A1. Ce système reste destiné à du personnel qualifié car il nécessite aussi la manipulation de l’échantillon et le transfert d’un aliquote avec une pipette dans le compartiment de test. Ce système est également difficilement recyclable et comporte de nombreux composants non-jetables ce qui pose des problèmes environnementaux et ne peut en aucun cas être utilisé à large échelle.
Divulgation de l’invention
Un but principal de la présente invention est donc de proposer un dispositif d’amplification d’ADN / ARN à faible coût par un transfert automatique de l’échantillon collecté directement vers le réactif destiné à l’amplification de manière sûre et sans intervention extérieure qui remédie aux inconvénients de l’art antérieur permettant d’être utilisé également par le grand public.
Un second but de la présente invention consiste à pouvoir réaliser l’amplification PCR ou LAMP dans un compartiment fermé évitant toute contamination extérieure et risque sanitaire.
A cet effet, la présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d’amplification d’ADN/ARN, du type mentionné plus haut, caractérisé en ce que le transfert d’une partie de l’échantillon collecté et traité vers le réactif d’amplification soit activé par un élément mobile.
La présente invention concerne également un appareil préférablement portable destiné à recevoir le dispositif d’amplification d’ADN ou ARN, du type mentionné plus haut, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un élément thermorégulé.
Grâce à ces caractéristiques, le dispositif d’amplification d’ADN ou ARN permet la détection d’un virus présent dans un échantillon directement par l’utilisateur sans l’intervention d’une personne externe, sans risque et à très faible coût. Il est ainsi possible de tester une très grande partie de la population dans le cadre d’une épidémie comme celle du Covid-19 avec une très grande précision tout en détectant des personnes asymptomatiques et symptomatiques. Le dispositif en combinaison avec un lecteur adapté peut être produit en grande quantité grâce à sa conception simplifiée. Le dispositif d’amplification d’ADN ou ARN peut également être intégré dans des appareils de laboratoire ou de tests mobiles pouvant réaliser des tests en parallèle afin d’augmenter la capacité de tests. Les appareils de lecteur associé ce dispositif d’amplification ADN ou ARN sont préférablement équipé de système de communication en réseau ou sans fil de manière à pouvoir communiquer les paramètres de fonctionnement, recevoir des commandes, transférer des données entre eux et/ou avec des appareils mobiles tels que des téléphones, tablettes, PC ou à travers Internet vers des serveurs. Il ainsi possible de créer un réseau de tests interconnectés permettant de traiter les données à grande échelle, réaliser des rapports statistiques en temps-réel, créer des rapports d’analyse détaillée via des services de type « Cloud », faciliter la détection de foyers d’infection et communiquer aux patients les instructions à suivre pour leur traitement ou confinement.
L’un des avantages du dispositif d’amplification d’ADN ou ARN présenté, est qu’il permet aux patients de pouvoir se tester eux-mêmes de manière régulière, typiquement tous les trois jours afin d’évaluer l’évolution de leur contamination et ainsi éviter des mises en quarantaine inutiles. Bien que certains avantages de l’invention soient présentés ci-dessus, il en existe d’autres qui ne sont pas décrits mais qui découlent de la simplification du processus de test de diagnostique réalisable avec le dispositif d’amplification d’ADN ou ARN divulgué. La présente invention concerne en outre un procédé pour la mise en œuvre du dispositif d’amplification d’ADN ou ARN comportant notamment les étapes suivantes : i. ouvrir le dispositif contenant une solution, ii. ajouter un échantillon à analyser dans le compartiment de collecte, iii. ajouter un ingrédient dans le compartiment de collecte, iv. modifier la température le mélange dans le compartiment de collecte pendant un temps, v. transférer une partie du mélange dans un compartiment de réaction, prérempli d’un réactif, en actionnant un élément mobile, vi. activer l’amplification en modifiant la température du compartiment de réaction à température constante ou de manière variable, vii. illuminer le compartiment de réaction et mesurer la luminescence ou fluorescence pendant l’amplification, viii. arrêter l’amplification, ix. établir le résultat de l’amplification et du test ADN ou ARN
Brève description des dessins
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description des exemples donnés, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 représente une vue en perspective en coupe du dispositif ouvert en lien avec un élément d’aspiration;
La figure 2a représente une vue en perspective du compartiment de réaction ;
La figure 2b est un vue en coupe de la figure 2a;
La figure 3a représente une vue en perspective de l’élément de liaison entre les compartiments;
La figure 3b est un vue en coupe de la figure 3a;
La figure 4a représente une vue en perspective du dispositif, muni d’un bouchon, en position fermée tel que livré à l’utilisateur;
La figure 4b représente une vue en perspective en transparence du dispositif en position ouvert; La figure 4c représente une vue en perspective du dispositif muni d’un entonnoir;
La figure 4d est une vue en perspective en transparence du dispositif refermé après avoir y avoir introduit l’échantillon à analyser ;
La figure 4e est une vue en coupe du bouchon, du dispositif, en position initiale;
La figure 4f est une vue en coupe du bouchon, du dispositif, en position activée;
La figure 5 représente une vue en perspective en transparence de l’élément de liaison des compartiments du dispositif en position fermée;
La figure 6a représente une vue en coupe du dispositif, dont l’élément de liaison des compartiments est en position fermée, placé en contact avec deux éléments thermorégulés;
La figure 6b représente une vue en coupe du dispositif, dont l’élément de liaison des compartiments est en position ouverte, placé en contact avec deux éléments thermorégulés;
La figure 6c représente une vue en coupe du dispositif, dont l’élément de liaison des compartiments est en position refermée, placé en contact avec deux éléments thermorégulés;
La figure 7a est une vue en perspective d’un second mode d’exécution du dispositif;
La figure 7b est une vue en perspective en transparence du second mode d’exécution du dispositif lorsque l’échantillon à analyser y est introduit;
La figure 8a est une vue en perspective en coupe du second mode d’exécution du dispositif en lien avec un élément d’aspiration et dont l’élément de liaison est en position fermée;
La figure 8b est une vue en perspective en coupe du second mode d’exécution du dispositif en lien avec un élément d’aspiration et dont l’élément de liaison est en position ouverte;
La figure 8c est une vue en coupe en coupe du second mode d’exécution du dispositif selon une variante incluant un canal d’échappement d’air, un élément de mélange et de vibration/agitation;
La figure 8d est une vue de côté du second mode d’exécution du dispositif selon une variante incluant un bouchon contenant une solution, un ingrédient et un entonnoir intégré; La figure 8e est une vue de la figure 8d selon la coupe A- A comprenant l’échantillon à analyser ;
La figure 9a représente une vue en coupe du second mode d’exécution du dispositif, dont l’élément de liaison des compartiments est en position fermée, placé en contact avec deux éléments thermorégulés;
La figure 9b représente une vue en coupe du second mode d’exécution du dispositif, dont l’élément de liaison des compartiments est en position ouverte, placé en contact avec deux éléments thermorégulés;
La figure 9c représente une vue en coupe du second mode d’exécution du dispositif, dont l’élément de liaison des compartiments est en position refermée, placé en contact avec deux éléments thermorégulés;
La figure 9d est un vue en perspective en coupe du second mode d’exécution du dispositif, dont l’élément de liaison des compartiments est en position refermée, placé en contact avec deux éléments thermorégulés;
La figure 10 représente le procédé d’amplification
La figure 11 est une vue de côté d’une variante du second mode d’exécution du dispositif;
La figure 1 la est une vue de la figure 11 selon la coupe A-A dont l’élément de liaison est en position fermée;
La figure 11b est une vue de la figure 11 selon la coupe A-A dont l’élément de liaison est en position ouverte;
La figure 11 c est une vue en perspective d’une variante de l’élément de liaison;
La figure 1 Id est une vue de dessus de la figure 11c;
La figure 12 est une vue de côté d’une variante du second mode d’exécution du dispositif;
La figure 12a est une vue de la figure 12 selon la coupe A-A dont l’élément de liaison est en position fermée;
La figure 12b est une vue de la figure 12 selon la coupe A-A dont l’élément de liaison est en position ouverte;
La figure 12c est une vue en perspective d’une variante de l’élément de liaison;
La figure 12d est une vue de dessus de la figure 12c; Modes de réalisation de 1’invention
Le dispositif d’amplification (1) selon un premier mode de réalisation, tel qu’illustré notamment par les figures 1 à 5, comporte un tube (2), préférablement en plastique, un compartiment de réaction (3), préférablement sous forme de cylindre ou tube et un élément de liaison (4), préférablement de forme cylindrique.
Le profil du tube (2) est préférablement conçu de manière à former un compartiment de collecte (12), dont le volume est préférablement inférieur à 30ml, idéalement entre 1 et 5 ml, et recevoir l’élément de liaison (4), préférablement en élastomère.
Le dispositif d’amplification (1) comporte préférablement une section de maintien (22) de l’élément de liaison (4) de manière à assurer son positionnement. Le support (23) du compartiment de réaction (3) vient préférablement se loger dans la cavité (24) de l’élément de liaison (4) de manière à pouvoir être solidairement tenu dans l’élément de liaison (4).
Selon la figure 4a, le dispositif d’amplification (1) comprend un bouchon (20) amovible assurant sa fermeture et étanchéité durant le transport et son utilisation.
Selon les figures 4b à 4d, le compartiment de collecte (12) est préférablement prérempli avec une solution (50) destinée à traiter l’échantillon à tester. La solution (50) est préférablement composée d’un mélange servant à lyser l’échantillon directement afin de pouvoir désintégrer la structure moléculaire des tissus, virus, cellules et bactéries. L’échantillon (70) peut être sous la forme d’un frotti nasal ou bucal, ou de tout autre nature (sang, urine, tissu, etc,) et forme (salive, mucus, glaire, etc). Le dispositif d’amplification (1) peut être adapté à tout type d’échantillon contenant de l’ADN ou de l’ARN.
Le dispositif d’amplification (1) est conçu de manière à recevoir un entonnoir amovible permettant à l’utilisateur de cracher directement de la salive dans le compartiment de collecte (12) qui est alors mise en contact avec la solution (50).
Selon les figures 4d à 4f, lorsque l’échantillon (70) est introduit dans le compartiment de collecte (12), le bouchon (20) est replacé sur le dispositif d’amplification (1) de manière à le fermer. Le bouchon (20) comprend un bouton poussoir (25) placé de manière à former une cavité (29) destinée à contenir un ingrédient (60), préférablement sous forme lyophilisée en poudre ou bille, pouvant être relâché dans le compartiment de collecte (12) en pressant sur le bouton poussoir (25) qui perce la membrane (28) au fond de la cavité (29).
L’ingrédient (60) est préférablement composé d’une protéinase telle que la protéinase K destiné à stabiliser la solution mélangée à l’échantillon et ainsi faciliter son transport, stockage et traitement ultérieur. L’ingrédient (60) peut être également introduit par un autre moyen et être de toute autre nature selon le type de traitement à réaliser. Il peut également être remplacé par un mélange liquide ou solide de tous types d’éléments intervenant dans un processus biologique, biochimique ou chimique.
Selon les figures 2a à 3b, l’élément de liaison (4) comprend un canal (14), préférablement sur sa partie supérieure et excentrée, en relation avec une cavité (24) située, préférablement au centre de l’élément de liaison (4) en lien avec une ouverture (34), préférablement concentrique. Le compartiment de réaction (3) comprend un support (23), une cavité (13) et un renfoncement (33) placé préférablement de manière excentrique sur la partie supérieure du bord (23) du compartiment de réaction (3) en lien avec la cavité (13).
Selon la figure 5, lorsque le support (23) du compartiment de réaction (3) est placé dans la cavité (24) de l’élément de liaison (4), le renfoncement (33) est positionné de manière décalée par rapport au canal (14) de manière à fermer la liaison entre le compartiment de collecte (12) et le compartiment de réaction (3). Cette configuration correspond à la position de départ du système d’amplification (1).
Selon la figure 1, un réactif (80), préférablement lyophilisé en poudre ou bille est placé dans la cavité (13). Un élément de vidange (7) amovible transperce l’élément de liaison (4) de manière à pouvoir aspirer l’air dans la cavité (13) et ainsi créer une dépression contrôlée. Lorsque l’élément de vidange (7) est retiré, l’élément de liaison (4), en élastomère, reprend sa forme initiale et maintien ainsi la dépression dans la cavité (13).
Selon les figures 6a à 6c, le dispositif d’amplification (1) est placé dans un appareil (non représenté) comprenant un premier élément thermorégulé (92), préférablement de forme annulaire, arrangé de manière à entourer et à modifier la température du compartiment de collecte (12) et d’un second élément thermorégulé (93), préférablement de forme annulaire, arrangé de manière à entourer et à modifier la température de la cavité (13) du compartiment de réaction (3). Le mélange (71) comprenant la solution (50), l’échantillon (70) et l’ingrédient (60) est chauffé préférablement à une température supérieure à la température ambiante et préférablement dans le cas de la protéinase K à une température de 95°C pendant 5 minutes par l’élément thermorégulé (92) de manière à désactiver la protéinase K. Les conditions de chauffage ou refroidissement peuvent varier selon le protocole à suivre et la composition du mélange (71).
Une partie du mélange chauffé (72) est alors transféré, préférablement après un temps de refroidissement, du compartiment de collecte (12) vers la cavité (13) en faisant tourner le compartiment de réaction (3), par l’intermédiaire d’un mécanisme externe (non illustré) en prise avec un bord d’appui (43) du compartiment de réaction (3), de manière à mettre en contact le canal (14) avec l’enfoncement (33), ce qui a pour effet d’aspirer le mélange chauffé (72) par la dépression initiale dans la cavité (13). Le volume de la cavité (13) est préférablement inférieur à 200ul et idéalement compris entre 25 à 50ul.
Une fois la cavité (13) remplie, le compartiment de réaction (3) est à nouveau tourné de manière à isoler à nouveau la cavité (13) du compartiment de collecte (12). Le mélange chauffé (72) est alors combiné avec le réactif (80) puis chauffé à nouveau par l’intermédiaire de l’élément thermorégulé (93) de manière à réaliser l’amplification. Dans le cas d’une amplification isothermale, la température est maintenue constante alors que pour amplification de type PCR des cycles de variations thermiques sont réalisés en combinaison avec l’élément thermorégulé (93) et un ventilateur (94) de refroidissement et optionnellement en combinaison avec un élément de froid (99) préférablement sous forme de module Peltier.
Durant l’amplification, une source lumineuse (96) préférablement sous forme d’une diode laser luminescente illumine par un faisceau (97) la cavité (13) au travers d’une ouverture (95) dans l’élément thermorégulé (93). Une photo diode (98), préférablement disposée à 90° par rapport au faisceau (97) permet de mesurer la fluorescence dans la cavité (13) est ainsi détecté l’éventuelle présence de l’ADN ou ARN recherché. Le système est parfaitement adapté à détecter également des réactions luminescentes selon le type de réactif (80) utilisé.
Durant l’amplification, la cavité (13) reste préférablement fermée de manière à éviter toute contamination vers l’extérieur. Second mode de réalisation de 1’invention
Le dispositif d’amplification (101) selon un second mode de réalisation, tel qu’illustré notamment par les figures 7a et 7b, comporte un tube (102), préférablement en plastique, un compartiment de réaction (103), préférablement sous forme de cylindre ou tube et un élément de liaison (104), préférablement de forme cylindrique.
Le profil du tube (102) est préférablement conçu de manière à former un compartiment de collecte (112), le compartiment de réaction (103) et recevoir l’élément de liaison (104), préférablement en lien avec un élément d’étanchéité (115) en élastomère.
Le dispositif d’amplification (101) comporte préférablement une section de maintien (122) de l’élément de liaison (104) de manière à assurer son positionnement. L’élément de liaison (104) vient préférablement se loger dans une cavité (106) du dispositif d’amplification (101) de manière à pouvoir être solidairement tenu dans le dispositif d’amplification (101).
Le dispositif d’amplification (1) comprend un bouchon amovible (120) assurant sa fermeture et étanchéité durant le transport et son utilisation.
Le compartiment de collecte (112) est préférablement prérempli avec une solution (150) destinée à traiter l’échantillon à tester. La solution (150) est composée d’un mélange servant à lyser l’échantillon directement afin de pouvoir désintégrer la structure moléculaire des tissus, virus, cellules et bactéries. L’échantillon (170) peut être sous la forme d’un frotti nasal ou bucal, ou de tout autre nature (sang, urine, tissu, etc,) et forme (salive, mucus, glaire, etc). Le dispositif d’amplification (101) peut être adapté à tout type d’échantillon contenant de l’ADN ou de l’ARN.
Le dispositif d’amplification (101) est conçu de manière à recevoir un entonnoir amovible (non illustré) permettant à l’utilisateur de cracher directement de la salive formant l’échantillon (170) dans le compartiment de collecte (112) qui est alors mise en contact avec la solution (150).
Lorsque l’échantillon (170) est introduit dans le compartiment de collecte (112), le bouchon (120) est replacé sur le dispositif d’amplification (101) de manière à le fermer. Le bouchon (120) comprend un bouton poussoir (125) placé de manière à former une cavité (129) destinée à contenir un ingrédient (160), préférablement sous forme lyophilisée en poudre ou bille, pouvant être relâché dans le compartiment de collecte (112) en pressant sur le bouton poussoir (125). L’ingrédient (160) est préférablement composé d’une protéinase telle que la protéinase K destiné à stabiliser la solution mélangée à l’échantillon et ainsi faciliter son transport, stockage et traitement ultérieur. L’ingrédient (160) peut être également introduit par un autre moyen et être de toute autre nature selon le type de traitement à réaliser. Il peut également être remplacé par un mélange liquide ou solide de tous types d’éléments intervenant dans un processus biologique, biochimique ou chimique.
Selon la figure 8a et 8b, l’élément de liaison (104) comprend un canal (114), et optionnellement second canal (114’), en relation avec une ouverture (132) située, préférablement en bas du compartiment de collecte (112) et en lien avec une ouverture (134), préférablement en haut du compartiment de réaction (103). Le compartiment de réaction (103) comprend une cavité (113) dans laquelle un réactif (180), préférablement lyophilisé en poudre ou bille est placé.
Selon la figure 8b, un élément de vidange (107) amovible vient en appui avec le fond du compartiment de collecte (112) de manière à pouvoir aspirer l’air dans la cavité (113) et ainsi créer une dépression contrôlée. Lorsque l’élément de liaison (104) est tourné, selon la figure 8a, l’élément de vidange (107) peut être retiré, les canaux (114,114’) ne sont alors plus en lien avec les compartiments de collecte (112) et de réaction (103), l’élément d’étanchéité (115) maintient ainsi la dépression dans la cavité (113).
Selon la figure 8c, l’élément de liaison (104) comprend un canal (174) disposé de manière à pouvoir relier, selon la position de l’élément de liaison (104), la cavité (113) avec un canal d’échappement (184) en lien avec le compartiment de collecte (112), préférablement disposé le long de la paroi du tube (102). Il est ainsi possible à l’air contenu dans la cavité (113) de pouvoir s’échapper lorsque vers le compartiment de collecte (112) afin d’assurer un remplissage complet du compartiment de réaction (103) lors du transfert de liquide provenant du compartiment de collecte (112) via le canal de liaison (114). Cet échappement d’air s’avère nécessaire lorsque la section du canal (114) ou (114’) est généralement inférieure à 15mm2 car la tension superficielle du liquide et/ou sa viscosité empêche l’air de circuler vers le compartiment de collecte (112) pour laisser place au liquide dans la cavité (113). La section des canaux (174, 184) est préférablement inférieure à 2mm2 de manière à éviter que le liquide puisse s’y infiltrer trop rapidement avant de repositionner l’élément de liaison (104) de manière à fermer la liaison entre le canal (174) et la cavité (113). Un filtre hydrophobe (194) est préférablement positionné à l’extrémité du canal d’échappement (184) de manière à empêcher le fluide contenu dans le compartiment de collecte (112) de s’infiltrer dans le canal d’échappement (184).
Un élément électromagnétique (195) est optionnellement placé proche ou autour du dispositif d’amplification (1) de manière à pouvoir déplacer un élément magnétique (196) placé dans le compartiment de collecte (112). Lors de l’activation de l’élément électromagnétique (195), l’élément magnétique (196) est actionné de manière à se déplacer et ainsi produire un mouvement de mélange dans compartiment de collecte (112) en faisant varier le champ magnétique produit par l’élément électromagnétique (195). Il est également possible de placer un autre l’élément électromagnétique (non-illustré) proche ou autour du compartiment de réaction (103) et un autre élément magnétique (non-illustré) dans la cavité (113) de manière à agiter / mélanger le fluide dans la cavité (113) comme précédemment décrit.
Un élément vibrant/agitant (197) actionnable est préférablement placé en contact direct ou indirect avec le dispositif d’amplification (1) de manière à générer une vibration/agitation dans le fluide contenu dans l’un ou les compartiments de collecte (112) et de réaction (103). Cette vibration permet d’agiter tout ou partie du fluide afin d’ homogénéiser le mélange et ainsi assurer une meilleure dispersion des composants. Cette vibration/agitation permet également de libérer l’air contenu dans la cavité (113) lors du transfert de fluide provenant du compartiment de collecte (112). L’agitation/vibration peut être de courte durée sous la forme d’une impulsion/à- coup.
Selon les figures 8d et 8e, le dispositif d’amplification (201) comprend un bouchon (220), préférablement faisant partie du dispositif d’amplification (201) et rabattable, de manière à pouvoir ouvrir et fermer le dispositif d’amplification (210). Le bouchon (220) est conçu de manière à former une cavité (227) destinée à recevoir un bouton poussoir (225), préférablement partiellement évidé, et une solution (250). Le bouchon (220) est également conçu de manière à former une cavité (267) destinée à recevoir un ingrédient (260), préférablement lyophilisé sous forme de poudre ou bille.
Un élément de fermeture (249) est préférablement thermoscellé sur le bouchon de manière à pouvoir garder la solution (250) et l’ingrédient (260) dans le bouchon avant l’utilisation du dispositif d’amplification (201). L’élément de fermeture (249) est préférablement conçu avec une matière étanche, résistante et pouvant être décollée du bouchon de manière à former un opercule, comme par exemple du film aluminium. Le bouchon (220) comprend une partie déformable (221) en contact avec le bouton poussoir (225) lui-même en contact avec l’élément de fermeture (249). Lorsque le bouchon (220) est en position fermée sur le dispositif d’amplification (201) et que l’on appuie sur la partie déformable (221), le bouton poussoir est alors contraint de manière à se déplacer contre l’élément de fermeture (249) et le détache partiellement du bouchon (225) ce qui libère la solution (250) et l’ingrédient (260) dans le compartiment de collecte (212) formé par le tube (202).
L’échantillon (270) peut être introduit dans le dispositif d’amplification (201) avant ou après avoir libéré la solution (250) et/ou l’ingrédient (260) dans le compartiment de collecte (212).
Le dispositif d’amplification (201) comprend préférablement une zone élargie (242) au- dessus du compartiment de collecte (212) de manière à former un entonnoir facilitant l’introduction de l’échantillon (270) et permettant également d’adapter la taille du bouchon (220) pour former les cavités (227, 267) avec un volume suffisant.
Le dispositif d’amplification (201) comprend de la même manière que précédemment décrit, un élément de liaison (204) dont le canal de liaison (214) permet de relier le compartiment de collecte (212) avec compartiment de réaction (203).
Selon les figures 9a à 9d, le dispositif d’amplification (101) est placé dans un appareil (non représenté) comprenant un premier élément thermorégulé (192), préférablement de forme annulaire, arrangé de manière à modifier la température du compartiment de collecte (112) et d’un second élément thermorégulé (193), préférablement de forme annulaire, arrangé de manière à modifier la température de la cavité (113) du compartiment de réaction (103).
Le mélange (171) comprenant la solution (150), l’échantillon (170) et l’ingrédient (160) est chauffé préférablement à une température supérieure à la température ambiante et préférablement dans le cas de la protéinase K à une température de 95°C pendant 5 minutes par l’élément thermorégulé (192) de manière à désactiver la protéinase K. Les conditions de chauffage ou refroidissement peuvent varier selon le protocole à suivre et la composition du mélange (171). Une partie du mélange chauffé (172) est alors transféré, préférablement après un temps de refroidissement, du compartiment de collecte (112) vers la cavité (113) en faisant tourner l’élément de liaison (104), par l’intermédiaire d’un mécanisme externe (non illustré) en prise avec un bord d’appui (143) de l’élément de liaison (104), de manière à mettre en contact le canal (114), et optionnellement le canal (114’) en lien avec les deux compartiments de collecte (112) et de réaction (103) qui a pour effet d’aspirer le mélange chauffé (172) par la dépression initiale dans la cavité (113). Le volume de la cavité (113) est préférablement inférieur à 200ul.
Il est possible de ne pas créer de dépression dans la cavité (113), le transfert du mélange chauffé (172) du compartiment de collecte (112) vers le compartiment de réaction (103) se fait par simple gravité lorsque les canaux (114, 114’) sont en lien avec les compartiments de collecte (112) et de réaction (103). L’air présent dans la cavité (113) peut alors s’échapper par au moins l’un des canaux (114,114’) de manière à laisser le mélange chauffé (172) remplir la cavité (113). Les sections des canaux (114, 114’) sont préférablement différentes de manière à créer un différentiel d’écoulement d’air et de liquide est ainsi faciliter le remplissage de la cavité (113).
Une fois la cavité (113) remplie, l’élément de liaison (104) est à nouveau tourné de manière à isoler à nouveau la cavité (113) du compartiment de collecte (112). Le mélange chauffé (172) est alors combiné avec le réactif (180) puis chauffé à nouveau par l’intermédiaire de l’élément thermorégulé (193), de manière à réaliser l’amplification. Dans le cas d’une amplification isothermale, la température est maintenue constante alors que pour amplification de type PCR des cycles de variations thermiques sont réalisés en combinaison avec l’élément thermorégulé (193) et un ventilateur (194) de refroidissement.
Durant l’amplification, une source lumineuse (196) préférablement sous forme d’une diode laser luminescente illumine par un faisceau (197) la cavité (113) par une ouverture (195) dans l’élément thermorégulé (193). Une photo diode (198), préférablement disposée à 90° par rapport au faisceau (197) permet de mesurer la fluorescence dans la cavité (113) est ainsi détecté l’éventuelle présence de l’ADN ou ARN recherché. Le système est parfaitement adapté à détecter également des réactions luminescentes selon le type de réactif (180) utilisé.
Durant l’amplification, la cavité (113) reste préférablement fermée de manière à éviter toute contamination vers l’extérieur. Une fois l’amplification terminée, l’électronique de contrôle associée à un logiciel enregistre tous les paramètres nécessaires à la production d’un rapport d’analyse et au diagnostic. Les données collectées sont ensuite stockées et transmises par n’importe quel moyen auxiliaire vers n’importe quel autre système de traitement et stockage de données. L’électronique de contrôle pilote tous les éléments précédemment décrits de manière à assurer le bon fonctionnement du système, gérer des alertes, établir des communications avec des appareils externes par lien filaire (ex. USB, Ethernet,...) ou sans-fil (Bluetooth, RFID, Wifi,...), recevoir ou émettre des commandes, transmettre ou recevoir des données, mettre à jour des éléments logiciels, émettre des sons, activer des voyants lumineux ou toute autre action nécessaire à la mise en œuvre du système et son interconnexion en réseau.
Le système comprend préférablement un lecteur de code barre ou puce RFID de manière à pouvoir automatiquement adapter le protocole d’amplification propre à chaque dispositif d’amplification (1, 101) utilisé. Ee lecteur de code barre ou puce RFID peut également servir à lire un numéro d’identification de l’échantillon associé à un patient ou son origine et assurer un transfert des données du traitement et du résultat de l’amplification avec une clé d’identification.
Selon la figure 10, le procédé pour la mise en œuvre du dispositif selon l’invention comprend les étapes successives suivantes : une étape 100 consistant à ouvrir le dispositif contenant une solution, une étape 110 consistant à ajouter un échantillon à analyser dans le compartiment de collecte, une étape 120 consistant à ajouter un ingrédient dans le compartiment de collecte, une étape 130 consistant à modifier la température du mélange dans le compartiment de collecte pendant un temps, une étape 140 consistant à transférer une partie du mélange dans un compartiment de réaction, prérempli d’un réactif, en actionnant un élément mobile, une étape 150 consistant à activer l’amplification en modifiant la température du compartiment de réaction à température constante ou de manière variable, une étape 160 consistant à illuminer le compartiment de réaction et mesurer la luminescence ou fluorescence pendant l’amplification, une étape 170 consistant à arrêter l’amplification, une étape 180 consistant à établir le résultat de l’amplification et du test ADN ou ARN
Les étapes 130 à 180, sont réalisés par un appareil dans lequel le dispositif d’amplification est introduit.
Plusieurs étapes intermédiaires et optionnelles (encadrées en trait-tillé sur la figure 10) permettent d’améliorer, simplifier et optimiser le processus d’amplification afin de rendre le dispositif plus rapide, plus simple d’utilisation, notamment : une étape 105 consistant à fixer un entonnoir sur le dispositif d’amplification, une étape 115 consistant à fixer un bouchon contenant un ingrédient sur le dispositif d’amplification, une étape 125 consistant à refroidir le mélange dans le compartiment de collecte, une étape 132 consistant à ajouter un autre ingrédient après l’étape 130 une étape 135 consistant à actionner un élément de mélange et/ou un élément vibrant et/ou agitant et/ou tapotant, une étape 145 consistant à actionner à nouveau l’élément mobile de manière à fermer le compartiment de réaction,
La réalisation d’une amplification de type LAMP, PCR, RT-LAMP ou RT-PCT par ce procédé permet ainsi de réaliser rapidement un test de diagnostique par un patient directement sans l’intervention de personnel qualifié, et ceci depuis n’importe où grâce un appareil portable fonctionnant possiblement sur batterie.
Selon les figures 11 à l ld, l’élément de liaison (304) placé dans le dispositif d’amplification (301) comprend un canal (314) situé sur la partie extérieure de l’élément de liaison (304), préférablement sous la forme d’un évidement ou renfoncement. L’élément de liaison (304) comprend second canal (314’) traversant ou possiblement sous la forme la forme d’un évidement ou renfoncement similaire au canal (314). Selon la figure l ia, lorsque l’élément de liaison (304) est en position fermée, le fluide contenu dans le compartiment de collecte (312) rentre en contact avec le canal (314) alors que le canal (314’) reste lui fermé grâce à l’étanchéité réalisée par le serrage de l’élément de liaison (304) dans la cavité (306). Selon la figure 11b, lorsque l’élément de liaison est tourné, préférablement de 90°, en position ouverte, par un élément externe (non représenté), le fluide contenu dans le canal (314) est alors dirigé vers le compartiment de réaction (303) de manière à le remplir et ainsi transférer le mélange à amplifier vers le réactif (380). La longueur du canal (314) est établie de manière à permettre une liaison directe entre le compartiment de collecte (312) et le compartiment de réaction (303). L’air contenu dans le compartiment de réaction (303) est chassé vers le compartiment de collecte (312) en passant par le canal (314’), dont la section est la plus petite possible, qui est en lien avec le compartiment de collecte (312) et le compartiment de réaction (303). Il est ainsi possible de purger l’air du compartimentent de réaction (303) de manière simple et efficace tout en évitant une éventuelle remontée du mélange à transférer lors de l’évacuation de l’air via le canal (314’). Cela s’avère particulièrement important si le dispositif est contraint par des vibrations/agitations comme précédemment décrit.
Selon la figure 1 Id, le canal (314) a possiblement une forme asymétrique de manière à ce que le volume de fluide se déversant dans le compartiment de réaction (303) soit maximal et crée une dépression sur la partie supérieure du canal (314) en lien avec le compartiment de collecte (312). Le profil du canal peut ainsi être adapté selon le temps et l’écoulement souhaité.
L’amplification a lieu après avoir repositionné l’élément de liaison (304) en position fermée.
Selon les figures 12 à 12d, l’élément de liaison (404) placé dans le dispositif d’amplification (301) comprend une cavité (414) situé sur la partie extérieure de l’élément de liaison (404), préférablement sous la forme d’un évidement, renfoncement ou trou non traversant. Selon la figure 12a, lorsque l’élément de liaison (404) est en position fermée, le fluide contenu dans le compartiment de collecte (312) rentre en contact avec la cavité (414) et le reste du fluide n’atteint pas le compartiment de réaction (303) grâce à l’étanchéité réalisée par le serrage de l’élément de liaison (404) dans la cavité (306).
Selon la figure 12b, lorsque l’élément de liaison est tourné, préférablement de 180°, en position ouverte, par un élément externe (non représenté), le fluide contenu dans la cavité (414) est alors dirigé vers le compartiment de réaction (303) de manière à le remplir et ainsi transférer le mélange à amplifier vers le réactif (380). Le volume de la cavité (414) peut être différent du volume de la cavité (313) du compartiment de réaction (303) de manière à pouvoir régler le volume du mélange à transférer du compartiment de collecte (312) dans le compartiment de réaction (303). Le volume de la chambre de réaction formé par la cavité (414) et la cavité (313) contient possiblement l’air présent dans le compartiment de réaction (303) avant le transfert de fluide depuis le compartiment de collecte (312). Il est parfaitement possible de réaliser l’amplification d’ADN / ARN avec la présence de l’air, sans le purger.
Selon la figure 12d, le profil (415) de la cavité (414) est préférablement non-circulaire comme les profils (415’, 415”), de manière à faciliter le transfert du mélange du compartiment de collecte (312) vers le compartiment de réaction (303) en créant une adhérence non-homogène du fluide dans la cavité (414). Ces profils non-circulaires (415’, 415”) facilitent également le remplissage de la cavité (414) en permettant à l’air de s’échapper par plusieurs endroits dont notamment le long des arêtes dans les angles des profils non-circulaires (415’, 415”) où le fluide adhère plus difficilement à cause de sa tension superficielle.
Il est préférable de vibrer, agiter ou tapoter sur le dispositif d’amplification (301), de manière directe ou indirecte, lorsque l’élément de liaison (404) est en position fermée, de manière à ce que le mélange à transférer remplisse bien la cavité (414). Il est également préférable de vibrer, agiter ou tapoter sur le dispositif d’amplification (301), de manière directe ou indirecte, lorsque l’élément de liaison (404) est en position ouverte, de manière à ce que le mélange à transférer descende bien de la cavité (414) vers la cavité (313) et le réactif (380).
Cette configuration offre les avantages qu’il est possible de réaliser l’amplification sans devoir repositionner l’élément de liaison (304) en position fermée une fois le transfert du mélange réalisé et qu’il n’y a aucun risque qu’une partie du réactif (380) ne remonte dans le compartiment de collecte (312)
Variantes de l’invention
Selon plusieurs variantes d’exécution de l’invention, les modifications et/ou adjonctions suivantes peuvent être apportées aux différents modes de réalisation tels que précédemment décrits: - la solution (50,150,250) peut être ajoutée dans le compartiment de collecte (12,112, 212,312) après avoir introduit l’échantillon (70,170,270) ;
- l’ajout de l’ingrédient (60,160,260) peut être fait avant d’introduire l’échantillon (70,170, 270) ;
- le compartiment de réaction (3,103,203,303) est préférablement réalisé en matière transparente ou translucide ;
- les pièces du dispositif d’amplification (1,101,201,301) sont préférablement en plastiques de types : PP, PE, PET, PETC, ABS, PC, HPDE, Copolyster, NBR, EPDM, VMQ, LSR ou tout autre type et produites par injection.
- l’épaisseur des parois des compartiments de collecte (12,112,212,312) et de réaction (3,103,203,303) est préférablement inférieure à 2 mm ;
- le dispositif d’amplification (1,101,201,301) est préférablement jetable pour usage unique.
- les éléments thermorégulés (92,93,192,193) sont préférablement disposés dans l’appareil recevant le dispositif (1,101,201,301) de manière co-axiale ;
- il est possible de créer d’autre compartiments supplémentaires et d’ajouter d’autres éléments de liaisons entre ces compartiments.
- il est possible d’arranger l’élément de liaison (4,104,204,304) selon d’autres modes d’exécution par exemple de manière à le rendre mobile par glissement ou pression de manière à mettre en lien les compartiments de collecte (12,112,212) et de réaction (3,103,203) ;
- l’élément de liaison (4,104,204,304,404) peut être conçu selon n’importe quelle technique de valve à clapet, membrane, check-valve ou autre actionnable manuellement, électriquement ou mécaniquement ;
- l’étanchéité de l’élément de liaison (4,104,204,304,404) peut être réalisée sans joint par simple ajustement des pièces ;
- le compartiment de collecte (12, 112, 212,312) peut être réalisé autrement que par un tube dont notamment une calotte sphérique ou tout autre forme permettant de créer un volume destiné à recevoir tout ou partie de l’échantillon (70,170,270) ou tout ou partie de la solution (50,150,250) ;
- un élément amovible (non représenté) peut être disposé en lien avec le canal d’échappement (184), préférablement sous la forme d’un piston, de manière à pouvoir être actionné de l’extérieur afin de modifier la pression dans le canal d’échappement (184) et ainsi aspirer ou refouler toute ou partie du fluide dans le compartiment de réaction (3, 103,203,303). - il est possible d’ajouter d’autres sources lumineuses et photo diodes de fréquences d’émission différentes de manière à pouvoir détecter plusieurs éléments dans le compartiment de réaction (3,103,203) tel des contrôles de présence d’ADN et/ou ARN spécifique pour assurer le bon fonctionnement du dispositif et du test ;
- il est préférablement nécessaire d’utiliser des filtres optiques entre la(les) source(s) lumineuse(s) et le compartiment de réaction (3,103,203,303) permettant de sélectionner de manière précise les fréquences d’illumination du compartiment de réaction (3,103,203,303) ;
- il est préférablement nécessaire d’utiliser des filtres optiques entre la(les) photo diodes(s) et le compartiment de réaction (3,103,203,303) permettant de sélectionner de manière précise les fréquences de rayonnement provenant du compartiment de réaction (3,103,203,303) ;
- les filtres optiques sont préférablement conçus de manière à filtrer une fréquence comprise entre 300 et 800 nm avec une largeur de bande préférablement inférieure à 50 nm.
- il est possible d’adapter le dispositif pour d’autres techniques d’amplification, de diagnostique et d’analyse tel que notamment, non limitatif, NASBA - Nucleic Acid Sequence Based Amplification, RCA - Rolling Cycle Amplification, HDA - Helicase-dependent Amplification ou en combinaison avec la technique CRISPR - Clustered Regularly Interspaced Short Palindromie Repeats.
- il est possible d’intégrer un accéléromètre dans un appareil recevant le dispositif d’amplification (1,101,201,301) de manière à détecter la position d’utilisation de l’appareil et également mesurer les vibrations/agitations durant l’utilisation du dispositif.
- la section du canal (14, 114, 214, 314) est préférablement comprise entre 2 et 20mm2
- le section de l’élément de liaison (1, 104, 204, 304, 404) est préférablement comprise entre 10 et 50mm2
- le tube (2,102,202,302) peut être de section non cylindrique, par exemple ovale, carrée, rectangulaire ou autre.
- le volume de la solution (50,150,250) est préférablement inférieur à 3ml et idéalement de 0.5 à 1.5ml.
- il est possible de dupliquer les compartiments de collecte (112, 212,312) et de réaction (103,203,303) de manière à pouvoir réaliser plusieurs amplifications séparées avec le même dispositif d’amplification (101,201,301). L’élément de liaison (104,204,304,404) peut être dupliqué ou adapté de manière à pouvoir indépendamment ou simultanément transférer le mélange du/des compartiments de collecte (112, 212,312) vers le/les compartiments de réaction (103,203,303). Cela s’avère particulièrement utile si l’on souhaite augmenter le nombre de canaux de lecture du/des signaux luminescents car il est possible de traiter un ou plusieurs échantillons selon des formulations différentes du réactif (180,280,380), destinés à tester par exemple la grippe, l’Ebola et le Covid-19 en même temps.
Bien que l’invention soit décrite selon plusieurs modes de réalisation, il existe d’autres variantes qui ne sont pas présentées. La portée de l’invention n’est donc pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d’amplification (1,101,201,301) d’ADN ou ARN, comprenant au moins un compartiment de collecte (12,112,212,312) relié à au moins un compartiment de réaction (3,103,203,303) par au moins un élément de liaison (4,104,204,304,404) comprenant un mois un canal (14, 114,214,34) ou cavité (414), destiné à dupliquer en grand nombre une séquence d’ADN ou d’ARN d’un échantillon (70,170,270) introduit dans le compartiment de collecte (12,112,212,312) avec au moins une solution (50,150,250) de manière à former un mélange caractérisé en ce qu’une partie du mélange soit transféré du compartiment de collecte (12,112,212,312) vers le compartiment de réaction (3,103,203,303) lorsque l’élément de liaison (4,104,204,304,404) est actionné de sa position fermée à sa position ouverte de manière externe.
2. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont ses pièces sont réalisées en plastique injecté.
3. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, destiné à un usage unique et est jetable.
4. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont l’élément de liaison (4,104, 204,304) est mobile ;
5. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le compartiment de réaction (3,103, 203,303) est en matière transparente ou translucide ;
6. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont l’élément de liaison (104) comprend un canal (174) en lien avec le compartiment de réaction (3,103) et un canal d’échappement (184) préférablement relié au compartiment de collecte (112) ;
7. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le compartiment de réaction (3) se déplace relativement au compartiment de collecte (12) ;
8. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont l’élément de liaison (4,104, 204,304) est en élastomère ou est en contact avec un élément d’étanchéité (115) en élastomère ;
9. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le compartiment de réaction (3, 103,203,303) forme une cavité (13,113,213,313) dont la pression intérieure peut être modifiée ;
10. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le volume du compartiment de collecte (12,112,212,312) est inférieur à 30 ml ;
11. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le volume du compartiment de réaction (3,103,203,303) est inférieur à 200 ul ;
12. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le compartiment de réaction (3,103,203,303) contient un réactif (80,180,280,380) ;
13. Dispositif d’amplification selon la revendication 1 , dont la température du compartiment de collecte (12,112,212) peut être modifiée par un élément thermorégulé (92, 192) l’entourant préférablement ;
14. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont la température du compartiment de réaction (3,103,203) peut être modifiée par un élément thermorégulé (93, 193) l’entourant préférablement ;
15. Dispositif d’amplification selon les revendications 13 et 14, dont les éléments thermorégulés (92, 93, 192, 193) sont co-axiaux ;
16. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont l’épaisseur de la paroi du compartiment de réaction (3,103,203,303) est inférieure à 2mm ;
17. Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le fluide qu’il contient peut-être mélangé par un élément magnétique (196) contenu dans le compartiment de collecte (12, 112,212,312) ; Dispositif d’amplification selon la revendication 1 , dont le fluide qu’ il contient peut-être soumis à une vibration/agitation provenant d’un élément vibrant/agitant (197) par contact direct ou indirect ; Dispositif d’amplification selon la revendication 1, dont le compartiment de réaction (3, 103,203,303) comprend un réactif (80,180,280,380) préférablement sous forme lyophilisée en poudre ou bille ; Dispositif d’amplification selon la revendication 1, comprenant un bouchon (20, 120, 220) contenant une solution (50, 150, 250) ; Dispositif d’amplification selon la revendication 1, comprenant un bouchon (20, 120, 220) contenant un ingrédient (60, 160, 260) ; Dispositif d’amplification selon la revendication 1, comprenant un bouton poussoir (25, 125, 225) en contact avec un bouchon (20, 120, 220) ; Dispositif d’amplification selon la revendication 1, comprenant un élément de fermeture (249) en contact avec un bouchon (20, 120, 220) ; Dispositif d’amplification selon la revendication 1, comprenant un bouchon (20, 120, 220) ayant une partie déformable (221) ; Appareil pour l’amplification d’ADN ou ARN destiné à des tests de type PCR, qPCR, RT-PCR, RT-qPCR, LAMP, RT-LAMP, NASBA, RCA ou HDA comprenant le dispositif d’amplification selon la revendication 1 ; Procédé pour la mise en œuvre du dispositif d’amplification selon quelconque des revendications 1 à 25, comportant notamment les étapes suivantes : i. ouvrir le dispositif contenant une solution, ii. ajouter un échantillon à analyser dans le compartiment de collecte, iii. ajouter un ingrédient dans le compartiment de collecte, iv. modifier la température du mélange dans le compartiment de collecte pendant un temps, v. transférer une partie du mélange dans un compartiment de réaction, prérempli d’un réactif, en actionnant un élément mobile, vi. activer l’amplification en modifiant la température du compartiment de réaction à température constante ou de manière variable, vii. illuminer le compartiment de réaction et mesurer la luminescence ou fluorescence pendant l’amplification, viii. arrêter l’amplification, ix. établir le résultat de l’amplification et du test ADN ou ARN.
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