EP4725601A1 - Système microfluidique et procédé de traitement d'un échantillon à l'aide dudit système - Google Patents

Système microfluidique et procédé de traitement d'un échantillon à l'aide dudit système

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EP4725601A1
EP4725601A1 EP25201939.3A EP25201939A EP4725601A1 EP 4725601 A1 EP4725601 A1 EP 4725601A1 EP 25201939 A EP25201939 A EP 25201939A EP 4725601 A1 EP4725601 A1 EP 4725601A1
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EP
European Patent Office
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reservoir
microfluidic
space
valve
filtration chamber
Prior art date
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Pending
Application number
EP25201939.3A
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German (de)
English (en)
Inventor
Charlotte PARENT
Anne-Gaëlle BOURDAT
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
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Abstract

L'invention concerne une cartouche microfluidique (1) comportant un support dans lequel est réalisé un circuit microfluidique, le circuit microfluidique comportant :
- Une chambre de filtration (10) dans lequel est placé un filtre (F), ledit filtre (F) séparant ladite chambre de filtration (10) en un premier espace (100) positionné au-dessous du filtre (F) et un deuxième espace (101) positionné au-dessus du filtre (F),
- Un premier réservoir (R1) destiné à recevoir un échantillon,
- Un premier canal microfluidique (C1) relié d'un côté au premier réservoir (R1) et débouchant de l'autre côté dans le premier espace (100) de la chambre de filtration (10),
- Un deuxième réservoir (R2),
- Un deuxième canal microfluidique (C2) relié d'un côté au deuxième réservoir (R2) et débouchant de l'autre côté dans le premier espace (100) de la chambre de filtration (10).

Description

    Domaine technique de l'invention
  • L'invention concerne un système microfluidique intégrant une cartouche microfluidique et un procédé de traitement d'un échantillon mis en œuvre à l'aide dudit système microfluidique.
    • Etat de la technique
  • Les cartouches microfluidiques, appelées également cartes microfluidiques ou puces microfluidiques, intégrant un circuit microfluidique sont bien connues dans l'état de la technique. Elles peuvent être utilisées pour préparer un échantillon, contenant notamment des espèces biologiques, avant analyse de l'échantillon. Elles peuvent notamment être employées pour effectuer une filtration des espèces biologiques présentes dans l'échantillon. Pour effectuer cette filtration, la cartouche intègre un filtre adapté pour piéger les espèces biologiques cibles présentes dans l'échantillon.
  • Lors du passage de l'échantillon à travers le filtre, il arrive très fréquemment que celui-ci se bloque, notamment à cause de la présence de bulles à sa surface. Autrement dit, il ne remplit pas sa fonction ou il est nécessaire d'appliquer une pression forte pour forcer le passage de l'échantillon à travers le filtre. Or la présence de bulles est souvent inéluctable, du fait notamment de la présence d'air dans les volumes morts du circuit microfluidique ou de la nature des tampons utilisés (détergent).
  • Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de traitement d'un échantillon fluidique, dans lequel il est aisé de venir débloquer le filtre, en cas de présence de bulles à sa surface.
    • Exposé de l'invention
  • Ce but est atteint par un procédé de traitement d'un échantillon fluidique comprenant des espèces biologiques, mis en œuvre dans un système microfluidique, ledit système microfluidique comportant une cartouche microfluidique, des moyens d'actionnement et une unité de contrôle desdits moyens d'actionnement, la cartouche microfluidique comportant un support dans lequel est réalisé un circuit microfluidique, le circuit microfluidique comportant :
    • Une chambre de filtration dans laquelle est placé un filtre, ledit filtre séparant ladite chambre de filtration en un premier espace positionné au-dessous du filtre et un deuxième espace positionné au-dessus du filtre,
    • Un premier réservoir destiné à recevoir un échantillon,
    • Un premier canal microfluidique relié d'un côté au premier réservoir et débouchant de l'autre côté dans le premier espace de la chambre de filtration, et une première vanne agencée sur le premier canal microfluidique,
    • Le circuit microfluidique comportant :
    • Un deuxième réservoir,
    • Un deuxième canal microfluidique relié d'un côté au deuxième réservoir et débouchant de l'autre côté dans le premier espace de la chambre de filtration,
    • Une deuxième vanne agencée sur le deuxième canal microfluidique,
    • Un troisième canal microfluidique débouchant dans le deuxième espace de la chambre de filtration, et une troisième vanne agencée sur le troisième canal microfluidique,
    • Le premier réservoir et le deuxième réservoir comprenant chacun une chambre et une membrane déformable dans la chambre pour pouvoir déplacer un fluide.
    • Les moyens d'actionnement étant agencés et configurés pour contrôler le déplacement de chaque membrane et l'état de chaque vanne du circuit microfluidique,
      Ledit procédé comportant :
    • Une première étape de commande à l'ouverture de la première vanne et de la deuxième vanne et à la fermeture de la troisième vanne,
    • Une deuxième étape d'injection de l'échantillon depuis le premier réservoir vers le deuxième réservoir à travers le premier espace de la chambre de filtration,
    • Une troisième étape d'injection de l'échantillon depuis le deuxième réservoir vers le premier réservoir à travers le premier espace de la chambre de filtration,
    • Une quatrième étape de commande à la fermeture de la deuxième vanne et à l'ouverture de la troisième vanne,
    • Une cinquième étape d'injection de l'échantillon depuis le premier réservoir vers le troisième canal microfluidique, en traversant le premier espace de la chambre de filtration, le filtre et le deuxième espace de la chambre de filtration, de manière à piéger lesdites espèces biologiques dans le premier espace de la chambre de filtration.
  • Selon une particularité, un cycle comportant la première étape de commande, la deuxième étape d'injection et la troisième étape d'injection est mis en œuvre plusieurs fois, préalablement à l'exécution de la quatrième étape de commande.
  • Selon une autre particularité, le procédé comporte une sixième étape de lyse des espèces biologiques piégées dans le premier espace de la chambre de filtration, en vue de libérer du matériel biologique.
  • Selon une autre particularité, le circuit microfluidique comportant :
    • Un troisième réservoir,
    • Un quatrième canal microfluidique relié d'un côté audit troisième réservoir et débouchant de l'autre côté dans le deuxième espace de la chambre de filtration, ledit troisième réservoir comportant également une chambre et une membrane déformable dans ladite chambre,
    • Une quatrième vanne agencée sur le quatrième canal microfluidique,
  • Le procédé comporte également :
    • Une septième étape de commande à la fermeture de la troisième vanne et à l'ouverture de la quatrième vanne,
    • Une huitième étape d'injection d'un fluide d'élution depuis le troisième réservoir vers le premier réservoir ou depuis le premier réservoir vers le troisième réservoir en effectuant un aller-retour,
    • Une neuvième étape d'élution du matériel biologique par injection du fluide d'élution du premier réservoir vers le troisième réservoir en passant à travers le premier espace de la chambre de filtration, le filtre et le deuxième espace de la chambre de filtration.
  • Un autre but de l'invention est de proposer un système microfluidique adapté au déblocage du filtre et un procédé permettant de mettre en œuvre le déblocage du filtre.
  • Ce but est atteint par un système microfluidique comprenant une cartouche microfluidique, des moyens d'actionnement et une unité de contrôle desdits moyens d'actionnement, la cartouche microfluidique comportant un support dans lequel est réalisé un circuit microfluidique, le circuit microfluidique comportant :
    • Une chambre de filtration dans laquelle est placé un filtre, ledit filtre séparant ladite chambre de filtration en un premier espace positionné au-dessous du filtre et un deuxième espace positionné au-dessus du filtre,
    • Un premier réservoir destiné à recevoir un échantillon,
    • Un premier canal microfluidique relié d'un côté au premier réservoir et débouchant de l'autre côté dans le premier espace de la chambre de filtration, et une première vanne agencée sur le premier canal microfluidique,
    • Un deuxième réservoir,
    • Un deuxième canal microfluidique relié d'un côté au deuxième réservoir et débouchant de l'autre côté dans le premier espace de la chambre de filtration,
    • Une deuxième vanne agencée sur le deuxième canal microfluidique,
    • Un troisième canal microfluidique débouchant dans le deuxième espace de la chambre de filtration, et une troisième vanne agencée sur le troisième canal microfluidique,
    • Le premier réservoir et le deuxième réservoir comprenant chacun une chambre et une membrane déformable dans la chambre pour pouvoir déplacer un fluide.
    • Les moyens d'actionnement étant agencés et configurés pour contrôler le déplacement de chaque membrane et l'état de chaque vanne du circuit microfluidique,
    • L'unité de contrôle étant configurée pour commander les moyens d'actionnement selon une séquence, ladite séquence comportant plusieurs étapes réalisées successivement, chaque étape étant tel que défini dans le procédé de traitement ci-dessus.
  • Selon une particularité, le circuit microfluidique comporte :
    • Un troisième réservoir,
    • Un quatrième canal microfluidique relié d'un côté audit troisième réservoir et débouchant de l'autre côté dans le deuxième espace de la chambre de filtration, ledit troisième réservoir comportant également une chambre et une membrane déformable dans ladite chambre,
    • Une quatrième vanne agencée sur le quatrième canal microfluidique, la séquence étant exécutée par l'unité de contrôle pour mettre en œuvre les étapes du procédé défini ci-dessus.
    Brève description des figures
  • D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit faite en regard des dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 montre de manière schématique le principe de réalisation du système microfluidique de l'invention ;
    • La figure 2 montre la cartouche micro-fluidique de l'invention en vue de dessus ;
    • Les figures 3A et 3B illustrent le principe de fonctionnement d'une capsule microfluidique ;
    • Les figures 4A à 4C illustrent les différentes étapes du procédé de traitement conforme à l'invention ;
    • La figure 5 montre un exemple d'architecture multicouches de la cartouche microfluidique de l'invention ;
    Description détaillée d'au moins un mode de réalisation
  • En référence à la figure 1 et à la figure 2, le système microfluidique comporte :
    • Une cartouche microfluidique 1 dans laquelle est réalisé un circuit microfluidique ;
    • Des moyens d'actionnement 2 des éléments microfluidiques présents dans le circuit microfluidique, avantageusement de type pneumatiques ;
    • Une unité de contrôle UC destinée à contrôler les moyens d'actionnement 2 ;
  • La cartouche microfluidique 1 se présente sous la forme d'un support réalisé dans un matériau transparent, par exemple en COC, PMMA ou équivalent.
  • Le support présente une surface étendue dans deux dimensions et une épaisseur faible au regard de ces deux dimensions.
  • Le support est réalisé en plusieurs couches scellées entre elles. Un exemple d'architecture sera décrit ci-après en liaison avec la figure 5. Le circuit microfluidique est intégré dans ledit support, par gravure/usinage/embossage (ou autres techniques connues) réalisé sur une ou plusieurs couches du support. Il en est de même pour le circuit de contrôle (pneumatique) utilisé pour le contrôle des éléments fluidiques de la cartouche.
  • Le circuit microfluidique d'une cartouche microfluidique comporte plusieurs éléments fluidiques, notamment plusieurs réservoirs et plusieurs vannes.
  • En référence à la figure 3A et à la figure 3B, chaque réservoir se présente sous la forme d'une capsule microfluidique ayant une chambre 3 dans laquelle est intégrée une membrane 30 déformable. La membrane 30 est agencée de manière à séparer la chambre en un premier volume appartenant au circuit microfluidique et un deuxième volume appartenant au circuit de contrôle. En modulant la pression d'air dans le deuxième volume, on vient contrôler le déplacement de la membrane 30 dans la chambre et donc le volume de fluide présent dans le premier volume de la chambre. Selon le sens de déplacement de la membrane, on vient ainsi aspirer le fluide 31 vers l'intérieur du premier volume de la chambre (application d'une pression négative (P-) - figure 3A) ou pousser le fluide 31 en dehors du premier volume de la chambre (application d'une pression positive (P+) - figure 3B).
  • Chaque vanne est également avantageusement de type pneumatique, contrôlable entre un état ouvert dans lequel elle laisse passer le fluide et un état fermé dans lequel elle bloque le passage de fluide.
  • Dans le cadre de l'invention, le circuit microfluidique comporte ainsi :
    • Une chambre de filtration 10. Cette chambre de filtration 10 comporte un filtre F séparant la chambre en un premier espace 100 situé au-dessous du filtre et un deuxième espace 101 situé au-dessus du filtre. Les termes « au-dessous » et « au-dessus » sont bien entendu à considérer de manière non limitative et sont à comprendre lorsque la cartouche est posée à plat.
    • Un premier réservoir R1 destiné à recevoir un échantillon.
    • Un premier canal microfluidique C1 connecté d'un côté au premier réservoir R1 et débouchant de l'autre côté dans le premier espace 100 de la chambre de filtration 10.
    • Un deuxième réservoir R2 de purge.
    • Un deuxième canal microfluidique C2 connecté d'un côté au deuxième réservoir R2 de purge et débouchant de l'autre côté dans le premier espace 100 de la chambre de filtration 10.
    • Un troisième canal microfluidique C3 débouchant dans le deuxième espace 101 de la chambre de filtration 10.
    • Une sortie microfluidique OUT par laquelle l'échantillon peut être évacuée via le troisième canal microfluidique C3.
  • Le filtre F se présente sous la forme d'une grille, disposant d'un maillage, dont la taille des pores est adaptée à la taille des espèces biologiques E à piéger.
  • Dans le cadre de l'invention, le premier réservoir R1 et le deuxième réservoir R2 présentent l'architecture déjà décrite ci-dessus.
  • En outre, le circuit microfluidique intègre :
    • Une première vanne V1 agencée sur le premier canal microfluidique C1 pour contrôler le passage de fluide à travers ce premier canal ;
    • Une deuxième vanne V2 agencée sur le deuxième canal microfluidique C2 pour contrôler le passage de fluide à travers ce deuxième canal ;
    • Une troisième vanne V3 agencée sur le troisième canal microfluidique C3 pour contrôler le passage de fluide à travers ce troisième canal ;
  • En outre, le circuit microfluidique peut également intégrer un autre réservoir (désigné R4) destiné à recevoir un fluide d'élution et un quatrième canal microfluidique C4 reliant ce réservoir R4 au deuxième espace 101 de la chambre de filtration 10. Une quatrième vanne V4 est également agencée sur ce quatrième canal microfluidique C4 pour contrôler le passage de fluide à travers ce quatrième canal C4.
  • Ce réservoir R4 présente une architecture identique à celle des réservoirs R1 et R2 décrits ci-dessus.
  • Chaque réservoir R1, R2 et R4 du circuit microfluidique peut comporter plusieurs entrées/sorties accessibles depuis l'extérieur permettant d'alimenter le réservoir avec des composés distincts ou de faire sortir un composé du réservoir.
  • Comme indiqué ci-dessus, le système intègre les moyens d'actionnement 2, avantageusement pneumatiques, utilisés pour contrôler chaque vanne à l'état ouvert ou à l'état fermé et le déplacement de fluide dans chaque réservoir, par actionnement de la membrane.
  • Il faut noter que la cartouche microfluidique peut intégrer dans son support, une unique couche formant une membrane commune à tous les éléments fluidiques à actionnement (vanne, réservoir notamment). En venant appliquer une pression positive ou négative localisée sur ladite membrane, on vient actionner l'élément fluidique correspondant. Cette architecture est notamment décrite en liaison avec la figure 5 ci-dessous.
  • Le système intègre également une unité de contrôle UC chargée de commander les moyens d'actionnement 2 pour venir exécuter une séquence. La séquence comporte plusieurs étapes réalisées successivement, chaque étape consistant à venir contrôler un ou plusieurs éléments fluidiques du circuit fluidique pour permettre de mettre en œuvre le procédé de traitement de l'invention.
  • Partant de l'architecture du système décrite ci-dessus, en liaison avec les figures 4A à 4C, le procédé de traitement de l'invention est le suivant :
    • L'échantillon est initialement placé dans le premier réservoir R1, cet échantillon contenant des espèces biologiques E.
    • E1 - Figure 4A : Les moyens d'actionnement 2 sont contrôlés pour commander à l'ouverture la première vanne V1 et la deuxième vanne V2, et à la fermeture la troisième vanne V3.
    • E2 - Figure 4A : Les moyens d'actionnement 2 sont contrôlés pour permettre une injection de l'échantillon depuis le premier réservoir R1 vers le deuxième réservoir R2 à travers le premier espace 100 de la chambre de filtration 10. Comme la troisième vanne V3 est fermée, l'échantillon ne passe pas à travers le filtre F. L'échantillon est ainsi transféré dans le deuxième réservoir R2.
    • E3 - Figure 4A : Les moyens d'actionnement 2 sont contrôlés pour permettre une injection de l'échantillon du deuxième réservoir R2 vers le premier réservoir R1 à travers le premier espace 100 de la chambre de filtration 10. On fait ainsi le chemin inverse, pour ramener l'échantillon vers le premier réservoir R1. Ce cycle d'aller-retour peut être réalisé une ou plusieurs fois. Il a pour objectif de venir nettoyer le filtre F des bulles éventuellement présentes sur sa surface et de le débloquer, en vue de la filtration de l'échantillon.
    • E4 - Figure 4B : Les moyens d'actionnement 2 sont contrôlés pour commander à la fermeture la deuxième vanne V2 et à l'ouverture la troisième vanne V3. La première vanne V1 reste à l'état ouvert.
    • E5 - Figure 4B : Les moyens d'actionnement 2 sont contrôlés pour l'injection de l'échantillon depuis le premier réservoir R1 vers le troisième canal microfluidique C3, en traversant le premier espace 100 de la chambre de filtration 10, le filtre F et le deuxième espace 101 de la chambre de filtration 10, de manière à piéger lesdites espèces biologiques E dans le premier espace 100 de la chambre de filtration 10.
  • Avant toute filtration d'un échantillon ou de tout autre composé, les étapes E1 à E3 peuvent être avantageusement mises en œuvre pour débloquer le filtre et améliorer la filtration ultérieure. Grâce à l'invention, on peut ainsi faire des protocoles d'analyse complexes, utilisant plusieurs échantillons et réactifs. Il est notamment possible d'utiliser un liquide de lavage que l'on fait transiter par le premier espace de la chambre de filtration, entre les réservoirs R1 et R2 pour venir laver et débloquer le filtre F.
  • En outre, grâce à l'architecture du système de l'invention, il est également possible de prévoir les étapes supplémentaires suivantes :
    • E6 - Figure 4B : Il est possible de venir réaliser une lyse (chimique et/ou mécanique) des espèces biologiques E piégées dans le premier espace de la chambre de filtration, en vue de libérer du matériel biologique M (ADN par exemple).
    • E7 - Figure 4C : Les moyens d'actionnement 2 sont contrôlés pour commander à la fermeture la troisième vanne V3 et à l'ouverture la quatrième vanne V2. La première vanne reste à l'état ouvert.
    • E8 - Figure 4C : Les moyens d'actionnement sont contrôlés pour l'injection d'un fluide d'élution depuis le réservoir R4 vers le premier réservoir R1, à travers le quatrième canal microfluidique C4, le deuxième espace 101 de la chambre de filtration 10, le filtre F, le premier espace 100 de la chambre de filtration 10 et le premier canal microfluidique C1. Il serait également possible d'injecter le fluide d'élution du réservoir R1 vers le réservoir R4 et de faire plusieurs aller-retours jusqu'à venir récupérer le fluide d'élution dans le réservoir R1.
    • E9 - Figure 4C : Les moyens d'actionnement 2 sont contrôlés pour l'injection du fluide d'élution depuis le premier réservoir R1 vers le réservoir R4, en passant à travers le premier canal microfluidique C1, le premier espace 100 de la chambre de filtration 10, le filtre F, le deuxième espace 101 de la chambre de filtration 10 et le quatrième canal microfluidique C4. Le fluide d'élution emporte ainsi le matériel biologique M à travers le filtre F vers le réservoir R4. Il serait également possible de prévoir l'élution du matériel biologique vers la sortie fluidique OUT ou vers tout autre point de sortie disponible au-dessus du filtre F.
  • Il faut noter qu'il serait possible de venir séparer le volume récupéré dans le réservoir R4 en plusieurs fragments, chaque fragment étant recueilli dans un réservoir distinct.
  • La figure 5 montre un exemple de réalisation de la cartouche microfluidique 1. La cartouche microfluidique comporte ainsi plusieurs couches superposées et assemblées entre elles, par scellement, adhésion ou autres techniques connues. La cartouche peut ainsi comporter :
    • Une première couche L1 inférieure (la plus basse) dans laquelle est réalisé le premier espace 100 de la chambre de filtration 10.
    • Sur cette première couche L1, éventuellement à l'aide d'une couche adhésive (non représentée) percée dans certaines zones, on vient assembler une deuxième couche L2 dans laquelle est réalisé le deuxième espace 101 de la chambre de filtration. Cette deuxième couche L2 peut également comporter plusieurs entrées d'actionnement pneumatique.
    • Sur la deuxième couche L2, on vient ajouter une troisième couche L3 formant la membrane. Il s'agit d'une membrane dite pleine plaque (percée de manière judicieuse - notamment au niveau du filtre F), c'est-à-dire qu'elle est commune à tous les éléments fluidiques à actionnement pneumatique de la cartouche 1.
    • Sur la troisième couche L3, on vient ajouter une quatrième couche L4 portant les éléments fluidiques du circuit microfluidique actionnables par la membrane, c'est-à-dire les réservoirs R1, R2, R4 et les vannes V1, V2, V3, V4.
  • Il faut noter que :
    • Le filtre F vient se positionner entre la première couche L1 et la deuxième couche L2, pour venir séparer la chambre de filtration 10 en ses deux espaces 100, 101 réalisés respectivement dans la première couche L1 et la deuxième couche L2.
    • Des traversées fluidiques sont prévues à travers les couches de la cartouche pour relier les éléments fluidiques de la quatrième couche L4 aux deux espaces 100, 101 de la chambre de filtration 10.
    • La membrane est percée à certains endroits, notamment au niveau du filtre, pour laisser passer le fluide à travers le filtre F.
  • L'invention présente ainsi de nombreux avantages, parmi lesquels :
    • Une solution simplifiée pour venir débloquer un filtre F d'une cartouche microfluidique 1 ;
    • Un procédé simple et fiable pour réaliser le déblocage du filtre F ;

Claims (6)

  1. Procédé de traitement d'un échantillon fluidique comprenant des espèces biologiques (E), mis en œuvre dans un système microfluidique, ledit système microfluidique comportant une cartouche microfluidique, des moyens d'actionnement (2) et une unité de contrôle (UC) desdits moyens d'actionnement (2),
    La cartouche microfluidique (1) comportant un support dans lequel est réalisé un circuit microfluidique, le circuit microfluidique comportant :
    - Une chambre de filtration (10) dans laquelle est placé un filtre (F), ledit filtre (F) séparant ladite chambre de filtration (10) en un premier espace (100) positionné au-dessous du filtre (F) et un deuxième espace (101) positionné au-dessus du filtre (F),
    - Un premier réservoir (R1) destiné à recevoir un échantillon,
    - Un premier canal microfluidique (C1) relié d'un côté au premier réservoir (R1) et débouchant de l'autre côté dans le premier espace (100) de la chambre de filtration (10), et une première vanne (V1) agencée sur le premier canal microfluidique (C1),
    Le circuit microfluidique comportant :
    - Un deuxième réservoir (R2),
    - Un deuxième canal microfluidique (C2) relié d'un côté au deuxième réservoir (R2) et débouchant de l'autre côté dans le premier espace (100) de la chambre de filtration (10),
    - Une deuxième vanne (V2) agencée sur le deuxième canal microfluidique (C2),
    - Un troisième canal microfluidique (C3) débouchant dans le deuxième espace (101) de la chambre de filtration (10), et une troisième vanne (V3) agencée sur le troisième canal microfluidique (C3),
    - Le premier réservoir (R1) et le deuxième réservoir (R2) comprenant chacun une chambre et une membrane déformable dans la chambre pour pouvoir déplacer un fluide.
    - Les moyens d'actionnement (2) étant agencés et configurés pour contrôler le déplacement de chaque membrane et l'état de chaque vanne du circuit microfluidique,
    Ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte :
    - Une première étape (E1) de commande à l'ouverture de la première vanne (V1) et de la deuxième vanne (V2) et à la fermeture de la troisième vanne (V3),
    - Une deuxième étape (E2) d'injection de l'échantillon depuis le premier réservoir (R1) vers le deuxième réservoir (R2) à travers le premier espace (100) de la chambre de filtration,
    - Une troisième étape (E3) d'injection de l'échantillon depuis le deuxième réservoir (R2) vers le premier réservoir (R1) à travers le premier espace (100) de la chambre de filtration,
    - Une quatrième étape (E4) de commande à la fermeture de la deuxième vanne (V2) et à l'ouverture de la troisième vanne (V3),
    - Une cinquième étape (E5) d'injection de l'échantillon depuis le premier réservoir (R1) vers le troisième canal microfluidique (C3), en traversant le premier espace (100) de la chambre de filtration, le filtre (F) et le deuxième espace (101) de la chambre de filtration, de manière à piéger lesdites espèces biologiques (E) dans le premier espace (100) de la chambre de filtration.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un cycle comportant la première étape (E1) de commande, la deuxième étape (E2) d'injection et la troisième étape (E3) d'injection est mis en œuvre plusieurs fois, préalablement à l'exécution de la quatrième étape (E4) de commande.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une sixième étape (E6) de lyse des espèces biologiques (E) piégées dans le premier espace (10) de la chambre de filtration, en vue de libérer du matériel biologique (M).
  4. Procédé selon la revendication 3, le circuit microfluidique (1) comportant :
    - Un troisième réservoir (R4),
    - Un quatrième canal microfluidique (C4) relié d'un côté audit troisième réservoir (R4) et débouchant de l'autre côté dans le deuxième espace (101) de la chambre de filtration, ledit troisième réservoir (R4) comportant également une chambre et une membrane déformable dans ladite chambre,
    - Une quatrième vanne (V4) agencée sur le quatrième canal microfluidique (C4),
    Caractérisé en ce que ledit procédé comporte :
    - Une septième étape (E7) de commande à la fermeture de la troisième vanne (V3) et à l'ouverture de la quatrième vanne (V4),
    - Une huitième étape (E8) d'injection d'un fluide d'élution depuis le troisième réservoir (R4) vers le premier réservoir (R1) ou depuis le premier réservoir (R1) vers le troisième réservoir (R4) en effectuant un aller-retour,
    - Une neuvième étape (E9) d'élution du matériel biologique par injection du fluide d'élution du premier réservoir (R1) vers le troisième réservoir (R4) en passant à travers le premier espace (100) de la chambre de filtration (10), le filtre (F) et le deuxième espace (101) de la chambre de filtration (10).
  5. Système microfluidique comprenant une cartouche microfluidique, des moyens d'actionnement (2) et une unité de contrôle (UC) desdits moyens d'actionnement (2), la cartouche microfluidique (1) comportant un support dans lequel est réalisé un circuit microfluidique, le circuit microfluidique comportant :
    - Une chambre de filtration (10) dans laquelle est placé un filtre (F), ledit filtre (F) séparant ladite chambre de filtration (10) en un premier espace (100) positionné au-dessous du filtre (F) et un deuxième espace (101) positionné au-dessus du filtre (F),
    - Un premier réservoir (R1) destiné à recevoir un échantillon,
    - Un premier canal microfluidique (C1) relié d'un côté au premier réservoir (R1) et débouchant de l'autre côté dans le premier espace (100) de la chambre de filtration (10), et une première vanne (V1) agencée sur le premier canal microfluidique (C1),
    - Un deuxième réservoir (R2),
    - Un deuxième canal microfluidique (C2) relié d'un côté au deuxième réservoir (R2) et débouchant de l'autre côté dans le premier espace (100) de la chambre de filtration (10),
    - Une deuxième vanne (V2) agencée sur le deuxième canal microfluidique (C2),
    - Un troisième canal microfluidique (C3) débouchant dans le deuxième espace (101) de la chambre de filtration (10), et une troisième vanne (V3) agencée sur le troisième canal microfluidique (C3),
    - Le premier réservoir (R1) et le deuxième réservoir (R2) comprenant chacun une chambre et une membrane déformable dans la chambre pour pouvoir déplacer un fluide.
    - Les moyens d'actionnement (2) étant agencés et configurés pour contrôler le déplacement de chaque membrane et l'état de chaque vanne du circuit microfluidique,
    Caractérisé en ce que :
    - L'unité de contrôle est configurée pour commander les moyens d'actionnement selon une séquence, ladite séquence comportant plusieurs étapes réalisées successivement, chaque étape étant tel que défini dans le procédé de traitement de l'une des revendications 1 à 3.
  6. Système microfluidique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit microfluidique comporte :
    - Un troisième réservoir (R4),
    - Un quatrième canal microfluidique (C4) relié d'un côté audit troisième réservoir (R4) et débouchant de l'autre côté dans le deuxième espace (101) de la chambre de filtration, ledit troisième réservoir (R4) comportant également une chambre et une membrane déformable dans ladite chambre,
    - Une quatrième vanne (V4) agencée sur le quatrième canal microfluidique (C4), et en ce que la séquence est exécutée par l'unité de contrôle pour mettre en œuvre les étapes du procédé défini en revendication 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20110071055A1 (en) * 2009-09-21 2011-03-24 Phillip Belgrader Integrated cartridge
US10022720B2 (en) * 2015-06-12 2018-07-17 Cytochip Inc. Fluidic units and cartridges for multi-analyte analysis
EP3791957A1 (fr) * 2019-09-11 2021-03-17 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Dispositif micro-fluidique et carte microfluidique incluant ledit dispositif

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