FR2484652A1 - Procede et appareil de determination quantitative du degre d'agglutination de particules - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE DETERMINATION QUANTITATIVE DU DEGRE D'AGGLUTINATION DE PARTICULES. L'APPAREIL ASPIRE PAR UN AJUTAGE 11 UN LIQUIDE 30 CONTENANT DES CAILLOTS AGGLUTINES (OU AU MOINS UNE SUBSTANCE PROCHE DE L'AGGLUTINATION) ET DE L'AIR 2. PENDANT LE LENT DEPLACEMENT DE LA VACUOLE 3 DANS UN PETIT TUBE 1, LES CAILLOTS AGGLUTINES SE RASSEMBLENT EN 51 ET LES PARTICULES NON AGGLUTINEES SE RASSEMBLENT EN 51 ET LES PARTICULES NON AGGLUTINEES FORMENT UNE SUSPENSION EN 41. UN DISPOSITIF 12 PERMET DE DECELER LES DIFFERENCES DE PROPRIETES OPTIQUES DES COUCHES 51 ET 41. CES RESULTATS SONT TRANSFORMES ET AFFICHES DANS UN DISPOSITIF 17, PAR EXEMPLE EN TERMES DE CONCENTRATION D'UNE SUBSTANCE, PAR EXEMPLE BIOLOGIQUE.

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour déterminer

quantitativement, à l'aide d'un dispositif optique, le degré d'agglutination de particules et, plus particulièrement, l'invention concerne la mesure optique de l'état d'agglutination de particules dont ont pro- voque l'agglutination par la réaction antigène-anticorps due à l'utilisation de particules sensibilisées qui sont revêtues

d'une émulsion contenant de l'antigène ou de l'anticorps.

La connaissance de l'état d'agglutination, ou

de l'existence d'une telle agglutination, d'une suspension de -

particules peut servir à saisir les propriétés chimiques ou mécaniques, la stabilité et la réactivité des particules et

de leur suspension.

En particulier, la réaction d'agglutination (selon laquelle on fait réagir des particules, comme du latex,

de la bentonite ou du kaolin, sensibilisées par leur revête-

ment à l'aide d'une émulsion contenant de l'antigène ou de l'anticorps, avec l'antigène ou l'anticorps correspondant et qui est éventuellement contenu dans un liquide à vérifier)

est actuellement mise en pratique comme procédé.simple et per-

mettant d'effectuer facilement des mesures sur des ingrédients immunochi-

miques. La réaction d'agglutination effectuée sur un latex

composé de particules de polystyrène ou de particules analo-

gues peut très avantageusement servir notamment lors d'une mesure de détermination de diverses sortes de protéines et d'hormones, notamment le facteur rhumatoide RF, la protéine C-réactive (CRP),-et d'autres, en raison du haut -degré de

sensibilité de détection associé à une excellente spécificité.

En règle générale, cependant, on effectue. actuel-

lement la mesure de la réaction d'agglutination d'un latex de ce genre, lorsque, en se fondant sur une mesure effectuée à l'oeil nu ou parfois à l'aide d'un dispositif optique, on

croit pouvoir affirmer que le latex en cause comporte une agglu-

tination due à une réaction antigène-anticorps résultant d'une réaction du liquide de latex sensibilisé avec le liquide à

vérifier, habituellement sur une lamelle ou plaque de verre.

Dans les deux cas précités, on peut considérer que les résul-

tats d'une telle mesure ont été obtenus de façon entièrement

qualitative. En particulier, dans le cas d'une mesure effec-

tuée à l'oeil nu, on risque facilement de déduire à chaque fois de la présence d'une zone obscure l'affirmation de la présence d'une agglutination. De plus, lorsqu'on fait appel à un procédé de

mesure optique en vue d'une mesure quantitative, il est néces-

saire de préparer une serie de témoins progressivement dilués,

d'observer la présence d'une agglutination dans chaque échan-

tillon de la série pendant la réaction et d'effectuer une me-

sure pour indiquer la quantité d'antigène ou d'anticorps en

décelant à quel degré de dilution se trouve la ligne de démar-

cation entre un état d'agglutination et un état de non-agglu-

tination. Ainsi, le mode opératoire précité-présente l'incon-

vénient important de nécessiter beaucoup de travail et de temps, ou une grande quantité de latex comme réactif, lorsqu'on

veut effectuer des mesures, fut-ce sur un seul échantillon.

Par ailleurs, on peut mesurer la capacité d'un liquide,présent dans une cellule, de transmettre une lumière de longueur d'onde du proche infrarouge en vue de déterminer quantitativement un degré d'agglutination. Dans ce cas, une difficulté à résoudre résulte de la co-existence, dans le champ d'observation de l'échantillon, de caillots de latex agglutinés et d'autres particules de latex non agglutinéesde sorte que

l'on ne peut éviter que la mesure de la transmission ne s'ef-

fectue, par exemple, sur le système mixte des caillots de latex agglutinéset des particules du latex non agglutinéesce

qui entraîne une diminution de la sensibilité de la mesure.

La présence de lumière diffuse ou diffractée n'entraîne aucune différence. Ce procédé présente encore l'inconvénient d'une mauvaise reproductibilité de la mesure effectuée, par suite

*de la dispersion de la distribution des caillots agglutinés.

On connait également un procédé de détermina-

tion quantitative d'un degré d'agglutination, selon lequel on

provoque une agglutination de latex dans un récipient convena-

ble, on soumet le liquide de réaction à une précipitation par centrifugation des caillots agglutinés pour les séparer des particules de latex non agglutinées, et l'on mesure ensuite le pouvoir de transmission du liquide surnageant. Dans ce cas, cependant, il faut faire appel à un séparateur centrifuge et à procédé relativement compliqué ce qui ne simplifie pas, bien au contraire, la mesure. En outre, on connait encore mieux, dans un domaine autre que l'immunochimie, un procédé pour déceler la présence d'une agglutination par la mesure de la viscosité par rapport à des latex courants. Ce procédé soulève également

divers problèmes, comme la consommation d'un nombre relative-

ment grand d'échantillons, la complication du réglage de la température et-des courbes d'étalonnage ou de travail, etc de sorte que l'on ne peut en attendrie l'exactitude de la mesure effectuée. La présente invention vise notamment à éliminer

les inconvénients précités et à proposer un procédé de déter-

mination quantitative du degré d'agglutination des particules

en suspension dans un latex ou, plus généralement, de particu-

les courantes tout en permettant une reproductibilité objective de la réaction d'agglutination ou de l'état d'agglutination des particules. L'invention vise également à proposer un procédé

permettant d'effectuer automatiquement la mesure, et un appa-

reil de structure simple permettant la mise en oeuvre facile de ce procédé. L'invention vise en outre à proposer un procédé de mesure quantitative des ingrédients immunochimiques en se

fondant sur une réaction antigène-anticorps, ainsi qu'un appa-

reil permettant d'effectuer automatiquement et de manière con-

tinue cette mesure.

On parvient aux buts visés par l'invention en observant et en mesurant la différence de propriétés optiques

de deux couches de la suspention ou la variation des proprié-

tés optiques de l'une ou l'autre couche qui ont été séparées en des caillots agglutinés et en des particules non agglutinées pendant que l'on provoque le lent déplacement de la suspension dans un petit tube, en tirant avantage de la caractéristique de transfert ou de déplacement de la suspension s'écoulant

dans le petit tube, ou le tube à faible diamètre de section.

Des exemples nullement limitatifs de l'inven-

tion seront maintenant-décrits plus en détail en regard des dessins annexés sur lesquels

la figure 1 est un diagramme typique de la dis-

tribution des vitesses d'un fluide s'écoulant dans le passage d'un petit tube; la figure 2 est une coupe agrandie montrant l'état d'une goutte, dite ci-après vacuole, dans le petit tube 10. lesfigures 3 Ca) à tc) montrent des coupes agrandies présentant l'état d'une vacuole se déplaçant dans le

petit tube. La figure 3 (a) indique l'état initial du trans-

fert; la figure 3 (b) montre l'état intermédiaire au cours du-

quel de nombreux caillots agglutinés se rassemblent dans la

partie avant de la vacuole;-et la figure 3 tc) montre l'accu-

mulation à la partie avant des caillots agglutinés, lorsque la vacuole tout entière s'est divisée en deux couches: une couche accumulant les caillots agglutinés et une couche formée

d'une suspension des particules non-agglutinées du latex, res-

pectivement; la figure 4 est-un schéma montrant un exemple d'appareil selon la présente invention; la figure 5 (a) montre un graphique présentant Cen ordonnées) les coefficients respectifs de transmission

[transmission optique ou transparence) à chaque étape du dé-

placement ou transfert de la vacuole Cen abscisses), et la

figure 5 (b) indique le coefficient de transmission (en ordon-

nées) du liquide de réaction dans le cas d'un faible degré d'agglutination et d'une séparation complète en deux de la vacuole, l'étape étant indiquée en abscisses; et

les figures 6 et 7 sont des dessins schémati-

ques montrant deux exemples différents de modification de la partie de l'appareil de l'invention destinée à la délivrance

de l'échantillon.

On va maintenant décrire en détail l'invention

dans le cas de l'addition d'un échantillon d'essai, qui con-

tient de l'anticorps ou de l'antigène comme substance à véri-

fier, à un latex sensibilisé que l'on utilise sous forme de

suspension de particules. On notera que le cas précité impli-

que l'utilisation à titre de réactif de la suspension des par-

ticules. Au contraire, il est possible également de déceler la substance à vérifier contenue dans la suspension de parti- cules, en utilisant un genre différent de réactif. Un exemple de ce dernier cas a cependant été omis ci-après pour simplifier l'explication. La vitesse d'écoulement d'un fluide dans un

petit tube est plus rapide au voisinage du centre de la sec-

tion de ce tube et se ralentit à mesure qu'on se rapproche de

la paroi du tube, sous l'influence de la viscosité et du frot--

tement entre la paroi du tube et le fluide. On sait que, lors-

que la vitesse d'écoulement est faible et qu'un écoulement la-

minaire s'est formé, la distribution de la vitesse d'écoulement dans un tube droit de section circulaire prend une forme de parabole, comme représenté sur la figure 1. Si l'on suppose que le rayon du tube est "a" et que la vitesse maximale de l'écoulement est VMi la vitesse de l'écoulement V en un point éloigné d'une distance r du centre du tube estégale à 2 2 V (1-r /a), et la vitesse moyenne de l'écoulement V est égale à 2V^l

Lorsqu'on laisse réagir à l'intérieur d'un ré-

cipient de réaction un latex réactif, sensibilisé par de l'an-

tigène ou de l'anticorps, avec un échantillon d'essai conte-

nant de l'anticorps ou de l'antigène, qu'une certaine quantité du liquide réactif (303 ainsi créée est aspirée dans un petit tube (1), comme représenté sur la figure 2, entre des couches d'air (2) avant et arrière et que l'on provoque le déplacement à faible vitesse, dans le sens de la flèche, de la goutte ou vacuole (3) du liquide réactif (30), la distribution de la vitesse d'écoulement du réactif dans la partie centrale de la vacuole (3) devient approximativement celle représentée sur la figure 1 et la vacuole a une vitesse d'autant plus rapide que l'on se situe plus près de sa partie centrale. Cependant, il se crée des tourbillons à l'avant et à l'arrière de la vacuole (33 au contact des couches d'air (2), de sorte que

le liquide proche de la paroi du tube est attiré vers la par-

tie centrale dans la zone du ménisque (3b) arrière en se dé-

plaçant vers l'avant à une vitesse supérieure à la vitesse

moyenne de l'écoulement.

Lorsque les particules (4) de latex sensibili- sées ne s'agglutinent pas, elles se déplacent pour la plupart dans le sens de la flèche le long des courants d'écoulement du liquide, et les particules qui se sont déplacées vers l'avant

de la vacuole (3) sont attirées dans les tourbillons du ménis-

que avant (3a) pour se déplacer vers le côté de la paroi du

tube puis se diriger relativement vers l'arrière. Par consé-

quent, l'état de la suspension devient uniforme dans la quasi-

totalité de la vacuole et la suspension se comporte comme si

le liquide réactif se déplaçait en étant tout simplement mé-

langé par agitation.

Au contraire, lorsqu'une réaction d'agglutina-

tion se poursuit et qu'un grand nombre de caillots agglutinés (5) commencent à croître, on perçoit plusieurs phénomènes,

décrits ci-après et qui diffèrent de ceux énoncés ci-dessus.

Lorsque le liquide réactif 30), dans lequel

les caillots agglutinés (5) sont en croissance, ou que le li-

quide réactif (30), qui contient dès le début les caillots agglutinés (5), est aspiré dans le petit tube (1) et est ensuite obligé de se déplacer lentement vers l'avant (figure 3 (a)), le liquide réactif (30) de la vacuole (3) se déplace tout en

étant agité comme dans le cas de la figure 2, mais la distri-

bution des caillots agglutinés (5) ne va pas devenir uniforme,

et l'on s'aperçoit que les caillbts agglutinés (5) se concen-

trent et s'accumulent à la partie avant de la vacuole (3)comme

représenté sur les figures 3 (b) et 3 Cc). Cela est dû à l'en-

chevêtrement des caillots agglutinés (5) du latexprovoquant une agglutination supplémentaire facile, les caillots (5) -qui

se sont rapidement déplacés au centre du petit tube (1) heur-

tant lors de leur rotation d'autres caillots agglutinés (5) en donnant de plus gros caillots et en atteignant finalement

l'avant de la vacuole (3) (figure 3 (b)). Les caillots agglu-

tinés (5) qui ont atteint l'avant de la vacuole [3) s'y accu-

mulent tout en perdant leur vitesse rapide sans être entraînés dans les tourbillons du ménisque (3a) avant, en raison de la

grosseur de leur dimension et de leur état d'agglutination.

Les caillots agglutinés immédiatement derrière viennent heur-

teret se fixer sur,ces caillots agglutinés et accumulés pour

former à l'avant (figure 3 [c)) un plus gros agrégat de cail-

lots agglutinés.

Si l'on provoque le déplacement de la vacuole (3) dans un petit tube (1) allongé de manière que ce mouvement de déplacement demande plus longtemps, les caillots agglutinés (5) se rassemblent de plus en plus à l'.avant. Dans cet.état intermédiaire précédant une séparation complète, un gradient de concentration des caillots agglutinés (5) se forme le long

de la direction de déplacement de la vacuole (3), la concen-

tration étant d'autant plus élevée qu'on se situe plus près de l'avant de la vacuole (figure 3 (b)) et, enfin, le liquide réactif vient à se séparer en deux couches (figure 3 (c)). La couche avant est un agrégat ou une couche d'accumulation de caillots agglutinés (5). La couche arrière est une suspension (41) de particules (4) de latex non agglutinées. Lorsqu'un temps convenable d'agglutination s'est écoulé, la couche (51) de caillots agglutinés devient de plus en plus épaisse à l'avant à mesure que la réaction d'agglutination se poursuit

avec un degré de plus en plus élevé d'agglutination, en pro-

portion du grand nombre de particules (4) de latex ayant par-

ticipé à ce phénomène. Donc, à l'arrière, la concentration des particules (41 de latex non agglutinées et formant la

suspension (41) diminue de manière-correspondante.

La présente invention vise à effectuer une me-

sure optique de la concentration du liquide réactif (30) dans une vacuole (3) composée de la couche (51) d'accumulation des caillots agglutinés et de la suspension (41) de particules de

latex non agglutinées et, ensuite, l'invention vise à effec-

tuer une détermination quantitative d'un degré d'agglutination,

au moment de la réaction d'agglutination du latex, en obser-

vant la façon dont s'effectue la variation de concentration dans le processus ci-dessus. Dans une forme de réalisation de la présente invention, on effectue aussi une détermination

quantitative d'un degré d'agglutination en réalisant une mesu-

re optique de la concentration de la suspension (413 à l'ar-

rière de la vacuole.

Si, dans le cas ci-dessus, la vacuole (3) est intercalée entre les couches d'air (2), (2) à l'avant et à l'arrière, respectivement, on peut utiliser, au lieu de l'air, un autre fluide qui ne se mélange pas au liquide réactif comme par exemple des gaz inertes, une silicone, etc. Comme liquide

réactif (30) à introduire dans un petit tube (1), il peut s'a-

gir d'un liquide préparé à l'avance par le mélange du latex réactif avec l'échantillon d'essai, comme mentionné ci-dessus, ou bien l'on peut introduire séparément dans le petit tube le

latex réactif et l'échantillon d'essai pour qu'ils s'y mélan-

gent et réagissent l'un sur l'autre pendant leur déplacement.

La figure 4 est un dessin schématique montrant un appareil pour la détermination quantitative, par- la mise

en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, d'un degré d'aggluti-

nation. Cet appareil (10) comprend un ajutage d'aspiration

(11) auquel est relié un petit tube (1), un dispositf de me-

sure optique (12) placé sur le côté du tube (1), une pompe

(13) aspirant un fluide dans le petit tube (1), et un récep-

teur (14) de fluide usé (20).

Au début, la pompe (13) aspire dans l'ajutage

(11) une quantité fixe d'un liquide réactif (30) d'un réci-

pient (15) de réaction, puis l'ajutage est levé par un dispo-

sitif (16) qui le retire du liquide réactif et cet ajutage

aspire ensuite de l'air.

Il va de soi, que dans ce cas, un gaz inerte

ou une silicone peut être aspiré à la place de l'air.

Le liquide réactif (30) forme une vacuole (3) placée entre des couches d'air (2); (2) avant et arrière à l'intérieur du petit tube (1) relié à l'ajutage (11). Cette vacuole se déplace lentement dans le sens de la flèche sous

l'effet d'aspiration de la pompe (13) et elle atteint le dis-

positif de mesure optique (12) placé sur une partie du petit tube (1). Ce dispositif (12) comprend une source lumineuse (121J et un détecteur de lumière (122) destiné à mesurer la

lumière transmise. Pendant ce temps, la réaction d'agglutina-

tion du liquide réactif (30) se poursuit dans la vacuole (3) Cou bien il n'est pas important que la réaction vienne à son terme dans un porteéchantillon). Les caillots agglutinés (5) s'accumulent à l'avant de la vacuole (3), comme représenté sur les figures 3, et les particules (4) de latex non agglutinées sont en suspension dans le liquide réactif à l'arrière de la vacuole. Comme décrit ci-dessus, le liquide réactif (30) se déplace dans la vacuole (3) tout en y étant agité, de sorte

que les particules non agglutinées (4) de latex sont distri -

buées presque uniformément dans la suspension formant la cou-

che arrière (41), la concentration de ces particules corres-

pondant au degré d'agglutination des caillots agglutinés du latex. Le dispositif de mesure optique (12) est destiné à mesurer la concentration du liquide réactif constitué par la

couche (51) d'accumulation et la suspension (41).

Lorsque différents genres de liquide réactif

(30) doivent être successsivement aspirés pour améliorer l'ef-

ficacité de la mesure, il est préférable de plonger l'ajutage (11) dans un liquide de lavage (19) contenu dans une cuvette

(18) pour éviter une contamination à chaque prélèvement d'é-

chantillon, de sorte qu'une à plusieurs vacuoles (non repré-

sentées) peuvent être introduites dans le petit tube (1). A la figure 4, l'indice de référence (20) désigne un liquide

à jeter.

Lorsque le dispositif de mesure optique (12) observe la lumière transmise par la vacuole (3) en cours de

déplacement, on obtient les courbes représentées sur la figu-

re 5 (a), sur laquelle les étapes A désignent les coefficients

de trasmission des couches d'air respectives (2), et les éta-

pes 8 à F désignent les coefficients de transmission (en or-

données) du liquide réactif de la vacuole passant temporaire-

ment par des étapes respectives (en abscisses).

Dans les étapes B à F, la première étape B mon-

tre le coefficient de transmission lorsque le liquide réactif

ne présente pas de réaction d'agglutination ou que cette réac-

1 0

tion n'y a pas encore commencé, c'est-à-dire lorsque les par-

ticules du latex ne sont nullement consommées par la réaction

d'agglutination. Ce coefficient de transmission (ou transpa-

rence optique) est uniforme dans toute la vacuole. A l'étape C, la réaction d'agglutination se poursuit dans une certaine mesure. et l'accumulation des caillots agglutinés (5) est faiblement perçue à l'avant de la vacuole o le coefficient de transmission commence à diminuer petit à petit, cependant que ce coefficient de transmission de la suspension à l'arrière de la vacuole augmente dans une certaine mesure, ce qui correspond

à la figure 3 (a). L'étape D montre un échantillon dans lequel.

la réaction d'agglutination se trouve à un état avancé et o

la couche (51) d'accumulation des-caillots agglutinés à l'a-

vant augmente de plus en plus, cependant que le coefficient

de transmission de la suspension (41) à l'arrière de la vacuo-

le arrive au voisinage du coefficient de transmission de la couche d'air (2), ce qui correspond à la figure 3 (b). Les

étapes E et F montrent séparément les coefficients de trans-

mission du liquide réactif dont la réaction d'agglutination est plus intense que dans l'étape précédente. Dans chacune de ces deux dernières étapes, avec l'accumulation croissante

de-caillots agglutinés à l'avant, le coefficient de transmis-

sion de la suspension (41) à l'arrière présente une plus grande valeur que le coefficient de transmission de la couche d'air

(2), ce qui correspond à la figure 3 (c).

En comparaison de F de la figure 5,ta), les

étapes F' et F" représentées sur la figure 5 (b) montrent cha-

cune les coefficients de transmission lorsque le liquide réac-

tif à faible degré d'agglutination s'est complètement divisé

en deux parties.

En examinant les graphiques représentés sur les -figures 5 (a) et 5 (b), on peut concevoir qu'il existe divers procédés permettant de déterminer, à l'aide de la lumière transmise, un degré d'agglutination du liquide réactif, comme

suit.

Tout d'abord, par exemple, après l'écoulement d'un temps suffisant pour que le liquide réactif de la vacuole se soit complètement divisé en deux couches, la couche (51) d'accumulation des caillots agglutinés et la suspension (41) de particules non agglutinées (étape F sur la figure 5 (a) et

étapes F' et F" sur la figure 5 (b)3, le signalde sortie, c'est-

à-dire le coeffcient de transmission de la couche (51) d'accu- mulation des caillots agglutinés ou de la suspension (41) des particules non agglutinées, apparaît dans un dispositif d'affichage (17) représenté sur la figure 4. Si l'on adopte

le signal de sortie, on peut juger non seulement des caracté-

ristiques d'inégalité du graphique mais aussi la longueur du

temps que dure l'état en question.

Dans le présent exemple de miseen oeuvre de l'invention en vue d'utiliser le coefficient de transmission,

il est recommandé de tirer avantage des coefficients de trans-

mission du côté de la suspension (41) car il existe peu de diffé-

rence entre les valeurs des divers coefficients de transmission dans la couche d'accumulation des caillots agglutinés, de sorte que le pouvoir de résolution y est mauvais. Cependant, il est possible aussi de faire apparaître sur le dispositif d'affichage (17) le degré d'agglutination obtenupar conversion des signaux

indiquant les coefficients de transmission.

On peut concevoir également la possibilité d'un procédé différent permettant d'effectuer la mesure au cours d'une certaine période- du temps de réaction après le début de cette réaction de l'échantillon mais avant que le

liquide réactif ne se soit complètement divisé en deux couches.

Il est alors possible aussi de déterminer de façon cinétique un degré d'agglutination en se fondant sur l'observation du comportement de la variation de plusieurs coefficients de transmission de la suspension (41) mesurés à des. intervalles

réguliers de temps, par exemple en disposant dans le disposi-

tif de mesure optique (12) des groupes de plus d'une paire de source lumineuse (121) et de détecteur de lumière (122), comme représenté sur la figure 4, ou bien en provoquant le déplacement, le long du petit tube (1), de la source lumineuse

(121) et du détecteur de lumière (122). Ces opérations de pla-

cement de plusieurs sources lumineuses (121) et détecteurs de lumière (122) ou la mobilisation de déplacement d'un groupe unique de la source lumineuse (121) et du détecteur de lumière

(122),peuvent être appliquées dans le cas d'une mesure effec-

tuée avec division complète en deux couche du liquide réactif.

La description ci-dessus concerne le cas o

le liquide réactif (30), préparé au préalable, est introduit

tel quel dans le petit tube (1). Cependant, on peut aussi in-

troduire séparément dans le petit tube (1) le latex réactif

(31) constituant le liquide réactif (30) et l'échantillon d'es-

sai (32] contenant de l'anticorps ou de l'antigène, pour pro-

voquer le mélange du réactif et de l'échantillon dans ce petit tube puis la réaction du mélange pendant son déplacement dans le tube. Dans ce cas, on aspire successivement par l'ajutage

C11) le latex réactif (31), dont les particules sont sensibi-

lisées par de l'antigène ou de l'anticorps et qui est contenu dans un récipient (21), l'échantillon d'essai (32) (liquide à vérifier et qui contient peut-être de l'anticorps ou de l'antigène) contenu dans un récipient (22), et le liquide de lavage (19) contenu dans la cuvette de lavage (18). Il est alors intéressant de ne pas aspirer de l'air entre le latex réactif (31) et l'échantillon d'essai (32), mais d'aspirer suffisamment d'air pour qu'une couche convenable d'air se

forme entre les deux liquides ci-dessus et le liquide de lava-

ge (19). Ainsi, le réactif (31) et l'échantillon d'essai (32) se mélangent progressivement l'un à l'autre dans la partie supérieure de l'ajutage (11) puis dans le petit tube (1) qui lui est raccordé, en prenant la forme d'une vacuole (3) du

liquide.réactif (30).

* On peut répéter ces opérations et remplacer un échantillon d'essai par un nouvel échantillon d'essai, ce qui permet d'effectuer en continu une mesure sur un certain nombre

d'échantillons d'essais.

La figure 7 montre un exemple dans lequel on utilise, à la place de l'ajutage d'aspiration (11), un tube ramifié comportant deux orifices d'aspiration. Dans ce cas, le latex réactif (31) et l'échantillon (32) sont séparément aspirés et s'écoulent ensemble pour former le liquide réactif

(30). On notera au passage que le lavage d'un ajutage d'aspi-

ration C11) peut ainsi être effectué seulement du côté de l'échantillon d'essai ou, si nécessaire, des deux côtés en

même temps, celui du réactif et celui de l'échantillon d'essai.

Il est à peine besoin de rappeler que si plusieurs récipients (22) contenant des échantillons d'essai sont montés sur un support (23) d'échantillons à rotation intermittente, il devient possible d'effectuer automatiquement et en continu des mesures sur un certain nombre d'échantillons d'essai

De cette façon, le latex réactif (31) et l'é-

chantillon d'essai (32) sont préparés afin de pouvoir être aspirés séparément à un état de non-miscibilité' on peut évi-

ter les difficultés des opérations de mélange et d'agitation du réactif et de l'échantillon avant leur aspiration;et l'on peut fixer le temps qui s'écoule après le mélange du réactif

et de l'échantillon d'essai au point de convergence des bran-

ches du tube jusqu'au début de la mesure, ce qui permet de saisir facilement et de manière avantageuse des variations temporaires de l'état d'agglutination. En outre, en adoptant une disposition telle que celle représentée sur la figure 7 et qui permet d'effectuer une action automatique et continue d'aspiration, on peut aussi économiser beaucoup de travail et de main-d'oeuvre et éviter la nécessité d'une surveillance constante. Dans tous les exemples ci-dessus, on a prévu

la possibilité de mesurer le coefficient de transmission pen-

dant le lent déplacement de la vacuole (3) telle quelle dans le petit tube (1), mais l'on peut également envisager de mesurer le coefficient de transmission de la suspension (41) seule en arrêtant le déplacement pendant un moment à l'instant de la mesure. Par ailleurs, si le dispositif (12) de mesure optique est séparé du petit tube (1), on peut enlever de l'appareil ce petit tube (1) après l'arrêt.de l'écoulement, monter le tube sur ou dans le dispositif (123 et le soumettre ensuite à

la mesure envisagée.

Dans les exemples ci-dessus, la description a

concerné l'utilisation des coefficients de transmission mais 1 4

il va de soi que l'on peut effectuer aussi la mesure en utili-

sant de la lumière diffusée ou diffractée ou de la lumière

réfléchie. Le petit tube (1) à utiliser dans la présente inven-

tion est en général de forme typiquement cylindrique mais sa section ne se limite pas toujours à un cercle et elle peut prendre d'autres formes comme celles d'un ovale, d'un carré ou d'autres encore. On peut aussi utiliser non seulement un tube droit mais aussi un tube énroulé en serpentin de manière à provoquer un peu d'un effet d'agitation. =

La description ci-dessus a concerné la réaction

d'agglutination des particules de latex sensibilisées par de l'antigène ou de l'anticorps. On peut cependant aussi envisager l'application de la présente invention bien au-delà du cadre ci-dessus à divers cas comme, par exemple, lorsqu'une certaine

action mécanique ou physique s'ajoute à l'effet de suspension de par-

ticules courantes, ou lorsque l'on ajoute différents genres de

réactifs ou de substances à vérifier pour mesurer la réacti-

vité, la stabilité ou.d'autres caractéristiques, etc. Comme décrit cidessus, la présente invention

concerne notamment le cas o une suspension, formée d'un li-

quide réactif et de particules, est divisée en deux parties,

une couche d'accumulation de caillots agglutinés et une sus-

pension de particules non agglutinées, cependant que l'on pro-

voque le lent déplacement dans l'ensemble dans un petit tube afin de mesurer par voie optique la concentration du liquide

réactif formé par la couche d'accumulation des caillots agglu-

tinés et la suspension des particules non agglutinées, afin de déterminer un degré d'agglutination des particules, cette

mesure pouvant être effectuée quantitativement avec une ex-

cellente reproductibilité objective.

Ainsi, la présente invention n'exige pas la dilu-

*tion par étapes, à chaque fois, d'un seul et même échantillon

et elle n'exige pas d'opérations compliquées comme une sépara-

tion par centrifugation et les opérations analogues. Il en

résulte que l'invention permet d'effectuer en continu des me-

sures sur un grand nombre d'échantillons et, en même temps, de résoudre des problèmes comme la diminution de la sensibilité de la mesure et la mauvaise reproductibilité, qui apparaissent lorsque la mesure est effectuée sur un mélange de caillots

agglutinés et de particules non agglutinées. Ainsi, les ingré-

dients immunochimiques peuvent être mesurés simplement et avec

exactitude par suite de l'observation de la réaction d'agglu-

tination d'un latex sensibilisé.

Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'in-

vention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil de détermination quantitative d'un

degré d'agglutination de particules.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1.Procédé de détermination quantitative du degré

d'agglutination de particules, caractérisé en ce qu'il con-

siste à: provoquer le lent déplacement, dans un petit

tube, d'un liquide, contenant des caillots préalablement ag-

glutinés, ou d'une ou plusieurs substances proches de l'agglu-

tination, sous forme d'une goutte ou vacuole située entre deux couches avant et arrière d'un fluide qui ne se mélange pas à ce liquide; laisser s'accumuler à l'avant de la vacuole les caillots agglutinés, contenus à l'origine dans cette vacuole ou qui s'y sont nouvellement formés pendant son déplacement et mesurer, après un laps de temps approprié, à l'aide d'un dispositif optique le degré d'agglutination de ce liquide constitué d'une couche d'accumulation des caillots agglutinés

et d'une suspension de particules non agglutinées.

2. Procédé de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon la revendication 1, caractérisé en ce que liquide est un liquide réactif composé

d'une suspension de particules et d'une ou plusieurs substan-

ces ajoutées en vue de leur agglutination avec ces particules.

3. Procédé de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension de particules et la ou les substances destinées à s'agglutiner avec ces particules sont introduites successivement ou séparement dans le petit tube

en y étant aspirées à l'aide d'un ou plusieurs ajutages d'aspi-

ration, et en ce qu'on en provoque le déplacement vers l'avant

du petit tube cependant que les particules et la ou les subs-

tances se mélangent pendant ce déplacement.

4. Procédé de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon l'une quelconque des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on mesure à l'aide

- d'un dispositif optique la concentration des particules non agglutinées dans la partie du liquide autre que celle comportant

une accumulation des caillots agglutinés au sein de la vacuole.

5. Procédé de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise de l'an-

ticorps ou de l'antigène et, comme particules, des particules sensibilisées revêtues d'une émulsion contenant éventuellement

de l'antigène ou de l'anticorps.

6. Procédé de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise, comme support des particules

sensibilisées, des particules d'un latex.

7. Procédé da détermination quantitative du de-gré d'agglutination de particules selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4, caractérise en ce qu'on utilise de

l'air, un gaz inerte ou de la silicone bomme fluide ne se

mélangeant pas au liquide réactif.

8. Procédé de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on introduit,

entre les gouttes ou vacuoles du liquide réactif, des gouttes

ou vacuoles d'un liquide de lavage lorsque l'on doit déter--

miner en continu le degré d'agglutination de vacuoles respec- -

tives de liquides réactifs.

9. Procédé de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que L'on effectu e

indépendamment l'une de l'autre les deux suites d'opérations consistant l'une à séparer l'un de l'autre ou les uns des autres, par interposition de gouttes ou vacuoles d'un liquide de lavage, le liquide réactif ou ses constituants individuels que l'on introduit dans le petit tube et l'autre à mesurer les propriétés optiques respectives des couches résultant de

la division en deux de chaque vacuole du liquide réactif.

10. Appareil de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules, cet appareil (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend: au moins un ajutage (11) aspirant un liquide (30) contenant des caillots agglutinés au préalable, ou une

ou plusieurs substances proches de l'agglutination, en alter-

nance avec un fluide qui ne se mélange pas à ce liquide un petit tube (1) relié à l'ajutage ou aux ajutages (11); un dispositif de-mesure optiques (12) placé sur le côté du petit tube (1); et une pompe d'aspiîration (13) provoquant le lent

déplacement, vers l'avant, d'une vacuole (3) de liquide réac-

tif (30) dans le petit tube (1), sous -l'effet de l'aspira-

tion;. le dispositif de mesure optique (12) décelant la différence des propriétés optiques de deux couches, l'une qui est la couche (51) d'accumulation des caillots agglutinés (5) et l'autre étant une suspension (41) de particules non agglutinées, ces deux couches se formant à l'intérieur de la vacuole (3) au cours de son lent déplacement dans le petit tube (1), ou

ce dispositif (12) décelant la variation des propriétés opti-

ques de l'une des couches ou des deux couches, les résultats

ainsi décelés étant affichés sur un dispositif (17) d'affi-

chage.

11. Appareil de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon la revendication -10, caractérisé en ce qu'il comporte un ajutage (11) présentant

un orifice pour l'aspiration, successivement, de la suspen-

sion de particules (31),de la ou des substances (32) destinées à s'agglutiner avec ces particules et d'un liquide de lavage

12. Appareil de détermination quantitative du degré d'agglutination de particules selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte deux ajutages dont chacun présente un orifice d'aspiration ou un seul ajutage comportant deux orifices d'aspiration de façon que, séparément, un orifice aspire une suspension de particules, et l'autre orifice aspire un liquide contenant un réactif et une substance ou échantillon d'essai.

13. Appareil de détermination quantitative du

degré d'agglutination de particules selon l'une des revendica-

tions 11 et 12, caractérisé en ce qu'il comporte des récipients (22) d'échantillons d'essai montés en nombre considérable sur un support (23) à rotation intermittente, ce qui permet de prélever en continu et successivement de la matière dans

chaque récipient (22). -