FR2485403A1 - Procede et dispositif permettant d'obtenir de fines couches de matiere, notamment de gel - Google Patents

Abstract

UN DISPOSITIF 10 PERMETTANT D'OBTENIR DE FINES COUCHES DE GEL COMPORTE UN SUPPORT HORIZONTAL 12 SUR LEQUEL REPOSENT LA SECONDE PLAQUE 18 D'UN MOULE ET UNE PLAQUE AUXILIAIRE 16, ET SUR LES COTES OPPOSES DUQUEL SONT MONTES DES ORGANES 22 DE GUIDAGE LATERAL, ENTRE LESQUELS EST AJUSTEE LA PREMIERE PLAQUE 20 DUDIT MOULE, QUI PEUT ETRE DEPLACEE DANS UNE DIRECTION A PAR UN DISPOSITIF DE COMMANDE 24 A BROCHE FILETEE 26. LES PLAQUES 18 ET 20 DELIMITENT UN ESPACE INTERMEDIAIRE DANS LEQUEL EST INTRODUITE UNE MATIERE FLUIDE CONSTITUANT LA COUCHE. CET ESPACE EST ISOLE HERMETIQUEMENT PAR DES BANDES D'ETANCHEITE 44 DONT L'EPAISSEUR CORRESPOND A CELLE DE LA COUCHE A OBTENIR. UN AUTRE DISPOSITIF 36 PERMET D'INTRODUIRE UNE QUANTITE SUPPLEMENTAIRE DE MATIERE FLUIDE.

Description

Procédé5 et dispositif permettant d'obtenir de fines

couches de matière, notamment de gel.

La présente invention se rapporte à-un procédé

permettant d'obtenir de fines couches de matière, notam-

ment de gel, dans lequel la matière fluide constituant

la couche est placée entre une première surface d'un mou-

le et une seconde surface de ce moule, disposée à une

faible distance parallèlement à la première surface. L'in-

vention concerne également un dispositif permettant la

mise en oeuvre de ce procédé.

Dans un procédé connu de ce type, la matière fluide constituant la couche est coulée de haut en bas

dans un moule préparé disposé verticalement. Il s'est avé-

ré que ce procédé connu n'est pas approprié pour fabriquer des couches de gel exemptes de bulles et présentant une

épaisseur inférieure à environ 0,4 mm.

La présente invention a par conséquent pour ob-

jet un procédé grâce auquel de fines couches exemptes de

bulles peuvent être réalisées.

Selon les caractéristiques essentielles du procé-

dé de l'invention, une première partie du moule, présen-

tant une première surface de ce dernier, et une seconde partie dudit moule, comportant sa seconde surface, sont déplacées parallèlement l'une à l'autre à partir d'une position initiale, dans laquelle lesdites surfaces du moule se recouvrent légèrement et sont parallèles à une faible distance l'une de l'autre, à une position extrême, dans laquelle lesdites surfaces sont en regard l'une de

l'autre; en outre,la matière fluide constituant la cou-

che est dirigée, dans ladite position initiale et lors

du déplacement parallèle, vers la zone initiale d'un es-

pace intermédiaire compris entre lesdites surfaces du moule ou plaques, au voisinage d'un bord antérieur de la première surface ou plaque du moule, perpendiculaire à la direction du déplacement et situé déjà en regard de la

première surface ou plaque dans ladite position de départ.

Grâce à ce déplacement des parties du moule

l'une au-dessus de l'autre, accompagné simultanément d'u-

ne introduction de matière fluide dans la zone initiale précitée, il est possible d'obtenir de manière simple des couches très minces exemptes de bulles et présentant seu- lement une épaisseur de 0,02 mm. Toutefois, des couches plus épaisses peuvent également être réalisées, dont l'épaisseur atteint jusqu'à 1,5 mm et au-delà. Le procédé proposé par l'invention est extrêmement simple et peut

être mis en oeuvre avec succès par des personnes inexpé-

rimentées. La durée du traitement est courte, de sorte

qu'environ 1 minute seulement est nécessaire pour fabri-

quer une couche de gel de 200 mm de longueur. Dans les couches pouvant être obtenues grâce à l'invention et présenter de faibles épaisseurs, l'effet de capillarité

est tellement fort que la matière fluide constituant la.

couche demeure entre les surfaces horizontales du moule, sans qu'il faille utiliser des garnitures d'étanchéité particulières. A l'aide du procédé selon l'invention, on peut fabriquer de manière répétitive des couches de gel présentant des propriétés déterminées. Ce procédé peut être appliqué sans difficulté aussi bien à des couches de gel dont la concentration en monomère est élevée qu'à de telles couches à faible concentration de monomère. De même, il est possible d'obtenir aisément des couches de gel de grande superficie, présentant par exemple une

longueur dépassant 200 mm et une largeur dépassant 20 mm.

De minces couches de gel sont nécessaires pour effectuer, entre autres, une-électrophorèse de zones, notamment pour la dissociation en séquences d'ADN, pour l'électrophorèse sur gel de SDS et pour la focalisation isoélectrique. Dans ces techniques, il est avantageux

d'utiliser des couches de gel d'épaisseurs particulière-

ment faibles, étant donné que le gradient thermique est faible sur l'épaisseur de la couche; que l'échauffement par effet Joule par surface et unité de champ électrique est faible et que, par conséquent, de grandes puissances

de champ sont permises; que la durée nécessaire à la colo-

ration et à la décoloration est considérablement moindre;

et, enfin, qu'une moins grande quantité de matière expéri-

mentale est requise, ce qui accroit la sensibilité.

Il est particulièrement simple de mettre en oeu-

vre le procédé selon l'invention dans un dispositif hori-

zontal, en plaçant la première partie du moule ( comportant la première surface de ce dernier orientée horizontalement)

au-dessus de la seconde partie dudit moule, puis en dépo-

sant, notamment goutte à goutte, la matière fluide consti-

tuant la couche sur la seconde surface dudit moule, dans la région du bord antérieur de la première surface de ce dernier.

Pour pouvoir supprimer une bulle-d'air emprison-

née dans l'espace intermédiaire lors du déplacement paral-

lèle des parties du moule, ces dernières-sont légèrement déplacées entretemps dans des sens opposés, jusqu'à ce

que ladite bulle d'air sorte dudit espace intermédiaire.

Par suite de l'effet de capillarité exercé par les deux surfaces du moule rapprochées l'une de l'autre, il est suffisant, en présence de couches ne présentant pas de

trop grandes longueurs ( par exemple une longueur n'excé-

dant pas 30 cm), d'isoler hermétiquement l'espace inter-

médiaire au voisinage des bords latéraux des surfaces du

moule parallèles à la direction du déplacement de ces der-

nières. A cet effet, on utilise des bandes d'étanchéité

exerçant une faible friction, notamment des bandes de poly-

tétrafluoréthylène, dont l'épaisseur correspond à celle de la couche mince à fabriquer, et qui sont intercalées entre les parties du moule en forme de plaques, à proximité

des bords latéraux de ces parties.

En présence de couches de plus grande longueur, il est à craindre que des bulles ne soient emprisonnées

dans l'espace intermédiaire, dans la région du bord anté-

rieur de la seconde surface du moule ( seconde partie infé-

rieure de ce dernier) parallèle au bord antérieur de la

première surface et situé le plus près de ce bord antérieur.

Pour empêcher ce phénomène, ledit espace intermédiaire est isolé hermétiquement dans la zone précitée, comme proposé par l'invention, au moins lors du déplacement

parallèle des plaques. A cet effet, une bande d'étanchéi-

té est disposée de préférence sur la seconde surface du

moul e.

En variante ou en plus, de la matière fluide sup-

plémentaire constituant la couche peut être déposée dans cette région, ce qui empêche alors avec certitude la

pénétration de bulles dans l'espace intermédiaire.

En position initiale, les surfaces du moule ne

se recouvrent que légèrement, par exemple sur une lon-

gueur de 5 mm mesurée dans le sens du déplacement, car, en présence d'un recouvrement plus important, on ne peut plus garantir une répartition, uniforme par suite de la capillarité et exempte de bulles, dans tout l'espace

intermédiaire à l'instant considéré, de la matière flui-

de déposée en position de départ dans la zone initiale précitée. Donc, du fait que les couches de guidage ne se

recouvrent que faiblement en position initiale, un guida-

ge de la première partie du moule sur la seconde partie de ce dernier ne peut être obtenu que difficilement, au

moins lorsque ces deux parties sont en forme de plaque.

Par conséquent, l'invention propose de déplacer la premié-

re partie du moule sur la seconde partie de ce dernier

par l'intermédiaire d'un organe auxiliaire de même hau-

teur que ladite seconde partie et placé à côté de cette dernière. Lorsque cet organe auxiliaire est juxtaposé par conformation à la seconde partie du moule adjacente,

il est à craindre que, par suite de l'effet de capillari-

té, la matière fluide soit aspirée de l'espace intermé-

diaire compris entre les première et seconde parties du

moule,et pénètre entre ledit organe auxiliaire et la pre-

mière et/ou seconde partie. Conformément à l'invention, pour éviter ce risque, l'organe auxiliaire et la seconde partie du moule sont juxtaposés à un faible intervalle

l'un de l'autre.

Pour accroître la vitesse du procédé de fabrica-

tion et réduire le risque de formation d'inclusions de bulles d'air, au moins l'une des surfaces constituant le moule est soumise à un traitement préalable gràce auquel cette surface repousse la matière fluide constituant la

couche. Dans ce cas, ladite surface peut être rendue hydro-

phobe ou bien être revêtue d'un matériau repoussant le gel. D'autre part, il est très souvent avantageux d'assurer une bonne cohésion entre les surfaces du moule et la couche. A cet effet, au moins l'une des surfaces constituant le moule est soumiseà un traitement préalable

destiné à améliorer l'adhérence de la matière de la cou-

che sur ladite surface. On obtient une adhérence covalente

du gel entièrement polymérisé à la surface du moule lors-

que, comme proposé par l'invention, cette dernière est soumise à un traitement au silane ( hydrure de silicium),

notamment du type y- méthacryloxypropyltriméthoxy-silane.

De préférence, on utilise un gel de polyacrylamide conju-

gué avec une partie de moule en polyester, en polystyrène

ou en verre.

Commodément, pour pouvoir, lorsqu'on effectue l'électrophorèse, examiner plusieurs échantillons à l'aide

d'une couche de gel, on utilise un dispositif d'introduc-

tion répétée d'échantillons, qui, présentant par exemple une forme comparable à celle d'un peigne e.t comportant des réceptacles individuels d'échantillons formés entre

les dents du peigne, est disposé dans l'espace intermé-

diaire, à proximité du bord antérieur de la première surface du moule. Cette introduction répétée peut avoir lieu soit avant le déplacement parallèle des plaques, dans la position initiale de ces dernières, soit après ce déplacement parallèle, auquel cas, pour faciliter éventuellement cette introduction répétée, des organes

d'écartement entrent en action entre les surfaces du mou-

le avant le déplacement parallèle de ces dernières. Ces organes d'écartement peuvent être à nouveau démontés

après qu'a eu lieu l'introduction répétée d'échantillons.

Après le déplacement parallèle des plaques, il est avantageux que ces parties du moule soient pressées l'une contre l'autre au moyen de dispositifs de serrage, ce qui permet d'ajuster avec précision l'intervalle sépa-

rant les surfaces du moule, délimité par les bandes d'é-

tanchéité et déterminant l'épaisseur de la couche, ainsi que de manipuler facilement l'ensemble constitué des deux parties pour accomplir d'autres étapes du procédé. Une telle autre étape peut consister en un traitement par polymérisation au moyen de surfaces du moule disposées

verticalement ou horizontalement. Une telle polymérisa-

tion intéresse en premier lieu des couches de gel.

Le matériau dont sont consitutées les parties

du moule, au moins dans la région des surfaces de ce der-

nier, est de préférence un tissu de matière plastique, en particulier un tissu de fibres de polyamide ( Nylon), une pellicule cellulosiquetransparente ( Cellophane) du polystyrène, un polyester ou du verre. Ces matériaux satisfont aux conditions devant être remplies par un

substrat de gel. Ils sont électriquement isolants, pré-

sentent une forte conductibilité thermique, sont trans-

parents, n'entrent pas en réaction avec les colorants, résistent aux produits chimiques, ont des dimensions stables, sont flexibles si nécessaire et permettent de sectionner des parties du gel. On utilisera de préférence un polyester, du polystyrène ou du verre, car le gel

polymérisé adhère à ces substances par une liaison cova-

lente. Conformément à l'invention, au moins l'une des

parties du moule utilisées consiste en une plaque pou-

vant être chauffée thermostatiquement. La plaquette de mesurage, comprenant les deux parties du moule et la couche intercalée de gel entièrement polymérisé,peut être directement utilisée dans un dispositif de mesurage par électrophorèse. La plaque chauffante immédiatement en contact avec la couche de gel assure la haute constance thermique de cette couche, nécessaire pour effectuer l'électrophorèse. En outre, selon l'invention, au moins l'une des parties du moule consiste en une plaque de verre. Des plaques de verre permettent d'observer le gel et elles

sont aisément disponibles en présentant la qualité super-

ficielle et la planéité requises.

Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'inven-

tion, il est proposé un dispositif comportant un sup-

port horizontal de la seconde partie du moule et éventuel-

lement de l'organe auxiliaire, ainsi que des organes de guidage latéral solidaires dudit support, sur deux côtés

opposés de ce dernier, et entre lesquels la première par-

tie du moule est ajustée et peut être déplacée le long

desdits organes de guidage.

Des supports individuels sont superflus pour la seconde partie du moule et l'organe auxiliaire lorsque ces derniers sont ajustés entre les organes de guidage latéral. Conformément à l'invention, le support consiste en un rail profilé en U ouvert vers le bas, sur les faces externes des branches duquel sont montés les organes de guidage latéral, conformés sensiblement en L, et sur la face supérieure horizontale duquel sont appliqués la

seconde partie du moule et l'organe auxiliaire. Cet agen-

cement est robuste et d'une fabrication peu onéreuse.

Pour faciliter la réalisation de couches minces, notamment lorsqu'il convient de fabriquer des couches de gel particulièrement longues ( d'une longueur dépassant

200 mm), il est très avantageux d'assurer le déplace-

ment relatif des parties du moule à l'aide d'un mécanis-

me d'entraînement, de préférence un dispositif de comman-

de à broche. Ce mécanisme d'entraînement peut alors agir sur la première partie du moule par l'intermédiaire d'un arceau pivotant. Ainsi, le dispositif d'entraînement peut être plus facilement accouplé à la première partie

du moule et en être désaccouplé. De préférence, la liai-

248540t son entre ledit arceau et ladite première partie est

assurée par un étrier solidaire de ladite partie.

Pour recueillir la matière fluide constituant la couche et s'écoulant occasionnellement,en service,des bords latéraux des surfaces de guidage, l'invention propo- se de monter sur chacune des deux branches du rail en U un rail collecteur parallèle audit rail en U, saillant latéralement, également configuré en U et ouvert vers le haut. Conformément à l'invention,.pour empêcher la pénétration de bulles d'air dans l'espace intermédiaire à partir de la face inférieure de la première partie

( supérieure) du moule ( donc dans la région du bord an-

térieur de la seconde surface de la partie inférieure du

moule), il est prévu d'introduire une quantité supplémen-

taire de matière dans cette zone, c'est-à-dire dans l'in-

tervalle compris entre la seconde partie du moule et l'organe auxiliaire. Dans ce cas, on utilise de préférence un tube percé d'orificesde sortie et disposé à proximité immédiate du bord antérieur de la seconde surface du moule. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention permettant d'obtenir de minces couches de matière; la figure 2 est une vue en plan du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une vue détaillée en plan avec arrachement illustrant le dispositif des figures 1 et 2 lors de l'addition de matière constituant une couche la figure 4 est une vue en élévation d'une

seconde forme de réalisation -

la figure 5 est une vue en plan du dispositif de la figure 4; et

la figure 6 est une coupe transversale du dispo-

sitif des figures 4 et 5, selon la ligne VI-VI de ces figures. Dans une première forme de réalisation illustrée sur les figures 1 à 3, le dispositif selon l'invention permettant d'obtenir de minces couches de matière, porte globalement la référence 10. Ce dispositif comporte un

support allongé 12 présentant une face supérieure horizon-

tale 14. Sur cette face 14, sont appliquées à faible dis-

tance l'une de l'autre deux plaques rectangulaires en ver-

re, à savoir une plaque 16, située à gauche en observant la figure 1, et une plaque 18 de mêmes dimensions. Une troisième plaque de verre 20, posée sur les deux plaques

16 et 18, est déplacée au moyen d'un mécanisme d'entrai-

nement, de la manière décrite ci-après, d'une position initiale ( figure 3) à une position finale ( figure 2),

en franchissant des positions intermédiaires ( figure 1).

Etant donné que, dans la position extrême illustrée sur

la figure 2, les deux plaques de verre 18 et 20 sont super-

posées et donnent naissance à un moule dans lequel est introduite de la manière décrite ci-après, entre ces deux plaques 18 et 20, la matière constituant la couche ( cette matière, c'est-à-dire le gel, étant polymérisée dans ledit moule),la plaque supérieure en verre 20 et

la plaque inférieure en verre 18 seront dénommées respec-

tivement " première plaque du moule " et " seconde plaque du moule " dans la suite du présent mémoire. La plaque inférieure 16 en verre, située à gauche sur les figures 1 à 3, sera désignée ci-après par l'expression " plaque

auxiliaire ".

Les-trois plaques 16, 18 et 20 sont ajustées entre des organes latéraux de guidage 22, montés sur les

côtés longitudinaux du support 12. Cependant que la pla-

que auxiliaire 16 et la seconde plaque 18 du moule sont immobilisées sur la face supérieure 14 du support 12, la

première plaque 20 dudit moule est mobile, entre les or-

ganes de guidage latéral, en direction d'une flèche A sur la figure 1 ( et dans la direction opposée). Cette première plaque 20 est déplacée de sa position initiale ( figure 3) à sa position extrême ( figure 2) au moyen d'un dispositif de commande par broche désigné globalement par la référence 24. Ce dispositif 24 comporte une bro- che filetée 26 qui, parallèle à la direction longitudinale du support 12, s'étend en dessus de ce dernier et est

montée rotative, par ses deux extrémités, dans des flas-

ques 28 qui sont fixés à leur tour audit support 12.

A son extrémité gauche ( en observant les figures 1 et 2),

la broche filetée 26 est entraînée par un moteur électri-

que 30. Un organe d'entraînement 32, mobile sans pouvoir

tourner sur la broche 26, est assujetti à la face supé-

rieure d'un étrier 34, qui est immobilisé à son tour sur

la première plaque 20 du moule. Par conséquent, urne rota-

tion de la broche filetée 26 entraîne un déplacement de

ladite plaque 20 dans le sens de la flèche A, par l'in-

termédiaire de l'organe d'entraînement 32 et de l'étrier 34.

Les figures 1 et 2 illustrent encore schématique-

ment un dispositif, référencé globalement par 36, d'ali-

mentation en matière supplémentaire constituant la couche.

Ce dispositif n'est pas représenté sur la figure 3 dans un but de simplification. Comme le montre schématiquement la figure 2, le dispositif d'alimentation 36 comporte une pompe 38 ( non représentée sur la figure 1) sous la forme d'une seringue qui, par l'intermédiaire d'un tube souple 40, pompe du gel d'un tube mince 42 percé de trous. Le diamètre interne d'un tel tube peut mesurer, par exemple, 1,5 mm. Le tube 42 comble un intervalle

compris entre la plaque auxiliaire 16 et la seconde pla-

que 18 du moule.

Dans la région des bords latéraux, parallèles à la direction de déplacement A, de la plaque auxiliaire

16 et de la seconde plaque 18 du moule, une bande d'é-

tanchéité respective 44 est appliquée sur ces deux pla-

ques 16 et 18 ( figures 2 et 3). Cette bande d'étanché-

ité est constituée par du polytétrafluoréthylène ( Té-

flon); l'épaisseur de cette bande 44 correspond à l'é-

paisseur souhaitée de la couche mince à fabriquer.

Les plaques 18 et 20 du moule ( tout comme la plaque auxiliaire 16) consistent, comme mentionné ci-

avant, en des plaques de veirre, substance particulière-

ment bien adaptée pour constituer un substrat du gel, de préférence d'un gel de polyacrylamide. Des plaques en un polyester sont également bien appropriées. Ces plaques peuvent être soumises à un traitement superficiel décrit ci-après et ayant pour conséquence que le gel entièrement polymérisé adhère bien grâce à des forces d'adhérence covalentes. En outre, le matériau utilisé comme substrat du gel peut également être une pellicule cellulosique

transparente ( Cellophane), du polystyrène ou un polya-

mide ( Nylon).

Le traitement superficiel visant à améliorer

l'adhérence du gel comprend les étapes de procédé sui-

vantes: 1. la surface est lavée ( à l'aide d'acétone lorsqu'elle est en verre, à l'aide d'éthanol ou d'isopropanol lorsqu'elle consiste en un polyester),puis séchée 2. on prépare une solution A et une solution B solution A: 3 ml H20 et 0,3 ml d'acide acétique ( à

100 %);

solution B: 100 ml d'éthanol + 0,3 ml de silane ( hydrure de silicium); cette solution B doit être agitée généreusement, 3. on mélange la solution A et la solution B, ce qui donne une solution C. Les étapes 2 et 3 ne doivent

pas excéder 2 minutes; la solution C doit être im-

médiatement utilisée, car le silane est rapidement hydrolisé; 4. la solution C est appliquée sur la surface à traiter ( elle est pulvérisée ou appliquée à l'aide d'un tissu ou d'un papier non pelucheux, ou bien l'objet à nettoyer est plongé dans cette solution C). On

laisse agir cette solution 2 minutes sur la surface.

Ensuite cette surface est séchée à l'aide d'un tissu ou d'un papier non pelucheux, 5. la surface est échauffée pendant 15 minutes, jusqu'à 1000 pour le polyester et jusqu'à 1200 pour le verre.

Il en résulte une surface sèche et exempte de taches.

Dans certaines circonstances, il est possible de ne pas effectuer cette opération d'échauffement; et 6. les plaques de polyester ou de verre ainsi traitées peuvent être utilisées immédiatement ou bien stockées en vue d'une utilisation ultérieure. Avant d'utiliser la plaque, cette dernière est frottée au moyen d'un

papier ou d'un tissu non pelucheux, qui a été préala-

blement imprégné d'éthanol afin de supprimer l'excé-

dent de silane. Dès que la surface est à nouveau sèche, la plaque de polyester ou de verre peut être utilisée

pour la fabrication de la couche de gel.

Dans certains cas, il s'est avéré avantageux,

avant de procéder à la première étape susmentionnée, d'im-

merger la plaque de polystyrène pendant 10 minutes dans.

du NaOH à 20% ( société Merck), ce qui peut entraîner

une réduction de la largeur des bandes ou fractions pro-

téiniques. Il s'est avéré particulièrement avantageux que le silane utilisé dans l'étape numéro 2 consiste en du T méthacryloxypropyltriméthoxy-silane ( société Wacker-Chemie, Munich). Ce silane est relativement sans

danger et il permet d'obtenir les meilleurs résultats.

En présence d'un gel de polyacrylamide, il s'est avéré commode d'utiliser des feuilles de polyester du type Hostaphan " BN 100 ou BN 180, fabriquées par la société Kalle. Il convient à présent de décrire la fabrication

de minces couches de gel exemptes de b-ulles, d'une épais-

seur inférieure à 0,4 mm, à l'aide du dispositif 10 dé-

crit en regard des figures 1 à 3. Il est assez facile de fabriquer des couches de gel-ne comportant aucune bulle et dont l'épaisseur est située dans une plage de 1,5 mm à 0,02 mm. De telles couches minces de gel sont notamment

utilisées avec succès dans des montages de mesure électro-

phorétique, par exemple lors de la dissociation de macro-

molécules biologiques. Après que les surfaces ( surfaces du moule),

appliquées contre la couche, des première et seconde pla-

ques 18 et 20 du moule ont été soumises au traitement -préalable décrit ci-avant, la seconde plaque 18 est placée à côté de la plaque auxiliaire 16 sur le support 12 du dispositif 10 ( figure 1). Au lieu de consister en une

plaque de verre, la seconde plaque 18 du moule peut égale-

ment être une plaque chauffée thermostatiquement et permet-

tant de manière simple un échauffement de la couche de gel,

par exemple dans un dispositif de mesurage par électropho-

rése. Le substrat de la couche de gel peut consister en

une feuille de polyester entre la plaque chauffante et la-

dite couche de gel, ou bien entre cette dernière et la

première plaque 20 du moule. Dans ce dernier cas, la feuil-

le de polyester n'empêche pas la transmission de chaleur de ladite plaque chauffante à ladite couche de gel. A cet effet, quelques gouttes d'une solution de glycérine à 5% sont aspergées à la surface de la plaque chauffante ou de

la première plaque 20 du moule, puis la feuille de polyes-

ter est ensuite appliquée à l'aide d'un cylindre en caout-

chouc sur la plaque. La surface libre de la feuille de

* polyester a été préalablement soumise au traitement super-

ficiel décrit ci-avant ( étape5l à 6).

La plaque auxiliaire 16 présente une épaisseur exactement égale à celle de.la seconde plaque 18 du moule, qui est située à côté d'elle à une faible distance, de sorte que les faces supérieures respectives de ces plaques, orientées vers le haut, se trouvent dans un même plan. Les deux bandes d'étanchéité 44 mentionnées ci-avant sont alors appliquées sur les bords latéraux respectifs des deux plaques 16 et 18, parallèlement à la direction de déplacement A. Ensuite, la prefmière plaque 20 du moule

est appliquée sur lesdites bandes 44, sa surface ( premi-

ère surface du moule) étant orientée vers le bas, et cette plaque 20 est ajustée entre les organes de guidage 22. Dans sa position initiale illustrée sur la figure 3, ladite première plaque 20 est appliquée en grande partie sur la plaque auxiliaire 16 ( par l'intermédiaire des bandes d'étanchéité 44), mais elle fait sensiblement saillie au-delà de la seconde plaque 18, d'une longueur de recouvrement a d'environ 5 mm ( figure 3). La longueur de recouvrement a correspond à la distance comprise entre

les bords des plaques orientés perpendiculairement à la-

direction de déplacement A et situés le plus près les uns

des autres, c'est-à-dire un bord antérieur 48 de la pre-

mière plaque ( supérieure) 20 et un bord antérieur 50

de la seconde plaque ( sous-jacente) 18. La figure 3 illustre un dispositif 52 d'introduc-

tion répétée d'échantillons, qui, en forme de peigne, comporte des dents 54 dont les extrémités libres sont avancées sous le bord antérieur 48 de la première plaque 20 du moule. Ces dents partent d'un support 56 qui est coudé vers le haut, comme le montre la figure 1. Etant donné que ces dents 54 ne sont glissées sous le bord

antérieur 58 que sur une partie de leur longueur, il per-

siste, entre chaque paire respective de dents voisines,

un créneau 58 qui, ouvert vers le haut et empli éventuel-

lement de gel, permet une addition par-en hautde matière expérimentale. L'introduction répétée d'échantillons à l'aide du dispositif 52 peut, comme dans l'exemple illustré, avoir lieu soit dès que les plaques sont en position initiale, soit encore lorsque ces plaques sont en position finale, après la fabrication de la couche. Dans ce dernier cas, de minces bandes d'étanchéité supplémentaires, décalées vers l'extérieur, peuvent être appliquées à côté des

bandes d'étanchéité 44, l'épaisseur de ces bandes supplé-

mentaires dépassant d'environ 0,1 mm l'épaisseur souhaitée de la couche de gel, donc étant supérieure de 0,1 mm à

l'épaisseur desdites bandes 44. Ce léger surdimensionne-

ment facilite l'introduction des dents 54 du dispositif

52 dans la position finale de la première plaque 20 ( figu-

re 2), étant donné que l'épaisseur desdites dents 54 correspond exactement à celle des bandes d'étanchéité 44. Dès que lesdites dents 54 ont été introduites, les minces bandes d'étanchéité supplémentaires peuvent être à nouveau enlevées. A présent, à l'aide d'une seringue illustrée sur la figure 3, une matière fluide 62 constituant la couche, c'est-à-dire une solution à base de gel, est injectée sur la seconde plaque ( inférieure) 18, au voisinage du bord

antérieur 48 de la première plaque ( supérieure). Envi-

ron deux tiers de la solution préparée sont ainsi appli-

qués. La quantité de solution préparée correspond envi-

ron au triple de la quantité théoriquement suffisante pour combler l'espace intermédiaire entre les plaques 18 et

du moule.

Cet espace intermédiaire séparant les plaques

18 et 20 dans la position initiale illustrée sur la fi-

gure 3,et présentant une largeur d'environ 5 mm corres-

pondant à la longueur de recouvrement a, est momentané-

ment comblé par'la solution de gel 62 injectée, par sui-

te des forces capillaires présentes entre lesdites pla-

ques 18 et 20,qui ne sont éloignées l'une de l'autre que de 0,02 mm à 1,5 mm. Ensuite, la première plaque 20 du moule est déplacée lentement dans la direction A, soit manuellement, soit par le dispositif de commande 24 à broche représenté sur les figures 1 et 2. A cet effet, l'étrier 34 doit préalablement être posé sur la première

plaque 20 et l'organe d'entraînement 32 doit être assu-

jetti à cet étrier 34. Lors du déplacement, une quantité supplémentaire de solution 62 est injectée si nécessaire au moyen de la seringue 60 sur la seconde plaque 18,

devant la première plaque 20. De la sorte, la zone ini-

tiale de l'espace intermédiaire entre les plaques 18 et est continuellement alimentée en solution de gel renouvelée à proximité du bord antérieur 48 de la première plaque ( supérieure) 20. Les forces capillaires agissant entre les plaques du moule veillent à ce que l'espace intermédiaire soit comblé en permanence et complètement par de la solution de gel. Lorsque les forces capillaires sont insuffisantes ou que la vitesse de déplacement est trop importante, il peut se produire une pénétration de

bulles d'air dans la zone initiale de l'espace intermé-

diaire, à proximité du bord antérieur 50 de la seconde

plaque ( inférieure) 18, étant donné. -que la première pla-

que 20,déplacée dans la direction A,entraine par friction de la solution de gel dans cette même direction A. Donc,

pour empêcher la pénétration de bulles d'air dans la ré-

gion dudit bord antérieur 50, une quantité supplémentaire de solution est déposée dans cette zone par le dispositif d'alimentation 36 décrit ciavant. Toutefois, si des

bulles d'air sont malgré tout emprisonnées, soit au voisi-

nage du bord antérieur supérieur 48 ou du bord antérieur inférieur 50, il suffit de déplacer la première plaque 20 du moule dans la direction opposée, jusqu'à ce que les bulles d'air incluses soient à nouveau libérées. Elles

peuvent alors être chassées de la zone initiale considé-

rée au moyen d'une mince bandelette en acier inoxydable

lorsqu'elles ne s'échappent pas d'elles-mêmes à l'atmos-

phère.

Dans ces conditions, la première plaque 20 du moule est continûment déplacée à sa position finale de la figure 2, en franchissant la position intermédiaire illustrée sur la figure 1. La fabrication d'une couche de gel de forme carrée et de 200 mm de côté dure environ 1 minute. La vitesse de déplacement doit alors être la plus constante que possible. Etant donné que des forces de déplacement plus importantes doivent être appliquées

lorsque le recouvrement augmente, l'utilisation du dis-

positif de commande 24 à broche est conseillée surtout en présence de longues couches de gel ( d'une longueur

dépassant 200 mm). Ledit dispositif 24 peut être comman-

dé de telle sorte que sa broche filetée 26 tourne à une vitesse angulaire constantes même lorsque la charge est alternée. Pour atténuer la résistance par frottement et pour diminuer le risque d'inclusion de bulles d'air, l'une des faces supérieures ( surfacesdu moule), situées du côté de la couche, des plaques 18 et 20, est soumise

à un traitement préalable en vue de la rendre hydrophobe.

Dans la position finale de la première plaque 20 du moule, illustrée sur la figure 3, les plaques 18

et 20 sont assujetties l'une à l'autre au moyen de dispo-

sitifs de serrage 64 en forme d'agrafe. Du fait que la largeur du support 12 est inférieure à la largeur des

plaques 18 et 20, et que les dispositifs 22 de guidage la-

téral sont distants les uns des autres, ces dispositifs de serrage 64 peuvent être commodément montés sur les plaques 18 et 20 du moule. L'unité structurelle ainsi

constituée ( plaquette de mesurage), comprenant les pla-

ques 18 et 20 et une couche de gel intercalaire, est

ensuite soumise à un traitement par polymérisation, pen-

dant lequel elle est en outre disposée horizontalement.

Cette plaquette de mesurage est alors prête et peut

être utilisée dans un appareil de mesurage par électropho-

rèse. Les échantillons individuels peuvent, par-exemple, être introduits goutte à goutte entre les dents 54 au moyen de capillaires en verre à paroi mince, tels que ceux utilisés dans les analyses par rayons X ( société

A. MUller, Glas-und Vakuumtechnik, Berlin).

Les figures 4 à 6 représentent en détail une seconde forme de réalisation d'un dispositif 110 utilisé

pour fabriquer de minces couches de matière. Les consti-

tuants de ce dispositif 110 dont les fonctions corres-

pondent à celles des composants du dispositif 10 des figures 1 à 3 comportent les mêmes références numériques,

augmentées du nombre 100.

Un support 112 est constitué par un rail profilé en U ouvert vers le bas ( figure 6). Sur des branches et 172 de ce rail, des rails collecteurs 174 sont

fixés respectivement par des liaisons filetées non repré-

sentées. Ces rails collecteurs sont en forme de U ouvert vers le haut et, comme le montre la figure 6, ils font saillie latéralement au-delà du support 112. De ce fait, ils peuvent recueillir la solution de gel qui s'écoule

de haut en bas dans la région des bords latéraux de pla-

ques 116, 118 et 120.

Des flasques 128, sur lesquels une broche filetée 126 est montée par ses deux extrémités, sont fixés aux deux extrémités de la branche 172 ( située à droite en

observant la figure 6) et du rail collecteur correspon-

dant 174. La broche 126 est entrainée par un moteur élec-

trique 130, fixé au flasque 128 situé à droite sur les

figures 4 et 5.

La liaison avec la première plaque 120 du moule est assurée par un étrier 134 et un arceau élastique 176, qui est assujetti à son tour à un écrou baladeur 178 au moyen de deux vis 180. L'étrier 134 est rendu solidaire

de l'arceau élastique 176 par une liaison filetée démonta-

ble 186. Cette liaison filetée 186 est engagée dans une gorge 182 venue de matriçage à l'extrémité libre dudit arceau 176. L'étrier 134 est assemblé rigidement, mais de manière amovible, avec la première plaque 120 du moule, par exemple au moyen de bandes 188 adhésives sur leurs

deux faces. Une rotation de la broche filetée 126 provo-

que un entraînement de la première plaque 120. De manière simple, pour assurer la liaison entre la première plaque du moule et un dispositif 124 de commande par broche, la liaison filetée 186 est desserrée et l'arceau élastique 176 est écarté par pivotement dans le sens d'une flèche

B de la figure 6.

La figure 4 représente la position initiale de la première plaque 120 du moule. Dans cette position initiale, comme décrit ci-avant en regard des figures 1 à 3, cette première plaque 120 est déplacée dans le

sens d'une flèche A, des organes latéraux 122 étant ad-

jacents aux bords latéraux de cette première plaque 120,

afin de permettre son guidage. Pour faciliter l'emboîte-

ment, ces organes latéraux de guidage présentent des arê-

tes chanfreinées 190.

La figure 5 illustre la première plaque 120 du moule dans sa position finale. Cette plaque est assujettie à la seconde plaque 118 au moyen de dispositifs de serrage

164. Dans un but de simplification, le dispositif d'in-

troduction répétée d'échantillons ( se trouvant à proximi-

té du bord antérieur 148 de la première plaque 120) n'est

pas illustré.

Comme mentionné précédemment, il est à craindre, en présence de couches de gel de grande longueur, que

des bulles d'air pénètrent dans la zone initiale de l'espa-

ce intermédiaire, à proximité du bord antérieur 150 de

la seconde plaque ( inférieure) 118 du moule-( voir no-

tamment la figure 4). Dans la première forme de réalisa-

tion ( dispositif 10 des figures 1 et 2), cette pénétra-

tion de bulles est empêchée par une alimentation permanen-

te,par-en bas, en quantité supplémentaire de solution de gel dans la région du bord antérieur 150. Cependant,

au lieu de cette mesure relativement compliquée, on pour-

rait aussi se contenter d'utiliser une bande d'étanchéité supplémentaire 192, disposée perpendiculairement à la direction de déplacement A sur la seconde plaque 118, à proximité de son bord antérieur 150 ( figure 5). De ce fait, l'espace intermédiaire compris entre les plaques 118 et 120 est isolé hermétiquement dans cette zone, ce qui empêche la pénétration de bulles d'air. Une fois la couche produite, la bande d'étanchéité 192 est enlevée afin que des mesurages par électrophorèse puissent être effectués. Grâce à un simple déplacement de la première

plaque 120 du moule sur la seconde plaque 118 de ce der-

nier, en procédant à une alimentation permanente en solu-

tion de gel dans la région du bord antérieur 148 de ladite plaque 120 en mouvement, il est possible de réaliser de

248S401

très minces couches de gel exemptes de bulles. Le dispo-

sitif décrit prévu à cet effet est de construction simple

et peut être utilisé même par une main-d'oeuvre inexpéri-

mentée. On peut obtenir plusieurs couches de gel à l'heu-

re, étant donné qu'une minute suffit pour fabriquer une couche de gel longue de 200 mm et large de 200 mm. On peut obtenir des couches de gel d'une épaisseur comprise entre 0,02 mm et 1,5 mm et présentant une longueur qui

peut dépasser 200 mm.

Il va de soi que de nombreuses modifications

peuvent être apportées au procédé et au dispositif dé-

crits et,représenté, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (33)

REVENDICATIONS

1. Procédé permettant d'obtenir de minces cou-

ches de matière, notamment de gel, dans lequel une matiè-

re fluide constituant la couche est introduite entre des première et seconde surfaces d'un moule,parallèles l'une à l'autre et espacées d'un faible intervalle, procédé caractérisé par le fait qu'une première partie du moule, présentant la première surface de ce dernier, et une seconde partie de ce moule, comportant sa seconde surface, peuvent être déplacées parallèlement l'une par rapport à l'autre à partir d'une position initiale, dans laquelle lesdites surfaces du moule se recouvrent légèrement et sont parallèles l'une à l'autre, à une faible distance l'une de l'autre, à une position finale, dans laquelle ces surfaces du moule sont en regard l'une de l'autre et par le fait que, dans ladite position initiale et lors

du déplacement parallèle desdites surfaces, ladite mati-

ère fluide constituant la couche est dirigée vers une zone initiale de l'espace intermédiaire compris entre lesdites surfaces, dans la région d'un bord antérieur de la première surface, perpendiculaire à la direction de déplacement et situé en regard de la seconde surface

dès que lesdites surfaces sont en position initiale.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé

par le fait que la première partie du moule est dispo-

sée au-dessus de la seconde partie, sa surface horizon-

tale étant orientée vers le bas; et par le fait que la

matière fluide constituant la couche est déposée,-notam-

ment goutte à goutte, sur la seconde surface du moule, devant le bord antérieur de la première surface de ce

dernier.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et

2, caractérisé par le fait que, lorsqu'une bulle d'air pénètre dans l'espace intermédiaire lors du déplacement

parallèle des parties du moule, ces dernières sont tem-

porairement déplacées légèrement dans la direction oppo-

sée, jusqu'à ce que ladite bulle d'air s'échappe dudit

espace intermédiaire.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3, caractérisé par le fait que l'espace inter- médiaire est isolé hermétiquement dans la région des

bords latéraux des surfaces du moule orientés parallèle-

ment à la direction de déplacement.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé-

par le fait que, entre les parties du moule en forme de

plaques, à proximité des bords latéraux des surfaces du-

dit moule, sont intercalées des bandes d'étanchéité pro-

voquant une faible friction, consistant de préférence en du polytétrafluoréthylène ( Téflon) ou en une substance analogue, et dont l'épaisseur correspond à celle de la

mince couche à fabriquer.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 5, caractérisé par le fait que l'espace intermédiaire est isolé hermétiquement, au moins lors

du déplacement parallèle, dans la région d'un bord anté-

rieur de la seconde surface du moule, parallèle au bord antérieur de la première partie dudit moule et situé le

plus près de ce bord.

7. Procédé selon l'une des revendications 5 et

6, caractérisé par le fait qu'une bande d'étanchéité

provoquant une faible friction est disposée sur la secon-

de surface du moule, dans la région du bord antérieur de

cette dernière.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 7, caractérisé par le fait que, lors du déplacement parallèle, une quantité supplémentaire de matière fluide constituant la couche est déposée dans la zone init.iale de l'espace intermédiaire, à proximité d'un ou du bord antérieur de la seconde surface du moule, parallèle au bord antérieur de la première surface de

ce moule et situé le plus près de ce bord.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 8, caractérisé par le fait que la première par-

tie du moule est déplacéesur la seconde partie de ce der-

nier à l'aide d'un organe auxiliaire de même hauteur que

ladite seconde partie et situé à côté de cette dernière.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'organe auxiliaire et la seconde partie

du moule sont espacés l'un de l'autre d'un faible inter-

valle.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 10, caractérisé par le fait qu'au moins l'une

des surfaces du moule est soumise à un traitement préala-

blegrâce auquel cette surface repousse la matière fluide

constituant la couche.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que la surface du moule est rendue hydrophobe

par le traitement préalable.

13. Procédé selon l'une des revendications 10 et

11, caractérisé par le fait que la surface du moule est

revêtue d'une substance repoussant le gel.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 13, caractérisé par le fait qu' au moins l'une

des surfaces du moule est soumise à un traitement préala-

ble qui améliore l'adhérence de la matière constituant

la couche à ladite surface du moule.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé

par le fait que la surface du moule est soumise à un trai-

tement préalable au silane ( hydrure de silicium), notam-

ment au Y-méthacryloxypropyltriméthoxy-silane.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 15, caractérisé par le fait que, avant le dé-

placement parallèle, un dispositif d'introduction répétée d'échantillons, présentant notamment la forme d'un peigne, est incorporé dans l'espace intermédiaire, dans la région

du bord antérieur de la première surface du moule.

17. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 15, caractérisé par le fait que, après le dé-

placement parallèle, un dispositif d'introduction répétée d'échantillons, présentant notamment la forme d'un peigne, est incorporé dans l'espace intermédiaire, dans la région du bord antérieur de la première partie du moule; et

par le fait que, pour faciliter éventuellement cette incor-

portation, des organes d'écartement sont intercalés entre les surfaces-du moule, avant le déplacement parallèle de

ces dernières, puis sont enlevés après qu'a eu lieu l'in-

troduction répétée d'échantillons.

18. Procédé selon-l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 17, caractérisé par le fait que, après le déplacement parallèle, les parties du moule sont pressées

l'une contre l'autre par des dispositifs de serrage.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 18, caractérisé par le fait que, après le dépla-

cement parallèle, la matière constituant la couche, notam-

ment la solution de gel, est soumise à un traitement par polymérisation, les surfaces du moule étant disposées

verticalement ou horizontalement.

20. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 19, caractérisé par le fait que le matériau

constituant les parties du moule, notamment dans la ré-

gion des surfaces de ce moule, consiste en un tissu de matière plastique, notamment de fibres polyamides ( Nylon), en une pellicule cellulosique transparente ( Cellophane),

en du polystyrène, en un polyester ou en du verre, de pré-

férence en un polyester ou en verre.

21. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 10, caractérisé -par le fait qu'au moins l'une des parties du moule consiste en une plaque pouvant

être chauffée thermostatiquement.

22. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 21, caractérisé par le fait qu'au moins l'une

des parties du moule consiste en une plaque de verre.

23. Procédé selon l'une des revendications 21

et 22, caractérisé par le fait que la plaque comporte,

du côté de la couche, un revêtement en un polyester, notam-

ment une feuille de polyester.

24. Dispositif pour la mise en oeuvre du procé-

dé selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, ca-

ractérisé par le fait qu'il comprend un support horizontal ( 12; 112) de la seconde partie ( 18; 118) du moule et éventuellement de l'organe auxiliaire ( 16, 116),ain-

si que des organes latéraux de guidage ( 22; 122), mon-

tés sur deux côtés opposés dudit support ( 12; 112) et entre lesquels la première partie ( 20; 120) du moule est ajustée et peut être déplacée le long desdits organes

de guidage ( 22; 122).

25. Dispositif selon la revendication 24, carac-

térisé par le fait que la seconde partie ( 18, 118) du moule et l'organe auxiliaire ( 16; 116 > sont également

ajustés entre les organes latéraux de guidage ( 22; 122).

26. Dispositif selon la revendication 25, carac-

térisé par le fait que le support ( 112) consiste en un

rail profilé en U ouvert vers le bas, sur les faces exter-

nes des branches duquel sont montés les organes latéraux

( 122) sensiblement conformés en L, et sur la face supé-

rieure horizontale duquel la seconde partie ( 118) du

moule et l'organe auxiliaire ( 116) sont appliqués.

27. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 24 à 26, caractérisé par le fait qu'il comporte un mécanisme d'entraînement, de préférence un dispositif de commande ( 24; 124) par broche, destiné à déplacer

les parties ( 18, 20; 118, 120) du moule l'une par rap-

port à l'autre.

28. Dispositif selon la revendication 27, carac-

térisé par le fait que le dispositif de commande ( 124)

agit sur la première partie ( 120) du-moule par l'inter-

médiaire d'un arceau pivotant ( 176).

29. Dispositif selon la revendication 28, carac-

térisé par le fait que l'arceau ( 176) est solidaire d'un étrier ( 134) monté sur la première partie ( 120) du

moule, réalisée sous la forme d'une plaque.

30. Dispositif selon l'une des revendications

28 et 29, caractérisé par le fait que l'arceau ( 176) est fixé à un écrou baladeur ( 173) associé à la broche

filetée ( 126) du dispositif de commande ( 124), orien-

tée dans la direction du déplacement.

31. Dispositif selon l'une quelconque des re-

vendications 26 à 30, caractérisé par le fait que, sur chacune des deux branches ( 170, 172) du rail ( 112) profilé en U, est monté un rail collecteur (174) qui;

parallèle audit rail ( 112) en U, fait saillie latérale-

ment au-delà de ce dernier et est également conformé en

U, ouvert vers le haut.

32. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 24 à 31, caractérisé par le fait qu'un dispo-

sitif ( 36) d'alimentation en quantité supplémentaire de matière constituant la couche est logé dans un intervalle séparant la seconde partie ( 18) du moule et l'organe

auxiliaire ( 16).

33. Dispositif selon la revendication 32, carac-

térisé par le fait que le dispositif d'alimentation ( 36)

comporte un tube ( 42) qui, percé d'orifices d'évacua-

tion,est situé à proximité immédiate du bord antérieur

de la seconde partie ( 18) du moule.