FR2664825A1

FR2664825A1 - Dispositif, comportant un ensemble composite de plaques, pour filtration simultanee de plusieurs petits echantillons.

Info

Publication number: FR2664825A1
Application number: FR9108597A
Authority: FR
Inventors: George G Fernwood; William A Penaluna; Geisselsoder Janet
Original assignee: Bio Rad Laboratories Inc
Current assignee: Bio Rad Laboratories Inc
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1992-01-24
Also published as: GB2246081B; CA2043633C; DE4123874A1; GB9115091D0; DE4123874C2; FR2664825B1; ITRM910512A0; JPH04227032A; US5141719A; ITRM910512A1; IT1250493B; GB2246081A; CA2043633A1

Abstract

Dispositif à plaques multiples pour filtrer sous vide de nombreux petits échantillons. Le dispositif comporte une plaque supérieure (11) dont chaque trou (12) recueille un échantillon; une feuille (13) de membrane formant le fond de chaque creux (12), une plaque (15) avec plusieurs tubes alignés sur les creux (12) de la plaque (11) et une plaque (19) de collecte. Les tubes de la plaque (15) guident de petites quantités de liquide et les refoulent vers le bas, de la membrane (13) dans les creux (20) de la plaque (19). Application: filtration simultanée, sans dilution, et sous dépression (24, 25, 21) de petits volumes de liquides biologiques.

Description

i La présente invention concerne de façon générale les filtrations sur

membrane et elle peut s'appliquer à une large gamme de protocoles et modes opératoires d'essais,

d'identification et de tri ("de criblage") et de purifica-

tion en biochimie En particulier, la présente invention concerne un dispositif ou appareil pour le traitement simultané d'échantillons multiples, représentant de très faibles quantités, dans des modes opératoires impliquant un contact avec une membrane perméable, avec application d'une

dépression.

On utilise dans divers types de purifications bio-

chimiques des filtrations de quantités se situant dans la

gamme des microlitres Un exemple est constitué par l'iso-

lement d'un ou de plusieurs acides désoxyribonucléiques

(ADN) à séparer de mélanges contenant des espèces ou com-

posés supplémentaires comme un ou des acides ribonucléiques (ARN), des protéines et divers produits chimiques servant au traitement des cellules hôtes, pour obtenir des matrices d'ADN à utiliser dans le séquençage de l'ADN Dans ce mode opératoire et dans des modes opératoires similaires, une filtration sur membrane, et notamment une filtration sous vide ou dépression, offre l'avantage d'éviter la nécessité d'une précipitation et des étapes associées, comme du séchage et une remise en suspension Une filtration sur membrane implique habituellement une série d'étapes d'adsorption et de désorption, ce qui permet d'isoler une espèce à partir d'un échantillon biochimique, grâce à

divers types d'interactions avec une phase solide La mem-

brane elle-même peut être l'agent d'adsorption, ou bien elle peut jouer strictement le rôle d'un filtre servant avec un adsorbant particulaire lorsqu'une adsorption est effectuée avant une filtration dans un récipient séparé, et l'adsorbant et la matière adsorbée sont ensuite appliqués,

sous forme d'une boue ou suspension,à la membrane.

Quel que soit le rôle joué par la membrane, des filtrations, comme la plupart des opérations biochimiques, sont le plus efficacement effectuées par lots, et l'on traite alors de nombreux échantillons simultanément dans un

seul élément ou un seul module d'appareil Cela est parti-

culièrement intéressant lorsque les échantillons sont très petits, d'un volume de l'ordre de 100 pl ou moins encore, et lorsqu'on utilise des appareils et instruments automa- tisés pour distribuer les divers fluides à traiter et/ou pour surveiller et détecter l'espèce que l'on cherche à isoler Un appareil impliquant des agencements de creux multiples en des dispositions courantes ou normalisées,10 comme l'agencement de 24 creux que l'on trouve dans des plaques pour microtitrage, ou l'agencement à 96 creux que l'on trouve dans des systèmes plus grands, par exemple,

sont particulièrement utiles.

Les exigences caractérisant ces systèmes de filtra-

tion d'échantillons multiples sur des membranes ou à l'aide de membranes comprennent la capacité à fournir une aire de surface de membrane suffisante pour chaque échantillon pour permettre de réaliser une pleine interaction entre les

phases liquide et solide, la capacité à appliquer unifor-

mément le vide à l'ensemble des échantillons de façon que

la filtration se produise à une vitesse uniforme, la capa-

cité d'enlever l'espèce voulue de la membrane sans dilution excessive par des tampons ou par d'autres véhicules liquides, et la possibilité de collecter le résidu de chaque échantillon individuellement une fois l'isolement réalisé. Il est difficile de répondre à l'ensemble de ces exigences dans un seul et même système Un problème typique réside dans la difficulté de transférer l'isolat désorbé de la membrane vers un creux de collecte lorsque l'isolat est présent en une très faible quantité et qu'il faut réduire à son minimum une dilution de cet isolat Un autre problème réside dans la difficulté de diriger l'espèce isolée en provenance de chaque échantillon individuel vers et dans un

creux séparé tout en distribuant uniformément le vide au-

dessous de la membrane, à partir d'une source commune de dépression ou de vide Il faut aussi prendre soin d'éviter une

contamination croisée en d'autres endroits, comme une con-

tamination latérale due à la membrane elle-même Les appa-

reils actuellement disponibles pour répondre à ces exi-

gences présentent les inconvénients d'avoir un grand nombre de pièces, d'exiger des opérations compliquées et prenant beaucoup de temps pour l'assemblage, le démontage et le nettoyage. Selon l'invention, il vient d'être développé et mis au point un ensemble formant plaque de filtration, qui

permet la filtration simultanée d'une multitude d'échan-

tillons, d'une façon qui évite les problèmes précités.

Une plaque modulaire ou composite selon l'invention, pour effectuer la filtration simultanée d'un grand nombre d'échantillons, comprend une plaque supérieure présentant

plusieurs ouvertures, fermées à une extrémité par une mem-

brane poreuse; une plaque en un seul morceau pour le gui-

dage des gouttes, cette plaque comportant plusieurs tubes qui y sont incorporés, la traversent et sont alignés avec lesdites ouvertures, chacun de ces tubes ayant un diamètre

inférieur à environ 2,5 mm; une plaque inférieure compor-

tant plusieurs creux alignés avec lesdites ouvertures et

lesdits tubes; cette plaque supérieure, la plaque de gui-

dage des gouttes et la plaque inférieure étant construites de manière à s'ajuster de façon à permettre de placer une extrémité de chacun des tubes contre le côté inférieur de la membrane poreuse, à l'extrémité close de l'une des ouvertures, l'autre extrémité de chacun des tubes pénétrant à l'intérieur de l'un des creux; ainsi qu'un dispositif

pour appliquer une dépression à travers la plaque supé-

rieure, la plaque pour guidage des gouttes et la plaque inférieure lorsque ces plaques sont reliées, de façon à aspirer le liquide des ouvertures dans lesdits tubes et

dans les creux.

Une caractéristique centrale de ce module ou de cet ensemble consiste en la plaque de guidage des gouttes qui s'ajuste au-dessous de la membrane formant le fond ou le

plancher de chacun des creux de collecte d'échantillons.

Les étroits passages tubulaires (diamètre inférieur à envi-

ron 0,25 cm et compris notamment entre 0,127 et 0,203 cm), incorporés à la plaque pour guidage des gouttes, sont alignés avec les creux de collecte d'échantillons, et la plaque pour guidage des gouttes est elle- même construite de façon que les passages tubulaires constituent la seule sortie permettant au fluide de traverser le fond de chaque creux de collecte d'échantillon Il a été découvert qu'avec

des passages tubulaires suffisamment étroits, on peut ex-

traire de la membrane des gouttelettes qui sont considéra-

blement plus petites que les gouttelettes de taille mini-

male pouvant être obtenues sous le seul effet de la gravité ou sous le seul effet de la différence de pression due à l'application d'une dépression classique Les passages tubulaires peuvent également diriger les gouttelettes ainsi extraites vers des creux individuels de collecte dans une plaque sous-jacente de collecte, bien qu'il existe, entre les sommets des creux et la plaque de guidage des gouttes, un passage ouvert destiné à permettre la transmission de la

dépression uniformément parmi les creux.

Selon d'autres caractéristiques particulières de l'invention, les membranes poreuses peuvent constituer une

seule feuille d'une matière poreuse s'étendant sur la tota-

lité des diverses ouvertures de la plaque supérieure; les passages tubulaires de la plaque de guidage des gouttes se terminent, à leur extrémité supérieure, par des rebords

surélevés ou des régions périphériques entourant les ouver-

tures ou lumières des tubes Ces rebords surélevés peuvent

servir de surfaces de compression pour une feuille de gar-

niture d'étanchéité disposée sous la membrane et favoriser ainsi l'étanchement de la zone voisine de chaque creux pour éviter une contamination latérale ou croisée Cette plaque modulaire ou composite comprend en outre un dispositif de serrage, destiné à serrer les rebords surélevés contre des

régions situées sur le côté inférieur de la plaque supé-

rieure, et qui entourent chacune des ouvertures de cette plaque supérieure Le dispositif de serrage peut comprendre une plaque de support de guide de gouttes, comportant au

moins un passage qui la traverse pour permettre aux tubes de la plaque de guidage des gouttes de s'étendre à travers cette plaque, et une seule feuille de garniture d'étan-5 chéité interposée entre la plaque supérieure et la plaque de support des guides de gouttes, cette feuille de garni-

ture d'étanchéité comportant des trous, alignés avec les ouvertures de la plaque supérieure, le diamètre des trous étant environ égal à celui des ouvertures de la plaque supérieure, et la plaque supérieure, la plaque de guidage des gouttes et la plaque de support des guides de gouttes étant construites de façon à s'ajuster ensemble de manière à permettre le serrage de la plaque supérieure et de la plaque de support des guides de gouttes avec la feuille de matière poreuse, et interposition de la feuille formant garniture d'étanchéité et de la plaque de guidage des gouttes, ce qui permet la compression ensemble de la plaque supérieure, de la feuille de matière poreuse, de la feuille de garniture d'étanchéité et de la plaque de guidage des gouttes Dans une forme préférée de réalisation, la plaque supérieure, la plaque de guidage des gouttes et la plaque

de support des guides de gouttes ont chacune une forme sensi-

blement rectangulaire, et la plaque supérieure et la plaque de support des guides de gouttes ont l'une et l'autre au

moins une dimension, choisie parmi la longueur et la lar-

geur, excédant celle de la plaque de guidage des gouttes.

La plaque supérieure et la plaque de support des guidages de gouttes peuvent toutes deux excéder, en longueur et en

largeur, la plaque de guidage des gouttes La plaque modu-

laire ou composite peut en outre comprendre un bloc de base destiné à supporter les creux de collecte d'échantillons, la membrane, la garniture d'étanchéité et la plaque de guidage des gouttes, ce bloc de base comportant un creux à sa surface supérieure et étant dimensionnée de façon à supporter le sous-ensemble, formé par la plaque supérieure, la plaque de guidage des gouttes et la plaque de support des guides de gouttes, au-dessus de ce creux, avec, dans ce creux, un moyen pour supporter une plaque inférieure et un dispositif pour créer une dépression dans ce creux Le bloc de base comporte également une plaque de collecte contenant les creux ou puits de collecte, d'une manière amovible, à l'intérieur du grand creux ou réservoir. D'autres caractéristiques, détails de réalisation et

avantages de l'invention ressortiront de la description

plus détaillée qui suit, faite en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un ensemble de plaques, ou ensemble modulaire, selon la présente invention; les figures 2 a et 2 b montrent la plaque de guidage des gouttes faisant partie de l'ensemble représenté sur la figure 1 La figure 2 a est une vue de dessus cependant que la figure 2 b est une vue en coupe latérale le long de la ligne B-B de la figure 2 a;

les figures 3 a et 3 b représentent la plaque de col-

lecte faisant partie de l'ensemble représenté sur la figure 1 La figure 3 a est une vue de dessus cependant que la figure 3 b est une vue en coupe latérale prise le long de la ligne B-B de la figure 3 a; et la figure 4 est une élévation latérale en coupe de

l'ensemble représenté sur la figure 1.

L'invention sera maintenant décrite de façon plus

détaillée dans le cas d'une forme spécifique de réalisa-

tion, représentée sur les dessins.

Les parties constituant la totalité de l'ensemble formant plaque de filtration, ou ensemble modulaire ou composite, de cette forme de réalisation sont représentées

sur la figure 1 Une plaque supérieure 11 contient un agen-

cement d'ouvertures 12 ou de trous traversant l'épaisseur complète de la plaque Chacune de ces ouvertures 12 forme la paroi latérale d'un creux à échantillon, et elles sont disposées en un réseau ou agencement géométrique choisi pour des raisons de commodité et/ou pour correspondre à des

agencements similaires dans d'autres éléments de l'équipe-

ment pour la manutention d'échantillons multiples Dans cette forme de réalisation, la plaque contient 24 creux ou puits disposés en 6 x 4 creux Les creux ou puits sont circulaires dans cette forme de réalisation, et leur sec- 5 tion transversale verticale, bien qu'elle ne soit pas représentée, peut être linéaire, effilée ou prendre d'autres formes pour imposer diverses caractéristiques

d'écoulement à des liquides empruntant le creux.

Une feuille 13 de membrane poreuse est placée au-

dessous des creux La feuille est dimensionnée de façon à recouvrir la totalité de l'agencement des creux, en fermant les côtés inférieurs de chacune des ouvertures 12 La feuille 13 de membrane sert de filtre dans le processus de filtration, soit pour retenir des particules solides présentes dans des suspensions placées dans les ouvertures 12 et aspirées vers le bas, soit pour adsorber les espèces dissoutes en solution et qui sont de même placées dans les ouvertures et attirées et aspirées vers le bas La matière constituant la membrane et la taille des pores vont varier

selon le rôle de la membrane Des exemples de modes opéra-

toires spécifiques sont décrits ci-après à titre illustratif. La membrane 13 représentée sur la figure 1 est une feuille uniforme et continue d'une matière poreuse Une autre possibilité consiste en des disques individuels de membranes pouvant être fixés au fond de chaque ouverture 12 Une autre possibilité est celle d'une pellicule ou feuille non poreuse ayant la même taille que la membrane représentée, mais contenant des régions circulaires

poreuses, dont chacune est alignée avec chacune des ouver-

tures 12 D'autres possibilités apparaîtront à l'homme du métier. Sous la feuille 13 de membrane est disposée une feuille 14 de garniture d'étanchéité et, sous la feuille de garniture d'étanchéité, une plaque 15 de guidage de gouttes La feuille 14 unique de garniture d'étanchéité comporte plusieurs trous alignés avec les ouvertures 12 de la plaque supérieure 11 Dans la forme de réalisation représentée, la plaque 15 de guidage de gouttes a deux

rôles Le premier consiste à fournir des surfaces de con-

tact pour permettre de presser la feuille 13 de membrane contre le bord inférieur de chaque ouverture 12 tout en permettant le passage du ou des fluides, et le second rôle est de faciliter l'enlèvement des gouttelettes de la feuille 13 de membrane vers la direction descendante. Sous la plaque 15 de guidage des gouttes, il y a une plaque 16 de support servant de plaque de serrage pour bien appliquer de force la plaque 15 de guidage des gouttes contre les éléments situés au-dessus de cette plaque La plaque 16 de support présente à sa surface supérieure au moins un évidement 17 dont les contours sont complémentaires de ceux de la plaque 15 de guidage des gouttes, afin de recevoir et loger cette plaque 15 et en régler la position La plaque

16 de support contient également des ouvertures 18 des-

tinées à permettre aux tubes de la plaque 15 de guidage des gouttes (plaque qui est décrite plus en détail ci-après) de traverser la plaque 16 pour pénétrer dans la plaque 19 de

collecte, disposée au-dessous.

La plaque 19 de collecte contient un agencement ou ensemble de creux 20 de collecte, ouverts à leur partie supérieure et fermés à leur partie inférieure, pour collecter l'espèce, purifiée ou isolée de la membrane 13

après désorption La plaque 19 de collecte s'ajuste à l'in-

térieur d'un bloc 21 de base dans un réservoir 22 ouvert,

en reposant sur un épaulement 23 d'appui situé à une hau-

teur désignée au-dessus du fond du réservoir Une source 24 de dépression est reliée au réservoir 22 par un orifice 25 pour dépression, pour appliquer une dépression dans le

réservoir 22, en appliquant ainsi une différence de pres-

sion entre les deux faces de la membrane 13 lorsque les

parties sont assemblées.

La plaque supérieure 11, la feuille 13 de membrane, la feuille 14 de garniture d'étanchéité, la plaque 15 de guidage des gouttes et la plaque 16 de support de la plaque

de guidage des gouttes forment un module ou sous-

ensemble supérieur, et ces éléments sont dimensionnés et construits de manière à être maintenus ensemble, sous forme d'un module unitaire, grâce à des vis 26 de serrage Dans cette forme particulière de réalisation, la feuille 13 de membrane et la plaque 15 de guidage des gouttes ont des dimensions latérales inférieures à celles de la plaque 11 supérieure, de la feuille 14 de garniture d'étanchéité et de la plaque 16 de support Cela laisse, sur chacune de ces10 dernières pièces entourant le réseau des puits ou creux, une bordure pouvant servir à serrer ensemble ces éléments, avec les éléments plus petits intercalés Les quatre vis 26 passent par des trous 27, 28, 29 dans ces éléments, le groupe de trous 29 inférieurs (plaque 16) présentant un

filetage intérieur ou un taraudage Des éléments tradi-

tionnels de serrage, de divers types, en nombre varié et en

distributions diverses autour de l'ensemble des creux, peu-

vent remplacer les vis représentées sur les figures 1 et 4.

La plaque 16 de support de la plaque de guidage des

gouttes et le bloc 21 de base forment ensemble un sous-

ensemble ou module inférieur, qui est de même construit de façon à être maintenu ensemble en constituant une unité ou

un module Un groupe séparé de dispositifs de serrage main-

tient le sous-ensemble inférieur, les organes de ce dispo-

sitif consistant, dans cette forme de réalisation, en quatre pattes 30 d'accrochage disposées à la périphérie du bloc 21 de base, chacune coopérant avec un organe 31

d'arrêt situé en des positions correspondant à la péri-

phérie de la plaque 16 de support de la plaque de guidage

des gouttes Un exemple de dispositif de ce genre est cons-

titué par des pattes d'accrochage, en polypropylène, com-

portant des charnières d'articulation qui en font partie intégrante Ces dispositifs, et des dispositifs similaires, sont facilement disponibles dans l'industrie des objets en

matière plastique.

Pour contribuer au maintien de la dépression appli-

quée au réservoir 22 du bloc 21 de base, une garniture 32 annulaire traditionnelle d'étanchéité est interposée entre

la surface supérieure du bloc 21 de base et le côté infé-

rieur de la plaque 16 de support des guides des gouttes.

La plaque 15 de guidage des gouttes est représentée à plus grande échelle sur les figures 2 a et 2 b La plaque

est destinée à diriger les filtrats et le fluide d'élu-

tion pour le faire parvenir dans les creux de la plaque 19 de collecte On y parvient grâce à un ensemble ou réseau de tubes 40 que comporte la plaque 15 de guidage des gouttes,

un de ces tubes étant représenté en coupe sur la figure 2 b.

Chaque tube forme un passage 41 traversant, de diamètre limité, pour permettre au filtrat et au fluide d'élution de

parvenir aux creux de collecte situés au-dessous La lon-

gueur de chaque tube 40 n'est pas fondamentale, mais ces tubes doivent présenter une longueur suffisante pour diriger tout liquide éventuel empruntant ce tube vers le creux correspondantsans que la chute de pression subie à la sortie du tube ne provoque une perte, par pulvérisation

ou éclaboussure, du liquide vers les zones environnantes.

Une longueur typique va se situer entre environ 0,63 cm ( 0,25 pouce) et environ 2,54 cm (environ 1,0 pouce) Dans une forme spécifique de mise en oeuvre de l'invention, la

longueur d'un tube 40 est de 0,953 cm ( 0,375 pouce) au-

dessous de la surface inférieure de la plaque 15 de guidage

des gouttes ou de la chute du liquide.

Le diamètre intérieur du tube 40 peut également variermais il sera assez petit pour contraindre une goutte

d'une taille minimale choisie au préalable d'occuper entiè-

rement la section transversale du tube, en étant ainsi refoulée vers le bas, à travers le tube, sous l'effet d'une différence de pression La taille minimale elle-mème n'est pas fondamentale pour l'invention bien que, dans la plupart des cas dans lesquels on va utiliser la présente invention, il soit souhaitable qu'une goutte aussi petite que 20 à 30 pil occupe la totalité de la section transversale du passage ou de la lumière du tube 40 Pour une goutte de cette taille, une lumière de tube présentant un diamètre il

intérieur de l'ordre de 0,159 cm ( 1/16 de pouce) est parti-

culièrement efficace Dans le sens le plus large de l'in-

vention, le diamètre interne du passage ou de la lumière du tube sera inférieur à environ 0,254 cm ( 0,1 pouce) et se situera de préférence entre environ 0,127 cm et 0,203 cm

(entre 0,05 pouce et environ 0,08 pouce).

Dans la forme de réalisation représentée sur le dessin, l'extrémité inférieure de chaque tube est chanfreinée pour améliorer la facilité avec laquelle une goutte se trouvant à l'extrémité du tube peut se dégager du tube Ainsi, dans la forme particulière de réalisation représentée, l'extrémité chanfreinée correspond à une partie de tronc de cône donnant un anneau 42 périphérique plat à l'extrémité du tube, la largeur de l'anneau étant de

0,0254 cm ( 0,010 pouce).

L'ouverture supérieure du passage ou de la lumière 41 de chaque tube 40 est entourée d'un rebord 43 surélevé (c'est-à-dire d'une partie plate surélevée) Tous ces rebords ont leur surface supérieure dans le même plan et ils sont destinés à jouer le rôle du seul contact existant entre la plaque 15 de guidage des gouttes et la feuille 14 de garniture d'étanchéité lorsque les pièces sont serrées ensemble, ce qui concentre la force de serrage autour de

chaque creux ou puits individuel Dans cette forme de réa-

lisation, on voit sur la figure 2 a que les rebords sont de forme circulaire, mais ils pourraient avoir n'importe

quelle forme appropriée Leurs dimensions ne sont pas fon-

damentales et elles peuvent varier selon les préférences.

Dans un exemple particulier, les rebords ont un diamètre externe de 0, 95 cm ( 0,375 pouce), avec une ouverture de passage ou lumière de tube de 0,16 cm ( 0,063 pouce) La hauteur de chaque rebord est, dans l'exemple représenté, de

0,0635 cm ( 0,025 pouce).

La plaque 19 de collecte est représentée à plus grande échelle sur les figures 3 a et 3 b Les creux 20 de collecte ne sont ouverts qu'à leur extrémité supérieure, et ils sont disposés selon le même agencement que celui des tubes de la plaque 15 de guidage des gouttes, représentée sur la figure 2 a En plus des creux 20, la plaque 19 de

collecte contient des passages 45 traversants pour per-

mettre la transmission de la dépression, appliquée au-

dessous de la plaque 19 de collecte, aux régions situées au-dessus de cette plaque et à l'intérieur des creux 20 Un coin 44 de la plaque 19 de collecte présente un angle cassé, pour éviter que des personnes inexpérimentées ou peu

attentives ne placent cette plaque 19 de manière non cor-

recte Un coin correspondant du réservoir 22 du bloc 21 de

base présente le même angle cassé.

La figure 4 montre une coupe transversale des pièces assemblées On peut y voir que la feuille 13 de membrane s'étend sur la totalité de l'ouverture inférieure des trous ou ouvertures 12 de la plaque 11 supérieure qui forment les puits ou creux de réception d'échantillons, et que la

feuille 14 de garniture d'étanchéité contient des ouver-

tures, alignées avec les creux ou puits de réception d'échantillons, pour la traversée des fluides Les passages ou lumières 41 des tubes de la plaque 15 de guidage des gouttes sont placé(e>s sous chaque creux ou puits de réception d'échantillon, au centre de chaque creux, et

chaque lumière a une longueur suffisante pour que l'extré-

mité inférieure de chaque tube s'étende jusqu'au-dessous du rebord supérieur de chaque creux 20 de collecte situé directement au-dessous Les bords 50 extérieurs de la plaque 19 de collecte reposent sur l'épaulement 23 qui

s'étend le long de la paroi interne du grand creux ou évi-

dement pratiqué dans le bloc 21 de base.

Les plaques faisant partie de ce dispositif d'en-

semble, ou dispositif composite, de plaques peuvent être construites en n'importe quelle matière rigide, ce qui comprend des matières transparentes aussi bien que des

matières opaques On peut utiliser des matières tradition-

nelles, comme par exemple des matières acryliques, des polycarbonates, des polypropylènes et des polysulfones Les plaques peuvent être formées par n'importe quelle moyen traditionnel, le moulage par injection constituant une technique particulièrement commode La feuille de garniture d'étanchéité peut être réalisée en n'importe quelle matière

inerte élastique et déformable, capable de former une gar-

niture d'étanchéité Des exemples de telles matières sont représentés par du caoutchouc de silicone, du polyuréthanne élastomère et du poly(chlorure de vinyle) L'épaisseur de la garniture d'étanchéité n'est pas fondamentale, la seule condition étant que cette matière forme bien une garniture

d'étanchéité Des épaisseurs typiques de garnitures d'étan-

chéité se situeront habituellement entre environ 0,1 cm et environ 0,5 cm Comme mentionné ci-dessus, la membrane sera

réalisée en l'une quelconque des diverses matières pos-

sibles, selon que la membrane joue strictement le rôle d'un filtre fonctionnant par exclusion par taille, ou selon qu'elle joue également le rôle d'une matière entrant en interaction de phase solide avec une espèce présente dans la phase liquide pour immobiliser cette espèce par contact, comme dans le cas d'une interaction immunologique ou dans

n'importe quel autre type d'interaction d'affinité.

Parmi les nombreuses applications du dispositif d'ensemble de plaques de la présente invention, deux sont décrites en détail dans les exemples qui suivent Ces exemples sont présentés à titre illustratif et nullement

limitatif de l'invention.

EXEMPLE 1

On a utilisé comme source d'ADN (acide désoxyribo-

nucléique) un liquide surnageant une culture, résultant

d'une amplification durant 5 h de phage M 13 dans ces cel-

lules hôtes de E coli On a provoqué la précipitation des

particules du phage, pour les séparer du liquide surna-

geant, par addition d'acide acétique cristallisable ( 10 pl dans 1 ml de liquide surnageant) On a appliqué le mélange résultant à une membrane formée par liaison de terre de diatomées à une matrice en "Teflon", ce qui a donné une membrane ayant un diamètre des pores de 1 à 5 pm, dans un dispositif ou ensemble de plaques d'essai ayant la configu-

ration représentée sur les dessins annexés On a effectué cette application en versant le mélange pour qu'il passe

par les sommets des creux ou trous 12 de collecte d'échan-

tillons A ce stade, l'ensemble ne comprenait pas la plaque 19 de collecte. On a alors appliqué, par le dessous de la membrane

13, un vide correspondant à 13 pouces de mercure ( 44 k Pa).

On a appliqué sur la surface du filtre une solution conte-

nant Na Cl O 4 1 M, tris-H Cl 0,05 M (p H 8) et Na 2 EDTA 10 m M(p H 8), et l'on a maintenu le contact durant 10 min

sans vide pour provoquer une lyse des phages par dénatura-

tion irréversible de leur enveloppe protéinique Pendant ce

temps, l'ADN exposé s'est fixé à la matière de la membrane.

Après la période des 10 min, on a appliqué une fois encore

la dépression pour aspirer le liquide à travers la mem-

brane On a lavé les échantillons avec la même solution, en ajoutant deux fractions aliquotes, de 250 pil chacune par creux, et en filtrant chaque fraction séparément à

travers la membrane sous l'effet du vide ou de la dépres-

sion On a ensuite enlevé les composants salins et protéi-

niques excédentaires, grâce à l'application, en trois frac-

tions aliquotes de 250 pl chacune, d'un tampon de lavage constitué par du tris-H Cl 20 m M (p H 7,5), EDTA 2 m M, Na Cl

0,4 M et 50 % d'éthanol.

On a ensuite inséré la plaque 19 de collecte, et l'on a placé dans chaque creux de la plaque 11 supérieure pl d'une solution contenant du tris-H Cl 10 m M (p H 8) et EDTA 1 m M On a ensuite appliqué la dépression, ce qui a provoqué l'élution de l'ADN purifié, à brin simple, et son

passage dans les creux individuels de la plaque de col-

lecte, sous une forme convenant pour l'utilisation directe ltris = tris(hydroxyméthyl)aminométhane; EDTA = acide

éthylènediaminetétra-acétique 1.

EXEMPLE 2

On a placé une plaque simple de phage M 13 dans 2 ml de E coli en phase de propagation logarithmique précoce, et l'on a fait incuber à 37 'C durant 5 h On a ensuite

versé la suspension des cellules dans un tube pour centri-

fugeuse, de 1,5 ml, et l'on a fait tourner durant 15 min dans la centrifugeuse pour regrouper les cellules sous forme d'un culot de centrifugation On a ensuite combiné le liquide surnageant ( 1 ml) avec 10 ul d'acide acétique cris- tallisable, dans un tube propre pour centrifugeuse, et l'on a fait incuber à la température ambiante durant 5 min Puis l'on a ajouté 3 pl de terre de diatomées et l'on a mélangé, et l'on a ensuite laissé reposer à la température

ambiante durant 5 min supplémentaires On a ensuite centri-

fugé le mélange durant 30 s, et l'on a enlevé par aspira-

tion le liquide surnageant.

On a ensuite remis en suspension le culot de centri-

fugation ainsi obtenu dans 15 pl d'une solution contenant Na O C 14 1 M, tris-H Cl 0,05 M (p H 8) et Na 2 EDTA 10 m M (p H 8), on a fait incuber à la température ambiante durant min, puis l'on a centrifugé durant 30 s On a ensuite enlevé par aspiration le liquide surnageant, et l'on a remis le culot de centrifugation en suspension dans 250 pl de la même solution de Na Cl O 4 On a répété une fois encore cette suite d'opérations, après quoi on a remis le culot de centrifugation en suspension dans 250 pl d'un tampon de lavage consistant en tris-H Cl 20 m M (ph 7,5), EDTA 2 m M, Na Cl 0,4 M et de l'éthanol à 50 %, puis l'on a centrifugé durant 30 s, et l'on a répété deux fois encore l'opération de lavage On a ensuite remis le culot de centrifugation en suspension dans 50 pl de tris-H Cl 10 m M (p H 8) et EDTA 1 m M.

On a ensuite appliqué ou versé la suspension résul-

tante sur le dispositif à plaques décrit ci-dessus et représenté sur les dessins, en utilisant une membrane

simple en "Teflon" ayant un diamètre des pores de 1 à 5 pm.

Sous l'effet de la dépression appliquée, de l'ADN purifié, en brin simple, convenant pour une utilisation directe, a passé par élution dans les creux individuels de la plaque

de collecte.

L'homme du métier comprendra que, sans sortir du cadre ni de l'esprit ou de la portée de l'invention, on peut apporter quelques modifications concernant les

matières, les dimensions et la configuration et l'agence-

ment des parties de l'ensemble ou dispositif de plaques, décrit et représenté sur les figures.

Claims

REVENDICATIONS

1 Dispositif comportant un ensemble composite de

plaques pour réaliser simultanément la filtration de plu-

sieurs échantillons, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend une plaque supérieure ( 11), présentant plusieurs trous ou ouvertures ( 12), dont une extrémité est fermée par une membrane ( 13) poreuse; une plaque ( 15) en une seule pièce pour le guidage de gouttes, cette plaque comportant plusieurs tubes ( 40) qui la traversent et sont alignés avec les ouvertures ( 12), chacun de ces tubes ( 40) ayant un

diamètre inférieur à environ 0,25 cm; une plaque infé-

rieure ( 19) comportant plusieurs creux ( 20) alignés avec les ouvertures ( 12) et les tubes ( 40), la plaque supérieure ( 11), la plaque ( 15) de guidage des gouttes et la plaque inférieure ( 19) étant construites de manière à s'ajuster ensemble d'une façon permettant de placer une extrémité de chacun des tubes ( 40) contre le côté inférieur de la

membrane poreuse ( 13) à l'extrémité fermée d'une des ouver-

tures ( 12), l'autre extrémité de chaque tube ( 40) pénétrant à l'intérieur d'un des creux ( 20); et le dispositif à

ensemble composite de plaques comportant un moyen ou dispo-

sitif ( 24, 25, 45) pour appliquer une dépression agissant sur la plaque supérieure ( 11), la plaque ( 15) de guidage des gouttes et la plaque inférieure ( 19), lorsque ces plaques sont assemblées et reliées, pour aspirer le liquide des ouvertures ( 12), par les tubes ( 40) dans les creux

( 20).

2 Dispositif comportant un ensemble composite de plaques selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tube ( 40) a un diamètre compris entre environ 0,127

et 0,203 cm.

3 Dispositif comportant un ensemble composite de plaques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane poreuse constitue une seule feuille ( 13) de matière poreuse s'étendant sur l'ensemble des diverses ouvertures ( 12); chaque tube ( 40) présente à une extrémité une ouverture ( 41) entourée par un rebord surélevé ( 43) dont le diamètre extérieur excède le diamètre de chacune des ouvertures ( 12) de la plaque supérieure ( 11); et en ce que le dispositif comportant l'ensemble composite de plaques comprend en outre un moyen de serrage pour serrer5 les rebords surélevés ( 43) contre des régions de la face inférieure de la plaque supérieure ( 11) entourant chaque

ouverture ( 12) de cette plaque supérieure ( 11).

4 Dispositif comportant un ensemble composite de plaques selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de serrage comprend une plaque ( 16) de support des guides de gouttes, cette plaque comportant au moins un évidement ou passage ( 17) pour permettre aux tubes ( 40) de la plaque ( 15) de guidage des gouttes de traverser la plaque ( 16); et, interposée entre la plaque supérieure ( 11) et la plaque ( 16) de support de la plaque ( 15) de guidage de gouttes, une feuille ( 14) unique de garniture

d'étanchéité comportant des trous alignés avec les ouver-

tures ( 12) de la plaque supérieure ( 11), le diamètre de ces trous étant approximativement égal à celui des ouvertures ( 12); et en ce que la plaque supérieure ( 11), la plaque ( 15) de guidage de gouttes et la plaque ( 16) de support de la plaque ( 15) sont construites de manière à s'ajuster

ensemble de façon à permettre le serrage de la plaque supé-

rieure ( 11) et de la plaque ( 16) avec la feuille ( 13) de matière poreuse, avec interposition de la feuille ( 14) de garniture d'étanchéité et de la plaque ( 15) de guidage des

gouttes entre la plaque supérieure ( 11) et la plaque sup-

port ( 16), de façon à comprimer ensemble la plaque supé-

rieure ( 11), la feuille ( 13) de matière poreuse, la feuille ( 14) de garniture d'étanchéité et la plaque ( 16) de support

de la plaque ( 15) de guidage de gouttes.

Dispositif comportant un ensemble composite de plaques selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque supérieure ( 11), la plaque ( 15) de guidage des gouttes et la plaque ( 16) de support de la plaque ( 15) sont chacune sensiblement rectangulaires, et en ce que la plaque supérieure ( 11) et la plaque ( 16) de support excèdent

chacune, sur une dimension au moins choisie parmi la lon-

gueur et la largeur, la dimension correspondante de la

plaque ( 15) de guidage des gouttes.

6 Dispositif comportant un ensemble de plaques selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque supérieure ( 11) et la plaque ( 16) de support de la plaque ( 15) de guidage des gouttes excèdent chacune, par leur longueur et leur largeur, la longueur et la largeur de la

plaque ( 15) de guidage des gouttes.

7 Dispositif comportant un ensemble composite de plaques selon la revendication 5, caractérisé en ce que ce

dispositif comporte en outre un moyen de vissage ou boulon-

nage pour visser la plaque supérieure ( 11) sur la plaque ( 16) avec interposition de la feuille ( 13) de matière poreuse et de la plaque ( 15) de guidage des gouttes, les vis ou boulons ( 26) étant positionnés de façon à éviter, en les encadrant, la feuille ( 13) de matière poreuse et la

plaque ( 15) de guidage des gouttes.

8 Dispositif comportant un ensemble composite de plaques, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également un bloc ( 21) de base présentant un réservoir ou chambre ( 22), un moyen ( 24, 25) pour appliquer une dépression dans la chambre ( 22) et un moyen ( 23) pour supporter la plaque inférieure ( 19) dans la chambre

922.

9 Dispositif comportant un ensemble composite de plaques selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque supérieure ( 11), la plaque ( 15) de guidage des gouttes et la plaque ( 16) de support de la plaque ( 15) peuvent former ensemble un sous-ensemble ou module, et en ce que le dispositif comportant un ensemble composite de plaques comporte également un bloc ( 21) de base présentant un évidement ou creux ( 22) dans sa surface supérieure, ce bloc ( 21) de base étant dimensionné de manière à supporter le sous-ensemble ci-dessus au-dessus de cet évidement ( 22), et ce bloc ( 21) comportant un moyen ( 23) dans l'évidement ou réservoir ( 22) pour y supporter la plaque inférieure f 14 ", et un moyen ou dispositif 24, 25) pour appliquer une dépression dans l'évidement ou réservoir

( 22).

Dispositif comportant un ensemble composite de plaques pour effectuer la filtration de plusieurs échantil- lons, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: une plaque supérieure ( 11) percée de plusieurs

ouvertures ( 12) qui y sont disposées en une certaine confi-

guration; une feuille ( 13) de membrane poreuse s'étendant sur cette configuration d'ouvertures ( 12); une feuille ( 14) unique de garniture d'étanchéité, qui est percée de plusieurs trous alignés avec les ouvertures ( 12); une plaque ( 15) d'un seul tenant pour guidage des gouttes, cette plaque ( 15) comportant plusieurs tubes ( 40) qui s'étendent sur la majeure partie de la surface de la plaque ( 15), la traversent et sont alignés avec les ouvertures ( 12), chaque tube ( 40) ayant un diamètre d'environ 0,127 cm à environ 0,203 cm, une longueur d'environ 0,63 à 2,54 cm et

la lumière ( 41) de chaque tube étant entourée, à l'extré-

mité supérieure de cette lumière, par un rebord ( 43) surélevé; une plaque ( 16) de support de la plaque ( 15), dimensionnée de façon à recevoir et loger ladite plaque

( 15) et comportant au moins une ouverture ( 18) pour per-

mettre le passage des tubes ( 40); un moyen pour serrer la plaque ( 16) de support sur la plaque supérieure ( 11), les

rebords ( 43) surélevés comprimant la feuille ( 13) de mem-

brane poreuse et la feuille ( 14) de garniture d'étanchéité contre la surface inférieure de la plaque supérieure ( 11); une plaque inférieure ( 19) comportant plusieurs creux ( 18) alignés avec les ouvertures ( 12) et avec les tubes ( 40); un bloc ( 21) de base dont la surface supérieure présente un creux ( 22) formant réservoir, ledit bloc de base étant construit de façon à supporter, au-dessus du creux ou réservoir ( 22) la plaque ( 16) de support et contenant dans ce creux ou réservoir ( 22) un moyen ( 23) pour supporter la plaque inférieure ( 19), ainsi qu'un moyen ( 24, 25) pour

appliquer un vide au réservoir ( 22).