FR2683907A1 - Dispositif portable d'analyse pour le controle des procedes agro-alimentaires et biotechnologiques par biochimiluminescence. - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un dispositif portable d'analyse pour le contrôle de procédés agro-alimentaires et biotechnologiques d'un milieu, par biochimiluminescence, comportant une partie optoélectronique (1) d'analyse et de traitement de signaux recueillis par un capteur photosensible (3), recevant de la lumière émise par une réaction de biochimiluminescence se produisant dans une chambre réactionnelle contenant un échantillon dudit milieu et caractéristique de l'analyse voulue. Ladite chambre réactionnelle est incluse dans une chambre de mesures, séparable de la partie optoélectronique (1), et interchangeable en fonction de l'analyse à réaliser, et ladite partie optoélectronique (1) comporte un élément photomultiplicateur, incluant ledit capteur (3) et restant solidaire de cette partie optoélectronique, et peut être associée successivement à d'autres chambres de mesures.
Description
Dispositif portable d'analyse pour le contrôle des procédés agro
alimentaires et biotechnologiques par biochimiluminescence.
alimentaires et biotechnologiques par biochimiluminescence.
DESCRIPTION
La présente invention a pour objet un dispositif d'analyse pour le contrôle des procédés agro-alimentaires et biotechnologiques par biochimiluminescence.
La présente invention a pour objet un dispositif d'analyse pour le contrôle des procédés agro-alimentaires et biotechnologiques par biochimiluminescence.
Le secteur technique de l'invention est le domaine de la fabrication d'appareils de mesures et d'analyse de lumière dit luminomètres.
Une des applications principales de l'invention est la réalisation d'analyseurs pour le contrôle des procédés agroalimentaires et biotechnologiques par biochimiluminescence, c'est-àdire par la mesure de l'émission lumineuse due à une réaction biochimique contrôlée, et permettant alors de connaître le dosage de certaines bactéries, enzymes ou autres molécules caractéristiques d'un type d'activité que l'on veut évaluer dans une composition ou un milieu donné.
En effet, toute optimisation des biotechnologies implique une meilleure connaissance des acteurs biologiques en présence. Ceci demande de multiplier les moyens analytiques, de rechercher les dispositifs de plus en plus performants, d'avoir le maximum d'informations dans un laps de temps tres court.
Les méthodes classiques permettent de dénombrer des microorganismes ou de déterminer leur activité, n'apportent pas de résultat satisfaisant, tandis que la biochimiluminescence est une méthode susceptible de répondre au soucis du quantitatif et du qualitatif avec rapidité, sensibilité, simplicité et spécificité.
La luminescence est le phénomène par lequel une molécule excitée retournant à son état initial, restitue l'énergie d'excitation sous la forme d'une émission lumineuse.
En biochimiluminescence, l'énergie d'excitation est issue d'une réaction biochimique et non d'une source lumineuse externe, comme en fluorescence ou en phosphorescence.
Tous les processus de biochimiluminescence mettent en oeuvre l'oxydation d'un luminophore catalysée par une enzyme ou certains métaux lourds en présence de cofacteurs indispensables tels que l'Adénosine triphosphate ou ATP, la Nicotinamide adénine dinucléotide ou NAD(P)H, le Peroxyde d'hydrogène ou eau oxygénée H202....
Dans les systèmes vivants, les teneurs en cofacteurs sont directement liés à la viabilité, au métabolisme, et/ou à la production cellulaire. Ainsi, la biochimiluminescence, témoin de "vitalité" est un moyen d'étude quantitatif des réactions biochimiques ou des phénomènes physiologiques mettant en jeu ces cofacteurs.
La conduite du dosage consiste en la mise en contact in vitro des divers réactifs permettant l'émission lumineuse. L'élément à doser doit être le seul facteur limitant de la réaction. Le plus souvent le processus est déclenché par injection éventuelle du complexe luminophore-catalyseur, mais dans certains cas, celui-ci est déjà présent dans le milieu analysé, et il n'est donc pas nécessaire de l'injecter.
La quantité de lumière émise est mesurée par un dispositif ou capteur photosensible à tube photomultiplicateur ou photodiode d'avalanche. La sensibilité de la réaction est de dix à cent fois supérieure à celle de la fluorescence qui elle-même est dix à cent fois supérieure selon les cas à celle de la spectrophotométrie; la fluorescence étant la mesure de la lumière réémise à une fréquence donnée propre à un type de molécules, quand celles-ci sont éclairées par une source lumineuse externe suivant une autre fréquence donnée, et la spectrophotométrie étant la mesure de la lumière absorbée par les molécules éclairées par une source lumineuse externe donnée, ces méthodes de mesures sont moins précises et moins puissantes que celles par biochimiluminescence.
Ainsi, en effet, les phénomènes d'émission de lumière au cours des réactions de biochimiluminescence sont intéressantes à plusieurs titres
- la mesure d'une émission lumineuse peut actuellement être effectuée de manière tres sensible et permet d'atteindre des niveaux de détection 100 à 10.000 fois plus bas que ne le permettent les techniques spectrophotométriques et électrochimiques classiques;
- la biochimiluminescence offre une bonne linéarité du signal d'émission lumineuse en fonction de la concentration en cofacteur dosée, ce qui autorise un étalonnage linéaire avec trois ou quatre termes seulement;
- la biochimiluminescence, de par sa définition, ne nécessite pas de source émettrice ou excitatrice, ce qui simplifie le système de mise en oeuvre par rapport à la fluorescence par exemple;;
- les mesures de biochimiluminescence ne sont pas sujettes aux interférences physico-chimiques, car le réactif propre à la molécule à doser est très spécifique de celle-ci et permet donc d'obtenir des résultats sur une seule molécule à la fois;
- l'analyse d'échantillons présentant une certaine turbidité est possible, quand la luminescence est suffisante car il n > y a pas de réflexion parasite de source lumineuse externe à cause de cette turbidité, comme dans les autres méthodes; de plus la sensibilité de mesures permettant de détecter même de faibles niveaux de lumière, un étalonnage de turbidité permet de corriger celle-ci.
- la mesure d'une émission lumineuse peut actuellement être effectuée de manière tres sensible et permet d'atteindre des niveaux de détection 100 à 10.000 fois plus bas que ne le permettent les techniques spectrophotométriques et électrochimiques classiques;
- la biochimiluminescence offre une bonne linéarité du signal d'émission lumineuse en fonction de la concentration en cofacteur dosée, ce qui autorise un étalonnage linéaire avec trois ou quatre termes seulement;
- la biochimiluminescence, de par sa définition, ne nécessite pas de source émettrice ou excitatrice, ce qui simplifie le système de mise en oeuvre par rapport à la fluorescence par exemple;;
- les mesures de biochimiluminescence ne sont pas sujettes aux interférences physico-chimiques, car le réactif propre à la molécule à doser est très spécifique de celle-ci et permet donc d'obtenir des résultats sur une seule molécule à la fois;
- l'analyse d'échantillons présentant une certaine turbidité est possible, quand la luminescence est suffisante car il n > y a pas de réflexion parasite de source lumineuse externe à cause de cette turbidité, comme dans les autres méthodes; de plus la sensibilité de mesures permettant de détecter même de faibles niveaux de lumière, un étalonnage de turbidité permet de corriger celle-ci.
La biochimiluminescence est ainsi une méthode d'analyse potentiellement beaucoup plus large dans ses applications que la seule estimation de population de microorganismes. Mais cette puissante méthode est freinée par l'instrumentation qui n'en a pas suivi les progrès à ce jour.
En effet, de façon paradoxale, l'approche consistant à détecter directement une émission de lumière catalysée au cours d'une réaction de biochimiluminescence n'a été que très peu exploitée MM. FREEMAN et SEITZ W.R., dans la revue de Analytical Chemistry 50(9) pages 1242 à 1246 en 1978, sous le titre "Chemiluminescence fiber optic probe for hydrogen peroxide based on the luminol reaction", tout en décrivant le premier biocapteur à fibre optique, validèrent cette approche mais en utilisant seulement la chimiluminescence du luminol pour le dosage de l'eau oxygénée.
Plus récemment, un regain d'intérêt est apparu avec les progrès de la technologie des fibres optiques, mais en ce cas les réactifs sont fixés à l'extrémité de la fibre, ce qui pose de grandes difficultés techniques : on relève de telles approches dans les publications de MM. BLUM L.J. et al en 1988 intitulées "luminescence fiber optic biosensor" dans la publication Anal. Lett 21(5) 717-726, et en 89, "continuous-flow bioluminescent assay of NADH using a fiber optic sensor" dans la revue Anal. Chim. Acta 226, 331-336; de même, dans la publication de Mademoiselle GAUTIER S.N. et al en 1990 et intitulée "multi-function fiber optic sensor for the bioluminescent flow determination of ATP or NADH" dans la revue Anal Chim.Acta. 235, 253 et dans la demande de brevet FR. 2.637.912 du 14 Octobre 1988 de l'Université PARIS VII sur un "optrode à enzymes immobilisées et à substances luminescentes".
Par ailleurs, on connaît de nombreux systèmes de mesures et d' analyse de la lumière suivant d' autres types d'utilisation recherchée : on pourrait citer par exemple les demandes de brevet FR.
2.609.198 et 2.609.171 déposées le 24 Décembre 1986 par la société suisse NIVAROX sur respectivement un "procédé et dispositif de dosage d'échantillons liquides" et un "appareil pour l'analyse photométrique d'échantillons liquides", permettant de faire transférer pour l'un, et faire circuler pour l'autre, ceux-ci dans la cellule de mesure; par ailleurs, le "Laboratorium Rudolf Berthold" en ALLEMAGNE a déposé le 16 Juin 1987 la demande FR. 2.601.452 concernant un "appareil de mesure par bio et chimiluminescence" comprenant des supports d'éprouvettes se déplaçant dans un plan horizontal pour être ramenés successivement vers une ouverture d'entrée d'un photodétecteur afin d'éviter la manipulation verticale de retrait des éprouvettes de leur support.
On pourrait citer bien d'autres systèmes et procédés, dont certains ont fait l'objet de demandes de protection par brevets, chacun dans des domaines de mesures de lumière spécifique adaptée à un besoin particulier, mais aucun ne permet d'effectuer tous les contrôles qu'autoriseraient pourtant les analyses de lumières pouvant être émises par la biochimiluminescence; et c'est effectivement ce verrou technique qui freine la diversité de ces applications, à savoir la difficulté par exemple de passer de la mesure de biomasse à celle de composants chimiques sur la même base instrumentale. Ainsi, à ce jour, il n'existe que des appareils dédiés à un type de mesure de biochimiluminescence, ou d'autres mesures de lumières émises, et qui ne permettent pas d'être utilisées pour d'autres applications ou type de mesures, même si celles-ci sont basées sur le même principe de mesure de lumière biochimiquement émises.
En effet, d'une mesure à l'autre, suivant la molécule du milieu que l'on veut doser et/ou suivant la famille de réactifs retenue, il faut un volume de chambre de réaction adapté et une procédure particulière à chacun.
Ainsi par exemple, le développement de la biochimiluminescence dans le contrôle des procédés fermentaires est limité par l'instrumentation proposée sur le marché : en effet les instruments les plus performants d'un point de vue sensibilité, flexibilité, et portabilité, sont un instrument de la société Advanced Microbiological
Systems appelé le "Biotrace" et un autre appareil de la société
BiochemMack appelé "1' Emilite" commercialisés récemment, mais leur flexibilité est faible, car ils sont dédiés à des applications précises par le mode de préparation de l'échantillon et la structure figée de la chambre réactionnelle.
Systems appelé le "Biotrace" et un autre appareil de la société
BiochemMack appelé "1' Emilite" commercialisés récemment, mais leur flexibilité est faible, car ils sont dédiés à des applications précises par le mode de préparation de l'échantillon et la structure figée de la chambre réactionnelle.
L'avantage de leur portabilité est ainsi amputé par ce manque de flexibilité.
Ainsi d'une part, il n'existe pas toute la gamme d'appareils, même spécifiques, permettant d'utiliser une méthode de biochimiluminescence dans toutes ses applications, et d'autre part, quand bien même cela existerait, l'investissement important que cela nécessiterait pour acheter l'ensemble de ces appareils, leur encombrement cumulé et la non flexibilité de chacun d'entre eux, pour des mesures in situ, ne permettent pas aux utilisateurs de les avoir disponibles.
En particulier, on peut relever un certain nombre d'applications de la biochimiluminescence, dont seulement certaines sont exploitées à ce jour pour les raisons ci-dessus, essentiellement en agroalimentaire, en contrôle de l'environnement, tel que les stations d'épuration, et en médecine, à savoir par exemple
- les tests de toxicité dans les eaux potables ou d'alimentation ou même industrielles par la mesure de la diminution, par leur mort, des bactéries initiales qu'on injecte dans les milieux d'origine; des recherches sont en cours pour réaliser des appareils dédiés à une application particulière et ne seront donc pas flexibles;
- pour la mesure de la biomasse, il faut également savoir combien de bactéries vivantes ou de levures sont présentes dans un volume unitaire du liquide du milieu considéré, tel que par exemple dans un vin en fermentation, on doit relever 108 cellules/ml;
- dans le domaine des biomolécules, il est nécessaire de connaître également combien de molécules autres que les bactéries, c'est-à-dire molécules du type du sucre, de l'alcool sont présentes dans un volume donné; en fait, comme il s'agit de molécules produites par la biomasse, la connaissance de ces molécules permet de connaître l'activité de celle-ci;
- en matière d'activité enzymatique, il est utile de connaître combien d'enzymes en termes de potentiel d'activité sont présentes dans un milieu donné, car ce n'est pas effectivement leur nombre qui compte, mais leur activité capable, et en train, de transformer une molécule A en une molécule B du milieu considéré;
- en matière d'immunologie, il est possible de connaître les dosages de l'anticorps nécessaire en utilisant l'antigène rajouté en excès;
- une autre application est un type de dosage utilisé en génétique moléculaire, c'est-à-dire au niveau de 1'ADN pour déterminer une sonde nucléique ou "gene reporter".
- les tests de toxicité dans les eaux potables ou d'alimentation ou même industrielles par la mesure de la diminution, par leur mort, des bactéries initiales qu'on injecte dans les milieux d'origine; des recherches sont en cours pour réaliser des appareils dédiés à une application particulière et ne seront donc pas flexibles;
- pour la mesure de la biomasse, il faut également savoir combien de bactéries vivantes ou de levures sont présentes dans un volume unitaire du liquide du milieu considéré, tel que par exemple dans un vin en fermentation, on doit relever 108 cellules/ml;
- dans le domaine des biomolécules, il est nécessaire de connaître également combien de molécules autres que les bactéries, c'est-à-dire molécules du type du sucre, de l'alcool sont présentes dans un volume donné; en fait, comme il s'agit de molécules produites par la biomasse, la connaissance de ces molécules permet de connaître l'activité de celle-ci;
- en matière d'activité enzymatique, il est utile de connaître combien d'enzymes en termes de potentiel d'activité sont présentes dans un milieu donné, car ce n'est pas effectivement leur nombre qui compte, mais leur activité capable, et en train, de transformer une molécule A en une molécule B du milieu considéré;
- en matière d'immunologie, il est possible de connaître les dosages de l'anticorps nécessaire en utilisant l'antigène rajouté en excès;
- une autre application est un type de dosage utilisé en génétique moléculaire, c'est-à-dire au niveau de 1'ADN pour déterminer une sonde nucléique ou "gene reporter".
Le problème posé est donc de pouvoir disposer d'un seul type d'appareils d'analyses pour le contrôle de procédés agro-alimentaires et biotechnologiques par la biochimiluminescence qui soit flexible et adaptable pour permettre d'utiliser toutes les possibilités des méthodes de biochimiluminescence qui utilisent d'une manière générale un ensemble de réactifs mettant en jeu un élément limitant à doser, et qui réagissent sur les molécules du milieu, dont on veut connaître une activité donnée et qui émettent de la lumière en fonction de cet élément limitant; cet appareil doit être simple d'emploi déplaçable facilement d'un site de mesure à un autre, polyvalent, adaptable à toutes les méthodes possibles et permises par la biochimiluminescence, tel que décrit ci-dessus, et d'un investissement raisonnable.
Une solution au problème posé est un dispositif portable d'analyse pour le contrôle de procédés agro-alimentaires et biotechnologiques d'un milieu, par biochimiluminescence, comportant une partie optoélectronique d'analyse et de traitement de signaux recueillis par un capteur photosensible, recevant de la lumière émise par une réaction de biochimiluminescence se produisant dans une chambre réactionnelle contenant un échantillon dudit milieu et caractéristique de l'analyse voulue; ladite chambre réactionnelle est incluse dans une chambre de mesures, séparable de la partie optoélectronique, et interchangeable en fonction de l'analyse à réaliser, et ladite partie optoélectronique comporte un élément photomultiplicateur, incluant ledit capteur et restant solidaire de cette partie optoélectronique, et peut être associée successivement à d'autres chambres de mesures.
Dans une réalisation préférentielle, le dispositif comporte au moins une chambre de lecture, placée contre la partie optoélectronique, enfermant et isolant l'élément photomultiplicateur, dont ledit capteur, de la lumière extérieure, et au moins une fibre optique reliant ladite chambre de lecture par tout système d'interface optique placé devant ledit capteur, à au moins une chambre de mesures déportée.
Dans un mode de réalisation particulier ladite chambre de lecture est une chambre de mesures d'un dispositif d'analyse connu, solidaire par constitution de ladite partie optoélectronique et dans laquelle est adapté un système d'interface optique à l'endroit de la chambre réactionnelle initiale.
Dans un autre mode de réalisation particulier le dispositif d'analyse comprend un barillet de multiplexage de fibres optiques permettant de relier la fibre optique connectée à la chambre de lecture à toute fibre optique sélectionnable par ledit barillet et correspondant à une chambre de mesure donnée, suivant le type d'analyse voulu.
Le résultat est de nouveaux dispositifs d'analyse pour le contrôle de procédés agro-alimentaires et bactériologiques par biochimiluminescence, qui répondent au problème posé et aux inconvénients des systèmes existants.
En effet, la distinction dans la structure de l'appareil entre les éléments incluant la chambre réactionnelle de biochimiluminescence et la partie optoélectronique et photomultiplicatrice rendue séparable l'une de l'autre est le secret d'une performance et d'une flexibilité nouvelle. L'invention correspond à la conception d'un luminomètre d'une part à chambre réactionnelle interchangeable permettant une modularité totale, et d'autre part
- soit à leur connexion directe sur la partie optoélectronique;;
- soit à leur connexion indirecte avec un système de mesure à distance et, l'adaptation d'une chambre de lecture intermédiaire ou l'utilisation de tout luminomètre du commerce, sous réserve de qualité et de bande passante convenable, en plaçant dans la chambres réactionnelles un pseudo tube optique servant d'interface, transformant celle-ci en chambre uniquement de lecture et permettant une modularité partielle.
- soit à leur connexion directe sur la partie optoélectronique;;
- soit à leur connexion indirecte avec un système de mesure à distance et, l'adaptation d'une chambre de lecture intermédiaire ou l'utilisation de tout luminomètre du commerce, sous réserve de qualité et de bande passante convenable, en plaçant dans la chambres réactionnelles un pseudo tube optique servant d'interface, transformant celle-ci en chambre uniquement de lecture et permettant une modularité partielle.
Ainsi les procédés de mesure par biochimiluminescence sont alors d'une grande simplicité, d'application et de mise en oeuvre par le fait de pouvoir adapter suivant le type de mesures envisagé, l'envoi sous forme liquide des réactifs ou bien sous forme de pastilles lyophilisées dans l'une ou l'autre des chambres réactionnelles adaptées à cesdits réactifs au milieu considéré et au type de mesures souhaité. I1 est flexible grâce à la modularité totale ou partielle de la chambre réactionnelle
- la modularité totale correspondant donc à une chambre de mesure interchangeable directement sur la partie optoélectronique ou à travers un système de mesures à distance, en fonction de l'analyse à réaliser tel que l'analyse de biomasse ou de biomolécules, ou d'activité enzymatique, ou en présence de contaminants tel que défini précédemment;;
- la modularité partielle correspondant à une chambre de lecture de type connu et existant déjà sur le marché, dans laquelle on insère en lieu et place du tube d'analyse une interface optique, ce qui permet également des mesures à distance et/ou séquentielles adaptées à différents types de mesures, au delà de celles prévues initialement par le dispositif connu actuel.
- la modularité totale correspondant donc à une chambre de mesure interchangeable directement sur la partie optoélectronique ou à travers un système de mesures à distance, en fonction de l'analyse à réaliser tel que l'analyse de biomasse ou de biomolécules, ou d'activité enzymatique, ou en présence de contaminants tel que défini précédemment;;
- la modularité partielle correspondant à une chambre de lecture de type connu et existant déjà sur le marché, dans laquelle on insère en lieu et place du tube d'analyse une interface optique, ce qui permet également des mesures à distance et/ou séquentielles adaptées à différents types de mesures, au delà de celles prévues initialement par le dispositif connu actuel.
On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt.
La description et les figures ci-après représentent des exemples de réalisation de l'invention, mais n' ont aucun caractère limitatif: d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de l'étendue de la portée de la présente invention, en particulier en changeant la forme des systèmes d'interface et de liaison par fibre optique entre les différents éléments du dispositif suivant l'invention.
La figure 1 est une vue schématique d'un ensemble de dispositifs portable comportant différentes possibilités d'interchangeabilité.
La figure 2 est un exemple de courbe de mesure de biochimiluminescence.
La figure 1 est un schéma d'ensemble d'un dispositif d'analyse très complet pour le contrôle de procédés agro-alimentaires et biotechnologiques d'un milieu par biochimiluminescence, comportant une partie optoélectronique 1 d'analyse et de traitement de signaux, recueillis par un capteur photosensible 3 recevant de la lumière émise par une réaction de biochimiluminescence. Celle-ci se produit dans une chambre réactionnelle incluse dans une chambre de mesures séparable de la partie électronique 1, et interchangeable en fonction de l'analyse à réaliser, car cette chambre réactionnelle est caractéristique de celle-ci.
En particulier, sur le schéma de la figure 1, le dispositif peut comporter une chambre de mesure 4 qui comprend une chambre réactionnelle à flux continu permettant l'analyse d'un liquide prélevé dans un milieu extérieur 7, grâce à tout système de pompe doseuse.
De même, ledit dispositif peut comporter une chambre de mesure 13, qui comprend une chambre réactionnelle 9 de type simple tube, dans laquelle est enfilée l'extrémité 11 de la fibre optique 5 reliée à ladite chambre lecture 2, à travers un accès 10 assurant l'étanchéité à la lumière extérieure.
En effet, pour pouvoir permettre une mesure à distance entre la partie optoélectronique 1 et ces différentes chambres réactionnelles, ledit dispositif peut comprendre au moins une chambre de lecture 2 placée contre ladite partie optoélectronique 1 enfermant et isolant ledit capteur 3 reliant un élément photomultiplicateur solidaire de cette partie optoélectronique de la lumière extérieure, et au moins une fibre optique 5 reliant ladite chambre de lecture 2 par tout système d'interface optique 12 placé devant ledit capteur 3 à au moins une desdites chambres de mesure 4 ou 9 déportée.
Ladite chambre de lecture 2 peut être, dans certain cas d'utilisation, pour lequel on veut récupérer des équipements du commerce, une chambre de mesure d'un dispositif d'analyse connu solidaire par constitution et dans laquelle est adapté le système d'interface optique 12 à l'endroit de la chambre réactionnelle initiale.
Dans tous les cas, ledit système d'interface optique 12 peut être par exemple un système à miroir recevant l'extrémité de la fibre optique 5 à 45 par rapport à son plan et situé à 45"par rapport à l'axe du capteur 3 vers lequel il renvoie la lumière transmise par ladite fibre optique 5..
Ainsi, dans le cadre d'un appareil déjà existant, celui-ci peut servir avec sa chambre de lecture initiale 2 pour la mesure de biochimiluminescence correspondant à son objectif initial, et par le moyen d'adaptation optique 12 et la fibre optique 5 qui lui associe, pour d'autres utilisations à d'autres chambres réactionnelles extérieures 4 ou 9.
Dans le cas d'un système optoélectronique intégré et ne partant pas d'un système connu à ce jour, il est possible, dans le cadre de la présente invention, d'associer à cette partie optoélectronique 1 des chambres de lecture amovibles 2, incluant les chambres réactionnelles, directement connectées en face du capteur 3, et interchangeables, pour adapter les mesures à différents types d'utilisation tels que définis précédemment. De même, une de ces chambres de lectures 2 interchangeables peut inclure et comporter directement l'extrémité de la fibre optique de liaison 5 à des chambres réactionnelles pour des mesures à distance sans avoir à changer la partie optoélectronique d'analyse 1.
Dans un cas ou dans l'autre, où l'on utilise un système optoélectronique déjà existant ou adapté à la présente invention, afin de pouvoir connecter celui-ci à différentes chambres réactionnelles extérieures, sans avoir à changer la fibre optique de liaison et la chambre de lecture 2, le dispositif suivant l'invention comprend un barillet 6 de multiplexage de fibres optiques, permettant de relier la fibre optique 5 connectée à la chambre de lecture 2 à toute fibre optique 14 sélectionnable par ledit barillet 6 et correspondant à une chambre de mesure 4, 9 donnée, suivant le type d'analyse voulu.
La figure 2 est un exemple de courbe de mesure de biochimiluminescence avec en abscisses la durée de la mesure et en ordonnées la quantité de lumière recueillie par le capteur pour une longueur d'onde donnée, en fonction de la réaction prévue et/ou provoquée dans le milieu.
La valeur maximum de la lumière émise M et l'allure de la surface pendant un temps donné "t", correspondant en général à 5 mn, est spécifique du type de réaction obtenue : on peut la comparer à des réactions témoins initiales sur des milieux connus par étalonnage préliminaire, donnant la fonction maximum et la surface de la courbe pour des activités du milieu connu. Ces activités sont par exemple la réaction catalysée par un enzyme tel que luciférase de la luciole en présence de luciférine réagissant avec l'ATP du milieu pour donner une quantité de photons, c'est-à-dire de la lumière que l'on mesure et dont on trace la courbe suivant cette figure 2. Dans d'autres cas, les réactions ont lieu grâce à des molécules de luciférase existant déjà dans la bactérie du milieu initial.
Claims (7)
1. Dispositif portable d'analyse pour le contrôle de procédés agro-alimentaires et biotechnologiques d'un milieu, par biochimiluminescence, comportant une partie optoélectronique (1) d'analyse et de traitement de signaux recueillis par un capteur photosensible (3), recevant de la lumière émise par une réaction de biochimiluminescence se produisant dans une chambre réactionnelle contenant un échantillon dudit milieu et caractéristique de l'analyse voulue, caractérisé en ce que ladite chambre réactionnelle est incluse dans une chambre de mesures, séparable de la partie optoélectronique (1), et interchangeable en fonction de l'analyse à réaliser, et ladite partie optoélectronique (1) comporte un élément photomultiplicateur, incluant ledit capteur (3) et restant solidaire de cette partie optoélectronique, et peut être associée successivement à d'autres chambres de mesures.
2. Dispositif portable d'analyse suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une chambre de lecture (2), placée contre la partie optoélectronique (1), enfermant et isolant l'élément photomultiplicateur, dont ledit capteur (3), de la lumière extérieure, et au moins une fibre optique (5) reliant ladite chambre de lecture (2) par tout système d'interface optique (12) placé devant ledit capteur (3), à au moins une chambre de mesures (4, 9) déportée.
3. Dispositif portable d'analyse suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite chambre de lecture (2) est une chambre de mesures d'un dispositif d'analyse connu, solidaire par constitution de ladite partie optoélectronique (1) et dans laquelle est adapté un système d'interface optique (12) à l'endroit de la chambre réactionnelle initiale.
4. Dispositif portable d'analyse suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de mesures (4) qui comprend une chambre réactionnelle à flux continu permettant l'analyse d'un liquide prélevé dans un milieu extérieur (7) grâce à tout système de pompe doseuse (8).
5. Dispositif portable d'analyse suivant l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre de mesure (13), qui comprend une chambre réactionnelle (9) de type simple tube, dans lequel est enfilée ou sur leuqel est appliquée l'extrémité (11) de la fibre optique (5) reliée à ladite chambre de lecture (2) à travers un accès (10) assurant l'étanchéité à la lumière extérieure.
6. Dispositif portable d'analyse suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un barillet (6) de multiplexage de fibres optiques permettant de relier la fibre optique (5) connectée à la chambre de lecture (2) à toute fibre optique (14) sélectionnable par ledit barillet (6) et correspondant à une chambre de mesure (4, 9) donnée, suivant le type d'analyse voulu.
7. Application d'un dispositif portable d'analyse par mesure de lumière, comportant une partie optoélectronique (1) d'analyse et de traitement de signaux recueillis par un capteur photosensible (3) recevant de la lumière émise par un milieu dont on veut effectuer l'analyse, et placée dans une chambre réactionnelle adaptée à ladite analyse voulue, caractérisé en ce que ladite lumière produite par le milieu est émise par une réaction de biochimiluminescence se produisant dans ladite chambre réactionnelle, laquelle chambre est incluse dans une chambre de mesures séparable de la partie optoélectronique (1) et interchangeable en fonction de l'analyse réalisée, et ladite partie optoélectronique (1) comporte un élément photomultiplicateur, incluant ledit capteur (3) et restant solidaire de cette partie optoélectronique, et peut être associée successivement à d'autres chambres de mesures.
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| FR9114368A FR2683907B1 (fr) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | Dispositif portable d'analyse pour le controle des procedes agro-alimentaires et biotechnologiques par biochimiluminescence. |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3290909A4 (fr) * | 2015-05-01 | 2018-11-21 | Universal Bio Research Co., Ltd. | Dispositif et procédé de mesures parallèles pour réactions multiples |
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| GB2016679A (en) * | 1978-03-14 | 1979-09-26 | Boc Ltd | Chemiluminescence Gas Analysing Apparatus |
| JPS55155236A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-03 | Aloka Co Ltd | Analyzer for trace component in test substance |
| EP0181060A2 (fr) * | 1984-09-10 | 1986-05-14 | Labsystems Oy | Procédé et dispositif pour la mesure du rayonnement produit dans un récipient de mesure |
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-
1991
- 1991-11-14 FR FR9114368A patent/FR2683907B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| US10837907B2 (en) | 2015-05-01 | 2020-11-17 | Universal Bio Research Co., Ltd. | Multiple reaction parallel measurement apparatus and method for the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2683907B1 (fr) | 1995-02-17 |
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