FR2764705A1 - Procede et appareil de transfert et de distribution de petits volumes de liquide - Google Patents

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William Birch
Alain Carre
Eric Francois
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Abstract

L'invention concerne le transfert et la distribution, notamment dans une analyse biologique ou chimique, d'une petite quantité de liquide.Elle se rapporte notamment à un procédé qui comprend la disposition d'un outil de transfert (18) ayant au moins une tige (10) dont la surface inférieure (12) de section prédéterminée est mouillable et dont une surface latérale (14) au moins n'est pas mouillable; l'immersion de ladite tige (10) dans un réservoir contenant un liquide, pendant une période prédéterminée et à une profondeur prédéterminée; l'extraction de ladite tige (10) du réservoir afin qu'une gouttelette de liquide soit retenue à la surface inférieure (12) de ladite tige (10); le positionnement de ladite tige (10) au-dessus d'un milieu récepteur; et la mise en contact de la gouttelette avec une surface d'un milieu récepteur. Elle se rapporte également audit outil de transfert (18) qui comprend dans sa structure au moins une telle tige (10).Application aux analyses biologiques et chimiques.

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil de transfert et
de distribution de petits volumes de liquide, convenant notamment dans des contextes
d'analyses biologiques ou chimiques.
Lors de l'exécution de tests ou de cultures sur des molécules biologiques ou des cultures de cellules, on utilise habituellement aujourd'hui des plaques formées de matière thermoplastique moulée, par exemple de polycarbonate ou de polystyrène. Habituellement, la plaque à plusieurs cavités qui est utilisée a des
dimensions d'environ 80 x 125 mm, et les cavités ont un diamètre d'environ 8 mm.
Ces dimensions sont normalisées dans l'industrie à cause de la grande variété d'appareils qui ont été mis au point pour des analyses automatiques. Les cavités de ces plaques sont souvent remplies par un ensemble de pipettes qui sont déplacées manuellement ou par un dispositif robotisé. Les échantillons des produits formés dans les cavités sont collectés, par exemple à l'aide d'un ensemble d'aiguilles
d'acier inoxydable ou de bouts de matière plastique immergés dans les cavités.
Etant donné qu'il est souhaitable de réaliser un grand nombre d'analyses sur une seule plaque, l'utilisation de plaques ayant un nombre de plus en plus grand de cavités par plaque s'accroît. Un nombre de plus en plus grand de cavités sur une même plaque normalisée donne des cavités de très petit volume, si bien qu'il est alors nécessaire de disposer d'outils qui permettent la distribution de petits volumes de liquide. De nombreux dispositifs existent pour la distribution des liquides en petites doses, allant de volumes d'un centimètre cube à des fractions de centimètre cube. Des perfectionnements actuels portant sur les plaques à plusieurs cavités concernent des progrès relatifs à la technologie des microcavités et des microplaques, par exemple pouvant avoir jusqu'à 10 000 cavités par centimètre carré (voir notamment US S.N. 08/747,425). Ces cavités sont séparées par une distance d'environ 100,um, chaque cavité ayant une profondeur de 15 à 30 um et un diamètre de 20 à 50 /im. Pour effectuer des essais à l'aide de ces microplaques, il faut pouvoir réaliser des transferts précis de volumes de liquide compris dans la plage allant du millième au millionième de millimètre cube; transferts à partir de ou vers de telles microcavités. Les microseringues classiques ne permettent pas une manipulation de volumes aussi petits, si bien qu'il est nécessaire de réaliser des
appareils de manutention de liquide conçus de façon radicalement nouvelle.
On vend actuellement un outil qui comprend une matrice de broches d'acier inoxydable disposées afin que chaque broche soit alignée sur une cavité d'une plaque à 96 cavités. Une gouttelette se fixe à une broche individuelle sous l'action des forces de tension superficielle et peut ensuite être transférée. L'outil possède des gorges précises taillées dans les broches, près de leur extrémité, pour la détermination du volume distribué. Ces broches sont données comme capables de distribuer des volumes de 1 mm3 et plus à des cavités ou surfaces de membranes. Les microseringues mettent en oeuvre un réservoir de liquide qui comprend un tube capillaire (ou une chambre de liquide) et un piston destiné à distribuer, au travers d'une aiguille, le liquide par poussée. Un tel système ne convient pas à la distribution de volumes de liquide de l'ordre du millième au
millionième de millimètre cube.
Il serait souhaitable de disposer d'un procédé de transfert et de distribution de volumes de l'ordre du millième au millionième de millimètre cube dans les microcavités d'une microplaque avec une bonne reproductibilité. (On rappelle ici, pour faciliter la lecture du présent texte, que 1 mm3 = 1 /l = 10-61). L'invention concerne un tel procédé de transfert et de dépôt d'une gouttelette, notamment d'un matériau biologique ou d'un réactif, sur une surface ou dans une cavité ou un creux
ainsi que l'outil associé audit procédé.
La présente invention met en oeuvre le bout d'une fibre ou d'une tige de matière solide, pour le dépôt de gouttelettes microscopiques ayant des volumes compris entre le millième et le millionième de millimètre cube. L'utilisation d'une tige ou d'une fibre ayant des propriétés réglées de mouillage et de défaut de mouillage permet une distribution simple de volumes de liquide réglés avec précision, allant de quelques millimètres cubes au millionième de millimètre cube et moins. La Demanderesse a constaté que, dans le cas d'une tige qui n'est pas mouillée et qui possède une extrémité qui peut être mouillée, le volume de la gouttelette de liquide formée par trempage de la tige dans un réservoir de liquide est constant et reproductible. Le volume de la gouttelette peut être réglé par la dimension de la section de la surface inférieure de la tige. Plus cette dimension est grande et plus le volume de la gouttelette qui peut être suspendue au bout est important. Un petit réglage supplémentaire du volume de liquide déposé sur la broche peut être obtenu en faisant varier la profondeur, la vitesse d'immersion et/ou la vitesse d'émersion de ladite broche. Le diamètre de la section circulaire de la surface inférieure de la tige (diamètre de la tige, dans l'hypothèse d'une tige cylindrique) est de préférence inférieur à la longueur capillaire du liquide ou de l'ordre de cette longueur. Des gouttelettes inférieures au millimètre cube, réalisées avec un diamètre de section circulaire de surface inférieure de la tige très inférieur à la longueur capillaire du liquide, ne subissent pas l'influence notable de la pesanteur. La présente invention a donc pour objet un outil de transfert de liquide qui permet la distribution d'un volume de liquide de quelques millimètres cubes à moins de un millimètre cube dans une cavité ou sur une surface de substrat (audit transfert est donc généralement associée la distribution du liquide, mais cette association n'est toutefois pas inéluctable. La goutte prélevée peut être séchée au bout de la tige à des fins d'analyse: voir plus loin); ledit outil de transfert comprend de façon caractéristique: - au moins une tige qui possède un bout mouillable de section prédéterminée et au moins un côté non mouillable; et
- une structure de support de ladite tige.
Ladite tige présente avantageusement son bout ou extrémité mouillable et sa (ses) paroi(s) latérale non mouillable(s). Il s'agit avantageusement d'une tige de section constante, notamment d'une tige de forme cylindrique; le rayon de sa section circulaire étant généralement compris entre 2 mm et 1 um de sorte que le diamètre de ladite section circulaire soit inférieur ou égal à la longueur capillaire
du liquide.
Selon des modes de réalisation préférés - ledit outil de la présente invention comporte plusieurs tiges dont la disposition et les séparations sont telles qu'elles sont alignées sur des cavités réparties sur une plaque à plusieurs cavités; - sa(ses) tige(s) est(sont) en un métal, une céramique, un verre, un polymère ou en un matériau composite; - le bout de sa(ses) tige(s) est hydrophile et la surface latérale de ladite tige (desdites tiges) est hydrophobe ou le bout de sa (ses) tige(s) est oléophile et la surface latérale de ladite tige (desdites tiges) est oléophobe; - le bout de sa(ses) tige(s) est revêtu d'un matériau non adhérent vis à vis
des matériaux biologiques.
La présente invention a également pour objet l'utilisation dudit outil de transfert à savoir des procédés de transfert et de distribution de petites quantités de liquide (de quelques millimètres cubes à moins de un millimètre cube) selon lesquels: - on dispose d'un outil de transfert ayant au moins une tige dont la surface inférieure de section prédéterminée est mouillable et dont une surface latérale au moins n'est pas mouillable; - on immerge ladite tige dans un réservoir contenant un liquide, pendant une période prédéterminée et à une profondeur prédéterminée; - on extrait ladite tige dudit réservoir afin qu'une gouttelette de liquide soit retenue à la surface inférieure de ladite tige; - on positionne ladite tige au-dessus d'un milieu récepteur; et - on met en contact la gouttelette avec une surface dudit milieu récepteur; (contexte de l'apport du liquide dans un milieu récepteur); ou - on dispose d'un outil de transfert ayant au moins une tige dont la surface inférieure de section prédéterminée est mouillable et dont au moins une surface latérale n'est pas mouillable; - on immerge ladite tige dans la cavité (d'une plaque à plusieurs cavités) contenant le liquide pendant un temps prédéterminé à une profondeur prédéterminée; - on extrait ladite tige de ladite cavité afin qu'une gouttelette de liquide soit retenue à la surface inférieure de ladite tige; - on positionne ladite tige au-dessus d'un récipient récepteur; et - on met en contact la gouttelette avec ledit récipient récepteur; (contexte du prélèvement de liquide à partir d'une cavité d'une plaque à plusieurs cavités). On aura déjà compris que dans le premier contexte le milieu récepteur est avantageusement une plaque à plusieurs cavités et que donc, dans ce contexte, la gouttelette prélevée est avantageusement mise au contact d'une surface interne d'une cavité de ladite plaque à plusieurs cavités. Ladite surface interne de ladite
cavité est avantageusement mouillable.
Dans le second contexte, on a également, dans le cadre d'une variante de
mise en oeuvre, la surface interne de la cavité mouillable.
De façon générale, dans l'un ou l'autre desdits contextes, on met avantageusement en oeuvre le procédé: - avec un outil de transfert à plusieurs tiges, disposées et séparées afin qu'elles soient alignées sur des cavités réparties sur une plaque à plusieurs cavités; - dans les conditions ci-après: + la profondeur d'immersion de ladite tige est au moins égale au double du diamètre de la section circulaire de la surface inférieure de ladite tige; + la durée d'immersion de ladite tige correspond à une période qui suffit pour permettre au liquide d'atteindre une configuration d'équilibre ou de quasi équilibre à la surface inférieure (on prélève ainsi le maximum de liquide); + ladite tige est cylindrique et le rayon de sa section circulaire est compris entre 2 mm et 1/um; + la surface inférieure de la tige est hydrophile et la surface latérale de ladite tige est hydrophobe ou la surface inférieure de la tige est oléophile et la
surface latérale de ladite tige est oléophobe.
L'outil et les procédés de l'invention sont particulièrement performants pour assurer le transfert de quantités de liquide dont le volume est inférieur à
2 mm 3 environ.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris
à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en
référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'une broche selon l'invention et d'une gouttelette de liquide qui lui est fixée; la figure 2 est une coupe d'un outil de transfert et de distribution de l'invention, qui peut être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention; la figure 3 est une coupe d'un outil de transfert qui est au contact d'une plaque à plusieurs cavités et qui dépose des gouttelettes de liquide dans les cavités; la figure 4 représente une série de photographies de la même broche, avant et après 5 distributions successives de liquide; la figure 5 est un graphique qui indique la variation du volume distribué sur une surface de mouillage en fonction du rayon de la tige, dans le cas d'une tige de transfert selon l'invention; et la figure 6 est un graphique indiquant la variation du volume distribué sur une surface sans mouillage en fonction du rayon de la tige dans le cas d'une tige de
transfert selon l'invention.
Le procédé selon la présente invention repose sur l'utilisation d'une ou plusieurs tiges. Le terme "tige" désigne tout matériau, notamment de verre, de métal, de polymère, céramique ou composite, ayant la configuration d'une broche, d'une tige ou d'une fibre. Généralement une telle tige est de forme cylindrique et présente une section circulaire de rayon R constant. Il n'est toutefois nullement exclu du cadre de l'invention que ladite tige présente une section non circulaire (ovale, polygonale...) et/ou une section variable selon sa hauteur. Les tiges de verre ou de matériau composite sont traitées afin qu'elles ne soient pas mouillées par le liquide transféré. Par exemple, lors du transfert d'un liquide à base aqueuse, la surface externe des tiges est traitée afin qu'elle soit hydrophobe. Lors du transfert d'un solvant organique ou d'un autre liquide à base huileuse, la surface externe de la tige est traitée afin qu'elle soit oléophobe, à moins que le matériau soit tel que sa surface est déjà oléophobe. Dans ce cas, aucun traitement de surface de la tige n'est nécessaire. La figure 1 représente le bout d'une tige 10 selon l'invention, en coupe. La tige 10 a un bout 12 qui peut être mouillé et des côtés 14 qui ne peuvent pas être
mouillés. Une gouttelette 16 de liquide est fixée au bout 12 qui peut être mouillé.
Le bout ou surface inférieure 12 qui peut être mouillé est hydrophile.
La caractéristique d'absence de mouillage des côtés de la tige et la caractéristique de mouillage du bout peuvent être obtenues de diverses manières et par utilisation de nombreuses techniques différentes. Certaines de ces techniques
sont les suivantes: 1) le revêtement de la totalité de la tige et la coupure de celle-
ci, 2) le revêtement de la totalité de la tige et le polissage ou l'abrasion de son extrémité, 3) le revêtement de la totalité de la tige, la découpe ou le polissage de l'extrémité, et l'application d'un revêtement au bout exposé à l'aide d'un tampon ou par contact du bout exposé avec un revêtement de la surface formée sur un substrat, 4) la découpe ou le polissage de l'extrémité de la tige, la mise en contact de ladite extrémité avec un mince film polymère ou un autre film ou substrat non perméable, et le revêtement des côtés de la tige par traitement hydrophobe ou oléophobe nécessaire, et 5) une simple opération de coupe, polissage, abrasion ou revêtement de l'extrémité d'une tige qui possède intrinsèquement les propriétés
voulues ou nécessaires hydrophobes ou oléophobes.
A titre d'exemple non limitatif, le traitement de mise à un état non mouillable peut comprendre le revêtement d'une tige de verre. Le revêtement peut
être déposé par trempage d'une tige propre dans une solution de perfluorodécyltri-
chlorosilane dans un solvant organique. Un litre de solution est obtenu par mélange de 2 cm3 de perfluorodécyltrichlorosilane dans un mélange de 700 cm3 de kérosène séché et 300 cm3 de dichloréthane. Le revêtement résultant a une très faible énergie superficielle et il n'est pas mouillé par la plupart des liquides. Un autre processus simple pour le revêtement du verre par des perfluorosilanes tels que le perfluorodécyltrichlorosilane comprend l'exposition du verre à la vapeur du silane. Après ce traitement, l'extrémité de la tige est coupée ou séparée afin qu'elle expose une surface inférieure vierge non traitée à son extrémité. Cette surface inférieure non traitée peut être mouillée, alors que les côtés de la tige restent revêtus et ne sont donc pas mouillables. Lorsque la tige est immergée dans le liquide du réservoir, seul le bout peut être mouillé par le liquide. Lorsque la tige est extraite du réservoir, un capuchon hémisphérique de liquide (gouttelette) se fixe sous l'action des forces de tension superficielle, uniquement à la surface mouillable
qui a été exposée, comme représenté sur la figure 1.
Le volume du liquide collecté à l'extrémité de la tige est reproductible et il dépend peu de la profondeur d'immersion de la tige dans le réservoir, pourvu que la tige soit retirée du liquide suffisamment lentement pour que liquide puisse s'écouler et mouiller le bout de la tige. Le volume de la gouttelette de liquide fixée au bout mouillable Vi est essentiellement fonction du rayon R de la tige. Tant que la profondeur du réservoir de liquide est égale à un multiple élevé du diamètre de la tige (au moins égale au double dudit diamètre), le volume du liquide collecté au
bout de la tige est indépendant de la profondeur du réservoir de liquide.
Lorsque la gouttelette de liquide est transférée à un matériau récepteur ayant une surface solide, telle qu'une plaque à plusieurs cavités ou un substrat plat, et lorsque la gouttelette est au contact de la surface du matériau récepteur, 50 % environ du volume de la gouttelette sont transférés à la surface solide, et il reste
% du volume Vi au bout de la tige.
Le volume de liquide déterminé transféré par une broche de dimensions données sur une surface plane uniforme déterminée mouillable à une vitesse donnée, lorsque la broche est perpendiculaire à la surface et vient au contact de celle-ci, est constant en l'absence de fluctuations thermiques ou mécaniques. La fraction de liquide transférée d'une broche ayant un bout mouillable sur une surface mouillable est d'environ 50 %. Cette valeur peut varier d'une quantité pouvant atteindre + 10 % lorsque la broche n'est pas bien au contact de la surface, lorsque la vitesse de contact est accrue, ou lorsque les propriétés de mouillage de la
surface réceptrice varient légèrement.
Des surfaces qui présentent des transferts reproductibles de volumes par mise en oeuvre de ces techniques comprennent notamment les verres, les matériaux composites, les céramiques, les métaux et les polymères, à l'exception de la plupart des silicones et des polymères fluorés. Dans le cas de surfaces qui ne sont pas mouillées par le liquide, le rapport de transfert tombe à 10 % environ ou moins. Il faut noter que les transferts de liquide sur des surfaces non mouillables peuvent être réalisés, mais le transfert de volumes de liquide est nettement
inférieur aux transferts sur des surfaces mouillables.
La présente invention concerne un dispositif destiné au transfert de volumes de liquide compris entre le millième et le millionième de millimètre cube,
avec un réglage précis.
La figure 4 représente une série de photographies d'une tige de verre ayant un diamètre de 125 ym (rayon de 62,5,um) avant et après cinq transferts consécutifs 1, 2, 3, 4, 5. Un volume de 0,24.10-3 mm3 de tricrésylphosphate a été transféré avec précision sur une surface solide de téréphtalate de polyéthylène à chaque fois. A la considération de ladite figure 4, on voit que le procédé de l'invention est parfaitement reproductible et que l'on a déposé à chaque fois
environ la moitié de la goutte transférée.
Le tableau ci-après indique le rayon approximatif R de la tige, pour un transfert d'un volume donné Vm sur une surface plate ou sur une microcavité d'une plaque à microcavités. Deux surfaces solides sont envisagées, l'une qui peut être mouillée modérément ou fortement, comme indiqué par Vm(A) et l'autre qui n'est pas mouillée par le liquide, par exemple formée d'une silicone ou d'un polymère
fluoré, comme indiqué par Vm(B).
R 1 mm 0,43m 0,20m 0,09 m 60 #m 43 um 20,um 9,3 Am _ m m m_ Vm(A) 1,0u1 0,08 l 8 nI 0,7 nI 0,2 nl 0, 08 n 8 pl 0,8 pl Vm(B) 100 nl 8nl 0,8 nil 73 pl 22pl 8 pl 0,8 pl 0,08 pl On peut noter que, par variation du rayon de la tige dans une plage comprise entre 1 mm et 9,3,m, on peut effectuer un transfert d'un volume quelconque sur une surface mouillable pour tous les volumes compris entre 1,0 mm3 et 0,8.10-6 mm3 (entre 1,ul et 0,8 pl). Le tableau est un guide qui permet de déterminer les volumes de liquide transférés par le dispositif spécifié selon l'invention. En outre, la figure 5 indique que la relation entre le rayon de la tige et le volume transféré Vm(A) est linéaire en coordonnées logarithmiques. La droite est tracée à partir des résultats du tableau. Ainsi, il suffit de consulter la figure 5 pour déterminer le rayon convenable de la tige pour un transfert de volume voulu. Pour des volumes plus grands, supérieurs à 1,0 mm3, il est nécessaire que le diamètre de
la tige soit agrandi.
La figure 6 représente la relation entre le rayon de la tige et le volume transféré Vm(B) lors du transfert à une surface non mouillable. La relation est encore linéaire lorsqu'elle est tracée en coordonnées logarithmiques, comme dans
le cas de la figure 5.
Il faut noter que Vm peut légèrement varier avec la tension superficielle du liquide et sa viscosité. Un certain étalonnage du dispositif peut donc être nécessaire pour la distribution de volumes précis d'un liquide déterminé. On rappelle ici que le dispositif de transfert de l'invention n'est pas limité à des tiges cylindriques. Les tiges peuvent avoir n'importe quelle forme en coupe, y compris celle de rectangles ou de carrés. Des tiges sans coins nets, par exemple de section circulaire ou ovale, sont préférables car on a constaté qu'elles donnaient la meilleure reproductibilité du volume. Les tiges ne présentent pas par ailleurs
forcément une section constante sur toute leur hauteur.
En outre, pour la distribution d'un grand volume de liquide ou pour qu'une surface donnée soit couverte, de nombreuses broches formant une matrice peuvent
aussi être utilisées.
Avec l'addition de dispositifs de support de réalisation simple, une matrice comprenant de multiples tiges parallèles peut être créée pour le transfert de matrices de gouttelettes dans des structures à plaque à microcavités. De préférence, la matrice comprend plusieurs tiges disposées et séparées afin qu'elles soient alignées sur un ensemble de cavités distribuées dans une plaque à nombreuses cavités. La figure 2 représente la section de l'outil 18 de transfert de liquide ayant une matrice de tiges 10 qui dépasse sous un support 20. Chaque tige 10 porte une
gouttelette de liquide 16. La figure 3 représente l'outil 18 de transfert abaissé au-
dessus d'une plaque 22 ayant des cavités 24. Chaque tige 10 est alignée sur une cavité correspondante 24. De préférence, l'intérieur des cavités 24 est mouillable et la surface supérieure 26 de la plaque 22 n'est pas mouillable. De cette manière, la gouttelette 16 est attirée exclusivement dans une cavité correspondante 24 et il n'existe pas de débordement à la surface de la plaque. L'outil 18 est abaissé à l'emplacement auquel chaque gouttelette 16 est au contact de l'intérieur de chaque cavité correspondante 24. 50 % du volume de la gouttelette environ se déposent dans la cavité. La même opération peut aussi être utilisée en sens inverse (non représenté). Les tiges vides provenant d'un outil de transfert sont abaissées dans les cavités contenant un liquide d'une plaque à plusieurs cavités. Chaque tige de l'outil est immergée dans le liquide d'une cavité correspondante. Des gouttelettes sont fixées à la surface mouillable de chaque bout de tige lorsque les tiges sont retirées de la cavité. Les gouttelettes de liquide sont alors mises au contact de la surface d'un récipient récepteur, par exemple une seconde plaque à nombreuses cavités, et
% du volume environ de chaque gouttelette est déposé.
Il est possible d'obtenir des résultats analogues à ceux qu'on a décrits précédemment par utilisation d'une tige qui n'est pas mouillable et par application d'un revêtement mouillable au bout de la tige et aux parties inférieures des parois latérales. De cette manière, des tiges de même diamètre peuvent transporter des volumes différents de liquide, simplement en fonction de la hauteur d'application du revêtement mouillable le long des parois latérales de la tige. Le revêtement peut être appliqué par trempage de la tige sur une certaine distance dans une solution contenant une espèce moléculaire à déposer par exemple. On note ici que ladite hauteur d'application dudit revêtement ne saurait être conséquente. En tout état de cause, des tiges de ce type et leurs utilisations font partie intégrante du cadre de la
présente invention.
Il faut noter que l'utilisation d'un transfert du type décrit précédemment peut s'étendre à d'autres applications. Par exemple, la gouttelette quantifiable en volume au bout de la tige peut être utilisée dans diverses procédures d'analyse quantitative. La gouttelette peut être séchée et des essais peuvent être réalisés sur le résidu qui reste au bout de mouillage. Des exemples d'essais connus qui peuvent être exécutés sur ce résidu sont des analyses de RMN, de spectrophotométrie de masse, de microanalyse infrarouge à transformée de Fourier, de spectroscopie de masse par temps de vol, et d'absorption laser assistée par une matrice. Des essais de résidu sur le bout d'une broche ou tige sont déjà connus, mais un avantage de l'utilisation d'une tige de verre comme substrat pour le résidu par exemple est
l'absence de carbone de support.
En outre, l'outil de transfert peut être utilisé pour la distribution de volumes connus de liquide dans un appareil miniaturisé d'analyses de diagnostic tel que décrit dans la demande de brevet européen EP-A-381 501 (déposée sous le
n 90 301061.9).
En outre, le bout de la tige peut être avantageusement revêtu d'un revêtement non adhérent vis à vis des matériaux biologiques, par exemple à base d'oxyde de polyéthylène ou de polyacrylamide. Ce type de revêtement permet d'empêcher l'absorption des matériaux biologiques, tels que les peptides, les
protéines, les acides nucléiques ou les cellules à la surface du bout de la tige.
Un autre mode de réalisation de la présente invention concerne un produit ayant une seule broche possédant des faces non mouillables et un bout mouillable maintenu dans un support analogue à un porte-plume. La structure type pipette peut être tenue dans la main de l'utilisateur. De la même manière qu'avec un crayon mécanique, une broche est avancée par rapport à la structure de support par un levier de commande placé à la partie supérieure de la pipette. Lorsque la broche a avancé, un bord de coupe effectue une coupe neuve du bout de la broche et laisse une surface mouillable neuve exposée. De cette manière, un utilisateur peut effectuer un transfert simple, peut couper et éjecter le bout utilisé, et peut disposer d'un bout neuf prêt pour des transferts ultérieurs. Dans un cas idéal, un tel dispositif est utilisé pour des transferts de liquide en quantité inférieure ou égale à 2 mm3, mais peut être étendu à des volumes plus importants. La longueur de la broche suffit dans un cas idéal pour qu'elle puisse atteindre le fond d'une plaque à
96 cavités ou de tubes de centrifugation.
Un autre mode de réalisation d'appareil de pipetage manuel a une structure de support analogue à un porte-plume ayant un magasin de broches de divers diamètres et ayant des bouts mouillables qui sont distribués et éjectés par un organe d'arrêt commandé par l'index. Chaque broche de détermination de volume a de préférence un code de couleur, un code sous forme d'anneaux ou un code par
dimension en fonction du volume du liquide qui peut être transféré.
Un autre mode de réalisation d'appareil de pipetage manuel a une structure de support en forme de porte-plume qui peut prélever des broches d'un râtelier, puis les éjecter à l'aide d'un levier commandé par un doigt après utilisation. Le système à pipette manuelle décrit peut s'étendre à une matrice ou une
rangée de broches (comportant donc plus d'une pipette). Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de
l'art aux procédés et appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre
d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Procédé de transfert et de distribution, notamment mis en oeuvre dans une analyse biologique ou chimique, d'une petite quantité de liquide caractérisé en s ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) la disposition d'un outil (18) de transfert, ayant au moins une tige (10), dont la surface inférieure (12) de section prédéterminée est mouillable et dont une surface latérale (14) au moins n'est pas mouillable, b) l'immersion de ladite tige (10) dans un réservoir contenant un liquide, pendant une période prédéterminée et à une profondeur prédéterminée, c) l'extraction de ladite tige (10) dudit réservoir afin qu'une gouttelette de liquide soit retenue à la surface inférieure (12) de ladite tige (10), d) le positionnement de ladite tige (10) au-dessus d'un milieu récepteur, et e) la mise en contact de la gouttelette avec une surface dudit milieu récepteur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le milieu
récepteur est une plaque (22) à plusieurs cavités (24).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gouttelette est mise au contact d'une surface interne d'une cavité de la plaque (22) à plusieurs
cavités (24).
4. Procédé de transfert et de distribution d'une gouttelette de liquide à partir d'une cavité d'une plaque (22) à plusieurs cavités (24), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) la disposition d'un outil (18) de transfert ayant au moins une tige (10) dont la surface inférieure (12) de section prédéterminée est mouillable et dont au moins une surface latérale (14) n'est pas mouillable, b) l'immersion de la tige (10) dans la cavité contenant le liquide pendant un temps prédéterminé, à une profondeur prédéterminée, c) l'extraction de la tige (10) de la cavité afin qu'une gouttelette de liquide soit retenue à la surface inférieure de ladite tige (10), d) le positionnement de ladite tige (10) au-dessus d'un récipient récepteur, et
e) la mise au contact de la gouttelette avec le récipient récepteur.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la
surface interne de la cavité est mouillable.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en
ce que l'outil (18) de transfert a plusieurs tiges (10) disposées et séparées afin qu'elles soient alignées sur des cavités réparties sur une plaque (22) à plusieurs
cavités (24).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en
ce que la profondeur d'immersion de ladite tige (10) est au moins égale au double
du diamètre de la section circulaire de la surface inférieure (12) de ladite tige (10).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en
ce que la durée d'immersion de ladite tige (10) correspond à une période qui suffit pour permettre au liquide d'atteindre une configuration d'(de quasi) équilibre à la
surface inférieure (12).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en
ce que ladite tige (10) est cylindrique et en ce que le rayon de sa section circulaire
est compris entre 2 mm et 1,um.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que la surface inférieure de la tige (10) est hydrophile et la surface latérale de
ladite tige (10) est hydrophobe.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que la surface inférieure de la tige (10) est oléophile et la surface latérale de
ladite tige (10) est oléophobe.
12. Appareil de transfert et éventuellement de distribution d'une petite quantité de liquide, notamment destiné à être utilisé dans des analyses biologiques ou chimiques, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins une tige (10) qui possède un bout, de section prédéterminée, mouillable (12) et au moins un côté non mouillable (14); et
- une structure de support (20) de ladite tige (10).
13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite tige (10) est cylindrique; le diamètre de sa section circulaire étant inférieur ou égal à la longueur capillaire du liquide; ledit diamètre étant généralement compris entre
4 mm et 2 um.
14. Appareil selon l'une des revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs tiges (10) dont la disposition et les séparations sont telles qu'elles sont alignées sur des cavités réparties sur une plaque (22) à plusieurs
cavités (24).
15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 12 à 14,
caractérisé en ce que ladite tige (10) est en un métal, une céramique, un verre, un
polymère ou un matériau composite.
16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 12 à 15,
s caractérisé en ce que le bout (12) de ladite tige (10) est hydrophile et la surface
latérale (14) de ladite tige (10) est hydrophobe.
17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 12 à 15,
caractérisé en ce que le bout (12) de la tige (10) est oléophile et la surface latérale
(14) de ladite tige (10) est oléophobe.
18. Appareil selon l'une quelconque des revendications 12 à 17, caractérisé
en ce que le bout (12) de la tige (10) est revêtu d'un revêtement non adhérent vis à
vis des matériaux biologiques.
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