FR2797053A1 - Support d'analyse a transmission de lumiere de fluorescence - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un support d'analyse (10), en particulier biopuce, comprenant une première face (20) pourvue de sites (14) de réception de sondes et une deuxième face (44) opposée à la première face et susceptible d'être associée à des moyens de détection de lumière, le support d'analyse présentant une pluralité de régions (42) transparentes à une lumière de fluorescence, formant des passages de lumière entre les sites et ladite deuxième face, lesdites régions étant mutuellement séparées par des régions (40) opaques à ladite lumière de fluorescence.
Description
SUPPORT D'ANALYSE A TRANSMISSION DE LUMIERE DE
FLUORESCENCE
Domaine technique La présente invention concerne un support d'analyse et un système d'analyse incluant ledit
support et des moyens optiques de lecture du support.
Elle concerne plus précisément des supports d'analyse
biologique, encore désignés par "biopuces".
Les biopuces comportent une pluralité de sites d'analyse équipés de sondes. Les sondes sont des molécules capables de reconnaître et de fixer de façon sélective de la matière biologique ou capables de provoquer des réactions chimiques ou biochimiques avec des molécules cibles se trouvant dans un milieu à analyser. Les sondes sont par exemple des acides nucléiques tels que des brins d'ADN, fixés sur les sites et capables de s'apparier avec des brins d'ADN complémentaires ou brins cibles se trouvant dans l'analyte. D'autres types de reconnaissance tels que la reconnaissance anticorps-antigène peuvent également être mis en oeuvre pour provoquer un appariement
sélectif entre les sondes et les cibles.
L'invention trouve des applications d'analyse et de diagnostic dans notamment les domaines médical,
pharmacologique, agro-alimentaire et environnemental.
Etat de la technique antérieure Comme évoqué dans la partie introductive, les biopuces fonctionnent sur un principe de reconnaissance
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entre des sondes, fixées sur des sites d'analyse de la puce, et des cibles qui sont notamment des molécules ou des brins d'ADN du milieu à analyser. Une illustration des techniques de préparation des sites, et en particulier de leur garniture avec les sondes biologiques ou chimiques, est donnée, par exemple, par des documents (1) et (2) dont les références sont
précisées à la fin de la présente description.
Après avoir mis en contact une biopuce avec le milieu à analyser il convient d'examiner les sites pour déterminer lesquels ont été le siège d'une réaction ou
d'un appariement.
La connaissance de ces sites, et la connaissance du type de sondes qui les équipent,
permettent de déterminer la composition du milieu.
L'examen des sites est facilité en utilisant un milieu à analyser dont les molécules ou les brins d'ADN cibles sont porteurs d'un marqueur fluorescent ou fluorophore. Dans ce cas, en effet, l'examen de la puce se résume à une étape d'excitation de l'ensemble des marqueurs fluorescents qu'elle porte, et une étape de lecture des sites pour détecter la lumière de fluorescence réémise par les marqueurs. On sait alors que les sites pour lesquels une lumière de fluorescence est détectée, sont ceux qui ont fixé des molécules ou
des brins d'ADN cibles.
On connaît différents types d'équipements utilisés pour la lecture des sites. Parmi ces équipements, on peut citer les systèmes optiques tels que le microscope confocal. Ces systèmes sont généralement associés à des moyens de déplacement de la
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puce dans un plan, de façon à balayer successivement
tous les sites.
Les équipements de lecture des sites explorant les sites les uns après les autres ne sont bien adaptés que pour les biopuces comprenant un nombre de sites d'analyse relativement faible. En outre, les appareillages utilisés doivent respecter des exigences de précision élevés et sont donc particulièrement coûteux. A titre d'alternative, le document (3),dont les références sont également précisées à la fin de la
description, propose d'utiliser comme support de puce
une rétine de type CCD (à couplage de charge). De telles rétines, connues dans les caméras électroniques, permettent de mesurer directement et simultanément la lumière de fluorescence émise depuis un grand nombre de sites. Les sondes sont formées sur les pixels de la rétine, directement ou par l'intermédiaire d'un
revêtement amovible.
Lorsque la densité de sites est importante un tel dispositif peut cependant poser des problèmes de résolution et de diaphotie entre les pixels. La diaphotie est un phénomène d'interférence mutuelle entre les lumières de fluorescence produites sur différents sites. Ce phénomène affecte la précision et
l'acuité de la lecture.
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Exposé de l'invention L'invention a pour but de proposer un support d'analyse et un système d'analyse ne présentant pas les
limitations ou difficultés mentionnées ci-dessus.
Un but est en particulier de proposer un support peu coûteux avec un nombre très élevé de sites, susceptibles d'être lus avec précision au moyen d'une
rétine électronique.
Pour atteindre ces buts, l'invention a plus précisément pour objet un support d'analyse, en particulier une biopuce, comprenant une première face pourvue de sites de réception de sondes, encore appelés sites d'analyse, et une deuxième face opposée à la première face et susceptible d'être associée à des moyens de détection de lumière. Le support d'analyse présente une pluralité de régions transparentes à une lumière de fluorescence, formant des passages de lumière entre les sites et ladite deuxième face, les régions étant mutuellement séparées par des régions
opaques à la lumière de fluorescence.
Grâce aux passages de lumière formés par les régions transparentes, la lumière de fluorescence susceptible d'être émise par des molécules cibles marquées présentes sur les sites, est disponible sur la deuxième face libre, c'est-à-dire la face dépourvue de
sites, pour une lecture de la puce.
Cette caractéristique facilite grandement la mise en place du support d'analyse sur une rétine électronique. De plus, comme la première face équipée des sites reste libre, il est possible d'envisager de façon
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simultanée, l'excitation des marqueurs fluorescents par une source de lumière tournée vers la première face et la lecture des sites par une rétine tournée vers la
deuxième face.
Les régions opaques du support d'analyse ont une fonction essentielle qui consiste à réduire ou à empêcher la propagation de la lumière de fluorescence émise par un site vers un site voisin ou vers une partie d'une rétine électronique associée à un site voisin. En d'autres termes, les régions opaques
constituent une isolation optique entre les sites.
Les phénomènes parasites de diaphotie, évoqués
précédemment s'en trouvent réduits ou annulés.
Selon une réalisation particulière du support d'analyse, celui-ci peut comporter une plaque de matériau opaque formant lesdites régions opaques et traversée par une pluralité de caissons en un matériau transparent à la lumière de fluorescence. Ces caissons forment alors lesdites régions transparentes. Le matériau opaque entoure ainsi les régions transparentes et fixe latéralement les limites du passage de lumière
associé à chaque site.
Selon une autre réalisation possible, le support peut comporter une plaque de matériau transparent à la lumière de fluorescence et formant lesdites régions transparentes. Dans ce cas le support comprend aussi au moins une couche de masque formée sur au moins une face de la plaque, ladite couche de masque s'étendant en dehors des régions transparentes et
formant lesdites régions opaques.
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Les transmissions et réflexions parasites de lumière entre les sites sont empêchés par la couche de masque. La couche de masque peut être d'un seul tenant, c'est-à-dire entourer entièrement les régions transparentes sur la deuxième face, ou être formée
d'une pluralité d'éléments opaques disjoints.
La couche de masque peut être formée sur l'une des première ou deuxième faces support d'analyse. Une couche de masque peut également être formée sur chacune des faces. Les ouvertures des masques sur les faces opposées sont alors agencées de façon à coïncider entre
elles et avec les sites.
Selon un aspect particulier avantageux de l'invention, le matériau des régions transparentes peut être un matériau sensiblement opaque pour un spectre de longueurs d'onde comprenant au moins une longueur d'onde d'excitation de marqueurs fluorescent de molécules cibles susceptibles d'être fixées sur les sites, et sensiblement transparent à un spectre de longueurs d'onde comprenant au moins une longueur
d'onde de fluorescence desdits marqueurs.
Grâce à ces caractéristiques, tout ou partie d'une lumière d'excitation appliquée aux sites sur la première face est arrêtée et seule la lumière de fluorescence est dirigée vers la deuxième face. Ainsi, lorsqu'une rétine de lecture est disposée au voisinage de la deuxième face, celle-ci se trouve affranchie dans une large mesure de la lumière d'excitation. Une lecture avec une plus grande sensibilité est par
conséquent possible.
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A titre d'alternative, ou de façon complémentaire, le support peut comporter en outre une couche de filtre optique formée sur la première face et destinée à retenir au moins une longueur d'onde d'une lumière d'excitation des marqueurs fluorescents. En particulier, le filtre peut être conçu pour retenir
l'ensemble du spectre d'excitation.
Pour augmenter encore l'acuité et la sensibilité de la lecture des sites par une rétine électronique, le support peut être équipé d'une pluralité de lentilles optiques, formées sur la deuxième face et coïncidant avec lesdites régions transparentes. Les lentilles collectent la lumière de fluorescence pour la concentrer de façon localisée, par exemple sur une rétine électronique, et en particulier
sur des zones photosensibles, ou pixels, de la rétine.
L'invention concerne également un système d'analyse biologique comprenant un support d'analyse tel que décrit précédemment et un système de lecture équipé d'une rétine électronique associée à la deuxième
face du support.
La rétine électronique peut être équipée d'une pluralité de zones photosensibles, coïncidant avec les régions transparentes du support d'analyse lorsque
celui-ci est disposé sur la rétine.
Il s'agit par exemple d'une rétine de silicium
du type CCD (à couplage de charges) ou CMOS (metal-
oxyde-semi-conducteur complémentaire). De telles rétines sont connues et utilisées par exemple dans des camescopes.
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La rétine électronique peut présenter en particulier une face sensible, tournée vers le support d'analyse, qui est recouverte d'un filtre antiréflexion accordé sur au moins une longueur d'onde de la lumière de fluorescence. Ce filtre a essentiellement une fonction antiréflexion destinée également à limiter une diaphotie entre les pixels, due à divers phénomènes
parasites tels que des réflexions multiples.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention ressortiront mieux de la description qui va
suivre, en référence aux figures des dessins annexés.
Cette description est donnée à titre purement
illustratif et non limitatif.
Brève description des figures
- La figure 1 est une coupe schématique partielle illustrant une première possibilité de réalisation d'un système d'analyse conforme à l'invention. - La figure 2 est un diagramme de transmission d'un filtre optique permettant de séparer la lumière d'excitation et d'émission des fluorophores. Il bloque la lumière d'excitation et il laisse passer la lumière
de fluorescence.
- La figure 3 est une coupe schématique partielle illustrant une deuxième possibilité de réalisation d'un système d'analyse conforme à l'invention.
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Description détaillée de modes de mise en oeuvre de
l'invention
Dans la description qui suit, des parties
identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures sont désignées parles mêmes références, afin de
faciliter la lecture des figures.
Le système d'analyse de la figure 1 comprend deux éléments principaux qui sont un support d'analyse et un dispositif de lecture 12, équipé par exemple
d'une rétine électronique.
Le support d'analyse peut être disposé de façon amovible sur le dispositif de lecture ou à proximité d'une face photosensible 16 de celui- ci, de façon à effectuer une lecture d'un certain nombre de sites
d'analyse 14 du support d'analyse.
Dans l'exemple illustré, la face photosensible 16 du dispositif de lecture est plus particulièrement pourvue de zones photosensibles 18 qui constituent des
pixels d'une rétine à transfert de charge du type CCD.
L'agencement des sites d'analyse 14 sur le support d'analyse 10 est conçu de façon à pouvoir associer un pixel 18 du dispositif de lecture à chaque
site d'analyse.
Les pixels 18 sont destinés à détecter la présence ou l'absence, et éventuellement l'intensité d'une lumière de fluorescence émise depuis des marqueurs fluorescents, présents sur des sites d'analyse. La lumière de fluorescence permet de reconnaître ainsi les sites sur lesquels une réaction
chimique ou biologique a eu lieu.
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Les sites d'analyse 14 se présentent sous la forme de petites cuvettes pratiquées sur une première
face 20 du support d'analyse.
Le fond des cuvettes est garni de réactifs chimiques ou biologiques. Comme évoqué dans la partie introductive, ces réactifs sont désignés par sondes et susceptibles de réagir avec des molécules ou de la
matière biologique du milieu à analyser.
Dans l'exemple illustré, les réactifs sont des sondes d'oligonucléotides constituées de bases azotées GCTA. Les sondes peuvent être fixées au fond des cuvettes au moyen d'une opération de silanisation et de dépôt de strépavidine. Pour la fixation des sondes, on peut se reporter également aux documents (1) et (2)
déjà mentionnés.
Il convient de noter que les différents sites d'une même support d'analyse peuvent être pourvus de
différents types de sondes.
Après cette première opération de fonctionnalisation des sites, le support d'analyse est mis en contact avec un milieu contenant, par exemple, des oligonucléotides à reconnaître. Ceux-ci constituent
les "cibles".
La reconnaissance peut être basée sur la complémentarité de bases azotées. Une hybridation entre cibles et sondes a alors lieu selon les lois
d'appariement G-C et T-A.
Pour reconnaître les sites sur lesquels une hybridation a eu lieu, les oligonucléotides cibles sont porteurs de marqueurs fluorescents tels que la
fluorescéine, le CY3 ou le CY5, par exemple.
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Le tableau I ci-après indique, pour ces trois marqueurs, la longueur d'onde centrale d'une lumière d'excitation notée kp et la longueur d'onde de la lumière de fluorescence réémise et notée ?f. Les longueurs d'onde sont exprimées en nanomètres.
TABLEAU I
MARQUEUR Xp (nm) Xf (nm) Fluorescéine 494 520
CY3 550 570
CY5 649 670
Sur la figure 1, les oligonucléotides, sondes ou cibles, sont représentés sous la forme d'un dépôt au fond des cuvettes des sites d'analyse 14, et désignés
avec la référence 22.
La lecture du support d'analyse fait appel à une lumière d'excitation, indiquée par des flèches, et fournie par une source de lumière 30 disposée en regard de la première face 20. La source de lumière 30 peut être par exemple un laser émettant une lumière à une longueur d'onde voisine de la longueur d'onde Xp du marqueur fluorescent utilisé. La source de lumière peut aussi être une source incohérente dont le spectre
d'émission comprend la longueur d'onde Xp.
Le support d'analyse 10 de la figure 1 est formé d'une structure de matière opaque (aux longueurs d'onde Xp et kf) constituant des régions 40 dites "régions opaques". Cette structure est traversée de
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passages de lumières formés par des régions 42 dites
"régions transparentes".
En particulier, le matériau des régions transparentes est choisi pour être transparent à la longueur d'onde Xf de la lumière de fluorescence. Eventuellement, il est avantageux d'utiliser un matériau transparent à la longueur d'onde kf de la lumière de fluorescence et sensiblement opaque, ou atténuant la longueur d'onde kP de la lumière
d'excitation.
Les passages de lumière formés par les régions transparentes permettent les transmission de la lumière de fluorescence vers une deuxième face 44 du support d'analyse, tournée vers la face photosensible 16 du dispositif de lecture. La lumière se propage ensuite de la deuxième face 44 vers les pixels 18 du dispositif de lecture. Les régions opaques ont essentiellement pour rôle d'éviter que de la lumière provenant d'un site d'analyse, n'interfère avec celle d'un site voisin ou qu'elle n'atteigne un pixel qui n'est pas celui qui lui
est spécifiquement associé.
Ce rôle peut être renforcé par un ensemble de lentilles 46 formées sur la deuxième face 44 du support d'analyse et coïncidant respectivement avec les régions
transparente 42.
Les lentilles sont prévues en effet pour faire converger la lumière de fluorescence de chaque site
vers un pixel associé du dispositif de lecture.
Selon une variante, représentée en trait discontinu, les lentilles du support d'analyse peuvent
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être remplacées par un réseau de lentilles 46a formées sur un support séparé du support d'analyse. Ceci permet de conserver les lentilles sur le dispositif de lecture
et réduire le coût de fabrication du support d'analyse.
Le support d'analyse peut être fabriqué à partir d'une plaquette de silicium, gravée, par exemple, suivant des plans cristallographiques préférentiels selon une technique de gravure chimique (KOH). Les régions transparentes du support d'analyse peuvent alors être obtenues par oxydation thermique localisée du silicium. Dans ces régions le silicium est
transformé en oxyde de silicium SiO2.
Les lentilles 46 dont l'ouverture peut varier de 1,5 à 30, peuvent être obtenues par fluage d'une
résine sur la deuxième face 44 du support d'analyse 10.
Une description de techniques pour la réalisation des
lentilles peut aussi être trouvée dans le document (4) dont les références sont précisées à la fin de la
description.
La référence 48 désigne un filtre antireflet déposé sur la face photosensible du dispositif de lecture. De la même façon, le support du réseau de microlentilles peut également être constitué ou équipé
d'un filtre antireflet 48a.
Enfin, on observe que la première face 20 du support d'analyse est également recouverte d'un filtre optique 50. Ce filtre a essentiellement pour rôle de bloquer la lumière d'excitation dirigée vers les sites d'analyse et de ne laisser passer vers le dispositif de
lecture que la lumière de fluorescence.
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Le filtre optique 50 est par exemple un filtre interférentiel formé d'une alternance de couches TiO2/SiO2. Ses caractéristiques et en particulier son taux de réjection, compris entre 102 et 106, peuvent être ajustés en fonction d'une qualité de détection recherchée. La figure 2 est un diagramme représentant la
courbe de transmission du filtre 50.
On définit une longueur d'onde de coupure Xc du filtre pour laquelle le coefficient de transmission Tc
est de 50%.
Pour une gamme de longueurs d'onde inférieure à Xc, et comprenant notamment la longueur d'onde Xp de la lumière d'excitation, par exemple à 490 nm, la transmission Tp du filtre est très petite par rapport à Tc. En revanche, pour une plage de longueurs d'onde supérieure à Xc, comprenant notamment la longueur d'onde kf de la lumière de fluorescence, par exemple à 530 nm, la transmission Tp est très élevée par rapport à To. Un taux de réjection T du filtre est défini par Tf Tap La valeur Xc de la longueur d'onde de coupure du filtre est choisie en fonction du type de marqueur utilisé de façon à permettre un passage sélectif de la
lumière de fluorescence.
On peut se reporter à cette fin au tableau I,
par exemple.
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La figure 3, décrite ci-après, illustre une autre possibilité de réalisation du support d'analyse
de l'invention.
Le support d'analyse 10 comprend une plaque de
matériau transparent, par exemple en verre.
Sur une première face 20 de la plaque de verre sont déposées des microgouttes 22 de liquide contenant des sondes d'ADN. Ces gouttes définissent ainsi les
sites 14 du support d'analyse.
De façon plus précise, les microgouttes sont déposées selon un agencement régulier sur une couche de filtre optique 50, telle que décrite précédemment en référence aux figures 1 et 2, qui recouvre la première
face.
Sur la deuxième face 44 du support d'analyse se trouve un masque 41 en un matériau absorbant la lumière (opaque) tel que de l'oxyde de chrome (Cr203) par exemple. Le masque 41 présente des ouvertures qui coïncident avec l'emplacement des sites d'analyse 14, définis par les gouttes déposées sur la première face 20. Les parties du support d'analyse coïncidant avec les ouvertures du masque correspondent à des régions transparentes 42 comparables aux régions
transparentes définies en référence à la figue 1.
De la même façon, les parties coïncidant avec des plages de matériau absorbant la lumière (opaque) constituent des régions 40 appelées "régions opaques"
du support d'analyse.
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Le masque 41 a essentiellement pour fonction de limiter la diaphotie entre les sites d'analyse voisins et de limiter la réflexion de Fresnel à l'interface entre le matériau du support d'analyse, en l'occurrence le verre, et le milieu environnant. Il permet ainsi d'éviter l'influence d'une lumière parasite susceptible
d'affecter la mesure de la lumière de fluorescence.
Pour la réalisation d'un tel masque, on peut se reporter au document (5) dont les références sont
précisées à la fin de la description.
Le support d'analyse de la figure 2, tout comme celui de la figure 1 est associé à une source 30 de lumière d'excitation et à un dispositif de lecture 12 apte à mesurer sélectivement la lumière de fluorescence émise par chaque site d'analyse, et transmise à travers
les régions transparentes 42.
Les références 18 désignent des zones photosensibles d'une rétine électronique du dispositif de lecture 12. Les zones photosensibles sont formées respectivement d'un ou de plusieurs pixels et sont associées chacune à un site particulier du support d'analyse. La concentration de la lumière sur les pixels peut être améliorée par des lentilles 46 formées sur la deuxième face du support d'analyse. On peut se reporter
à ce sujet à la description relative à la figure 1.
Dans une réalisation particulière du système d'analyse selon la figure 2, le dispositif de lecture peut comporter une couche de filtre optique 50a,
représentée en trait discontinu sur la figure 2.
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Cette couche 50a présente sensiblement les mêmes caractéristiques que la couche 50 formée sur la première face du support d'analyse et est destinée à arrêter la lumière d'excitation tout en laissant passer la lumière de fluorescence. La couche 50a peut remplacer ou compléter une couche antireflet telle que la couche antireflet 48
représentée à la figure 1.
Lorsque le dispositif de lecture est équipé d'une couche de filtre 50a apte à éliminer la lumière d'excitation, il peut être utilisé avec des supports d'analyse qui sont dépourvus d'une telle couche. Ceci
permet de réduire le coût des supports d'analyse.
Une telle mesure suppose cependant que le dispositif de lecture soit utilisé pour l'analyse d'un milieu avec des cibles portant des marqueurs
fluorescents adaptés.
DOCUMENTS CITES
(1) "Electroconducting polymers for the construction of DNA or peptide arrays on silicon chips"
Thierry Livache et coll.
Biosensors & Bioelectronics 13 (1998) 629-634 (2)
US-A-5 474 796
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(3) "A Microchip for Quantitative Detection of Molecules Utilizing Luminescent and Radioisotope Reporter Groups" M. Eggers et coll. Bio Techniques, vol 17, n 3, 1994, pages 516-523 (4) "Fibre coupling of microchip lasers with silica microlenses"
M. Rabarot et coll.
Pure Appl. Opt. 6 (1997) 699-705 (5) "A metal oxide approach for production of
selectable absorption, enhanced contrast, anti-
reflection coatings for the display market"
Ronald E. Laird, et coll.
Topical meeting on Optical Interference coatings, 5-9 June 1995, Tucson, USA Technical digest series volume 17, p. 364, 1995
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Claims (14)
1. Support d'analyse (10), en particulier biopuce, comprenant une première face (20) pourvue de sites (14) de réception de sondes et une deuxième face (44) opposée à la première face et susceptible d'être associée à des moyens de détection de lumière, le support d'analyse présentant une pluralité de régions (42) transparentes à une lumière de fluorescence, formant des passages de lumière entre les sites et ladite deuxième face, lesdites régions étant mutuellement séparées par des régions (40) opaques à
ladite lumière de fluorescence.
2. Support selon la revendication 1, comprenant une plaque de matériau opaque formant lesdites régions opaques et traversée par une pluralité de caissons en un matériau transparent à la lumière de fluorescence,
formant lesdites régions transparentes.
3. Support selon la revendication 1, comprenant une plaque de matériau transparent à la lumière de fluorescence formant lesdites régions transparentes et comprenant au moins une couche de masque (41) formée sur au moins une face de la plaque, ladite couche de masque s'étendant en dehors des régions transparentes
et formant lesdites régions opaques.
4. Support selon la revendication 3, dans lequel la couche de masque est formée d'une pluralité
d'éléments opaques disjoints.
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5. Support selon la revendication 2, dans lequel le matériau des régions transparentes (42) est un matériau sensiblement opaque pour un spectre de longueurs d'onde comprenant au moins une longueur d'onde d'excitation de marqueurs fluorescents susceptibles d'être présents sur les sites, et sensiblement transparent à un spectre de longueurs d'onde comprenant au moins une longueur d'onde de
fluorescence desdits marqueurs.
6. Support selon la revendication 1, comprenant en outre une couche de filtre optique (50) formée sur la première face et destinée à retenir au moins une longueur d'onde d'une lumière d'excitation des marqueurs fluorescents susceptibles d'être présents sur
les sites.
7. Support selon la revendication 1, comprenant en outre une pluralité de lentilles optiques (46), formées sur la deuxième face (44) et coïncidant avec
lesdites régions transparentes.
8. Dispositif de lecture d'un support d'analyse selon la revendication 1, comprenant une rétine électronique (12) équipée d'une pluralité de zones photosensibles (18), coïncidant avec les régions transparentes (42) lorsque le support d'analyse (10)
est disposé sur la rétine (12).
9. Système d'analyse biologique comprenant:
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- un support d'analyse (10) selon la revendication 1, et - un dispositif de lecture pouvant être associé à la
deuxième face (44) du support d'analyse.
10. Système d'analyse selon la revendication 9, comprenant en outre une source de lumière d'excitation (30) tournée vers la première face (20) du support d'analyse.
11. Système d'analyse selon la revendication , comprenant en outre un réseau de lentilles (46a), associées respectivement aux régions transparentes (42) du support d'analyse (10), le réseau étant disposé
entre le support d'analyse et la rétine électronique.
12. Système selon la revendication 9, dans lequel le dispositif de lecture comprend une rétine en silicium du type CCD (rétine à couplage de charge) ou
du type CMOS (métal-oxyde-semi-conducteur-
complémentaire).
13. système selon la revendication 9, dans lequel la rétine électronique présente une face sensible, tournée vers le support d'analyse, qui est recouverte d'un filtre antiréflexion (48) accordé sur au moins une longueur d'onde de la lumière de fluorescence.
14. système selon la revendication 9, dans lequel la rétine électronique comporte une pluralité de
B 13303.3/EW
pixels (18) coïncidant respectivement avec les régions
transparentes (42) du support d'analyse.
B 13303.3/EW
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| US7291467B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-06 | Zs Genetics, Inc. | Systems and methods of analyzing nucleic acid polymers and related components |
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| JP2011038922A (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-24 | Sony Corp | 光検出用チップおよび該光検出用チップを用いた光検出装置 |
| US8994946B2 (en) | 2010-02-19 | 2015-03-31 | Pacific Biosciences Of California, Inc. | Integrated analytical system and method |
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| JP2013045857A (ja) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Sony Corp | イメージセンサ及びその製造方法並びに検査装置 |
| JP2013092393A (ja) * | 2011-10-24 | 2013-05-16 | Sony Corp | ケミカルセンサ、生体分子検出装置及び生体分子検出方法 |
| EP3974814A1 (fr) * | 2013-11-17 | 2022-03-30 | Quantum-si Incorporated | Dispositif intégré doté d'une source de lumière externe pour sondage, détection et d'analyse de molécules |
| WO2016179437A1 (fr) | 2015-05-07 | 2016-11-10 | Pacific Biosciences Of California, Inc. | Architecture pipeline de multiprocesseur |
| CN108449970A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-08-24 | 深圳源光科技有限公司 | 生物感测器 |
| WO2017061600A1 (fr) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 凸版印刷株式会社 | Dispositif microfluidique et procédé d'analyse d'échantillon |
| US11105745B2 (en) | 2019-10-10 | 2021-08-31 | Visera Technologies Company Limited | Biosensor |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5169601A (en) * | 1990-04-27 | 1992-12-08 | Suzuki Motor Corporation | Immunological agglutination detecting apparatus with separately controlled supplementary light sources |
| JPH0720037A (ja) * | 1993-07-01 | 1995-01-24 | J T Sci:Kk | タイタプレート |
| US5759494A (en) * | 1995-10-05 | 1998-06-02 | Corning Incorporated | Microplates which prevent optical cross-talk between wells |
| WO1998028075A1 (fr) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Imaging Research Inc. | Plaque a micro-puits pour imagerie d'essais en fluorescence, chimiluminescence, bioluminescence et colorimetrie |
| WO1999049974A1 (fr) * | 1998-04-01 | 1999-10-07 | The Du Pont Merck Pharmaceutical Company | Dispositif sous forme de plaque servant a contenir de petits volumes de liquide |
-
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-
2000
- 2000-07-12 WO PCT/FR2000/002016 patent/WO2001003833A1/fr active Search and Examination
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5169601A (en) * | 1990-04-27 | 1992-12-08 | Suzuki Motor Corporation | Immunological agglutination detecting apparatus with separately controlled supplementary light sources |
| JPH0720037A (ja) * | 1993-07-01 | 1995-01-24 | J T Sci:Kk | タイタプレート |
| US5759494A (en) * | 1995-10-05 | 1998-06-02 | Corning Incorporated | Microplates which prevent optical cross-talk between wells |
| WO1998028075A1 (fr) * | 1996-12-20 | 1998-07-02 | Imaging Research Inc. | Plaque a micro-puits pour imagerie d'essais en fluorescence, chimiluminescence, bioluminescence et colorimetrie |
| WO1999049974A1 (fr) * | 1998-04-01 | 1999-10-07 | The Du Pont Merck Pharmaceutical Company | Dispositif sous forme de plaque servant a contenir de petits volumes de liquide |
Non-Patent Citations (1)
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| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 04 31 May 1995 (1995-05-31) * |
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