FR2799139A1 - Microfluidics device with continuous flow system, useful e.g. for nucleic acid amplification or sequencing, providing temperature cycling of sample - Google Patents

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Abstract

A device (A) comprising a microfluidics substrate with at least one pathway for sample flow and at least one heat transfer member (HTM) that can cycle at least part of the sample between at least two temperatures while it flows continuously along the pathway, is new. Independent claims are also included for the following: (1) performing a (bio)chemical process by cycling a flowing sample, containing reagents, between at least two temperatures; (2) performing a biochemical process by injecting at least one reagent, from a reservoir, into a channel carrying a continuous flow of solution containing a sample, and transferring heat between a thermal support and a temperature-regulated part of the channel; (3) performing a temperature cycle on a continuous flow of solution containing a sample; (4) amplifying nucleic acids, comprising: (a) mixing at least one sample comprising the nucleic acids with reagents; (b) feeding at least one channel with a continuous flow of the mixture; (c) running at least one mixture through at least one temperature regulated zone; and (d) cycling the zone through a temperature cycle of at least two temperatures in a predetermined series, so that the nucleic acid undergoes denaturation-hybridization-elongation cycle; and (5) detecting at least one nucleotide in target nucleic acid, comprising: (a) feeding a channel with a continuous flow of a target nucleic acid solution; (b) injecting a reagent for amplifying a region of the nucleic acid which carries the nucleotide to be detected into a channel from a reagent reservoir; (c) running the solution through at least one temperature regulated zone so that the nucleic acid is amplified; (d) injecting the reagent for purifying the amplification product into the channel from a second reagent reservoir; (e) running the solution through at least one temperature regulated zone, to carry out purification; (f) injecting the microsequencing reagent comprising buffer, at least one microsequencing primer, at least on ddNTP and a polymerase into the channel from a third reagent reservoir; (g) running the reaction mixture through at least one temperature regulated zone to produce at least one cycle comprising the denaturation of the target nucleic acid, the hybridization of the nucleic acid with the primer, and the incorporation of the ddNTP which is complementary to the nucleotide to be detected at the 3' end of the primer; and (h) detecting the incorporated ddNTP.

Description

La microfluidique consiste à utiliser des microcanaux au lieu de tubes à essais de microplaques pour réaliser des analyses et des réactions. Ces microcanaux ou microcircuits sont gravés dans du silicium, du quartz, du verre, des céramiques, du plastique. La taille des ces canaux est de l'ordre du micromètre alors que les volumes réactionnels sont de l'ordre du nanolitre ou du microlitre. Le principe est de faire cheminer les milieux réactionnels contenant des réactifs et des échantillons sur des zones correspondant aux différentes étapes du protocole. L'intégration de réacteurs, de colonnes chromatographiques, de systèmes d'électrophorèse capillaire et de systèmes de détection miniatures dans ces systèmes microfluidiques permet l'automatisation de protocoles complexes les intégrant dans un système unique. Ces laboratoires sur puce ont permis d'obtenir des résultats performants en terme de vitesse de réaction, en terme d'économie produits et en terme de miniaturisation permettant le développement d'appareils portables. Des résultats remarquables ont également été obtenus dans l'intégration et l'automatisation de protocoles complexes tels que les protocoles biochimiques ou de biologie moléculaire qui requièrent souvent de nombreuses manipulations. Ces manipulations comprennent notamment le mélange de réactifs et d'échantillons, le contrôle de la température réactionnelle, la réalisation de cyclages thermiques, la séparation par électrophorèse et la détection. Microfluidics consists of using microchannels instead of microplate test tubes to perform analyzes and reactions. These microchannels or microcircuits are etched in silicon, quartz, glass, ceramics, plastic. The size of these channels is of the order of a micrometer while the reaction volumes are of the order of nanoliter or microliter. The principle is to route the reaction media containing reagents and samples on areas corresponding to the different steps of the protocol. The integration of reactors, chromatographic columns, capillary electrophoresis systems and miniature sensing systems in these microfluidic systems allows the automation of complex protocols integrating them into a single system. These on-chip laboratories have made it possible to obtain efficient results in terms of speed of reaction, in terms of product savings and in terms of miniaturization allowing the development of portable devices. Remarkable results have also been achieved in the integration and automation of complex protocols such as biochemical or molecular biology protocols that often require many manipulations. These manipulations comprise in particular the mixing of reagents and samples, the control of the reaction temperature, the carrying out of thermal cycling, the separation by electrophoresis and the detection.

Wolley et al.<I>(Anal.</I> Chenz.,68, 408l-4086,<B>1996)</B> décrivent ainsi l'intégration d'un microréacteur à PCR, d'un système d'électrophorèse capillaire et d'un détecteur dans un dispositif unique. La réaction de PCR, la séparation des produits par électrophorèse et leur détection sont réalisées de façon automatique. Ce dispositif n'intègre cependant le mélange des réactifs et il ne permet pas la réalisation de protocoles à grande échelle.  Wolley et al. <I> (Anal. </ I> Chenz., 68, 408l-4086, <B> 1996) </ B> thus describe the integration of a PCR microreactor, a Capillary electrophoresis and a detector in a single device. The PCR reaction, the separation of the products by electrophoresis and their detection are carried out automatically. However, this device does not integrate the mixture of reagents and it does not allow the implementation of large-scale protocols.

Un dispositif sur puce permettant l'intégration d'une étape de mélange des reactifs et d'une réaction enzymatique a été décrit par Hadd et al.<I>(Anal.</I> Chem., 69, 3407-34l2, 1997). Ce dispositif prévoit un microcircuit de canaux et de réservoirs gravés dans un substrat en verre. Le déplacement et le mélange des fluides s'effectue par électrocinétique. A device-on-a-chip device for integrating a step of mixing the reagents and an enzymatic reaction has been described by Hadd et al., (Anal. </ I> Chem., 69, 3407-3412, 1997). ). This device provides a microcircuit of channels and tanks etched in a glass substrate. The displacement and the mixing of the fluids is carried out by electrokinetics.

De nombreux systèmes microfluidiques pour l'intégration de protocoles et d'analyses ont ainsi été décrits notamment dans la demande de brevet internationale WO 98I45481. Une des grandes difficultés de mise en ceuvre de ces dispositifs réside dans le déplacement des fluides. Les fluides sont en général déplacés par électroosmose ou par électrocinétique ce qui nécessite un réseau d'électrodes. D'autres systèmes font appel à des micropompes et des microvalves intégrées dans le substrat microfluidique. Dans la majorité des cas les réactions s'effectuent à l'arrêt dans un microréacteur puis les fluides sont ainsi déplacés d'un réacteur à un autre à chaque étape du protocole. Ces systèmes intégrant des électrodes, des microvalves ou des micropompes sont très coûteux et leur complexité permet pas des applications à grande échelle pour traiter simultanément un très grand nombre d'échantillons. Une des difficultés majeures est la distribution, le mélange et transport d'un très grand nombre de produits en parallèle ou en série. Numerous microfluidic systems for the integration of protocols and analyzes have thus been described in particular in the international patent application WO 98/45481. One of the major difficulties in implementing these devices lies in the movement of fluids. The fluids are usually moved by electroosmosis or electrokinetics which requires an array of electrodes. Other systems use micropumps and microvalves integrated into the microfluidic substrate. In the majority of the cases, the reactions are carried out at a standstill in a microreactor and the fluids are thus displaced from one reactor to another at each stage of the protocol. These systems incorporating electrodes, microvalves or micropumps are very expensive and their complexity allows large-scale applications to simultaneously process a very large number of samples. One of the major difficulties is the distribution, mixing and transport of a very large number of products in parallel or in series.

La présente invention a pour objet un dispositif comprenant un substrat microfluidique comportant au moins un microcanal dans lequel sont réalisées des réactions ou des successions de réactions composant un protocole. Le canal est alimenté en flux continu et des réactifs sont injectés successivement à différents stades du protocole. Le dispositif repose sur un système de distribution et de déplacement des fluides par pression hydrostatique. L'ensemble des étapes du protocole sont réalisées en flux continu, des injections séquentielles d'échantillons et de réactifs permettent de réaliser grand nombre de réactions à la suite dans un même canal. En disposant plusieurs canaux en parallèle il est possible de réaliser un même protocole en série dans un même canal en parallèle dans différents canaux. La synchronisation des réactions dans les canaux disposés en parallèle permet de distribuer les réactifs simultanément dans les différents canaux. Cette disposition trouve une application particulièrement avantageuse dans la rationalisation et la réduction du nombre de distributions à effectuer. L'association du substrat microfluidique avec un support thermique permet de contrôler la température réactionnelle dans les différentes zones du canal correspondant aux différentes étapes du protocole. L'invention concerne également des dispositifs et des procédés avantageux pour réaliser des cyclages thermiques flux continu. The present invention relates to a device comprising a microfluidic substrate comprising at least one microchannel in which reactions or successions of reactions comprising a protocol are carried out. The channel is fed with continuous flow and reagents are injected successively at different stages of the protocol. The device is based on a fluid distribution and displacement system by hydrostatic pressure. All the steps of the protocol are carried out in continuous flow, sequential injections of samples and reagents make it possible to carry out a large number of reactions in a single channel. By arranging several channels in parallel it is possible to perform the same protocol in series in the same channel in parallel in different channels. The synchronization of the reactions in the channels arranged in parallel makes it possible to distribute the reagents simultaneously in the different channels. This arrangement finds a particularly advantageous application in rationalizing and reducing the number of distributions to be made. The combination of the microfluidic substrate with a thermal support makes it possible to control the reaction temperature in the different zones of the channel corresponding to the different steps of the protocol. The invention also relates to advantageous devices and methods for carrying out continuous flow thermal cycling.

Le substrat microfluidique est de préférence semi jetable (utilisé pour quelques centaines réactions ou quelques dizaines d'heures) et rapporté de façon amovible sur le support thermique, les dispositifs d'alimentation en fluides et les moyens détection. Le contrôle de température, le déplacement des fluides, l'injection des réactifs, le mélange des solutions en flux continu et la détection sont entièrement automatisés. De plus la combinaison dispositif fixe et d'un substrat microfluidique jetable mais peu coûteux permet une réduction importante des coûts par rapport à des systèmes dans lesquels tout est intégré sur la même puce. <U>EXPOSE DE</U> L'INVENTION La presente invention a pour objet un dispositif comprenant substrat microfluidique comportant au moins un microcanal dans lequel sont réalisées des réactions ou des successions de réactions composant un protocole. Le dispositif d'analyse biochimique selon l'invention comprend un substrat microfluidique comportant au moins un canal possédant une cuvette d'alimentation pour injecter échantillon et une cuvette de sortie pour recueillir ledit échantillon ; au moins un réservoir à réactif relié à chaque canal entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie; et moyens pour alimenter ledit canal en flux continu. Par cuvette d'alimentation et cuvette de sortie on entend tout type de réservoir, de raccord ou d'orifice à l'entrée et à la sortie du canal. Le terme substrat microfluidique désigne un support solide dans lequel sont micro- fabriqués des canaux, des cuvettes ou des réservoirs. Le support solide peut être constitué d'un matériel polymère tel que le polymethylmethacrylate (PPMA), le polycarbonate, le polytetrafluoroethylene (TeflonTM), le polyvinylchloride (PVC), le polydimethylsiloxane (PDMS) et le polysulfone. Selon un autre mode de réalisation de l'invention le support solide est constitué de verre ou de quartz. Selon un mode de realisation avantageux de l'invention le substrat microfluidique est en silicium. Les techniques de microfabrication et de gravure du silicium sont bien connues par ailleurs permettant ainsi la fabrication de canaux aux dimensions et aux géométries bien définies. Ces techniques d'usinage du substrat silicium comprennent notamment les techniques de gravure chimique. Le silicium présente également des avantages en raison de propriétés thermiques. Au contact d'une source thermique les temps de réponse du silicium sont ainsi très rapides. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention le substrat microfluidique comporte une pluralité de canaux disposés en parallèle, chaque cuvette d'alimentation étant respectivement reliée à une cuvette de sortie au moyen du canal. Typiquement plusieurs centaines de canaux sont disposés en parallèle sur un même substrat microfluidique. Un protocole donné peut donc être réalisé en parallèle dans chacun canaux. II est aussi possible de réaliser des protocoles différents dans chacun des canaux. Cependant pour faciliter notamment l'automatisation de l'injection des réactifs plus avantageux de réaliser le même protocole dans tous les canaux. The microfluidic substrate is preferably semi-disposable (used for a few hundred reactions or a few tens of hours) and removably attached to the thermal support, the fluid supply devices and the detection means. Temperature control, fluid displacement, reagent injection, continuous flow mixing and detection are fully automated. In addition the fixed device combination and a disposable microfluidic but inexpensive substrate allows a significant reduction in costs compared to systems in which everything is integrated on the same chip. SUMMARY OF THE INVENTION The subject of the present invention is a device comprising a microfluidic substrate comprising at least one microchannel in which reactions or successions of reactions comprising a protocol are carried out. The biochemical analysis device according to the invention comprises a microfluidic substrate comprising at least one channel having a feed cup for injecting sample and an outlet cup for collecting said sample; at least one reagent reservoir connected to each channel between the feed bowl and the outlet bowl; and means for supplying said channel with a continuous flow. By feed bowl and outlet bowl is meant any type of tank, fitting or orifice at the inlet and outlet of the channel. The term microfluidic substrate refers to a solid support in which channels, cuvettes or reservoirs are micro-manufactured. The solid support may consist of a polymeric material such as polymethylmethacrylate (PPMA), polycarbonate, polytetrafluoroethylene (TeflonTM), polyvinylchloride (PVC), polydimethylsiloxane (PDMS) and polysulfone. According to another embodiment of the invention the solid support is made of glass or quartz. According to an advantageous embodiment of the invention, the microfluidic substrate is made of silicon. The techniques of microfabrication and silicon etching are well known also allowing the manufacture of channels with dimensions and well-defined geometries. These techniques for machining the silicon substrate include, in particular, chemical etching techniques. Silicon also has advantages because of thermal properties. In contact with a thermal source silicon response times are very fast. According to a particularly advantageous embodiment of the invention the microfluidic substrate comprises a plurality of channels arranged in parallel, each feed bowl being respectively connected to an outlet bowl by means of the channel. Typically several hundred channels are arranged in parallel on the same microfluidic substrate. A given protocol can therefore be performed in parallel in each channel. It is also possible to perform different protocols in each of the channels. However, to facilitate in particular the automation of the injection of reagents more advantageous to perform the same protocol in all channels.

Le dispositif selon l'invention comporte des moyens pour alimenter au moins un canal en continu. Différentes méthodes ont été décrites pour déplacer des fluides dans des substrats microfluidiques. Des techniques telles que l'électroosmose et l'électrophorèse sont ainsi très largement utilisés en microfluidique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention les moyens pour alimenter lesdits canaux en flux continu appliquent une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie. L'injection des fluides (échantillons et réactifs) par force de pression permet un contrôle précis des débits. Le débit imposé par pression est indépendant de la composition des fluides. Alors que dans le cas de l'électrophorèse et de l'électrosmose la concentration en sel et la viscosité des solutions compliquent la maîtrise des débits. L'utilisation de la pression permet aussi d'utiliser des canaux de géométrie variable. En outre le contrôle des fluides par pression ne repose pas sur un système complexe d'électrodes contrairement à l'électrophorèse et à l'électroosmose. Dans le dispositif selon l'invention, l'ensemble des moyens mis en pauvre pour l'injection des fluides dans le substrat microfluidique et pour le contrôle du débit des fluides sont de préférence indépendants du substrat microfluidique et rapportés de manière amovible sur celui-ci. The device according to the invention comprises means for supplying at least one channel continuously. Various methods have been described for moving fluids in microfluidic substrates. Techniques such as electroosmosis and electrophoresis are thus widely used in microfluidics. In a preferred embodiment of the invention, the means for feeding said continuous flow channels apply a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl. The injection of fluids (samples and reagents) by pressure force allows precise control of flow rates. The flow rate imposed by pressure is independent of the composition of the fluids. Whereas in the case of electrophoresis and electrosmosis, the salt concentration and the viscosity of the solutions complicate the control of flow rates. The use of pressure also makes it possible to use channels of variable geometry. In addition, the control of fluids by pressure does not rely on a complex electrode system unlike electrophoresis and electroosmosis. In the device according to the invention, the set of poor means for injecting fluids into the microfluidic substrate and for controlling the flow of the fluids are preferably independent of the microfluidic substrate and removably attached thereto. .

Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention le débit et l'injection de fluides dans la pluralité de canaux disposés en parallèle sont synchronisé. Cette synchronisation est nécessaire à l'automatisation et à l'intégration des différentes étapes du protocole. Par exemple les réactifs peuvent ainsi être injectés simultanément dans tous les canaux. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, les canaux sont alimentés en série avec des échantillons séparés les uns des autres par des bouchons . Ce bouchon séparant deux échantillons peut être constitué d'une solution tampon ou de réactifs ne contenant pas d'échantillon, de préférence ce bouchon est constitué d'un fluide inerte non miscible. Une multitude de réactions en série (ou séquentielles) peuvent ainsi être réalisées à la suite dans un même canal du substrat microfluidique. A titre d'exemple le nombre d'échantillons injectés en série dans le canal est compris entre 1-100. Le dispositif selon l'invention permet ainsi de réaliser des protocoles à grande échelle sur un grand nombre d'échantillons puisque les échantillons sont traités à la fois en parallèle et en série. De manière générale l'injection des échantillons et des réactifs dans le substrat microfluidique et le déplacement des fluides en flux continu sont obtenus soit en appliquant une pression positive en entrée soit en appliquant une pression négative en sortie. Tout dispositif permettant d'appliquer une telle pression est utilisable, de tels dispositifs sont connus par ailleurs. L'amenée des echantillons à analyser et la mise en place des réactifs dans les réservoirs peut avoir lieu par micro-pipetage. Dans un mode réalisation particulier de l'invention les injections de fluide dans le substrat microfluidique sont réalisées par injection pneumatique. Les échantillons ou les réactifs sont déposés dans des réservoirs reliés à au moins un canal. L'injection dans les canaux s'effectue par application d'une pression d'un gaz ou d'un liquide incompressible non miscible sur le réservoir. Un tel système d'injection pneumatique peut être utilisé pour imposer un débit précis l'ensemble des canaux. In an advantageous embodiment of the invention the flow rate and the injection of fluids into the plurality of channels arranged in parallel are synchronized. This synchronization is necessary to automate and integrate the different steps of the protocol. For example, the reagents can thus be injected simultaneously into all the channels. In a particularly advantageous embodiment, the channels are fed in series with samples separated from one another by plugs. This plug separating two samples may consist of a buffer solution or reagents containing no sample, preferably this plug consists of an immiscible inert fluid. A multitude of series (or sequential) reactions can thus be carried out in a single channel of the microfluidic substrate. By way of example, the number of samples injected in series into the channel is between 1-100. The device according to the invention thus makes it possible to carry out large-scale protocols on a large number of samples since the samples are processed both in parallel and in series. In general, the injection of the samples and reagents into the microfluidic substrate and the movement of the fluids in continuous flow are obtained either by applying a positive inlet pressure or by applying a negative pressure at the outlet. Any device for applying such pressure is usable, such devices are known elsewhere. The supply of the samples to be analyzed and the placing of the reagents in the reservoirs can take place by micro-pipetting. In a particular embodiment of the invention the fluid injections in the microfluidic substrate are made by pneumatic injection. Samples or reagents are deposited in reservoirs connected to at least one channel. The injection into the channels is effected by applying a pressure of a gas or a non-miscible incompressible liquid on the reservoir. Such a pneumatic injection system can be used to impose a precise flow all the channels.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention des systèmes des pousses- seringues disposés en parallèle permettent de réguler les débits dans les canaux. Ces pousses-seringues peuvent être placés soit en entrée soit en sortie du canal. In another embodiment of the invention, the syringe-shifter systems arranged in parallel make it possible to regulate the flow rates in the channels. These syringe shoots can be placed either at the entrance or at the outlet of the channel.

Dans un mode réalisation préféré de l'invention, l'amenée des fluides est réalisée avec un dispositif d'injection tel que décrit dans la demande de brevet Dispositif d'injection de fluides dans un microsystéme microfluidique No. In a preferred embodiment of the invention, the supply of fluids is carried out with an injection device as described in the patent application Device for injecting fluids into a microfluidic microsystem No.

L'amenée des fluides sur le substrat microfluidique peut être obtenue par une combinaison des modes décrits précédemment. Pour des substrats microfluidiques avec un grand nombre de canaux l'amenée des fluides peut être automatisée au moyen d'un robot de distribution ou de dispense à haute résolution. Par ailleurs les injections en série ou séquentielles supposant le remplacement dans le temps d'au moins une solution par une autre peuvent être automatisées par l'introduction séquentielle dans le réservoir correspondant de plusieurs solutions distinctes. Entre deux solutions un tampon neutre non miscible peut être introduit dans le réservoir. Le contrôle précis de la température réactionnelle est un élément déterminant dans la réalisation de protocoles chimiques, biochimiques et biologiques. The supply of fluids onto the microfluidic substrate can be obtained by a combination of the modes described above. For microfluidic substrates with a large number of channels the supply of fluids can be automated by means of a dispensing robot or dispensing high resolution. Moreover, serial or sequential injections supposing the replacement in time of at least one solution by another can be automated by the sequential introduction into the corresponding reservoir of several distinct solutions. Between two solutions an immiscible neutral buffer can be introduced into the reservoir. The precise control of the reaction temperature is a determining factor in the realization of chemical, biochemical and biological protocols.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le dispositif comprend au moins un support thermique présentant une face d'échange thermique en contact avec au moins une face du substrat microfluidique de sorte que l'échantillon parcourant le canal est porté à une température déterminée. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention le substrat microfluidique est rapporté de façon amovible sur le support thermique. Dans la réalisation de protocoles complexes, il est souvent indispensable de réaliser différentes étapes ou réactions à des températures distinctes prédéterminées. Le contrôle de la température réactionnelle est particulièrement important pour les réactions enzymatiques qui doivent être effectués à des températures précises. Le dispositif selon l'invention permet de réaliser des protocoles comportant différentes étapes à différentes températures fixes ainsi que des protocoles comportant des étapes de cyclage thermique. La capacité d'effectuer de tels cycles de température est notamment primordiale pour toutes les réactions d'amplification d'acides nucléiques. In a preferred embodiment of the invention the device comprises at least one heat carrier having a heat exchange face in contact with at least one side of the microfluidic substrate so that the sample flowing through the channel is brought to a predetermined temperature. . In an advantageous embodiment of the invention, the microfluidic substrate is removably attached to the thermal support. In the realization of complex protocols, it is often essential to carry out different steps or reactions at predetermined distinct temperatures. Control of the reaction temperature is particularly important for enzymatic reactions that must be performed at precise temperatures. The device according to the invention makes it possible to produce protocols comprising different steps at different fixed temperatures as well as protocols comprising thermal cycling steps. The ability to perform such temperature cycles is particularly important for all nucleic acid amplification reactions.

Le support thermique présente une face d'échange thermique en contact avec une face du substrat microfluidique au voisinage de laquelle se trouvent les canaux. De préférence la face du substrat microfluidique en contact avec le support thermique présente une paroi mince. De façon plus précise, la paroi est choisie suffisamment mince pour permettre un échange thermique avec le support thermique externe au substrat microfluidique. En particulier, la paroi séparant les canaux du support thermique peut être choisie plus mince qu'une paroi séparant les canaux entre eux ou des réservoirs. Selon un autre aspect de l'invention, la face des canaux opposée à la paroi mince peut présenter une barrière thermique, celle-ci pouvant être réalisée par une couche de matériau peu conducteur thermique et/ou une structuration du substrat permettant de localiser les canaux cavité remplie d'air ou d'un gaz peu caloporteur. Cette barrière thermique permet d'uniformiser la température dans les canaux. The thermal support has a heat exchange face in contact with a face of the microfluidic substrate in the vicinity of which are the channels. Preferably, the face of the microfluidic substrate in contact with the thermal support has a thin wall. More specifically, the wall is chosen to be sufficiently thin to allow thermal exchange with the thermal support external to the microfluidic substrate. In particular, the wall separating the channels of the thermal support may be chosen thinner than a wall separating the channels between them or tanks. According to another aspect of the invention, the face of the channels opposite to the thin wall may have a thermal barrier, which can be made by a layer of low thermal conductive material and / or structuring of the substrate to locate the channels cavity filled with air or a low heat-transfer gas. This thermal barrier makes it possible to standardize the temperature in the channels.

support thermique comporte au moins une zone thermostatée mais il peut aussi comporter plusieurs zones thermostatées portées à des températures différentes. Les différentes zones thermostatées sont disposées de façon à coïncider avec des portions de canaux du support d'analyse. Ces zones thermostatées définissent des zones dans lesquelles se réalise une étape spécifique du protocole. Les zones thermostatées coïncident par exemple avec au moins une zone du substrat microfluidique située en aval d'un raccord entre un réservoir à réactif et un canal. En associant par exemple une zone thermostatée du support thermique avec une zone correspondante du substrat microfluidique par exemple en aval de chaque réservoir à réactif, il est possible de contrôler et d'adapter sélectivement la température du mélange réactionnel circulant dans le canal fonction de chaque réactif utilisé et en fonction de la réaction effectuée. Le terme aval utilisé ici s'entend par rapport à la direction d'écoulement des échantillons depuis cuvette d'alimentation jusqu'à la cuvette de sortie. Dans un mode de réalisation de l'invention le support thermique comporte au moins deux zones thermostatées à des températures différentes agencées de sorte que l'échantillon parcourant le canal est porté successivement à au moins deux températures prédéterminées. La température peut être régulée en utilisant différentes zones thermostatées à température constante ou en faisant varier température de la zone thermostatée. Le mélange réactionnel parcourant le canal est ainsi porté successivement aux différentes températures requises.  thermal support comprises at least one thermostated zone but it can also comprise several thermostated zones brought to different temperatures. The different thermostated zones are arranged to coincide with channel portions of the analysis support. These thermostated zones define zones in which a specific step of the protocol is realized. The thermostated zones coincide for example with at least one zone of the microfluidic substrate located downstream of a connection between a reagent reservoir and a channel. By associating, for example, a thermostatically controlled zone of the thermal support with a corresponding zone of the microfluidic substrate, for example downstream of each reagent reservoir, it is possible to selectively control and adapt the temperature of the reaction mixture circulating in the channel depending on each reagent. used and depending on the reaction carried out. The term "downstream" used herein refers to the flow direction of the samples from the feed bowl to the outlet cuvette. In one embodiment of the invention the thermal support comprises at least two thermostatically controlled zones at different temperatures arranged so that the sample traversing the channel is successively carried to at least two predetermined temperatures. The temperature can be regulated by using different temperature-controlled zones at constant temperature or by varying the temperature of the thermostated zone. The reaction mixture traversing the channel is thus carried successively to the different temperatures required.

prévoit également selon l'invention un dispositif comprenant au moins zone thermostatée portée à au moins deux températures distinctes de sorte que l'échantillon parcourant une fois cette zone est porté à au moins deux températures prédéterminées. Alternativement le dispositif selon l'invention comprend au moins une zone thermostatée porté à au moins deux températures distinctes suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que l'échantillon subit au moins une fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée. De manière préférée, la partie du canal traversant la zone thermostatée est rectiligne. also provides according to the invention a device comprising at least one thermostatically controlled zone brought to at least two different temperatures so that the sample traversing once this zone is brought to at least two predetermined temperatures. Alternatively, the device according to the invention comprises at least one thermostated zone brought to at least two distinct temperatures in a temporal succession forming a predetermined cycle so that the sample undergoes at least one temperature cycle by traversing the zone once. thermostatically controlled. Preferably, the portion of the channel passing through the thermostated zone is rectilinear.

Différents systèmes peuvent être envisagés pour le support thermique et les zones thermostatées. Dans un premier mode de réalisation de l'invention des éléments à effet Peltier sont utilisés pour le support thermique. Ces éléments à effet Peltier sont connus par ailleurs. Des jonctions de métaux différents traversés par un courant électrique permettent de refroidir ou de chauffer une surface réduite. Une sonde de température sur l'élément Peltier permet de réguler la puissance qui est proportionnelle à l'intensité électrique et donc permet de réguler la température. A titre alternatif ou complémentaire le support thermique peut comporter également un ou plusieurs canaux traversés par un fluide caloporteur. Ce fluide peut être utilisé pour chauffer ou refroidir localement le support d'analyse. Different systems can be envisaged for the thermal support and the thermostated zones. In a first embodiment of the invention Peltier effect elements are used for thermal support. These Peltier effect elements are known elsewhere. Different metal junctions crossed by an electric current can cool or heat a small area. A temperature probe on the Peltier element regulates the power, which is proportional to the electrical intensity and therefore allows the temperature to be regulated. Alternatively or additionally the thermal support may also include one or more channels through which a heat transfer fluid. This fluid can be used to heat or cool the analysis medium locally.

Préférentiellement, les moyens de chauffage ainsi que les moyens d'injection et de contrôle de fluides ne sont pas intégrés dans le substrat microfluidique_ Le substrat microfluidique est rapporté de façon amovible sur ces éléments de chauffage et d'injection de fluides. Cette caractéristique permet de réduire par conséquent dans des proportions importantes le coût du substrat microfluidique. Ainsi ce support peut être du type à utilisation unique ou à utilisations multiples, c'est à dire être jeté après une ou plusieurs utilisations. On entend par utilisation la réalisation d'un protocole à grande échelle série et en parallèle sur les canaux du substrat microfluidique. Preferably, the heating means and the means for injecting and controlling fluids are not integrated in the microfluidic substrate. The microfluidic substrate is releasably attached to these heating and fluid injection elements. This characteristic makes it possible to reduce the cost of the microfluidic substrate to a significant extent. Thus, this support can be of the single-use or multi-use type, that is to say be discarded after one or more uses. By use is meant the realization of a large-scale serial protocol and in parallel on the channels of the microfluidic substrate.

Dans un aspect particulièrement avantageux de l'invention, le dispositif conforme l'invention comporte des moyens de détection pour mesurer une caractéristique physico- chimique des échantillons parcourant les canaux. De préférence, ces moyens de détection sont localisés au niveau des cuvettes de sortie desdits canaux. Dans un autre mode de réalisation les moyens de détection sont localisés directement au niveau des canaux et la détection est réalisée en flux continu. Avantageusement, l'injection des échantillons, l'addition de réactifs, le 'lange des solutions, la régulation de la température réactionnelle et la détection sont automatisables dans le dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention est donc système totalement intégré dans lequel les interventions manuelles sont réduites. Différents protocoles peuvent ainsi être totalement intégrés dans le dispositif à flux continu selon l'invention. L'invention se rapporte aussi à l'intégration de protocoles complexes dans un dispositif microfluidique à flux continu et à la réalisation de protocoles en flux continu. On prévoit selon l'invention un procédé pour la réalisation de protocoles biochimiques sur au moins un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) alimente un canal en flux continu avec une solution contenant au moins un échantillon en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et cuvette de sortie dudit canal, b) on injecte au moins un réactif à partir d'au moins un réservoir à réactif dans ledit canal de manière à mélanger ledit échantillon et ledit réactif. L'échantillon peut ensuite être prélevé dans la cuvette de sortie dudit canal. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention le procédé pour la réalisation de protocoles biochimiques sur au moins un échantillon est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) alimente un canal en flux continu avec une solution contenant au moins un échantillon en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et cuvette de sortie dudit canal, b) on injecte au moins un réactif à partir d'au moins un réservoir à réactif dans ledit canal de manière à mélanger ledit échantillon et ledit réactif, c) on détecte au moins un paramètre physico-chimique dudit échantillon dans ledit canal. Les procédés conformes à l'invention pourront en outre présenter au moins l'une des caractéristiques suivantes - la solution parcourt au moins une zone thermostatée de sorte que la solution est mise à une température déterminée lorsqu'elle parcourt ladite zone thermostatée; - la solution parcourt au moins une zone thermostatée portée successivement à au moins deux températures déterminées de sorte que la solution est mise successivement aux dites températures lorsqu'elle parcourt une fois ladite zone thermostatée ; - la solution parcourt une zone thermostatée portée successivement à au moins deux températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que la solution subit au moins une fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée ; - la solution subit de l-35 fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée. Le contrôle de la température et la réalisation de cyclages thermiques sont éléments essentiels pour toutes les réactions enzymatiques et notamment pour les réactions d'amplification d'acides nucléiques. Les procédés conformes à l'invention permettent d'intégrer le mélange des échantillons et des réactifs ainsi que les différents traitements thermiques et ne nécessitent pas de manipulations. Pour réaliser des protocoles à très grande échelle les procédés conformes à invention comprendront de préférence une des étapes suivantes on alimente séquentiellement le canal avec une pluralité d'échantillons séparés des autres par des bouchons constitués d'un fluide inerte non miscible .- - les différentes étapes du procédé sont réalisées simultanément sur une pluralité canaux disposés en parallèle- Les procédés conformes à l'invention sont également très avantageux pour toutes réactions impliquant un cyclage de température. En vue de la réalisation de tels protocoles on prévoit selon l'invention un procédé pour réalisation en flux continu d'au moins un cycle de température sur une solution contenant au moins un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes on alimente un canal en flux continu avec ladite solution contenant au moins un échantillon, on fait parcourir à ladite solution une zone thermostatée portée successivement à au moins deux températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que la solution subit au moins une fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention on prévoit un procédé pour la realisation en flux continu d'au moins un cycle de température sur une solution contenant au moins un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on alimente un canal en flux continu avec ladite solution, b) on fait parcourir à ladite solution une zone thermostatée portée successivement ' au moins deux températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que la solution subit au moins une fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée. c) on détecte au moins paramètre physico-chimique dudit échantillon en aval dudit canal. In a particularly advantageous aspect of the invention, the device according to the invention comprises detection means for measuring a physicochemical characteristic of the samples traversing the channels. Preferably, these detection means are located at the outlet cuvettes of said channels. In another embodiment, the detection means are located directly at the level of the channels and the detection is carried out in continuous flow. Advantageously, the injection of the samples, the addition of reagents, the solution mixture, the regulation of the reaction temperature and the detection are automatable in the device according to the invention. The device according to the invention is therefore totally integrated system in which the manual interventions are reduced. Different protocols can thus be fully integrated in the continuous flow device according to the invention. The invention also relates to the integration of complex protocols in a microfluidic continuous flow device and to the production of continuous flow protocols. According to the invention, there is provided a method for carrying out biochemical protocols on at least one sample, characterized in that it comprises the following steps: a) feeds a continuous flow channel with a solution containing at least one sample by applying a difference of pressure between the feed bowl and outlet cuvette of said channel; b) injecting at least one reagent from at least one reagent reservoir into said channel so as to mix said sample and said reagent. The sample can then be taken from the outlet cuvette of said channel. In a particular embodiment of the invention the method for carrying out biochemical protocols on at least one sample is characterized in that it comprises the following steps: a) feeds a continuous flow channel with a solution containing at least one sample applying a pressure difference between the feed bowl and outlet cuvette of said channel, b) injecting at least one reagent from at least one reagent reservoir into said channel so as to mix said sample and said reagent, c) at least one physicochemical parameter of said sample is detected in said channel. The methods according to the invention may furthermore have at least one of the following characteristics: the solution travels at least one thermostatically controlled zone so that the solution is brought to a predetermined temperature as it traverses said thermostated zone; - The solution travels at least one thermostatically controlled zone carried successively to at least two predetermined temperatures so that the solution is put successively said temperatures when running once said thermostated zone; - The solution travels a thermostatically controlled zone successively to at least two determined temperatures in a time sequence forming a predetermined cycle so that the solution undergoes at least once the temperature cycle by traversing once the thermostated zone; - The solution undergoes 1-35 times the temperature cycle by browsing once the thermostated zone. The control of temperature and the carrying out of thermal cycling are essential elements for all enzymatic reactions and in particular for nucleic acid amplification reactions. The methods in accordance with the invention make it possible to integrate the mixture of samples and reagents as well as the various heat treatments and do not require any manipulation. To carry out protocols on a very large scale, the methods according to the invention will preferably comprise one of the following steps: the channel is fed sequentially with a plurality of samples separated from the others by plugs consisting of an immiscible inert fluid. The process steps are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel. The processes according to the invention are also very advantageous for any reactions involving temperature cycling. For the purpose of carrying out such protocols, it is provided according to the invention a process for the continuous flow of at least one temperature cycle on a solution containing at least one sample, characterized in that it comprises the following steps: channel in continuous flow with said solution containing at least one sample, said solution is passed through a thermostatically controlled zone carried successively at at least two determined temperatures in a time sequence forming a predetermined cycle so that the solution undergoes at least once the temperature cycle by browsing once the thermostated zone. In another embodiment of the invention there is provided a method for the continuous flow of at least one temperature cycle on a solution containing at least one sample, characterized in that it comprises the following steps: a) feeding a channel in continuous flow with said solution, b) is passed to said solution a thermostatic zone carried successively 'at least two predetermined temperatures in a time sequence forming a predetermined cycle so that the solution undergoes at least once the cycle of temperature by browsing once the thermostated zone. c) detecting at least physico-chemical parameter of said sample downstream of said channel.

De préférence, on peut prévoir que le canal est alimenté en flux continu en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal. Preferably, it can be provided that the channel is fed with continuous flow by applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel.

De préférence on peut prévoir que la solution subit de 1-3S fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée. Preferably it is expected that the solution undergoes 1-3S times the temperature cycle by traversing once the thermostated zone.

Pour réaliser des protocoles de cyclage thermique à très grande échelle les procédés conformes à l'invention comprendront de préférence une des étapes suivantes - on alimente séquentiellement le canal avec une pluralité d'échantillons séparés les uns des autres par des bouchons <B>-</B> les différentes étapes procédé sont réalisées simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle. In order to carry out thermal cycling protocols on a very large scale, the methods according to the invention will preferably comprise one of the following steps: the channel is fed sequentially with a plurality of samples separated from each other by plugs <B> - < The different process steps are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel.

Les procédés conformes à l'invention sont également très avantageux pour toutes les techniques d'amplification d'acides nucléiques. The methods according to the invention are also very advantageous for all nucleic acid amplification techniques.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le procédé pour l'amplification d'acides nucléiques conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on mélange ledit acide nucléique avec des réactifs appropriés pour l'amplification d'acides nucléiques, b) on alimente un canal en flux continu avec le mélange réactionnel, c) on fait parcourir à mélange réactionnel une zone thermostatée portée successivement à températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé, d) on choisit les temperatures et la durée du cycle de température de la zone thermostatée ainsi que le temps mis le mélange pour parcourir la zone thermostatée de telle sorte que l'acide nucléique subit plusieurs fois le cycle dénaturation-hybridation-élongation. Dans un autre mode réalisation particulier de l'invention, le procédé pour l'amplification d'acides nucléiques conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on alimente un canal en flux continu avec une solution comprenant ledit acide nucléique, b) on injecte moins un réactif approprié pour l'amplification d'acides nucléiques à partir d'au moins un réservoir à réactif dans ledit canal de manière à mélanger ledit acide nucléique et ledit réactif, c) on fait parcourir à ce mélange réactionnel une zone thermostatée portée successivement à des temperatures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé, d) on choisit températures et la durée du cycle de température de zone thermostatée ainsi que le temps mis par le mélange pour parcourir la zone thermostatée de telle sorte que l'acide nucléique subit plusieurs fois le cycle dénaturation-hybridation-élongation. Les procédes conformes à l'invention pourront en outre présenter moins l'une des caractéristiques suivantes - on alimente canal en flux continu en appliquant une différence pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal. - le canal est formé dans un substrat en silicium. - on alimente sequentiellement ledit canal avec une pluralité d'acides nucléiques séparés les uns des autres par des bouchons- - les étapes a), c) et d) sont réalisés simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle. Les procédés et les dispositifs conformes à l'invention permettent d'intégrer en flux continu des protocoles de génotypage à grande échelle et notamment des protocoles de microséquençage . En vue de la détection en flux continu d'au moins un nucléotide dans au moins un acide nucléique cible, on prévoit un procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on alimente un canal en flux continu avec une solution comprenant ledit acide nucléique ; b) on injecte le réactif de microséquençage comprenant le tampon de microséquençage, l'amorce de microséquençage, au moins un ddNTP et une polymérase, dans ledit canal de manière à mélanger ledit acide nucléique et ledit réactif; c) on fait parcourir à la solution au moins une zone thermostatée de façon à obtenir au moins un cycle comprenant la dénaturation de l'acide nucléique cible, l'hybridation dudit acide nucléique avec l'amorce de microséquençage et l'incorporation du ddNTP, complémentaire au nucléotide à détecter, à l'extrémité 3' de ladite amorce ; d) on détecte au moins un ddNTP incorporé à l'extrémité 3' de l'amorce de microséquençage. In a particular embodiment of the invention, the process for the amplification of nucleic acids according to the invention is characterized in that it comprises the following steps: a) said nucleic acid is mixed with reagents suitable for the nucleic acid amplification, b) a continuous flow channel is fed with the reaction mixture, c) a thermostatically controlled zone is passed through the reaction mixture successively at predetermined temperatures in a temporal succession forming a predetermined cycle, d) one chooses the temperatures and the duration of the temperature cycle of the thermostated zone as well as the time taken for the mixture to travel through the thermostated zone so that the nucleic acid undergoes several times the denaturation-hybridization-elongation cycle. In another particular embodiment of the invention, the process for the amplification of nucleic acids in accordance with the invention is characterized in that it comprises the following steps: a) a continuous flow channel is supplied with a solution comprising said nucleic acid, b) a suitable reagent for the amplification of nucleic acids from at least one reagent reservoir in said channel is injected less so as to mix said nucleic acid and said reagent; this reaction mixture a thermostatically controlled zone carried successively to temperatures determined in a time sequence forming a predetermined cycle, d) temperatures and the duration of the thermostatically controlled zone temperature cycle are selected, as well as the time taken by the mixture to travel through the thermostatically controlled zone. such that the nucleic acid undergoes the denaturation-hybridization-elongation cycle several times. The processes according to the invention may furthermore have at least one of the following characteristics: a continuous flow channel is supplied by applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel. the channel is formed in a silicon substrate. said channel is sequentially supplied with a plurality of nucleic acids separated from each other by plugs; steps a), c) and d) are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel. The methods and devices in accordance with the invention make it possible to integrate in a continuous flow large scale genotyping protocols and in particular microsequencing protocols. For the continuous detection of at least one nucleotide in at least one target nucleic acid, there is provided a method characterized in that it comprises the following steps: a) feeding a continuous flow channel with a solution comprising said nucleic acid ; b) injecting the microsequencing reagent comprising the microsequencing buffer, the microsequencing primer, at least one ddNTP and a polymerase into said channel so as to mix said nucleic acid and said reagent; c) the solution is traversed at least one thermostated zone so as to obtain at least one cycle comprising the denaturation of the target nucleic acid, the hybridization of said nucleic acid with the microsequencing primer and the incorporation of the ddNTP, complementary to the nucleotide to be detected, at the 3 'end of said primer; d) at least one ddNTP incorporated at the 3 'end of the microsequencing primer is detected.

Optionnellement ce procédé de microséquençage conforme ' l'invention peut comprendre au moins une des étapes ou suivantes - alimente le canal en flux continu en appliquant une différence pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal.  Optionally, this microsequencing method according to the invention can comprise at least one of the following steps: feeds the continuous flow channel by applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel.

- zone thermostatée est portée successivement à des températures déterminées suivant une succession temporelle formant au moins un cycle. - Thermostated zone is carried successively to temperatures determined in a time sequence forming at least one cycle.

- les ddNTPs sont marqués avec des fluorophores et à l'étape d) on détecte la fluorescence du ddNTP incorporé. the ddNTPs are labeled with fluorophores and in step d) the fluorescence of the incorporated ddNTP is detected.

- les étapes a), b), c) et d) sont réalisées simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle. steps a), b), c) and d) are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel.

Avantageusement le protocole de microséquençage est précédé d'une réaction d'amplification et d'une réaction de purification du produit d'amplification. Toutes ces étapes réactionnelles sont intégrées dans le même dispositif microfluidique conforme à l'invention. Advantageously, the microsequencing protocol is preceded by an amplification reaction and a purification reaction of the amplification product. All these reaction steps are integrated in the same microfluidic device according to the invention.

Le procédé pour la détection en flux continu d'au moins un nucléotide dans au moins un acide nucléique cible est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes on alimente un canal en flux continu avec une solution contenant au moins un acide nucléique cible; on injecte le réactif pour l'amplification de la région de l'acide nucléique cible portant au moins un nucléotide à détecter, dans ledit canal à partir d'un premier réservoir à réactif; on fait parcourir à la solution au moins une zone thermostatée de telle sorte que l'acide nucléique subit plusieurs fois le cycle dénaturation-hybridation-élongation; on injecte le réactif pour la purification du produit d'amplification dans ledit canal à partir d'un deuxième réservoir à réactif; e) on fait parcourir à la solution au moins une zone thermostatée pour réaliser la réaction de purification ; f) on injecte le réactif de microséquençage comprenant le tampon de microséquençage, l'amorce de microséquençage, au moins un ddNTP et une polymérase, dans ledit canal à partir d'un troisième réservoir à réactif; g) on fait parcourir au mélange réactionnel au moins une zone thermostatée de façon à obtenir au moins un cycle comprenant la dénaturation de l'acide nucléique cible, l'hybridation dudit acide nucléique avec l'amorce de microséquençage et l'incorporation du ddNTP, complémentaire au nucléotide à détecter, à extrémité 3' de ladite amorce ; h) on détecte au moins un ddNTP incorporé à l'extrémité 3' l'amorce de microséquençage. Le procédé conforme à l'invention peut en outre comporter les étapes suivantes - on alimente le canal en flux continu en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal. - aux etapes c) et e) la zone thermostatée est portée successivement à températures déterminées suivant une succession temporelle formant au moins un cycle. The method for the continuous detection of at least one nucleotide in at least one target nucleic acid is characterized in that it comprises the following steps: a continuous flow channel is supplied with a solution containing at least one target nucleic acid; the reagent is injected for amplifying the region of the target nucleic acid carrying at least one nucleotide to be detected, in said channel from a first reagent reservoir; the solution is passed through the at least one thermostated zone so that the nucleic acid undergoes several times the denaturation-hybridization-elongation cycle; the reagent is injected for purification of the amplification product in said channel from a second reagent reservoir; e) at least one thermostated zone is passed through the solution to carry out the purification reaction; f) the microsequencing reagent comprising the microsequencing buffer, the microsequencing primer, at least one ddNTP and a polymerase is injected into said channel from a third reagent reservoir; g) the reaction mixture is made to travel at least one thermostated zone so as to obtain at least one cycle comprising the denaturation of the target nucleic acid, the hybridization of said nucleic acid with the microsequencing primer and the incorporation of the ddNTP, complementary to the nucleotide to be detected at the 3 'end of said primer; h) detecting at least one ddNTP incorporated at the 3 'end the microsequencing primer. The method according to the invention may further comprise the following steps - the continuous flow channel is supplied by applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel. - In steps c) and e) the thermostated zone is carried successively at predetermined temperatures in a time sequence forming at least one cycle.

- les ddNTPs sont marqués avec des fluorophores et dans lequel à l'étape on détecte la fluorescence du ddNTP incorporé. - le réactif pour la purification comprend une exonucléase et une alkaline phosphatase. the ddNTPs are labeled with fluorophores and in which at the stage the fluorescence of the incorporated ddNTP is detected. the reagent for the purification comprises an exonuclease and an alkaline phosphatase.

- les étapes a), b), c), d), e), î), g) et h) sont réalisés simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle. autre aspect particulièrement avantageux de l'invention est la miniaturisation des volumes réactionnels. Typiquement les volumes réactionnels sont de l'ordre de 0,1p1 à 10p1. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention les volumes réactionnels sont de l'ordre l'ordre de 0,51 à 5p1. De préférence le volume de l'échantillon initial est de 1-2 p,1. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description de modes préférés de réalisation donnés à titre d'exemple et non limitatifs. <U>Description détaillée de modes de mise en</U> oeuvre <U>de l'invention</U> Dans la description qui suit des parties identiques, similaires, ou équivalentes des figures sont repérées avec les mêmes références numériques afin d'en faciliter la lecture. Substrat microfluidique La figure 1 est une coupe d'un substrat microfluidique 100 conforme à l'invention. Sur cette figure est représentée une cuvette d'entrée 102 formée pour l'essentiel par une ouverture traversante pratiquée dans un substrat 100a, au voisinage de l'une de ces extrémités. De la même façon, une cuvette de sortie 104 est pratiquée au voisinage d'une deuxième extrémité. Les cuvettes 102, 104 débouchent en une première face 106 du substrat 100. Un canal interne <B>108</B> relie les cuvettes d'entrée et de sortie. Le canal 108 se présente sous la forme d'une rainure gravée dans un second substrat 100b collé au premier substrat de sorte que ce dernier recouvre la rainure. steps a), b), c), d), e), i), g) and h) are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel. Another particularly advantageous aspect of the invention is the miniaturization of the reaction volumes. Typically the reaction volumes are of the order of 0.1p1 to 10p1. In a preferred embodiment of the invention the reaction volumes are of the order of 0.51 to 5p1. Preferably the volume of the initial sample is 1-2 p, 1. Other features and advantages of the invention will appear in the description of preferred embodiments given by way of example and not limiting. <U> Detailed Description of Modes of </ U> Work <U> of the Invention </ U> In the following description of identical, similar, or equivalent parts of the figures are marked with the same reference numerals in order to make it easier to read. Microfluidic Substrate FIG. 1 is a sectional view of a microfluidic substrate 100 according to the invention. In this figure is shown an inlet bowl 102 formed essentially by a through opening made in a substrate 100a, in the vicinity of one of these ends. In the same way, an outlet bowl 104 is formed near a second end. The cuvettes 102, 104 open into a first face 106 of the substrate 100. An internal channel <B> 108 </ B> connects the inlet and outlet cuvettes. The channel 108 is in the form of a groove etched in a second substrate 100b bonded to the first substrate so that the latter covers the groove.

On observe que la profondeur de la rainure est pratiquement égale à l'épaisseur du deuxième substrat 100b, de sorte que seul une mince paroi 110 sépare le canal<B>108</B> d'une deuxième face 112 du substrat microfluidique 100. Dans l'exemple illustré, le substrat 100 est de forme générale parallélépipédique et les première et deuxième faces sont les faces principales opposées et parallèles. La figure représente également en coupe des réservoirs de réactif 120a, 120b, 120c agencés entre les cuvettes d'entrée ou d'alimentation 102 et de sortie 104. Les réservoirs débouchent également sur la première face 106 du support d'analyse 100. Des raccords ou passages 122a sont prévus pour relier chacun des réservoirs au canal 108. Pour des raisons de simplification, les passages 122a sont représentés dans plan de la figure, de sorte que les réservoirs ne se distinguent pas des cuvettes d'alimentation et de sortie sur la figure 1. Systèmes d'alimentation en fluides La figure 1B montre un substrat microfluidique conforme à la figure<B>IA</B> dont les réservoirs 120a 120b et 120c sont respectivement associés à des moyens d'amenée de fluide 150a, 1 et 150c. Ces moyens comportent des bouchons, ou capuchons d'alimentation 152a, 52b, 152c appliqués façon étanche au-dessus des réservoirs et reliés à des pousse-seringues 154 a, 154b et 154c qui contiennent des réactifs. Les capuchons peuvent être collés à la surface du substrat microfluidique ou serrés contre la surface en utilisant un joint d'étanchéité. Les références 156a, 156b et 156 c désignent respectivement des capteurs de pression ménagés sur des conduites reliant les pousse-seringues aux capuchons 152a, 152b et 152c de façon à contrôler la pression et/ou le débit des réactifs. Bien que non représenté, un système d'alimentation semblable peut également équiper les cuvettes d'alimentation ou d'entrée. Comme le montrent les figures 1A et 1B, les cuvettes d'entrée et les réservoirs sont soumis à la pression atmosphérique, ou à une pression fixée par le système d'alimentation, tandis qu'une ligne à vide 124 est appliquée aux cuvettes de sortie. La figure 2 montre de façon plus précise et de façon séparée les deux substrats 100a et 100b qui forment le substrat microfluidique. On observe que le substrat microfluidique comporte une pluralité de cuvettes d'alimentation 102 et une pluralité de cuvettes de sortie 104. It is observed that the depth of the groove is substantially equal to the thickness of the second substrate 100b, so that only a thin wall 110 separates the channel <B> 108 </ B> from a second face 112 of the microfluidic substrate 100. In the example shown, the substrate 100 is of parallelepipedal general shape and the first and second faces are the opposite main faces and parallel. The figure also shows in section reagent reservoirs 120a, 120b, 120c arranged between the inlet or supply bowl 102 and outlet bowl 104. The tanks also open on the first face 106 of the analysis support 100. Fittings or passages 122a are provided for connecting each of the reservoirs to the channel 108. For reasons of simplification, the passages 122a are shown in plan of the figure, so that the reservoirs are not distinguishable from the supply and outlet cuvettes on the FIG. 1B shows a microfluidic substrate according to FIG. 1A, the reservoirs 120a 120b and 120c of which are respectively associated with fluid supply means 150a, 1 and 150c. These means comprise plugs or supply caps 152a, 52b, 152c sealingly applied over the reservoirs and connected to syringe pumps 154a, 154b and 154c which contain reagents. The caps may be glued to the surface of the microfluidic substrate or pressed against the surface using a seal. The references 156a, 156b and 156c respectively designate pressure sensors on lines connecting the syringe pumps to the caps 152a, 152b and 152c so as to control the pressure and / or the flow rate of the reagents. Although not shown, a similar feeding system can also equip the feed bowls or inlet bowls. As shown in FIGS. 1A and 1B, inlet bowls and tanks are subjected to atmospheric pressure, or at a pressure set by the feed system, while a vacuum line 124 is applied to outlet bowls. . Figure 2 shows more precisely and separately the two substrates 100a and 100b which form the microfluidic substrate. It is observed that the microfluidic substrate comprises a plurality of feed bowls 102 and a plurality of outlet bowls 104.

Les cuvettes ont la forme d'ouvertures traversantes pratiquées dans le premier substrat 100a. Ces ouvertures présentent une forme évasée en V, formant un entonnoir. Par ailleurs dans l'exemple de la figure 2, chaque cuvette d'entrée 102 est individuellement reliée à cuvette de sortie 104 par un canal 108. Le substrat microfluidique comprend trois réservoirs à réactif 120a, 120b, 120c. Dans cet exemple, chaque réservoir commun a plusieurs canaux<B>108</B> auxquels il est relié au moyen de raccords 122a, 122b. La référence 122a désigne plus précisément des perçages du premier substrat 110a reliant réservoir à des embranchements 122b correspondants, pratiqués dans le deuxième substrat 110b et connectés respectivement aux canaux. Bien entendu, des réservoirs peuvent également être individualisés pour les différents canaux. Les quantités de fluide (échantillons et réactifs) qui se mélangent au croisement embranchements 122b et des canaux 108 dépendent de la taille respective de ces embranchements et des canaux 108. Support thermique La figure 3 montre un substrat microfluidique 100, conforme à celui de la figure 2, dont les substrats 100a et 100b sont définitivement collés. Le substrat microfluidique est représenté au-dessus d'un support thermique 200 correspondant. Le support thermique 200 présente une face d'échange thermique 212 tournée vers la deuxième face 112 du substrat microfluidique100, au voisinage de laquelle se trouvent les canaux. La face d'échange thermique 212 présente trois zones thermostatées 220a, 220b, 220c équipées chacune d'une ou plusieurs sources thermiques (non représentées). Les trois zones thermostatées 220a, 220b, 220c sont disposées de façon à coïncider avec des portions de canaux du substrat microfluidique situés au voisinage respectivement des réservoirs 120a, 120b, 120c, ou plus précisément des embranchements apportant les réactifs. La figure 4 et 5 présentent deux variantes de réalisation du dispositif permettant d'améliorer l'uniformité de la température dans les canaux en isolant leur face supérieure, c'est à dire la face opposée à ladite deuxième face 112 du substrat microfluidique. Une première solution représentée à la figure 6 consiste à réaliser dans la partie supérieure 110a du support une cavité 160 (débouchante ou non). Cette cavité coïncide avec au moins une partie du canal 108. Une seconde solution représentée à la figure 5 consiste à mettre en place entre les parties supérieure et inférieure 100a, 100b du substrat microfluidique une couche 100c de matériau isolant thermique. The cuvettes have the form of through openings made in the first substrate 100a. These openings have a flared shape V, forming a funnel. Furthermore, in the example of FIG. 2, each inlet cup 102 is individually connected to an outlet cup 104 via a channel 108. The microfluidic substrate comprises three reagent reservoirs 120a, 120b, 120c. In this example, each common reservoir has several channels <B> 108 </ B> to which it is connected by means of connectors 122a, 122b. The reference 122a more specifically designates bores of the first substrate 110a connecting the reservoir to corresponding branches 122b made in the second substrate 110b and respectively connected to the channels. Of course, tanks can also be individualized for the different channels. The quantities of fluid (samples and reagents) that mix at the crossing junctions 122b and channels 108 depend on the respective size of these branches and channels 108. Thermal support Figure 3 shows a microfluidic substrate 100, in accordance with that of FIG. 2, whose substrates 100a and 100b are permanently bonded. The microfluidic substrate is shown above a corresponding heat support 200. The thermal support 200 has a heat exchange face 212 facing the second face 112 of the microfluidic substrate100, in the vicinity of which are the channels. The heat exchange face 212 has three thermostated zones 220a, 220b, 220c each equipped with one or more heat sources (not shown). The three thermostated zones 220a, 220b, 220c are arranged to coincide with channel portions of the microfluidic substrate located in the vicinity respectively of the reservoirs 120a, 120b, 120c, or more precisely the branches supplying the reagents. FIGS. 4 and 5 show two embodiments of the device making it possible to improve the uniformity of the temperature in the channels by isolating their upper face, ie the face opposite to said second face 112 of the microfluidic substrate. A first solution shown in Figure 6 is to realize in the upper part 110a of the support a cavity 160 (open or not). This cavity coincides with at least a portion of the channel 108. A second solution shown in Figure 5 consists in placing between the upper and lower portions 100a, 100b of the microfluidic substrate a layer 100c of thermal insulating material.

Procédés de fabrication d'un substrat microfluidique Dans une réalisation particulière du substrat microfluidique, celui-ci peut comporter un premier substrat présentant des ouvertures traversantes qui forment respectivement les cuvettes, les raccords et les réservoirs et un deuxième substrat, colle au premier substrat présentant des rainures, recouvertes par le premier substrat pour former des canaux et coïncidant respectivement avec les ouvertures traversantes. Cette structure particulièrement simple permet de réduire les coûts de fabrication des substrats microfluidiques. La fabrication du substrat microfluidique peut avoir lieu, conformément à invention, selon un procédé comprenant les étapes successives suivantes formation, dans un premier substrat, d'ouvertures traversantes lesdites ouvertures correspondant respectivement à des cuvettes d'alimentation ou à cuvettes de sortie, ou à des réservoirs de réactif, - formation dans un deuxième substrat de rainures selon un motif permettant de relier entre elles au moins deux ouvertures du premier substrat, - collage du premier substrat sur le deuxième substrat de façon à recouvrir les rainures, - amincissement du deuxième substrat, après le collage, en préservant une épaisseur de substrat supérieure à une profondeur maximale des rainures. Methods of Manufacturing a Microfluidic Substrate In a particular embodiment of the microfluidic substrate, the latter may comprise a first substrate having through apertures which respectively form the cuvettes, the connectors and the reservoirs and a second substrate, bonded to the first substrate having grooves, covered by the first substrate to form channels and coinciding respectively with the through openings. This particularly simple structure makes it possible to reduce the manufacturing costs of microfluidic substrates. The manufacture of the microfluidic substrate can take place, according to the invention, according to a method comprising the following successive steps forming, in a first substrate, openings through said openings respectively corresponding to feed bowls or outlet cuvettes, or to reagent reservoirs, - forming in a second groove substrate in a pattern for interconnecting at least two openings of the first substrate, - bonding of the first substrate to the second substrate so as to cover the grooves, - thinning of the second substrate after bonding, preserving a substrate thickness greater than a maximum depth of the grooves.

Les figures 6 à 9, décrites ci-après donnent un exemple de proce " de réalisation d'un substrat microfluidique tel que décrit précédemment. FIGS. 6 to 9, described below, give an example of a process for producing a microfluidic substrate as described above.

Dans une première plaque de substrat 110a, par exemple en silicium, on pratique, comme le montre la figure 6, des ouvertures traversantes. Ces ouvertures traversantes constituent les cuvettes ou les réservoirs 102, 104, 120a, 120b, 120c. Les ouvertures gravées par voie chimique sont réalisées avec des flancs inclinés par gravure chimique anisotrope par exemple (KOH) de façon à leur conférer une forme évasée. L'emplacement des ouvertures est défini par un masque de gravure (non représenté) en coïncidence avec le motif des rainures. Le perçage de la couche 100c de matériau isolant thermique, par exemple SiO2 dans le cas de la variante proposée figure 5, peut être effectué, par exemple, par gravure CHF3 par voie sèche, la dimension de la perforation étant définie par un masque de gravure ou en utilisant les parois du trou crée par voie chimique comme masque. In a first substrate plate 110a, for example silicon, it is practiced, as shown in Figure 6, through openings. These through openings constitute the cuvettes or reservoirs 102, 104, 120a, 120b, 120c. The openings etched by chemical means are carried out with flanks inclined by anisotropic chemical etching for example (KOH) so as to give them a flared shape. The location of the openings is defined by an etching mask (not shown) in register with the pattern of the grooves. The drilling of the layer 100c of thermal insulating material, for example SiO 2 in the case of the variant proposed in FIG. 5, may be carried out, for example, by dry CHF3 etching, the size of the perforation being defined by an etching mask. or using the walls of the hole created chemically as a mask.

La figure 7 montre la gravure de rainures formant les canaux 108, dans un deuxième substrat 100b par exemple de silicium. La gravure est effectuée à travers un masque de gravure (non représenté) présentant un motif correspondant aux canaux souhaités. Il s'agit par exemple, d'une gravure chimique (KOH). La profondeur des rainures est par exemple de l'ordre de 100pm pour un substrat 100b d'une épaisseur 250 à 450gm. Il peut s'agir aussi d'une gravure sèche SG6 permettant de réaliser des rainures plus profondes que larges par exemple l00p.mx20gm. FIG. 7 shows the etching of grooves forming the channels 108, in a second substrate 100b, for example silicon. Etching is performed through an etching mask (not shown) having a pattern corresponding to the desired channels. This is, for example, a chemical etching (KOH). The depth of the grooves is for example of the order of 100pm for a substrate 100b with a thickness of 250 to 450gm. It can also be a SG6 dry etching for making grooves deeper than wide for example l00p.mx20gm.

Une troisième étape représentée à la figure 8 comprend 1p scellement des premiers et deuxième substrats 100a et 100b, de manière à mettre en communication les cuvettes ou réservoirs 102, 104, 120a, 120b, 120c, avec les canaux (rainures)<B>108</B> correspondants. Le scellement a lieu, par exemple, par collage direct (moléculaire) des deux substrats. A third step shown in FIG. 8 comprises 1p sealing of the first and second substrates 100a and 100b, so as to place the cuvettes or reservoirs 102, 104, 120a, 120b, 120c in communication with the channels (grooves). </ B> correspondents. Sealing takes place, for example, by direct bonding (molecular) of the two substrates.

Lors de cette opération, les rainures108 du deuxième substrat 100b sont recouvertes par le premier substrat 100a pour former les canaux. During this operation, the grooves 108 of the second substrate 100b are covered by the first substrate 100a to form the channels.

Une dernière étape, représentée à la figure 9, comprend l'amincissement du deuxième substrat 100b de façon à ne préserver entre le canal 108 et la surface extérieure 112 qu'une mince paroi 110. A final step, represented in FIG. 9, comprises the thinning of the second substrate 100b so as to preserve between the channel 108 and the outer surface 112 only a thin wall 110.

Cette paroi 110 présente une épaisseur de l'ordre de lOpm de façon à favoriser les échanges thermiques. L'amincissement est réalisé par gravure et/ou par polissage mécanochimique. This wall 110 has a thickness of the order of lOpm so as to promote heat exchange. Thinning is performed by etching and / or mechanochemical polishing.

Une pluralité de substrats microfluidiques conformes à l'invention peuvent être fabriqués simultanément et collectivement selon le procédé ci-dessus dans deux tranches de silicium (correspondant aux premier et deuxième substrat). Dans ce cas, le procedé est complété par un découpage des tranches à la scie pour individualiser les substrats microfluidiques. Dispositifs et procédés pour la réalisation de protocoles biochimiques par cyclage thermique Les dispositifs et procédés conformes à l'invention permettent de réaliser flux continu des protocoles biochimiques incluant une étape par cyclage thermique. La présente invention se rapporte entre autres à la réaction de polymérisation en chaine (ou PCR), largement utilisée en analyse génétique. L'invention qui est utilisable en analyse génétique est cependant également utilisable pour de nombreux protocoles dans le domaine de la biochimie et de la biologie moléculaire. A plurality of microfluidic substrates according to the invention can be produced simultaneously and collectively according to the above method in two silicon wafers (corresponding to the first and second substrates). In this case, the process is completed by cutting the slices with the saw to individualize the microfluidic substrates. Devices and methods for carrying out biochemical protocols by thermal cycling The devices and methods in accordance with the invention make it possible to carry out a continuous flow of biochemical protocols including a step by thermal cycling. The present invention relates inter alia to the chain polymerization reaction (or PCR), widely used in genetic analysis. The invention which can be used in genetic analysis is however also usable for many protocols in the field of biochemistry and molecular biology.

On fera d'abord de brefs rappels sur les propriétés physico-chimiques de l'ADN puis nous présenterons un élément d'art antérieur concernant un dispositif pour réaliser la PCR. L'ADN est une macromolécule composée d'un enchaînement de quatre nucléotides différents (A, C, G, Les quatre nucléotides sont capables de s'apparier deux à deux (A:T et G:C). On parle de complémentarité. Deux brins complémentaires sont capables de s'hybrider et de se séparer successivement à l'infini. L'état double ou simple brin dépend des conditions de stringeance (pH, sel, température). C'est cette capacité d'hybridation et de dénaturation successives qui est utilisée au cours de la réaction de PCR (réaction de polymérisation en chame). We will first make brief reminders on the physicochemical properties of DNA and then we will present an element of prior art concerning a device to perform the PCR. DNA is a macromolecule composed of a sequence of four different nucleotides (A, C, G), the four nucleotides are capable of pairing two by two (A: T and G: C). complementary strands are able to hybridize and separate successively to infinity.The double or single-stranded state depends on stringency conditions (pH, salt, temperature) .This is the ability of successive hybridization and denaturation which is used during the PCR reaction (polymerization reaction in chame).

Dans la nature lors de la division cellulaire, l'ADN est dupliqué de façon à assurer la transmission de l'information génétique. La synthèse de cet ADN est assurée par des enzymes. Il s'agit des ADN polymérises. A partir d'un brin d'ADN matrice, elles incorporent en face de chaque nucléotide celui qui lui est complémentaire, créant ainsi un nouveau brin d'ADN. C'est l'élongation. In vitro, pour réaliser cette synthèse, il faut fournir à la polymérise en plus de la matrice et des dNTP, une amorce qui permettra d'initier la polymérisation. Cette amorce est un court fragment d'ADN (une vingtaine de nucléotides environ) complémentaire d'une extrémité du fragment d'ADN matrice. Pour obtenir de l'ADN double brin, il faut deux amorces : une chaque brin, de part et d'autre du fragment que l'on veut amplifier. En vue de reproduire un ADN en de multiples exemplaires, la PCR exploite les capacités de dénaturation et d'hybridation de l'ADN ainsi que l'élongation par une polymérise. Le principe est le suivant - dénaturation de par chauffage de la solution à 94 C, de façon à séparer complètement les deux brins d'ADN et à éliminer les structures secondaires ; - hybridation de l'amorce sur le simple brin en abaissant la température afin de permettre l'appariement spécifique ; et - élongation d'un brin d'ADN en se plaçant à la température optimale d'activité de la polymérise thermostable, soit 72 C. Après ces trois étapes qui constituent un cycle, on dénature à nouveau : l'ADN néosynthétisé va servir à son tour de matrice. Les cycles sont ainsi répétés vingt à trente fois. L'augmentation de la quantité de matrice est exponentielle. Il existe, en analyse génétique, d'autres protocoles nécessitant des cyclages en température : ainsi connaît des techniques d'amplification dérivées de la PCR (Polymerase Chain Reaction) telles que la RT-PCR, la PCR allèle spécifique, et la Taq Man PCR (White B , 1997). On connaît également des techniques de LCR (Ligase Chain Reaction) comme la LCR, la Gap LCR, Asymetric Gap LCR, la RT-LCR, l'Oligonucleotide Ligation Assay (OLA), et la PCR-OLA (Bouma, S.R., l993), (Segev, D., 1990), (Nikiforov, T., 1995), (Marshall, R.L., 1994), Nickerson, D.A. et al., 1990). On connaît des réactions de séquençage cyclique à partir de clones ou de réactions de PCR. On connaît des réactions de microséquençage cyclique (single nucleotide primer extension) (Cohen, D., l996). In nature during cell division, DNA is duplicated to ensure the transmission of genetic information. The synthesis of this DNA is provided by enzymes. These are the polymerized DNAs. From one strand of template DNA, they incorporate in front of each nucleotide that which is complementary to it, thus creating a new strand of DNA. It's elongation. In vitro, to achieve this synthesis, it is necessary to provide polymerization in addition to the matrix and dNTPs, a primer that will initiate the polymerization. This primer is a short DNA fragment (about twenty nucleotides) complementary to one end of the template DNA fragment. To obtain double-stranded DNA, two primers are needed: one each strand, on either side of the fragment that one wants to amplify. In order to reproduce DNA in multiple copies, PCR exploits the denaturation and hybridization capabilities of DNA as well as elongation by polymerization. The principle is the following - denaturation by heating the solution to 94 C, so as to completely separate the two strands of DNA and eliminate secondary structures; - hybridization of the primer on the single strand by lowering the temperature to allow specific matching; and elongation of a strand of DNA by placing itself at the optimum temperature of activity of the thermostable polymer, ie 72 C. After these three steps which constitute a cycle, we denature again: the neosynthesized DNA will be used to his matrix turn. The cycles are thus repeated twenty to thirty times. The increase in the amount of matrix is exponential. There exist, in genetic analysis, other protocols requiring temperature cycling: thus known PCR (Polymerase Chain Reaction) -based amplification techniques such as RT-PCR, specific allele PCR, and Taq Man PCR. (White B, 1997). Also known are LCR (Ligase Chain Reaction) techniques such as LCR, LCR Gap, Asymmetric Gap LCR, RT-LCR, Oligonucleotide Ligation Assay (OLA), and OLA-PCR (Bouma, SR, 1993). , (Segev, D., 1990), (Nikiforov, T., 1995), (Marshall, RL, 1994), Nickerson, DA et al., 1990). Cyclic sequencing reactions are known from clones or PCR reactions. Cyclic microsequencing (single nucleotide primer extension) reactions are known (Cohen, D., l996).

Toutes ces techniques sont concernées par l'invention dans la mesure où elles impliquent un cyclage en température. All these techniques are concerned by the invention insofar as they involve a temperature cycling.

Différents dispositifs ont été conçus pour mettre en oeuvre protocoles biologiques incluant des étapes de cycles thermiques. Various devices have been designed to implement biological protocols including thermal cycling steps.

Dans un type de dispositif connu, l'échantillon biologique est placé dans un réservoir qui est porté successivement aux températures requises pour obtenir les traitements thermiques désirés. Certains dispositifs utilisent un système de thermostatisation par effet Peltier. Le temps de réponse thermique de ces dispositifs est de l'ordre de 3 C/s. La méthode utilisée par ces dispositifs est simple à mettre en oeuvre mais il en résulte des temps de cycle très longs pour réaliser l'ensemble protocole. Cette solution permet pas d'augmenter les vitesses des réactions. In a known type of device, the biological sample is placed in a reservoir which is brought successively to the temperatures required to obtain the desired heat treatments. Some devices use a Peltier thermostating system. The thermal response time of these devices is of the order of 3 C / s. The method used by these devices is simple to implement but results in very long cycle times to achieve the entire protocol. This solution does not increase the reaction rates.

D'autres techniques utilisent un réservoir gravé dans un substrat de silicium. Le chauffage du reservoir est obtenu par une résistance électrique formée dépôt de platine. Le refroidissement du réservoir est obtenu par conduction permanente sur une plaque froide. Pour améliorer le temps de réponse thermique lors cycles de température, le réservoir (ou chambre de réaction) est suspendu par des poutres en silicium réalisées par gravure chimique dans le substrat. Le temps de réponse thermique est supérieur à la dizaine de degrés par seconde. La technique utilisée cependant difficilement compatible l'intégration des protocoles dans un laboratoire puce c'est à dire dans un substrat microfluidique où le principe est de faire circuler des liquides entre différentes réactions biologiques ou biochimiques. En particulier, il n'est possible de travailler en continu et donc d'intégrer un protocole à grande échelle. Other techniques use a reservoir etched in a silicon substrate. The heating of the tank is obtained by an electrical resistance formed platinum deposit. The cooling of the tank is obtained by permanent conduction on a cold plate. To improve the thermal response time during temperature cycles, the reservoir (or reaction chamber) is suspended by silicon beams produced by chemical etching in the substrate. The thermal response time is greater than ten degrees per second. The technique used, however, hardly compatible protocol integration in a laboratory chip that is to say in a microfluidic substrate where the principle is to circulate liquids between different biological or biochemical reactions. In particular, it is possible to work continuously and therefore to integrate a large-scale protocol.

Dans un autre type de dispositif connu des micro-canaux permettant de faire circuler des fluides biologiques sont micro-usinés sur un substrat de silicium, de verre ou de matériau polymère. Ces micro-canaux ou capillaires permettent de faire circuler en permanence des échantillons. Le fluide traverse successivement des zones à températures fixées suivant les traitements thermiques nécessaires. Cette solution conduit à réaliser les microcanaux sous forme de serpentins. La figure 10 illustre un dispositif de ce type. II s'agit d'une vue de dessus d'un substrat dans lequel un micro-canal 1, représenté de manière figurée, a été formé. Le micro-canal 1 forme un serpentin entre un orifice d'entrée 2 et orifice de sortie 3. Les références 4, 5 et 6 représentent des zones soumises à des températures TI, T2 et T3 respectivement. Le serpentin comporte des sections actives dans lesquelles le fluide à traiter subit le cycle dénaturation-hybridation-élongation, ces sections actives alternent avec des sections passives servant à ramener le fluide dans zone à température de dénaturation. In another type of known device micro-channels for circulating biological fluids are micro-machined on a substrate of silicon, glass or polymeric material. These micro-channels or capillaries make it possible to circulate samples continuously. The fluid successively passes through zones at fixed temperatures according to the necessary heat treatments. This solution leads to realize the microchannels in the form of coils. Figure 10 illustrates a device of this type. This is a top view of a substrate in which a micro-channel 1, shown figuratively, has been formed. The micro-channel 1 forms a coil between an inlet orifice 2 and an outlet orifice 3. The references 4, 5 and 6 represent zones subjected to temperatures T1, T2 and T3 respectively. The coil comprises active sections in which the fluid to be treated undergoes the denaturation-hybridization-elongation cycle, these active sections alternate with passive sections serving to bring the fluid back to the zone at denaturation temperature.

Un inconvénient majeur de cette disposition est qu'elle impose des limites rédhibitoires à la miniaturisation. En effet , il est nécessaire de disposer d'autant de zones thermiques qu'il y a de températures différentes dans un cycle thermique. De plus, chaque zone thermique doit être séparée d'une distance suffisante d'une autre zone thermique afin de garantir une température uniforme dans les zones isothermes. Un autre obstacle à la miniaturisation est dû au nombre de boucles du serpentin qui correspond au nombre de cycles thermiques désirés. La miniaturisation implique une diminution de la largeur des canaux, ce qui pose des problèmes fluidiques (risque de bouchage, pertes de charge). De plus, à débit liquide imposé, les vitesses d'écoulement deviennent importantes, ce qui oblige à augmenter les dimensions des zones thermiques. En effet, la longueur d'une zone de chauffe doit être égale au temps de la réaction multiplié par la vitesse du liquide. A major disadvantage of this provision is that it imposes unacceptable limits to miniaturization. Indeed, it is necessary to have as many thermal zones as there are different temperatures in a thermal cycle. In addition, each thermal zone must be separated by a sufficient distance from another thermal zone to ensure a uniform temperature in the isothermal zones. Another obstacle to miniaturization is due to the number of loops of the coil which corresponds to the number of thermal cycles desired. Miniaturization implies a decrease in the width of the channels, which poses fluidic problems (risk of clogging, pressure losses). In addition, at imposed liquid flow, flow velocities become important, which forces to increase the size of the thermal zones. Indeed, the length of a heating zone must be equal to the reaction time multiplied by the speed of the liquid.

Le document GB-A-2 325 464 divulgue encore un autre type de dispositif. Dans ce dispositif, la chambre de réaction comporte une pluralité de microcanaux parallèles, ayant une entrée et sortie communes. Le fluide à traiter passe dans la chambre de réaction et est soumis à trois températures différentes, soit dans trois zones séparées soit dans une même zone. dispositif n'est pas conçu pour travailler en flux continu puisque le fluide est maintenu à l'arrêt durant les étapes du procédé. Au mieux la circulation du fluide peut être reprise pendant l'étape d'élongation. Cette solution implique des moyens séquentiels de mise en circulation du fluide assez complexes et qui doivent être parfaitement coordonnés avec les cycles de température. GB-A-2,325,464 discloses yet another type of device. In this device, the reaction chamber has a plurality of parallel microchannels, having a common input and output. The fluid to be treated passes into the reaction chamber and is subjected to three different temperatures, either in three separate zones or in the same zone. device is not designed to work in continuous flow since the fluid is kept at a standstill during the process steps. At best fluid flow can be resumed during the elongation step. This solution involves sequential means for circulating the fluid that are quite complex and that must be perfectly coordinated with the temperature cycles.

On connaît par ailleurs du document US-5 736 314 un dispositif permettant de mettre en oeuvre la PCR. La solution parcourt un tube entouré d'éléments chauffants annulaires. Chaque élément chauffe à une température donnée le tronçon de tube qu'il entoure. A mesure qu'elle parcourt le tube, la solution est donc soumise à différentes températures successives qui, convenablement choisies, permettent de mettre en oruvre la PCR. Ce dispositif a pour inconvénient qu'il requiert d'avoir autant de zones thermiques qu'il a de températures différentes dans un cycle et qu'il y a cycles. Cela rend le circuit de la solution particulièrement long. De plus, chaque zone thermique doit être isolée le mieux possible des zones adjacentes pour garantir autant que possible une température uniforme dans chaque zone. Or, cela est difficile à réaliser en pratique et/ou très coûteux. De plus, cela allonge également le circuit. US Pat. No. 5,736,314 discloses a device for carrying out PCR. The solution travels through a tube surrounded by annular heating elements. Each element heats at a given temperature the tube section it surrounds. As it travels through the tube, the solution is therefore subjected to different successive temperatures which, suitably chosen, make it possible to implement the PCR. This device has the disadvantage that it requires having as many thermal zones as it has different temperatures in a cycle and there are cycles. This makes the circuit of the solution particularly long. In addition, each thermal zone should be isolated as much as possible from adjacent areas to ensure as much as possible a uniform temperature in each zone. However, this is difficult to achieve in practice and / or very expensive. In addition, it also lengthens the circuit.

Aucun des dispositifs de l'art antérieur ne permet de traiter échantillon par un protocole thermique à flux continu et en ayant le meilleur compromis entre les paramètres suivants: - surface active minimale pour le dispositif, - débit de substance traitée maximum (volume de réaction par unité temps), - section de canal maximale pour une surface interne des canaux minimale. None of the devices of the prior art makes it possible to process a sample by a continuous flow thermal protocol and having the best compromise between the following parameters: - minimum active surface area for the device, - maximum processed substance flow rate (reaction volume per unit time), - maximum channel section for a minimum internal channel area.

Un but de l'invention est de fournir un dispositif de cyclage thermique permettant de réduire la longueur du circuit de la solution et d'obtenir à faible coût les températures exactement requises pour le cyclage thermique. An object of the invention is to provide a thermal cycling device to reduce the length of the circuit of the solution and to obtain at low cost exactly required temperatures for thermal cycling.

En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un dispositif pour la réalisation de réactions chimiques ou biochimiques par cyclage thermique, comportant au moins un canal, des moyens pour alimenter en continu le canal avec une solution et des moyens pour donner au canal au moins deux températures prédéterminées de sorte que la solution est mise à ces températures lorsqu'elle parcourt une fois le canal, le dispositif comportant des moyens pour faire passer le canal de l'une à l'autre des températures au cours temps durant le parcours du canal par la solution. With a view to achieving this object, provision is made according to the invention for a device for carrying out chemical or biochemical reactions by thermal cycling, comprising at least one channel, means for continuously supplying the channel with a solution and means for giving the channel at least two predetermined temperatures so that the solution is set at these temperatures as it travels once the channel, the device having means for passing the channel from one to the other of the temperatures during time during the course of the channel by the solution.

Ainsi, toute la solution circulant dans le canal (ou dans le tronçon de canal considéré) est portée successivement aux différentes températures requises par le cyclage thermique. En choisissant la vitesse de parcours, on détermine donc le nombre de fois où la solution subit ce cyclage dans le canal. Le nombre de cycles sera d'autant plus élevé que la vitesse de parcours de la solution sera basse. Thus, all the solution circulating in the channel (or in the channel section considered) is brought successively to the different temperatures required by the thermal cycling. By choosing the travel speed, the number of times the solution undergoes this cycling in the channel is thus determined. The number of cycles will be even higher than the speed of travel of the solution will be low.

L'invention permet de réduire les dimensions du dispositif, ce qui réduit le coût de réalisation. L'utilisation d'une seule zone thermique pour le canal supprime les difficultés apparaissant dans l'art antérieur avec les zones thermiques voisines à températures différentes. L'invention permet de donner au canal une configuration linéaire, ce qui est facile, et donc peu coûteux, à fabriquer. Il est très avantageux de supprimer les virages et de diminuer la longueur des canaux notamment quand le fluide circule par effet électro- osmotique. L'invention limite les risques de contamination entre différents protocoles successifs et facilite les rinçages et les nettoyages. Les temps des différentes étapes des cycles peuvent être facilement modifiés sans changer ni la microstructure, ni le mode de thermostatisation, mais uniquement le débit du fluide à traiter. Des débits très lents peuvent être utilisés puisque la longueur du circuit peut être petite. Ceci apporte beaucoup d'avantages, notamment lorsque le liquide est déplacé par pression car les pertes de charge sont beaucoup plus petites. L'invention permet de traiter rapidement une grande quantité solution puisque le cyclage thermique a lieu à flux continu de liquide. Elle permet d'assurer un haut débit de liquide. The invention makes it possible to reduce the dimensions of the device, which reduces the cost of production. The use of a single thermal zone for the channel eliminates the difficulties appearing in the prior art with neighboring thermal zones at different temperatures. The invention makes it possible to give the channel a linear configuration, which is easy, and therefore inexpensive, to manufacture. It is very advantageous to eliminate bends and to reduce the length of the channels, especially when the fluid is circulating by electroosmotic effect. The invention limits the risks of contamination between different successive protocols and facilitates rinsing and cleaning. The times of the different stages of the cycles can be easily modified without changing either the microstructure or the thermostatization mode, but only the flow rate of the fluid to be treated. Very slow rates can be used since the length of the circuit can be small. This brings a lot of advantages, especially when the liquid is displaced by pressure because the pressure drops are much smaller. The invention makes it possible to rapidly treat a large amount of solution since the thermal cycling takes place at a continuous flow of liquid. It ensures a high flow of liquid.

L'invention permet d'effectuer de nombreux protocoles tels que tous les types de PCR comme la PCR, la RT-PCR, la PCR allèle spécifique, la man tous les types de LCR (Ligase Chain Reaction) comme la LCR, la Gap LCR, l'Asymetric Gap LCR, la RT-LCR, l'Oligonucleotide Ligation Assay (OLA), et la PCR-OLA ; - les réactions de séquençage cyclique à partir de clones ou de réactions de PCR ; - les réactions de microséquençage cyclique (single nucleotide primer extension) ; . - toute autre opération biologique nécessitant des cyclages thermiques. The invention makes it possible to carry out numerous protocols such as all types of PCRs such as PCR, RT-PCR, specific allele PCR, all types of LCR (Ligase Chain Reaction) such as LCR, LCR Gap. , Asymmetric Gap LCR, RT-LCR, Oligonucleotide Ligation Assay (OLA), and OLA-PCR; cyclic sequencing reactions from clones or PCR reactions; cyclic microsequencing (single nucleotide primer extension) reactions; . - any other biological operation requiring thermal cycling.

L'invention pourra présenter en outre au moins l'une des caracteristiques suivantes - le dispositif est agencé de sorte que la solution est mise aux températures suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé et de sorte que la solution subit au moins deux fois le cycle lorsqu'elle parcourt une fois le canal<B>,</B> - le dispositif est agencé de sorte que la solution est mise à au moins trois températures différentes lorsqu'elle parcourt une fois le canal ; - le dispositif comporte au moins deux canaux en communication mutuelle et moyens pour donner à chaque canal au moins deux températures respectives prédéterminées et pour faire passer chaque canal au cours du temps de l'une à l'autre des températures associées sorte que la solution est mise aux températures lorsqu'elle parcourt une fois chaque canal ; - canal étant un premier canal et les moyens de modification de la température étant aptes à la modifier durant une période prédéterminée, le dispositif comporte au moins un canal à température constante durant la période prédéterminée et communiquant avec le premier canal ; - le dispositif comporte plusieurs canaux disposés en parallèle les uns aux autres, les canaux ayant des températures identiques entre eux à un instant quelconque donné ; - le dispositif comporte une plaque dans laquelle est ménagé le ou chaque canal ; et - la plaque est en silicium. The invention may furthermore exhibit at least one of the following features - the device is arranged so that the solution is brought to temperatures in a time sequence forming a predetermined cycle and so that the solution undergoes at least twice the cycle when traversing the channel once, the device is arranged so that the solution is set to at least three different temperatures when it runs once the channel; the device comprises at least two channels in mutual communication and means for giving each channel at least two predetermined respective temperatures and for passing each channel over time from one to the other of the associated temperatures so that the solution is put to temperature when it runs once each channel; the channel being a first channel and the means for modifying the temperature being able to modify it during a predetermined period, the device comprises at least one constant temperature channel during the predetermined period and communicating with the first channel; the device comprises several channels arranged in parallel with each other, the channels having identical temperatures with each other at any given instant; - The device comprises a plate in which is formed the or each channel; and the plate is made of silicon.

On prévoit également selon l'invention un procédé de réalisation de réactions chimiques biochimiques par cyclage thermique, dans lequel on alimente en continu moins un canal avec une solution et on donne à la solution au moins deux températures prédéterminees de sorte que la solution est mise aux températures lorsqu'elle parcourt fois le canal, dans lequel on fait passer le canal de l'une à l'autre des températures au cours du temps durant le parcours du canal par la solution. According to the invention there is also provided a method of carrying out biochemical chemical reactions by thermal cycling, in which a channel is continuously fed with a solution and the solution is given at least two predetermined temperatures so that the solution is put into the temperatures as it travels through the channel, in which the channel is passed from one to another temperature over time during the course of the channel by the solution.

Le procédé pourra présenter en outre au moins l'une des caractéristiques suivantes - la réaction concerne de l'ADN ou des fragments<B>d'ADN;</B> - la réaction en oeuvre une synthèse d'ADN ou de fragment<B>d'ADN;</B> et - la réaction comprend une réaction de polymérisation en chaîne. The method may furthermore have at least one of the following features - the reaction is for DNA or DNA fragments; <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> B> DNA, and the reaction comprises a polymerase chain reaction.

On prevoit en outre selon l'invention un produit ayant subi une réaction chimique ou biochimique réalisée selon un procédé conforme à l'invention. Further provided according to the invention a product having undergone a chemical or biochemical reaction carried out according to a process according to the invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans description suivante de cinq modes préférés de réalisation donnés à titre d'exemples limitatifs. Aux dessins annexés - les figures 11 à 15 sont des vues schématiques de dispositifs selon cinq modes réalisation respectivement ; - la figure 16 est une vue en plan d'un substrat utilisable pour ces cinq modes ; et - les figures 17 et 18 sont des vues transversales en coupe selon les plans respectifs VII-VII et VIII-VIII de la figure 16. Other features and advantages of the invention will become apparent in the following description of five preferred embodiments given by way of limiting examples. In the accompanying drawings - Figures 11 to 15 are schematic views of devices according to five embodiments respectively; FIG. 16 is a plan view of a substrate that can be used for these five modes; and - Figures 17 and 18 are cross sectional views along the respective planes VII-VII and VIII-VIII of Figure 16.

On va décrire dans leurs principes en référence aux figures 11 à 15 cinq modes de réalisation du dispositif de l'invention appliqué ici à la mise en oeuvre d'un protocole de PCR par cyclage thermique. Five embodiments of the device of the invention applied here to the implementation of a PCR protocol by thermal cycling will be described in their principles with reference to FIGS. 11 to 15.

Dans le premier mode de réalisation illustré à la figure 11, le dispositif 101 comporte une unité de cyclage thermique 102 comprenant un substrat 103. Le substrat sera décrit plus bas en plus grands détails en référence aux figures 16 à 18. Le substrat 103 présente un canal 104 en communication de fluide par son extrémité amont avec un conduit d'alimentation amont 106 et par son extrémité aval avec un conduit de sortie aval 108. In the first embodiment illustrated in FIG. 11, the device 101 comprises a thermal cycling unit 102 comprising a substrate 103. The substrate will be described below in greater detail with reference to FIGS. 16 to 18. The substrate 103 presents a channel 104 in fluid communication by its upstream end with an upstream supply duct 106 and its downstream end with a downstream outlet duct 108.

Le dispositif 101 comprend des moyens 105 pour faire parcourir en continu le canal 104 par une solution amenée par le conduit 106 et sortant par le conduit 108, la solution parcourant ainsi une seule fois le canal 104 suivant sa longueur durant tout le protocole. La solution contient les réactifs nécessaires pour la réalisation de la PCR. L'unité 102 comprend moyens pour chauffer ou refroidir à volonté le substrat 103, ces moyens étant classiques et connus en soi. Dans la suite et pour la simplicité, ces moyens seront appelés moyens chauffage étant entendu qu'ils servent au chauffage et au refroidissement et ainsi permettent d'élever ou d'abaisser la température du substrat et du canal. Les moyens de chauffage sont agencés pour chauffer ou refroidir le substrat 103 dans son intégralité de sorte quelle que soit la température qu'ils confèrent à un instant donné au canal 104, tous les tronçons du canal 104 ont même température entre eux. The device 101 comprises means 105 for continuously traversing the channel 104 by a solution supplied by the conduit 106 and exiting through the conduit 108, the solution thus traversing once the channel 104 along its length throughout the protocol. The solution contains the necessary reagents for carrying out the PCR. The unit 102 comprises means for heating or cooling the substrate 103 at will, these means being conventional and known per se. In the following and for simplicity, these means will be called heating means being understood that they serve for heating and cooling and thus allow to raise or lower the temperature of the substrate and the channel. The heating means are arranged to heat or cool the substrate 103 in its entirety so whatever the temperature they give at a given instant to the channel 104, all sections of the channel 104 have the same temperature between them.

L'unité 102 comprend moyens pour commander les moyens de chauffage afin qu'ils donnent au canal 104 différentes températures successivement au cours du temps. Ces températures sont ici au nombre de trois et sont celles, connues, utilisées lors de la PCR. Ainsi, le canal 104 est d'abord placé à une température T1, puis refroidi à une température T2, puis réchauffé à une température intermédiaire T3. Cette succession temporelle forme un cycle de température. Ce cycle est répété de nombreuses fois au cours du temps, comme l'illustre le graphe de la figure 11. Ainsi, après une période à la température T3, le canal 104 ' nouveau placé à la température T1 pour le début d'un nouveau cycle et ainsi de suite. The unit 102 comprises means for controlling the heating means so that they give the channel 104 different temperatures successively over time. These temperatures are here three in number and are those known, used during the PCR. Thus, the channel 104 is first placed at a temperature T1, then cooled to a temperature T2, then warmed to an intermediate temperature T3. This temporal succession forms a temperature cycle. This cycle is repeated many times over time, as illustrated by the graph of FIG. 11. Thus, after a period at temperature T3, channel 104 'again placed at temperature T1 for the beginning of a new cycle and so on.

Ce cyclage est effectue alors que la solution parcourt le canal depuis le conduit d'alimentation 106 jusqu'au conduit de sortie 108. On choisit ici la section du canal 104 et la vitesse de la solution de sorte la solution portée aux différentes températures T1 T2 et T3, entre son entrée et sa sortie du canal, subit le cycle de vingt à trente fois par exemple. Par conséquent, les réactions de PCR se succèdent les unes aux autres. Les différents tronçons du canal qui d'amont en aval ont à un instant donné la même température, se différencient seulement par le fait qu'ils sont traversés par des fractions de solution respectives qui ont déjà subi un nombre de cyclages thermiques différent et d'autant plus élevé que ces fractions de solution s'approchent du conduit de sortie. This cycling is carried out while the solution travels the channel from the supply duct 106 to the outlet duct 108. The channel section 104 and the speed of the solution are chosen here so that the solution is brought to the different temperatures T1 T2. and T3, between its entry and its exit of the channel, undergoes the cycle of twenty to thirty times for example. Therefore, the PCR reactions succeed one another. The different sections of the channel which upstream to downstream have at a given instant the same temperature, differ only in the fact that they are crossed by respective fractions of solution which have already undergone a number of different thermal cycling and as much as these solution fractions approach the output duct.

Le deuxième mode réalisation, illustré à la figure 12 avec des références augmentées de 100, se différencie du précédant seulement par le fait que plusieurs canaux 204 s'étendant en parallèle sont ménagés dans le substrat 103. Il se passe dans chaque canal 204 de ce mode ce qui se passait dans le canal 104 du premier mode. Notamment, les moyens de chauffage effectuent le même cyclage thermique sur tout le substrat. Dans ce deuxième mode, à un instant quelconque, tous les tronçons de tous les canaux 204 ont même température entre eux. Les canaux 204 ont ici chacun leurs conduits d'alimentation et de sortie en propre. On peut ainsi traiter en même temps des solutions différentes. Alternativement, les canaux 204 pourraient être associés à des conduits d'alimentation et de sortie communs, par exemple si la même solution parcourt les différents canaux. The second embodiment, illustrated in FIG. 12 with references increased by 100, differs from the preceding one only by the fact that several channels 204 extending in parallel are formed in the substrate 103. It occurs in each channel 204 of this mode what was happening in channel 104 of the first mode. In particular, the heating means perform the same thermal cycling on the entire substrate. In this second mode, at any time, all the sections of all the channels 204 have the same temperature between them. The channels 204 here each have their supply and output ducts in their own right. It is thus possible to treat different solutions at the same time. Alternatively, the channels 204 could be associated with common supply and output conduits, for example if the same solution runs through the different channels.

Dans le troisième mode de réalisation illustré à la figure 13, et pour lequel les références des éléments analogues sont augmentées de 200, le dispositif comporte à nouveau plusieurs canaux. De plus, il comporte cette fois plus une seule unité de cyclage thermique 302 (à substrat, moyens de chauffage et moyens de commande), mais plusieurs unités 302a, 302b de ce type, par exemple au nombre de deux. Les deux unités 302a 302b sont disposées en série de sorte que les canaux 304a, 304b de l'unité amont 302a communiquent par leur extrémité aval et via des conduits transfert respectifs 309 avec les extrémités amont des canaux 304b de l'unité aval 302b. Chaque ensemble de canaux en communication mutuelle forme un circuit. L'unité amont 302a est en soi identique à celle du deuxième mode et soumet la solution au cyclage thermique déjà décrit associé aux températures T1, T2 et T3. L'unité aval 303b effectue en l'espèce un cyclage thermique dont les paramètres sont différents de ceux du cyclage de l'unité amont. Ainsi, ce cyclage aval est associé à trois températures T4, et T6, différentes des températures T1, T2 et T3. De plus, durée et la succession des températures, illustrées au graphe le plus bas sur la figure 3, sont différentes de celles du premier cyclage. Par conséquent, la solution parcourant chaque circuit subit d'abord plusieurs fois le cyclage de l'unité amont 302a à mesure qu'elle parcourt cette unité, puis traverse le conduit de transfert 309 et arrive sur l'unité aval 302b où elle subit le cyclage propre à cette unité, et ce plusieurs fois pourvu que la vitesse de la solution dans cette unité soit suffisamment lente. La solution sort enfin du dispositif<B>301</B> par le conduit de sortie 308. Dans le dispositif selon le quatrième mode de réalisation illustré à la figure 14, les références numériques des éléments analogues ont été augmentées de 300. Le dispositif 401 comporte une unité de cyclage thermique 402 semblable à celle du deuxième mode. Il comporte en outre deux unités 410a et 410b comprenant chacune un substrat 403 et des moyens pour assurer aux canaux 412 traversant ces unités une température, respectivement T7 et T8, temporellement constante. Les trois unités 410a, 402 et 410b sont disposées en série et dans cet ordre avec leurs canaux respectifs en communication d'amont en aval Ainsi, la solution introduite dans un conduit d'alimentation 406 parcourt un canal 412 de l'unité amont 410a où elle est placée à la température T7 constante pendant une période prédéterminée, notamment supérieure à la durée d'un cycle de l'unité 402. Elle franchit ensuite le conduit de transfert 409 puis arrive dans l'unité de cyclage thermique 402 où elle subit le cycle thermique plusieurs fois. Puis, passant dans le deuxième conduit de transfert 409, elle débouche dans l'unité aval 410b à température constante T5 où elle demeure à cette température pendant une autre période prédéterminée. Elle est ensuite évacuée du dispositif par le conduit de sortie 408. En référence à la figure 15, dans laquelle les éléments analogues portent des références augmentées de 400, on a illustré un cinquième mode de réalisation dans lequel un conduit secondaire 514 débouche dans le conduit d'alimentation 506. Ainsi, on forme la solution à traiter, par exemple par un mélange de réactifs, juste avant l'arrivée sur l'unité de cyclage thermique qui est identique à celle du deuxième mode 502. On forme ainsi un mélangeur amont. Alternativement ou cumulativement, on peut prévoir un séparateur aval en mettant le conduit de sortie en communication latérale avec conduit de dérivation. Naturellement, on pourra combiner ces différents modes de réalisation entre eux, exemple en ajoutant au moins une unité à température fixe au dispositif de la figure 3. Il importe de noter que ces différents modes de réalisation mettent en pauvre le protocole avec une solution à flux continu ininterrompu. On a détaillé aux figures 16 à 18 une unité 2 de cyclage thermique à plusieurs canaux 4 utilisable dans les modes de réalisation présentés. Le substrat 3 comprend <B>" ,</B> une plaque 16 en silicium, mais cette plaque pourrait être réalisée dans un autre matériau par exemple en verre, en quartz, en matériau polymère ou en matière plastique. Des canaux 4 sont réalisés par gravure chimique de micro-rainures (de façon connue en soi) dans une face supérieure de la plaque. Chaque canal 4 est rectiligne et a un profil en triangle isocèle en V ) dont un côté s'étend dans le plan de la face de la plaque. Une rampe inclinée relie le fond du canal à la face de la plaque à chaque extrémité du canal. A ce stade, chaque canal 4 est ouvert en partie supérieure de la plaque. Le substrat 3 comprend une deuxième plaque 18 présentant des orifices 20 aptes à venir en coïncidence avec les extrémités des canaux. Cette plaque s'étend sur la plaque 16. Elle obture ainsi la face supérieure des canaux et donne accès à ceux-ci. La solution circule dans l'un des orifices, puis dans le canal 4 associé, puis dans autre orifice. La deuxième plaque 18 peut être réalisée dans le même type de matériaux que la première 16. Les deux plaques sont scellées ou collées l'une sur l'autre par exemple. Un avantage du silicium est que le silicium est un bon conducteur thermique, qui donne des temps de réponse en température très courts. De plus, les microtechnologies sur silicium sont largement connues et il est facile de contrôler parfaitement les dimensions des canaux. Un exemple de dimensions des canaux est - largeur des canaux : 100 p.m (de quelques microns à quelques centaines de microns est aussi envisageable) ; - longueur des canaux : jusqu'à plusieurs centimètres. In the third embodiment illustrated in FIG. 13, and for which the references of the analogous elements are increased by 200, the device again comprises several channels. In addition, it has this time more than one thermal cycling unit 302 (substrate, heating means and control means), but several units 302a, 302b of this type, for example two in number. The two units 302a 302b are arranged in series so that the channels 304a, 304b of the upstream unit 302a communicate via their downstream end and via respective transfer conduits 309 with the upstream ends of the channels 304b of the downstream unit 302b. Each set of channels in mutual communication forms a circuit. The upstream unit 302a is in itself identical to that of the second mode and subjects the solution to the thermal cycling already described associated with the temperatures T1, T2 and T3. The downstream unit 303b performs in this case a thermal cycling whose parameters are different from those of the cycling of the upstream unit. Thus, this downstream cycling is associated with three temperatures T4, and T6, different from the temperatures T1, T2 and T3. Moreover, the duration and the succession of temperatures, illustrated in the lowest graph in FIG. 3, are different from those of the first cycling. Consequently, the solution traversing each circuit undergoes several times the cycling of the upstream unit 302a as it traverses this unit, then passes through the transfer conduit 309 and arrives on the downstream unit 302b where it undergoes the cycling specific to this unit, and this several times provided that the speed of the solution in this unit is sufficiently slow. The solution finally leaves the device <B> 301 </ B> through the outlet duct 308. In the device according to the fourth embodiment illustrated in FIG. 14, the numerical references of the analogous elements have been increased by 300. The device 401 has a thermal cycling unit 402 similar to that of the second mode. It further comprises two units 410a and 410b each comprising a substrate 403 and means for ensuring the channels 412 passing through these units a temperature, respectively T7 and T8, temporally constant. The three units 410a, 402 and 410b are arranged in series and in this order with their respective channels in upstream-downstream communication. Thus, the solution introduced into a supply duct 406 traverses a channel 412 of the upstream unit 410a where it is placed at the constant temperature T7 for a predetermined period, in particular greater than the duration of one cycle of the unit 402. It then crosses the transfer duct 409 and then arrives in the thermal cycling unit 402 where it undergoes the thermal cycle several times. Then, passing through the second transfer conduit 409, it opens in the downstream unit 410b at constant temperature T5 where it remains at this temperature for another predetermined period. It is then evacuated from the device via the outlet duct 408. With reference to FIG. 15, in which the similar elements carry increased references of 400, a fifth embodiment is illustrated in which a secondary duct 514 opens into the duct. Thus, the solution to be treated, for example by a mixture of reagents, is formed just before arrival on the thermal cycling unit which is identical to that of the second mode 502. An upstream mixer is thus formed. . Alternatively or cumulatively, a downstream separator can be provided by putting the outlet duct in lateral communication with a bypass duct. Naturally, these different embodiments can be combined with each other, for example by adding at least one fixed temperature unit to the device of FIG. 3. It is important to note that these various embodiments make the protocol lean with a flow solution. continuous uninterrupted. FIGS. 16 to 18 show a multi-channel thermal cycling unit 2 that can be used in the embodiments shown. Substrate 3 comprises <B> ", </ B> a silicon plate 16, but this plate could be made of another material, for example glass, quartz, polymer material or plastic. by chemical etching of micro-grooves (in a manner known per se) in an upper face of the plate, each channel 4 is rectilinear and has an isosceles triangle profile in V) one side of which extends in the plane of the face of the plate. An inclined ramp connects the bottom of the channel to the face of the plate at each end of the channel At this stage, each channel 4 is open at the top of the plate The substrate 3 comprises a second plate 18 having orifices 20 This plate extends over the plate 16. It thus closes the upper face of the channels and gives access thereto, the solution circulates in one of the orifices and then in the the can al 4 associated, then in other orifice. The second plate 18 can be made in the same type of materials as the first 16. The two plates are sealed or glued to one another for example. An advantage of silicon is that silicon is a good thermal conductor, which gives very short temperature response times. In addition, microtechnologies on silicon are widely known and it is easy to perfectly control the dimensions of the channels. An example of channel dimensions is channel width: 100 μm (from a few microns to a few hundred microns is also possible); - length of the channels: up to several centimeters.

Les moyens de chauffage 20 sont placés sous la plaque 16 contre sa face inférieure opposée à celle supérieure portant les canaux. Ils assurent le chauffage et le refroidissement de la plaque de façon connue en soi, par exemple par effet Pelletier, effet Joule, rayonnement ou convection. The heating means 20 are placed under the plate 16 against its lower face opposite to that carrying the upper channels. They provide heating and cooling of the plate in a manner known per se, for example by Pelletier effect, Joule effect, radiation or convection.

Notons aussi qu'il est possible d'intégrer les moyens de chauffage 20 directement sur le silicium, par exemple en usinant des résistances chauffantes ' la surface d'une des deux plaques 16, 18, et en plaçant l'ensemble sur une source froide pour évacuer la chaleur. Note also that it is possible to integrate the heating means 20 directly on the silicon, for example by machining heating resistors' the surface of one of the two plates 16, 18, and placing the assembly on a cold source to evacuate the heat.

Durant le passage de la solution sur l'unité 2, le nombre de cyclages est fonction du temps passé par la solution sur l'unité. II est donc important de bien contrôler le débit de la solution. Ce contrôle pourra être effectué au moyen d'un pousse-seringue ou par pompage (force de pression ou électro-osmose par exemple). During the passage of the solution on the unit 2, the number of cycles is a function of the time spent by the solution on the unit. It is therefore important to control the flow rate of the solution. This control can be carried out by means of a syringe pump or by pumping (pressure force or electro-osmosis for example).

Les différents canaux d'un même dispositif peuvent par exemple servir au parcours de solutions comprenant différents ADN. The different channels of the same device can for example be used for the path of solutions comprising different DNAs.

Le canal pourra être aussi formé par un tube capillaire, pourvu que le contrôle de la température de la solution demeure possible. The channel may also be formed by a capillary tube, provided that the control of the temperature of the solution remains possible.

II va de ' que les températures Tl à T8 seront en géneral différentes de la température ambiante et que le dispositif comporte dans chaque mode de réalisation des moyens automatises de commande de la température de l'unité de cyclage thermique pour l'exécution du cyclage. The temperatures T1 to T8 will generally be different from the ambient temperature and the device comprises in each embodiment automated means for controlling the temperature of the thermal cycling unit for carrying out the cycling.

Typage d'acides nucléiques dans un dispositif à flux continu De nombreuses techniques ont été développées pour détecter typer les mutations et les polymorphismes. La technique dite de microséquençage permet d'identifier le nucléotide présent à une position donné dans un acide nucléique. La technique de microséquençage a été développée pour le typage de SNPs (single nucleotide polymorphisme) pour la détection de mutations ponctuelles mais cette technique est aussi utilisable pour la détection de polymorphismes plus complexes. Cette technique et plus précise que techniques de typage de SNPs basés sur l'hybridation car elle combine la spécificité de l'hybridation avec la spécificité de la reconnaissance enzymatique du nucléotide par une polymérase. Le nucléotide d'intérêt est détecté par l'extension d'une amorce avec un ddNTP (base nucléotidique bloquante). Une amorce complémentaire à la région directement en amont du nucléotide d'intérêt est utilisée. Cette amorce est appariée avec l'acide nucléique cible de manière à ce que l'extrémité 3' de l'amorce soit adjacente à base nucléotidique spécifique à détecter. Cette amorce initie la synthèse brin complémentaire par une polymérase en présence de ddNTPs et permet l'élongation de cette amorce avec un seul ddNTP qui est le complément du nucléotide présent dans l'acide nucléique cible. Le ddNTP incorporé est ensuite détecté. De préférence les ddNTPs sont marqués pour faciliter leur détection.  Typing nucleic acids in a continuous flow device Many techniques have been developed to detect typing mutations and polymorphisms. The so-called microsequencing technique makes it possible to identify the nucleotide present at a given position in a nucleic acid. The microsequencing technique has been developed for the typing of SNPs (single nucleotide polymorphism) for the detection of point mutations, but this technique can also be used for the detection of more complex polymorphisms. This technique is more accurate than SNP typing techniques based on hybridization because it combines the specificity of hybridization with the specificity of enzymatic recognition of the nucleotide by a polymerase. The nucleotide of interest is detected by extension of a primer with a ddNTP (nucleotide blocking base). A primer complementary to the region directly upstream of the nucleotide of interest is used. This primer is paired with the target nucleic acid so that the 3 'end of the primer is adjacent to the specific nucleotide base to be detected. This primer initiates the complementary strand synthesis by a polymerase in the presence of ddNTPs and allows the elongation of this primer with a single ddNTP which is the complement of the nucleotide present in the target nucleic acid. The embedded ddNTP is then detected. Preferably the ddNTPs are labeled to facilitate their detection.

Pour la détection d'un nucléotide spécifique dans un échantillon tel que de l'ADN génomique par exemple, cette technique de microséquençage doit être précédée d'une étape pour amplifier la région portant le polymorphisme à analyser. Après la réaction d'amplification, il s'agit en général d'une réaction de PCR, une purification de échantillon d'ADN est nécessaire pour enlever l'excès de dNTPs et les amorces PCR. Après la réaction de microséquençage une deuxième étape de purification est utilisée pour enlever l'excès de ddNTPs marqués avant la détection du ddNTP incorporé à l'extrémité 3' de l'amorce de microséquençage. Cette dernière purification implique en général une séparation sur gel. Le protocole de génotypage par microséquençage est donc complexe, il implique différentes étapes comportant chacune le mélange de réactifs et des temps de réactions longs. Les différentes réactions enzymatiques du protocole doivent être effectuées à des températures précises, la PCR et la réaction de microséquençage sont réalisés par cyclage thermique. For the detection of a specific nucleotide in a sample such as genomic DNA, for example, this microsequencing technique must be preceded by a step to amplify the region carrying the polymorphism to be analyzed. After the amplification reaction, it is usually a PCR reaction, DNA sample purification is required to remove excess dNTPs and PCR primers. After the microsequencing reaction a second purification step is used to remove excess labeled ddNTPs prior to detection of ddNTP incorporated at the 3 'end of the microsequencing primer. This latter purification generally involves gel separation. The microsequencing genotyping protocol is therefore complex, it involves different steps each comprising the mixture of reagents and long reaction times. The various enzymatic reactions of the protocol must be carried out at precise temperatures, the PCR and the microsequencing reaction are carried out by thermal cycling.

Le génotypage d'un grand nombre de polymorphismes tels que des SNPs sur des familles ou sur des groupes cas/contôles permet de trouver des associations entre certains polymorphismes et certains phénotypes. Ces études d'association conduisent ainsi à l'identification de gènes impliqués dans des pathologies, dans réponse à des produits thérapeutiques et dans d'autres phénotypes complexes. The genotyping of a large number of polymorphisms such as SNPs on families or case / control groups makes it possible to find associations between certain polymorphisms and certain phenotypes. These association studies thus lead to the identification of genes involved in pathologies, in response to therapeutic products and in other complex phenotypes.

Un des facteurs limitant de ces études d'association est la nécessité de génotyper plusieurs centaines d'individus pour plusieurs milliers ou dizaines de milliers de polymorphismes. One of the limiting factors in these association studies is the need to genotype several hundred individuals for several thousand or tens of thousands of polymorphisms.

De nombreuses recherches sont donc menées actuellement pour mettre au point des techniques de génotypage et notamment des techniques de microséquençage à grande échelle. Un protocole en phase homogène ont été mis au point dans lesquels la PCR, la purification, la réaction de microséquençage et la détection sont réalisées en solution dans le puit d'une microplaque (Chen et al., Proc.Natl.Acad. Sci. <I>USA,</I> la 94/20: 10756-10761, 1997). Dans ce protocole en phase homogène le ddNTP incorporé est détecté par fluorescence par transfert d'énergie, l'amorce de microséquençage est donc marquée. Malgré l'intégration de toutes les étapes dans une microplaque cette méthode ne permet pas un génotypage à très grande échelle. En effet, l'addition successive des réactifs dans la microplaque impose un très grand nombre de distributions à chaque étape du protocole. Ces distributions peuvent être automatisées à l'aide d'un robot de dispense mais les distributions sont alors extrêmement lentes et les risques d'évaporation deviennent importants. Les volumes réactionnels restent donc conséquents (10-100 p1) impliquant une consommation importante d'échantillon et de réactifs souvent très coûteux. De plus, une manipulation manuelle des microplaques est nécessaire pour effectuer les différents traitements thermiques ainsi que les distributions entre chaque étape. A great deal of research is now being conducted to develop genotyping techniques, including large scale microsequencing techniques. A homogeneous phase protocol has been developed in which PCR, purification, microsequencing reaction and detection are performed in solution in the well of a microplate (Chen et al., Proc.Natl.Acad.Sci. <I> USA, </ i> 94/20: 10756-10761, 1997). In this homogeneous phase protocol, the incorporated ddNTP is detected by fluorescence by energy transfer, the microsequencing primer is therefore marked. Despite the integration of all the steps in a microplate, this method does not allow genotyping on a very large scale. Indeed, the successive addition of the reagents in the microplate imposes a very large number of distributions at each stage of the protocol. These distributions can be automated using a dispensing robot but the distributions are extremely slow and the risk of evaporation becomes important. The reaction volumes therefore remain substantial (10-100 μl) involving a large consumption of sample and often very expensive reagents. In addition, manual manipulation of the microplates is necessary to perform the various heat treatments and the distributions between each step.

Un but de l'invention est de fournir un dispositif et des procédés pour le génotypage à très grande échelle. En vue de la réalisation de but le protocole de génotypage est intégré en flux continu dans un dispositif microfluidique conforme à l'invention. La distribution des réactifs est entièrement automatisee et les traitements thermiques sont intégrés dans le dispositif. Le substrat microfluidique constitue un système clos et les risques d'évaporation du mélange réactionnel sont donc éliminés. On obtient ainsi une miniaturisation des volumes réactionnels qui s'accompagne d'une consommation très réduite d'échantillon et de réactif. Le protocole est realisé en parallèle et en série sur des centaines de canaux pour obtenir un génotypage ' très grande échelle. En outre, la combinaison d'un substrat microfluidique semi jetable et amovible avec des éléments externes fixes (systèmes d'alimentation en fluides, support thermique) est la garantie d'une réduction des coûts. La figure 19 est une coupe d'un substrat microfluidique 100 pour le génotypage intégré en flux continu. Sur cette figure sont représentés des cuvettes d'entrée 102 et des cuvettes de sortie 104. Des canaux internes 08 disposés en parallèle relient respectivement une cuvette d'alimentation et cuvette de sortie. Les cuvettes d'alimentation et les cuvettes de sortie sont formées pour l'essentiel par une ouverture traversante pratiquée dans un substrat 100a. Les canaux 108 se présentent sous la forme de rainures gravées dans un substrat 100b. La figure représente également des réservoirs à réactifs 122a, 122b, 122c agencés entre les cuvettes d'alimentation 102 et les cuvettes de sortie 104. Des raccords permettent de relier chacun des réservoirs à reactif à tous les canaux 108. On observe que le substrat microfluidique comporte une pluralité de canaux en parallèle. Typiquement au moins<B>100</B> canaux sont disposés en parallèle. An object of the invention is to provide a device and methods for genotyping on a very large scale. In order to achieve the goal, the genotyping protocol is integrated in a continuous flow in a microfluidic device according to the invention. The reagent distribution is fully automated and the heat treatments are integrated into the device. The microfluidic substrate constitutes a closed system and the risks of evaporation of the reaction mixture are thus eliminated. This results in a miniaturization of the reaction volumes which is accompanied by a very low consumption of sample and reagent. The protocol is performed in parallel and in series on hundreds of channels to obtain a genotype very large scale. In addition, the combination of a semi-disposable and removable microfluidic substrate with fixed external elements (fluid supply systems, thermal support) is the guarantee of a reduction in costs. Figure 19 is a sectional view of a microfluidic substrate 100 for continuous flow genotyping. In this figure are represented input cuvettes 102 and outlet cuvettes 104. Internal channels 08 arranged in parallel respectively connect a feed bowl and outlet cuvette. The feed bowls and outlet bowls are formed essentially by a through opening in a substrate 100a. The channels 108 are in the form of grooves etched in a substrate 100b. The figure also shows reagent reservoirs 122a, 122b, 122c arranged between feed cups 102 and outlet cuvettes 104. Connectors connect each of the reagent reservoirs to all channels 108. It is observed that the microfluidic substrate has a plurality of channels in parallel. Typically at least <100> channels are arranged in parallel.

Le substrat 102b est aminci de façon à favoriser les échanges thermiques lorsque le substrat microfluidique est rapporté sur le support thermique. The substrate 102b is thinned so as to promote heat exchange when the microfluidic substrate is attached to the thermal medium.

Bien non représentés sur la figure les cuvettes d'alimentation les réservoirs sont respectivement associés à des systèmes d'alimentation en fluides pour l'alimentation en continu canaux avec des échantillons et pour la distribution des réactifs. Although not shown in the figure the feed cups the tanks are respectively associated with fluid supply systems for continuous supply channels with samples and for the distribution of reagents.

Le support thermique sur lequel est rapporté le substrat microfluidique n'est pas représenté. Ce support thermique comporte plusieurs zones thermostatées dont des zones cyclables. Ces zones thermostatées coïncident avec les sections des canaux 108 situés entre les réservoirs à réactifs 122a et 122b ainsi qu'avec les sections des canaux 108 situés entre le réservoir à réactifs 122c et les cuvettes de sortie 104. The thermal support on which the microfluidic substrate is reported is not shown. This thermal support comprises several thermostated zones including cycling zones. These thermostated zones coincide with the sections of the channels 108 situated between the reagent reservoirs 122a and 122b as well as with the sections of the channels 108 situated between the reagent reservoir 122c and the outlet cuvettes 104.

Le dispositif conforme à l'invention comporte également un système de détection au niveau des cuvettes de sortie. La détection s'effectue en parallèle et en série sur l'ensemble des canaux 108. Alternativement la détection ne s'effectue au niveau des cuvettes de sortie mais légèrement en amont à la sortie de la dernière zone thermostatée. Dans ce une plaque de matériel transparent (verre ou quartz exemple) peut remplacer localement le substrat 100a afin de détecter directement les échantillons parcourant canal. The device according to the invention also comprises a detection system at the outlet cuvettes. The detection is carried out in parallel and in series on all the channels 108. Alternatively the detection takes place at the outlet cuvettes but slightly upstream at the outlet of the last thermostated zone. In this a plate of transparent material (glass or quartz example) can locally replace the substrate 100a to directly detect the samples traversing channel.

De manière particulièrement avantageuse, l'injection des échantillons et des réactifs, la régulation des températures réactionnelles et des cycles de température ainsi que la détection sont entièrement automatisés. Particularly advantageously, the injection of samples and reagents, the regulation of reaction temperatures and temperature cycles and the detection are fully automated.

Les échantillons sont injectés en flux continu dans les canaux 108 par les cuvettes d'alimentation<B>1</B>02. De préférence un même ADN est injecté en série dans un canal 108, les injections d'ADN sont séparés les unes des autres par des bouchons d'un fluide inerte non miscible. Les injections sont synchrones sur tous les canaux 108 disposés en parallèle. Les échantillons injectés à un temps t parcourent les canaux de façon synchrone de telle sorte que les injections de réactifs et la détection s'effectuent simultanément en parallèle sur tous les canaux. The samples are injected in continuous flow into the channels 108 through the feed bowls <B> 1 </ B> 02. Preferably the same DNA is injected in series into a channel 108, the DNA injections are separated from each other by plugs of an immiscible inert fluid. The injections are synchronous on all the channels 108 arranged in parallel. The samples injected at a time t travel the channels synchronously so that the injections of reagents and the detection are carried out simultaneously in parallel on all the channels.

Les réactifs PCR sont injectés en parallèle dans tous les canaux au niveau du réservoir à réactif 122a. Un seul et même réactif est injecté à un temps et dans tous les canaux en parallèle. Par contre, dans le but de typer le même ADN pour 100 sites polymorphes, 100 réactifs différents sont injectés en série dans un canal donné. Etant donne que<B>100</B> canaux sont disposés en parallèle sur le substrat microfluidique, 100 ADNs sont typés en parallèle sur un même substrat. Les injections dans un même canal sont séparees les unes des autres par des injections de bouchons . The PCR reagents are injected in parallel into all the channels at the reagent reservoir 122a. One and the same reagent is injected at a time and in all the channels in parallel. By cons, in order to type the same DNA for 100 polymorphic sites, 100 different reagents are injected in series in a given channel. Since <B> 100 </ B> channels are arranged in parallel on the microfluidic substrate, 100 DNAs are typed in parallel on the same substrate. The injections in the same channel are separated from each other by cork injections.

Le mélange réactionnel parcourt ensuite une zone thermostatée cyclable où s'effectue la réaction d'amplification. Notons que le canal est rectiligne et que le mélange réactionnel ne parcourt qu'une seule zone thermique. Les avantages de cette disposition particulière selon l'invention sont décrits ci-dessus. Remarquons aussi qu'étant donné les caractéristiques de la réaction PCR il importe peu à quelle température cycle se trouve la zone thermostatée au moment où une fraction de l'échantillon entre sur cette zone. Enfin il faut remarquer que cette disposition permet de faire varier à volonté le nombre de cycles thermiques effectués (typiquement entre 15 et 35 cycles pour PCR) en régulant les temps de cyclages et le débit de la solution parcourant le canal. The reaction mixture then travels through a thermostatically controlled cycle zone where the amplification reaction is carried out. Note that the channel is rectilinear and that the reaction mixture travels only one thermal zone. The advantages of this particular arrangement according to the invention are described above. It should also be noted that, given the characteristics of the PCR reaction, it does not matter what cycle temperature the thermostated zone is at when a fraction of the sample enters this zone. Finally, it should be noted that this arrangement makes it possible to vary at will the number of thermal cycles performed (typically between 15 and 35 cycles for PCR) by regulating the cycling times and the flow rate of the solution flowing through the channel.

La deuxième étape du protocole, la réaction de purification produits PCR, débute avec l'injection du réactif de purification au niveau du réservoir 122b. Le même réactif est injecté en parallèle et en série dans tous les canaux<B>108.</B> The second step of the protocol, the PCR product purification reaction, begins with the injection of the purification reagent at the reservoir 122b. The same reagent is injected in parallel and in series into all <B> 108 channels. </ B>

Le mélange réactionnel parcourt ensuite une première zone thermostatée à 37 C pour réaction de purification et une zone thermostatée à 94 C pour l'inactivation des enzymes de purification. The reaction mixture then goes through a first thermostatically controlled zone at 37 ° C. for a purification reaction and a thermostated zone at 94 ° C. for the inactivation of the purification enzymes.

La réaction de microséquençage débute avec l'injection des réactifs de microséquençage. Comme précédemment pour les réactifs PCR, un réactif différent est utilisé pour le typage de chaque polymorphisme. Pour le typage de<B>100</B> polymorphismes 100 réactifs différents sont injectés en série dans un même canal 108. The microsequencing reaction begins with the injection of microsequencing reagents. As previously for PCR reagents, a different reagent is used for typing each polymorphism. For the typing of <B> 100 </ B> polymorphisms 100 different reactants are injected in series in the same channel 108.

Le mélange réactionnel parcourt ensuite une deuxième zone thermostatée cyclable où s'effectue la réaction de microséquençage. The reaction mixture then travels through a second thermostatically controlled cycle zone where the microsequencing reaction is carried out.

A la sortie de cette zone thermostatée s'effectue la détection en flux continu, en parallèle et en série des ddNTPs incorporés à l'extrémité 3' de l'amorce de microséquençage. Typiquement les ddNTPS sont marqués avec des fluorophores. At the exit of this thermostated zone is the detection in continuous flow, in parallel and in series of ddNTPs incorporated at the 3 'end of the microsequencing primer. Typically ddNTPS are labeled with fluorophores.

La détection s'effectue en solution par mesure de la fluorescence de la corrélation temporelle de fluorescence ou par spectropolarimétrie. Ces moyens détection sont connus par ailleurs. The detection is carried out in solution by measuring the fluorescence of the fluorescence temporal correlation or by spectropolarimetry. These detection means are known elsewhere.

<U>Exemple :</U> Intésration <U>d'un protocole de</U> génotypage <U>dans un dispositif</U> microfluidique à flux continu Le mélange réactionnel parcourt un canal dans lequel sont effectuées toutes les étapes nécessaires à un protocole de génotypage : PCR, purification, réaction de microséquençage et détection. <U> Example: </ U> <U> Intersting of a <U> <U> Genotyping Protocol in a Continuous Flow Microfluidic Device </ U> The reaction mixture traverses a channel in which all the steps are performed necessary for a genotyping protocol: PCR, purification, microsequencing reaction and detection.

Le substrat microfluidique comporte <B>100</B> canaux en parallèle. Ces canaux sont rectilignes et ont un diamètre de l'ordre de 600 um dans les zones réactionnelles. La surface de la section d'un canal est de l'ordre de 0.25 mmz. The microfluidic substrate has <B> 100 </ B> channels in parallel. These channels are rectilinear and have a diameter of the order of 600 μm in the reaction zones. The area of the section of a channel is of the order of 0.25 mmz.

Le protocole de génotypage est réalisé en parallèle dans les 100 canaux. outre, 100 échantillons à la suite sont injectés dans chaque canal. Le substrat microfluidique permet donc grâce à une distribution croisée de 100 échantillons par 100 polymorphismes de réaliser 10 000 réactions de génotypage sur un substrat microfluidique. The genotyping protocol is performed in parallel in the 100 channels. In addition, 100 samples in succession are injected into each channel. The microfluidic substrate therefore makes it possible, thanks to a cross-distribution of 100 samples per 100 polymorphisms, to carry out 10,000 genotyping reactions on a microfluidic substrate.

L'injection des réactifs s'effectue en différents points du canal, elle est synchronisée de façon à pouvoir réaliser les réactions en série, en parallèle en flux continu. The injection of the reagents is carried out at different points of the channel, it is synchronized so as to be able to carry out the reactions in series, in parallel in continuous flow.

Pour éviter toute contamination, un canal donné est alimenté en série avec un même ADN. Cependant cet ADN est analysé pour 100 polymorphismes différents. To avoid any contamination, a given channel is fed in series with the same DNA. However this DNA is analyzed for 100 different polymorphisms.

Le substrat microfluidique est silanisé selon le protocole décrit par Schoffner et al. (Chip PCR.1 Surface passivation of microfabricated silicon-glass chip for PCR. Mann A. Schoffner, J. Cheng, G. E. Hvichia, L. J. Kricka, P. Wilding.Nucleic Acid Research,<B>1996</B> Vol. 24, No. 2, p 375-379). Les substrats silanisés peuvent être stockés ainsi pendant plusieurs mois. L'étape de silanisation des substrats peut être réalisée lors de la fabrication du substrat. Avant utilisation du substrat, tous les canaux sont remplis d'eau préalablement dégazée filtrée. Un débit élevé de l'ordre de 25 ul/min est appliqué pendant 15 minutes afin de chasser toutes les bulles d'air présentes dans les circuits. Une solution lOmM Tris HCl et mM KCl pH 8.3 préalablement dégazée et filtrée est ensuite injectée à débit de 5gl/min pendant 15 min en prenant bien soin de ne pas former de bulles d'air. The microfluidic substrate is silanized according to the protocol described by Schoffner et al. (Chip PCR.1 Passivation Surface of Microfabricated Silicon-Glass Chip for PCR, Mann A. Schoffner, J. Cheng, GE Hvichia, LJ Kricka, P. Wilding.Nucleic Acid Research, <B> 1996 </ B> Vol 24 , No. 2, pp 375-379). The silanized substrates can be stored for several months. The silanization step of the substrates can be carried out during the manufacture of the substrate. Before using the substrate, all the channels are filled with previously degassed filtered water. A high flow rate of about 25 μl / min is applied for 15 minutes to drive out all the air bubbles present in the circuits. A solution 10 mM Tris HCl and mM KCl pH 8.3 previously degassed and filtered is then injected at a rate of 5 g / min for 15 min, taking care not to form air bubbles.

Cette operation se fait préférentiellement sur un dispositif extérieur à la chaîne de génotypage pouvant traiter plusieurs substrats en parallèle.  This operation is preferably done on a device outside the genotyping chain that can process several substrates in parallel.

Chaque échantillon d'ADN est dilué dans un tampon 1 mM Tris-HCI, 1<B>MM</B> EDTA pH 8.3 préalablement dégazé et filtré afin d'obtenir 30u1 d'une solution finale à lng/gl ADN. Une préparation d'ADN par canal est nécessaire. Chaque réaction de génotypage utilise 0.25u1 de cette solution, 30 u1 correspond à la quantité nécessaire pour faire 1 génotypages successifs sur le même individu. Cette solution est placée dans le dispositif d'injection en parallèle et en série des échantillons. Pour chaque couple d'amorces PCR, il faut préparer 30p1 d'une solution: 0.6 pM de chaque amorce PCR non purifiée, 20 mM Tris-HCl et 100 mM KCl pH 8 prealablement dégazée et filtrée, 4 mM MgC12, 0.2 mM de chaque dNTP (dATP, dCTP dGTP, dTTP) et 1U de Taq Gold. Une préparation par site à génotypes est nécessaire. Chaque réaction de génotypage utilise 0.25p1 de cette solution pour un volume réactionnel final de 0.5 p1, 30 p1 correspond à la quantité nécessaire pour faire<B>100</B> génotypages en parallèle sur 100 canaux différents. Ces solutions sont placées dans le dispositif d'injection en série des amorces PCR et sont conservées à 4 C_ Le mélange réactionnel de purification PCR est commun à toutes les réactions de génotypage. Un volume de 5500 p1 d'une solution: 20 mM Tris-HCI pH 8.0, 10<B>MM</B> MgC12 préalablement dégazée et filtrée, 550 U de phosphatase alcaline de crevette (SAP) et 50 U d'exonucléase 1, est préparé et stocké à 4 C dans le dispositif de distribution du mélange réactionnel de purification PCR. Chaque réaction de génotypage utilise 0.5p1 de cette solution pour un volume réactionnel final de 1 p1. 5500 p1 correspond à la quantité nécessaire pour faire 10 000 génotypages en parallèle. Each DNA sample is diluted in a 1 mM Tris-HCl buffer, 1 M pH 8.3 EDTA previously degassed and filtered in order to obtain 30 μl of a final DNA solution. A DNA preparation per channel is necessary. Each genotyping reaction uses 0.25u1 of this solution, 30 u1 is the amount needed to make 1 successive genotyping on the same individual. This solution is placed in the injection device in parallel and in series samples. For each pair of PCR primers, 30 μl of a solution must be prepared: 0.6 μM of each unpurified PCR primer, 20 mM Tris-HCl and 100 mM KCl pH 8, previously degassed and filtered, 4 mM MgCl 2, 0.2 mM each. dNTP (dATP, dCTP dGTP, dTTP) and 1U of Taq Gold. A preparation by genotype site is necessary. Each genotyping reaction uses 0.25 μl of this solution for a final reaction volume of 0.5 μl, 30 μ1 is the amount needed to make <B> 100 </ B> parallel genotyping over 100 different channels. These solutions are placed in the serial injection device of the PCR primers and are stored at 4 ° C. The PCR purification reaction mixture is common to all genotyping reactions. A volume of 5500 μl of a solution: 20 mM Tris-HCl pH 8.0, 10 MgCl 2 pre-degassed and filtered, 550 U shrimp alkaline phosphatase (SAP) and 50 U exonuclease 1 , is prepared and stored at 4 C in the distribution device of the PCR purification reaction mixture. Each genotyping reaction uses 0.5 μl of this solution for a final reaction volume of 1 μl. 5500 p1 is the amount needed to do 10,000 genotypes in parallel.

Pour chaque oligonucléotide de microséquençage, il faut préparer 120 p1 d'une solution: 1 pM d'oligonucléotide de microséquençage, 40 mm Tris-HCl pH 9.5 préalablement dégazée et filtrée, 8 mM MgC12, 10 nM d'un ddNTP-Tamra et lOnM d'un ddNTP-Fam, chaque ddNTP correspondant à un allèle du site, et 6 U de Thermosequenase. Une préparation par site à génotypes est nécessaire. Chaque réaction de génotypage utilise 1 p1 de cette solution pour un volume réactionnel final de 2p1, 120 p1 correspond à la quantité nécessaire pour faire 100 génotypages en parallèle sur 100 canaux différents. Ces solutions sont placées dans le dispositif d'injection en série des amorces microséquençage et sont conservées à 4 C. For each microsequencing oligonucleotide, 120 μl of a solution must be prepared: 1 μM microsequencing oligonucleotide, 40 mm Tris-HCl pH 9.5 degassed beforehand and filtered, 8 mM MgCl 2, 10 nM of a ddNTP-Tamra and 10 nM ddNTP-Fam, each ddNTP corresponding to one site allele, and 6 U of thermosequenase. A preparation by genotype site is necessary. Each genotyping reaction uses 1 μl of this solution for a final reaction volume of 2 μl. 120 μl corresponds to the amount necessary to make 100 genotypes in parallel on 100 different channels. These solutions are placed in the serial injection device of the microsequencing primers and are stored at 4 C.

Les débits en sortie de substrat sont de 40 p1 / heure, ce qui permet pour réactions de 2 p1 de réaliser 10 réactions/canal/heure séparées par 10 bouchons de 2 Les bouchons séparateurs sont composés de liquide non miscible avec les milieux réactionnels comme l'huile de paraffine par exemple. Ils séparent physiquement réactions des unes des autres tout au long du parcours dans le canal et ont un volume équivalent au volume réactionnel. The flow rates at the outlet of the substrate are 40 μl / hour, which makes it possible for reactions of 2 μm to carry out 10 reactions / channel / hour separated by 10 plugs of 2. The separating plugs are composed of liquid immiscible with the reaction mediums, such as paraffin oil for example. They physically separate reactions from each other throughout the path in the channel and have a volume equivalent to the reaction volume.

L'échantillon d'ADN est distribué dans un volume de 0.25 pl par réaction de génotypage. Il est injecté avec un débit de 5 pl / heure ce qui représente un temps de 3 minutes et une longueur de lmm. Chaque injection d'échantillon est séparée par 0.25 pl de bouchon non miscible. 0.25p1 de réactif PCR sont injectés avec un débit de 5 p1 / heure et se mélangent aux échantillons d'ADN. Chaque injection de réactif PCR est séparée par l'injection de 0.25 pl de bouchon non miscible. La réaction PCR représente donc un volume de 0.5u1 une longueur dans le canal de 2 mm et se déplace avec un débit de 10 p 1/ heure. The DNA sample is distributed in a volume of 0.25 μl per genotyping reaction. It is injected with a flow rate of 5 pl / hour which represents a time of 3 minutes and a length of lmm. Each sample injection is separated by 0.25 μl of immiscible cap. 0.25 μl of PCR reagent are injected at a flow rate of 5 μl / hour and mix with the DNA samples. Each injection of PCR reagent is separated by injecting 0.25 μl of immiscible cap. The PCR reaction therefore represents a volume of 0.5 μl a length in the channel of 2 mm and moves with a flow rate of 10 μl / hour.

Ce mélange réactionnel parcourt une zone thermostatée ' 94 C pendant 10 minutes pour activer la polymérase. Il parcourt ensuite une zone cyclable dont un cycle est composé par une etape de 10 sec. à 94 C puis 10 sec. à 55 C 10 sec. à 72 C pour une durée correspondant à 35 cycles. This reaction mixture travels through a thermostatically controlled zone at 94 ° C for 10 minutes to activate the polymerase. It then goes through a cycle zone, one cycle of which consists of a 10 sec stage. at 94 C then 10 sec. at 55 C 10 sec. at 72 C for a duration corresponding to 35 cycles.

Après la 0.5p1 de réactif pour la purification PCR sont injectés avec un débit de 10 pl/heure. Chaque injection de réactif est séparée par l'injection de 0.5 pl de bouchon. La réaction de purification PCR représente donc un volume de 1 pl une longueur dans le canal de 4 mm déplace avec un débit de 20 p 1/ heure. After the 0.5 μl of reagent for PCR purification are injected with a flow rate of 10 μl / hour. Each injection of reagent is separated by the injection of 0.5 μl of stopper. The PCR purification reaction therefore represents a volume of 1 μl a length in the 4 mm channel moves with a flow rate of 20 μl / hour.

Ce mélange réactionnel parcourt alors une zone thermostatée à 37 C pendant 20 minutes pour reaction de purification puis une zone thermostatée à 94 C pendant 10 minutes pour l'inactivation des enzymes de purification (SAP EXO 1). This reaction mixture then travels through a thermostatically controlled zone at 37 ° C. for 20 minutes for a purification reaction and then a thermostatically controlled zone at 94 ° C. for 10 minutes for the inactivation of the purification enzymes (SAP EXO 1).

Ensuite 1 pl de réactif de miocroséquençage est injecté avec un débit de 20 pl/heure. Chaque injection de réactif de microséquençage est separée par l'injection de 1 pl de bouchon non miscible. La réaction de microséquençage représente donc un volume de 2 pl une longueur dans le canal de 8 mm et se déplace avec un débit de 40 p 1/ heure. Then 1 μl of miocrosequencing reagent is injected at a rate of 20 μl / hour. Each injection of microsequencing reagent is separated by the injection of 1 μl of immiscible cap. The microsequencing reaction therefore represents a volume of 2 μl and a length in the 8 mm channel and moves with a flow rate of 40 μl / hour.

Ce mélange réactionnel de microséquençage (2 pl) parcourt une zone cyclable dont un cycle est composé par une étape de 10 sec. à 94 C puis 10 sec. à 55 C et 10 sec. à 72 C pour une durée correspondant à 25 cycles. This microsequencing reaction mixture (2 μl) travels through a cycle zone of which one cycle is composed of a step of 10 sec. at 94 C then 10 sec. at 55 C and 10 sec. at 72 C for a duration corresponding to 25 cycles.

La détection est réalisée en ligne et en continue après la zone de microséquençage. La détection est réalisée en mesurant la fluorescence polarisée pour les fluorophores Fam et Tamra. Les longueur d'ondes d'excitation sont respectivement 488 nm et 520 nm alors que les longueur d'onde d'émission sont de 520 nm et 575 nm. Deux mesures de fluorescence sont réalisées simultanément, l'une dans le plan de polarisation du faisceau d'excitation et l'autre dans le plan perpendiculaire à celui-ci. Le rapport de ces deux mesures permet de différencier la présence d'un olgonucléotide marqué (oligonucléotide de microséquençage allongé lors de la réaction) parmi deux à cinq fois plus de marqueurs libres.The detection is performed online and continuously after the microsequencing zone. Detection is performed by measuring polarized fluorescence for the Fam and Tamra fluorophores. The excitation wavelengths are respectively 488 nm and 520 nm while the emission wavelengths are 520 nm and 575 nm. Two fluorescence measurements are made simultaneously, one in the plane of polarization of the excitation beam and the other in the plane perpendicular to it. The ratio of these two measurements makes it possible to differentiate the presence of a labeled oligonucleotide (microsequencing oligonucleotide elongated during the reaction) from two to five times more free markers.

Claims (33)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'analyse biochimique comprenant a) un substrat microfluidique comportant au moins un canal possédant une cuvette d'alimentation pour injecter un échantillon, une cuvette de sortie pour recueillir ledit échantillon et au moins un réservoir à réactif relié à chaque canal entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie ; b) des moyens pour alimenter ledit canal en flux continu.A biochemical analysis device comprising a) a microfluidic substrate having at least one channel having a feed cup for injecting a sample, an outlet cup for collecting said sample, and at least one reagent reservoir connected to each channel between the feed bowl and outlet bowl; b) means for supplying said channel with a continuous flow. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le substrat microfluidique comporte une pluralité de canaux disposés en parallèle.2. Device according to claim 1 characterized in that the microfluidic substrate comprises a plurality of channels arranged in parallel. 3. Dispositif selon la revendication ou 2 dans lequel les moyens pour alimenter ledit canal en flux continu appliquent une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie.3. Device according to claim 2 wherein the means for supplying said continuous flow channel apply a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1-3 dans lequel ledit substrat microfluidique est en silicium.4. Device according to any one of claims 1-3 wherein said microfluidic substrate is silicon. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1-4 comprenant un support thermique présentant une face d'échange thermique en contact avec une face du substrat microfluidique de sorte l'échantillon parcourant le canal est porté à une température déterminée.5. Device according to any one of claims 1-4 comprising a thermal medium having a heat exchange face in contact with a surface of the microfluidic substrate so that the sample flowing through the channel is heated to a predetermined temperature. 6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel la face du substrat microfluidique en contact avec la face d'échange thermique du support thermique présente une paroi mince.6. Device according to claim 5 wherein the face of the microfluidic substrate in contact with the heat exchange face of the heat support has a thin wall. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6 dans lequel le substrat microfluidique est rapporté de façon amovible sur le support thermique.7. Device according to claim 5 or 6 wherein the microfluidic substrate is removably attached to the thermal medium. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5-7 dans lequel le support thermique comporte au moins deux zones thermostatées à des températures différentes agencées de sorte que l'échantillon parcourant le canal est porte successivement à au moins deux températures déterminées.8. Device according to any one of claims 5-7 wherein the thermal support comprises at least two thermostatically controlled zones at different temperatures arranged so that the sample flowing through the channel is successively at least two predetermined temperatures. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5-8 dans lequel au moins une zone thermostatée est portée à au moins deux températures distinctes de sorte que échantillon parcourant une fois cette zone est porté à au moins deux températures prédéterminées.9. Device according to any one of claims 5-8 wherein at least one thermostated zone is brought to at least two distinct temperatures so that the sample traversing once this zone is brought to at least two predetermined temperatures. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5-8 dans lequel au moins une zone thermostatée est portée à au moins deux températures distinctes suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que l'échantillon subit au moins une fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée.10. Device according to any one of claims 5-8 wherein at least one thermostatically controlled zone is brought to at least two distinct temperatures in a time sequence forming a predetermined cycle so that the sample undergoes at least one cycle. temperature by browsing once the thermostated zone. 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9 caractérisé en que la partie du canal traversant la zone thermostatée est rectiligne.11. Device according to one of claims 8 or 9 characterized in that the portion of the channel through the thermostated zone is rectilinear. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1-11 comprenant des moyens de détection pour mesurer une caractéristique physico-chimique des échantillons parcourant les canaux.12. Device according to any one of claims 1-11 comprising detection means for measuring a physico-chemical characteristic of the samples traversing the channels. 13. Dispositif selon la revendication 12 dans lequel lesdits moyens de détection sont localisés au niveau des cuvettes de sortie desdits canaux.13. Device according to claim 12 wherein said detecting means are located at the outlet cuvettes of said channels. 14. Procédé pour la réalisation de protocoles biochimiques sur au moins un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) alimente un canal en flux continu avec une solution contenant au moins un échantillon en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal, b) on injecte au moins un réactif à partir d'au moins un réservoir à réactif dans ledit canal de manière à mélanger ledit échantillon et ledit réactif.14. Process for the production of biochemical protocols on at least one sample, characterized in that it comprises the following steps: a) feeds a continuous flow channel with a solution containing at least one sample by applying a pressure difference between the cuvette supply and outlet cuvette of said channel, b) at least one reagent is injected from at least one reagent reservoir into said channel so as to mix said sample and said reagent. 15. Procédé pour la réalisation de protocoles biochimiques sur au moins un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on alimente un canal en flux continu avec une solution contenant au moins un échantillon en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal, b) on injecte au moins un réactif à partir d'au moins un réservoir à réactif dans ledit canal de manière à 'langer ledit échantillon et ledit réactif, c) on détecte au moins un paramètre physico-chimique dudit échantillon dans ledit canal.15. A method for carrying out biochemical protocols on at least one sample, characterized in that it comprises the following steps: a) feeding a continuous flow channel with a solution containing at least one sample by applying a pressure difference between the bowl; and the outlet cuvette of said channel, b) injecting at least one reagent from at least one reagent reservoir into said channel so as to change said sample and said reagent, c) detecting at least one Physico-chemical parameter of said sample in said channel. 16. Procédé selon l'une des revendications 14 ou 15 dans lequel la solution parcourt au moins une zone thermostatée de sorte que la solution est mise à une temperature déterminée lorsqu'elle parcourt ladite zone thermostatée.16. Method according to one of claims 14 or 15 wherein the solution travels at least one thermostatically controlled zone so that the solution is set at a predetermined temperature as it traverses said thermostated zone. 17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14-16 dans lequel la solution parcourt au moins une zone thermostatée portée successivement à au moins deux températures determinées de sorte que la solution est mise successivement dites températures lorsqu'elle parcourt une fois ladite zone thermostatée.17. A method according to any one of claims 14-16 wherein the solution travels at least one thermostatically controlled zone carried successively at at least two determined temperatures so that the solution is successively put said temperatures when it runs once said thermostated zone. . 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14-17 dans lequel la solution parcourt une zone thermostatée portée successivement à au moins deux temperatures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que la solution subit au moins une fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée.18. A method according to any one of claims 14-17 wherein the solution travels through a thermostatically controlled zone carried successively at at least two predetermined temperatures in a temporal succession forming a predetermined cycle so that the solution undergoes at least one cycle. temperature by browsing once the thermostated zone. 19. Procédé selon la revendication 18 dans lequel la solution subit de 1-35 fois le cycle de température en parcourant une fois la zone thermostatée.19. The method of claim 18 wherein the solution undergoes 1 to 35 times the temperature cycle by traversing once the thermostated zone. 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14-l9 dans lequel on alimente séquentiellement ledit canal avec une pluralité d'échantillons séparés les uns des autres par des bouchons.20. The method according to claim 14, wherein said channel is fed sequentially with a plurality of samples separated from one another by plugs. 21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14-20 dans lequel les étapes a), b) et éventuellement c) sont réalisés simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle.21. Method according to any one of claims 14-20 wherein steps a), b) and optionally c) are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel. 22. Procède pour la réalisation en flux continu d'au moins un cycle de température sur une solution contenant au moins un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on alimente un canal en flux continu avec ladite solution, b) on fait parcourir à ladite solution une zone thermostatée portée successivement à au moins deux températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que la solution subit au moins une fois le cycle température en parcourant une fois la zone thermostatée.22. Process for the continuous flow of at least one temperature cycle on a solution containing at least one sample, characterized in that it comprises the following steps: a) a continuous flow channel is fed with said solution, b) said solution is passed through a thermostatically controlled zone carried successively at at least two predetermined temperatures in a time sequence forming a predetermined cycle so that the solution undergoes at least once the temperature cycle by traversing once the thermostated zone. 23. Proce " pour la réalisation en flux continu d'au moins un cycle de température sur solution contenant au mois un échantillon caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on alimente un canal en flux continu avec ladite solution, b) on fait parcourir à ladite solution une zone thermostatée portée successivement à au moins deux températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé de telle sorte que la solution subit au moins une fois le cycle de temperature en parcourant une fois la zone thermostatée, c) on détecte au moins un paramètre physico-chimique dudit échantillon dans ledit canal.23. Proce "for the continuous flow of at least one temperature cycle on a solution containing at least one sample, characterized in that it comprises the following steps: a) feeding a continuous flow channel with said solution, b) said solution is passed through a thermostatically controlled zone carried successively at at least two predetermined temperatures in a time sequence forming a predetermined cycle so that the solution undergoes at least one temperature cycle by traversing once the thermostated zone, c) at least one physicochemical parameter of said sample is detected in said channel. 24. Procédé selon l'une des revendications 22 ou 23 dans lequel on alimente le canal en flux continu en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal.24. Method according to one of claims 22 or 23 wherein is fed to the continuous flow channel by applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel. 25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22-24 dans lequel on alimente séquentiellement ledit canal avec une pluralité d'échantillons séparés les uns des autres par des bouchons.25. A method according to any one of claims 22-24 wherein said channel is fed sequentially with a plurality of samples separated from one another by plugs. 26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22-25 dans lequel les étapes a), b) et éventuellement c) sont réalisés simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle.26. A method according to any one of claims 22-25 wherein steps a), b) and optionally c) are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel. 27. Procédé pour l'amplification d'acides nucléiques caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes a) on mélange ledit acide nucléique avec des réactifs appropriés pour l'amplification d'acides nucléiques, b) on alimente un canal en flux continu avec le mélange réactionnel, c) on fait parcourir à ce mélange réactionnel une zone thermostatée portee successivement ' des températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé, d) choisit les températures et la durée du cycle de température de la zone thermostatée ainsi que le temps mis par le mélange pour parcourir la zone thermostatée de telle sorte l'acide nucléique subit plusieurs fois le cycle dénaturation-hybridation-élongation.27. Process for the amplification of nucleic acids, characterized in that it comprises the following steps: a) said nucleic acid is mixed with appropriate reagents for the amplification of nucleic acids; b) a channel is fed into a continuous flow; with the reaction mixture, c) is passed through the reaction mixture a thermostatically controlled zone successively 'temperatures determined in a time sequence forming a predetermined cycle, d) selects the temperatures and the duration of the temperature cycle of the thermostated zone and the time taken by the mixture to travel through the thermostated zone so that the nucleic acid undergoes the denaturation-hybridization-elongation cycle several times. 28. Procédé pour l'amplification d'acides nucléiques caractérisé en ce 'il comprend les étapes suivantes a) on alimente un canal en flux continu avec une solution comprenant ledit acide nucléique, b) on injecte au moins un réactif approprié pour l'amplification d'acides nucléiques à partir d'au moins un réservoir à réactif dans ledit canal de manière ' mélanger ledit acide nucléique et ledit réactif, c) on fait parcourir à ce mélange réactionnel une zone thermostatée portée successivement à des températures déterminées suivant une succession temporelle formant un cycle prédéterminé, d) choisit les températures et la durée du cycle de température de la zone thermostatée ainsi que le temps mis par le mélange pour parcourir la zone thermostatée de telle sorte l'acide nucléique subit plusieurs fois le cycle dénaturation-hybridation-élongation.28. Process for the amplification of nucleic acids, characterized in that it comprises the following steps: a) feeding a continuous flow channel with a solution comprising said nucleic acid; b) injecting at least one reagent suitable for amplification. of nucleic acids from at least one reagent reservoir in said channel so as to mix said nucleic acid and said reagent; c) the reaction mixture is passed through a thermostatically controlled zone carried successively at predetermined temperatures in a temporal succession; forming a predetermined cycle, d) selects the temperatures and the duration of the temperature cycle of the thermostated zone as well as the time taken by the mixture to travel through the thermostated zone so that the nucleic acid undergoes several times the denaturation-hybridization cycle. elongation. 29. Procédé selon la revendication 27 ou 28 dans lequel on alimente canal en flux continu en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal.29. The method of claim 27 or 28 wherein is fed continuous channel by applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel. 30. Procédé selon l'une des revendications 27-29 dans lequel ledit canal est formé dans un substrat en silicium.30. Method according to one of claims 27-29 wherein said channel is formed in a silicon substrate. 31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27-30 dans lequel on alimente séquentiellement ledit canal avec une pluralité d'acides nucléiques séparés les uns des autres par des bouchons.31. The method of any of claims 27-30 wherein said channel is sequentially fed with a plurality of nucleic acids separated from one another by plugs. 32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27-31 dans lequel les étapes c) et d) sont réalisés simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle.32. The method according to claim 27, wherein steps c) and d) are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel. 33. Procédé pour la détection en flux continu d'au moins un nucléotide dans au moins acide nucléique cible caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes on alimente un canal en flux continu avec une solution comprenant ledit acide nucléique ; on injecte le réactif de microséquençage comprenant le tampon de microséquençage, l'amorce de microséquençage, au moins un ddNTP et une polymérase, dans ledit canal de manière à mélanger ledit acide nucléique et ledit réactif; on fait parcourir à la solution au moins une zone thermostatée de façon à obtenir moins un cycle comprenant la dénaturation de l'acide nucléique cible, l'hybridation dudit acide nucléique avec l'amorce de microséquençage et l'incorporation du ddNTP, complémentaire au nucléotide à détecter, à l'extrémité 3' de ladite amorce ; on détecte au moins un ddNTP incorporé à l'extrémité 3' de l'amorce microséquençage. Procédé selon la revendication 33 dans lequel on alimente le canal en flux continu appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal. 35. Procédé selon l'une des revendications 33 ou 34 dans lequel à l'étape c) zone thermostatée est portée successivement à des températures déterminées suivant une succession temporelle formant au moins un cycle. 36. Procédé selon l'une des revendications 33-35 dans lequel les ddNTPs sont marqués avec des fluorophores et dans lequel à l'étape d) on détecte la fluorescence du ddNTP incorporé. 37. Procédé selon l'une quelconque des revendications 33-36 dans lequel les étapes a), b), c) et d) sont réalisés simultanément sur une pluralité de canaux disposés en parallèle. Procédé pour la détection en flux continu d'au moins un nucléotide dans au moins un acide nucléique cible caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes on alimente un canal en flux continu avec une solution contenant au moins un acide nucléique cible ; on injecte le réactif pour l'amplification de la région de l'acide nucléique cible portant au moins un nucléotide à détecter, dans ledit canal à partir d'un premier réservoir à réactif; on fait parcourir à la solution au moins une zone thermostatée de telle sorte que l'acide nucléique subit plusieurs fois le cycle dénaturation-hybridation-élongation; on injecte le réactif pour la purification du produit d'amplification dans ledit canal à partir d'un deuxième réservoir à réactif; e) on fait parcourir à la solution au moins une zone thermostatée pour réaliser la réaction de purification ; f) on injecte le réactif de microséquençage comprenant le tampon de microséquençage, l'amorce de microséquençage, au moins un ddNTP et une polymérase, dans ledit canal à partir d'un troisième réservoir à réactif; g) on fait parcourir au mélange réactionnel au moins une zone thermostatée de façon ' obtenir au moins un cycle comprenant la dénaturation de l'acide nucléique cible l'hybridation dudit acide nucléique avec l'amorce de microséquençage l'incorporation du ddNTP, complémentaire au nucléotide à détecter, à l'extrémité 3' de ladite amorce ; h) on détecte au moins un ddNTP incorporé à l'extrémité 3' de l'amorce de microséquençage. 39. Procédé selon la revendication 38 dans lequel on alimente le canal en flux continu en appliquant une différence de pression entre la cuvette d'alimentation et la cuvette de sortie dudit canal. 40. Procédé selon l'une des revendications 38-39 dans lequel aux étapes c) et e) la zone thermostatée est portée successivement à des températures déterminées suivant une succession temporelle formant au moins un cycle. 41. Procédé selon l'une des revendications 38-40 dans lequel les ddNTPs sont marqués avec fluorophores et dans lequel à l'étape h) on détecte la fluorescence du ddNTP incorporé. 42. Procédé selon l'une des revendications 38-41 dans lequel le réactif pour la purification comprend une exonucléase et une alkaline phosphatase. 43. Procédé selon l'une quelconque des revendications 38-42 dans lequel les étapes a), c), d), f), g) et h) sont réalisés simultanément sur une pluralité de canaux disposés parallèle.33. Method for the continuous detection of at least one nucleotide in at least one target nucleic acid, characterized in that it comprises the following steps: a continuous flow channel is supplied with a solution comprising said nucleic acid; injecting the microsequencing reagent comprising the microsequencing buffer, the microsequencing primer, at least one ddNTP and a polymerase into said channel so as to mix said nucleic acid and said reagent; the solution is passed through the at least one thermostated zone so as to obtain at least one cycle comprising the denaturation of the target nucleic acid, the hybridization of said nucleic acid with the microsequencing primer and the incorporation of the ddNTP, complementary to the nucleotide detect at the 3 'end of said primer; at least one ddNTP incorporated at the 3 'end of the microsequencing primer is detected. The method of claim 33 wherein the continuous flow channel is applied applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel. 35. Method according to one of claims 33 or 34 wherein in step c) thermostated zone is carried successively to temperatures determined in a time sequence forming at least one cycle. 36. Method according to one of claims 33-35 wherein the ddNTPs are labeled with fluorophores and wherein in step d) the fluorescence of the incorporated ddNTP is detected. 37. A method according to any one of claims 33-36 wherein steps a), b), c) and d) are performed simultaneously on a plurality of channels arranged in parallel. A method for the continuous detection of at least one nucleotide in at least one target nucleic acid, characterized in that it comprises the following steps: a continuous flow channel is fed with a solution containing at least one target nucleic acid; the reagent is injected for amplifying the region of the target nucleic acid carrying at least one nucleotide to be detected, in said channel from a first reagent reservoir; the solution is passed through the at least one thermostated zone so that the nucleic acid undergoes several times the denaturation-hybridization-elongation cycle; the reagent is injected for purification of the amplification product in said channel from a second reagent reservoir; e) at least one thermostated zone is passed through the solution to carry out the purification reaction; f) the microsequencing reagent comprising the microsequencing buffer, the microsequencing primer, at least one ddNTP and a polymerase is injected into said channel from a third reagent reservoir; g) the reaction mixture is passed through at least one thermostated zone so as to obtain at least one cycle comprising the denaturation of the target nucleic acid, the hybridization of said nucleic acid with the microsequencing primer and the incorporation of the ddNTP, complementary to the nucleotide to be detected at the 3 'end of said primer; h) detecting at least one ddNTP incorporated at the 3 'end of the microsequencing primer. 39. The method of claim 38 wherein the continuous flow channel is supplied by applying a pressure difference between the feed bowl and the outlet bowl of said channel. 40. Method according to one of claims 38-39 wherein in steps c) and e) the thermostatically controlled zone is carried successively to temperatures determined in a time sequence forming at least one cycle. 41. Method according to one of claims 38-40 wherein the ddNTPs are labeled with fluorophores and wherein in step h) the fluorescence of the incorporated ddNTP is detected. 42. Method according to one of claims 38-41 wherein the reagent for purification comprises an exonuclease and an alkaline phosphatase. 43. The method of any of claims 38-42 wherein steps a), c), d), f), g) and h) are performed simultaneously on a plurality of parallel arranged channels.
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