FR2827048A1

FR2827048A1 - Appareil automatique de dosage immunologique

Info

Publication number: FR2827048A1
Application number: FR0108983A
Authority: FR
Inventors: Thierry Gicquel; Edouard Lentwojt
Original assignee: BIOTROL DIAGNOSTIC
Current assignee: BIOTROL DIAGNOSTIC
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-10

Abstract

L'invention vise à obtenir un appareil de dosage immunologique automatique qui puisse fonctionner à une cadence élevée tout en présentant un encombrement réduit.Pour ce faire, l'appareil de dosage comprend des moyens de prélèvement d'échantillons et d'analytes, ainsi que de guidage pas-à-pas de modules (100) de cuvettes de réaction dans lesquelles des quantités prédéterminées de sérum et d'analyte sont distribuées. Les modules se déplacent successivement selon un même sens sur des voies parallèles (V1 à V4) d'un circuit de convoyage (20), de façon synchrone et cyclique, à l'aide d'un système d'entraînement sur chaque voie (200) à peignes chauffant couplé, en bout de voie, à des convoyeurs de changement de voie (31) et de retour rapide (32). Des moyens de lavage comportant des aiguilles d'aspiration (10a, 10s), de distribution (10b) et des moyens de lecture (51) étant montés sur une tête de lavage unique (50), mobile suivant un trajet (Y, Z), en synchronisme avec les dosages et dilutions prévus. Un circuit de nettoyage régénère les moyens d'aspiration et de distribution.Application : dosages directs et indirects, mono ou multi-analytes.

Description

APPAREIL AUTOMATIQUE DE DOSAGE IMMUNOLOGIQUE
L'invention concerne un appareil de dosage immunologique de différentes substances présentes dans des échantillons biologiques permettant une automatisation des méthodes de dosage du type ELISA, RIA, FIA, LIA, FPIA, CLIA, etc.

Par échantillons biologiques, on entend du sang, du sérum, de l'urine ainsi que tout prélèvement liquide ou solide extrait de tout organisme biologique (végétal, animal procaryote ou eucaryote). Par prélèvement solide, il faut comprendre que ce matériel peut être mis en solution.

De toutes ces méthodes de dosages, la méthode qui sera communément utilisée, dans la suite de la description en relation avec l'invention, est constitué d'un procédé immuno-enzymatique basé sur le "principe sandwich". Selon ce principe, la substance à analyser, dite analyte ou molécule cible, qui peut être un anticorps, un antigène ou un haptène, est mise à réagir avec deux molécules différentes possédant une activité immunologique vis-à-vis de l'analyte.

En règle générale, l'une de ces molécules, dite molécule de reconnaissance, est fixée sur un support insoluble dans l'eau.

Structurellement, ce support est généralement constitué, sans limitation, sous la forme d'une cône, d'un tube, un puits (d'une plaque de microtitration), d'une bille. Le terme"support solide"comprend tous les matériels sur lesquels une molécule de reconnaissance peut être immobilisée en vue de réaliser un test diagnostic. Des matériaux naturels ou synthétiques, chimiquement modifiés, peuvent être utilisés comme support solide, spécialement : - les polysaccharides, comme la cellulose et ses dérivés ; - les polymères, tels que le polystyrène, le polyacrylate, le polyéthylène ; -les copolymères, par exemple le propylène et les polymères à base de vinyle, le chlorure de vinyle et l'acétate de vinyle ; - les copolymères à base de styrène ; - les fibres naturelles et les fibres synthétiques.

Préférentiellement, le support est un polymère de polystyrène ou un copolymère de butadiène-styrène.

La fixation de la molécule de reconnaissance sur le support solide peut être réalisée de manière directe ou indirecte. Toutes les techniques pour réaliser cette fixation de ladite molécule de reconnaissance sur le support solide sont bien connues de l'Homme du Métier.

Il est également possible d'utiliser des particules, par exemple magnétiques, telles que décrites dans les demandes de brevet

WO-A-97/34909, WO-A-97/45202, WO-A-98/47000, WO-A-99/35500 de l'une des Demanderesses. De telles particules magnétiques sont particulièrement intéressantes dans le cadre d'une automatisation des réactions biochimiques, ce qui est le cas de la présente invention.

L'autre molécule, dite molécule de détection, est dans le cas particulier qui nous intéresse associée à une enzyme appropriée. L'enzyme aura la possibilité, par réaction enzymatique, de transformer un substrat, adapté à l'activité enzymatique, en un produit coloré, fluorescent ou préférentiellement luminescent, produit luminescent qui témoigne de la présence de l'analyte.

Dans la pratique, l'analyte est d'abord mise à réagir avec la molécule de reconnaissance fixée sur le support. Après séparation des phases solide et liquide puis lavage, l'analyte, fixé par la molécule de reconnaissance est mis à réagir avec la molécule de détection. Après une nouvelle séparation de phases et éventuellement un lavage, la réaction enzymatique (transformant le substrat en produit luminescent) servant au dosage dudit analyte est effectuée en phase solide ou en phase liquide.

A noter que la mise en présence de l'analyte avec, d'une part, la molécule de reconnaissance et, d'autre part, la molécule de détection peut s'effectuer en une étape dans un même récipient, par exemple selon FR-A-2 481 318, ou en deux étapes.

Des appareils de ce type sont déjà décrits dans les demandes de brevet internationales WO 9107662 et WO 9614582, auxquelles on peut se reporter pour une description des dosages réalisés, ces appareils connus comprenant pour l'essentiel : - des moyens de support, de guidage et de déplacement pas à pas de cuvettes de réaction sur un trajet comprenant un nombre prédéterminé de positions ;

- un plateau tournant de support d'analytes, des moyens de prélèvement de quantités déterminées d'échantillons d'analytes et d'injection de ces prélèvements dans les cuvettes de réaction ; - des moyens de lavage des cuvettes et de lecture optique des résultats de dosage ; et - un système informatique de commande permettant l'exécution de cycles d'analyse préalablement programmés, correspondant à des dosages de type mono ou bi-analyte, ces appareils connus ayant une cadence de fonctionnement préférentiellement de l'ordre de 120 dosages par heure. L'analyte est composé de l'anticorps ou de l'antigène ou de l'haptène apte au dosage.

Ces appareils sont connus pour fonctionner avec des modules de réaction qui sont des pièces moulées en matière plastique formés de cuvettes de réaction alignées, solidaires les unes des autres, fabriquées à un prix de revient très faible et jetées après un usage unique. De plus, ces modules de réaction sont empilables ou gerbables, ce qui facilite leur conditionnement ainsi que leur empilement dans des moyens d'alimentation automatique de l'appareil.

Ces appareils connus sont également caractérisés par des moyens de guidage et de déplacement des modules de réaction le long d'une voie de déplacement : - soit en boucle ouverte, en forme de U, aux extrémités de laquelle sont prévus respectivement des moyens d'alimentation automatique en modules de réaction et des moyens d'éjection automatique des modules de réaction ; - soit selon un trajet rectangulaire, comprenant deux grands côtés définis par des rails rectilignes parallèles de support et de guidage des modules de cuvettes, et deux petits côtés définis par des moyens de déplacement transversal des modules de cuvettes sur trois positions comprenant des positions d'extrémité sur les grands côtés, une position intermédiaire qui constitue la position d'éjection d'un module de cuvettes usagées, et la position d'alimentation d'un module de cuvettes neuves.

Les appareils de dosage connus ne permettent pas d'obtenir à la fois un fonctionnement à cadence élevée et un encombrement réduit. La présente invention vise à réaliser ce double objectif.

Elle propose, à cet effet, un trajet compact des modules de cuvettes de réaction, parcouru en synchronisme avec un trajet adapté des moyens d'injection de prélèvements dans les cuvettes, ainsi que des moyens de lavage et de lecture de ces cuvettes.

Plus précisément, l'invention a pour objet, un appareil du type précité, comprenant des moyens de support, de guidage et de déplacement pas à pas de modules de cuvettes de réaction sur un trajet comprenant un nombre prédéterminé de positions, des moyens de support d'échantillons à analyser, des moyens de support d'analytes, des moyens de prélèvement de quantités déterminées d'échantillons et d'analytes, d'aspiration et de distribution de ces prélèvements dans les cuvettes de réaction, ainsi que des moyens de lecture des résultats et des moyens d'alimentation en modules de cuvettes de réaction et d'éjection des modules de cuvettes usagés, dans lequel les modules de cuvettes de réaction se déplacent successivement selon un même sens sur des voies parallèles disposées dans un plan horizontal, de façon synchrone et cyclique, à l'aide d'un système d'entraînement sur chaque voie couplé, en bout de voie, à des convoyeurs transversaux de changement de voie et à des convoyeurs de retour rapide, le nombre de voies étant adapté pour réaliser une dilution directe ou indirecte et/ou un dosage avec un ou plusieurs analytes, dans lequel les moyens d'aspiration, de distribution et de lecture sont montés sur une tête de lavage unique, mobile suivant un trajet orthogonal au plan des voies de déplacement des cuvettes, en synchronisme avec les dosages et dilutions prévus, et comportant un nombre minimal de moyens d'aspiration du ou des analytes, de lavage des cuvettes, et de distribution de substrat, et dans lequel un circuit de nettoyage rince les moyens de prélèvement et de distribution.

Les moyens de prélèvement des modules de cuvettes selon l'invention permettent de réaliser deux modes de dilution de l'échantillon, direct et indirect, c'est-à-dire en une ou plusieurs étapes, avec un ou au moins deux analytes différents par un positionnement adapté des cuvettes de dilution.

Les moyens de prélèvement des modules de cuvettes réalisent une dilution de l'échantillon en plusieurs étapes par addition, après prélèvement de volume de diluant dans un flacon du volume de sérum par l'aiguille d'un bras de prélèvement, puis distribution de l'ensemble dans la

cuve réactionnelle, d'un certain volume de diluant dans le flacon avant de prélever dans la cuve un volume complémentaire de la première dilution et distribuer l'ensemble dans la cuve suivante, l'opération étant renouvelée jusqu'à atteindre le taux de dilution programmé.

Dans le cas où le dosage met en oeuvre deux analytes, chacun des deux analytes provient respectivement de flacons situés sur la couronne externe et sur la couronne interne d'un plateau tournant, de stockage. Les moyens de distribution de l'analyte dans les cuvettes des modules de réaction comprennent une potence à deux bras de distribution, équipés chacun d'une aiguille de prélèvement et de distribution.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de lecture sont constitués par un photomultiplicateur couplé avantageusement à un masque de protection.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens d'entrée des modules de cuvettes comprennent un chariot mobile qui porte chaque module de cuvettes sur des moyens de déplacement des modules le long de la première voie, chaque voie comprenant des peignes chauffant à bande de résistance chauffante, dont les dents s'intercalent avec les cuves des modules et sont guidées le long du rail extérieur de chaque voie du trajet.

Les moyens d'alimentation de l'appareil en modules de cuvettes de réaction comprennent des magasins de stockage de piles de modules de cuvettes emboîtés les uns dans les autres, un chariot de capture et de déplacement horizontal d'un module de cuvettes, guidé sous les extrémités inférieures ouvertes dans des magasins et déplaçable jusqu'aux positions d'entrée et de sortie précitées, formant position d'alimentation et position d'éjection, les magasins étant équipés de bras pivotants qui retiennent le module de cuvettes inférieur de chaque pile stockée.

Les moyens d'éjection des modules de cuvettes usagées comprennent une glissière ou une ouverture de chute formée dans l'alignement de la position d'extrémité précitée.

L'invention se rapporte également aux moyens dédiés à l'aspiration en vue du nettoyage adapté en particulier à l'appareil selon l'invention. L'aspiration est réalisée par une pompe à membrane équipée de

deux têtes reliées à deux électrovannes à trois voies par un circuit équipé d'un régulateur de pression.

De façon générale, l'appareil selon l'invention permet d'obtenir un nombre de dosages par heure important, en particulier 360 dosages par heure, avec les mêmes cycles de période, par exemple de 12 secondes, que le dosage soit mono ou bi-analyte, avec dilution directe ou indirecte.

L'utilisation d'une seule tête amovible permet de limiter le nombre d'aiguilles à mettre en oeuvre, et de n'utiliser qu'une seule tête de lecture pilotée par une seule carte de gestion.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation qui suit, description faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux figures annexées, qui représentent respectivement : - la figure 1, une vue perspective d'un appareil de dosage selon l'invention ;

- la figure 2, une vue schématique en élévation des moyens de distribution et de dilution de sérum dans les cuves de réaction ; - la figure 3, une vue schématique en élévation des moyens de distribution de l'analyte dans les cuves de réaction ; - la figure 4, une vue schématique en élévation d'un exemple de convoyeurs de modules de cuves de l'appareil selon la figure 1, à un instant correspondant à un premier positionnement de la tête de lavage ; - la figure 5, une vue en perspective d'une tête de lavage de l'appareil selon la figure 1 ; - la figure 6, une vue schématique en élévation de l'exemple de convoyeurs selon la figure 4 à un autre instant correspondant à un deuxième positionnement de la tête de lavage ; et - la figure 7, le schéma d'un exemple de circuit hydraulique de lavage des aiguilles.

La figure 1 illustre la structure générale d'un exemple d'appareil selon l'invention, comprenant un châssis 10, sur lequel sont montés : - un plateau tournant 12 de support d'échantillons à analyser ; - un plateau tournant 14 de support d'analytes de dosage ;

- des potences 16,18, équipées de bras de support d'aiguilles de prélèvement de quantités prédéterminées d'échantillons biologiques de sérum et d'analytes, et de distribution dans des modules de réactions de quantités prélevées ; - un ensemble de convoyage de modules de cuvettes 20 le long de voies parallèles, cet ensemble sera décrit plus en détail ci-après ; - une tête de lavage 50 surplombant l'ensemble de convoyage 20 pour aspirer, distribuer, laver et mesurer optiquement les différents liquides et analytes intervenant dans le dosage immunologique de reconnaissance comme décrit plus loin ; - un circuit de nettoyage des aiguilles 55 ; et - des armoires 60 de commande et de stockage.

Lors du lancement d'une série de dosages immunologiques, que ce soit pour des dosages mono ou bi-analytes en une ou deux étapes, l'appareil distribue dans un premier temps les échantillons à doser dans les modules de cuvettes, selon un volume de sérum dilué pour satisfaire à un taux de dilution programmé. Après introduction de l'analyte, les étapes classiques d'incubation immunologique et de révélation enzymatique puis de lecture, sont ensuite mises en oeuvre.

Comme illustré en figure 2, le sérum dilué est prélevé à partir d'un plateau 70 et distribué dans la cuve 100a de chaque module 100 de la voie V1 du convoyeur, à l'aide d'un bras de prélèvement/distribution 40 monté sur une potence 16, commandée par une unité centrale de programmation. La dilution automatique est indirecte, comme dans l'exemple illustré, lorsque le taux de dilution programmé est considéré comme élevé. Dans ce cas, après un premier prélèvement de volume de diluant dans un flacon 71 et de volume de sérum complémentaire par l'aiguille 40a du bras 40, puis distribution de l'ensemble dans la cuve réactionnelle 100a (flèche F1), le bras est commandé pour que l'aiguille 40a prélève de nouveau un certain volume de diluant dans le flacon 71 (flèche F2), avant de prélever dans la cuve 100a un volume complémentaire de la première dilution et distribuer l'ensemble dans la cuve 100b. L'opération est renouvelée jusqu'à atteindre le taux de dilution programmé.

Dans l'exemple de mise en oeuvre, pour une dilution au 1 00me et une prise d'échantillon de 100 111, trois dilutions sont effectuées : en

premier, l'aiguille prélève 90 III de diluant puis 10 III de sérum, en seconde dilution l'aiguille prélève 90 pI de diluant et 10 pI de la première dilution et, en troisième dilution, l'aiguille reprend 90 III de diluant et 10 III de la deuxième dilution. Dans le cas où une dilution directe suffit, seule la première étape est effectuée.

L'exemple de réalisation des moyens de distribution de l'analyte dans les cuves de réaction illustré en figure 3 s'adapte à un dosage bi-analyte, ou mono-analyte, en une ou deux étapes, c'est-à-dire que le ou les analytes sont respectivement distribués simultanément ou successivement en respectant un écart de temps déterminé, égal à 12 secondes dans l'exemple de mise en oeuvre illustré.

Le premier analyte provient de flacons situés sur la couronne externe 14e du plateau tournant 14, et le second analyte est prélevé dans les flacons disposés soit sur ladite couronne externe 14e, soit sur la couronne interne 14i du plateau de stockage 14. Les moyens de distribution de l'analyte dans les cuvettes 100c des modules de réaction 100 comprennent une potence 18 à deux bras de distribution 17a et 17b, équipés chacun d'une aiguille 141 et 142 de prélèvement et de distribution.

En fonctionnement, l'aiguille 142 prélève le premier analyte sur la couronne 14e et le distribue dans une cuve prédéterminée sur la première voie V1 du convoyeur 20, par rotation autour de la potence 18 (flèche F3). Simultanément, l'aiguille 141 distribue le second analyte prélevé sur la couronne 14i dans une cuve prédéterminée de la voie V2, qui a déjà subi, à une étape antérieure, la distribution du premier analyte comme il vient d'être décrit, puis un déplacement de la voie V1 à la voie V2 à l'aide de moyens de retour rapide 31 et 32. Ces moyens sont décrits de manière plus détaillée ci-après.

Pour optimiser les déplacements du fait de l'encombrement, l'aiguille 142 prélève les analytes sur les deux couronnes 14e et 14i du plateau 14, alors que l'aiguille 141 prélève les analytes uniquement sur la couronne interne 14i. En position de repos, illustrée en traits pointillés, le double bras 17 est disposé entre la position de prélèvement et de distribution, dans laquelle les aiguilles reposent dans des pots de décontamination 19.

L'appareil peut également être utilisé en dosage monoanalyte, en n'utilisant que les flacons de la couronne externe 14e ou de la

couronne interne 14i, ou en dosage bi-analyte en une seule étape, les analytes étant prélevés par une même aiguille, le second analyte étant prélevé immédiatement après le premier et éventuellement séparé de celui-ci par une bulle de transport. Le contenu mono ou bi-analyte de l'aiguille est ensuite distribué dans la cuve correspondante de la voie V1 du convoyeur.

Les moyens de convoyage des cuves de réaction sont représentés schématiquement en figure 4. Sur cette figure, il apparaît que ces moyens sont organisés autour de quatre voies V1 à V4 de déplacement des cuves. Les cuves sont introduites (flèche F4) et groupées par huit dans chaque module 100 et constitue un module de cuvettes à partir de magasins de stockage 30. Les voies V1 à V4 forment des rails de guidage linéaires et parallèles, le long desquels s'étendent des chaînes à peignes chauffants 200 venant en prise avec les fonds des modules pour les déplacer d'une extrémité à l'autre de chaque voie. Un avantage déterminant de l'utilisation de ces peignes est de permettre une incubation immunologique et une révélation enzymatique dans des conditions optimales d'homogénéité grâce au contact direct assuré par le peigne chauffant.

Des échangeurs de voies 31 sont disposés aux extrémités des voies et des convoyeurs de retour rapide 32 transportent les modules de la fin d'une voie au début de la voie suivante dans le sens indiqué par les flèches F5. Les modules 100 sont transposés par des zones de transport Z1 à Z6, d'extrémité de voie en extrémité de voie, jusqu'à la sortie S de la voie V4. Les zones de transport sont déplacées par des vis sans fin V5 entraînées par des moteurs pas-à-pas M.

Chaque module est formé de huit cuves réactionnelles luminescentes. Ces cuves sont formées en polystyrène avec 10% de colorant.

Les modules se déplacent de façon synchrone toutes les 12 secondes sur les voies V1 à V4 par entraînement sur le système de peignes chauffants, maintenu à 430C à l'aide de résistances chauffantes accolées aux peignes.

Les peignes sont entraînés par un moteur couplé à une vis centrale (non représentés). Les convoyeurs de retour rapide 32 sont entraînés par des moteurs à courant continu couplés à un embrayage de type connu (non représenté).

Lors du chargement d'un module 100 sur la première voie V1 de l'appareil, un chariot 300, comme représenté sur la figure 4, capte le

module dans le magasin 30 et le transporte jusqu'à une position donnée, correspondant à la position de prise en charge par le peigne chauffant 200.

Pendant un même cycle d'analyse, les étapes d'incubation immunologique, de lavage de cuve, et de révélation enzymatique sont conduites lors du convoyage du module successivement sur les voies VI à V4, avec passage d'une voie à la suivante par les moyens de convoyage de retour rapide et d'échangeur de voie.

Dans l'exemple de réalisation illustré, que ce soit en mode mono ou bi-analyte, à dilution directe ou indirecte, les instants de prélèvement et de distribution sont calculés pour que le cycle d'analyse reste de 12 secondes et réalise 360 tests par heure.

La tête de lavage 50, qui comporte des supports 50a d'aiguilles d'aspiration et de distribution 10a, 10s, 10b et 1 Ov, ainsi que la tête de lecture 51, est entraînée selon deux axes Y-Z par tout moyen motorisé connu de l'homme de l'art, perpendiculairement aux voies V1 à V4. Les commandes de la tête de lavage et des moyens de convoyage sont gérées par les moyens informatiques de programmation centralisés.

La figure 5 illustre plus précisément la tête de lavage d'un exemple d'appareil selon l'invention, représentée en perspective.

La tête de lavage 50 comporte deux supports parallèles 50a et 50b et intègre quatre couples d'aiguilles 10a, 10b, respectivement d'aspiration et de lavage. Le premier de ces couples d'aiguilles, dit isolé (situé sur la gauche de la figure 5), effectue un prélavage de chaque cuvette. Les trois autres couples d'aiguilles 10a, 10b sont positionnés dans le prolongement les uns des autres, selon un alignement parallèle aux voies V1 à V4. Ces couples d'aiguilles ont pour fonction de réaliser un cycle de lavage complet. La tête de lavage possède également une aiguille de distribution de substrat 1 Os. La tête de lavage possède un photomultiplicateur 51 comme tête de lecture, et une dernière aiguille d'aspiration 10v pour la vidange des cuvettes, située derrière la tête de lecture 51 dans le sens de déplacement des modules sur les voies (figure 4). Un moteur M1 coopérant avec un guide 52 assure la translation de la tête 50 parallèlement à l'axe Y , lors qu'un moteur M2 réalise une translation de la tête parallèlement à l'axe Z . Les modules sont entraînés par les peignes chauffants 200 suivant le sens de déplacement F6 des voies de convoyage jusqu'à chaque poste de lavage,

d'aspiration ou de distribution de substrat, puis jusqu'au poste de lecture, où la tête de lecture 51 est positionnée à l'aide d'un dispositif mécanique de positionnement 54. Un masque 53 permet de réaliser une étanchéité lumineuse afin d'effectuer la mesure sans perturbation provenant de la lumière extérieure, lorsque la tête 51 et le masque 53 sont positionnés sur la cuve à analyser. Les cuves sont ensuite vidangées par l'aiguille 1 Ov.

Les figures 4 et 6 illustrent la tête de lavage respectivement en position dite inférieure et dite supérieure (apparaissant également en traits pointillés en figure 4) par déplacement selon l'axe Y pour des dosages de type bi-analyte. Les mêmes aiguilles et tête de lecture se trouvent décalées

en regard de la voie immédiatement supérieure dans le sens de l'axe Y", lorsque la tête de lavage est en position supérieure.

En position dite inférieure (figure 4), un déplacement suivant l'axe Z est effectué pour réaliser le prélavage d'une cuvette sur la voie V1, à l'aide des aiguilles d'aspiration et de distribution isolées, 10a et 10b.

Simultanément, sur la voie V2 : - d'autres aiguilles d'aspiration et de distribution, 10a et 10b, réalisent un cycle de lavage du premier analyte contenu dans les cuves, ce lavage permettant de retirer tout l'antigène non fixé sur l'analyte ; - l'aiguille de distribution de substrat 10s injecte un substrat spécifique de l'enzyme pour provoquer une dégradation et l'apparition d'une couleur à détecter.

Simultanément, une lecture est réalisée sur la voie V3, à l'aide du photomultiplicateur 51 pour déterminer, par photométrie la quantité d'anticorps fixée.

La tête de lavage est ensuite placée en position dite supérieure comme représenté en figure 6, par déplacement positif selon l'axe Z puis selon l'axe Y, et enfin selon un déplacement opposé selon l'axe Z. Le déplacement forme ainsi un U z renversé. Dans cette position supérieure, la tête de lavage effectue les opérations du même type mais complémentaires aux opérations initiales effectuées en position inférieure.

Ainsi, en position supérieure, une ultime étape d'aspiration/distribution du cycle de lavage est réalisée en voie V2 alors que, sur la voie V3, un cycle d'aspiration/distribution est réalisé pour les cuves dont la mesure photométrique a été effectuée relativement au premier analyte,

ainsi qu'une distribution de substrat par l'aiguille 10s pour la révélation relative au deuxième analyte.

Dans le cas d'un dosage de type mono-analyte, le cycle de lavage n'est réalisé qu'en position inférieure. La tête de lavage peut être également programmée pour effectuer un dosage mono-analyte pour certains modules et bi-analyte pour d'autres, en ne déclenchant le cycle de lavage en position supérieure que pour ces autres modules.

Sur la voie V4, la mesure photométrique est effectuée pour le deuxième analyte et l'aiguille d'aspiration 10v effectue une vidange de la cuve dont la mesure a été effectuée.

Le cycle de 12 secondes correspond sensiblement à la période de déplacement de la tête de lavage et à la durée de parcours d'une cuve de son introduction en voie V1 à son éjection en sortie S de voie V4 divisée par le nombre de positions de chaque cuve. La périodicité est ainsi conservée que le test soit en mono ou bi-analyte. Le cycle de 12 secondes intègre le transfert du module d'une voie à l'autre. La distance entre les positions où sont effectuées les différentes opérations est calculée pour être adaptée à la durée du cycle.

La fonction de nettoyage est réalisée par une pompe à membrane P, comme représenté en figure 7. Cette pompe fonctionne en continu et possède deux têtes P1 et P2, la tête P1 étant associée au circuit de solution de lavage de particules et la tête P2 étant associée à un régulateur de pression d'air R. Deux électrovannes EV1 et EV2, de type à trois voies, sont disposés en série en sortie des têtes de pompes P1 et P2, P1 introduisant la solution de nettoyage L disposée dans un bidon B et P2 introduisant de l'air sous pression.

Les électrovannes à trois voies EV1 et EV2 sont asservies pour pouvoir commuter entre deux positions. En position commutée 1, la solution de lavage L suit le parcours en traits pointillés pour introduire de la solution L entre les deux électrovannes et fonctionner en circuit fermé sur le bidon B. Lorsque les électrovannes sont commutées en position 11, de l'air sous pression régulée par le régulateur R pousse le liquide de lavage disposé entre les deux électrovannes dans le circuit relié à l'aiguille de lavage 1 Ob afin de distribuer ce liquide de lavage dans la cuvette de réaction correspondante.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de dosage immunologique, comprenant des moyens de support (10), de guidage et de déplacement pas à pas de modules (100) de cuvettes de réaction (100a, 100b, 100c) sur un trajet comprenant un nombre prédéterminé de positions, des moyens de support d'échantillons à analyser (12), des moyens de support d'analytes (14), des moyens de prélèvement (40a, 141,142) de quantités déterminées d'échantillons et d'analytes et d'injection de ces prélèvements dans les cuvettes de réaction, ainsi que des moyens de lecture (51) des résultats et des moyens d'alimentation (30) en modules de cuvettes de réaction et d'éjection des modules de cuvettes usagés, caractérisé en ce que les modules de cuvettes de réaction se déplacent successivement selon un même sens sur des voies parallèles (V1 à V4) d'un circuit de convoyage (20), de façon synchrone et cyclique, à l'aide d'un système d'entraînement sur chaque voie (200) couplé, en bout de voie, à des convoyeurs transversaux de changement de voie (31) et à des convoyeurs de retour rapide (32), le nombre de voies étant adapté pour réaliser une dilution directe ou indirecte et/ou un dosage avec plus d'un analyte, dans lequel les moyens d'aspiration (10a, 10s), de distribution (10b) et de lecture (51) sont montés sur une tête de lavage unique (50), mobile suivant un trajet (Y, Z) orthogonal au plan des voies de déplacement des cuvettes, en synchronisme avec les dosages et dilutions prévus, et comportant un nombre minimal de moyens d'aspiration (10a) du ou des analytes, de lavage (10b) des cuvettes, et de distribution de substrat (10s), et dans lequel un circuit de nettoyage (55) régénère les moyens d'aspiration et de distribution.

2. Appareil de dosage selon la revendication 1, dans lequel des moyens de prélèvement (40a, 141,142) des modules de cuvettes (20,31, 32,200) réalisent une dilution indirecte de l'analyte en plusieurs étapes par addition, après un prélèvement de volume de diluant dans un flacon (71) du volume de sérum complémentaire par l'aiguille (40a) d'un bras de prélèvement (40), puis distribution de l'ensemble dans la cuve réactionnelle (100a), d'un prélèvement d'un certain volume de diluant dans le flacon (71) avant de prélever dans la cuve (100a) un volume complémentaire de la

première dilution et distribuer l'ensemble dans la cuve suivante (100b), l'opération étant renouvelée jusqu'à atteindre le taux de dilution programmé.

3. Appareil de dosage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel, chacun des deux analytes est prélevé dans des flacons disposés respectivement sur une couronne externe (14e) et une couronne interne (14i) d'un plateau tournant (14), et le second analyte est prélevé dans les flacons disposés sur la couronne interne (14i) ou sur la couronne externe (14e) de ce plateau (14), les moyens de distribution d'analyte dans les cuvettes (100c) des modules de réaction (100) comprenant une potence (18) à au moins deux bras de distribution (17a, 17b), équipés chacun d'une aiguille (141,142) de prélèvement et de distribution.

4. Appareil de dosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de lecture (50a) sont constitués par un photomultiplicateur couplé avantageusement à un masque de protection (54).

5. Appareil de dosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'entrée des modules de cuvettes comprennent un chariot mobile (300) qui porte chaque module de cuvettes sur les moyens de déplacement des modules le long de la première voie (V1), chaque voie comprenant des peignes chauffants (200) à bande de résistance chauffante, qui viennent en prise avec des nervures des rebords longitudinaux des modules et qui est guidée le long du rail extérieur de chaque voie du trajet.

6. Appareil de dosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tête de lavage (50) se déplace entre une position dite inférieure et une position dite supérieure selon un axe de déplacement (Y), les mêmes aiguilles (10a, 10b, 10s, 10v) et tête de lecture (51) se trouvent décalées en regard d'une voie supérieure, préférentiellement de la voie immédiatement supérieure, dans le sens de l'axe (Y) lorsque la tête de lavage est en position supérieure, et dans lequel : - en position dite inférieure, un déplacement suivant l'axe dit vertical (Z) perpendiculaire à l'axe de déplacement (Y) dans le plan de déplacement est effectué pour réaliser le prélavage d'une cuvette sur la première voie (V1), à l'aide des aiguilles d'aspiration et de distribution (10a, 10b) et,

- sur la deuxième voie (V2), les aiguilles d'aspiration et de distribution (10a et 10b), réalisent un cycle de lavage du premier analyte, ce lavage permettant de retirer tout l'antigène non fixé sur l'analyte, l'aiguille de distribution de substrat (10s) injectant un substrat spécifique de l'enzyme pour provoquer une dégradation et l'apparition d'une couleur à détecter, - une lecture est réalisée sur la voie (V3), à l'aide du photomultiplicateur (51) pour déterminer, par photométrie la quantité d'anticorps fixée ; - en position dite supérieure, par déplacement positif selon l'axe vertical (Z), suivi d'un déplacement selon l'axe de déplacement (Y) et enfin selon un déplacement opposé selon l'axe vertical (Z) afin de réaliser les mêmes types d'opérations sur les voies immédiatement supérieures pour les mêmes cuvettes, ainsi qu'une vidange des cuvettes.

7. Appareil de dosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la périodicité du cycle de dosage, correspondant à la période de déplacement de la tête de lavage et à la durée de parcours d'une cuve de son introduction (V1) à son éjection en sortie (S) de voie (V4) est conservée, que le test soit en mono ou bi-analyte, le cycle intégrant le transfert du module d'une voie à l'autre et la distance entre les positions où sont effectuées les différentes opérations étant calculée pour être adaptée à la durée du cycle.

8. Dispositif de nettoyage, adapté en particulier à l'appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'aspiration est réalisée par une pompe à membrane (P) équipée de deux têtes (P1, P2) reliées à deux électrovannes à trois têtes (EV1, EV2) en série et asservies pour commuter entre deux positions (1, Il), l'une des têtes (P1) réalisant un circuit fermé sur un bidon (B) rempli de solution de nettoyage (L) en première position (1), alors que l'autre tête (P2) est couplée à un régulateur de pression (R) pour introduire de l'air sous pression dans le circuit et pousser le liquide de nettoyage (L) dans l'aiguille à nettoyer (10b) en deuxième position (II).