FR2835614A1 - Device for analyzing molecules, useful for nucleic acid or protein interaction assays, comprises fluid-containing chamber in which binding carrier is rotated - Google Patents

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Abstract

Device for analyzing a molecule (I) comprises a chamber (4); support (6) for a molecule (II), and system for contacting (6) with liquid able to interact with (II). The liquid forms a bath in (4) and (6) is mobile so that part of it is alternately immersed in the bath and outside the bath. An Independent claim is also included for a method of analyzing (I) by fixing (II) to (6) and moving this, as described, in a bath of liquid that can interact with (II).

Description

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La présente invention se rapporte à des procédés de mesure de la liaison de composés avec des macromolécules biologiques fixées sur un support, ainsi qu'à des dispositifs permettant de mettre en oeuvre ces procédés.  The present invention relates to methods for measuring the binding of compounds with biological macromolecules fixed on a support, as well as to devices making it possible to carry out these methods.

Les puces à ADN permettent de mesurer et de visualiser très rapidement les différences d'expression entre des gènes et ceci à l'échelle d'un génome complet.  DNA chips make it possible to measure and visualize very quickly the differences in expression between genes, and this on the scale of a complete genome.

Si la mise en oeuvre de la technique est assez compliquée, son principe est très simple. Cette technique consiste à placer sur une surface de quelques millimètres ou centimètres carrés plusieurs centaines de séquences d'ADN spécifiques d'un organisme donné généralement obtenues par RT-PCR et appelées des sondes. If the implementation of the technique is quite complicated, its principle is very simple. This technique consists in placing on a surface of a few millimeters or square centimeters several hundred DNA sequences specific to a given organism generally obtained by RT-PCR and called probes.

On met ces fragments en contact avec une population de brins d'ADN dont on souhaite connaître la composition. L'hybridation éventuelle entre une sonde et de l'ADN étudié est alors observée, et indique la présence ou l'absence d'expression d'un gène, dans le cas d'utilisation d'ADN complementaires issus de la retrotranscription d'ARN m, ou de l'organisme recherché dans le cas d'utilisation d'ADN extrait d'un échantillon biologique au sein du quel on recherche un pathogène. These fragments are brought into contact with a population of DNA strands whose composition we wish to know. The possible hybridization between a probe and the DNA studied is then observed, and indicates the presence or absence of expression of a gene, in the case of use of complementary DNA derived from RNA retrotranscription. m, or of the organism sought in the case of use of DNA extracted from a biological sample within which a pathogen is sought.

On peut également développer des puces à protéines sur lesquelles on fixe par exemple des anticorps ou des antigènes et l'on détecte, dans l'échantillon biologique, la présence de, respectivement, l'antigène ou l'anticorps complémentaire.  It is also possible to develop protein chips on which, for example, antibodies or antigens are fixed and the presence of, respectively, the antigen or the complementary antibody is detected in the biological sample.

On peut également fixer d'autres macromolécules et utiliser de tels supports pour déterminer la présence de ligands desdites macromolécules dans des échantillons étudiés (notamment le sang, l'urine, ou tout autre fluide biologique).  One can also fix other macromolecules and use such supports to determine the presence of ligands of said macromolecules in studied samples (in particular blood, urine, or any other biological fluid).

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Les puces à ADN présentent, par rapport aux méthodes classiques d'hybridation un avantage majeur : grâce aux techniques de miniaturisation, elles permettent l'hybridation simultanée d'un nombre de sondes considérable sur une surface totale utile inférieure à 1 cm2. Les supports sur lesquels sont fixées les sondes se présentent sous la forme de surfaces planes ou poreuses (naturellement ou percées de puits) composées de matériaux tels que : - le verre, matériau peu onéreux, inerte et mécaniquement stable. La petite plaque de verre, substrat de la puce, peut notamment être recouverte d'une grille de Teflon (qui détermine des zones hydrophiles et hydrophobes), - les polymères qui sont à la base d'autres techniques, et plus précisément le polypyrrole,

Figure img00020001

le polypropylène, le polycarbonate... DNA chips have a major advantage over conventional hybridization methods: thanks to miniaturization techniques, they allow the simultaneous hybridization of a considerable number of probes on a total useful surface area of less than 1 cm2. The supports on which the probes are fixed are in the form of flat or porous surfaces (naturally or pierced with wells) composed of materials such as: - glass, inexpensive, inert and mechanically stable material. The small glass plate, substrate of the chip, can in particular be covered with a Teflon grid (which determines hydrophilic and hydrophobic zones), - the polymers which are the basis of other techniques, and more precisely polypyrrole,
Figure img00020001

polypropylene, polycarbonate ...

- le silicium, couramment utilisé pour la fabrication des puces électroniques à cause de ses propriétés semi-conductrices ; et - les métaux, notamment l'or et le platine. - silicon, commonly used for the manufacture of electronic chips because of its semiconductor properties; and - metals, in particular gold and platinum.

Quel que soit le support choisi, il peut être traité pour former un réseau dense et régulier de microsurfaces et sur chacune de celles-ci est greffée une sonde d'ADN synthétique. A cette fin, il existe deux méthodes : le transfert de brins d'ADN obtenu par biosynthèse ou synthèse chimique ou sa synthèse chimique in situ.  Whatever the support chosen, it can be treated to form a dense and regular network of microsurfaces and on each of these is grafted a synthetic DNA probe. To this end, there are two methods: the transfer of DNA strands obtained by biosynthesis or chemical synthesis or its chemical synthesis in situ.

La synthèse préalable à la fixation des sondes permet de fixer des sondes relativement longues, dépassant 40 nucléotides. Le transfert de ces sondes sur la puce peut se faire au moyen de micropipettes, de  The synthesis prior to the attachment of the probes makes it possible to attach relatively long probes, exceeding 40 nucleotides. The transfer of these probes on the chip can be done by means of micropipettes,

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micropointes, par des dispositifs de type jet d'encre ou par adressage électrochimique. Dans ce dernier cas, la puce est composée d'un support en silicium recouvert, à chaque plot, d'une mini-électrode en or. Chaque sonde rejoint un plot particulier lorsque les mini-électrodes sont mises sous tension sélective.  microtips, by inkjet type devices or by electrochemical addressing. In the latter case, the chip is composed of a silicon support covered, at each pad, with a gold mini-electrode. Each probe joins a specific pad when the mini-electrodes are energized selectively.

La synthèse in situ : dans ce cas, la construction des sondes se fait par dépôt de couches successives des quatre bases de l'ADN sur un support en verre. C'est un masque, dont la configuration varie à chaque dépôt d'une couche, qui permet aux bases de s'empiler correctement.  In situ synthesis: in this case, the construction of the probes is done by depositing successive layers of the four DNA bases on a glass support. It is a mask, the configuration of which varies with each deposition of a layer, which allows the bases to stack correctly.

Avec ce procédé, utilisé notamment par la société AFFYMETRIX, les sondes comportent au maximum 30 bases. Toutefois, la société PROTOGENE a mis au point un système permettant de déposer sur la grille de téflon de la biopuce les quatre bases désirées, grâce à des injecteurs piézo-électriques, selon une technologie qui s'apparente à une synthèse d'ADN classique. C'est l'équivalent d'une imprimante à jet d'encre à quatre couleurs (chaque couleur étant en l'occurrence une base : A, G, T, C). Ce procédé est extrêmement flexible : il permet de fabriquer indifféremment telle ou telle sorte de biopuce, de même qu'une imprimante imprime indifféremment telle ou telle page, quels que soient les mots du texte. With this process, used in particular by the company AFFYMETRIX, the probes contain a maximum of 30 bases. However, the company PROTOGENE has developed a system allowing the four desired bases to be deposited on the teflon grid of the biochip, using piezoelectric injectors, according to a technology which is similar to a conventional DNA synthesis. It is the equivalent of a four-color inkjet printer (each color in this case being a base: A, G, T, C). This process is extremely flexible: it makes it possible to manufacture such and such a kind of biochip, just as a printer indifferently prints this or that page, whatever the words of the text.

Le rôle de chaque sonde est de reconnaître, dans un mélange appliqué à la surface de la biopuce, une séquence d'ADN. Généralement cette séquence est amplifiée par PCR puis marquée par fluorescence, préparée en solution et mise en contact avec la biopuce.  The role of each probe is to recognize, in a mixture applied to the surface of the biochip, a DNA sequence. Generally this sequence is amplified by PCR then labeled by fluorescence, prepared in solution and brought into contact with the biochip.

D'autres méthodes de marquages peuvent être utilisées. On distingue généralement trois familles : a)  Other marking methods can be used. There are generally three families: a)

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optiques, à savoir chimioluminescents, fluorophores, chromophores, b) radioactifs et c) électromagnétiques.  optical, namely chemiluminescent, fluorophores, chromophores, b) radioactive and c) electromagnetic.

La phase d'hybridation est réalisée dans un incubateur (station fluidique) et est suivie d'un lavage destiné à débarrasser la puce des cibles nucléiques non hybridées. Elle permet de déterminer à quelle sonde s'est appariée la séquence d'ADN analysée.  The hybridization phase is carried out in an incubator (fluidic station) and is followed by washing intended to rid the chip of the non-hybridized nucleic targets. It makes it possible to determine which probe has paired the DNA sequence analyzed.

La plupart des procédés reposent sur l'utilisation d'un scanner qui permet de repérer les sondes d'ADN devenues fluorescentes, c'est-à-dire ayant donné lieu à une hybridation. D'autres procédés se fondent sur les modifications des charges électriques du support en silicium où sont fixées les sondes, ou sur la différence de conductivité observée après appariement. La mesure de ces modifications permet de repérer les associations spécifiques entre les sondes et l'ADN cible cibles.  Most methods are based on the use of a scanner which makes it possible to identify DNA probes which have become fluorescent, that is to say which have given rise to hybridization. Other methods are based on the modifications of the electrical charges of the silicon support where the probes are fixed, or on the difference in conductivity observed after pairing. The measurement of these modifications makes it possible to identify the specific associations between the probes and the target DNA target.

Les possibilités d'utilisation des puces à ADN, protéines et autres microsystèmes (aussi appelés microarrays) sont multiples, et couvrent plusieurs domaines : - le diagnostic, notamment les immunoessais (hormone, cancer), domaine de la microbiologie (détection de l'ADN de pathogènes ou de complexe antigène/anticorps), facteurs aggravants cardiovasculaires...  The possibilities of using DNA chips, proteins and other microsystems (also called microarrays) are multiple, and cover several fields: - diagnosis, in particular immunoassays (hormone, cancer), microbiology field (detection of DNA pathogens or antigen / antibody complex), aggravating cardiovascular factors ...

- la pharmacie, notamment le criblage de produits (étude de la liaison de composés avec leurs cibles), la mise au point de médicaments (étude des effets sur l'expression de certains gènes), la pharmacogénomique (étude des variations génomiques, ponctuelles ou non, entre individus)...  - pharmacy, in particular the screening of products (study of the binding of compounds with their targets), the development of drugs (study of the effects on the expression of certain genes), pharmacogenomics (study of genomic, specific or no, between individuals) ...

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- la recherche, avec des possibilités de séquençage et analyse de séquences, tri moléculaire, étude simplifiée des différentes voies métaboliques...  - research, with sequencing and sequence analysis possibilities, molecular sorting, simplified study of the different metabolic pathways ...

- l'agroalimentaire, notamment la classification de produits, l'étude de l'origine de certains ingrédients, l'étude et la caractérisation des contaminations...  - the food industry, in particular the classification of products, the study of the origin of certain ingredients, the study and characterization of contamination ...

- l'environnement, notamment l'étude des contaminations microbiologiques, des polluants, des plantes...  - the environment, in particular the study of microbiological contamination, pollutants, plants ...

Le séquençage par hybridation (SPH) est différent de la méthode enzymatique (méthode de Sanger), qui peut être considérée comme une épellation de la séquence, c'est-à-dire une lecture base par base. Le SPH procède par lecture de petits blocs. L'analyse porte sur des sous-séquences chevauchantes qui sont lues et réassemblées au moyen d'un programme informatique qui reconstitue la séquence étudiée.  Sequencing by hybridization (SPH) is different from the enzymatic method (Sanger method), which can be considered as a spelling of the sequence, that is to say a reading base by base. The SPH proceeds by reading small blocks. The analysis relates to overlapping sub-sequences which are read and reassembled by means of a computer program which reconstructs the studied sequence.

Le séquençage par biopuces constitue une alternative intéressante et plus précise à la méthode classique du séquençage en termes d'automatisation et de réduction des coûts et des durées d'exécution.  Biochip sequencing is an interesting and more precise alternative to the classic sequencing method in terms of automation and reduction of costs and execution times.

L'identification de cibles pour la recherche thérapeutique est effectuée par la compréhension plus fine du génome et de sa régulation apportée par les biopuces. Ainsi, grâce aux puces à ADN, ont été mis en évidence de nouveaux gènes s'exprimant spécifiquement dans le tissu cérébral de l'enfant, ou apparaissant en association à des pathologies inflammatoires rhumatismales ou intestinales. Les biopuces peuvent donc contribuer à l'identification de cibles thérapeutiques pour la recherche pharmaceutique. Elles peuvent aussi  The identification of targets for therapeutic research is carried out by a better understanding of the genome and its regulation provided by biochips. Thus, thanks to DNA chips, new genes have been identified expressing themselves specifically in the brain tissue of children, or appearing in association with inflammatory rheumatic or intestinal pathologies. Biochips can therefore contribute to the identification of therapeutic targets for pharmaceutical research. They can also

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servir à déterminer la résistance aux antibiotiques de certaines souches microbiennes pour permettre de mieux lutter contre celles-ci.  used to determine the resistance to antibiotics of certain microbial strains to help better fight against them.

La pharmacogénétique consiste à identifier les allèles impliqués dans l'efficacité (ou l'inefficacité) d'un produit, ou ses effets indésirables. Elle conduit à une meilleure compréhension des mécanismes d'action des médicaments. En montrant qu'une molécule a sur une cible une action variable, la biopuce ouvre le champ des potentiels thérapeutiques. Elle permet aussi d'identifier les effets secondaires d'un produit et, lors des essais cliniques, de faire des mesures de toxicité. Cela est fondé sur les légères différences pouvant exister dans la séquence génomique entre les différents individus.  Pharmacogenetics consists of identifying the alleles involved in the efficacy (or ineffectiveness) of a product, or its undesirable effects. It leads to a better understanding of the mechanisms of action of drugs. By showing that a molecule has a variable action on a target, the biochip opens up the field of therapeutic potential. It also makes it possible to identify the side effects of a product and, during clinical trials, to make toxicity measurements. This is based on the slight differences that may exist in the genomic sequence between different individuals.

Le diagnostic des maladies infectieuses et génétiques s'effectue par analyse de la présence d'une séquence ou d'un antigène spécifique d'un agent infectieux donné. Les biopuces peuvent porter les déterminants spécifiques de plusieurs agents et permettre ainsi une identification rapide et précise. Cela permet également de définir les sous-types des agents infectieux, ce qui est un avantage pour la qualité du traitement à apporter.  The diagnosis of infectious and genetic diseases is carried out by analysis of the presence of a specific sequence or antigen of a given infectious agent. Biochips can carry the specific determinants of several agents and thus allow rapid and precise identification. This also makes it possible to define the subtypes of the infectious agents, which is an advantage for the quality of the treatment to be provided.

En dehors du secteur médical, trois secteurs industriels non négligeables offrent des débouchés aux biopuces : - L'agro-alimentaire : par exemple le suivi des bactéries productrices de ferments lactiques, ou la détection des séquences provenant d'organismes génétiquement modifiés dans les semences.  Apart from the medical sector, three significant industrial sectors offer outlets for biochips: - Food industry: for example monitoring bacteria producing lactic ferments, or detecting sequences from genetically modified organisms in seeds.

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- L'environnement : l'analyse bactérienne de l'eau de consommation, la détection des agents infectieux dans l'alimentation, l'air ou l'eau (Salmonella, Listeria, Legionnella).  - The environment: bacterial analysis of drinking water, detection of infectious agents in food, air or water (Salmonella, Listeria, Legionnella).

- La menace bactériologique ou chimique : en déterminant par avance les modifications du fonctionnement génétique des cellules immunitaires occasionnées par des agents toxiques, on peut identifier rapidement les produits chimiques (mercure, dioxine...) ou bactériologiques (bacille du charbon ou de la diphtérie...) disséminés par un éventuel agresseur.  - The bacteriological or chemical threat: by determining in advance the modifications of the genetic functioning of the immune cells caused by toxic agents, one can quickly identify the chemical (mercury, dioxin ...) or bacteriological (anthrax or diphtheria bacillus ...) disseminated by a possible attacker.

L'apparition de nouvelles technologies a bouleversé la recherche de nouveaux médicaments dans sa phase initiale. Celle-ci inclut tout d'abord la synthèse et l'isolement de nouvelles molécules, puis leur essai sur des systèmes biologiques permettant de présupposer un intérêt thérapeutique éventuel.  The appearance of new technologies has upset the search for new drugs in its initial phase. This includes first the synthesis and isolation of new molecules, then their test on biological systems allowing to presuppose a possible therapeutic interest.

Trois approches ont profondément transformé cette recherche.  Three approaches have profoundly transformed this research.

1. Les techniques conformationnelles
La théorie des récepteurs postule que c'est l'union de la molécule de médicament avec une macromolécule (une protéine en général) qui est à l'origine de l'effet pharmacodynamique et plus généralement de la réponse thérapeutique. Cette union est fortement spécifique : seules quelques molécules privilégiées en sont capables.
1. Conformational techniques
The receptor theory postulates that it is the union of the drug molecule with a macromolecule (a protein in general) which is at the origin of the pharmacodynamic effect and more generally of the therapeutic response. This union is highly specific: only a few privileged molecules are capable of it.

On dit que le médicament est comme"la clé dans la serrure". On sait maintenant déterminer la conformation dans l'espace des protéines, notamment grâce à la radiocristallographie aux rayons X, donc celle des récepteurs. Dans certains cas, on peut donc prévoir quelles structures devront présenter les molécules pour The drug is said to be like "the key in the lock". We now know how to determine the conformation in space of proteins, in particular thanks to X-ray radiocrystallography, and therefore that of receptors. In certain cases, we can therefore predict which structures will have to present the molecules for

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pouvoir s'unir à eux, notamment à l'aide de la modélisation informatique (conception assistée par ordinateur).  to be able to unite with them, in particular using computer modeling (computer-aided design).

Il est indispensable de connaître au départ le récepteur pertinent, c'est-à-dire d'avoir une hypothèse physio-pathologique et d'avoir été capable d'identifier et d'isoler la protéine qui le porte.  It is essential to know at the outset the relevant receptor, that is to say to have a physiopathological hypothesis and to have been able to identify and isolate the protein which carries it.

2. La chimie combinatoire
Il est désormais possible de synthétiser en une seule opération plusieurs centaines de molécules. C'est ce que l'on appelle la chimie combinatoire. On part de la structure de base déterminée a priori comme il vient d'être dit et l'on génère systématiquement toutes les variations possibles en greffant des radicaux chimiques, des chaînes latérales, en modifiant le squelette, etc.
2. Combinatorial chemistry
It is now possible to synthesize several hundreds of molecules in a single operation. This is called combinatorial chemistry. We start from the basic structure determined a priori as just said and we systematically generate all possible variations by grafting chemical radicals, side chains, modifying the skeleton, etc.

Cela se fait non plus étape par étape, mais en mettant en présence les réactifs nécessaires. On obtient ainsi d'un seul coup plusieurs centaines de molécules. Toutes les opérations, synthèse, isolement et identification, sont miniaturisées et automatisées. Le gain de temps et l'abaissement des coûts sont considérables. On peut ainsi constituer une bibliothèque de plusieurs milliers de dérivés en quelques mois. This is no longer done step by step, but by bringing together the necessary reagents. Several hundred molecules are thus obtained in one go. All operations, synthesis, isolation and identification, are miniaturized and automated. This saves time and lowers costs. We can thus build a library of several thousand derivatives in a few months.

3. Le criblage à haut débit
Le problème est alors d'identifier parmi toutes ces molécules celles qui sont pourvues des propriétés biologiques les plus intéressantes. Le gain de temps et l'augmentation de la productivité, apportés par la chimie combinatoire, l'auraient été en vain si la productivité de cette phase de repérage, appelée "criblage", n'avait pas été aussi améliorée. Aux essais longs et limités de la pharmacologie expérimentale
3. High throughput screening
The problem is then to identify among all these molecules those which have the most interesting biological properties. The time savings and the increase in productivity brought about by combinatorial chemistry would have been in vain if the productivity of this tracking phase, called "screening", had not been so improved. Long and limited trials of experimental pharmacology

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classique, a succédé une technique qui permet d'essayer dans le minimum de temps des milliers de molécules.  classic, succeeded a technique which allows to test in the minimum time thousands of molecules.

Le test consiste à mettre en présence la substance à tester et un système biochimique (une enzyme par exemple) et à mesurer l'importance de la réaction éventuelle. L'essai, peut être fait simultanément avec un grand nombre de systèmes de significations très diverses. En fait, tout est miniaturisé et automatisé et toutes les opérations se déroulent sans intervention humaine.  The test consists in bringing together the substance to be tested and a biochemical system (an enzyme for example) and measuring the importance of the possible reaction. The test can be done simultaneously with a large number of very different systems of meanings. In fact, everything is miniaturized and automated and all operations take place without human intervention.

Tout est fonction du modèle utilisé, ce qui met l'accent sur l'importance des hypothèses physiopathologiques. Les systèmes biologiques testés ne sont pas indifférents : ce sont ceux dont on pense qu'ils interviennent de manière cruciale dans le déterminisme de la maladie. Ainsi, cette recherche appliquée, dont les progrès sont si remarquables, elle est totalement tributaire de la recherche fondamentale en amont.  Everything depends on the model used, which emphasizes the importance of pathophysiological hypotheses. The biological systems tested are not indifferent: they are those that are believed to play a crucial role in the determinism of the disease. Thus, this applied research, whose progress is so remarkable, it is totally dependent on basic research upstream.

On sélectionne enfin les macromolécules les plus prometteuses, compte tenu de leurs résultats aux tests, mais aussi d'autres considérations comme leur facilité de synthèse ou leur pharmacocinétique.  Finally, the most promising macromolecules are selected, taking into account their test results, but also other considerations such as their ease of synthesis or their pharmacokinetics.

Ainsi, il est essentiel de pouvoir passer au crible les nouvelles molécules réalisées par chimie combinatoire et d'obtenir les meilleures données notamment de liaison au récepteur le plus rapidement possible. On réalise alors un criblage à haut débit, consistant à identifier les molécules actives par mise en contact avec la cible biologique. Ces cibles peuvent par exemple être des protéines dont on a identifié  It is therefore essential to be able to screen the new molecules produced by combinatorial chemistry and to obtain the best data, in particular of binding to the receptor, as quickly as possible. A high-throughput screening is then carried out, consisting in identifying the active molecules by bringing them into contact with the biological target. These targets can for example be proteins which have been identified

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expérimentalement l'implication dans tel ou tel processus pathologique.  experimentally the implication in such or such pathological process.

Jusqu'au début des années 1990, les essais traditionnels en éprouvette permettaient à une personne de tester 2000 composés par an. L'emploi de microplaques à 96 puits a ensuite permis de réaliser 6 000 essais par jour et par robot sur une même cible. Aujourd'hui les microplaques comportent 384 puits, certaines pouvant aller jusqu'à 1 536 puits. Ces progrès ont permis de multiplier les tests et, également, de réduire les coûts car les essais sont"miniaturisés"et utilisent des volumes d'échantillons très réduits.  Until the early 1990s, traditional test tubes allowed one person to test 2,000 compounds per year. The use of 96-well microplates then made it possible to carry out 6000 tests per day and by robot on the same target. Today the microplates have 384 wells, some of which can go up to 1,536 wells. These advances have made it possible to multiply tests and, also, to reduce costs because the tests are "miniaturized" and use very small sample volumes.

Le criblage à haut-débit se caractérise par l'utilisation de robots capables de gérer simultanément de grands nombres de microplaques, facilement manipulables et stockables, où sont effectués des milliers de tests par jour.  High-throughput screening is characterized by the use of robots capable of simultaneously managing large numbers of microplates, easily manipulated and storable, where thousands of tests are performed per day.

Le criblage à haut-débit est issu des progrès de la robotique. Il repose sur des systèmes capables de réaliser des taches séquentielles indépendantes telles que dilution, pipetage et répartition de composés dans des cupules ou puits, agitation, incubation et lecture des résultats. Ils sont pilotés par des logiciels spécifiquement adaptés au type d'analyse à réaliser. Les essais sont effectués dans des microplaques standard identifiées par un code à barres et manipulées par la "main"d'un robot : celle-ci prend la plaque vide, ajoute les réactifs nécessaires et les composés à tester, gère le temps de la réaction puis passe la plaque à un lecteur pour connaître le résultat. Pour visualiser les réactions issues de la mise en contact, dans les puits, de la molécule et de la cible, on utilise des méthodes  High-throughput screening is the result of advances in robotics. It is based on systems capable of performing independent sequential tasks such as dilution, pipetting and distribution of compounds in wells or wells, agitation, incubation and reading of the results. They are controlled by software specifically adapted to the type of analysis to be performed. The tests are carried out in standard microplates identified by a bar code and manipulated by the "hand" of a robot: this takes the empty plate, adds the necessary reagents and the compounds to be tested, manages the reaction time then pass the plate to a reader to know the result. To visualize the reactions resulting from the contact, in the wells, of the molecule and the target, methods are used

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basées sur la radioactivité ou, bien souvent, la fluorescence. Ces résultats sont stockés et analysés grâce à des ordinateurs.  based on radioactivity or, very often, fluorescence. These results are stored and analyzed using computers.

Ainsi qu'on l'a vu ci-dessus, il est extrêmement important de pouvoir disposer d'un système pour étudier les liaisons entre des composés et leurs cibles, ainsi que les cinétiques de liaison. Les systèmes existant actuellement ne permettent pas d'effectuer une telle étude, dans la mesure où l'analyse des liaisons entre les macromolécules fixées sur un support solide et les macromolécules en solution est effectuée en général après plusieurs étapes de rinçage pour réduire les liaisons non spécifiques et le risque de faux-positifs. Il est donc impossible avec les systèmes actuels de pouvoir réaliser de façon simple et rapide une analyse de cinétique de liaison entre des molécules en solution et des molécules sur support solide.  As seen above, it is extremely important to be able to have a system for studying the bonds between compounds and their targets, as well as the binding kinetics. Currently existing systems do not allow such a study to be carried out, since the analysis of the connections between the macromolecules fixed on a solid support and the macromolecules in solution is generally carried out after several rinsing steps to reduce non-binding and the risk of false positives. It is therefore impossible with current systems to be able to carry out in a simple and rapid manner an analysis of bond kinetics between molecules in solution and molecules on solid support.

La présente invention se propose de répondre aux besoins ainsi démontrés en fournissant un dispositif et un procédé permettant d'effectuer des études de liaison de composés à grande échelle, en augmentant la vitesse et en réduisant les coûts de fonctionnement. Ce système peut être aisément automatisé et peut être mis en oeuvre pour toutes les utilisations ci-dessus énoncées.  The present invention proposes to meet the needs thus demonstrated by providing a device and a method making it possible to carry out studies of binding of compounds on a large scale, by increasing the speed and by reducing the operating costs. This system can be easily automated and can be implemented for all the uses set out above.

Il est important de noter qu'aux exemples définis de façon préférentielle ci-dessous, et notamment les supports, on peut aisément substituer des supports fabriqués avec des matériaux tels que décrits ci-dessus.  It is important to note that in the examples preferably defined below, and in particular the supports, it is easy to substitute supports made with materials as described above.

L'exposé qui précède n'est destiné qu'à rappeler le contexte et le domaine d'application de l'invention ainsi que les connaissances de l'homme du métier The foregoing description is intended only to recall the context and the field of application of the invention as well as the knowledge of a person skilled in the art.

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concernant la fabrication, l'utilisation et les procédés d'analyse des micro-supports biologiques.  concerning the manufacture, use and methods of analysis of biological micro-supports.

En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un dispositif d'analyse d'une macromolécule, comprenant : - une enceinte ; - un support apte à recevoir la macromolécule ; et - des moyens pour mettre le support en contact avec un fluide apte à interagir avec la macromolécule, le dispositif étant agencé de sorte que le fluide forme un bain dans l'enceinte, le support étant monté mobile dans l'enceinte de sorte qu'au moins certaines portions du support s'étendent dans le bain puis hors du bain suivant une alternance temporelle.  In order to achieve this goal, there is provided according to the invention a device for analyzing a macromolecule, comprising: - an enclosure; - a support capable of receiving the macromolecule; and - means for bringing the support into contact with a fluid capable of interacting with the macromolecule, the device being arranged so that the fluid forms a bath in the enclosure, the support being mounted mobile in the enclosure so that at least certain portions of the support extend into the bath and then out of the bath according to a time alternation.

Ainsi, l'analyse des interactions de la macromolécule avec un composé présent dans le fluide peut être effectuée lorsque la portion du support portant la macromolécule est située hors du bain et ce sans interrompre la mise en oeuvre du procédé. De plus, on peut modifier la composition du fluide au cours du temps et suivre en direct l'évolution de l'analyse, ce qui donne de surcroît des résultats beaucoup plus précis.  Thus, the analysis of the interactions of the macromolecule with a compound present in the fluid can be carried out when the portion of the support carrying the macromolecule is located outside the bath and this without interrupting the implementation of the process. In addition, one can modify the composition of the fluid over time and follow the evolution of the analysis live, which also gives much more precise results.

Avantageusement, le support est mobile de sorte qu'à chaque instant, au cours du mouvement du support, certaines portions du support s'étendent dans le bain pendant que d'autres portions du support s'étendent hors du bain.  Advantageously, the support is movable so that at each instant, during the movement of the support, certain portions of the support extend in the bath while other portions of the support extend out of the bath.

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Ainsi, l'analyse peut se dérouler sans interrompre l'interaction avec le fluide des différentes macromolécules situées sur le support.  Thus, the analysis can take place without interrupting the interaction with the fluid of the various macromolecules located on the support.

Le dispositif pourra présenter en outre au moins l'une des caractéristiques suivantes : - le support est mobile à rotation dans l'enceinte ; - le support présente un axe de rotation s'étendant hors du bain ; et - le support est plat et présente un axe de rotation perpendiculaire à son épaisseur.  The device may also have at least one of the following characteristics: - the support is movable in rotation in the enclosure; - The support has an axis of rotation extending outside the bath; and the support is flat and has an axis of rotation perpendicular to its thickness.

Avantageusement, l'axe de rotation est incliné par rapport à la direction verticale et, notamment, est horizontal.  Advantageously, the axis of rotation is inclined relative to the vertical direction and, in particular, is horizontal.

Ainsi, lorsque le fluide est un liquide, il s'écoule par gravité le long de chaque fraction du support à la sortie du bain de sorte que la surface correspondante du support est essentiellement ou totalement exempte de liquide, une fois arrivée en partie haute de sa trajectoire, en vue de l'analyse par exemple. L'analyse peut donc avoir lieu immédiatement, dès la sortie du bain de la portion à analyser et sans interrompre le mouvement du support.  Thus, when the fluid is a liquid, it flows by gravity along each fraction of the support at the outlet of the bath so that the corresponding surface of the support is essentially or completely free of liquid, once it reaches the upper part of its trajectory, for analysis for example. The analysis can therefore take place immediately, right out of the bath of the portion to be analyzed and without interrupting the movement of the support.

Avantageusement, l'axe de rotation est incliné par rapport à la direction horizontale, et est notamment vertical.  Advantageously, the axis of rotation is inclined relative to the horizontal direction, and is in particular vertical.

Dans ce cas également, on peut obtenir dans certaines conditions que la portion de support sortant du bain soit au moins essentiellement exempte de fluide.  In this case also, it can be obtained under certain conditions that the support portion leaving the bath is at least essentially free of fluid.

Cela sera le cas, par exemple, lors de l'utilisation de l'effet de capillarité décrit plus loin ou bien si des moyens d'étanchéité sont prévus en sortie du bain. This will be the case, for example, when using the capillary effect described below or else if sealing means are provided at the outlet of the bath.

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Le dispositif pourra également présenter au moins l'une des caractéristiques suivantes : - Le fluide est un liquide ; - L'enceinte présente au moins une paroi s'étendant en regard d'au moins une face du support et délimitant le bain, la paroi s'étendant à une distance de cette face telle que le liquide situé entre la paroi et la face est maintenu dans le bain par effet de capillarité au contact de la paroi et de la face ; - Il comprend des moyens pour introduire le fluide dans l'enceinte et/ou extraire le fluide de l'enceinte ; - les moyens pour introduire ou extraire un fluide comprennent un orifice unique débouchant à l'intérieur de l'enceinte ; - les moyens pour introduire ou extraire le fluide comprennent un élément et une aiguille apte à déboucher dans l'enceinte à travers l'élément ; - Le dispositif est apte à mettre le support en contact avec plusieurs fluides suivant une alternance temporelle ; - Il comprend des moyens différents du support pour mettre le fluide en mouvement dans l'enceinte ; - Il comprend des moyens d'analyse d'une interaction de la macromolécule fixée au support avec le fluide, ces moyens s'étendant en regard d'une zone du support située hors du bain ;  The device may also have at least one of the following characteristics: - The fluid is a liquid; - The enclosure has at least one wall extending opposite at least one face of the support and delimiting the bath, the wall extending at a distance from this face such that the liquid located between the wall and the face is maintained in the bath by capillary action in contact with the wall and the face; - It comprises means for introducing the fluid into the enclosure and / or extracting the fluid from the enclosure; - The means for introducing or extracting a fluid comprise a single orifice opening into the interior of the enclosure; the means for introducing or extracting the fluid comprise an element and a needle capable of opening into the enclosure through the element; - The device is able to put the support in contact with several fluids according to a time alternation; - It includes means different from the support for setting the fluid in motion in the enclosure; - It includes means for analyzing an interaction of the macromolecule attached to the support with the fluid, these means extending opposite an area of the support located outside the bath;

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- L'interaction comprend une liaison de la macromolécule avec un composé présent dans le fluide ; et - Les moyens d'analyse sont sensibles à un rayonnement, notamment optique, électromagnétique ou radioactif, résultant de l'interaction ;
On prévoit également selon l'invention un procédé d'analyse d'une macromolécule comprenant les étapes consistant à fixer une macromolécule sur un support, puis mettre le support en mouvement dans un bain d'un fluide apte à interagir avec la macromolécule de sorte qu'au moins certaines portions du support s'étendent dans le bain puis hors du bain suivant une alternance temporelle.
- The interaction includes a binding of the macromolecule with a compound present in the fluid; and - The analysis means are sensitive to radiation, in particular optical, electromagnetic or radioactive, resulting from the interaction;
A method of analyzing a macromolecule is also provided according to the invention, comprising the steps consisting in fixing a macromolecule on a support, then setting the support in motion in a bath of a fluid capable of interacting with the macromolecule so that 'at least some portions of the support extend into the bath and then out of the bath according to a time rotation.

Le procédé pourra également présenter au moins l'une des caractéristiques suivantes : - On met le support en mouvement de sorte qu'à chaque instant, au cours du mouvement du support, certaines portions du support s'étendent dans le bain pendant que d'autres portions du support s'étendent hors du bain ; - On introduit le fluide dans l'enceinte et/ou on extrait le fluide de l'enceinte durant le mouvement du support ; - On met le fluide en mouvement dans l'enceinte durant le mouvement du support ; - On analyse une interaction de la macromolécule au niveau d'une zone du support située hors du bain ; - On effectue l'analyse pendant le mouvement du support ;  The method could also have at least one of the following characteristics: - The support is put in movement so that at any instant, during the movement of the support, certain portions of the support extend into the bath while other portions of the support extend out of the bath; - The fluid is introduced into the enclosure and / or the fluid is extracted from the enclosure during the movement of the support; - The fluid is put in movement in the enclosure during the movement of the support; - We analyze an interaction of the macromolecule in a support area outside the bath; - The analysis is carried out during the movement of the support;

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- On analyse l'interaction, puis on modifie la composition du fluide, puis on analyse à nouveau une interaction de la macromolécule avec le fluide ; - On introduit un liquide de lavage dans l'enceinte et on met le support en mouvement dans le liquide ; et
La macromolécule est un acide nucléique, une protéine ou un peptide.
- We analyze the interaction, then we modify the composition of the fluid, then we analyze again an interaction of the macromolecule with the fluid; - A washing liquid is introduced into the enclosure and the support is set in motion in the liquid; and
The macromolecule is a nucleic acid, a protein or a peptide.

La présente invention permet notamment de mesurer la cinétique de liaison entre les composés présents dans le fluide et une macromolécule fixée sur le support. Le support présentera en général à sa surface un nombre important de macromolécules différentes.  The present invention makes it possible in particular to measure the kinetics of binding between the compounds present in the fluid and a macromolecule fixed on the support. The support will generally present on its surface a large number of different macromolecules.

Un avantage que présente le procédé selon l'invention, par rapport aux procédés connus, est que la mesure peut être effectuée de façon dynamique, durant les réactions de liaison. En effet, le support étant en rotation, une partie de celui-ci est alors plongée dans le fluide contenant ledit composé, permettant alors les différentes réactions de liaison avec les macromolécules fixées sur le support, tandis que l'on effectue la lecture sur la partie non immergée du support.  An advantage of the method according to the invention, compared to known methods, is that the measurement can be carried out dynamically, during the binding reactions. Indeed, the support being in rotation, part of it is then immersed in the fluid containing said compound, then allowing the different bonding reactions with the macromolecules fixed on the support, while reading is carried out on the non-submerged part of the support.

Il apparaît que le support en question est préférentiellement un disque, et que ladite rotation est effectuée par rapport à un axe passant par le centre dudit disque. On utilise également de préférence un disque au format CD (compact disc ou disque compact), ou un disque DVD (digitaJ versati disque). On pourra appeler celui-ci dans la suite de cette demande CircArray .  It appears that the support in question is preferably a disc, and that said rotation is carried out with respect to an axis passing through the center of said disc. A disc in CD format (compact disc or compact disc) or a DVD disc (digitaJ versati disc) is also preferably used. We can call it later in this CircArray request.

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L'utilisation du dispositif objet de l'invention, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention présente plusieurs avantages, parmi lesquels : - manipulation du support
Le grand problème des arrays sur membrane est en effet la difficulté de leur manipulation, surtout quand ils sont imbibés et qu'ils doivent être manipulés derrière un écran protecteur si le marqueur utilisé est radioactif. Le disque est ici en rotation, et n'a pas besoin d'être manipulé au cours de l'analyse.
The use of the device which is the subject of the invention, for implementing the method according to the invention has several advantages, among which: - handling of the support
The big problem of membrane arrays is indeed the difficulty of their manipulation, especially when they are soaked and they must be handled behind a protective screen if the marker used is radioactive. The disk is here in rotation, and does not need to be manipulated during the analysis.

- facilité de production du support
Le choix en faveur des CircArray est orienté par le fait que les disques sont capables de supporter des températures élevées (polycarbonate) et qu'ils portent des signaux d'adressage ah hoc pour le repérage des sondes. Les surfaces des disques présentent une région

Figure img00170001

annulaire d'environ 90 cm2 utile, qui est à comparer avec celle des membranes dites Atlas , de 8x11=88 cm2. Le polycarbonate lui-même ou tout autre polymère que l'on peut coller à la surface peut servir d'amorce pour la fixation covalente de bio-molécules. Des films fins de matière peuvent être obtenus, par exemple par aspersion du support pendant qu'il est en rotation pour profiter de la force centrifuge. - ease of production of the support
The choice in favor of CircArray is oriented by the fact that the discs are able to withstand high temperatures (polycarbonate) and that they carry ah hoc addressing signals for the location of the probes. The surfaces of the discs have a region
Figure img00170001

annular of about 90 cm2 useful, which is to be compared with that of the so-called Atlas membranes, of 8x11 = 88 cm2. The polycarbonate itself or any other polymer that can be bonded to the surface can serve as a primer for the covalent attachment of bio-molecules. Thin films of material can be obtained, for example by spraying the support while it is rotating to take advantage of the centrifugal force.

- faible prix de revient du support
Le prix des CD du commerce est quasiment négligeable comparé avec le prix des membranes que l'on peut y coller.
- low cost of support
The price of commercial CDs is almost negligible compared to the price of membranes that can be affixed to it.

- facilité de dépôt des sondes
Les CircArray peuvent être considérés de la même façon que les supports actuels pour la réalisation des dépôts et la fixation des sondes. Les techniques de
- ease of depositing probes
The CircArray can be considered in the same way as the current supports for the realization of the deposits and the fixing of the probes. The techniques of

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dépôt actuellement disponibles peuvent être utilisées, qu'il s'agisse de dépôt direct sur les CircArray ou directe par l'accolage d'autre supports (membranes, glass arrays).  currently available deposits can be used, whether direct deposit on CircArray or direct by joining other supports (membranes, glass arrays).

Le support envisagé dans la présente invention est préférentiellement un support rigide, présentant une surface poreuse ou non traitée pour faciliter la fixation des sondes ou des cibles suivant les besoins spécifiques d'une application, de format circulaire, du type CD, avec une base en polycarbonate. Ces disques sont disponibles commercialement et le dépôt des macromolécules est facilité par la rigidité du support et la possibilité de recouvrir la surface avec un matériau souple.  The support envisaged in the present invention is preferably a rigid support, having a porous or untreated surface to facilitate fixing of the probes or targets according to the specific needs of an application, of circular format, of the CD type, with a base in polycarbonate. These discs are commercially available and the deposition of macromolecules is facilitated by the rigidity of the support and the possibility of covering the surface with a flexible material.

Le composé présent dans le fluide sera de préférence marqué, afin de pouvoir détecter sa présence à un point précis du support, correspondant à une macromolécule donnée, ce qui renseigne sur la liaison existant entre les deux molécules. La cinétique de liaison est étudiée en fonction de l'intensité du signal lu à une position donnée.  The compound present in the fluid will preferably be labeled, in order to be able to detect its presence at a precise point of the support, corresponding to a given macromolecule, which provides information on the bond existing between the two molecules. The binding kinetics are studied as a function of the intensity of the signal read at a given position.

Inversement, on peut également marquer les molécules fixées sur le support de telle sorte qu'un signal soit émis lorsqu'un composé se lie à elles.  Conversely, one can also mark the molecules fixed on the support so that a signal is emitted when a compound binds to them.

La mesure s'effectue alors par le moyen d'un signal optique (par exemple de fluorescence), radioactif ou magnétique, l'une des molécules impliquées dans la liaison étant marquée de façon appropriée.  The measurement is then carried out by means of an optical (for example fluorescence), radioactive or magnetic signal, one of the molecules involved in the bonding being marked appropriately.

Afin de réduire le bruit de fond et le risque de faux positifs, on peut mettre en oeuvre le procédé selon l'invention en y introduisant une ou plusieurs étapes de lavages, avec des tampons appropriés.  In order to reduce the background noise and the risk of false positives, the method according to the invention can be implemented by introducing one or more washing steps, with appropriate buffers.

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Le réacteur ou dispositif selon la présente invention possédera avantageusement les propriétés suivantes : - permettre une circulation de fluide, notamment dans sa partie basse. Pour ce faire, on préférera un réacteur présentant un ou plusieurs orifices, afin de faire pénétrer les fluides en son intérieur et de pouvoir les évacuer. Ces orifices peuvent être reliés à des tuyaux et/ou des pompes pour améliorer la circulation. Le réacteur selon la présente invention facilite donc les échanges de solutions, dans la mesure où peuvent être pratiqués des orifices permettant l'entrée et l'évacuation des réactifs. Par ailleurs, la rotation du support dans le réacteur assure un brassage permanent des réactifs, ce qui est un avantage pour pouvoir effectuer les études de liaison. On peut également, grâce aux orifices présents dans le réacteur, accéder au réactif pendant la réaction.  The reactor or device according to the present invention will advantageously have the following properties: - allow circulation of fluid, in particular in its lower part. To do this, we prefer a reactor having one or more orifices, in order to penetrate the fluids inside and to be able to evacuate them. These ports can be connected to pipes and / or pumps to improve circulation. The reactor according to the present invention therefore facilitates the exchange of solutions, insofar as orifices can be made allowing the entry and evacuation of the reactants. Furthermore, the rotation of the support in the reactor ensures permanent mixing of the reagents, which is an advantage in order to be able to carry out binding studies. It is also possible, thanks to the orifices present in the reactor, to access the reagent during the reaction.

- permettre la lecture du signal émis lors de la liaison entre le composé présent dans le fluide et la macromolécule fixée sur la surface. A cet effet, on pourra soit lire à travers la paroi (éventuellement après avoir effectué un passage à blanc pour définir une ligne de base), soit ménager un orifice dans la paroi.  - allow reading of the signal emitted during the connection between the compound present in the fluid and the macromolecule fixed on the surface. For this purpose, one can either read through the wall (possibly after having made a blank passage to define a baseline), or leave an orifice in the wall.

- permettre que la surface du support, à l'endroit de la lecture, soit sèche ou relativement sèche, afin de réduire les erreurs de lecture dues à la  - allow the surface of the support, at the place of reading, to be dry or relatively dry, in order to reduce reading errors due to

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présence de fluide portant des molécules marquées.  presence of fluid carrying labeled molecules.

- permettre que le volume de fluide dans lequel le support trempe soit le plus faible possible, afin de réduire les volumes de fluide à utiliser. On essaie notamment d'utiliser un réacteur dans lequel la partie basse (contenant les différents fluides) est capillaire, et la partie haute plus large, afin de permettre le maintien du fluide dans le volume du réacteur destiné à la réaction de liaison.  - allow the volume of fluid in which the support soaks to be as low as possible, in order to reduce the volumes of fluid to be used. An attempt is made in particular to use a reactor in which the lower part (containing the various fluids) is capillary, and the upper part wider, in order to allow the fluid to be maintained in the volume of the reactor intended for the bonding reaction.

Ainsi qu'il a été dit, le réacteur selon l'invention permet l'immersion partielle du support dans le milieu réactionnel. Toutefois, si l'on veut réaliser le recouvrement total du support, on peut définir un réacteur qui ne laisse qu'un espace minime entre le support et les parois du réacteur. Ainsi, et même en minimisant le volume des réactifs utilisés, la rotation du support sur un axe horizontal garantit tout de même le recouvrement total du disque.  As has been said, the reactor according to the invention allows partial immersion of the support in the reaction medium. However, if one wishes to achieve total recovery of the support, one can define a reactor which leaves only a minimal space between the support and the walls of the reactor. Thus, and even by minimizing the volume of the reagents used, the rotation of the support on a horizontal axis still guarantees total recovery of the disc.

La lecture peut s'effectuer pendant la réaction proprement dite de liaison des composés présents dans le fluide aux macromolécules fixées sur le support. Il est extrêmement intéressant d'avoir ainsi accès aux résultats de liaison, mais aussi à la mesure des produits de la réaction pendant l'expérience.  Reading can be done during the actual reaction of binding of the compounds present in the fluid to the macromolecules fixed on the support. It is extremely interesting to have access to the binding results, but also to the measurement of the reaction products during the experiment.

De préférence, le support sera rigide et circulaire, avec une face dédiée au positionnement d'éléments utiles pour le repérage des régions de dépôt des réactifs immobilisés sur le support, sur la même ou sur l'autre face. Le traitement éventuel de la surface permet d'y faire apparaître les fonctions physico-  Preferably, the support will be rigid and circular, with a face dedicated to the positioning of elements useful for locating regions for depositing reagents immobilized on the support, on the same or on the other face. The possible treatment of the surface makes it possible to reveal there the physical-

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chimiques nécessaires à l'immobilisation des sondes ou des cibles. La rigidité du support facilite son traitement automatisé.  chemicals required to immobilize probes or targets. The rigidity of the support facilitates its automated processing.

- L'enceinte pourra être globalement cylindrique avec une hauteur de cylindre proche à celle de la hauteur du support. Le dessin du réacteur tient compte du besoin d'éviter les recoins qui peuvent créer des zones de rétention des réactifs susceptibles de causer des hétérogénéités de brassage ou de lavage. Une partie du réacteur, celle destinée à accueillir les réactifs au plus faible volume, est de hauteur de cylindre plus faible, pour minimiser le volume de réactif nécessaire. Ainsi, le réacteur cylindrique préféré selon l'invention ne présente pas de volume mort.  - The enclosure may be generally cylindrical with a cylinder height close to that of the height of the support. The design of the reactor takes into account the need to avoid the recesses which can create zones of retention of the reagents likely to cause heterogeneities of stirring or washing. Part of the reactor, that intended to accommodate the reactants with the smallest volume, is of lower cylinder height, in order to minimize the volume of reagent required. Thus, the preferred cylindrical reactor according to the invention has no dead volume.

De préférence, les axes cylindriques du réacteur et du support coïncident et sont horizontaux. Ainsi, la partie basse du réacteur peut être utilisée pour recevoir les réactifs qui couvrent de la sorte une portion de la surface annulaire utile du support. Le volume de réactif nécessaire se trouve diminué puisqu'il ne doit pas recouvrir la surface entière du support et que cette partie du réacteur a une hauteur plus faible.  Preferably, the cylindrical axes of the reactor and of the support coincide and are horizontal. Thus, the lower part of the reactor can be used to receive the reagents which thus cover a portion of the useful annular surface of the support. The volume of reagent required is reduced since it must not cover the entire surface of the support and this part of the reactor has a lower height.

De préférence, le réacteur est immobile par rapport au référentiel que constitue l'appareil. Cela permet d'y fixer aisément les tubulures nécessaires à l'échange des solutions qui viennent en contact avec le support. Le support est mobile dans le réacteur.  Preferably, the reactor is stationary relative to the reference frame that the device constitutes. This makes it easy to attach the tubes necessary for the exchange of solutions which come into contact with the support. The support is mobile in the reactor.

Le brassage permanent des réactifs est intéressant pour permettre le recouvrement de la totalité de la surface utile du support par les réactifs de façon quasi permanente. La rotation du support autour de son axe et donc sa mise en mouvement relatif par rapport au  Permanent stirring of the reagents is advantageous in order to allow the entire surface area of the support to be covered by the reagents almost permanently. The rotation of the support around its axis and therefore its relative movement relative to the

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réacteur et aux réactifs permettent d'obtenir l'effet désiré. Le brassage est obtenu d'une part par le mouvement circulaire du support (axe commun avec le réacteur cylindrique) et d'autre part par une circulation permanente des réactifs grâce à un système de pompage sur un circuit parallèle au réacteur.  reactor and reagents provide the desired effect. The stirring is obtained on the one hand by the circular movement of the support (common axis with the cylindrical reactor) and on the other hand by a permanent circulation of the reagents thanks to a pumping system on a circuit parallel to the reactor.

Pour améliorer d'une part le brassage des réactifs, d'autre part le recouvrement d'une partie du support à un temps t et ce en simplifiant les dispositifs de contrôle, les réactifs circulent sur un circuit parallèle à celui du réacteur, qui peut recevoir une série de capteurs permettant l'analyse des caractéristiques du réactif de façon continue et une série de points d'admission de réactifs permettant l'ajustement des propriétés du réactif au contact du support. On peut donc analyser les réactifs à tout moment.  To improve on the one hand the stirring of the reagents, on the other hand the recovery of part of the support at a time t and this by simplifying the control devices, the reagents circulate on a circuit parallel to that of the reactor, which can receive a series of sensors allowing the analysis of the characteristics of the reagent continuously and a series of points of admission of reagents allowing the adjustment of the properties of the reagent in contact with the support. We can therefore analyze the reagents at any time.

Comme on l'a vu, une partie du support est de préférence en permanence en dehors du réactif et disponible pour la réalisation de mesures. Le mouvement qui anime le support fait que la totalité de la surface annulaire utile se présente en face d'une ligne perpendiculaire à l'axe de rotation, par période. Cette ligne (axe de lecture) peut recevoir le capteur ad hoc pour la réalisation des mesures (de nature adaptée au type de marqueur utilisé) et ce en l'absence d'un recouvrement de la surface par un excès de réactif portant le marqueur. Ceci donne accès à la mesure des produits de la réaction.  As we have seen, part of the support is preferably permanently outside the reagent and available for carrying out measurements. The movement which animates the support means that the entire useful annular surface is presented opposite a line perpendicular to the axis of rotation, per period. This line (reading axis) can receive the ad hoc sensor for carrying out the measurements (of a nature adapted to the type of marker used), in the absence of covering the surface with an excess of reagent carrying the marker. This gives access to the measurement of the reaction products.

Dans ce cas, le bruit de fond constitué par les restes du réactif non liés de façon spécifique au support ne peut pas être évalué sur une mesure statique  In this case, the background noise constituted by the remains of the reagent not specifically bound to the support cannot be evaluated on a static measurement

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durant la réaction. Dès lors, deux options de mesure sont envisageables.  during the reaction. Therefore, two measurement options are possible.

La première consiste à effectuer une mesure en fin de réaction, après élimination par lavage du marqueur non fixé au support. La mobilité du support par rapport au réactif administré en flux continu améliore grandement l'efficacité du lavage en minimisant le volume de la solution de lavage. La force centrifuge générée par la rotation du support facilite l'élimination de la solution de lavage contaminée par le marqueur de la surface du support. La composition de la solution de lavage peut varier de façon continue ou discontinue pour faire varier l'efficacité du lavage qui pourra ainsi affecter les fixations faibles du réactif marqué, même si celles-ci sont spécifiques.  The first consists in carrying out a measurement at the end of the reaction, after removal of the marker not attached to the support by washing. The mobility of the support relative to the reagent administered in continuous flow greatly improves the washing efficiency by minimizing the volume of the washing solution. The centrifugal force generated by the rotation of the support facilitates the removal of the washing solution contaminated by the marker from the surface of the support. The composition of the washing solution can vary continuously or discontinuously to vary the effectiveness of the washing, which can thus affect the weak fixations of the labeled reagent, even if these are specific.

La deuxième consiste en une mesure pendant la réaction, grâce à une évaluation dynamique de la pertinence des signaux mesurés, en termes de signal spécifique, par comparaison de leur évolution dans le temps avec celle de témoins positifs et négatifs. La partie du support non immergée dans le réactif est recouverte d'une pellicule de milieu réactionnel faible, d'autant plus faible que la nature du support le permettra (support hydrophobe et non poreux par exemple) et que la vitesse de rotation sera forte (force centrifuge accrue). Même si le bruit de fond est largement supérieur aux signaux que l'on souhaite mesurer, la comparaison dynamique de leur évolution par rapport à ceux qui sont recueillis à un emplacement du disque ne permettant pas de fixer de façon spécifique les molécules marquées et ceux qui sont recueillis à un emplacement permettant de fixer des molécules marquées  The second consists of a measurement during the reaction, thanks to a dynamic evaluation of the relevance of the measured signals, in terms of specific signal, by comparison of their evolution over time with that of positive and negative controls. The part of the support not immersed in the reagent is covered with a film of weak reaction medium, the weaker the nature of the support will allow (hydrophobic and non-porous support for example) and the speed of rotation will be high ( increased centrifugal force). Even if the background noise is much higher than the signals that we want to measure, the dynamic comparison of their evolution compared to those collected at a location on the disc does not allow to specifically fix the marked molecules and those that are collected in a place allowing to fix marked molecules

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témoin permet de distinguer les produits de la réaction par soustraction du bruit de fond. Cette mesure est préférée pour étudier les caractéristiques de liaison en fonction du temps, ou en faisant varier d'autres paramètres, notamment la température.  witness makes it possible to distinguish the products of the reaction by subtraction of the background noise. This measurement is preferred for studying the bond characteristics as a function of time, or by varying other parameters, in particular the temperature.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation et de variantes du dispositif d'analyse donnés à titre d'exemples non limitatifs. Aux dessins annexés : - la figure 1 est une vue en coupe verticale perpendiculairement à l'axe de rotation du support du mode préféré de réalisation du dispositif ; - la figure 2 est une vue en coupe verticale axiale suivant le plan II-II du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 illustrant une première variante du mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1 illustrant une deuxième variante du mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 est une vue en coupe transversale de détail suivant le plan V-V du dispositif de la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue de détail du dispositif de la figure 5 lors de son utilisation.  Other characteristics and advantages of the invention will appear in the following description of a preferred embodiment and variants of the analysis device given by way of nonlimiting examples. In the accompanying drawings: - Figure 1 is a vertical sectional view perpendicular to the axis of rotation of the support of the preferred embodiment of the device; - Figure 2 is a view in axial vertical section along the plane II-II of the device of Figure 1; - Figure 3 is a view similar to Figure 1 illustrating a first variant of the embodiment of the invention; - Figure 4 is a view similar to Figure 1 illustrating a second variant of the embodiment of the invention; - Figure 5 is a detailed cross-sectional view along the plane V-V of the device of Figure 4; and - Figure 6 is a detail view of the device of Figure 5 when in use.

On a illustré aux figures 1 et 2 un mode préféré de réalisation du dispositif d'analyse d'une macromolécule.  FIGS. 1 and 2 illustrate a preferred embodiment of the device for analyzing a macromolecule.

Il pourrait s'agir par exemple comme expliqué plus haut d'un dispositif pour l'analyse d'un génome. It could, for example, as explained above, be a device for the analysis of a genome.

Le dispositif 2 présente une enceinte 4 essentiellement fermée en forme générale de  The device 2 has an enclosure 4 essentially closed in the general shape of

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parallélépipède rectangle. Cette enceinte renferme un support 6 destiné à recevoir la macromolécule à analyser et en l'espèce plusieurs centaines de séquences correspondant à des fragments d'ADN à analyser. Le support 6 a en l'espèce la forme d'un disque plat et il s'agit ici d'un disque.  rectangular parallelepiped. This enclosure contains a support 6 intended to receive the macromolecule to be analyzed and in this case several hundred sequences corresponding to DNA fragments to be analyzed. The support 6 has in this case the form of a flat disc and it is here a disc.

Le disque 6 est monté mobile à rotation par rapport à l'enceinte 4 autour d'un axe central 8 du disque. Le dispositif 2 comporte en référence à la figure 2 un moyen d'entraînement du disque 6 en rotation autour de son axe, comprenant notamment un arbre 12 traversant de façon étanche une paroi 14 de l'enceinte 4.  The disc 6 is mounted movable in rotation relative to the enclosure 4 around a central axis 8 of the disc. The device 2 includes, with reference to FIG. 2, a means for driving the disc 6 in rotation about its axis, comprising in particular a shaft 12 sealingly passing through a wall 14 of the enclosure 4.

L'enceinte 4 a une forme générale plate, l'épaisseur de l'enceinte s'étendant en correspondance avec celle du disque. L'enceinte 4 présente notamment deux grandes parois verticales 14 s'étendant en regard des deux faces 16 du disque. L'intérieur de l'enceinte 4 présente en l'espèce essentiellement une zone supérieure 18 et une zone inférieure 20. Ces deux zones sont séparées l'une de l'autre par une frontière 22 essentiellement rectiligne et horizontale, visible sur les figures 1 et 2.  The enclosure 4 has a generally flat shape, the thickness of the enclosure extending in correspondence with that of the disc. The enclosure 4 has in particular two large vertical walls 14 extending opposite the two faces 16 of the disc. The interior of the enclosure 4 in this case essentially has an upper zone 18 and a lower zone 20. These two zones are separated from each other by a border 22 which is essentially rectilinear and horizontal, visible in FIGS. 1 and 2.

La frontière 22 s'étend au-dessus de l'axe de rotation 8. De la sorte, la zone inférieure 20 inclut notamment toute la moitié inférieure de l'enceinte s'étendant sous l'axe de rotation 8 ainsi que toute la moitié inférieure du disque 6.  The border 22 extends above the axis of rotation 8. In this way, the lower zone 20 notably includes all of the lower half of the enclosure extending under the axis of rotation 8 as well as all of the half bottom of disc 6.

Dans la zone supérieure 18, les faces verticales 14 de l'enceinte présentent des faces internes 24 s'étendant en regard des faces du disque et à une distance relativement grande de celles-ci. En l'espèce, le disque 6 présentant l'épaisseur d'un CD  In the upper zone 18, the vertical faces 14 of the enclosure have internal faces 24 extending opposite the faces of the disc and at a relatively great distance from them. In this case, the disc 6 having the thickness of a CD

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conventionnel, cette distance est égale à au moins 3 ou 4 fois l'épaisseur du disque.  conventional, this distance is equal to at least 3 or 4 times the thickness of the disc.

Dans la zone inférieure 20, les faces 24 des parois 14 s'étendant en regard des faces 16 du disque se trouvent à une distance relativement faible de ces faces. Cette distance est très inférieure à la distance séparant ces mêmes faces dans la zone supérieure de l'enceinte. De préférence, cette distance d est inférieure à l'épaisseur du disque lui-même et est suffisamment réduite pour correspondre à une épaisseur capillaire à l'égard du fluide destiné à remplir la zone inférieure 20 comme on va le voir plus bas.  In the lower zone 20, the faces 24 of the walls 14 extending opposite the faces 16 of the disc are at a relatively small distance from these faces. This distance is much less than the distance separating these same faces in the upper zone of the enclosure. Preferably, this distance d is less than the thickness of the disc itself and is sufficiently reduced to correspond to a capillary thickness with respect to the fluid intended to fill the lower zone 20 as will be seen below.

La transition entre les deux zones 18 et 20 s'effectue par le bord horizontal matérialisant la frontière 22.  The transition between the two zones 18 and 20 is effected by the horizontal edge materializing the border 22.

Le dispositif comprend des moyens 26 en communication de fluide avec un orifice d'entrée de fluide 28 débouchant dans l'enceinte et permettant d'introduire dans la zone inférieure 20 un ou plusieurs fluides qui sont en l'espèce des liquides. Cette introduction peut être faite, sur ordre de l'utilisateur ou d'un ordinateur de commande, de façon discontinue entre les phases d'analyse ou de façon continue durant l'analyse. Le dispositif 26 est d'un type classique. Il permettra de faire varier à volonté et de façon discrète ou continue la composition du ou des fluides introduits.  The device comprises means 26 in fluid communication with a fluid inlet orifice 28 opening into the enclosure and making it possible to introduce into the lower zone 20 one or more fluids which in this case are liquids. This introduction can be made, on the order of the user or of a control computer, discontinuously between the analysis phases or continuously during the analysis. The device 26 is of a conventional type. It will allow the composition of the introduced fluid (s) to be varied at will and in a discrete or continuous manner.

De même, l'enceinte 4 présente un orifice 30 de sortie de fluide associé à des moyens d'évacuation qui n'ont pas été illustrés. Les dispositifs d'entrée et de sortie de fluide dans l'enceinte seront d'un type classique et pourront comprendre des pompes, des valves, etc... Ils permettront au choix de faire stagner le liquide dans Likewise, the enclosure 4 has a fluid outlet orifice 30 associated with evacuation means which have not been illustrated. The fluid inlet and outlet devices in the enclosure will be of a conventional type and may include pumps, valves, etc. They will allow the choice to cause the liquid to stagnate in

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l'enceinte, ou de le faire circuler une seule fois à travers l'enceinte en circuit ouvert. Le dispositif comprend en outre des moyens de brassage 40 du fluide dans l'enceinte permettant notamment de le faire circuler en circuit fermé. Les moyens de brassage 40 du liquide sont distincts en eux-mêmes du disque 6 qui, du fait de son mouvement, assure lui-même un certain brassage du liquide.  the enclosure, or to circulate it only once through the enclosure in open circuit. The device also comprises means 40 for stirring the fluid in the enclosure, in particular making it possible to circulate it in a closed circuit. The means for stirring the liquid 40 are distinct in themselves from the disc 6 which, due to its movement, itself ensures a certain stirring of the liquid.

L'enceinte est agencée de façon que la plus grande partie de la zone inférieure 20 peut être remplie de liquide afin de constituer un bain 32 dont le niveau supérieur 34 s'étend au-dessus de l'axe de rotation 8 du disque et juste au-dessous de la frontière 22. De la sorte, toute la moitié inférieure du disque ainsi qu'une portion de la moitié supérieure contiguë à la moitié inférieure se trouve immergée dans le bain 32 de liquide.  The enclosure is arranged so that most of the lower zone 20 can be filled with liquid in order to constitute a bath 32 whose upper level 34 extends above the axis of rotation 8 of the disc and just below the border 22. In this way, the entire lower half of the disc as well as a portion of the upper half contiguous to the lower half is immersed in the bath 32 of liquid.

Le dispositif 2 est agencé pour que le disque puisse être mis en rotation pendant qu'il baigne dans le liquide. Au cours de la rotation du disque 6, le liquide s'écoule rapidement le long des portions du disque sortant du bain sous l'effet de la gravité.  The device 2 is arranged so that the disc can be rotated while it is immersed in the liquid. During the rotation of the disc 6, the liquid flows rapidly along the portions of the disc leaving the bath under the effect of gravity.

De plus, l'épaisseur d séparant les faces 16 et 24 au niveau de la zone inférieure 20 et qui est d'ordre capillaire est choisie de sorte que, par effet de capillarité, au niveau des portions du disque sortant du bain, le liquide tend à demeurer dans la zone 20, au contact des parois 24 et des faces 16, sans s'élever dans la zone supérieure 18 de l'enceinte. Cet effet de capillarité s'ajoute à la gravité pour faire en sorte que chaque portion du disque sortant du bain soit essentiellement voire totalement exempte de liquide,  In addition, the thickness d separating the faces 16 and 24 at the level of the lower zone 20 and which is of a capillary order is chosen so that, by capillary effect, at the level of the portions of the disc leaving the bath, the liquid tends to remain in the area 20, in contact with the walls 24 and the faces 16, without rising in the upper area 18 of the enclosure. This capillary effect is added to gravity to ensure that each portion of the disc leaving the bath is essentially or even completely free of liquid,

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c'est-à-dire sèche, lorsque, du fait de la rotation, elle arrive dans la partie la plus haute de sa trajectoire. Par ailleurs, la force centrifuge peut contribuer également à évacuer le liquide de cette portion.  that is to say dry, when, due to the rotation, it arrives in the highest part of its trajectory. Furthermore, the centrifugal force can also help to evacuate the liquid from this portion.

Le dispositif comporte des moyens d'analyse 36 aptes à détecter un signal résultant de l'interaction d'un brin d'ADN fixé à la surface du disque avec un composé initialement présent dans le fluide et maintenant lié à ce brin sur le disque. Ce signal pourra être d'ordre optique, électromagnétique ou radioactif comme on l'a indiqué plus haut. Cette lecture peut par exemple s'effectuer à travers une fenêtre 38 ménagée dans une des parois verticales 14 de l'enceinte et s'étendant dans la zone supérieure 18 de l'enceinte, en regard de la zone du disque la plus haute. Typiquement, les moyens de lecture 36 permettent d'effectuer une lecture le long d'un rayon vertical du disque dans la zone supérieure par référence à l'axe 8. Ces moyens 36 seront notamment montés mobiles de façon adaptée de la même façon que des moyens de lecture associés à un CD audio.  The device includes analysis means 36 capable of detecting a signal resulting from the interaction of a strand of DNA attached to the surface of the disc with a compound initially present in the fluid and now linked to this strand on the disc. This signal can be optical, electromagnetic or radioactive as indicated above. This reading can for example be carried out through a window 38 formed in one of the vertical walls 14 of the enclosure and extending in the upper zone 18 of the enclosure, opposite the highest zone of the disc. Typically, the reading means 36 make it possible to perform a reading along a vertical radius of the disc in the upper zone with reference to the axis 8. These means 36 will in particular be mounted mobile in a suitable manner in the same way as reading means associated with an audio CD.

Le dispositif qui vient d'être décrit peut par exemple être utilisé de la façon suivante pour mettre en oeuvre le procédé d'analyse selon l'invention.  The device which has just been described can for example be used in the following manner to implement the analysis method according to the invention.

Dans une première étape, on installe sur un disque 6 plusieurs centaines de fragments d'ADN à étudier.  In a first step, hundreds of DNA fragments to be studied are installed on a disk 6.

Cette mise en place est effectuée de façon classique au moyen d'une machine d'insertion telle que celle traditionnellement utilisée pour l'analyse de fragments d'ADN sur puce. Le disque est ensuite installé dans l'enceinte 4. This implementation is carried out in a conventional manner by means of an insertion machine such as that traditionally used for the analysis of DNA fragments on a chip. The disc is then installed in enclosure 4.

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On introduit ensuite au moyen du dispositif 26 un liquide dans la zone inférieure 20 de l'enceinte pour former le bain 32. Ce liquide comprend notamment des fragments d'ADN synthétiques généralement obtenus par RT-PCR et d'un type connu susceptible de s'hybrider avec les sondes représentatives du génome à étudier installées sur le disque. Ces fragments présents dans le fluide ont été marqués par l'utilisation d'amorces fluorescentes.  Then introduced by means of the device 26 a liquid into the lower zone 20 of the enclosure to form the bath 32. This liquid comprises in particular synthetic DNA fragments generally obtained by RT-PCR and of a known type capable of s '' hybridize with probes representative of the genome to be studied installed on the disc. These fragments present in the fluid were marked by the use of fluorescent primers.

Une fois que le bain 32 est constitué, on met le disque 6 en rotation, et simultanément on amorce l'analyse au moyen du dispositif 36.  Once the bath 32 is formed, the disc 6 is rotated, and simultaneously the analysis is started by means of the device 36.

Durant la rotation du disque, lorsqu'une sonde d'ADN fixée au disque parcourt le bain, elle est susceptible d'interagir avec un brin complémentaire présent dans le fluide et de l'entraîner ensuite avec elle en partie supérieure émergée du disque. Le signal caractéristique qui en découle est alors relevé par les moyens d'analyse 36.  During the rotation of the disc, when a DNA probe attached to the disc traverses the bath, it is likely to interact with a complementary strand present in the fluid and then to carry it with it in the upper part emerged from the disc. The characteristic signal which results therefrom is then detected by the analysis means 36.

Comme on le voit, grâce à ce dispositif, la plupart des portions du disque s'étendent dans le bain puis hors du bain et ainsi de suite suivant une alternance temporelle. De plus, certaines portions du disque s'étendent dans le bain pendant que d'autres portions du disque s'étendent hors du bain. Les sondes à étudier sont ainsi mises en contact avec les composés en partie inférieure du dispositif en même temps que s'effectue l'analyse des hybridations éventuelles en partie supérieure du dispositif du fait de la rotation permanente du disque. Autrement dit, une partie du disque est en permanence en dehors du réactif et disponible pour la réalisation de mesures. Le mouvement  As can be seen, thanks to this device, most of the portions of the disc extend into the bath then out of the bath and so on according to a time alternation. In addition, some portions of the disc extend into the bath while other portions of the disc extend out of the bath. The probes to be studied are thus brought into contact with the compounds in the lower part of the device at the same time as the analysis of possible hybridizations is carried out in the upper part of the device due to the permanent rotation of the disc. In other words, part of the disc is permanently outside the reagent and available for carrying out measurements. Movement

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qui anime le support fait que la totalité de la surface annulaire utile se présente par période en face d'une ligne perpendiculaire à l'axe de rotation. Cette ligne est l'axe de lecture du capteur de réalisation des mesures et ce en l'absence d'un recouvrement de la surface par un excès de réactif portant le marqueur.  which animates the support means that the entire useful annular surface is presented per period in front of a line perpendicular to the axis of rotation. This line is the reading axis of the sensor for carrying out the measurements, in the absence of covering the surface with an excess of reagent carrying the marker.

Cela donne un accès immédiat à la mesure des produits d'hybridation. This gives immediate access to the measurement of hybridization products.

En fonction des résultats de l'analyse, on peut modifier tout ou partie de la composition du fluide pour affiner cette analyse, le liquide initial pouvant être évacué par l'orifice 30. L'introduction et l'évacuation du liquide peut être faite de façon discrète ou continue de même que la modification de sa composition.  Depending on the results of the analysis, it is possible to modify all or part of the composition of the fluid to refine this analysis, the initial liquid being able to be evacuated by the orifice 30. The introduction and evacuation of the liquid can be made of discreet or continuous as well as the modification of its composition.

Les moyens d'analyse 36 peuvent facilement repérer chacun des fragments d'ADN disposés à la surface du disque 6. L'analyse peut être effectuée avec une marge d'erreur très faible de sorte qu'il devient essentiellement inutile de multiplier à l'identique les sondes à analyser en vue d'obtenir une analyse redondante comme cela était d'usage auparavant.  The analysis means 36 can easily locate each of the DNA fragments placed on the surface of the disc 6. The analysis can be carried out with a very small margin of error so that it becomes essentially useless to multiply by identical the probes to be analyzed in order to obtain a redundant analysis as was the practice before.

L'augmentation de la précision de l'analyse, permettant de s'affranchir de cette redondance, est aussi permise du fait que la composition du liquide peut être modifiée pendant l'analyse permettant un suivi dynamique des résultats de l'analyse et une exploitation beaucoup plus fine de ceux-ci. The increase in the precision of the analysis, making it possible to get rid of this redundancy, is also allowed because the composition of the liquid can be modified during the analysis allowing a dynamic follow-up of the results of the analysis and an exploitation much finer of these.

L'un des liquides introduits dans l'enceinte pourra être un liquide de lavage, par exemple en préalable à l'introduction d'un nouveau liquide destiné à interagir avec les fragments fixés au disque.  One of the liquids introduced into the enclosure may be a washing liquid, for example prior to the introduction of a new liquid intended to interact with the fragments attached to the disc.

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Conformément à la technologie des CDs la plus courante, l'analyse s'effectuera sur une seule face du disque 6. Toutefois, il pourra être prévu de travailler sur les deux faces simultanément en adaptant au besoin les moyens d'analyse 36, notamment en les disposant de chaque côté de l'enceinte.  In accordance with the most current CD technology, the analysis will be carried out on one side of the disk 6. However, provision may be made to work on both sides simultaneously, adapting the analysis means 36 if necessary, in particular by placing them on each side of the enclosure.

Le disque 6 sera de préférence un disque en polymère de type polycarbonate ou en verre. Cette surface sera traitée de façon connue pour permettre la fixation des échantillons (acide nucléique, protéine, coupe de tissus).  The disc 6 will preferably be a polymer disc of the polycarbonate or glass type. This surface will be treated in a known manner to allow fixation of the samples (nucleic acid, protein, tissue section).

L'enceinte pourra être prévue pour être à usage unique et permettre l'archivage du bio-CD. Dans une autre version, l'enceinte pourra être réutilisable et permettre le changement du disque.  The enclosure may be designed to be for single use and allow the archiving of the bio-CD. In another version, the speaker can be reusable and allow the disc to be changed.

Le dispositif comprendra de préférence des moyens de régulation de la température. Il sera ainsi asservi à un ordinateur de contrôle permettant la gestion de la température du volume du réactif utilisé dans l'enceinte, de la durée des réactions et de la vitesse de rotation du disque.  The device will preferably comprise means for regulating the temperature. It will thus be slaved to a control computer allowing the management of the temperature of the volume of the reagent used in the enclosure, the duration of the reactions and the speed of rotation of the disc.

Cela permet notamment de mesurer des constantes de liaison et de déterminer la présence ou l'absence de polymorphismes chez un individu (SNP ou single nucleotid polymorphisms).  This makes it possible in particular to measure binding constants and to determine the presence or absence of polymorphisms in an individual (SNP or single nucleotid polymorphisms).

Du fait que le réacteur est immobile par rapport au référentiel, on peut aisément y fixer les tubulures nécessaires à l'échange des solutions qui viennent en contact avec le support. La circulation des réactifs entre l'entrée et la sortie de l'enceinte permet d'améliorer d'une part le brassage des réactifs et d'autre part d'optimiser le recouvrement du disque à  Due to the fact that the reactor is stationary relative to the reference frame, it is easy to fix there the pipes necessary for the exchange of the solutions which come into contact with the support. The circulation of the reagents between the inlet and the outlet of the enclosure makes it possible on the one hand to improve the stirring of the reagents and on the other hand to optimize the recovery of the disc to

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chaque instant et ce en simplifiant les dispositifs de contrôle. L'enceinte peut recevoir une série de capteurs permettant l'analyse des caractéristiques du réactif de façon continue, et une série de points d'admission de réactif permettant l'ajustement des propriétés du réactif au contact du support.  every moment and by simplifying the control devices. The enclosure can receive a series of sensors allowing the analysis of the characteristics of the reagent continuously, and a series of reagent admission points allowing the adjustment of the properties of the reagent in contact with the support.

On a illustré à la figure 3 une première variante 102 du dispositif selon l'invention. Cette variante se différencie du dispositif de la figure 1 par la configuration des moyens 126 pour introduire le fluide dans l'enceinte et l'en extraire.  A first variant 102 of the device according to the invention has been illustrated in FIG. 3. This variant differs from the device of FIG. 1 by the configuration of the means 126 for introducing the fluid into the enclosure and extracting it.

Le niveau horizontal maximum pouvant être atteint par le bain 32 est indiqué par la ligne 142 en traits mixtes. Ce niveau s'étend sous l'axe 8. Les moyens 126 comprennent un conduit d'admission de liquide 144 débouchant par son orifice 128 dans l'encontre 104 et un conduit de contrôle de niveau 146 ayant son orifice 130 dans l'enceinte.  The maximum horizontal level that can be reached by the bath 32 is indicated by line 142 in phantom. This level extends under the axis 8. The means 126 comprise a liquid intake conduit 144 opening through its orifice 128 in against 104 and a level control conduit 146 having its orifice 130 in the enclosure.

Les deux orifices 128 et 130 sont tangents par leur bord inférieur au niveau 142, l'orifice 130 faisant office de trop-plein.  The two orifices 128 and 130 are tangent by their edge lower than the level 142, the orifice 130 acting as an overflow.

Les moyens 126 comprennent enfin un conduit d'évacuation 148 dont l'orifice 150 débouche dans l'enceinte au point le plus bas de celle-ci. Ainsi, l'enceinte peut être vidangée sous l'effet de la gravité.  The means 126 finally comprise a discharge duct 148, the orifice 150 of which opens into the enclosure at the lowest point thereof. Thus, the enclosure can be emptied under the effect of gravity.

De façon non illustrée, les conduits 144,146 et 148 peuvent être raccordées entre eux, par exemple de façon temporaire pour assurer une circulation du fluide en circuit fermé, grâce aux moyens de brassage.  Not shown, the conduits 144, 146 and 148 can be connected together, for example temporarily to ensure circulation of the fluid in a closed circuit, thanks to the stirring means.

On peut prévoir un orifice 149 ou un conduit débouchant dans l'enceinte à son point le plus haut pour  One can provide an orifice 149 or a conduit opening into the enclosure at its highest point for

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éviter les surpressions ou encore évacuer une bulle d'air dans l'hypothèse d'un remplissage complet de l'enceinte par exemple pour son lavage.  avoid overpressure or evacuate an air bubble in the event of complete filling of the enclosure, for example for washing it.

Une deuxième variante est illustrée aux figures 4 à 6. Dans ce dispositif, les moyens d'entrée et de sortie de fluide 226 communiquent avec l'enceinte 204 par un seul orifice 230. Celui-ci est occupé coaxialement par un doigt 250, par exemple en élastomère.  A second variant is illustrated in FIGS. 4 to 6. In this device, the fluid inlet and outlet means 226 communicate with the enclosure 204 by a single orifice 230. The latter is occupied coaxially by a finger 250, by example in elastomer.

L'orifice 230 s'étend dans l'une des parois verticales principales 214 du dispositif qu'il traverse de part en part. L'orifice 230 s'étend à proximité de l'axe de rotation 8 avec son axe géométrique parallèle à ce dernier. L'orifice s'étend plus bas que l'axe 8 mais plus haut que le niveau 242 prévu pour le bain.  The orifice 230 extends in one of the main vertical walls 214 of the device which it passes right through. The orifice 230 extends near the axis of rotation 8 with its geometric axis parallel to the latter. The orifice extends lower than the axis 8 but higher than the level 242 provided for the bath.

Les moyens d'entrée de fluide 226 comprennent une aiguille 252 d'une seringue que l'utilisateur introduit coaxialement dans le doigt 250 en perçant ce dernier qui devient donc un manchon.  The fluid entry means 226 comprise a needle 252 of a syringe which the user introduces coaxially into the finger 250 by piercing the latter which therefore becomes a sleeve.

On peut ainsi introduire à travers la paroi 214 le ou les réactifs nécessaires 254. Cette variante sera particulièrement adaptée au cas où le disque est de petites dimensions et mis en contact avec un faible volume de réactif et au cas où le dispositif est jetable et à usage unique.  It is thus possible to introduce through the wall 214 the necessary reagent (s) 254. This variant will be particularly suited to the case where the disc is of small dimensions and brought into contact with a small volume of reagent and to the case where the device is disposable and Disposable.

Comme on le voit sur la figure 5, l'enceinte est formée par deux demi-enceintes 260 portant chacune une paroi principale 214. Entre les deux demi-enceintes est interposé un joint 262 de forme plane s'étendant dans le plan du disque 6 ou dans un plan parallèle à celui-ci.  As can be seen in FIG. 5, the enclosure is formed by two half-enclosures 260 each carrying a main wall 214. Between the two half-enclosures is interposed a seal 262 of planar shape extending in the plane of the disc 6 or in a plane parallel to it.

On a illustré sur la figure 4 la ligne 264 suivant laquelle est lu le disque 6. Cette ligne est inclinée. Elle s'étend radialement dans la moitié supérieure du FIG. 4 illustrates the line 264 along which the disk 6 is read. This line is inclined. It extends radially in the upper half of the

<Desc/Clms Page number 34><Desc / Clms Page number 34>

disque, dans le quart de celui-ci amorçant sa descente vers le bain de réactif, compte-tenu du sens de rotation 266. Ici encore, la partie basse du disque forme avec les parois de l'enceinte une épaisseur capillaire pour le bain de réactif, l'épaisseur étant plus grande en partie haute du disque.  disc, in the quarter thereof starting its descent towards the reagent bath, taking into account the direction of rotation 266. Here again, the lower part of the disc forms with the walls of the enclosure a capillary thickness for the bath of reactive, the thickness being greater at the top of the disc.

Dans ces différents dispositifs, pour éviter des problèmes éventuels d'étanchéité, le disque pourra être entraîné en rotation par couplage magnétique à travers une des parois de l'enceinte, sans nécessiter par conséquent un arbre traversant 12. Le disque devra alors comprendre au moins une partie en matériau apte à un tel couplage.  In these various devices, to avoid possible sealing problems, the disc can be driven in rotation by magnetic coupling through one of the walls of the enclosure, without consequently requiring a through shaft 12. The disc must then comprise at least a part made of material suitable for such coupling.

Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-

Figure img00340001

ci. Of course, many modifications can be made to the invention without departing from the scope of this one.
Figure img00340001

this.

On pourra prévoir que le disque 6 s'étend avec son axe 8 incliné par rapport à la direction horizontale et éventuellement avec cet axe 8 vertical. Dans ce dernier cas, la localisation du bain au niveau d'une partie seulement du disque sera obtenue soit exclusivement par l'effet de capillarité et de centrifugation, soit partiellement par cet effet et partiellement grâce à des moyens d'étanchéité isolant la zone du disque baignant dans le bain de la zone située à l'extérieur du bain.  Provision may be made for the disc 6 to extend with its axis 8 inclined relative to the horizontal direction and possibly with this vertical axis 8. In the latter case, the location of the bath at only part of the disc will be obtained either exclusively by the effect of capillarity and centrifugation, or partially by this effect and partially by means of sealing means isolating the area of the disc bathing in the bath of the area outside the bath.

Dans la configuration inclinée, on utilisera principalement voire exclusivement la force centrifuge pour évacuer le réactif du disque 1.  In the inclined configuration, centrifugal force will be used mainly or exclusively to evacuate the reagent from disk 1.

Dans certains types d'analyse ou dans certaines phases de l'analyse, le fluide utilisé pourra être un gaz. Le bain est alors un bain de gaz.  In certain types of analysis or in certain phases of the analysis, the fluid used may be a gas. The bath is then a gas bath.

<Desc/Clms Page number 35> <Desc / Clms Page number 35>

On pourra modifier la forme de l'enceinte 4 ainsi que celle du support 6.  We can modify the shape of the enclosure 4 as well as that of the support 6.

Le mouvement du support dans l'enceinte pourra être un mouvement alternatif et non pas un mouvement continu.  The movement of the support in the enclosure may be an alternative movement and not a continuous movement.

Il pourra s'agir d'un mouvement de translation et non pas d'un mouvement de rotation. A titre d'exemple, on pourrait imaginer de disposer les macromolécules à analyser sur une bande conformée en une boucle sans fin dont la partie inférieure est immergée et la partie supérieure émergée, cette bande étant entraînée au moyen de deux galets respectivement disposés en parties supérieure et inférieure.It may be a translational movement and not a rotational movement. As an example, one could imagine placing the macromolecules to be analyzed on a strip shaped as an endless loop whose lower part is immersed and the upper part emerged, this strip being driven by means of two rollers respectively arranged in the upper parts and lower.

Claims (25)

Revendicationsclaims 1. Dispositif (2) d'analyse d'une macromolécule, comprenant : - une enceinte (4 ; 104 ; 204) ; - un support (6) apte à recevoir la macromolécule ; et - des moyens pour mettre le support en contact avec un fluide apte à interagir avec la macromolécule, caractérisé en ce qu'il est agencé de sorte que le fluide forme un bain (32) dans l'enceinte, le support (6) étant monté mobile dans l'enceinte de sorte qu'au moins certaines portions du support s'étendent dans le bain puis hors du bain suivant une alternance temporelle. 1. Device (2) for analyzing a macromolecule, comprising: - an enclosure (4; 104; 204); - a support (6) capable of receiving the macromolecule; and - means for bringing the support into contact with a fluid capable of interacting with the macromolecule, characterized in that it is arranged so that the fluid forms a bath (32) in the enclosure, the support (6) being mounted mobile in the enclosure so that at least certain portions of the support extend into the bath and then out of the bath according to a time rotation. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (6) est mobile de sorte qu'à chaque instant, au cours du mouvement du support, certaines portions du support s'étendent dans le bain (32) pendant que d'autres portions du support s'étendent hors du bain.  2. Device according to claim 1, characterized in that the support (6) is movable so that at all times, during the movement of the support, certain portions of the support extend into the bath (32) while d other portions of the support extend out of the bath. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le support (6) est mobile à rotation dans l'enceinte (4 ; 104 ; 204).  3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the support (6) is rotatable in the enclosure (4; 104; 204). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le support (6) présente un axe de rotation (8) s'étendant hors du bain (32).  4. Device according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the support (6) has an axis of rotation (8) extending out of the bath (32). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le support  5. Device according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the support <Desc/Clms Page number 37><Desc / Clms Page number 37> (6) est plat et présente un axe de rotation (8) perpendiculaire à son épaisseur.  (6) is flat and has an axis of rotation (8) perpendicular to its thickness. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que l'axe de rotation (8) est incliné par rapport à la direction verticale et notamment est horizontal.  6. Device according to any one of claims 3 to 5 characterized in that the axis of rotation (8) is inclined relative to the vertical direction and in particular is horizontal. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le fluide est un liquide.  7. Device according to any one of claims 1 to 6 characterized in that the fluid is a liquid. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'enceinte (4 ; 104 ; 204) présente au moins une paroi (14 ; 214) délimitant le bain (32) et s'étendant en regard d'au moins une face (16) du support (6) à une distance (d) de cette face telle que le liquide situé entre la paroi et la face est maintenu dans le bain par effet de capillarité au contact de la paroi et de la face.  8. Device according to claim 7 characterized in that the enclosure (4; 104; 204) has at least one wall (14; 214) delimiting the bath (32) and extending opposite at least one face ( 16) from the support (6) at a distance (d) from this face such that the liquid situated between the wall and the face is kept in the bath by capillary action in contact with the wall and the face. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (26 ; 126 ; 226) pour introduire le fluide dans l'enceinte et/ou extraire le fluide de l'enceinte (4).  9. Device according to any one of claims 1 to 8 characterized in that it comprises means (26; 126; 226) for introducing the fluid into the enclosure and / or extracting the fluid from the enclosure (4) . 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens (226) pour introduire ou extraire un fluide comprennent un orifice unique débouchant à l'intérieur de l'enceinte (230).  10. Device according to claim 9, characterized in that the means (226) for introducing or extracting a fluid comprise a single orifice opening out inside the enclosure (230). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les moyens (226) pour introduire ou extraire le fluide comprennent un élément (250) et une aiguille (252) apte à déboucher dans l'enceinte à travers l'élément (250).  11. Device according to any one of claims 9 or 10, characterized in that the means (226) for introducing or extracting the fluid comprise an element (250) and a needle (252) capable of opening into the enclosure through the element (250). <Desc/Clms Page number 38> <Desc / Clms Page number 38> 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que le dispositif est apte à mettre le support (6) en contact avec plusieurs fluides suivant une succession temporelle.  12. Device according to any one of claims 1 to 11 characterized in that the device is able to put the support (6) in contact with several fluids in a temporal succession. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (40) différents du support (6) pour mettre le fluide en mouvement dans l'enceinte.  13. Device according to any one of claims 1 to 12 characterized in that it comprises means (40) different from the support (6) for setting the fluid in motion in the enclosure. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (36) d'analyse d'une interaction de la macromolécule fixée au support (6) avec le fluide, ces moyens s'entendant en regard d'une zone du support située hors du bain.  14. Device according to any one of claims 1 to 13 characterized in that it comprises means (36) for analyzing an interaction of the macromolecule fixed to the support (6) with the fluid, these means being understood opposite an area of the support located outside the bath. 15. Dispositif selon la revendication 14 caractérisé en ce que l'interaction comprend une liaison de la macromolécule avec un composé initialement présent dans le fluide.  15. Device according to claim 14 characterized in that the interaction comprises a binding of the macromolecule with a compound initially present in the fluid. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 et 15 caractérisé en ce que les moyens d'analyse (36) sont sensibles à un rayonnement, notamment optique, électromagnétique ou radioactif, résultant de l'interaction.  16. Device according to any one of claims 14 and 15 characterized in that the analysis means (36) are sensitive to radiation, in particular optical, electromagnetic or radioactive, resulting from the interaction. 17. Procédé d'analyse d'une macromolécule, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à fixer une macromolécule sur un support (6), puis mettre le support (6) en mouvement dans un bain (32) d'un fluide apte à interagir avec la macromolécule de sorte qu'au moins certaines portions du support s'étendent dans le bain puis hors du bain suivant une alternance temporelle.  17. A method of analyzing a macromolecule, characterized in that it comprises the steps consisting in fixing a macromolecule on a support (6), then setting the support (6) in motion in a bath (32) of a fluid capable of interacting with the macromolecule so that at least certain portions of the support extend into the bath and then out of the bath in alternation over time. <Desc/Clms Page number 39> <Desc / Clms Page number 39> 18. Procédé selon la revendication 17 caractérisé en ce qu'on met le support (6) en mouvement de sorte qu'à chaque instant certaines portions du support s'étendent dans le bain (32) pendant que d'autres portions du support s'étendent hors du bain.  18. The method of claim 17 characterized in that the support (6) is moved so that at any time certain portions of the support extend into the bath (32) while other portions of the support s 'extend out of the bath. 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 et 18 caractérisé en ce que, le bain étant formé dans une enceinte (4 ; 104 ; 204), on introduit le fluide dans l'enceinte et/ou on extrait le fluide de l'enceinte durant le mouvement du support (6).  19. Method according to any one of claims 17 and 18 characterized in that, the bath being formed in an enclosure (4; 104; 204), the fluid is introduced into the enclosure and / or the fluid is extracted from the enclosure during the movement of the support (6). 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19 caractérisé en ce qu'on met le fluide en mouvement dans l'enceinte durant le mouvement du support (6).  20. Method according to any one of claims 17 to 19 characterized in that the fluid is moved in the enclosure during the movement of the support (6). 21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 20 caractérisé en ce qu'on analyse une interaction de la macromolécule au niveau d'une zone du support située hors du bain (32).  21. Method according to any one of claims 17 to 20 characterized in that an interaction of the macromolecule is analyzed at a region of the support located outside the bath (32). 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'on effectue l'analyse pendant le mouvement du support.  22. Method according to claim 21, characterized in that the analysis is carried out during the movement of the support. 23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 22 caractérisé en ce qu'on analyse l'interaction, puis on modifie la composition du fluide, puis on analyse à nouveau une interaction de la macromolécule avec le fluide.  23. Method according to any one of claims 21 to 22 characterized in that the interaction is analyzed, then the composition of the fluid is modified, then an interaction of the macromolecule with the fluid is again analyzed. 24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 23 caractérisé en ce qu'on met le support en mouvement dans un liquide de lavage.  24. Method according to any one of claims 17 to 23 characterized in that the support is moved in a washing liquid. 25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 24 caractérisé en ce que la  25. Method according to any one of claims 17 to 24 characterized in that the <Desc/Clms Page number 40><Desc / Clms Page number 40> macromolécule est un acide nucléique, une protéine ou un peptide. macromolecule is a nucleic acid, protein or peptide.
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