FR3012983A1 - Support de stockage et de concentration d'un compose non volatil et dispositif le comportant - Google Patents

Abstract

Le support de stockage et de concentration d'au moins un composé non volatil présent dans un fluide comportant, en outre, au moins un composé volatil comporte : - un substrat poreux (2820), pour au moins un composé volatil, y compris sous une barrière et - la barrière (2815) sur au moins une partie de la surface du substrat poreux, la barrière étant configurée pour être non poreuse pour au moins un composé non volatil, au moins un composé non volatil étant ainsi concentré par écoulement dans le substrat poreux d'au moins un composé volatil.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention vise un support de stockage et de concentration d'un composé non volatil et un dispositif le comportant. Elle s'applique, notamment, aux systèmes de diagnostic médical dont les échantillons sont en faible quantité.

ETAT DE LA TECHNIQUE On appelle « système microfluidique » un système manipulant des fluides dont au moins l'une des dimensions caractéristiques est comprise entre 1 micromètre et 500 micromètres. Ces systèmes ont l'avantage de nécessiter une très faible quantité d'un analyte pour fonctionner. On appelle « réactif » tout composé susceptible d'avoir une interaction avec un analyte. Cette interaction peut être de nature chimique, avec par exemple échange de protons, échange d'électrons, formation et/ou rupture de liaisons chimiques de type liaisons covalentes, liaisons hydrogènes, ponts disulfures ou liaisons de van der waals. Cette interaction peut également être de nature électrostatique, répulsive ou attractive. Cette interaction peut être spécifique, avec par exemple la formation de complexes antigènes-anticorps, la formation de complexes enzyme-substrat, l'hybridation de brins d'ADN complémentaires, ou non spécifique.

On appelle « composé volatil » tout composé dont une grande partie du volume s'évapore durant les temps d'expériences considérés. On appelle « composé non volatil » tout composé dont le volume qui s'évapore durant les temps d'expériences considérés est négligeable. Les systèmes microfluidiques sont de plus en plus utilisés dans des domaines aussi variés que la chimie, la biologie, la physique, l'analyse, le criblage. Il est possible d'utiliser, en guise de système microfluidique, un substrat poreux qui a l'avantage de présenter naturellement un réseau de microcanaux. C'est, par exemple, le cas du papier dans lequel l'eau s'écoule spontanément. La récente technologie des systèmes microfluidiques papier s'applique particulièrement dans le domaine du diagnostic médical, car ces technologies peuvent être déployées à grande échelle et à faible coût. Dans ces systèmes, on dépose une goute de fluide comportant au moins un composé non volatil sur un papier contenant un réactif configuré pour réagir avec au moins un composé non volatil. Les tests médicaux réalisés grâce à ces systèmes donnent des résultats quasi-instantanés et sont à usage unique. L'inconvénient de ces systèmes est la dispersion de l'analyte dans le substrat poreux nécessitant plusieurs dépôts d'analyte afin d'obtenir, en un lieu du substrat poreux, une concentration optimale d'analyte pour une réaction ou une visualisation particulière. Cet inconvénient est particulièrement important lorsque l'échantillon est en faible quantité, comme par exemple dans le cas de sang de nouveau-né utilisé au cours d'un diagnostic médical. 113 OBJET DE L'INVENTION La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise, selon un premier aspect, un support de stockage et de concentration d'au moins un composé non volatil présent dans un fluide comportant, en outre, au moins un composé volatil, qui comporte : 15 - un substrat poreux, pour au moins un composé volatil, y compris sous une barrière et - la barrière sur au moins une partie de la surface du substrat poreux, la barrière étant configurée pour être non poreuse pour au moins un composé non volatil, 20 au moins un composé non volatil étant ainsi concentré par écoulement dans le substrat poreux d'au moins un composé volatil. Grâce à ces dispositions, le composé non volatil est concentré spatialement sur le substrat poreux en fonction du positionnement de la barrière. De plus, l'écoulement de chaque composé volatil dans l'intégralité du volume du substrat 25 poreux permet une concentration rapide de chaque composé non volatil. Dans des modes de réalisation, la barrière est obtenue par solidification d'un polymère ou d'une résine en surface du substrat poreux. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre de réaliser une barrière, sur la surface ou sur une épaisseur partielle du substrat poreux, à bas coûts. 30 Dans des modes de réalisation, la barrière est obtenue par fonte puis solidification de cire sur le substrat poreux. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre de réaliser une barrière pénétrant dans une partie du volume du substrat poreux.

Dans des modes de réalisation, la barrière est un ruban adhésif non poreux pour au moins un composé non volatil. L'avantage de ces modes de réalisation est qu'ils permettent une installation à bas coût d'une barrière en surface ou dans une épaisseur partielle du substrat poreux. Dans des modes de réalisation, la barrière est obtenue par contraste local de propriété de mouillage du substrat poreux. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre de réaliser une barrière sans nécessiter d'ajout supplémentaire de matière sur le substrat poreux.

Dans des modes de réalisation, la barrière forme un canal de transport de chaque composé non volatil. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre le déplacement d'au moins un composé non volatil en surface du substrat poreux. Dans des modes de réalisation, le canal de transport est configuré : - pour que chaque composé non volatil soit transporté, au moins par capillarité, par au moins un composé volatil le long du canal et - pour que chaque composé non volatil soit concentré en des lieux différents du substrat poreux par évaporation de chaque composé volatil. L'avantage de ces modes de réalisation est qu'ils permettent la séparation de zo chaque composé non volatil sur le substrat poreux. Dans des modes de réalisation, le substrat poreux comporte, en au moins un lieu, un réactif configuré pour réagir avec au moins un composé non volatil. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre de réaliser, par exemple, la détection d'un composé non volatil par la réaction entre le réactif et ce 25 composé non volatil. Dans des modes de réalisation, le substrat poreux comporte une pluralité de réactifs de manière à ce qu'au moins deux composés réactifs n'entrent pas en contact l'un avec l'autre. L'avantage de ces modes de réalisation est que, dans le cas de réactifs 30 configurés pour adopter une certaine couleur en cas de détection d'un certain composé non volatil, les deux couleurs ne se chevauchent pas de manière à permettre une identification facilitée de la présence de chaque composé non volatil ayant réagit.

Dans des modes de réalisation, la barrière est configurée pour permettre la fixation d'au moins un autre substrat poreux de manière à mettre en contact au moins deux substrats poreux. L'avantage de ces modes de réalisation est qu'ils permettent le transport d'un composé non volatil d'un substrat poreux à une autre. Dans des modes de réalisation, au moins un autre substrat poreux fixé au support présente une densité fibreuse différente de la densité fibreuse du substrat poreux. Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre un tri des composés non volatils en fonction de la taille de ces composés, voire un filtrage des composés non volatils. Dans des modes de réalisation, la barrière est configurée pour augmenter en épaisseur selon un axe du substrat poreux de manière à réaliser la concentration transversale de chaque composé non volatil dans le substrat poreux.

Ces modes de réalisation permettent de concentrer latéralement et transversalement un composé non volatil dans le substrat poreux. Selon un deuxième aspect, la présente invention vise un dispositif comportant : - un support objet de la présente invention et - un moyen d'injection d'un fluide sur le substrat poreux configuré pour réaliser une pluralité d'injections de manière à concentrer au même lieu du substrat poreux, successivement, différentes quantités du même composé non volatil. Grâce à ces dispositions, un composé non volatil peut être concentré dans un même lieu du substrat poreux. En particulier, cet aspect permet, avec une seule injection de composé non volatil, d'augmenter la concentration en un lieu du substrat poreux par injection successive de composé volatil. Selon un troisième aspect, la présente invention vise un dispositif comportant : - un support objet de la présente invention et - un moyen d'injection d'un fluide sur le substrat poreux configuré pour réaliser une pluralité d'injections de fluides différents dont au moins un fluide comporte au moins un composé non volatil sur un substrat poreux de manière à concentrer en différents lieux du substrat poreux, différents composés non volatils ou de manière à déplacer au moins un composé non volatil d'un lieu à un autre du substrat poreux. Grâce à ces dispositions, plusieurs composés non volatils peuvent être concentrés dans des lieux différents du substrat poreux.

Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un moyen de transport d'au moins un composé non volatil depuis le substrat poreux vers un récipient, par traversée du substrat poreux par un solvant dans lequel ledit composé non volatil se dissout. Ces modes de réalisation permettent de récupérer un composé non volatil séché dans le substrat poreux. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de la présente invention comporte un moyen de déstockage sélectif d'un composé non volatil par traversée du lieu dans lequel le composé non volatil est concentré par un solvant dans lequel le composé se dissout.

Ces modes de réalisation ont l'avantage de permettre la récupération sélective d'un composé non volatil. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l'invention ressortiront de la description non limitative qui suit d'au moins un mode de réalisation particulier du dispositif, du procédé et du kit objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes d'un mode de réalisation particulier d'un procédé de stockage, de concentration et de déstockage d'un composé non volatil objet de la présente invention, - la figure 2 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes d'un mode de réalisation particulier d'un procédé de transport et de concentration d'un composé non volatil objet de la présente invention, - la figure 3 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier du support objet de la présente invention, - la figure 4 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'un dispositif objet de la présente invention, - la figure 5 représente, schématiquement, un mode de réalisation particulier d'un dispositif objet de la présente invention, - la figure 6 représente, schématiquement et vu de dessus, un premier mode de réalisation particulier d'un microcanal comportant une zone d'injection- récupération et une zone de contact, - la figure 7 représente, schématiquement et vu de dessus, un deuxième mode de réalisation particulier d'un microcanal comportant une zone d'injection-récupération et une pluralité de zones de contacts, - la figure 8 représente, schématiquement et vu de dessus, un troisième mode de réalisation particulier d'un microcanal comportant une zone d'injection- récupération et une zone de contact élargie, - la figure 9 représente, schématiquement et vu en coupe, un quatrième mode de réalisation particulier d'un microcanal, - la figure 10 représente, schématiquement, vu en coupe et ouvert, le quatrième mode de réalisation particulier d'un microcanal, - la figure 11 représente, schématiquement, vu en coupe, ouvert et au contact d'un substrat poreux, le quatrième mode de réalisation particulier d'un microcanal, - la figure 12 représente, schématiquement et vu en coupe, un mode de réalisation particulier d'un système manuel de variation de la pression interne d'un microcanal, - la figure 13 représente, schématiquement et vu en coupe, un cinquième mode de réalisation particulier d'un microcanal au contact d'un substrat poreux, - la figure 14 représente, schématiquement et vu en coupe, un sixième mode de réalisation particulier d'un microcanal au contact d'un substrat poreux, - la figure 15 représente, schématiquement et vu de dessus, un septième mode de réalisation particulier d'un microcanal comportant une pluralité de zones d'injection-récupération, - la figure 16 représente, schématiquement et vu de dessus, un huitième mode de réalisation particulier d'un microcanal comportant une pluralité de zones de contact, - la figure 17 représente, schématiquement et vu en coupe, un neuvième mode de réalisation particulier d'un microcanal, - la figure 18 représente, schématiquement et vu en coupe, un mode de réalisation particulier d'un dispositif de stockage et de déstockage d'un composé non volatil, - la figure 19 représente, schématiquement, un déplacement d'un composé non volatil dissout dans un solvant dans un substrat poreux, - la figure 20 représente, schématiquement, un déplacement d'un composé non volatil, dont la vitesse de déplacement est nulle, dissout dans un solvant dans un substrat poreux, - la figure 21 représente, schématiquement, une concentration en un lieu d'un composé non volatil dissout dans un solvant et déposé sur un substrat poreux, - la figure 22 représente, schématiquement, le déplacement d'un composé non volatil concentré en un lieu sur un substrat poreux, - la figure 23 représente une courbe représentant une concentration en un composé non volatil en un lieu d'un substrat poreux en fonction d'un nombre de dépôts d'un solvant sur ledit substrat poreux, - la figure 24 représente une courbe représentant une concentration en un composé non volatil en un lieu d'un substrat poreux en fonction d'un nombre de dépôts d'un fluide comportant le composé non volatil et un composé volatil sur ledit substrat poreux, - la figure 25 représente, schématiquement et vu en coupe, un mode de réalisation particulier d'un substrat poreux sans barrières, - la figure 26 représente, schématiquement et vu de dessus, le mode de réalisation particulier d'un substrat poreux sans barrières, - la figure 27 représente, schématiquement et vu en coupe, un mode de réalisation particulier d'un substrat poreux comportant des barrières posées sur ledit substrat ou traversant en partie l'épaisseur du substrat poreux, - la figure 28 représente, schématiquement et vu de dessus, le premier mode de réalisation particulier d'un substrat poreux comportant des barrières posées sur ledit substrat ou traversant en partie l'épaisseur du substrat poreux, - la figure 29 représente, schématiquement et vu en coupe, un mode de réalisation particulier d'un substrat poreux comportant des barrières internes, - la figure 30 représente, schématiquement et vu de dessus, le mode de réalisation particulier d'un substrat poreux comportant des barrières internes, - la figure 31 représente, schématiquement et vu en coupe, un premier mode de réalisation particulier d'une barrière posée sur un substrat poreux, - la figure 32 représente, schématiquement et vu en coupe, un deuxième mode de réalisation particulier d'une barrière posée sur un substrat poreux, - la figure 33 représente, schématiquement et vu en coupe, un troisième mode de réalisation particulier d'une barrière ne traversant pas la totalité de l'épaisseur d'un substrat poreux, - la figure 34 représente, schématiquement et vu en coupe, un quatrième mode de réalisation particulier d'une barrière dont l'épaisseur varie dans le substrat poreux et - la figure 35 représente, schématiquement et vu de dessus, un mode de réalisation particulier d'un substrat poreux comportant des barrières internes.

DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION La présente description est donnée à titre non limitatif. On observe, sur la figure 1, un mode de réalisation particulier du procédé 100 de transport, stockage et déstockage. Ce procédé 100 comporte : - une étape 105 d'ouverture d'au moins un microcanal de manière à permettre l'insertion d'une partie d'un substrat poreux dans chaque dit microcanal, - une étape 110 de mise en contact du substrat poreux avec au moins un microcanal, - une étape 115 de solidarisation du substrat poreux avec au moins un microcanal, - une étape 120 de stockage de chaque composé non volatil dans un substrat poreux qui comporte : - une étape 125 d'injection du fluide dans au moins un microcanal ; - une étape 130 de modification de la pression du fluide injecté dans au moins un microcanal ; - une étape 135 de transport ; - une étape de concentration 140 spatiale de chaque composé non volatil dans le substrat poreux et - une étape 145 de séchage de chaque composé non volatil dans le substrat poreux ; - une étape 150 de division du substrat poreux en zones dans lesquelles au moins un composé non volatil est concentré, - une étape 110 de mise en contact du substrat poreux avec chaque dit microcanal, - une étape 115 de solidarisation du substrat poreux avec au moins un microcanal, - une étape 165 de déstockage de chaque composé non volatil dans au moins un microcanal qui comporte : - une étape 170 d'injection d'un fluide, dans lequel au moins un composé non volatil se dissout, dans le substrat poreux ; - une étape 175 de déstockage sélectif d'un composé non volatil ; - une étape 130 de modification de la pression dans chaque dit microcanal et - une étape 135 de transport. L'étape d'ouverture 105 d'au moins un microcanal de manière à permettre l'insertion d'une partie du substrat poreux dans ledit microcanal est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d'un moyen de section. Ce moyen de section peut zo être, par exemple, une paire de ciseaux. Cette étape 105 d'ouverture permet notamment d'éviter une évaporation trop rapide d'un composé volatil contenu dans le microcanal. Un mode de réalisation particulier de cette étape 105 d'ouverture est détaillé, ci-dessous, en regard de la figure 10. L'étape de mise en contact 110 du substrat poreux avec au moins un 25 microcanal est réalisée, par exemple, par l'insertion du substrat poreux dans une ouverture d'un microcanal. L'application visée consiste principalement en le stockage et déstockage d'un composé non volatil. L'intérêt d'insérer un substrat poreux dans un microcanal, présentant deux ouvertures par exemple, est de permettre de concentrer sur le substrat poreux les composés non volatils entrés dans le 30 microcanal. De cette manière, la récupération des composés non volatils est facilitée puisque les composés non volatils sont concentrés. Un mode de réalisation particulier d'un dispositif correspondant à cette étape de mise en contacte 110 est décrit ci-dessous, en regard de la figure 18. L'étape de mise en contact 110 est réalisée, par exemple, par juxtaposition d'une ouverture d'au moins un microcanal et du substrat poreux. L'étape 115 de solidarisation du substrat poreux avec au moins un microcanal est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre de clips de fixation configurés pour presser le substrat poreux contre un microcanal ouvert. Un mode de réalisation particulier de cette étape 115 de solidarisation est détaillé, ci-dessous, en regard de la figure 11. L'étape d'injection 125 du fluide dans au moins un microcanal formé dans un matériau non poreux pour chaque composé non volatil est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d'une seringue déposant dans une ouverture de chaque dit microcanal un fluide comportant au moins un composé non volatil. Dans des variantes, ce procédé 100 comporte une pluralité d'étapes 125 d'injection du fluide dans au moins un microcanal, de manière à concentrer au même lieu du substrat poreux, successivement, différentes quantités du même composé non volatil. Dans d'autres variantes, ce procédé 100 comporte une pluralité d'étapes d'injection 125 de fluides différents dont au moins un fluide comporte au moins un composé non volatil dans au moins un microcanal, de manière à concentrer en différents lieux du substrat poreux, différents composés non volatils ou de manière à déplacer au moins un composé non volatil d'un lieu à un autre du substrat poreux.

L'injection supplémentaire d'un fluide comportant un composé non volatil présent lors d'une étape précédente d'injection 125 permet d'augmenter la concentration de ce composé non volatil dans le substrat poreux. L'injection 125 d'un fluide comportant au moins un composé volatil, par exemple un solvant, permet de déplacer au moins un composé non volatil. Cet effet peut être particulièrement intéressant dans le cadre d'un substrat poreux comportant un réactif configuré pour réagir avec un composé non volatil particulier. Ainsi, il est possible de déplacer un composé non volatil jusqu'à provoquer une réaction chimique sans pour autant provoquer une réaction chimique avec d'autres composés non volatils dont la vitesse de déplacement dans le substrat poreux est inférieure. Les effets de ces injections supplémentaires sont décrits, ci-dessous, dans les descriptions des figures 20 à 24. L'étape de modification 130 de la pression du fluide injecté dans au moins un microcanal de manière à provoquer l'écoulement du fluide depuis le microcanal vers le substrat poreux ou d'un fluide du substrat poreux vers le microcanal est réalisée, 3012 983 n par exemple, par la mise en oeuvre d'une seringue de type pousse-seringue. En augmentant la pression dans le microcanal, le fluide est poussé du microcanal vers le substrat poreux. En diminuant la pression dans le microcanal, le fluide est attiré depuis le substrat poreux vers le microcanal. Un dispositif permettant de réaliser 5 cette étape 130 de modification de la pression est détaillé, ci-dessous, dans la description de la figure 12. L'étape 135 de transport de chaque composé non volatil dans le substrat poreux, pour chaque composé non volatil, est réalisée par capillarité. L'étape de concentration 140 spatiale s'effectue par évaporation de chaque 10 composé volatil transportant au moins un composé non volatil. La concentration d'au moins un composé non volatil en un lieu du substrat poreux peut être améliorée par injection supplémentaire de composé volatil permettant le transport de parties du composé non volatil ne s'étant pas déplacées suffisamment avant le séchage du composé volatil. De plus la concentration spatiale de chaque composé non volatil est 15 réalisée en des lieux différents du substrat poreux par évaporation de chaque composé non volatil. L'étape de division 150 du substrat poreux en zones dans lesquelles au moins un composé non volatil est concentré est réalisée, par exemple, par section du substrat poreux en différentes zones. Dans des variantes, une barrière traversant le 20 substrat poreux dans son épaisseur et dans sa largeur permet de diviser le substrat poreux en zones. L'étape de mise en contact 110 est réalisée, par exemple, par juxtaposition d'une ouverture d'au moins un microcanal et du substrat poreux. L'étape 115 de solidarisation du substrat poreux avec au moins un microcanal 25 est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre de clips de fixation configurés pour presser le substrat poreux contre un microcanal ouvert. L'étape d'injection 170 d'un fluide sur ou dans le substrat poreux est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d'une seringue déposant un fluide comportant au moins un composé non volatil sur ou dans le substrat poreux. 30 L'étape de déstockage 175 sélectif d'un composé non volatil est réalisée par traversée d'une zone, qui comporte un lieu dans lequel un composé non volatil est concentré, par un solvant dans lequel le composé se dissout.

L'étape de modification 130 de la pression du fluide injecté dans au moins un microcanal de manière à provoquer l'écoulement du fluide depuis le substrat poreux vers le microcanal est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d'une seringue de type pousse-seringue. En réduisant la pression dans le microcanal, le fluide est tiré du substrat poreux vers le microcanal. L'étape 135 de transport d'au moins un composé non volatil depuis le substrat poreux vers au moins un microcanal est réalisée par traversée du substrat poreux par un solvant dans lequel ledit composé non volatil se dissout. Ce transport est réalisé, par exemple, par capillarité.

On observe, sur la figure 2, un mode de réalisation particulier du procédé 200 de stockage et concentration. Ce procédé 200 comporte : - une étape initiale 205 d'injection du fluide dans un substrat poreux pour au moins un composé volatil, - une étape 210 de transport d'au moins un composé non volatil, au moins par capillarité, par au moins un composé volatil et - une étape 235 de séparation de chaque composé non volatil en un lieu différent du substrat poreux par déplacement différencié de chaque composé non volatil, - une étape 215 de concentration de chaque composé non volatil transporté comportant : - au moins une étape 220 supplémentaire d'injection d'au moins un composé volatil dans ou sur le substrat poreux de manière à déplacer au moins un composé non volatil d'un lieu à un autre du substrat poreux, - une pluralité d'étapes 240 supplémentaires d'injection d'un fluide dans le substrat poreux de manière à concentrer au même lieu du substrat poreux, successivement, différentes quantités du même composé non volatil et - pour chaque étape d'injection d'un composé volatil, une étape 225 de séchage de chaque composé non volatil en un lieu du substrat poreux réalisée par évaporation de chaque composé volatil ; - une étape 230 de réaction d'au moins un composé non volatil avec au moins un réactif, chaque dit réactif étant configuré pour réagir avec chaque dit composé non volatil et - une étape 245 de déstockage d'au moins un composé non volatil depuis le substrat poreux vers un récipient, par traversée du substrat poreux par un solvant dans lequel ledit composé non volatil se dissout. L'étape d'injection 205 du fluide dans au moins un microcanal formé dans un matériau non poreux pour chaque composé non volatil est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d'une seringue déposant dans ou sur un substrat poreux un fluide 10 comportant au moins un composé non volatil. L'étape de transport 210 du fluide dans ou sur le substrat poreux est réalisée, par exemple, par capillarité. Au cours de cette étape de transport 210, au moins un composé volatil transporte au moins un composé non volatil par capillarité à travers le substrat poreux. Dans des variantes, le substrat poreux comporte un gradient de 15 densité de fibres selon un axe longitudinal à l'écoulement de manière à retenir progressivement les composés non volatils en fonction de la taille de ces composés non volatils. Dans d'autres variantes, la surface du substrat poreux comporte une barrière configurée pour être non poreuse pour au moins un composé non volatil, le substrat poreux étant configuré pour être poreux, pour au moins un composé volatil, 20 y compris sous la barrière. L'étape de séparation 235 est réalisée, par exemple, par la différence de vitesse d'écoulement d'au moins deux composés non volatils. En effet, chaque composé non volatil dispose de caractéristiques propres qui influencent la vitesse de déplacement de ce composé non volatil dans le substrat poreux. Ce déplacement, de 25 plus, est limité par la durée nécessaire à l'évaporation de chaque composé volatil dans lequel le composé non volatil est dissout. Ainsi, chaque composé non volatil se déplace jusqu'à un certain lieu du substrat poreux pendant la durée nécessaire à l'évaporation du solvant. Si deux composés non volatils ont une vitesse de déplacement différente, les deux composés non volatils se séparent au cours de 30 cette étape de séparation 235. L'étape supplémentaire d'injection 220 est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d'une seringue déposant dans ou sur un substrat poreux un fluide comportant au moins un composé volatil. Chaque étape supplémentaire d'injection 220 permet de déplacer au moins un composé non volatil se dissolvant dans au moins un composé volatil avant d'être transporté par chaque composé volatil. L'étape supplémentaire d'injection 240 est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d'une seringue déposant dans ou sur un substrat poreux un fluide comportant au moins un composé non volatil. Chaque étape supplémentaire d'injection 240 permet de d'augmenter la quantité d'au moins un composé non volatil dans le substrat poreux, chaque composé non volatil ainsi injecté pouvant ensuite être concentré en un lieu du substrat poreux. L'étape de séchage 225 est réalisée, par exemple, par évaporation de chaque composé volatil présent sur ou dans le substrat poreux. L'étape de réaction 230 est réalisée, par exemple, par le dépôt d'un réactif en un lieu du substrat poreux. Ce réactif est configuré pour réagir avec au moins un composé non volatil. Lorsqu'un composé non volatil est transporté sur le lieu auquel est placé le réactif, le réactif et le composé non volatil réagissent. Dans des variantes, une pluralité de réactifs est positionnée en des lieux différents du substrat poreux. Au moins un réactif est configuré pour modifier les propriétés de déplacement d'au moins un composé non volatil de manière à, par exemple, fixer un composé non volatil à un réactif. L'étape de déstockage 245 est réalisée par traversée d'un lieu, qui comporte un composé non volatil concentré, par un solvant dans lequel le composé se dissout. Le solvant est ensuite, par exemple, aspiré par un microcanal dont la pression est réduite de manière à provoquer un écoulement du solvant depuis le substrat poreux vers le microcanal. On observe, sur la figure 3, un mode de réalisation particulier du support 300 de stockage et de concentration objet de la présente invention. Ce support 300 comporte : un substrat poreux 305, pour au moins un composé volatil, y compris sous une barrière 310, qui comporte une pluralité de réactifs 320 configuré pour réagir avec au moins un composé non volatil et la barrière 310 sur au moins une partie de la surface du substrat poreux, la barrière étant configurée pour être non poreuse pour au moins un composé non volatil, au moins un composé non volatil étant ainsi concentré par écoulement dans le substrat poreux d'au moins un composé volatil. Le substrat poreux 305 est, par exemple, une feuille de papier sur laquelle est positionnée une barrière 310.

Cette barrière 310 est, par exemple, formée avec de la cire déposée sur le substrat poreux 305 puis fondue de manière à pénétrer dans le substrat poreux 305. Cette barrière 310 forme, sur et dans le substrat poreux 305, un canal de transport 315 pour au moins un composé volatil comportant au moins un composé non volatil. Le canal de transport 315 est configuré : - pour que chaque composé non volatil soit transporté, au moins par capillarité, par au moins un composé volatil le long du canal 315 et - pour que chaque composé non volatil soit concentré en des lieux différents du substrat poreux 305 par évaporation de chaque composé volatil. Chaque composé non volatil présente des propriétés de déplacement sur le substrat poreux 305 différentes dépendantes de caractéristiques propres à chaque composé non volatil. Les différences de vitesse de déplacement sur le substrat poreux 305 de chaque composé non volatil provoquent une concentration en des lieux différents de chaque composé non volatil selon le temps nécessaire à l'évaporation de chaque composé volatil.

La barrière 310 est configurée pour permettre la fixation d'au moins un autre substrat poreux, non représenté, de manière à mettre en contact au moins deux substrats poreux. Cette barrière 310 est, par exemple, fondue en surface de manière à coller l'autre substrat poreux à la barrière 310. L'autre substrat poreux présente une densité fibreuse différente de la densité fibreuse du substrat poreux 305 initial.

On observe, sur la figure 4, un mode de réalisation d'un dispositif 40 objet de la présente invention. Ce dispositif 40 comporte : - un support 300 tel que décrit en figure 3 et - un moyen 325 d'injection d'un fluide, sur ou dans le substrat poreux 305, configuré pour réaliser une pluralité d'injections de manière à concentrer au même lieu du substrat poreux 305, successivement, différentes quantités du même composé non volatil, - un moyen 330 de transport d'au moins un composé non volatil depuis le substrat poreux 305 vers un récipient 340 et - un moyen 335 de déstockage sélectif d'un composé non volatil. Le moyen d'injection 325 est, par exemple, une seringue. Cette seringue permet de réaliser une pluralité d'injections d'un composé non volatil dans ou sur le substrat poreux 305. Ce composé non volatil, qu'il soit transporté par un composé volatil ou non, est transporté sur le substrat poreux 305 avant de sécher en un lieu du substrat poreux 305. Le moyen de transport 330 est, par exemple, une seringue configurée pour injecter dans le substrat poreux 305 un solvant dans le lequel au moins un composé non volatil se dissout. Afin de transporter au moins un composé non volatil vers un récipient 340, tel un microcanal, le substrat poreux 305 est mis en contact avec le microcanal. Un moyen de réduction de la pression interne, non représenté, du microcanal permet de provoquer l'écoulement du composé solvant, comportant au moins un composé non volatil, depuis le substrat poreux 305 vers le microcanal. Le moyen de déstockage 335 sélectif est, par exemple, une paire de ciseaux permettant de découper le substrat poreux 305 en fonction du positionnement de chaque lieu où est concentré un composé non volatil. L'injection d'un solvant dans chacune des parties découpées permet le déstockage sélectif d'au moins un composé non volatil. On observe, sur la figure 5, un mode de réalisation d'un dispositif 50 objet de la présente invention. Ce dispositif 50 comporte : - un support 300 tel que décrit en figure 3 et - un moyen 325 d'injection d'un fluide sur ou dans le substrat poreux 305 configuré pour réaliser une pluralité d'injections de fluides différents dont au moins un fluide comporte au moins un composé non volatil sur un substrat poreux 305 de manière à concentrer en différents lieux du substrat poreux 305, différents composés non volatils ou de manière à déplacer au moins un composé non volatil d'un lieu à un autre du substrat poreux, - un moyen 330 de transport d'au moins un composé non volatil depuis le substrat poreux 305 vers un récipient 340 et - un moyen 335 de déstockage sélectif d'un composé non volatil. Le moyen d'injection 325 est, par exemple, une seringue. Cette seringue permet de réaliser une pluralité d'injections d'au moins un composé non volatil dans ou sur le substrat poreux 305. Chaque composé non volatil, qu'il soit transporté par un composé volatil ou non, est transporté sur le substrat poreux 305 avant de sécher en un lieu du substrat poreux 305. Le moyen de transport 330 est, par exemple, une seringue configurée pour injecter dans le substrat poreux 305 un solvant dans le lequel au moins un composé non volatil se dissout. Afin de transporter au moins un composé non volatil vers un récipient 340, tel un microcanal, le substrat poreux 305 est mis en contact avec le microcanal. Un moyen de réduction de la pression interne, non représenté, du microcanal permet de provoquer l'écoulement du solvant, comportant au moins un composé non volatil, depuis le substrat poreux 305 vers le microcanal.

Le moyen de déstockage 335 sélectif est, par exemple, une paire de ciseaux permettant de découper le substrat poreux 305 en fonction du positionnement de chaque lieu où est concentré un composé non volatil. L'injection d'un solvant dans chacune des parties découpées permet le déstockage sélectif d'au moins un composé non volatil.

Les figures complémentaires suivantes permettent de mieux comprendre des implémentations de la présente l'invention. On note notamment que : - les figures 6 à 8 représentent des modes de réalisations particuliers d'un microcanal dont le nombre de zones de contact et de zones d'injection-récupération varie, - les figures 9 à 11 représentent un mode de réalisation particulier d'un microcanal mis en oeuvre, par exemple, par le procédé représenté en figure 1, - la figure 12 représente un mode de réalisation particulier d'un système manuel de régulation de la pression interne d'un microcanal, - les figures 13 et 14 représentent deux modes d'ouvertures particuliers d'un microcanal et de mise en contact d'un substrat poreux, - les figures 15 et 16 représentent des modes de réalisation particuliers d'un microcanal, - la figure 17 représente un mode de réalisation particulier d'un transfert de liquide depuis un substrat poreux vers un microcanal, - la figure 18 représente un microcanal dans lequel un substrat poreux a été inséré, - les figures 19 à 22 représentent le déplacement d'un composé non volatil à travers un substrat poreux selon les caractéristiques du composé non volatil, - les figures 23 et 24 représentent, au travers de deux courbes, l'évolution de la concentration d'un composé non volatil sur un substrat poreux en fonction de paramètres d'injections particuliers, - les figures 25 à 30 représentent les effets en termes de concentration spatiale de différents types de barrières d'un substrat poreux, - les figures 31 à 34 représentent différents types de barrières et - la figure 35 représente un microcanal réalisé à partir de barrières placées sur un substrat poreux. On observe, sur la figure 6, un premier mode de réalisation d'un microcanal 60 vu de dessus. Ce microcanal 60 comporte un moyen 605 de réception d'un fluide, ce fluide peut être versé dans le moyen 605 de réception par un réservoir comportant dans des variantes un système de contrôle des écoulements microfluidiques dans le moyen 605 de réception. Ce microcanal 60 comporte, de plus, une zone de contact 610 configurée pour être placée en contact d'un substrat poreux, comme une feuille de papier par exemple. Les microcanaux peuvent être réalisés par une étape de mise en forme d'un matériau. Par exemple, cette étape de mise en forme est réalisée par : - gravure, - micro-usinage de verre ou de silicium ou - moulage avec des polymères : thermoformage ou moulage à chaud, ablation de polymère, ou moulage de polymère. Selon la technique utilisée le matériau mis en oeuvre peut être de tout type de polymères, et par exemple des polymères tels que le PolyStyrène (PS), le PolyCarbonate (PC), le PolyVinyl Chloride (PVC), des Cyclic Olefin Copolymères (COC), le Poly(Metyl MethAcrylate) (PMMA), le Thermoset PolyEster (TPE), le PolyUrethane MethAcrylate (PUMA), ou encore des Acrylonitrile Butadiène Styrènes. Le matériau peut également être choisi parmi les liquides ou colles photoréticulables ou photosensibles, par exemple la Norland Optical Adhesive (« NOA ») (marques déposées).

Une fois la mise en forme du matériau réalisée, le matériau est positionné sur une couche d'un substrat plat. Le matériau moulé est positionné de façon à ce que le renfoncement, créé par le moulage, la gravure ou l'usinage, forme un canal microfluidique du côté du substrat plat.

On observe, sur la figure 7, un deuxième mode de réalisation d'un microcanal 70 vu de dessus. Dans ce deuxième mode de réalisation du microcanal 70, le microcanal 70 comporte une pluralité de zones de contact 710. On observe, sur la figure 8, un troisième mode de réalisation d'un microcanal 80 vu de dessus. Dans ce troisième mode de réalisation du microcanal 80, le microcanal 80 comporte une zone de contact 810 dont la largeur s'accroît à mesure de l'éloignement d'un moyen 805 de réception d'un fluide. On observe, sur la figure 9, une première vue de coupe d'un premier mode de réalisation particulier d'un microcanal 90. Ce microcanal 90 est réalisé, par exemple, selon l'une des techniques décrites en figure 6. La cavité 905 formée entre le matériau 910 traité et le substrat 915 agit comme un conduit. Un fluide peut être déposé, par écoulement par exemple, à l'ouverture de cette cavité 905. Le microcanal 90 est ainsi formé à l'interface de deux couches de matériau, au moins un des deux matériaux étant un substrat. Le volume du microcanal est contenu dans le renfoncement formé entre le substrat et l'autre matériau. On observe, sur la figure 10, une deuxième vue de coupe du microcanal 90 décrit en figure 9. Dans cette figure 10, une partie du matériau 910 traité puis posé sur le substrat 915 est déformé par application d'une pression sur une extrémité 920 du microcanal 90 formée par le matériau 910 de manière à décoller le matériau 910 zo du substrat 915. Dans des variantes, le matériau 910 formant l'extrémité 920 du microcanal 90 est relié au reste du matériau 910 par une charnière. Dans d'autres variantes, le matériau 910 est à mémoire de forme et reprend une position initiale au contact du substrat 915 lorsque la pression est relâchée. Dans d'autres variantes, l'extrémité 920 du microcanal 90 formée par le matériau 910 est fixable au substrat 25 915. On observe, sur la figure 11, une troisième vue de coupe du microcanal 90 décrit en figures 9 et 10. Dans cette figure 11, un substrat poreux 925 est introduit au contact du microcanal 90 par insertion du substrat poreux 925 entre le substrat 915 et le matériau 910 formant le microcanal 90. Une fois le substrat poreux 925 inséré, 30 la partie décollée du matériau 910 et le substrat 915 sont forcés au contact du substrat poreux 925 par un clip de fixation 930 entourant d'une part le substrat 915 et le matériau 910 à l'endroit de l'insertion du substrat poreux 925.

Le substrat poreux 925 est composé par exemple d'une ou plusieurs feuilles de papier de type cellulose, nitrocellulose, acétate de cellulose, complété ou non par d'autres additifs ; un papier filtre ; un tissu textile ; des fibres de verres ; et de manière générale tout milieu poreux dans lequel s'effectue un écoulement de liquide par capillarité. Une fois le substrat poreux 925 mis au contact du microcanal 90, et selon la pression dans le microcanal 90, soit un fluide contenu dans le microcanal 90 migre vers le substrat poreux 925, soit un fluide contenu dans le substrat poreux 925 migre vers le microcanal 90. i.o L'écoulement de liquide dans le substrat poreux 925 peut être contrôlé par la forme du substrat, par des barrières solides formées in-situ comme par exemple de la cire hydrophobe, de la résine ou des polymères, par un contraste de mouillage comme par exemple silanisation, traitement Alkyl Ketene Dimer, dit « AKD », ou toute autre technique de contrôle des écoulements en milieu poreux. En trempant un 15 papier dans un bain d'AKD, on provoque le greffage chimique de cette molécule, qui rend alors le papier, naturellement hydrophile, hydrophobe. Un traitement plasma à travers un masque en métal permet d'attaquer la structure chimique greffée et de retrouver localement le caractère hydrophile du papier. On a donc des canaux dessinés par contraste de mouillage hydrophile-hydrophobe, technique similaire à la 20 silanisation couplée à une insolation UV. On observe, sur la figure 12, une vue en coupe d'un système manuel de variation de la pression interne d'un microcanal. Ce système de variation de pression comporte une seringue 1205, un réservoir 1210 et un moyen 1215 de connexion entre un fluide contenu dans le réservoir 1210 et le microcanal. Lorsqu'un utilisateur 25 appuie sur la partie mobile de la seringue 1205, le fluide ou gaz contenu dans cette seringue 1205 est injecté dans le réservoir 1210, faisant augmenter la pression dans ce réservoir 1210. La pression interne grandissante du réservoir 1210 entraine l'évacuation d'une partie du fluide vers le microcanal. La pression augmente alors dans le microcanal jusqu'à pousser le fluide contenu dans le microcanal vers un 30 substrat poreux qui serait au contact du microcanal. Lorsque l'utilisateur tire sur la partie mobile de la seringue 1205, la pression dans le réservoir 1210 diminue et le processus est inversé. Dans des variantes, la maitrise de la pression du microcanal est réalisée par des contrôleurs de pression, des pousse-seringue ou d'autres systèmes de contrôle d'écoulements. On observe, sur la figure 13, une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier d'un microcanal 1300. Dans ce mode de réalisation, un substrat poreux 1305 est inséré dans une cavité 1310 formée entre un matériau 1315 traité et un substrat 1320 par une ouverture dans le matériau 1315. Cette ouverture est réalisée par incision du matériau 1315. On observe, sur la figure 14, une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation particulier d'un microcanal 1400. Dans ce mode de réalisation, un substrat poreux 1405 est inséré dans une cavité 1410 formée à l'intérieur d'un matériau 1415 traité fixé sur un substrat 1420 par incision du matériau 1415 et insertion du substrat poreux 1405 dans l'incision réalisée. Dans des variantes, le microcanal 1400 est fixé de manière permanente au substrat poreux 1405. Cette fixation permanente est réalisée, par exemple, par moulage du matériau 1415 autour du substrat poreux 1405. Cette fixation peut être réalisée, par exemple, par collage du substrat poreux 1405 au matériau 1415. La mise en contact entre un microcanal et un substrat poreux a pour but de pouvoir transférer un échantillon liquide d'un système à l'autre. La mise en contact peut être maintenue par des outils pour maintenir une certaine étanchéité, comme par exemple des clips de fixation tels que décrits en figure 11 On observe, sur la figure 15, vu de dessus, un microcanal 1500 comportant une pluralité de moyens 1505 de réception d'un fluide, chaque fluide étant dirigé en fonction de la pression appliquée au fluide. On observe, sur la figure 16, vu de dessus, un microcanal 1600 comportant une pluralité de subtrats poreux 1605 contenant chacun au moins un fluide, chaque fluide étant aspiré dans le microcanal 1600 par régulation de la pression interne du microcanal 1600. On observe, sur la figure 17, vu en coupe, un mode de réalisation particulier d'un kit de déstockage d'analyte 1700. Ce kit de déstockage d'analyte 1700 comporte un microcanal 1705 et un substrat poreux 1710 comportant des analytes séchés. Des analytes séchés sont obtenus par évaporation d'un solvant transportant les analytes à travers un substrat poreux 1710. Le substrat poreux 1710 est mis en contact avec le microcanal 1705 et un solvant 1720 est injecté dans le substrat poreux 1710. Par capillarité, le solvant 1720 se répartit dans le substrat poreux 1710, transportant lors de son passage les analytes séchés. La pression dans le microcanal 1705 est diminuée de manière à ce que l'analyte transporté par le solvant 1720 entre dans le microcanal 1705. Cet analyte pénètre plus ou moins dans le microcanal 1705 en fonction de la pression exercée. On observe, sur la figure 18, vu en coupe, un mode de réalisation particulier d'un kit de stockage ou de déstockage d'analytes 1800. Dans ce kit 1800, un substrat poreux 1805 est embarqué à l'intérieur d'un microcanal 1810. Le microcanal 1810 comporte deux ouvertures 1815, une en amont du substrat poreux 1805 et une en aval du substrat poreux 1805. L'insertion dans une première ouverture d'un solvant comportant un analyte permet de stocker l'analyte dans le substrat poreux 1805 de manière sèche par évaporation du solvant. Pour récupérer l'analyte, on fait entrer un solvant par l'une des ouvertures 1815 du microcanal 1800 de manière à ce que l'analyte se dissolve dans le solvant et quitte le microcanal 1800 par la deuxième ouverture 1815. Dans cette configuration, le substrat poreux 1805 sert de matrice de stockage. La modification chimique par voie sèche ou humide des surfaces du substrat poreux 1805 et/ou du microcanal 1810 permet de contrôler l'affinité hydrophile ou hydrophobe pour les échantillons utilisés.

Lorsque plusieurs microcanaux sont montés sur un substrat, on parle de « puce microfluidique ». Les microcanaux d'une puce microfluidique ont, par exemple, une longueur comprise par exemple entre 0,1 nanomètre et plusieurs centimètres. Le canal formé dans un substrat poreux peut être de taille similaire à celle du microcanal ou très différente selon les moyens technologiques à disposition.

Un microcanal peut être fabriqué, à titre indicatif, de la façon suivante : Pour réaliser un microcanal, la photolithographie d'une résine déposée sur un wafer de silicium permet d'obtenir un moule solide et réutilisable. Un polymère de type PolyDiMéthylSiloxane, abrégé « PDMS », ainsi qu'un réticulant sont mélangés et versés sur le moule. Une étape de dégazage, sous vide pendant vingt minutes, permet d'extraire les bulles d'air, puis une cuisson à 70°C pendant deux heures, assure la bonne réticulation du polymère. Le polymère ainsi moulé est alors dissocié du moule en silicium, par légère déformation mécanique, puis une entrée est percée grâce à un poinçon. Le polymère, contenant le microcanal, est alors collé sur une lame de verre grâce à un traitement plasma, sous oxygène. La lame de verre peut avoir été recouverte au préalable d'une couche de polymère.

Une étape de séchage sous atmosphère de silane peut précéder le collage du polymère avec la lame de verre, afin de fonctionnaliser les surfaces avec un groupement chimique présent sur le silane. Le moule en PDMS peut servir de timbre pour transférer le motif à une colle photo-réticulable après insolation ultraviolette. Io Une puce microfluidique papier peut être réalisée, à titre indicatif, de la façon suivante : Le système microfluidique sur papier peut résulter d'une simple découpe du substrat. Les canaux sur papier peuvent être définis par contraste de mouillage. Un traitement chimique préalable (de type AKD ou silanisation) permet de contrôler l'état 15 de tout le substrat. Une insolation ultraviolette ou un traitement plasma, localisé à travers un masque en métal, quartz, résine, chrome ou plastique par exemple ou par focalisation permet de changer l'état localement. Selon un autre mode de réalisation les canaux sur papier peuvent être définis par solidification in situ d'un composé permettant de boucher les pores du substrat 20 poreux : comme une cire, un polymère, une résine. La localisation de ces barrières peut résulter d'une insolation spécifique (photolithographie) ou d'un dépôt précis (imprimante à encre solide par exemple). La formation de microstructures creusées, par exemple par un laser, peut constituer également une forme de barrière. Le support papier peut aussi avoir été incisé de sorte à former non pas un 25 milieu poreux mouillant mais un seul canal. La mise en contact entre le microcanal et le substrat poreux est réalisée, par exemple, de la façon suivante : Le système microfluidique en papier et le microcanal peuvent être mis en contact en décollant spécifiquement les deux couches constitutives composées du 30 matériau et du substrat à l'aide d'un scalpel. Selon les modes de fabrication, les couches sont de type polymères, ou polymère-verre, ou colle photoréticulable-verre, ou colle photoréticulable. Le substrat poreux est alors glissé entre les deux couches 3012 983 24 constitutives. Un clip de fixation est positionné de sorte à exercer une pression de part et d'autre des deux couches constitutives pour rétablir l'étanchéité. Le substrat poreux peut aussi être glissé dans une entaille, horizontale, verticale ou oblique, réalisée au sein du polymère constitutif du microcanal. La mise 5 en contact entre le substrat poreux et le microcanal peut être réalisée pendant la fabrication du microcanal en glissant le substrat poreux entre les deux couches constitutives avant ou pendant l'étape de collage, ou en moulant une partie du microcanal autour du substrat poreux. Lors de l'écoulement depuis un microcanal vers un substrat poreux, les analytes dissouts dans un solvant présentent des affinités différentes avec le substrat poreux selon des critères stériques, chromatographiques, physiques ou chimiques liés à la taille des molécules, aux propriétés électrostatiques des analytes, liaisons covalentes ou liaisons de van der waals par exemple. La vitesse d'écoulement des analytes dans le substrat poreux peut être différente de celle du solvant voire nulle. On observe, sur la figure 19, un substrat poreux 1900 comportant une zone d'injection-récupération 1905 sur laquelle est déposée un solvant comportant des analytes dissouts. Sur la figure 19, on observe notamment le cas où la vitesse d'écoulement des analytes est inférieure à la vitesse d'écoulement du solvant. Dans cette configuration, le solvant forme un front de solvant 1910 et la position des analytes est bornée entre ce front de solvant 1910 et la zone d'injection- récupération 1905. On observe, dans la figure 20, un substrat poreux 2000 tel que décrit en figure 19 dans lequel la vitesse d'écoulement des analytes est nulle. Dans cette configuration, les analytes demeurent au niveau de la zone d'injection-récupération 2005.

L'évaporation du solvant est naturellement présente à cause des grandes interfaces libres air/liquide, les canaux microfluidiques étant ouverts. De plus, un procédé d'enrichissement qui consiste à réaliser plusieurs dépôts successifs de solvant dans lequel des analytes sont dissouts, séparés par des temps d'attente pour permettre l'évaporation, assure un effet de concentration en augmentant la quantité d'analyte déposé. Ce phénomène est intéressant à partir du moment où la zone d'injection-récupération est contrôlée, par exemple en vue d'un déstockage sélectif ou d'une réaction avec un réactif dont la position est spécifique. 3012 983 25 Dans le cas d'un analyte bien transporté par le solvant, lorsqu'un dépôt est réalisé sur un substrat poreux, à l'intérieur d'un motif réalisé en barrière de cire, contraste de mouillage ou tout autre procédé de fabrication, la pompe capillaire entraîne le liquide sur tout le volume accessible du milieu poreux. Cet effet est limité 5 par le volume fini d'échantillon déposé. Ainsi, une goutte déposée à l'entrée d'un canal droit présente un front liquide qui avance et entraîne un analyte d'intérêt grâce au solvant déposé. Lorsque ce dépôt est séché, l'analyte est réparti quasiment uniformément sur toute la zone atteinte par l'échantillon. On peut noter un effet Marangoni qui favorise les dépôts sur les bords du substrat poreux, à cause du 10 gradient de tension , dû à l'évaporation non homogène du solvant. Dans le cas d'une surface rugueuse, ou d'un milieu poreux, ce phénomène est limité. En ajoutant une goutte de solvant à l'entrée du canal droit, sur lequel est séché l'analyte, le solvant est à nouveau dissout et transporté par l'écoulement. Par un ou plusieurs ajouts, l'analyte initialement séché uniformément, peut être transporté jusqu'à l'extrémité de 15 l'écoulement. On observe notamment en figure 21 un substrat poreux 2100 comportant une zone d'injection-récupération 2105 de solvant comportant un analyte 2110 d'intérêt. Cet analyte 2110, avec le solvant, se déplace par capillarité dans le substrat poreux 2100 jusqu'à l'évaporation du solvant. On observe, sur la figure 22, le substrat poreux 2100 décrit en figure 21, dans lequel du solvant a été ajouté sur la 20 zone d'injection-récupération, de manière à déplacer l'analyte 2110 sur le milieu poreux. Des dépôts successifs de solvant permettent notamment d'augmenter la concentration locale d'analyte. En effet, alors que le solvant s'évapore, moyennant un dosage maitrisé, toujours au même endroit du substrat poreux, il permet de 25 transporter les analytes à cet endroit. On observe, sur la figure 23, une courbe représentative de la concentration locale en analyte en fonction du nombre de dépôts successifs de solvant sur la zone d'injection-récupération d'un substrat poreux. On observe, notamment, que la concentration d'analyte grandit jusqu'à atteindre un seuil de saturation qui dépend de la quantité totale d'analyte déposé. 30 Pour coupler ce procédé de concentration avec une technique d'enrichissement, il suffit de faire un ou plusieurs dépôts d'échantillons, séparés d'un temps de séchage, suivis de un ou plusieurs ajouts de solvants qui assurent le transport final. Ce processus est analogue à celui illustré en figures 21 et 22, si ce 3012 983 26 n'est qu'au lieu d'un dépôt réalisé sur la zone d'injection-récupération du substrat poreux, c'est une pluralité de dépôts qui sont réalisés. L'accumulation d'une pluralité de dépôts d'analytes et d'une pluralité de dépôts de solvant permet d'augmenter significativement la concentration locale en analyte au lieu de la concentration. On 5 observe, sur la figure 24, une courbe de la concentration locale en analyte d'intérêt en fonction du volume de dépôts de solvant comportant un analyte d'intérêt sur la zone d'injection-récupération et du volume de solvant déposé dans la zone d'injection-récupération. Dans le cas d'un analyte bien retenu par la matrice poreuse du substrat 10 poreux, le procédé consiste à limiter l'étalement de la goutte en surface pour restreindre la zone d'injection-récupération tout en permettant à la pompe capillaire d'extraire le solvant. Sans barrières, la goutte s'étale sur une grande surface. Avec des barrières dans toute l'épaisseur du substrat poreux, la goutte est bien retenue spatialement mais le temps d'évaporation est long car la goutte reste sous forme de 15 calotte sphérique. Avec des barrières en surface ou dans une épaisseur partielle du substrat poreux, il n'y a pas d'étalement de goutte, donc la zone d'injection-récupération est restreinte, la pompe capillaire permet d'extraire le solvant. La goutte est transformée en un film mince qui a un temps d'évaporation beaucoup plus court. On observe, sur la figure 25, une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier 20 d'un dépôt d'une goutte 2505 d'un solvant comportant un analyte sur un substrat poreux 2510 ne comportant aucune barrière. On observe, sur la figure 26, une vue de dessus du dépôt illustré en figure 25. Sur cette figure 26, on observe notamment que la zone d'injection-récupération de l'analyte 2605 et la zone d'injection-récupération du solvant 2610 sont de taille proches. Dans cette configuration, 25 l'évaporation du solvant est rapide mais la zone d'injection-récupération de l'analyte est large. On observe, sur la figure 27, une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier d'un dépôt d'une goutte 2705 d'un solvant comportant un analyte sur un substrat poreux 2710 comportant des barrières 2715 en surface. On observe, sur la 30 figure 28, une vue de dessus du dépôt illustré en figure 27. Sur cette figure 28, on observe notamment que la zone d'injection-récupération de l'analyte 2805, délimitée par la barrière 2815 formant une surface close, est de taille bien plus petite que la zone d'injection-récupération du solvant 2810, qui n'est pas limitée par la barrière.

Dans cette configuration, l'évaporation du solvant est rapide et la zone d'injection-récupération de l'analyte est petite. On observe, sur la figure 29, une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier d'un dépôt d'une goutte 2905 d'un solvant comportant un analyte sur un substrat poreux 2910 comportant des barrières 2915 dans l'épaisseur du substrat poreux. On observe, sur la figure 30, une vue de dessus du dépôt illustré en figure 29. Sur cette figure 30, on observe notamment que la zone d'injection-récupération de l'analyte 3005 est de taille similaire à la taille de la zone d'injection-récupération du solvant 3010. Dans cette configuration, l'évaporation du solvant est lente mais la zone d'injection-récupération de l'analyte est petite. En répétant le procédé de dépôt sur un substrat poreux comportant des barrières de surface un grand nombre de fois, on peut déposer une grande quantité d'analyte sur la zone d'injection-récupération, en un temps assez court du fait du faible temps d'évaporation. La concentration en analyte déposé augmente donc linéairement avec le volume d'échantillon déposé. La réalisation de cette barrière peut résulter de nombreux procédés de fabrication. Par exemple, un morceau de ruban adhésif remplit tous les critères avec une bonne adhérence sur le milieu poreux et une surface hydrophobe qui contraste avec le milieu poreux hydrophile. L'utilisation de la cire chauffée permet de constituée in situ des barrières dans toute l'épaisseur du substrat poreux. En limitant la quantité de cire déposée ou le temps de chauffage, on peut diminuer la diffusion de la cire et obtenir une barrière dans une épaisseur partielle du substrat poreux. Il est également possible d'obtenir une barrière en surface ou dans une épaisseur partielle par la réticulation de polymère ou résine, ou par contraste de mouillage. On observe, en figure 31, une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier d'une barrière 3105 sur un substrat poreux 3110 dans lequel la barrière est un ruban adhésif hydrophobe. On observe, sur la figure 32, une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation particulier d'une barrière 3205 sur un substrat poreux 3210 dans lequel la barrière est de la cire déposée en petite quantité sur le substrat poreux 3210. On observe, sur la figure 33, une vue en coupe du deuxième mode de réalisation particulier de la barrière 3305 telle que décrite en figure 32 dans lequel la cire a été chauffée de manière à pénétrer dans un substrat poreux 3310 pour y former une barrière.

On observe sur la figure 34, une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation particulier d'une barrière 3405 dont l'épaisseur varie dans le substrat poreux 3410. Dans cette configuration, la concentration en analyte est réalisée à la fois dans la direction de l'écoulement et de manière transverse dans le substrat poreux. Dans un souci de parallélisation des opérations, il est possible de combiner les deux systèmes de concentration décrits ci-dessus, c'est à dire pour le cas où un analyte est fixe et le cas où un analyte se déplace facilement avec le solvant. Dans ce cas, le dispositif comporte une zone d'injection-récupération, délimitée au moins partiellement par une barrière , et une ou plusieurs extrémités. L'échantillon utilisé contient au moins deux analytes : l'un bien retenu par le substrat poreux, l'autre bien transporté par l'écoulement. L'échantillon est déposé en un ou plusieurs volumes sur la zone d'injection-récupération, puis un ou plusieurs volumes de solvant sont ajoutés. Le composé bien retenu est concentré avant la barrière de surface, le composé transporté se dépose sur l'extrémité. Avec un seul système, les étapes de séparation et concentration sont réalisées simultanément. Il est possible, de plus, d'utiliser une pluralité d'analytes se déplaçant avec le solvant avec des vitesses variables de manière à séparer et concentrer spatialement plusieurs analytes avec un seul dispositif.

On observe, sur la figure 35, un mode de réalisation particulier d'un dispositif 3500 de séparation et de concentration d'une pluralité d'analytes qui comporte un substrat poreux 3505 dans lequel des barrières 3510 dans toute l'épaisseur du substrat poreux permettent de guider l'écoulement. Ce dispositif 3500 comporte, de plus, une zone d'injection-récupération 3515 d'une pluralité d'analytes dissouts dans un ou plusieurs solvants délimitée par une barrière 3520 en surface ou sur une épaisseur partielle pour réaliser la séparation et la concentration. En déposant le ou les solvants comportant les analytes sur la zone d'injection-récupération, ces analytes sont transportés par leur solvant respectif à travers le substrat poreux 3505 en fonction de leur caractéristique propre de déplacement dans un substrat.

Un procédé de concentration d'un échantillon transporté par écoulement dans un milieu poreux peut être réalisé de la façon suivante : Le procédé de concentration d'un échantillon bien transporté par l'écoulement comprend une étape de dépôt de l'échantillon suivi d'ajouts de solvant - l'eau dans le cas de composés hydrophiles. Le substrat poreux est traité par un contraste de mouillage, ou des barrières solides, ou une découpe, ou tout autre procédé de fabrication, de sorte à présenter une géométrie de type canal fermé à l'extrémité. Il peut également présenter une zone d'injection-récupération reliée au canal.

Un volume d'échantillon est déposé sur la zone d'injection-récupération. Le liquide s'écoule dans toute la géométrie accessible, grâce à la pompe capillaire. Les grandes interfaces libres entre le liquide et l'air facilitent l'évaporation. L'analyte dissout dans le solvant est alors déposé sous forme séchée sur toute la surface accessible du milieu poreux. En ajoutant un volume de solvant, l'analyte est séché et est à nouveau dissout et transporté sur une certaine distance, avant d'être déposé sous forme séchée, une nouvelle fois. En répétant cette opération un certain nombre de fois, l'ensemble de l'analyte peut être transporté et déposé jusqu'à l'extrémité, minimisant ainsi la zone de dépôt de l'analyte, d'où l'effet de concentrateur. Le volume de solvant nécessaire dépend de la porosité du poreux et de la géométrie du canal. Pour un effet de concentration amplifié, il est possible de réaliser plusieurs dépôts d'échantillons avant d'ajouter les dépôts de solvant. Un procédé de concentration d'un échantillon retenu dans un milieu poreux peut être réalisé de la façon suivante : Le procédé de concentration d'un échantillon bien retenu par le milieu poreux comprend plusieurs dépôts successifs d'échantillon. Le substrat poreux comprend une zone d'injection-récupération délimitée par une barrière. Cette barrière peut être réalisée par un morceau de ruban adhésif ou par dépôt d'une petite quantité de cire. L'échantillon est déposé sur la zone d'injection-récupération. La pompe capillaire extrait le solvant, et l'évaporation est rapide grâce à cette extraction. Dès que l'échantillon est séché, il est possible de réaliser le dépôt suivant. En répétant cette opération un grand nombre de fois, une grande quantité d'analyte d'intérêt peut être réunie sur la zone d'injection-récupération, d'où l'effet de concentration.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Support (300) de stockage et de concentration d'au moins un composé non volatil présent dans un fluide comportant, en outre, au moins un composé volatil, caractérisé en ce qu'il comporte : - un substrat poreux (305, 2820), pour au moins un composé volatil, y compris sous une barrière et - la barrière (310, 2815) sur au moins une partie de la surface du substrat poreux, la barrière étant configurée pour être non poreuse pour au moins un composé non volatil, au moins un composé non volatil étant ainsi concentré par écoulement dans le substrat poreux d'au moins un composé volatil.
2. 2. Support (300) selon la revendication 1, dans lequel la barrière (310) est obtenue par solidification d'un polymère ou d'une résine en surface du substrat poreux
3. 3. Support (300) selon la revendication 1, dans lequel la barrière (310) est obtenue par fonte puis solidification de cire sur le substrat poreux.
4. 4. Support (300) selon la revendication 1, dans lequel la barrière (310) est un ruban adhésif non poreux pour au moins un composé non volatil.
5. 5. Support (300) selon la revendication 1, dans lequel la barrière (310) est obtenue par contraste local de propriété de mouillage du substrat poreux.
6. 6. Support (300) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la barrière (310) forme un canal de transport (315) de chaque composé non volatil.
7. 7. Support (300) selon la revendication 6, dans lequel le canal de transport (315) est configuré : - pour que chaque composé non volatil soit transporté, au moins par capillarité, par au moins un composé volatil le long du canal et- pour que chaque composé non volatil soit concentré en des lieux différents du substrat poreux (305) par évaporation de chaque composé volatil.
8. 8. Support (300) selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le substrat poreux (305) comporte, en au moins un lieu, un réactif (320) configuré pour réagir avec au moins un composé non volatil.
9. 9. Support (300) selon la revendication 8, dans lequel le substrat poreux comporte une pluralité de réactifs (320) de manière à ce qu'au moins deux composés réactifs n'entrent pas en contact l'un avec l'autre.
10. 10. Support (300) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la barrière (310) est configurée pour permettre la fixation d'au moins un autre substrat poreux de manière à mettre en contact au moins deux substrats poreux.
11. 11. Support (300) selon la revendication 10, dans lequel au moins un autre substrat poreux fixé au support présente une densité fibreuse différente de la densité fibreuse du substrat poreux.
12. 12. Support (300) selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la barrière est configurée pour augmenter en épaisseur selon un axe du substrat poreux de manière à réaliser la concentration transversale de chaque composé non volatil dans le substrat poreux.
13. 13. Dispositif (35) comportant : - un support (300) selon l'une des revendications 1 à 12 et - un moyen (325) d'injection d'un fluide sur le substrat poreux (305) configuré pour réaliser une pluralité d'injections de manière à concentrer au même lieu du substrat poreux, successivement, différentes quantités du même composé non volatil.
14. 14. Dispositif (40) comportant : - un support (300) selon l'une des revendications 1 à 12 et- un moyen (330) d'injection d'un fluide sur le substrat poreux (305) configuré pour réaliser une pluralité d'injections de fluides différents dont au moins un fluide comporte au moins un composé non volatil sur un substrat poreux de manière à concentrer en différents lieux du substrat poreux, différents composés non volatils ou de manière à déplacer au moins un composé non volatil d'un lieu à un autre du substrat poreux.
15. 15. Dispositif (35, 40) selon l'une des revendications 13 ou 14, qui comporte un moyen (335) de transport d'au moins un composé non volatil depuis le substrat poreux (305) vers un récipient (340), par traversée du substrat poreux par un solvant dans lequel ledit composé non volatil se dissout.
16. 16. Dispositif (35, 40) selon la revendication 15, qui comporte un moyen (345) de déstockage sélectif d'un composé non volatil par traversée du lieu dans lequel le composé non volatil est concentré par un solvant dans lequel le composé se dissout.