FR3128290A1 - Procédé de fabrication d'une carte d'analyse biologique comprenant une chambre de pré-traitement munie de corps solides - Google Patents
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Abstract
Un procédé de fabrication d'une carte d'analyse (1) biologique comprenant une chambre de pré-traitement d'un échantillon biologique (4) configurée pour recevoir un échantillon biologique comprenant des composants biologiques tels que des cellules biologiques, ladite chambre de pré-traitement (4) comprenant des corps solides configurés pour causer mécaniquement une séparation de tout ou partie des composants de l'échantillon biologique afin de rendre disponibles tout ou partie desdits composants de l'échantillon biologique pour un traitement d'analyse biologique,caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de dépôt des corps solides dans la chambre de pré-traitement (4) sous forme d'un agglomérat (6) solide, ledit agglomérat (6) comprenant les corps solides et un liant qui lie les corps solides entre eux. Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
L'invention appartient au domaine de l'analyse biologique, et plus particulièrement se rapporte à un procédé de fabrication d'une carte d'analyse biologique comprenant au moins une chambre de pré-traitement d’un échantillon biologique, munie de corps solides. Le pré-traitement comprend une séparation de composants de l'échantillon biologique afin de rendre disponibles lesdits composants de l'échantillon biologique pour un traitement d'analyse biologique. L'échantillon biologique peut être du sang par exemple ou un autre fluide organique, et la séparation des composants peut être par exemple une isolation des éléments figurés du sang ou une lyse de cellules biologiques de l'échantillon biologique.
Arrière-plan technologique
Plusieurs procédés d'analyse d'un échantillon biologique peuvent impliquer la nécessité de rendre disponibles des composants de l'échantillon biologique introduit dans une carte d'analyse biologique. Il est alors nécessaire de mettre en œuvre une étape de pré-traitement, ou de préparation, de l'échantillon biologique dans une chambre de pré-traitement, ou chambre de préparation, de la carte d'analyse biologique.
Par exemple, le traitement d'analyse peut porter sur les seuls éléments figurés (érythrocytes, leucocytes et plaquettes sanguines) d'un échantillon sanguin, et il est nécessaire de mettre en œuvre un pré-traitement pour séparer les éléments figurés et le plasma sanguin. Autre exemple, un immunoessai ou test immunologique est fondé sur la capacité de liaison spécifique entre antigènes et anticorps, voire utilisant de l'immunoglobuline, contenu dans le plasma, ce qui suppose de les isoler d’un échantillon de sang qui les contient. Ou bien encore dans le cadre d'un procédé d'amplification en chaîne par polymérase, plus communément appelé PCR pour l'anglais "polymerase chain reaction", dans lequel la lyse des cellules biologiques permet d'extraire les fragments d'acide désoxyribonucléique, ADN, ou d'acide ribonucléique, ARN, qui seront ensuite amplifiés.
Ainsi, une fois que les composants de l'échantillon biologique ont été rendus disponibles par le pré-traitement, ces composants sont transférés dans d'autres parties de la carte d'analyse pour la mise en œuvre du traitement d'analyse qui permet d'obtenir les résultats d'analyse, ledit traitement d'analyse pouvant comprendre plusieurs étapes. La circulation dans la carte d'analyse de l'échantillon biologique et de ses composants suite au pré-traitement se fait fluidiquement.
L’utilisation de corps solides tels que des billes permet de mettre en œuvre mécaniquement le pré-traitement. Le pré-traitement est mis en œuvre mécaniquement en ce sens qu'il ne fait pas essentiellement appel à des réactions chimiques avec les corps solides. Par exemple, une lyse obtenue au moyen d'un tensioactif ou détergent faisant éclater les cellules par dissolution ou destruction de la membrane est une lyse chimique, et non mécanique. A l'inverse, la lyse peut être obtenue par des moyens mécaniques qui, par une pression physique des corps solides sur les membranes des cellules biologiques, provoquent la rupture desdites membranes. Par exemple, des billes magnétiques sont utilisées. Ces billes magnétiques sont mélangées à l'échantillon et soumises à l'effet d'un champ magnétique extérieur variable qui cause un mouvement de brassage des billes magnétiques dans l'échantillon, au cours duquel le contact entre les billes magnétiques et les cellules biologiques entraîne la rupture des membranes de celles-ci. Les corps solides tels que les billes peuvent être utilisés pour mettre en œuvre la séparation des composants de l'échantillon. Par exemple, des billes optionnellement magnétiques sont utilisées. Ces billes sont mélangées à l'échantillon et soumises à des ondes de pression fluidique afin de les brasser dans l’échantillon, au cours duquel le contact entre les billes et les éléments figurés du sang total entraîne leur séparation.
Ces billes peuvent être prédisposées dans une chambre de pré-traitement d’échantillon d'une carte d'analyse qui est configurée pour recevoir l'échantillon biologique généralement sous forme liquide. Lors de la fabrication d'une carte d'analyse, des billes sont fournies en suspension dans une solution liquide, typiquement de l'eau, et ce mélange liquide est déposé dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon. Ce dépôt peut par exemple être de 4 µL ou 5 µL et peut par exemple être fait manuellement avec une pipette doseuse, ou en utilisant un robot. Le mélange liquide ainsi déposé dans la chambre de pré-traitement est ensuite séché. Une fois le séchage effectué, les billes sont disponibles dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon qui va recevoir l'échantillon biologique.
Une telle approche présente plusieurs inconvénients. Le séchage du mélange liquide nécessite d'exposer le dépôt de mélange à l'air libre pendant une durée suffisante pour sécher le mélange déposé. Le séchage prend du temps et ralentit donc le processus de fabrication de la carte d'analyse, puisque la carte d'analyse ne peut être refermée et scellée tant que le séchage n'est pas terminé, tout en ayant une fabrication suffisamment avancée pour permettre la mise en place du mélange. Pour diminuer le temps de séchage, il est préférable de répartir le volume à déposer en plusieurs dépôts de petit volume de mélange dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon, à distance les uns des autres afin qu'ils restent distincts, plutôt qu'un unique dépôt contenant le volume entier de mélange. Toutefois, une telle répartition spatiale du dépôt nécessite une surface suffisante dans la chambre de pré-traitement, ce qui entre en conflit avec les exigences de miniaturisation et d'économie de matière inhérente à la fabrication d'un consommable tel que la carte d'analyse.
Le dépôt de mélange en lui-même peut être difficile. Les billes ont tendance à sédimenter dans le mélange à déposer. Par conséquent, les billes ont tendance à se déposer au fond du réservoir de l'outil utilisé pour la dépose, d'autant plus lorsque cet outil est utilisé de manière intermittente, intermittence imposée par la nécessité de sécher les dépôts de mélange, ce qui empêche une continuité de fabrication. Il peut en résulter une hétérogénéité dans le mélange déposé.
Il est possible d'augmenter la concentration des billes dans le mélange, afin de pouvoir se contenter de déposer un moindre volume de mélange. Toutefois, une trop forte concentration de billes dans le mélange peut en rendre la manipulation délicate, compliquant voire empêchant le dépôt du mélange.
Présentation de l'invention
L'invention vise donc à permettre la fabrication d'une carte d'analyse biologique comprenant une chambre de pré-traitement de l’échantillon munie de corps solides configurés pour causer mécaniquement une séparation de composants d'un échantillon biologique qui soit rapide et simple à mettre en œuvre, en particulier concernant la mise en place des corps solides dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon biologique.
A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrication d'une carte d'analyse biologique comprenant une chambre de pré-traitement d'un échantillon biologique configurée pour recevoir un échantillon biologique comprenant des composants biologiques tels que des cellules biologiques, ladite chambre de pré-traitement comprenant des corps solides configurés pour causer mécaniquement une séparation de tout ou partie des composants de l'échantillon biologique afin de rendre disponibles tout ou partie desdits composants de l'échantillon biologique pour un traitement d'analyse biologique, le procédé comprenant une étape de dépôt des corps solides dans la chambre de pré-traitement sous forme d'un agglomérat solide, ledit agglomérat comprenant les corps solides et un liant qui lie les corps solides entre eux.
L'invention, en introduisant la fabrication et la dépose d'un agglomérat de corps solides, permet une mise en place aisée et rapide des corps solides dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon, ne nécessitant pas d'immobiliser la carte d'analyse pendant une durée de séchage. Comme le séchage ne s'effectue plus dans la chambre de pré-traitement, il n'y a plus d'exigence d'espace suffisant pour permettre d'étaler le mélange en plusieurs gouttes distinctes afin d'accélérer le séchage, et des contraintes de dimension ou de forme de la chambre de pré-traitement peuvent être relaxées.
L'invention est avantageusement complétée par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon leurs différentes combinaisons possibles.
Selon une caractéristique de l'invention, le liant est soluble dans l'eau.
Selon une caractéristique de l'invention, les corps solides sont magnétiques, et sont donc aptes à être déplacés par un champ magnétique extérieur à la carte d’analyse.
Selon une caractéristique de l'invention, les corps solides sont des billes métalliques.
Selon une caractéristique de l'invention, le liant contient majoritairement des glucides.
Selon une caractéristique de l'invention, l'agglomérat comprend au moins 100 corps solides.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape préalable de formation de l'agglomérat, comprenant les étapes suivantes : a) dépôt d'un volume de mélange de corps solides et de liant sur une surface de séchage, formant un dépôt de mélange, b) séchage du volume de mélange pour obtenir un agglomérat sur la surface de séchage, c) retrait de l'agglomérat de la surface de séchage.
Selon une caractéristique de l'invention, de préférence, à l'étape a), le mélange est déposé sous forme d'une goutte, et le volume de mélange est inférieur à 12 µL.
Selon une caractéristique de l'invention, à l'étape c), le retrait de l'agglomérat de la surface de séchage est effectué par succion de l'agglomérat.
L'invention concerne également une carte d'analyse fabriquée selon le procédé de l'invention, la carte d'analyse biologique comprenant une chambre de pré-traitement configurée pour recevoir un échantillon biologique comprenant des composants biologiques tels que des cellules biologiques, ladite chambre de pré-traitement (4) comprenant des corps solides configurés pour causer une séparation de tout ou partie des composants biologiques de l'échantillon biologique afin de rendre disponibles tout ou partie desdits composants de l'échantillon biologique pour un traitement d'analyse biologique, les corps solides dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon étant présents sous forme d'un agglomérat solide, ledit agglomérat comprenant les corps solides et un liant qui lie les corps solides entre eux.
Présentation des figures
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Claims (10)
- Procédé de fabrication d'une carte d'analyse (1) biologique comprenant une chambre de pré-traitement d'un échantillon biologique (4) configurée pour recevoir un échantillon biologique comprenant des composants biologiques tels que des cellules biologiques, ladite chambre de pré-traitement (4) comprenant des corps solides configurés pour causer mécaniquement une séparation de tout ou partie des composants de l'échantillon biologique afin de rendre disponibles tout ou partie desdits composants de l'échantillon biologique pour un traitement d'analyse biologique, caractérisé en ce que le procédé comprend une étape de dépôt des corps solides dans la chambre de pré-traitement (4) sous forme d'un agglomérat (6) solide, ledit agglomérat (6) comprenant les corps solides et un liant qui lie les corps solides entre eux.
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel le liant est soluble dans l'eau.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les corps solides sont magnétiques, et sont donc aptes à être déplacés par un champ magnétique extérieur à la carte d’analyse.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les corps solides sont des billes métalliques.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le liant contient majoritairement des glucides.
- Procédé selon l'une quelconques des revendications précédentes, dans lequel l'agglomérat (6) comprend au moins 100 corps solides.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comprenant une étape préalable de formation de l'agglomérat (6), comprenant les étapes suivantes :
a) dépôt d'un volume (20) de mélange de corps solides et de liant sur une surface de séchage (22), formant un dépôt de mélange,
b) séchage du volume (20) de mélange pour obtenir un agglomérat (6) sur la surface de séchage,
c) retrait de l'agglomérat (6) de la surface de séchage (22). - Procédé selon la revendication précédentes, dans lequel à l'étape a), le mélange est déposé sous forme d'une goutte (21), et le volume (20) de mélange est inférieur à 12 µL.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel à l'étape c), le retrait de l'agglomérat (6) de la surface de séchage (22) est effectué par succion de l'agglomérat (6).
- Carte d'analyse biologique (1) comprenant une chambre de pré-traitement (4) configurée pour recevoir un échantillon biologique comprenant des composants biologiques tels que des cellules biologiques, ladite chambre de pré-traitement (4) comprenant des corps solides configurés pour causer une séparation de tout ou partie des composants biologiques de l'échantillon biologique afin de rendre disponibles tout ou partie desdits composants de l'échantillon biologique pour un traitement d'analyse biologique,
caractérisé en ce que les corps solides dans la chambre de pré-traitement de l’échantillon (4) sont présents sous forme d'un agglomérat (6) solide, ledit agglomérat (6) comprenant les corps solides et un liant qui lie les corps solides entre eux.
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