WO1988004051A1 - Biological treatment method by using ultrasound, particularly for immuno-hematological tests - Google Patents

Biological treatment method by using ultrasound, particularly for immuno-hematological tests Download PDF

Info

Publication number
WO1988004051A1
WO1988004051A1 PCT/FR1987/000468 FR8700468W WO8804051A1 WO 1988004051 A1 WO1988004051 A1 WO 1988004051A1 FR 8700468 W FR8700468 W FR 8700468W WO 8804051 A1 WO8804051 A1 WO 8804051A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
ultrasound
frequency
container
ultrasonic
Prior art date
Application number
PCT/FR1987/000468
Other languages
French (fr)
Inventor
Zhao Qiu Wang
Frédéric PATAT
Claude Ropars
Léandre Georges POURCELOT
Original Assignee
Universite François Rabelais
Centre Hospitalier Regional De Tours
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universite François Rabelais, Centre Hospitalier Regional De Tours filed Critical Universite François Rabelais
Publication of WO1988004051A1 publication Critical patent/WO1988004051A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/28Mechanical auxiliary equipment for acceleration of sedimentation, e.g. by vibrators or the like
    • B01D21/283Settling tanks provided with vibrators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/554Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being a biological cell or cell fragment, e.g. bacteria, yeast cells
    • G01N33/555Red blood cell

Definitions

  • the invention relates to biological treatments, and in particular immuno-hematological tests.
  • Agglutination a basic technique in immunology, is a complex phenomenon leading to the clustering of cells such as red blood cells or bacteria or even viruses.
  • a biological liquid medium which can be defined as comprising water associated with a suitable buffer electrolyte (physiological saline), and containing proteins in solution.
  • An immunoassay also involves antigens (or antigenic sites) and antibodies.
  • the antigens can be the elements in suspension themselves, in which case the antibodies are present in solution in the liquid medium. Conversely, antibodies. can be carried by suspended particles, the antigens then being in solution.
  • the biological liquid to be tested is contained in containers which are sometimes still test tubes, or, better, a microtiter plate, defining a two-dimensional network of capsules capable of each receiving a sample.
  • the response to the test essentially depends on the distribution of the optical density existing in each capsule, after a more or less long time, depending on the reaction. We know how to make an automatic measurement of this image. We also know how to automate some of the preparation phases of immunological tests.
  • the agglutination phase proper can be carried out by using medium devices, such as enzymes, macromolecules, polycations, antiglobulins, or others.
  • medium devices such as enzymes, macromolecules, polycations, antiglobulins, or others.
  • we can either allow the red cells (or others) to sediment under the effect of gravitation, or centrifuge the micro-titration plate.
  • Centrifuging the microtiter plates further accelerates the reaction; however, the centrifugation effect causes systematic red cell sedimentation - agglutinated or not - at the bottom of the capsules.
  • the present invention improves the situation.
  • a first object of the invention is to make it possible to accelerate and / or amplify agglutination.
  • Another object of the invention is to further accelerate the sedimentation, to avoid recourse to centrifugation, as much as possible.
  • Another object of the invention is to allow red cells (or others) to be resuspended, by simple and automatable means, in cases where such an operation is necessary.
  • the invention makes use of ultrasound for this purpose, in a particular way.
  • the present invention is based on observations of another nature.
  • the particles suspended in a liquid medium are electrically charged.
  • erythrocytes For its part, the agglutination of erythrocytes (or erythrocytes) occurs when the suspension allows antibodies to be attached to antigenic structures.
  • the invention applies first of all to a biological treatment process, in which a container is placed a biological liquid medium containing particles in suspension, this medium and these particles. being associated one with antibodies, the other with antigens, so that an immunological reaction can be established between the antibodies and the antigens and possibly lead to agglutination of the particles.
  • a coherent beam of ultrasound is applied to the liquid medium, at a frequency between 0.1 and 100 MHz, preferably between 0.5 and 20 MHz, approximately, capable of producing radiation forces favoring the grouping of these particles.
  • the power density of the ultrasound beam can range from 0.1 to 100 W / cm 2 , preferably from 0.5 to 20 W / cm 2 , approximately.
  • the container (test tube, or better, microtiter plate) is placed externally in contact with an ultrasound transfer medium, in principle a liquid such as water.
  • an ultrasound transfer medium in principle a liquid such as water.
  • transfer medium a flexible medium such as a silicone-based material.
  • the direction of the ultrasonic field in the container is substantially aligned on the vertical thereof.
  • the liquid medium is water associated with a pH buffer and containing proteins in solution, and the particles are cells or microparticles capable of forming reaction substrate.
  • the liquid medium is a solution of red blood cells at low concentration.
  • the particles are latex microparticles.
  • the ultrasound beam is applied so as to establish a substantially stationary regime in a direction of space, but in a non-uniform or non-continuous manner (in space and / or in the time).
  • the container will constitute a sort of resonant cavity for ultrasound.
  • the coherence of the acoustic field it can be defined as follows: the coherence time of the acoustic field must be greater than the time of the waves going back and forth in the container.
  • the red cells aggregate in bundles, trapped in the vibration bellies, and which are the seat of the agglutination reaction. When these packets reach a certain critical size, they fall or sediment, creating a pellet at the bottom of the container. At this time, the application of the sound field can be stopped.
  • the pellet has agglutinated red cells (practically irreversible reaction) at the same time as simply aggregated red cells (substantially reversible reaction).
  • Another particularly interesting way of operating is to wobble slightly. the frequency of the sound field.
  • this wobulation is carried out so as to slowly lower the vibration bellies towards the bottom of the container. It can also be moved in the opposite direction, if one wishes to carry out a resuspension of the red cells, agglutinated or not.
  • the invention makes it possible to accelerate the agglutination reactions, without altering the results.
  • the reagents and procedures used to date can therefore be retained.
  • Another aspect of the invention relates precisely to such weak reactions.
  • centrifugation to accelerate sedimentation.
  • the implementation of this centrifugation is in itself delicate; in particular, a large radius of gyration is required, so that centrifugation produces homogeneous effects on all the containers (microplate tubes or capsules).
  • centrifugation sediments all the red cells, aggregated or agglutinated. A re-solution of the aggregated red cells - also a very delicate operation - is therefore necessary.
  • the invention also makes it possible to carry out this solution solution by ultrasound. Although the same type of acoustic field can be used for this purpose as previously, it currently seems preferable for the ultrasound beam to be focused, on the liquid medium contained in the container.
  • the invention makes it possible in most cases to avoid centrifugation. But, when this remains necessary, the re-solution can be obtained in a simple manner by ultrasound, avoiding breaking the small aggregates.
  • Certain immuno-hematological procedures such as the COOMBS test (reaction amplified by antiglobulins) require one or more washes of the red cell suspension.
  • a conventional washing comprises the following stages: centrifugation, aspiration of the supernatant, redistribution of the washing liquid, resuspension.
  • the invention also relates to a biological treatment installation, which comprises an ultrasound cell, suitable for applying a coherent beam of ultrasound, of frequency between 0.1 and 100 MHz, to at least one container containing a biological liquid medium with some by suspended particles, the beam being capable of producing radiation forces favoring the regrouping of these particles.
  • FIG. 1 is a block diagram recalling the different phases of an immunohematology test
  • Figure 1A is a block diagram similar to Figure 1, for the case where the implementation of the test requires centrifugation;
  • FIG. 2A is a simplified diagram, in section, of a first experimental device for implementing the invention
  • FIG. 2B is a simplified diagram, also in section, of a second device for implementing the invention.
  • FIG. 3 is a time diagram showing a wobulated signal as a function of time
  • Figures 3A and 3B are spatial diagrams showing the effect of the wobulation of Figure 3;
  • FIG. 4 is a simplified diagram, in section, of another device for implementing the invention.
  • FIG. 5 is a simplified diagram, also in section, of yet another experimental device for the implementation of the invention.
  • FIG. 6 is a simplified diagram, in section, of a variant of the experimental device of FIG. 5.
  • the invention can be applied to different types of biological suspensions, in which the elements in suspension can be living elements, such as red blood cells, bacteria or viruses, or else inert particles such as latex or carbon microbeads. Unless otherwise stated, this detailed description concerns the case where the elements in suspension are red blood cells or red blood cells.
  • microplates A common model of microplates has 8 x 12, or 96 elementary containers, also called capsules.
  • capsules One could also use any other container comprising a multiplicity of capsules or cells arranged in a two-dimensional network.
  • the first step 11 (FIGS. 1 and 1A) consists in the automatic filling of the microplates, which comprises:
  • a suitable diluting agent such as physiological saline
  • a microsyringe dispenser can, in less than a minute, dilute and distribute the reagents in the 96 capsules of the microplate.
  • the next step 12 is the incubation, during which the agglutination reaction takes place or not.
  • the reaction involved is a strong reaction, either by itself or by the fact that we are using medium devices (enzymes, macromolecules, polycations, antiglobulin, for example), we can be satisfied with simply sedimenting red cells, under the effect of gravitation, as illustrated by step 17 of Figure 1.
  • step 18 If there is agglutination, a sedimentation pellet is present at the bottom of the capsule. Otherwise, it is covered in a uniform manner.
  • the acquisition of the measurements can therefore be automated, since it is a priori a measurement of optical density through the capsule at different points.
  • FIG. 1A relates to the case of a slow or weak agglutination reaction. After incubation, or during it, centrifugation 13 is usually carried out, which accelerates the reaction, concentrating all the red cells, agglutinated or not, at the bottom of the capsules. Of course, additional steps are necessary to read the age.
  • a first way of proceeding consists in tilting the microplates at an angle of approximately 75 ° relative to the horizontal, for a time of approximately 5 minutes, in order to observe different images which make it possible to quantify the agglutination. This process is tricky to implement, especially when full automation is desired.
  • Another way of proceeding consists in performing successive agitations of the microplates, at slow speed, to resuspend the free red cells, that is to say those which have been sedimented, but are not agglutinated. Again, the handling is delicate, and there is often a loss of sensitivity due to agitation, in the case where the reaction is weak, and where consequently the agglutinates are small. In addition, this process is also difficult to automate, because it requires manipulation of the microplates.
  • optical density readings and the processing of the results can be carried out according to steps 18 and 19 similar to those of FIG. 1.
  • FIG. 2A We see a microplate 21, mounted in the upper part of a container 20 filled with a liquid 29 such as water.
  • a high-frequency generator 23 excites an ultrasonic transducer 24, which applies an acoustic field to a reflector 25 positioned to return this field to the row of capsules 22i of the microplate 21.
  • the reflector 25 can be moved, so as to allow the insonification of any one of the rows of capsules 22-1 to 22-n that the microplate 21 comprises.
  • FIG. 2B A variant of this device is illustrated in FIG. 2B.
  • a high frequency generator 23 which feeds a series of transducers 24-1 to 24-n, each insonating a row 22-1 to 22-n of the capsules of the microplate 21.
  • the microplate can be incorporated into the ultrasonic cell thus formed without any modification. Its movement between the filling machine and the image reader can be ensured using a conveyor belt, controlled by a predetermined program.
  • the transducer (s) 24 and possibly the reflector 25 are immersed in the liquid 29, while the microplate 21 is held on the surface of the liquid.
  • the liquid 29 ensures the propagation of the ultrasonic waves in the capsules of the microplate 21.
  • the liquid air interface, both in the microcapsule and for the liquid 29, serves as an almost perfect reflector for establishing a stationary ultrasonic field.
  • FIGS. 2A and 2B have shown that the ultrasonic generator can consist either of pairs (piezoelectric elements / reflector) associated with a motor to insonify each cell, or of a battery of piezoelectric elements which ensures this insonification in a direct manner, and simultaneously, for each cell.
  • Electronic focusing and / or orientation of the beam can be carried out from a matrix of transducers.
  • the frequency of the ultrasound is between 0.5 and 20 MHz, approximately. In most cases, this frequency will be between 1 and
  • the surface power of the ultrasound beam can vary within wide limits depending on the applications. It will preferably be, at the level of the transducers, from 0.5 to 20 watts / square centimeter, most often about 1 to 5 watts / square centimeter.
  • the generator 23 will produce either a monochromatic, continuous or intermittent signal, or a wobulated frequency signal.
  • Monochromatic excitation allows rapid agglomeration of the particle clusters, into two bands each separated by half a wavelength. Stopping the acoustic emission causes rapid sedimentation by simple gravitation, because the sedimentation rate is greater the larger the particle size.
  • the intermittent monochromatic excitation is advantageous for certain applications.
  • the reason is that it makes it possible to obtain effects of resuspension of sedimented but not agglutinated red cells, which can then react again, and agglutinate, again in an accelerated manner, taking into account the application of ultrasound.
  • the ultrasonic field applied to the capsules is vertical. With a vertical field, it seems preferable that the insonification is intermittent.
  • Figure 3 shows a very interesting variant of the invention.
  • This variant makes use of a downward frequency wobulation. More precisely, the excitation frequency varies from f 2 to f 1 , symmetrically around a central value fg, and this with a repetition period, T r .
  • This downward wobulation of frequency makes it possible to move the nodes and the bellies of the ultrasonic field and consequently the heaps of red blood cells towards the bottom of the capsules. This is illustrated schematically in the figures 3A and 3B, where we see that the last node, which is in position A in FIG. 3A, descends in position B at the bottom of the capsule in FIG. 3B, when we go from time to to time t O + T r .
  • the amplitude of wobulation that is to say the difference f 2 -f 1 , essentially depends on the volume of suspension to be insonified, and on the distance between the ultrasonic probe or transducer 24 and the liquid / air interface.
  • a positive reaction is characterized by a veil image, while a negative reaction is characterized by a ring or a point. round at the bottom of the capsules.
  • the image reader will therefore analyze the central optical intensities, and a peripheral network of optical intensity, in each capsule.
  • the ratio of these intensities makes it possible to classify the reaction as positive, negative or doubtful.
  • Reading can also be done only by a network image analysis system, covering the entire surface of the capsule.
  • the threshold values of this report depend on the type of reaction concerned, and these threshold values are previously entered in the corresponding analysis program.
  • the means of the invention allow a substantial acceleration of the carrying out of immunological tests, and above all a complete automation thereof.
  • This example concerns an ABO blood grouping test.
  • the antigens are carried by red blood cells from a group Al donor.
  • the dilution is carried out at 1% in physiological saline (NaCl) at 9%.
  • the antibody is an anti-A test serum, as supplied by the National Center for Blood Transfusion.
  • V denotes the excitation voltage of the transducers in volts
  • T 1 indicates the duration of insonification, in seconds
  • T 2 indicates the duration of sedimentation, in seconds and / or minutes, as the case may be.
  • a control sample was prepared according to the methods of the prior art.
  • the sedimentation time was 30 minutes.
  • the results were strongly positive or positive up to the 1/128 dilution, doubtful for the 1/256 dilution, and negative for the other weaker dilutions.
  • HBS AG research This example concerns a test relating to hepatitis B, known as "HBS AG research".
  • the HBS antigen is sought in the serum of three subjects, denoted respectively Tra, Nal, Dix.
  • the antibodies are carried by sensitized red cells, as well as control antibodies, available in the so-called Hematest VKOl kits sold by the American company Wellcome.
  • the parameters of the ultrasound application are defined as above.
  • each sample is subjected to the test antibody, then to the control reagent, and this first without ultrasound, then with ultrasound, as indicated in Table 2.
  • the response is positive for the test and negative for the control, with a sedimentation time of 40 minutes.
  • the conventional method gave a positive result up to the 1/128 dilution, doubtful for 1/256, and negative for 1/512.
  • This example relates to phenotyping in the Rhesus RH groups, and will be described with reference to Table 3.
  • the antigen consists of the red cells of a donor referenced D EE. These red cells are diluted in suspension at 1% in physiological saline NaCl at 9%.
  • Antibodies are Anti serum tests Anti E and Anti C, sold by the company Ortho Diagnostic Systems.
  • Table 3 shows that the application of ultrasound at the frequency of 3.5 MHz for 20 seconds allows the reading after 2 minutes, with results in accordance with the donor's phenotype.
  • the method according to the invention in many cases makes it possible to avoid the centrifugation phase, and the complications which result therefrom.
  • test container When the test container is a microplate, such washing requires delicate handling of this microplate, during the centrifugation and agitation steps. This prevents automation of the test.
  • it has been proposed to homogenize and disperse suspensions by ultrasound. However, this solution cannot be used in most biological tests, because the homogenization and dispersion effect is linked to the cavitation created by low frequency ultrasound, which causes the destruction of part of the cells.
  • the present invention proposes to operate differently.
  • the capsules of the microplate are sonicated with an ultrasonic beam of relatively high frequency, typically 1 to 10 MHz. It has been observed that, under these conditions, the ultrasonic wave does not cause cavitation, therefore no hemolysis of the cells. Provided that the ultrasonic beam is correctly positioned, so as to create a vortex in the capsules, there is an almost instantaneous resuspension of the red blood cells. Unlike the stirring methods of the prior art, this process is very fast, and easily automated.
  • the reflector 25 is now in FIG. 4 a concave reflector 25C, which allows the ultrasonic beam to be focused on a row of capsules, in such a way that the beam is convergent inside the capsule.
  • the different caps can be insonified by moving the reflector 25-C according to arrow 26.
  • a variant also consists in providing a battery of trans ductors (similar to that of FIG. 2B), but arranged either individually or in combination with each other, to produce in a convergent or wobulated beam at the level of each of the rows of capsules.
  • the invention can be implemented either with a single ultrasonic transducer associated or not with a movable reflector, or with a network of ultrasonic transducers, each of which is capable of exciting, for example one of the capsules of the microplate.
  • the repetition frequency (of the wobulation, or the phase shifts varying with time) is advantageously chosen so that a new cycle of variations begins when the particles which were located at the first node corresponding to the starting frequency of the wobulation reached the first belly corresponding to the frequency of the end of the wobulation, as can be seen from Figures 3A and 3B.
  • the invention allows automated and accelerated hemagglutination in microtiter plates, for testing following:
  • hepatitis B hepatitis B test for syphilis and tetanus antibodies, or other common antibodies
  • the invention also makes it possible to carry out tests of the Coombs type, without any centrifugation or mechanical agitation.
  • resuspension can easily be achieved by producing spherical, that is to say convergent, ultrasound beams directed towards the wall of the capsules. A vortex is thus obtained in the capsules, and an almost instantaneous resuspension of the free particles, that is to say those which are not agglutinated.
  • the advantage is that by operating at high frequency, the homogenization and the resuspension are done without cavitation or destruction of the cells.
  • the automatic device useful for this purpose consists of a distributor, an ultrasonic washing unit, and a supernatant aspirator.
  • carrier cules usable in artificial agglutination reaction, or radioimmunological, or for immuno-enzymatic reactions.
  • the container 30 here consists of a tank, having an inlet port 31 in the lower part, on the left, for receiving, for example, blood.
  • This tank has two outlet ports on the right, at the top an outlet 32H for the plasma, and at the bottom an outlet 32L for the sedimentation pellet.
  • an ultrasonic transducer 34 excited by a generator 33.
  • the opposite wall 35 of the tank 30 is arranged as a reflector.
  • a coherent stationary field is thus developed inside the tank 30. It allows the sedimentation at the level of the 37V bellies of the ultrasonic field. This results in a convection movement, which results in a rise in the locations of the nodes 37N of the ultrasonic field.
  • the optimal width of the sedimentation cell 30 depends on the ultrasonic frequency used.
  • this width is 0.5 cm for whole blood.
  • the assembly of Figure 5 allows, for a concentrated suspension to perform a preliminary separation or pre-separation.
  • the container 40 has, on the left, an inlet 41 for the blood, on the right, exits 42H at the top for the plasma and 42L at the bottom for the base.
  • a generator 43 excites a transducer 44 brought into contact with the upper surface of the liquid present in the container 40.
  • the bottom of the container 40 receives at 45 either a reflector or another ultrasonic transducer, as will be seen below. -after.
  • the member 45 being a pure reflector, the signal produced by the generator 43 is wobbled under the conditions indicated above.
  • the agglomerated clusters are then moved downwards due to this frequency wobulation, or else thanks to an intermittent excitation of the generator, in which case there is alternation of the agglomeration and sedimentation phases.
  • the member 45 is another transducer, the latter is then excited with a signal of the same frequency as the transducer 44, but with a phase shift variable in a linear or quasi-linear fashion over time.
  • This phase shift creates an almost continuous displacement of the nodes and the interference bellies, and causes a displacement of the red blood cells downwards, an effect reinforced by the acceleration of gravity, that is to say gravitation.
  • the advantage of using ultrasound is that in this case the polarization layer usually encountered on the membrane can be greatly reduced or even destroyed by the force of ultrasonic radiation. It depends on the balance between hydraulic forces, viscous forces and forces related to the pressure of ultrasonic radiation.
  • the choice of the ultrasonic frequency depends on the size of the particles to be filtered.
  • the required acoustic intensity depends on the characteristics of the suspension and the transmembrane pressure.
  • the two transducers used work at the same frequency, but with a quasi-linear phase shift over time, and a repetition rate chosen as indicated above.

Abstract

A microtitration plate (21) is immersed into a liquid (29) contained in a container (20). A high frequency generator (23) energizes a transducer (24) of which the ultrasound radiation is reflected by a movable reflector (25) to the rows of capsules (22-i) provided on the microplate (21). With a ultrasound frequency of the order of one Megahertz, there is a considerable acceleration of the aggregation effects on suspended particles by fixation of the antigen to the antibody searched for in immunological tests.

Description

Procédé de traitement biologique par ultrasons, notamment pour tests immuno-hématologiques. Method of biological treatment by ultrasound, in particular for immuno-hematological tests.
L'invention concerne les traitements biologiques, et notamment les tests immuno-hématologiques.The invention relates to biological treatments, and in particular immuno-hematological tests.
L'agglutination, technique de base en immunologie, est un phénomène complexe conduisant à la réunion en amas de cellules telles que les globules rouges ou les bactéries ou encore de virus. On peut aussi utiliser des particules autres que vivantes, l'exemple le plus connu étant celui des microbilles de latex, ou des particules de charbon.Agglutination, a basic technique in immunology, is a complex phenomenon leading to the clustering of cells such as red blood cells or bacteria or even viruses. One can also use particles other than living, the best known example being that of latex microbeads, or particles of carbon.
Ces particules sont en suspension dans un milieu liquide biologique, qui peut être défini comme comprenant de l'eau associée à un électrolyte tampon convenable (sérum physiologique), et contenant en solution des protéines.These particles are suspended in a biological liquid medium, which can be defined as comprising water associated with a suitable buffer electrolyte (physiological saline), and containing proteins in solution.
Un test immunologique fait aussi intervenir des antigènes (ou sites antigéniques) et des anticorps. Les antigènes peuvent être les éléments en suspension eux-mêmes, auquel cas les anticorps sont présents en solution dans le milieu liquide. Inversement, les anticorps. peuvent être portés par les particules en suspension, les antigènes étant alors en solution. Matériellement, le liquide biologique à tester est contenu dans des récipients qui sont parfois encore des tubes à essais, ou, mieux, une plaque de microtitration, définissant un réseau bidimensionnel de capsules propres à recevoir chacune un échantillon.An immunoassay also involves antigens (or antigenic sites) and antibodies. The antigens can be the elements in suspension themselves, in which case the antibodies are present in solution in the liquid medium. Conversely, antibodies. can be carried by suspended particles, the antigens then being in solution. Materially, the biological liquid to be tested is contained in containers which are sometimes still test tubes, or, better, a microtiter plate, defining a two-dimensional network of capsules capable of each receiving a sample.
La réponse au test dépend essentiellement de la répartition de la densité optique existant dans chaque capsule, au bout d'un temps plus ou moins long, selon la réaction. On sait faire une mesure automatique de cette image. On sait de même automatiser certaines des phases de préparation des tests immunologiques.The response to the test essentially depends on the distribution of the optical density existing in each capsule, after a more or less long time, depending on the reaction. We know how to make an automatic measurement of this image. We also know how to automate some of the preparation phases of immunological tests.
La phase d'agglutination proprement dite, peut être conduite en recourant à des artifices de milieu, comme des enzymes, macromolécules, polycations, antiglobulines, ou autres. Actuellement, on peut soit laisser sédimenter les hématies (ou autres) sous l'effet de la gravitation, soit centrifuger la plaque de micro-titration.The agglutination phase proper, can be carried out by using medium devices, such as enzymes, macromolecules, polycations, antiglobulins, or others. Currently, we can either allow the red cells (or others) to sediment under the effect of gravitation, or centrifuge the micro-titration plate.
La technique de sédimentation libre demande un temps assez long, que l'on a pu réduire un peu en utilisant des plaques à capsules en forme d'escalier (OLYMPUS).The free sedimentation technique requires a fairly long time, which we have been able to reduce a little by using stair-shaped capsule plates (OLYMPUS).
La centrifugation des plaquettes de microtitration accélère davantage la réaction ; cependant, l'effet de centrifugation provoque une sédimentation systématique des hématies - agglutinées ou non - au fond des capsules. On peut alors recourir à différentes techniques complémentaires, qui prennent du temps : inclinaison des plaques à température un peu plus élevée, ou bien remise en suspension des hématies libres, par exemple par agitations successives à vitesse lente. Ces techniques, délicates à mettre en oeuvre, ne sont guère automatisables.Centrifuging the microtiter plates further accelerates the reaction; however, the centrifugation effect causes systematic red cell sedimentation - agglutinated or not - at the bottom of the capsules. We can then use different complementary techniques, which take time: tilting the plates at a slightly higher temperature, or resuspending the free red cells, for example by successive agitations at slow speed. These techniques, which are difficult to implement, cannot be automated.
De plus, elles sont de nature à introduire une perte de sensibilité , notamment lorsqu on centrifuge un milieu qui est le siège d'une faible réaction, où les agglutinats sont petits.In addition, they are likely to introduce a loss of sensitivity, especially when a medium is centrifuged. is the site of a weak reaction, where the agglutinates are small.
Le temps de sédimentation et donc de formation de l'image, limite donc les performances des appareils de test actuellement utilisés.The time of sedimentation and therefore of image formation, therefore limits the performance of the test devices currently used.
La présente invention vient améliorer la situation.The present invention improves the situation.
Un premier but de l'invention est de permettre d'accélérer et/ou d'amplifier l'agglutination.A first object of the invention is to make it possible to accelerate and / or amplify agglutination.
Un autre but de l'invention est d'accélérer en outre la sédimentation, pour éviter le recours à la centrifugation, autant que possible.Another object of the invention is to further accelerate the sedimentation, to avoid recourse to centrifugation, as much as possible.
L'invention a encore pour but de permettre la remise en suspension d'hématies (ou autres), par des moyens simples et automatisables, dans les cas où une telle opération est nécessaire.Another object of the invention is to allow red cells (or others) to be resuspended, by simple and automatable means, in cases where such an operation is necessary.
L'invention fait intervenir à cet effet des ultrasons, d'une manière particulière.The invention makes use of ultrasound for this purpose, in a particular way.
L'usage d'ultrasons en milieu vivant a déjà fait l'objet de plusieurs observations.The use of ultrasound in a living environment has already been the subject of several observations.
La formation d'amas de globules rouges, toutes les demilongueurs d'onde, dans un embryon de poulet vivant, a été constatée dans l'article : "A microscope viewing ultrasonic iradiation chamber", J.B. POND, B. WOODWARD et MARY DYSON, Phys. Med. Biol., 1971, Vol. 16, N° 3, pp 521-524. Une simulation numérique de la formation des amas a été proposée ultérieurement : "Blood cell banding in ultrasonic standing wave fields : a physical analysis" GAIL TER HAAR et S.J. WYARD, Ultrasound in Med. & Biol., Vol. 4, pp 111, 123, Pergamon Press, 1978. Ces publications prennent en compte :The formation of clusters of red blood cells, all half-length wavelengths, in a living chicken embryo, was noted in the article: "A microscope viewing ultrasonic iradiation chamber", JB POND, B. WOODWARD and MARY DYSON, Phys. Med. Biol., 1971, Vol. 16, No. 3, pp 521-524. A numerical simulation of the formation of the clusters was proposed later: "Blood cell banding in ultrasonic standing wave fields: a physical analysis" GAIL TER HAAR and SJ WYARD, Ultrasound in Med. & Biol., Vol. 4, pp 111, 123, Pergamon Press, 1978. These publications take into account:
- la force dite "pression de radiation", connue depuis longtemps, du moins lorsqu'il s'agit de l'effet d'une onde acoustique stationnaire sur une sphère en milieu non visqueux ;- the so-called "radiation pressure" force, known for a long time, at least when it is a question of the effect of a standing acoustic wave on a sphere in a non-viscous medium;
- l'effet de viscosité ("viscous drag") ;- the viscosity effect ("viscous drag");
- les forces interparticulaires, qui existent lorsque plusieurs corps voisins sont soumis au champ ultrasonore stationnaire ; et- the interparticle forces, which exist when several neighboring bodies are subjected to the stationary ultrasonic field; and
- des effets secondaires dus à la présence de bulles de gaz, aux distorsions subies par l'onde acoustique (forces d'Oosen, ou "Oosen-type forces"), ainsi qu'aux variations de la viscosité en fonctions de la température.- side effects due to the presence of gas bubbles, distortions to the acoustic wave (Oosen forces, or "Oosen-type forces"), as well as variations in viscosity as a function of temperature.
Plus récemment, l'Article "Interparticle forces on red blood cells in a standing wave field" M.A. H. WEISER et R.E. APFEL, Acustica 56 (2), pp 114-128, 1984, a proposé une analyse de la force intercellulaire dans un champ d'ondes acoustiques stationnaires, et en a déduit la position d'équilibre de deux hématies pour une fréquence acoustique déterminée.More recently, the article "Interparticle forces on red blood cells in a standing wave field" MAH WEISER and RE APFEL, Acustica 56 (2), pp 114-128, 1984, proposed an analysis of the intercellular force in a field of stationary acoustic waves, and deduced therefrom the equilibrium position of two red cells for a determined acoustic frequency.
Cependant ces calculs ne sont valides que dans le cas de distances interparticulaires élevées.However, these calculations are only valid in the case of long interparticle distances.
L'observation de POND, WOODWARD et DYSON, et les analyses qu'elle a suscitées, concernent des expérimentations in vivo.The observation of POND, WOODWARD and DYSON, and the analyzes which it gave rise to, relate to in vivo experiments.
A côté de cela, une observation in vitro a été rendue publique : "Ségrégation and sédimentation of red blood cells in ultrasonic standing waves", N. VASHON BAKER, Nature 239, oct(13), 1972, pp 398-399. L'auteur constate que, dans des récipients de polystyrène contenant du sang complet ou des cultures de celui-ci, la sédimentation naturelle des hématies est grandement accélérée, sous un champ acoustique de 3W/cm2 à 1MHz. Sont également relevés d'une part l'in- fluence de la densité en globules rouges de la suspension, d'autre part le fait que la sédimentation accélérée n'est observée que lorsque le champ acoustique se propage horizontalement (ségrégation selon des bandes de sédimentation verticales). N.V. BAKER en tire que la ségrégation n'est pas due à des forces de Bernouilli, comme suggéré par POND, WOODWARD et DYSON, mais plutôt à des courants de convection provoqués par la variation périodique de la densité des suspensions cellulaires.Besides this, an in vitro observation has been made public: "Segregation and sedimentation of red blood cells in ultrasonic standing waves", N. VASHON BAKER, Nature 239, Oct (13), 1972, pp 398-399. The author notes that, in polystyrene containers containing whole blood or cultures thereof, the natural sedimentation of red blood cells is greatly accelerated, under an acoustic field of 3W / cm 2 at 1 MHz. On the one hand are also noted the fluence of the red blood cell density of the suspension, on the other hand the fact that accelerated sedimentation is observed only when the sound field propagates horizontally (segregation according to vertical sedimentation bands). NV BAKER draws from this that segregation is not due to Bernouilli forces, as suggested by POND, WOODWARD and DYSON, but rather to convection currents caused by the periodic variation of the density of cell suspensions.
La présente invention a pour point de départ des observations d'une autre nature.The present invention is based on observations of another nature.
Les particules en suspension dans un milieu liquide se chargent électriquement.The particles suspended in a liquid medium are electrically charged.
Les forces élémentaires qui entrent en jeu sont :The elementary forces that come into play are:
- la répulsion électrostatique due à la double couche électrique ; et- electrostatic repulsion due to the electric double layer; and
- l'attraction de type LONDON - VAN DER WAALS .- the LONDON - VAN DER WAALS type attraction.
Dans l'exemple du sang humain, ces forces ont pour effet que les globules rouges s'agrègent, en présence de pontages macromoléculaires, à la façon de "piles d'assiettes".In the example of human blood, these forces cause the red blood cells to aggregate, in the presence of macromolecular bypasses, in the manner of "stacks of plates".
De son côté, l'agglutination des hématies (ou érythrocytes) intervient lorsque la suspension permet une fixation d'anticorps sur des structures antigéniques.For its part, the agglutination of erythrocytes (or erythrocytes) occurs when the suspension allows antibodies to be attached to antigenic structures.
Il a maintenant été constaté que, compte-tenu des propriétés électriques et physicochimiques des globules rouges, les réactions d'agglutination érythrocytaire sont substantiellement améliorées sous l'effet des ultrasons.It has now been found that, taking into account the electrical and physicochemical properties of red blood cells, erythrocyte agglutination reactions are substantially improved under the effect of ultrasound.
L'invention s'applique tout d'abord à un procédé de traitement biologique, dans lequel on place dans un récipient un milieu liquide biologique contenant des particules en suspension, ce milieu et ces particules. étant associées l'un à des anticorps, l'autre à des antigènes, de sorte qu'une réaction immunologique peut s'établir entre les anticorps et les antigènes et conduire éventuellement à une agglutination des particules. Selon l'invention, on applique au milieu liquide un faisceau cohérent d'ultrasons, à une fréquence comprise entre 0,1 et 100 MHz, de préférence comprise entre 0,5 et 20 MHz, environ, capable de produire des forces de radiation favorisant le regroupement de ces particules.The invention applies first of all to a biological treatment process, in which a container is placed a biological liquid medium containing particles in suspension, this medium and these particles. being associated one with antibodies, the other with antigens, so that an immunological reaction can be established between the antibodies and the antigens and possibly lead to agglutination of the particles. According to the invention, a coherent beam of ultrasound is applied to the liquid medium, at a frequency between 0.1 and 100 MHz, preferably between 0.5 and 20 MHz, approximately, capable of producing radiation forces favoring the grouping of these particles.
On peut ainsi utiliser ces forces de radiation pour favoriser une réaction d'agglutination des particules ou encore pour favoriser l'échange du milieu liquide biologique, à des fins de lavage, les particules étant regroupées.These radiation forces can thus be used to promote an agglutination reaction of the particles or even to promote the exchange of the biological liquid medium, for washing purposes, the particles being grouped together.
La densité de puissance du faisceau d'ultrasons peut aller de 0,1 à 100 W/cm2, de préférence de 0,5 à 20 W/cm2, environ.The power density of the ultrasound beam can range from 0.1 to 100 W / cm 2 , preferably from 0.5 to 20 W / cm 2 , approximately.
Pratiquement, le récipient (tube à essais, ou mieux, plaque de microtitration) est mis extérieurement au contact d'un milieu de transfert d'ultrasons, en principe d'un liquide tel que de l'eau. En variante on peut utiliser, comme milieu de transfert, un milieu souple tel qu'un matériau à base de silicone.In practice, the container (test tube, or better, microtiter plate) is placed externally in contact with an ultrasound transfer medium, in principle a liquid such as water. As a variant, it is possible to use, as transfer medium, a flexible medium such as a silicone-based material.
Avantageusement, la direction du champ ultrasonore dans le récipient est sensiblement alignée sur la verticale de celui-ci.Advantageously, the direction of the ultrasonic field in the container is substantially aligned on the vertical thereof.
Plus restrictivement, le milieu liquide est de l'eau associée à un tampon de pH et contenant des protéines en solution, et les particules sont des cellules ou des microparticules propres à former substrat de réaction.More restrictively, the liquid medium is water associated with a pH buffer and containing proteins in solution, and the particles are cells or microparticles capable of forming reaction substrate.
Dans une application particulière, le milieu liquide est une solution d'hématies à faible concentration. Dans une autre application, les particules sont des microparticules de latex.In a particular application, the liquid medium is a solution of red blood cells at low concentration. In another application, the particles are latex microparticles.
Selon un aspect de l'invention, le faisceau d'ultrasons est appliqué de manière à établir un régime sensiblement stationnaire dans une direction de l'espace, mais de façon non uniforme, ou non continue (dans l'espace et/ou dans le temps).According to one aspect of the invention, the ultrasound beam is applied so as to establish a substantially stationary regime in a direction of space, but in a non-uniform or non-continuous manner (in space and / or in the time).
En d'autre termes, il doit s'agir d'un champ acoustique "non progressif", c'est-à-dire qui ne se propage pas indéfiniment. Quoique les modes propres en soient très difficiles à définir, le récipient va constituer une sorte de cavité résonante pour les ultrasons.In other words, it must be a "non-progressive" sound field, that is to say one that does not propagate indefinitely. Although the proper modes are very difficult to define, the container will constitute a sort of resonant cavity for ultrasound.
Quant à la cohérence du champ acoustique, elle peut être définie comme suit : le temps de cohérence du champ acoustique doit être supérieur au temps d'aller-retour des ondes dans le récipient.As for the coherence of the acoustic field, it can be defined as follows: the coherence time of the acoustic field must be greater than the time of the waves going back and forth in the container.
Il est possible d'opérer par interruptions répétées du champ acoustique.It is possible to operate by repeated interruptions of the acoustic field.
Pendant l'application du champ, les hématies s'agrègent en paquets, piégés dans les ventres de vibration, et qui sont le siège de la réaction d'agglutination. Lorsque ces paquets atteignent une certaine taille critique, ils tombent ou sédimentent, créant un culot au fond du récipient. A ce moment, l'application du champ acoustique peut être interrompue.During the application of the field, the red cells aggregate in bundles, trapped in the vibration bellies, and which are the seat of the agglutination reaction. When these packets reach a certain critical size, they fall or sediment, creating a pellet at the bottom of the container. At this time, the application of the sound field can be stopped.
Or, le culot comporte des hématies agglutinées (réaction pratiquement irréversible) en même temps que des hématies simplement agrégées (réaction sensiblement réversible).However, the pellet has agglutinated red cells (practically irreversible reaction) at the same time as simply aggregated red cells (substantially reversible reaction).
Une autre façon d'opérer, particulièrement intéressante, consiste à wobuler légèrement. la fréquence du champ acoustique. De préférence, cette wobulation est conduite de manière à faire descendre lentement les ventres de vibration vers le fond du récipient. Elle peut aussi être déplacée en sens inverse, si l'on veut réaliser une remise en suspension des hématies, agglutinées ou non.Another particularly interesting way of operating is to wobble slightly. the frequency of the sound field. Preferably, this wobulation is carried out so as to slowly lower the vibration bellies towards the bottom of the container. It can also be moved in the opposite direction, if one wishes to carry out a resuspension of the red cells, agglutinated or not.
L'homme de l'art comprendra qu'il faut donc choisir l'amplitude et la vitesse de cette wobulation en fonction de la rapidité de la ou des réactions d'agglutination en présence desquelles on se trouve.Those skilled in the art will understand that it is therefore necessary to choose the amplitude and the speed of this wobulation as a function of the speed of the agglutination reaction (s) in the presence of which one is.
Une autre constatation très importante a été faite : l'invention permet d'accélérer les réactions d'agglutination, sans en altérer les résultats. Les réactifs et les modes opératoires utilisés jusqu'à présent peuvent donc être conservés.Another very important observation has been made: the invention makes it possible to accelerate the agglutination reactions, without altering the results. The reagents and procedures used to date can therefore be retained.
Il semble par contre que la sensibilité des tests soit augmentée, en particulier pour les réactions d'agglutination faibles.On the other hand, it seems that the sensitivity of the tests is increased, in particular for weak agglutination reactions.
Un autre aspect de l'invention concerne précisément de telles réactions faibles.Another aspect of the invention relates precisely to such weak reactions.
Les techniques actuelles utilisent la centrifugation pour accélérer la sédimentation. La mise en oeuvre de cette centrifugation est en elle-même délicate ; il faut notamment un rayon de gyration important, pour que la centrifugation produise des effets homogènes sur tous les récipients (tubes ou capsules de microplaques).Current techniques use centrifugation to accelerate sedimentation. The implementation of this centrifugation is in itself delicate; in particular, a large radius of gyration is required, so that centrifugation produces homogeneous effects on all the containers (microplate tubes or capsules).
Mais la centrifugation sédimente toutes les hématies, aggrégées ou agglutinées. Une remise en solution des hématies agrégées - opération elle aussi très délicate - est donc nécessaire.But centrifugation sediments all the red cells, aggregated or agglutinated. A re-solution of the aggregated red cells - also a very delicate operation - is therefore necessary.
L'invention permet aussi d'effectuer par ultrasons cette remise en solution. Bien qu'on puisse utiliser à cet effet le même type de champ acoustique que précédemment, il semble actuellement préférable que le faisceau d'ultrasons soit focalisé, sur le milieu liquide contenu dans le récipient.The invention also makes it possible to carry out this solution solution by ultrasound. Although the same type of acoustic field can be used for this purpose as previously, it currently seems preferable for the ultrasound beam to be focused, on the liquid medium contained in the container.
Ainsi, l'invention permet dans la plupart des cas d'éviter la centrifugation. Mais, lorsque celle-ci demeure nécessaire, la remise en solution peut être obtenue d'une manière simple par ultrasons, en évitant de briser les petits agrégats.Thus, the invention makes it possible in most cases to avoid centrifugation. But, when this remains necessary, the re-solution can be obtained in a simple manner by ultrasound, avoiding breaking the small aggregates.
Certains procédés immuno-hématologiques, comme le test de COOMBS (réaction amplifiée par antiglobulines) nécessitent un ou plusieurs lavages de la suspension d'hématies. Un lavage classique comprend les étapes suivantes : centrifugation, aspiration du surnageant, redistribution du liquide laveur, remise en suspension.Certain immuno-hematological procedures, such as the COOMBS test (reaction amplified by antiglobulins) require one or more washes of the red cell suspension. A conventional washing comprises the following stages: centrifugation, aspiration of the supernatant, redistribution of the washing liquid, resuspension.
Des ultrasons de basse fréquence ont déjà été utilisés pour l'homogénéisation et la dispersion de suspensions. Mais l'effet obtenu est accompagné de cavitation, qui provoque la destruction (lyse) d'une partie des cellules.Low frequency ultrasound has already been used for the homogenization and dispersion of suspensions. But the effect obtained is accompanied by cavitation, which causes the destruction (lysis) of part of the cells.
Il a été découvert qu'avec un faisceau ultrasonore selon l'invention (typiquement, fréquence de 1 à 10 MHz), les globules rouges sont remises quasi-instantanément en suspension sans effet de lyse à la cavitation.It has been discovered that with an ultrasonic beam according to the invention (typically, frequency from 1 to 10 MHz), the red blood cells are resuspended almost instantaneously without any effect of lysis by cavitation.
Ceci ouvre la voie à une automatisation complète des tests nécessitant des lavages, comme le test de COOMBS, (réaction de COOMBS indirecte) dont on connaît l'intérêt pour la détermination des incompatibilités Rhésus foeto-maternelles ou autres réactions immuno-hématologiques.This opens the way to complete automation of tests requiring washes, such as the COOMBS test (indirect COOMBS reaction), which is known to be useful for determining fetal-maternal Rhesus incompatibilities or other immuno-hematological reactions.
L'invention concerne également une installation de traitement biologique, qui comporte une cellule à ultrasons, propre à appliquer un faisceau cohérent d'ultrasons, de fréquence comprise entre 0,1 et 100 MHz, à au moins un récipient contenant un milieu liquide biologique avec des par ticules en suspension, le faisceau étant capable de produire des forces de radiation favorisant le regroupement de ces particules.The invention also relates to a biological treatment installation, which comprises an ultrasound cell, suitable for applying a coherent beam of ultrasound, of frequency between 0.1 and 100 MHz, to at least one container containing a biological liquid medium with some by suspended particles, the beam being capable of producing radiation forces favoring the regrouping of these particles.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the appended drawings, in which:
- la figure 1 est un schéma fonctionnel rappelant les différentes phases d'un test d' immuno-hématologie ;- Figure 1 is a block diagram recalling the different phases of an immunohematology test;
- la figure 1A est un schéma fonctionnel semblable à la figure 1, pour le cas où la mise en oeuvre du test nécessite une centrifugation ;- Figure 1A is a block diagram similar to Figure 1, for the case where the implementation of the test requires centrifugation;
- la figure 2A est un schéma simplifié, en coupe, d'un premier dispositif expérimental pour la mise en oeuvre de l'invention ;- Figure 2A is a simplified diagram, in section, of a first experimental device for implementing the invention;
- la figure 2B est un schéma simplifié, également en coupe, d'un second dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention ;- Figure 2B is a simplified diagram, also in section, of a second device for implementing the invention;
- la figure 3 est un diagramme temporel montrant un signal wobulé en fonction du temps ;- Figure 3 is a time diagram showing a wobulated signal as a function of time;
- les figures 3A et 3B sont des diagrammes spatiaux montrant l'effet de la wobulation de la figure 3 ;- Figures 3A and 3B are spatial diagrams showing the effect of the wobulation of Figure 3;
- la figure 4 est un schéma simplifié, en coupe, d'un autre dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention ;- Figure 4 is a simplified diagram, in section, of another device for implementing the invention;
- la figure 5 est un schéma simplifié, également en coupe, d'encore un autre dispositif expérimental pour la mise en oeuvre de l'invention ; et- Figure 5 is a simplified diagram, also in section, of yet another experimental device for the implementation of the invention; and
- la figure 6 est un schéma simplifié, en coupe, d'une variante du dispositif expérimental de la figure 5. Comme déjà relevé, l'invention peut s'appliquer à différents types de suspensions biologiques, dans lesquelles les éléments en suspension peuvent être des éléments vivants, tels que des globules rouges, des bactéries ou des virus, ou bien des particules inertes telles que des microbilles de latex ou de charbon. Sauf mention contraire, la présente description détaillée concerne le cas où les éléments en suspension sont des globules rouges ou hématies.FIG. 6 is a simplified diagram, in section, of a variant of the experimental device of FIG. 5. As already noted, the invention can be applied to different types of biological suspensions, in which the elements in suspension can be living elements, such as red blood cells, bacteria or viruses, or else inert particles such as latex or carbon microbeads. Unless otherwise stated, this detailed description concerns the case where the elements in suspension are red blood cells or red blood cells.
Par ailleurs, les tests immunologiques peuvent être conduits avec pour récipients des tubes à essais. On supposera maintenant qu'il s'agit de plaquettes de microtitration, que l'on appellera plus brièvement "microplaques". Un modèle courant de microplaques comporte 8 x 12, soit 96 récipients élémentaires, que l'on appelle aussi capsules. On pourrait aussi utiliser tout autre récipient comprenant une multiplicité de capsules ou d'alvéoles disposées suivant un réseau bidimensionnel.In addition, immunological tests can be carried out with test tubes for containers. We will now assume that these are microtiter plates, which we will more briefly call "microplates". A common model of microplates has 8 x 12, or 96 elementary containers, also called capsules. One could also use any other container comprising a multiplicity of capsules or cells arranged in a two-dimensional network.
Dans un test immuno-hématologique ordinaire, la première étape 11 (figures 1 et 1A) consiste en le remplissage automatique des microplaques, qui comprend :In an ordinary immuno-hematological test, the first step 11 (FIGS. 1 and 1A) consists in the automatic filling of the microplates, which comprises:
- la distribution de l'échantillon dans chaque capsule ;- the distribution of the sample in each capsule;
- la dilution de l'échantillon dans chaque capsule, par addition d'un agent de dilution convenable, comme du sérum physiologique ;- diluting the sample in each capsule, by adding a suitable diluting agent, such as physiological saline;
- la distribution du ou des réactifs en quantité contrôlée dans les différentes capsules.- the distribution of the reagent (s) in controlled quantity in the different capsules.
Maintenant, un distributeur à microseringue peut, en moins d'une minute, assurer la dilution et la répartition des réactifs dans les 96 capsules de la microplaque.Now, a microsyringe dispenser can, in less than a minute, dilute and distribute the reagents in the 96 capsules of the microplate.
L'étape suivante 12 est l'incubation, durant laquelle se produit ou non la réaction d'agglutination. Lorsque la réaction impliquée est une réaction forte, soit par elle-même, soit par le fait qu'on utilise des artifices de milieu (enzymes, macromolécules, polycations, antiglo- bulines, par exemple), on peut se contenter de laisser sédimenter simplement les hématies, sous l'effet de la gravitation, comme illustré par l'étape 17 de la figure 1.The next step 12 is the incubation, during which the agglutination reaction takes place or not. When the reaction involved is a strong reaction, either by itself or by the fact that we are using medium devices (enzymes, macromolecules, polycations, antiglobulin, for example), we can be satisfied with simply sedimenting red cells, under the effect of gravitation, as illustrated by step 17 of Figure 1.
Cette technique dite de sédimentation libre demande un temps assez long, qui dépasse couramment la demi-heure. Ordinairement, la mesure quantitative de l'agglutination se fait avec des microplaques dont le fond est en U ou V. Avec un nouveau type de microplaques, dont les capsules ont un fond en forme d'escalier, la société OLYMPUS a permis de réduire un peu le temps de sédimentation, qui descend à 20 minutes environ.This so-called free sedimentation technique requires a fairly long time, which usually exceeds half an hour. Ordinarily, the quantitative measurement of agglutination is done with microplates whose bottom is in U or V. With a new type of microplates, whose capsules have a bottom in the shape of a staircase, the company OLYMPUS has made it possible to reduce a little sedimentation time, which drops to around 20 minutes.
On procède ensuite à la lecture des résultats, en l'étape 18. S'il y a agglutination, un culot de sédimentation est présent au fond de la capsule. Dans le cas contraire, celleci est recouverte d'une manière uniforme. L'acquisition des mesures peut donc être automatisée, puisqu'il s'agit a priori d'une mesure de densité optique à travers la capsule en différents points.The results are then read in step 18. If there is agglutination, a sedimentation pellet is present at the bottom of the capsule. Otherwise, it is covered in a uniform manner. The acquisition of the measurements can therefore be automated, since it is a priori a measurement of optical density through the capsule at different points.
Ensuite, en général à l'aide d'un micro-ordinateur, on procède à un traitement des mesures et à une présentation des résultats. Il faut en effet tenir compte des cas où le résultat n'est pas clair, ainsi que des conditions particulières propres à chaque test.Then, generally using a microcomputer, the measurements are processed and the results are presented. It is necessary to take into account the cases where the result is not clear, as well as the particular conditions specific to each test.
La figure 1A concerne le cas d'une réaction d'agglutination lente, ou faible. Après l'incubation, ou pendant celle- ci, on procède habituellement à une centrifugation 13, qui accélère la réaction, en concentrant toutes les hématies, agglutinées ou non, au fond des capsules. Bien entendu, des étapes supplémentaires sont nécessaires pour effectuer la lecture de l'i'age. Une première façon de procéder consiste à incliner les microplaques selon un angle d'environ 75° par rapport à l'horizontale, pendant un temps d'environ 5 minutes, afin d'observer des différentes images qui permettent de quantifier l'agglutination. Ce procédé est délicat à mettre en oeuvre, surtout lorsque l'automatisation complète est désirée.FIG. 1A relates to the case of a slow or weak agglutination reaction. After incubation, or during it, centrifugation 13 is usually carried out, which accelerates the reaction, concentrating all the red cells, agglutinated or not, at the bottom of the capsules. Of course, additional steps are necessary to read the age. A first way of proceeding consists in tilting the microplates at an angle of approximately 75 ° relative to the horizontal, for a time of approximately 5 minutes, in order to observe different images which make it possible to quantify the agglutination. This process is tricky to implement, especially when full automation is desired.
Une autre façon de procéder consiste à effectuer des agitations successives des microplaques, à vitesse lente, pour remettre en suspension les hématies libres, c'est-à-dire celles qui ont été sédimentées, mais ne sont pas agglutinées. Là encore, la manipulation est délicate, et on observe souvent une perte de sensibilité due à l'agitation, dans le cas où la réaction est faible, et où par conséquent les agglutinats sont petits. De plus, ce procédé est lui aussi difficilement automatisable, car il nécessite une manipulation des microplaques.Another way of proceeding consists in performing successive agitations of the microplates, at slow speed, to resuspend the free red cells, that is to say those which have been sedimented, but are not agglutinated. Again, the handling is delicate, and there is often a loss of sensitivity due to agitation, in the case where the reaction is weak, and where consequently the agglutinates are small. In addition, this process is also difficult to automate, because it requires manipulation of the microplates.
Ensuite/ les lectures de densité optique et le traitement des résultats peut s'effectuer selon des étapes 18 et 19 semblables à celles de la figure 1.Then the optical density readings and the processing of the results can be carried out according to steps 18 and 19 similar to those of FIG. 1.
Il est maintenant fait référence à la figure 2A. On y voit une microplaque 21, montée en partie supérieure d'un récipient 20 empli d'un liquide 29 tel que de l'eau. Un générateur haute fréquence 23 excite un transducteur ultrasonore 24, qui applique un champ acoustique vers un réflecteur 25 positionné pour renvoyer ce champ vers la rangée de capsules 22i de la microplaque 21. Comme illustré par ιa flèche 26, le réflecteur 25 peut être déplacé, de façon à permettre l'insonification de l'une quelconque des rangées de capsules 22-1 à 22-n que comporte la microplaque 21.Reference is now made to Figure 2A. We see a microplate 21, mounted in the upper part of a container 20 filled with a liquid 29 such as water. A high-frequency generator 23 excites an ultrasonic transducer 24, which applies an acoustic field to a reflector 25 positioned to return this field to the row of capsules 22i of the microplate 21. As illustrated by arrow 26, the reflector 25 can be moved, so as to allow the insonification of any one of the rows of capsules 22-1 to 22-n that the microplate 21 comprises.
Une variante de ce dispositif est illustrée sur la figure 2B. On y voit un générateur haute fréquence 23 qui alimente une série de transducteurs 24-1 à 24-n, insonifiant chacun une rangée 22-1 à 22-n des capsules de la microplaque 21. La microplaque peut être incorporée dans la cellule à ultrasons ainsi constituée sans aucune modification. Son déplacement entre l'automate de remplissage et le lecteur d'images peut être assuré à l'aide d'un tapis roulant, contrôlé par un programme prédéterminé . Dans la cellule à ultrasons , le ou les transducteurs 24 et éventuellement le réflecteur 25 sont immergés dans le liquide 29, tandis que la microplaque 21 est maintenue à la surface du liquide. Le liquide 29 assure la propagation des ondes ultrasonores dans les capsules de la microplaque 21. L'interface liquide air, tant dans la microcapsule que pour le liquide 29, sert de réflecteur presque parfait pour établir un champ ultrasonore stationnaire.A variant of this device is illustrated in FIG. 2B. We see a high frequency generator 23 which feeds a series of transducers 24-1 to 24-n, each insonating a row 22-1 to 22-n of the capsules of the microplate 21. The microplate can be incorporated into the ultrasonic cell thus formed without any modification. Its movement between the filling machine and the image reader can be ensured using a conveyor belt, controlled by a predetermined program. In the ultrasonic cell, the transducer (s) 24 and possibly the reflector 25 are immersed in the liquid 29, while the microplate 21 is held on the surface of the liquid. The liquid 29 ensures the propagation of the ultrasonic waves in the capsules of the microplate 21. The liquid air interface, both in the microcapsule and for the liquid 29, serves as an almost perfect reflector for establishing a stationary ultrasonic field.
Les figures 2A et 2B ont montré que le générateur d'ultrasons peut être constitué soit de couples (éléments piézoélectriques/réflecteur) associés à un moteur pour assurer l'insonification de chaque cellule, soit d'une batterie d'éléments piézo-électriques qui assure cette insonification d'une manière directe, et simultanément, pour chaque cellule.FIGS. 2A and 2B have shown that the ultrasonic generator can consist either of pairs (piezoelectric elements / reflector) associated with a motor to insonify each cell, or of a battery of piezoelectric elements which ensures this insonification in a direct manner, and simultaneously, for each cell.
Une focalisation et/ou une orientation électronique du faisceau peuvent être réalisées, à partir d'une matrice de transducteurs.Electronic focusing and / or orientation of the beam can be carried out from a matrix of transducers.
Bien qu'une fourchette de fréquence plus large puisse être mise en oeuvre, il est préféré que la fréquence des ultrasons soit comprise entre 0,5 et 20 MHz, environ. Dans la plupart des cas, cette fréquence sera comprise entre 1 etAlthough a wider frequency range can be used, it is preferred that the frequency of the ultrasound is between 0.5 and 20 MHz, approximately. In most cases, this frequency will be between 1 and
10 MHz. Le choix de la fréquence dépend du type de réaction, ainsi que de l'impédance acoustique et de l'épaisseur de la microplaque.10 MHz. The choice of frequency depends on the type of reaction, as well as the acoustic impedance and the thickness of the microplate.
La puissance surfacique du faisceau d'ultrasons peut varier en de larges limites suivant les applications. Elle sera de préférence, au niveau des transducteurs, de 0,5 à 20 watts/centimètre carré, le plus souvent d'environ 1 à 5 watts/centimère carré.The surface power of the ultrasound beam can vary within wide limits depending on the applications. It will preferably be, at the level of the transducers, from 0.5 to 20 watts / square centimeter, most often about 1 to 5 watts / square centimeter.
Le générateur 23 va produire soit un signal monochromatique, continu ou intermittent, soit un signal à fréquence wobulée.The generator 23 will produce either a monochromatic, continuous or intermittent signal, or a wobulated frequency signal.
Une excitation monochromatique permet une agglomération rapide des amas de particules, en deux bandes séparées chacune d'une demi-longueur d'onde. L'arrêt de l'émission acoustique provoque une sédimentation rapide par simple gravitation, car la vitesse de sédimentation est d'autant plus grande que la taille des particules est plus importante.Monochromatic excitation allows rapid agglomeration of the particle clusters, into two bands each separated by half a wavelength. Stopping the acoustic emission causes rapid sedimentation by simple gravitation, because the sedimentation rate is greater the larger the particle size.
On comprendra plus loin que l'excitation monochromatique intermittente est intéressante pour certaines applications. La raison en est qu'elle permet d'obtenir des effets de remise en suspension d'hématies sédimentées mais non agglutinées, qui peuvent alors à nouveau réagir, et s'agglutiner, à nouveau d'une manière accélérée, compte tenu de l'application d'ultrasons.It will be understood later that the intermittent monochromatic excitation is advantageous for certain applications. The reason is that it makes it possible to obtain effects of resuspension of sedimented but not agglutinated red cells, which can then react again, and agglutinate, again in an accelerated manner, taking into account the application of ultrasound.
Par ailleurs, dans ce qui précède, le champ ultrasonore appliqué aux capsules est vertical. Avec un champ vertical, il apparaît préférable que l'insonification soit intermittente.Furthermore, in the above, the ultrasonic field applied to the capsules is vertical. With a vertical field, it seems preferable that the insonification is intermittent.
Si l'on pouvait utiliser un champ ultrasonore horizontal pour des tests à microplaques, alors l'insonification pourrait plus aisément être rendue continue.If a horizontal ultrasonic field could be used for microplate tests, then the insonification could more easily be made continuous.
La figure 3 montre une variante très intéressante de l'invention. Cette variante fait usage d'une wobulation descendante de fréquence. Plus précisément, la fréquence d'excitation varie de f2 à f1, de façon symétrique autour d'une valeur centrale fg, et ce avec une période de répétition, Tr. Cette wobulation descendante de fréquence permet de déplacer les noeuds et les ventres du champ ultrasonore et par conséquent les amas d'hématies vers le fond des capsules. Cela est illustré schématiquement sur les figures 3A et 3B, où l'on voit que le dernier noeud, qui est en position A sur la figure 3A, descend en position B au fond de la capsule sur la figure 3B, lorsqu'on passe du temps to au temps tO+Tr.Figure 3 shows a very interesting variant of the invention. This variant makes use of a downward frequency wobulation. More precisely, the excitation frequency varies from f 2 to f 1 , symmetrically around a central value fg, and this with a repetition period, T r . This downward wobulation of frequency makes it possible to move the nodes and the bellies of the ultrasonic field and consequently the heaps of red blood cells towards the bottom of the capsules. This is illustrated schematically in the figures 3A and 3B, where we see that the last node, which is in position A in FIG. 3A, descends in position B at the bottom of the capsule in FIG. 3B, when we go from time to to time t O + T r .
Ceci accélère de façon très notable la sédimentation spontanée dans la microplaque.This significantly accelerates spontaneous sedimentation in the microplate.
Il semble de plus qu'en choisissant convenablement la frequence de répétition Fr = 1/Tr, on puisse réaliser une sédimentation différentielle, c'est-à-dire que des particules de tailles différentes vont se sédimenter à des vitesses différentes.It also seems that by choosing the repetition frequency Fr = 1 / T r properly, it is possible to carry out differential sedimentation, that is to say that particles of different sizes will sediment at different speeds.
L'amplitude de wobulation, c'est-à-dire la différence f2-f1, dépend essentiellement du volume de suspension à insonif1er, et de la distance entre la sonde ou transducteur ultrasonore 24 et l'interface liquide/air.The amplitude of wobulation, that is to say the difference f 2 -f 1 , essentially depends on the volume of suspension to be insonified, and on the distance between the ultrasonic probe or transducer 24 and the liquid / air interface.
En pratique, il y aura lieu de déterminer l'intensité acoustique, la fréquence de travail, la fréquence de répétition et le temps d" insonification pour chaque type de réaction.In practice, it will be necessary to determine the acoustic intensity, the working frequency, the repetition frequency and the insonification time for each type of reaction.
On sait que, compte tenu de la différence que présentent les hématies agglutinées et libres quant à l'adhésion sur une surface, une réaction positive est caractérisée par une image en voile, tandis qu'une réaction négative est caractérisée par un anneau ou un point rond au fond des capsules.We know that, taking into account the difference between agglutinated and free red cells as regards adhesion to a surface, a positive reaction is characterized by a veil image, while a negative reaction is characterized by a ring or a point. round at the bottom of the capsules.
Le lecteur d'images va donc analyser les intensités optiques centrales, et un réseau périphérique d'intensité optique, dans chaque capsule. Le rapport de ces intensités permet de classer la réaction en positive, négative ou douteuse.The image reader will therefore analyze the central optical intensities, and a peripheral network of optical intensity, in each capsule. The ratio of these intensities makes it possible to classify the reaction as positive, negative or doubtful.
La lecture peut aussi se faire uniquement par un système d'analyse d'image en réseau, intéressant toute la surface de la capsule. Bien entendu, les valeurs de seuil de ce rapport dépendent du type de réaction concernée, et ces valeurs de seuils sont préalablement inscrites dans le programme d'analyse correspondant.Reading can also be done only by a network image analysis system, covering the entire surface of the capsule. Of course, the threshold values of this report depend on the type of reaction concerned, and these threshold values are previously entered in the corresponding analysis program.
Les moyens de l'invention permettent une accélération substantielle de la réalisation des tests immunologiques, et surtout une automatisation complète de celle-ci.The means of the invention allow a substantial acceleration of the carrying out of immunological tests, and above all a complete automation thereof.
Lorsqu'on sait que le distributeur actuel utilisé pour l'étape 11 permet le remplissage des capsules en moins d'une minute, et que la lecture d'image automatique prend également très peu de temps, il est très intéressant d'utiliser les moyens de l'invention, qui abaissent considérablement le temps intermédiaire nécessaire pour que la lecture puisse se faire.When we know that the current dispenser used for step 11 allows the capsules to be filled in less than a minute, and that the automatic image reading also takes very little time, it is very advantageous to use the means of the invention, which considerably lower the intermediate time necessary for the reading to take place.
On donnera ci-après des exemples de réactions conduites selon l'invention.Examples of reactions carried out according to the invention will be given below.
EXEMPLE 1 (TABLEAU 1)EXAMPLE 1 (TABLE 1)
Cet exemple intéresse un test de groupage sanguin ABO.This example concerns an ABO blood grouping test.
Les antigènes sont portés par des hématies d'un donneur de groupe Al. La dilution s'effectue à 1 % dans du sérum physiologique (NaCl) à 9 % .The antigens are carried by red blood cells from a group Al donor. The dilution is carried out at 1% in physiological saline (NaCl) at 9%.
L'anticorps est un sérum de test anti-A, tel que fourni par le Centre National de Transfusion Sanguine.The antibody is an anti-A test serum, as supplied by the National Center for Blood Transfusion.
Les résultats sont montrés dans le Tableau 1 annexé, dans lequel :The results are shown in the attached Table 1, in which:
V désigne la tension d'excitation des transducteurs en volts,V denotes the excitation voltage of the transducers in volts,
f désigne la fréquence centrale d'excitation en MHz, T1 indique la durée d'insonification, en secondes,f denotes the central excitation frequency in MHz, T 1 indicates the duration of insonification, in seconds,
T2 indique la durée de sédimentation, en secondes et/ou minutes, suivant le cas.T 2 indicates the duration of sedimentation, in seconds and / or minutes, as the case may be.
Un échantillon de contrôle a été préparé suivant les méthodes de la technique antérieure. Le temps de sédimentation était de 30 minutes. Les résultats ont été fortement positifs ou positifs jusqu'à la dilution 1/128, douteux pour la dilution 1/256, et négatifs pour les autres dilutions plus faibles.A control sample was prepared according to the methods of the prior art. The sedimentation time was 30 minutes. The results were strongly positive or positive up to the 1/128 dilution, doubtful for the 1/256 dilution, and negative for the other weaker dilutions.
Deux expériences ont été conduites avec insonification, la durée de sédimentation étant de 12 minutes dans le premier cas, et de 1 minute 30 secondes dans le second. Les résultats sont les mêmes pour ces deux expérimentations, puisque ces résultats sont fortement positifs jusqu'à la dilution 1/256, douteux pour 1/512, et négatifs pour lesdilutions plus faibles.Two experiments were carried out with insonification, the duration of sedimentation being 12 minutes in the first case, and 1 minute 30 seconds in the second. The results are the same for these two experiments, since these results are strongly positive up to the 1/256 dilution, doubtful for 1/512, and negative for the weaker dilutions.
On observe tout d'abord que la durée de sédimentation peut être rendue très faible, puisqu'il n'y a aucune différence après l'insonification entre la sédimentation de 12 minutes et celle de l'30".It is observed first of all that the duration of sedimentation can be made very short, since there is no difference after insonification between the sedimentation of 12 minutes and that of the 30 ".
On observe aussi que les résultats obtenus avec insonification sont tout à fait cohérents avec ceux que l'on obtenait par les moyens de la technique antérieure.We also observe that the results obtained with insonification are completely consistent with those obtained by means of the prior art.
On observe enfin que l'application d'ultrasons confère à la méthode une meilleure sensibilité, puisque l'échantillon douteux à la dilution 1/256 devient maintenant positif, le doute ne subsistant plus qu'à la dilution 1/512.Finally, we observe that the application of ultrasound gives the method a better sensitivity, since the questionable sample at dilution 1/256 now becomes positive, the doubt no longer remaining until dilution 1/512.
EXEMPLE 2 (TABLEAU 2)EXAMPLE 2 (TABLE 2)
Cet exemple concerne un test relatif à l'hépatite B, dit "recherche AG HBS" . On recherche l'antigène HBS dans le sérum de trois sujets, dénotés respectivement Tra, Nal, Dix.This example concerns a test relating to hepatitis B, known as "HBS AG research". The HBS antigen is sought in the serum of three subjects, denoted respectively Tra, Nal, Dix.
Les anticorps sont portés par des hématies sensibilisées, ainsi que des anticorps de contrôle, disponibles dans les kits dits Hématest VKOl, vendus par la Société américaine Wellcome.The antibodies are carried by sensitized red cells, as well as control antibodies, available in the so-called Hematest VKOl kits sold by the American company Wellcome.
Les paramètres de l'application d'ultrasons sont définis comme précédemment.The parameters of the ultrasound application are defined as above.
Suivant la méthode habituelle dans ce genre de test, chaque échantillon est soumis à l'anticorps de test, puis au réactif de contrôle, et ce d'abord sans ultrasons, ensuite avec ultrasons, comme indiqué dans le Tableau 2.According to the usual method in this type of test, each sample is subjected to the test antibody, then to the control reagent, and this first without ultrasound, then with ultrasound, as indicated in Table 2.
Pour l'antigène Tra, on observe une réponse négative dans tous les cas, avec ou sans ultrasons.For the Tra antigen, a negative response is observed in all cases, with or without ultrasound.
pour l'antigène Nal, la réponse est positive pour le test et négative pour le contrôle, avec un temps de sédimentation de 40 minutes.for the Nal antigen, the response is positive for the test and negative for the control, with a sedimentation time of 40 minutes.
Le tableau 3 annexé montre que, après l'application d'ultra- sons à 3,5 MHz pendant 15 secondes, on peut obtenir le même résultat au bout d'un temps de 2 '30" seulement.The attached Table 3 shows that, after applying ultrasound at 3.5 MHz for 15 seconds, the same result can be obtained after only 2 '30 ".
En ce qui concerne le troisième échantillon, la méthode classique donnait un résultat positif jusqu'à la dilution 1/128, douteux pour 1/256, et négatif pour 1/512.Regarding the third sample, the conventional method gave a positive result up to the 1/128 dilution, doubtful for 1/256, and negative for 1/512.
Toujours après application d'ultrasons à 3,5 MHz pendant 15 secondes et au bout d'un temps de sédimentation de 2,5 minutes seulement (au lieu de 40 minutes), l'application de l'invention permet d'obtenir exactement le même résultat.Still after application of ultrasound at 3.5 MHz for 15 seconds and after a sedimentation time of only 2.5 minutes (instead of 40 minutes), the application of the invention makes it possible to obtain exactly the same result.
On conçoit immédiatement les avantages pratiques considérables que l'on peut tirer d'une telle rapidité, combinés avec la possibilité d'automatiser complètement le test.You can immediately see the considerable practical advantages that can be gained from such speed, combined with the possibility of fully automating the test.
EXEMPLE 3 (TABLEAU 3)EXAMPLE 3 (TABLE 3)
Cet exemple concerne le phenotypage dans les groupes Rhésus RH, et sera décrit en référence au tableau 3.This example relates to phenotyping in the Rhesus RH groups, and will be described with reference to Table 3.
L'antigène est constitué des hématies d'un donneur référencé D EE. Ces hématies sont diluées en suspension à 1 % dans du sérum physiologique NaCl à 9 % .The antigen consists of the red cells of a donor referenced D EE. These red cells are diluted in suspension at 1% in physiological saline NaCl at 9%.
Les anticorps sont les tests sérums Anti
Figure imgf000022_0001
Anti E et Anti C, vendus par la Société Ortho Diagnostic Systems.
Antibodies are Anti serum tests
Figure imgf000022_0001
Anti E and Anti C, sold by the company Ortho Diagnostic Systems.
Le tableau 3 montre que l'application d'ultrasons à la fréquence de 3,5 MHz pendant 20 secondes permet la lecture au bout de 2 minutes, avec des résultats conformes au phénotype du donneur.Table 3 shows that the application of ultrasound at the frequency of 3.5 MHz for 20 seconds allows the reading after 2 minutes, with results in accordance with the donor's phenotype.
Comparativement, cette lecture aurait nécessité 20 minutes, avec les moyens de la technique antérieure.Comparatively, this reading would have required 20 minutes, using the means of the prior art.
De par sa grande rapidité, le procédé selon l'invention permet dans beaucoup des cas d'éviter la phase de centrifugation, et les complications qui en résultent.Due to its great speed, the method according to the invention in many cases makes it possible to avoid the centrifugation phase, and the complications which result therefrom.
Par ailleurs, il existe des réactions, dont les tests dits à réaction de COOMBS indirecte, qui nécessitent un ou plusieurs lavages de la suspension d'hématies, le lavage classique comprenant impérativement : la centrifugation, l'aspiration du surnageant, la redistribution du liquide laveur et la remise en suspension.Furthermore, there are reactions, including the so-called indirect COOMBS reaction tests, which require one or more washes of the red cell suspension, the conventional washing imperatively comprising: centrifugation, aspiration of the supernatant, redistribution of the liquid washer and resuspension.
Lorsque le récipient de test est une microplaque, un tel lavage demande une manipulation délicate de cette microplaque, aux étapes de centrifugation et d'agitation. Cela empêche l'automatisation du test. Comme déjà mentionné, on a proposé d'homogénéiser et de disperser des suspensions par ultrasons. Mais cette solution n'est pas utilisables dans la plupart des tests biologiques, car l'effet d'homogénéisation et de dispersion est lié à la cavitation créée par des ultrasons de basse fréquence, ce qui provoque la destruction d'une partie des cellules.When the test container is a microplate, such washing requires delicate handling of this microplate, during the centrifugation and agitation steps. This prevents automation of the test. As already mentioned, it has been proposed to homogenize and disperse suspensions by ultrasound. However, this solution cannot be used in most biological tests, because the homogenization and dispersion effect is linked to the cavitation created by low frequency ultrasound, which causes the destruction of part of the cells.
La présente invention propose d'opérer différemment.The present invention proposes to operate differently.
Selon l'invention, les capsules de la microplaque sont in- sonifiées avec un faisceau ultrasonore de fréquence relativement haute, typiquement 1 à 10 MHz. Il a été observé que, dans ces conditions, l'onde ultrasonore ne provoque pas de cavitation, donc pas d'hémolyse des cellules. A condition de positionner correctement le faisceau ultrasonore, de manière à créer un tourbillon dans les capsules, on observe une remise en suspension quasi-instantanée des globules rouges. Contrairement aux méthodes d'agitation de la technique antérieure, ce procédé est très rapide, et facilement automatisable.According to the invention, the capsules of the microplate are sonicated with an ultrasonic beam of relatively high frequency, typically 1 to 10 MHz. It has been observed that, under these conditions, the ultrasonic wave does not cause cavitation, therefore no hemolysis of the cells. Provided that the ultrasonic beam is correctly positioned, so as to create a vortex in the capsules, there is an almost instantaneous resuspension of the red blood cells. Unlike the stirring methods of the prior art, this process is very fast, and easily automated.
Ceci peut être mis en oeuvre à l'aide des dispositifs expérimentaux des figures 2A et 2B.This can be implemented using the experimental devices of Figures 2A and 2B.
Cependant, il sera souvent préférable d'utiliser un faisceau ultrasonore focalisé, comme on le verra maintenant.However, it will often be preferable to use a focused ultrasound beam, as will be seen now.
Le réflecteur 25 est maintenant sur la figure 4 un réflecteur concave 25C, qui permet une focalisation du faisceau ultrasonore sur une rangée de capsules, de telle manière que le faisceau soit convergent à l'intérieur de la capsule.The reflector 25 is now in FIG. 4 a concave reflector 25C, which allows the ultrasonic beam to be focused on a row of capsules, in such a way that the beam is convergent inside the capsule.
Comme précédemment, on peut insonifier les différentes capsuies en déplaçant le réflecteur 25-C suivant la flèche 26.As before, the different caps can be insonified by moving the reflector 25-C according to arrow 26.
Une variante consiste aussi à prévoir une batterie de trans ducteurs (analogue à celle de la figure 2B), mais agencés soit individuellement, soit en combinaison les uns avec les autres, pour produire en faisceau convergent ou wobulé au niveau de chacune des rangées de capsules.A variant also consists in providing a battery of trans ductors (similar to that of FIG. 2B), but arranged either individually or in combination with each other, to produce in a convergent or wobulated beam at the level of each of the rows of capsules.
Bien entendu, au lieu de déplacer le réflecteur 25 (figure 2A) ou 25-C (figure 4), on pourra préférer déplacer la plaquette 21 elle-même, remarque étant faite que le dispositif comprendra le plus souvent un tapis roulant pour amener cette plaquette au niveau de la cellule à ultrasons.Of course, instead of moving the reflector 25 (Figure 2A) or 25-C (Figure 4), we may prefer to move the plate 21 itself, note that the device will most often include a treadmill to bring this plate at the level of the ultrasonic cell.
Il a été observé plus haut que l'invention peut être mise en oeuvre soit avec un seul transducteur ultrasonore associé ou non à un réflecteur mobile, soit avec un réseau de transducteurs ultrasonores, dont chacun est propre à exciter par exemple l'une des capsules de la microplaque.It was observed above that the invention can be implemented either with a single ultrasonic transducer associated or not with a movable reflector, or with a network of ultrasonic transducers, each of which is capable of exciting, for example one of the capsules of the microplate.
On a indiqué aussi l'intérêt d'une wobulation de fréquence du signal ultrasonore, qui permet de produire un champ ultrasonore stationnaire cohérent, mais lentement mobile. On peut aussi obtenir un tel champ ultrasonore stationnaire cohérent et lentement mobile en utilisant deux transducteurs (ou plus), auxquels on fait émettre des signaux qui présentent entre eux un décalage de phase variable avec le temps. Ceci peut conduire à prévoir plusieurs transducteurs pour chaque capsule.The advantage of frequency wobulation of the ultrasonic signal has also been indicated, which makes it possible to produce a coherent, but slowly mobile stationary ultrasonic field. It is also possible to obtain such a coherent and slowly moving stationary ultrasonic field by using two (or more) transducers, to which signals are made which have between them a variable phase shift with time. This can lead to providing several transducers for each capsule.
La fréquence de répétition (de la wobulation, ou bien les décalages de phases variables avec le temps) est avantageusement choisie de telle façon qu'un nouveau cycle de variations commence lorsque les particules qui étaient situées au premier noeud correspondant à la fréquence de départ de la wobulation sont parvenues au premier ventre correspondant à la fréquence de fin de la wobulation, comme cela est visible d'après les figures 3A et 3B.The repetition frequency (of the wobulation, or the phase shifts varying with time) is advantageously chosen so that a new cycle of variations begins when the particles which were located at the first node corresponding to the starting frequency of the wobulation reached the first belly corresponding to the frequency of the end of the wobulation, as can be seen from Figures 3A and 3B.
Ainsi, l'invention permet l'hémagglutination automatisée et accélérée en plaques de microtitration, pour les tests suivants :Thus, the invention allows automated and accelerated hemagglutination in microtiter plates, for testing following:
- groupage ABO et rhésus,- ABO and rhesus grouping,
- détermination des phénotypes,- determination of phenotypes,
- recherche des anticorps irréguliers,- search for irregular antibodies,
- test d'antigène HB (hépatite B) d'anticorps syphilis et antitétanique, ou autres anticorps courants,- HB antigen (hepatitis B) test for syphilis and tetanus antibodies, or other common antibodies,
- réactions d'hémagglutinations passives.- passive hemagglutination reactions.
L'invention permet aussi de mettre en oeuvre les tests du genre Coombs, sans aucune centrifugation ni agitation mécanique.The invention also makes it possible to carry out tests of the Coombs type, without any centrifugation or mechanical agitation.
Par ailleurs, une remise en suspension peut aisément être réalisée, en produisant des faisceaux d'ultrasons sphériques, c'est-à-dire convergents, dirigés vers la paroi des capsules. On obtient ainsi un tourbillon dans les capsules, et une remise en suspension quasi-instantanée des particules libres, c'est-à-dire non agglutinées. L'intérêt est qu'en opérant en haute fréquence, l'homogénéisation et la remise en suspension se font sans cavitation ni destruction des cellules.Furthermore, resuspension can easily be achieved by producing spherical, that is to say convergent, ultrasound beams directed towards the wall of the capsules. A vortex is thus obtained in the capsules, and an almost instantaneous resuspension of the free particles, that is to say those which are not agglutinated. The advantage is that by operating at high frequency, the homogenization and the resuspension are done without cavitation or destruction of the cells.
Cela est applicable à un procédé de lavage à ultrasons, dans les plaques de microtitration ou en tubes à essais. Ce lavage est combiné à la sédimentation et à la remise en suspension par ultrasons.This is applicable to an ultrasonic washing process, in microtiter plates or in test tubes. This washing is combined with sedimentation and resuspension by ultrasound.
L'automate utile à cet effet consiste en un distributeur, une unité de lavage à ultrasons, et un aspirateur du surnageant.The automatic device useful for this purpose consists of a distributor, an ultrasonic washing unit, and a supernatant aspirator.
On aura observé aussi que l'invention permet la sédimentation accélérée de particules de latex ou autres parti cules supports utilisables en réaction d'agglutination artificielle, ou bien radio-immunologique, ou bien pour des réactions immuno-enzymatiques.It will also have been observed that the invention allows accelerated sedimentation of latex particles or other particles. carrier cules usable in artificial agglutination reaction, or radioimmunological, or for immuno-enzymatic reactions.
II est maintenant fait référence aux figures 5 et 6, pour la description de variantes de l'invention. Le récipient 30 est ici constitué d'une cuve, possédant un orifice d'entrée 31 en partie basse, à gauche, pour recevoir par exemple du sang. Cette cuve possède deux orifices de sortie en partie droite, en haut une sortie 32H pour le plasma, et en bas une sortie 32L pour le culot de sédimentation.Reference is now made to FIGS. 5 and 6 for the description of variants of the invention. The container 30 here consists of a tank, having an inlet port 31 in the lower part, on the left, for receiving, for example, blood. This tank has two outlet ports on the right, at the top an outlet 32H for the plasma, and at the bottom an outlet 32L for the sedimentation pellet.
Le long de la paroi de gauche de la cuve 30 est prévu un transducteur ultrasonore 34 excité par un générateur 33. La paroi opposé 35 de la cuve 30 est agencée en réflecteur.Along the left wall of the tank 30 is provided an ultrasonic transducer 34 excited by a generator 33. The opposite wall 35 of the tank 30 is arranged as a reflector.
Un champ stationnaire cohérent est ainsi développé à l'intérieur de la cuve 30. Il permet la sédimentation au niveau des ventres 37V du champ ultrasonore. Il en résulte un mouvement de convection, qui se traduit par une remontée aux emplacements des noeuds 37N du champ ultrasonore.A coherent stationary field is thus developed inside the tank 30. It allows the sedimentation at the level of the 37V bellies of the ultrasonic field. This results in a convection movement, which results in a rise in the locations of the nodes 37N of the ultrasonic field.
Compte tenu de l'atténuation des ultrasons dans les suspensions, ici le sang, la largeur optimale de la cellule de sédimentation 30 dépend de la fréquence ultrasonore utilisée.Given the attenuation of ultrasound in the suspensions, here the blood, the optimal width of the sedimentation cell 30 depends on the ultrasonic frequency used.
A la fréquence de 3MHz, à laquelle la force de radiation des ultrasons permet d'agglomérer les hématies en quelques secondes, cette largeur est de 0,5 centimètre pour le sang total.At the frequency of 3MHz, at which the radiation force of the ultrasound makes it possible to agglomerate the red cells in a few seconds, this width is 0.5 cm for whole blood.
Le montage de la figure 5 permet, pour une suspension concentrée d'effectuer une séparation préliminaire ou préséparation.The assembly of Figure 5 allows, for a concentrated suspension to perform a preliminary separation or pre-separation.
La séparation finale peut ensuite intervenir, après cette pré-séparation, ou bien directement si la suspension initiale était peu concentrée. Le montage de la figure 6 permet d'effectuer cette séparation finale.The final separation can then take place, after this pre-separation, or directly if the initial suspension was not very concentrated. The assembly of Figure 6 allows for this final separation.
Dans ce montage, le récipient 40 présente en partie gauche une entrée 41 pour le sang, en partie droite des sorties 42H en haut pour le plasma et 42L en bas pour le culot.In this arrangement, the container 40 has, on the left, an inlet 41 for the blood, on the right, exits 42H at the top for the plasma and 42L at the bottom for the base.
Un générateur 43 excite un transducteur 44 mis au contact de la surface supérieure du liquide présent dans le récipient 40. A l'opposé, le fond du récipient 40 reçoit en 45 soit un réflecteur, soit un autre transducteur ultrasonore, comme on le verra ci-après.A generator 43 excites a transducer 44 brought into contact with the upper surface of the liquid present in the container 40. In contrast, the bottom of the container 40 receives at 45 either a reflector or another ultrasonic transducer, as will be seen below. -after.
L'organe 45 étant un pur réflecteur, le signal produit par le générateur 43 est wobulé dans les conditions indiquees plus haut. Les amas agglomérés sont alors déplacés vers le bas du fait de cette wobulation de fréquence, ou bien grâce à une excitation intermittente du générateur, auquel cas il y a alternance des phases d'agglomération et de sédimen tation.The member 45 being a pure reflector, the signal produced by the generator 43 is wobbled under the conditions indicated above. The agglomerated clusters are then moved downwards due to this frequency wobulation, or else thanks to an intermittent excitation of the generator, in which case there is alternation of the agglomeration and sedimentation phases.
Si l'organe 45 est un autre transducteur, celui-ci est alors excité avec un signal de même fréquence que le transducteur 44, mais avec un déphasage variable de façon linéaire ou quasi-linéaire avec le temps.If the member 45 is another transducer, the latter is then excited with a signal of the same frequency as the transducer 44, but with a phase shift variable in a linear or quasi-linear fashion over time.
Ce déphasage crée un déplacement quasi-continu des noeuds et des ventres d'interférences, et entraîne un déplacement des hématies vers le bas, effet renforcé par l'accélération de la pesanteur, c'est-à-dire la gravitation.This phase shift creates an almost continuous displacement of the nodes and the interference bellies, and causes a displacement of the red blood cells downwards, an effect reinforced by the acceleration of gravity, that is to say gravitation.
Un montage analogue à celui de la figure 6, mais dans lequel les deux transducteurs sont montés horizontalement, de part et d'autre d'une membrane, permet d'effectuer la séparation finale avec cette membrane de filtration.An assembly similar to that of FIG. 6, but in which the two transducers are mounted horizontally, on either side of a membrane, makes it possible to carry out the final separation with this filtration membrane.
L'intérêt de l'usage d'ultrasons est qu'en ce cas la couche de polarisation habituellement rencontrée sur la membrane peut être considérablement réduite ou même détruite par la force de radiation ultrasonore. Cela dépend de l'équilibre entre les forces hydrauliques, les forces visqueuses et les forces liées à la pression de radiation ultrasonore.The advantage of using ultrasound is that in this case the polarization layer usually encountered on the membrane can be greatly reduced or even destroyed by the force of ultrasonic radiation. It depends on the balance between hydraulic forces, viscous forces and forces related to the pressure of ultrasonic radiation.
En pareil cas, le choix de la fréquence ultrasonore dépend de la taille des particules à filtrer. L'intensité acoustique nécessaire est fonction des caractéristiques de la suspension et de la pression transmembranaire. De préférence,les deux transducteurs utilisés travaillent à la même fréquence, mais avec un déphasage quasi-linéaire dans le temps, et un taux de répétition choisi comme indiqué plus haut. In such a case, the choice of the ultrasonic frequency depends on the size of the particles to be filtered. The required acoustic intensity depends on the characteristics of the suspension and the transmembrane pressure. Preferably, the two transducers used work at the same frequency, but with a quasi-linear phase shift over time, and a repetition rate chosen as indicated above.
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000030_0001
Figure imgf000030_0001
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000031_0001

Claims

Revendications. Claims.
1. Procédé de traitement biologique dans lequel on place dans un récipient (21) un milieu liquide biologique (22) contenant des particules en suspension, ce milieu et ces particules étant associés l'un à des anticorps, l'autre à des antigènes, de sorte qu'une réaction immunologique peut s'établir entre les anticorps et les antigènes et conduire éventuellement à une agglutination des particules, caractérisé en ce qu'on applique au milieu liquide (22) un faisceau cohérent d'ultrasons (23, 24, 25), à une fréquence comprise entre 0,1 et 100 MHz, capable de produire des forces de radiation favorisant le regroupement de ces particules.1. Biological treatment method in which a biological liquid medium (22) containing particles in suspension is placed in a container (21), this medium and these particles being associated one with antibodies, the other with antigens, so that an immunological reaction can be established between the antibodies and the antigens and possibly lead to agglutination of the particles, characterized in that a coherent beam of ultrasound (23, 24, 25), at a frequency between 0.1 and 100 MHz, capable of producing radiation forces favoring the regrouping of these particles.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise les forces de radiation produites par le faisceau d'ultrasons pour favoriser une réaction d'agglutination des particules.2. Method according to claim 1, characterized in that the radiation forces produced by the ultrasonic beam are used to promote an agglutination reaction of the particles.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise les forces de radiation produites par le faisceau d'ultrasons pour favoriser l'échange du milieu liquide biologique, à des fins de lavage, les particules étant regroupées.3. Method according to claim 1, characterized in that the radiation forces produced by the ultrasound beam are used to promote the exchange of the biological liquid medium, for washing purposes, the particles being grouped together.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fréquence des ultrasons est comprise entre 0,5 et 20 MHz, environ.4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frequency of the ultrasound is between 0.5 and 20 MHz, approximately.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on wobule la fréquence du champ d'ultrasons.5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the frequency of the ultrasonic field is wobbled.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la densité de puissance du faisceau d'ultrasons est de 0,1 à 100 W/cm2, de préférence 0,5 à 20 W/cm2, environ.6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the power density of the ultrasound beam is 0.1 to 100 W / cm 2 , preferably 0.5 to 20 W / cm2, approximately .
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le récipient (21) est mis extérieurement au contact d'un milieu de transfert d'ultrasons, en particulièrement d'un liquide (29) tel que de l'eau, ou encore d'un milieu souple tel qu'un matériau à base de silicone.7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the container (21) is placed externally in contact with an ultrasound transfer medium, in particular a liquid (29) such as water, or else a flexible medium such as a silicone-based material.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le récipient (21) comprend une multiplicité de capsules ou alvéoles et est constitué, par exemple, par une plaque de microtitration.8. Method according to claim 7, characterized in that the container (21) comprises a multiplicity of capsules or cells and is constituted, for example, by a microtitration plate.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la direction du champ ultrasonore dans le récipient est sensiblement alignée sur la verticale de celui-ci.9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the direction of the ultrasonic field in the container is substantially aligned on the vertical thereof.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le milieu liquide (22) est de l'eau associée à un tampon de pH et contenant des protéines en solution, et en ce que les particules sont des cellules ou des microparticules propres à former substrat de réaction.10. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the liquid medium (22) is water associated with a pH buffer and containing proteins in solution, and in that the particles are cells or microparticles suitable for forming reaction substrate.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le milieu liquide (22) est une solution d'hématies à faible concentration.11. Method according to claim 10, characterized in that the liquid medium (22) is a solution of red blood cells at low concentration.
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les particules sont des microparticules de latex.12. Method according to claim 10, characterized in that the particles are latex microparticles.
13. Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le faisceau d'ultrasons, est appliqué de manière à établir un régime sensiblement stationnaire dans une direction de l'espace.13. Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the ultrasound beam is applied so as to establish a substantially stationary regime in a direction of space.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le faisceau d'ultrasons est focalisé sur le milieu liquide, ce qui permet la remise en solution des particules sans effet de lyse lié à la cavitation.14. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the ultrasound beam is focused on the liquid medium, which allows the particles to be put back into solution without the lysis effect associated with cavitation.
15. Installation de traitement biologique, caractérisée en ce qu elle comporte une cellule à ultrasons, propre à appliquer un faisceau cohérent d'ultrasons, de fréquence comprise entre 0,1 et 100 MHz, à au moins un récipient contenant un milieu liquide biologique avec des particules en suspension, le faisceau étant capable de produire des forces de radiation favorisant le regroupement de ces particules. 15. Biological treatment installation, characterized in that it comprises an ultrasonic cell, suitable for applying a coherent beam of ultrasound, of frequency between 0.1 and 100 MHz, to at least one container containing a biological liquid medium with particles in suspension, the beam being capable of producing radiation forces favoring the regrouping of these particles.
PCT/FR1987/000468 1986-11-25 1987-11-25 Biological treatment method by using ultrasound, particularly for immuno-hematological tests WO1988004051A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8616407A FR2607257B1 (en) 1986-11-25 1986-11-25 BIOLOGICAL ULTRASONIC TREATMENT PROCESS, ESPECIALLY FOR IMMUNO-HEMATOLOGICAL TESTS
FR86/16407 1986-11-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1988004051A1 true WO1988004051A1 (en) 1988-06-02

Family

ID=9341185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1987/000468 WO1988004051A1 (en) 1986-11-25 1987-11-25 Biological treatment method by using ultrasound, particularly for immuno-hematological tests

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0292525A1 (en)
JP (1) JPH01502928A (en)
FR (1) FR2607257B1 (en)
WO (1) WO1988004051A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2265004A (en) * 1992-03-10 1993-09-15 Univ Cardiff Particle agglomeration using ultrasonics
CN102221475A (en) * 2011-03-02 2011-10-19 江南大学 On-cover detecting method for ultrasonic biological treatment efficiency

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0137678A1 (en) * 1983-08-29 1985-04-17 Syntex (U.S.A.) Inc. Ultrasonic enhanced immuno-reactions
US4615984A (en) * 1984-02-23 1986-10-07 Becton Dickinson & Company Dissociation of ligand-binder complex using ultrasound

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1598151A1 (en) * 1966-11-19 1970-05-27 Kleine Dr Rer Nat Norbert Agglutination enhancers
EP0111762B1 (en) * 1980-06-20 1987-11-19 Unilever Plc Processes and apparatus for carrying out specific binding assays
JPS5927725A (en) * 1982-08-09 1984-02-14 Tomoo Yano Manufacture of stepped corrugated metallic plate
JPH0619349B2 (en) * 1983-11-22 1994-03-16 東亜医用電子株式会社 Body fluid component analysis method and apparatus
US4558589A (en) * 1984-10-09 1985-12-17 Miles Laboratories, Inc. Ultrasonic coagulation monitor and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0137678A1 (en) * 1983-08-29 1985-04-17 Syntex (U.S.A.) Inc. Ultrasonic enhanced immuno-reactions
US4615984A (en) * 1984-02-23 1986-10-07 Becton Dickinson & Company Dissociation of ligand-binder complex using ultrasound

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2265004A (en) * 1992-03-10 1993-09-15 Univ Cardiff Particle agglomeration using ultrasonics
WO1993019367A2 (en) * 1992-03-10 1993-09-30 University College Cardiff Consultants Limited Particle aggregation method and apparatus
WO1993019367A3 (en) * 1992-03-10 1993-10-28 Univ Cardiff Particle aggregation method and apparatus
GB2265004B (en) * 1992-03-10 1996-01-10 Univ Cardiff Immuno-agglutination assay using ultrasonic standing wave field
AU667708B2 (en) * 1992-03-10 1996-04-04 University College Cardiff Consultants Limited Particle aggregation method and apparatus
US5665605A (en) * 1992-03-10 1997-09-09 University College Cardiff Consultants Limited Particle aggregation method and apparatus
US5912182A (en) * 1992-03-10 1999-06-15 University College Cardiff Consultants Limited Particle aggregation method and apparatus
CN102221475A (en) * 2011-03-02 2011-10-19 江南大学 On-cover detecting method for ultrasonic biological treatment efficiency

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01502928A (en) 1989-10-05
FR2607257B1 (en) 1990-04-06
FR2607257A1 (en) 1988-05-27
EP0292525A1 (en) 1988-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0528708B1 (en) Method and magnetic device for solid phase immunological assay
JP2023002600A (en) Method and system for studying biological cells
Quinn et al. Development and application of surface plasmon resonance-based biosensors for the detection of cell–ligand interactions
JP3333203B2 (en) Method and apparatus for assembling particles
US4148607A (en) Apparatus and analysis for agglutination reaction
Wiklund et al. Acoustofluidics 21: ultrasound-enhanced immunoassays and particle sensors
EP3207373B1 (en) Method of analysing the content of drops and associated apparatus
EP1957978B1 (en) Magnetic immunodiagnostic method for the demonstration of antibody/antigen complexes especially of blood groups
EP2810042B1 (en) Device and method for carrying out haematological and biochemical measurements from a biological sample
EP0965045A1 (en) Method for isolating, in particular for detecting or quantifying an analyte in a medium
EP1446666A1 (en) Method for detecting analyte(s) using magnetic colloidal particles
BE1024139B1 (en) APPARATUS FOR THE TAKING OF ADIPOSE STEM CELLS
FR2826882A1 (en) Manipulation of magnetic particles, and associated biological matter, uses relative movements of the container and the magnet, to align the particles into filaments in the solution on the magnet north-south axis
FR2826592A1 (en) METHOD, DEVICE, AND EQUIPMENT FOR WET SEPARATION OF MICRO MAGNETIC PARTICLES
WO1988004051A1 (en) Biological treatment method by using ultrasound, particularly for immuno-hematological tests
FR2869996A1 (en) USE OF FERROFLUIDS FOR BLOOD PHENOTYPING AND DERIVED APPLICATIONS
FR2604526A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR ASSAYING SUBSTANCES OF CLINICAL INTEREST REACTIVE IMMUNOLOGICALLY
EP1042663A1 (en) Device, method and apparatus for implementing the method, for dosing at least a particular constituent in a product sample
FR2817961A1 (en) TEMPORARY SEPARATION BARRIER, CONTAINER COMPRISING SAME AND METHOD FOR IMPLEMENTING A TEST IN THIS CONTAINER
FR2688311A1 (en) PROCESS FOR THE EVIDENCE OF ERYTHROCYTE AGGLUTINATES.
US20200001293A1 (en) Real-time cell-surface marker detection
EP2286192B1 (en) Device for the gravimetric detection of particles in a fluid medium, method of gravimetric detection, method of determination of kinetic of interaction
EP0790495A1 (en) Dynamic mobility selector for aerosol-particles
US20230314428A1 (en) Method and system for buoyant-particle-assisted cell therapy
EP0882788B1 (en) Process for the separation of platelets or microparticles from microplatelets from a sample containing them

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1987907964

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1987907964

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1987907964

Country of ref document: EP