WO2006018560A1 - Microreacteur goutte - Google Patents

Microreacteur goutte Download PDF

Info

Publication number
WO2006018560A1
WO2006018560A1 PCT/FR2005/050544 FR2005050544W WO2006018560A1 WO 2006018560 A1 WO2006018560 A1 WO 2006018560A1 FR 2005050544 W FR2005050544 W FR 2005050544W WO 2006018560 A1 WO2006018560 A1 WO 2006018560A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ionic liquid
drop
functionalized
chemical
reaction
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/050544
Other languages
English (en)
Inventor
Gilles Marchand
Françoise Vinet
Guillaume Delapierre
Fatima Hassine
Saïd GMOUH
Michel Vaultier
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique
Centre National De La Recherche Scientifique
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 Commissariat A L'energie Atomique, Centre National De La Recherche Scientifique filed Critical Commissariat A L'energie Atomique
Priority to US11/631,554 priority Critical patent/US20080124252A1/en
Priority to EP05790710A priority patent/EP1771244A1/fr
Priority to JP2007519852A priority patent/JP2008505747A/ja
Publication of WO2006018560A1 publication Critical patent/WO2006018560A1/fr
Priority to US14/270,799 priority patent/US20140322767A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D221/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00
    • C07D221/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom, not provided for by groups C07D211/00 - C07D219/00 condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D221/04—Ortho- or peri-condensed ring systems
    • C07D221/18—Ring systems of four or more rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/30—Micromixers
    • B01F33/302—Micromixers the materials to be mixed flowing in the form of droplets
    • B01F33/3021—Micromixers the materials to be mixed flowing in the form of droplets the components to be mixed being combined in a single independent droplet, e.g. these droplets being divided by a non-miscible fluid or consisting of independent droplets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/30—Micromixers
    • B01F33/3031—Micromixers using electro-hydrodynamic [EHD] or electro-kinetic [EKI] phenomena to mix or move the fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J14/00—Chemical processes in general for reacting liquids with liquids; Apparatus specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502769—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
    • B01L3/502784—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics
    • B01L3/502792—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics for moving individual droplets on a plate, e.g. by locally altering surface tension
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/14—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof
    • C07C227/16—Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from compounds containing already amino and carboxyl groups or derivatives thereof by reactions not involving the amino or carboxyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01—Preparation of ethers
    • C07C41/14—Preparation of ethers by exchange of organic parts on the ether-oxygen for other organic parts, e.g. by trans-etherification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10—Nitrogen as only ring hetero atom
    • C12P17/12—Nitrogen as only ring hetero atom containing a six-membered hetero ring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/089—Virtual walls for guiding liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
    • B01L2400/0427—Electrowetting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0433—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces vibrational forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0442—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces thermal energy, e.g. vaporisation, bubble jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N2035/1027—General features of the devices
    • G01N2035/1034—Transferring microquantities of liquid
    • G01N2035/1046—Levitated, suspended drops

Definitions

  • the present invention relates to a drop microreactor, that is to say to a microreactor consisting of a drop of a particular liquid, the microreactor being without a wall, the interface of the particular liquid with the ambient medium and with the support on which the drop is deposited defining the limits of the microreactor.
  • the present invention also relates to methods for carrying out chemical or biochemical reactions and / or mixtures using said drop microreactor, as well as to a lab on a chip comprising a microreactor according to the invention.
  • the particular liquid used in the present invention is an ionic liquid or a mixture of ionic liquids.
  • the present invention finds many applications, particularly in lab-on-a-chip where very small volumes of reaction media are generally used. It makes it possible, for example, to synthesize on a soluble support, syntheses in parallel, convergent syntheses, immobilizations on the ionic liquids of chemical or biological molecules that can be detected (target molecules) or detect (probe molecules), enzymatic reactions, homogenization of catalysts and homogeneous catalysts, process optimization, dangerous reactions, combinatorial chemistry reactions, etc.
  • microsystems use drops of liquids in which the authors perform reactions. These microsystems are described for example in documents [4] and [5]. These drops of liquids may be aqueous or organic solvents.
  • the displacement can also be achieved by electro-osmosis which requires the control of surface charges.
  • the present invention precisely meets this need, and still others, explained below, by providing a microreactor characterized in that it consists of a drop comprising at least one ionic liquid.
  • a method of implementing a chemical or biochemical reaction comprising the following steps: a drop of at least one ionic liquid on a surface; introducing into the at least one ionic liquid, before or after depositing it in the form of a drop, of at least one chemical or biochemical reagent, reacting chemically or biochemically, in said drop, the reagent with the ionic liquid or the reagents between them.
  • the present invention still meets this need, and still others, explained below, by providing a method for mixing drops of ionic liquid comprising the following steps: depositing a first drop of at least a first ionic liquid on a surface; depositing a second drop of at least one second ionic liquid on said surface; optionally introducing into the first ionic liquid, before or after its deposition in the form of a drop on the surface, of at least a first chemical or biochemical reagent; optionally introducing into the second ionic liquid, before or after its dropwise deposit on the surface, at least one second chemical or biochemical reagent; - meeting the first drop and the second drop so as to form a single drop.
  • the drops of ionic liquids identical or different in their volume and / or their content, each comprising or not, independently of one another, one or more reagent (s), and each including or not, independently l one of the other, a solvent, are mixed together, and therefore also their possible content, by combining said drops in a single drop.
  • the step of joining the drops may be followed by a step of chemically or biochemically reacting, in the drop formed by their meeting, reagents when they are present in one and / or the other of the drops between them and / or with the first and / or the second ionic liquid (s), in particular when this (these) ionic liquid (s) is (are) functionalized.
  • a method for implementing a chemical or biochemical reaction comprising the following steps: depositing a first drop of at least one first ionic liquid on a surface; depositing a second drop of at least one second ionic liquid on said surface; introducing into the first ionic liquid, before or after depositing in the form of a drop on the surface, at least one first chemical or biochemical reagent; introducing into the second ionic liquid, before or after its dropwise deposit on the surface, at least a second chemical or biochemical reagent; meeting, on said surface, the first drop and the second drop to form a single drop; and chemically or biochemically react in the drop formed by the first and second joined drops, said first reagent with said second reagent.
  • the present invention aims to provide a new use of ionic liquids as a microreactor, more particularly for applications in analytical techniques and chemical and biochemical reactions carried out on laboratories on a chip. It therefore also relates to a laboratory on a chip comprising at least one microreactor according to the invention.
  • the microreactor of the present invention is a reactor without wall: it is the interface of the ionic liquid with the ambient environment which defines the limits of the microreactor. Therefore, in the present description, it is also called "drop microreactor".
  • ionic liquids on the basis of which the present invention is implemented, have a number of interesting physico-chemical properties described in document [9]. These properties include: their low volatilities and very low vapor pressures: ionic liquids have very low volatility and very low vapor pressures, unlike Volatile Organic Solvents (VOS) and solvents. aqueous so no evaporation problem when used in droplet format. They are especially less volatile than water and most organic solvents such as, for example, ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, chloroform, ethanol, methanol, toluene, acetonitrile, solvents whose temperature boiling point is less than or equal to 110 ° C.
  • VOS Volatile Organic Solvents
  • ionic liquids do not present this problem.
  • their high thermal stability the ionic liquids are very thermally stable, some up to more than 400 0 C, in contrast to their low flammability, their high solubilization of salts as well as neutral organic molecules and polymers, and various materials such as transition metal complexes, for example such as catalysts; their recycling is easy. They can be functionalized and can then serve as soluble supports with a high specific load and make it possible to carry out reactions with the same reactivity as in aqueous or organic solution. chemical and biochemical reactions can easily be followed by modern analysis techniques such as nuclear magnetic resonance (NMR) or high performance chromatography (HPLC) techniques; the purification of the reaction products is easy.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • HPLC high performance chromatography
  • ionic liquids can also be cited, particularly for their interest in laboratory-on-a-chip applications: these liquids can be used in electrochemistry and have a large electrochemical window; and they are compatible with biological molecules such as enzymes, proteins, nucleic acids (DNA and RNA), glycoproteins, lipids, etc.
  • the at least one ionic liquid may be chosen from any suitable ionic liquids and onium salts known to those skilled in the art, as well as from their mixtures.
  • the documents [9] and [10] describe examples of ionic liquids, onium salts and their mixtures that can be used to implement the present invention, as well as their physicochemical properties and their manufacturing method (s).
  • the usable liquid liquid is in liquid form at room temperature, it can be represented by the formula A x + Xi " , in which A 1 + represents a cation, functional or not, or a mixture of cations in which either of the cations is functional, at least one of the cations is functional, and in which Xi " is a functional anion or not, or a mixture of anions in which either none of the anions is functional or at least one anions is functional.
  • the expression "ionic liquid” generally means a salt or a mixture of salts whose melting point is between -100 ° C. and 250 ° C.
  • ionic liquid means a pure ionic liquid or a mixture of ionic liquids, functionalized or not, or a mixture of one or more ionic liquids, functionalized or not, with one or more reagents and / or solvents.
  • non-functional ionic liquid or
  • Microx ionic liquid means an ionic liquid capable of solubilizing one or more chemical or biological species such as inorganic or organic salts, organic molecules, polymers of natural or synthetic origin.
  • nonfunctional ionic liquid therefore refers to a solvent consisting of an ionic liquid.
  • solvents are non-volatile and have a very low vapor pressure. They are also polar and have the ability to dissolve functionalized onium salts that can then be used as supports soluble as described in [10]. They can be used pure or in mixture.
  • ionic liquid or “task-specific ionic liquid” or “dedicated ionic liquid” is meant an ionic liquid of the formula indicated above, of which either the cation, the anion or both is ) carrier (s) of a function capable of reacting with a reagent present in the drop. They can be used pure or in mixture.
  • the term “functional cation” refers to a molecular group that has at least one chemical function, a portion of this group carrying a positive charge.
  • the term “functional anion” refers to a molecular group that has at least one chemical function, a portion of this group carrying a negative charge.
  • the term “non-functional cation” refers to a molecular group that does not have a chemical function, a portion of this group bearing a positive charge.
  • non-functional anion refers to a molecular group that does not have a chemical function, a portion of this group carrying a negative charge.
  • the ionic liquid A 1 + Xi does not contain any functional ion, it is called" non-functionalized ionic liquid.
  • It serves as an inert reaction medium or matrix with respect to the reactants but is capable of dissolving them.
  • the ionic liquid A x + Xi has at least one functional ion, it is called” functionalized ionic liquid ". reaction medium and for another part of soluble support or matrix.
  • said at least one ionic liquid can therefore be a functionalized or non-functionalized ionic liquid, but also a mixture of functionalized ionic liquid (s) and ionic liquid (s). non-functionalized.
  • the drop of ionic liquid forming the microreactor may therefore comprise, in addition to the functionalized ionic liquid, an unfunctionalized ionic liquid, or, in addition to the nonfunctionalized ionic liquid, a functionalized ionic liquid.
  • a mixture of non-functional tetralkylammonium salts or phosphonium salts may be used.
  • the melting point of a mixture is lower than the melting point of the constituent of the mixture which melts at the lowest temperature. It may therefore be very important to use a mixture to have an ionic liquid with a reasonable melting point.
  • Some functionalized salts especially those with large anions such as NTf2 "PF ⁇ " / BF 4 "or CF 3 SO 3 " , can be liquid at room temperature or melted at a low temperature, for example
  • N N + . H.NTf 2 is liquid at room temperature.
  • This ionic liquid is prepared by alkylation of Me 3 N according to the following reaction:
  • Xi a non-functional anion or a mixture of non-functional anions.
  • the term "ionic entity” refers to that portion of the cation or anion, which carries the charge, respectively positive or negative.
  • the function Fi can be chosen in particular from the following functions: hydroxyl, carboxylic acid, amide, sulphone, primary amine, secondary amine, aldehyde, ketone, ethenyl, ethynyl, dienyl, ether, epoxide, phosphine (primary, secondary or tertiary), azide imine, ketene,
  • the at least one ionic liquid may be chosen from an imidazolium salt, more generally an ammonium salt, a phosphonium salt, an onium salt or a mixture of these salts. As indicated above, these salts may be functionalized or non-functionalized.
  • matrix ionic liquids that is to say unfunctionalized ionic liquids
  • matrix ionic liquids there may be mentioned the following: 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate [bmim] [BF 4 ]; 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [bmim] [PF 6 ];
  • an ionic liquid as defined above in a stable composition containing in solution: at least one ionic liquid of formula Ai + Xi " , acting as the liquid matrix, and at least one functionalized ionic liquid ("task-specific"), for example a functionalized onium salt, of formula A 2 + X 2 " , as a reaction support, the functionalized onium salt, by for example, the functionalized ionic liquid, being dissolved in the unfunctionalized ionic liquid, to form a homogeneous phase,
  • Ai + representing a non-functional cation or a mixture of cations in which none of the cations is functional
  • Xi " representing a non-functional anion or a mixture of anions in which none of the anions is functional
  • X 2 " representing an anion, functional or otherwise, or a mixture of anions in which none of the anions is functional or in which at least one of the anions is functional
  • a 2 + and / or X 2 " represent (s) or include (s), respectively a functional cation and / or a functional anion
  • said functional cations and functional anions corresponding to an ionic entity Y-, namely respectively cationic Y + - or anionic Y " -, optionally linked via an arm L, in particular an alkyl group comprising from 1 to 20 carbon atoms, to at least one Fi, Fi function ranging from F 0 to F n , n being an integer varying from 1 to 10,
  • the functional cation can be represented in the form Y + -L-Fi, and the functional anion
  • the functional anion may represent, when k is equal to 0, a simple anion, corresponding to Y ⁇ Fi, in particular chosen from: OH “ , F “ , CN “RO”, RS “RSOJ, RCOj, RBFJ, wherein R represents an alkyl group comprising from 1 to 20 carbon atoms or an aryl group comprising from 6 to 30 carbon atoms.
  • stable composition designates a homogeneous mixture composed of the liquid matrix A 1 + Xi " and of the salt (s) functionalized (s) A 2 + X 2 " .
  • This composition is said to be stable insofar as it does not undergo spontaneous transformations over time. It can be verified that this composition is stable by spectroscopic analysis using nuclear magnetic resonance (NMR), infrared (IR), visible ultraviolet (UV), mass spectrometry or radiation methods. chromatography.
  • the expression "functionalized ionic liquid” designates an entity of type A 2 + X 2 " in which the cation and / or the anion carries a function Fi as defined above.This function confers on said functionalized ionic liquid and on the stable composition , of which it forms part, chemical and / or physicochemical properties.
  • the term “functionalized onium salt” refers to the ammonium, phosphonium and sulphonium salts, as well as all the salts resulting from the guaternization of an amine, a phosphine, a thioether or a heterocycle containing one or more of these heteroatoms, and bearing at least one function Fi.
  • This expression also denotes an onium salt whose cation as defined above is not functionalized but whose anion carries a function Fi.
  • This expression may also denote a salt whose anion and cation carry a function Fi.
  • a preferred functionalized onium salt is especially chosen from the following:
  • n being an integer from 0 to 20.
  • a preferred non-functionalized onium salt is especially chosen from the following: imidazolium, pyridinium Me 3 N + -Bu or Bu 3 P + -Me, NTf 2 " anions, PF 6 " or BF 4 " .
  • the ionic liquids can therefore be used pure or in a mixture, for example an ionic liquid with specific tasks at a certain concentration in another ionic liquid serving as the
  • the functional salt dissolved in the matrix may be a liquid or a liquid. solid with high melting point, the important thing is that it is soluble in the matrix. It may also be an ionic liquid dissolved in a solvent or solvents, if appropriate chosen to be compatible with the techniques of displacement of the drop (s) when these techniques are implemented in the of the present invention.
  • a liquid functionalized onium salt at a temperature below 100 ° C. may be a specific-task ionic liquid or a solution of a salt functionalized in a non-functional ionic liquid matrix.
  • the ionic liquid forming the microreactor comprises at least one solvent
  • it can be any solvent useful for implementing the present invention, preferably compatible with the ionic liquid (s) used (s). ), preferably miscible or partially miscible.
  • the solvent is sufficiently miscible to allow the implementation of the mixture or the chemical reaction according to the present invention.
  • the at least one solvent may be chosen for example from organic solvents such as dichloromethane, chloroform, trichlorethylene, dichloromethylene, toluene, acetonitrile, propionitrile, dioxane, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran (THF ), dimethylformamide (DMF), ethyl acetate, ethanol, methanol, heptane, hexane, pentane, petroleum ether, the
  • Volatile solvents such as those mentioned above (VOS and above) that are miscible with ionic liquids can be used. These solvents evaporate, especially when heated.
  • the ionic liquid forming the microreactor may also comprise at least one reagent.
  • This (these) reagent (s) may (for example) be that (those) used (s) to perform, in the microreactor drop of the present invention, the reagent mixture (s) and / or the reaction (s) ) or biochemical (s). It may also be one or more reagent (s) used (s) for detecting and / or analyzing the initial and / or final products resulting from the chemical or biochemical reactions carried out in the microreactor.
  • the at least one reagent can be introduced into the ionic liquid in powder form (solid), in liquid form or in solution.
  • the introduction of the reagent can be done by simple deposition of the liquid reagent, in or on the ionic liquid before or after the deposition of the drop or drops on the surface.
  • Homogenization of the ionic liquid / reagent mixture can then be carried out by example by stirring, or when it is a drop, for example by vibration or simple brownian agitation.
  • the reagent to be introduced into the ionic liquid when the reagent to be introduced into the ionic liquid is volatile, it is advantageously possible to fix it in the microreactor of the present invention by using a specially functionalized ionic liquid to fix said reagent.
  • a specially functionalized ionic liquid to fix said reagent.
  • the solution is preferably carried out using a solvent chemically compatible with the ionic liquid, that is to say which does not react chemically with the ionic liquid, and preferably also, which does not interfere with the chemical or biochemical reaction that must be implemented in the drop.
  • the solvent used must of course also be at least partially miscible with the ionic liquid. Examples of solvents usable for this purpose are given above.
  • the reagent when the reagent is in liquid form or in solution, it is also possible to deposit a drop of this reagent solution on the surface near the drop of ionic liquid forming the microreactor of the present invention and to bring together these two drops in one drop in order to mix their contents.
  • the combination of these two drops can be made for example by one of the displacement techniques described below, for example by electrowetting.
  • the introduction of the reagent into the microreactor of the present invention may be by coalescing a drop of ionic liquid and a drop of reagent onto the surface.
  • the drop (s) can (s) be deposited on the surface, for example of a lab-on-a-chip, by any known technique of the person skilled in the art, for example by a technique chosen from the group comprising a manual deposition, a deposition by an automated or non-automated drop dispenser, for example from an ionic liquid reservoir, or a deposition by fractionation of a larger drop deposited on the surface.
  • each drop forming a microreactor has a volume such that it forms a drop.
  • the drop when the drop has to be moved, this drop must be displaceable by the chosen displacement technique.
  • the drop For example for use in a lab-on-a-chip, in general, the drop has a volume of 10 ⁇ l to a few microliters, for example.
  • the drop When a technique of displacement of the drop on the surface is used, preferably the drop has a volume of 10 ⁇ l to 10 ⁇ l.
  • the present invention thus makes it possible to carry out chemical or biochemical reactions in reactors without a small volume wall.
  • the surface on which the drop is deposited is preferably a surface allowing the formation of a drop of ionic liquid without it spreading too much, especially in order to prevent contiguous drops whose coalescence was not expected to touch (unwanted contamination between drops deposited on the surface).
  • It may be, for example, a silica surface, a glass surface, a Teflon surface, etc. This is in fact the surface on which the chemical or biochemical reaction is carried out using the drop microreactor of the present invention. It may be any surface suitable for making a lab-on-a-chip, and preferably compatible with ionic liquids.
  • the material of the surface is therefore preferably compatible with the drop format and, where appropriate, with the chosen technique of displacement of the drop (s).
  • a preferred surface for example a lab on a chip, is of course a surface having little adhesion with the ionic liquid (s) used, for example a hydrophobic or hydrophobic surface, for example a Teflon surface. .
  • the surface may have one or more cavities (recesses) provided to receive the drop or drops; one or more projections; it can also be a flat surface without relief; or else a combination of hollows and / or projections and / or planar surface.
  • the surface may be provided with a conductive wire (against electrode) allowing the
  • This surface may be that of a lab-on-a-chip known to those skilled in the art, covered or not with a hood.
  • a cover covering the drop or drops and intended to prevent evaporation of the ionic liquid is advantageously not mandatory. However, it may be required if the chemical reaction carried out requires particular conditions, for example an inert atmosphere, an argon flow, or a suction of toxic volatile products.
  • a first drop of an ionic liquid and a second drop of an ionic liquid may be deposited on a surface, for example a lab on a chip.
  • the expression "a first drop of an ionic liquid and a second drop of an ionic liquid” is understood to mean that at least two drops that are identical or different, either by the nature of the ionic liquid or by the nature of the reagent (s) introduced into the ionic liquid are deposited on said surface.
  • the present description applies of course, independently, to each of the drops deposited on said surface.
  • the present invention it is possible to deposit, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 1000 or more drops on the same surface, these drops being identical or different. , by their volume and / or by nature of the ionic liquid and / or by the nature of the reagents introduced into the ionic liquid.
  • the present invention therefore has a particular advantage, particularly by its ease of implementation, to perform on the same laboratory on a chip chemical and / or biochemical reactions in parallel, for example multiparametric reactions, for example on a sample to be analyzed.
  • a first and a second drop can be combined.
  • the expression “the first and second drops are combined” means that at least two drops deposited on the surface can be combined, in particular to mix them and / or to mix their contents, for example the first and second reagents.
  • first and second reagents means at least two reagents, each of the drops may comprise one or more reagents, each of the drops may consist of a functionalized or non-functionalized ionic liquid.
  • the combination of the two drops, or coalescence can therefore trigger the chemical or biochemical reaction (s) or simply perform a mixture of reagents and / or ionic liquids.
  • one of the drops comprises a specific task ionic liquid and the other a matrix ionic liquid and a reagent
  • the meeting, or bringing into contact, of these drops of ionic liquid makes it possible to performing the desired chemical reaction (s) between the reagent and the function carried by the ionic liquid.
  • the implementation of the present invention may consist, according to a first example in the succession of the following steps, as illustrated schematically in Figure 1 attached: -i- on a surface, for example in a reaction chamber of a laboratory on a chip depositing a first drop of ionic liquid (LI A) consisting of an ionic liquid, or of an onium salt, functionalized with a function A capable of reacting or not with a reagent B, and
  • LI A ionic liquid
  • a second drop of a matrix ionic liquid containing a reagent B is deposited.
  • the first and second drops are combined, for example by a displacement technique such as those mentioned above, and after an adequate time of chemical reaction between the function A and the reagent B, a drop (LI C) is obtained, in which the ionic liquid is functionalized by the product (C) of the reaction A + B.
  • "" Indicates a chemical bond between the ionic liquid and the function or molecule that functions the ionic liquid. It may be for example a covalent bond, etc.
  • the two drops of ionic liquid are matrix ionic liquids, each of the drops comprises one of the reagents A and B, and the bringing into contact (coalescence) of these two drops of LI makes it possible to perform a mixing reagents A and B in the LI drop formed from the two joined drops or a reaction between reagents A and B.
  • the drops may not be functional ionic liquids, but only matrices. In the latter case, the reagents are simply in solution in these matrices which act as solvents.
  • the implementation of the method of the invention may also consist, according to a third example, in the succession of the following steps, in addition to the above-mentioned steps, as illustrated diagrammatically in the appended FIG. 2:
  • the drop of the preceding step -iv- is combined with the drop of ionic liquid, for example by a displacement technique such as those mentioned above, and
  • a droplet (LI E) is obtained, in which the ionic liquid is functionalized by the product (E) of the C + D reaction.
  • ionic liquids are all matrix ionic liquids
  • three drops of ionic liquids, each comprising one of the reactants X, Y and Z, are obtained by combining a single drop comprising an X + Y + Z mixture.
  • the present invention may also consist, according to a fifth example, in the implementation of a method for preparing a molecule M attached to an initial function F 0 , bonded, in the drop of ionic liquid, optionally via an arm
  • L in particular an alkyl group comprising from 1 to 20 carbon atoms, with an ionic entity Y + -, forming part of the cation A 2 + of the functionalized salt used A 2 + X 2 " , and / or Y " -, forming part of of the anion X 2 " of the functionalized salt used A 2 + X 2 " , the cation being in the form Y + -LF 0 and / or the anion being in the form Y - (Dk-F 0 , k being equal to 0 or 1, which process comprises the following steps, written from the definitions of the ionic liquids provided above: a first addition of a reagent B 1 in a drop of ionic liquid of composition mentioned above and the reaction between said function F 0 , and the reagent Bi, leading to a function F 1 , linked to the ionic entity Y + -, forming part of the cation A 2 + of the functionalized salt A 2 + X 2 "
  • n-1 successive additions of Bi reagents (optionally via a drop of ionic matrix liquid, solid reagents, liquid reagents, or a drop of aqueous Bi solution) in the ionic liquid drop of aforementioned composition, l ⁇ i ⁇ n, n ranging from 2 to 10, allowing, at each addition, the reaction between the reagent Bi and a function Fi -1 , leading to obtaining a function F 1 , la (nl ) th addition of the reagent B n to the function F n _! leading to obtaining the function F n , the n-1 additions being able to be represented according to one of the following reaction schemes:
  • Reagents B 0 to B n can be introduced successively via a drop of matrix ionic liquid fused to the drop of functionalized ionic liquid.
  • the molecule M is recovered at the end of the preparation process used.
  • Document [10] describes this type of protocol that can be used in the present invention.
  • drops of ionic liquids containing supported reagents can be fused, ultimately resulting in a multisel in solution in a LI matrix. We can then go back to the previous example and react unsupported reactants through fusion with drops of matrix ionic liquids containing these reagents.
  • the matrix or functionalized ionic liquids used during the different reactions may be identical or different.
  • said at least one first ionic liquid and said at least one second ionic liquid are independently selected from a functionalized or non-functionalized ionic liquid.
  • the first ionic liquid may therefore comprise, in addition to the functionalized ionic liquid, an unfunctionalized ionic liquid, or else; in addition to the unfunctionalized ionic liquid, a liquid ionic functionalised.
  • the second ionic liquid may comprise in addition to the functionalized ionic liquid, an ionic liquid. no . functionalized, or else, in addition to the unfunctionalized ionic liquid, a functionalized ionic liquid.
  • first drop and the second drop may be the same or different and may have, independently, volumes as indicated above.
  • the step of chemically or biochemically reacting the reagent or reagents with each other or with the function carried by an ionic liquid of a drop is carried out as any chemical or biochemical reaction step in a conventional reactor of the prior art, that is to say with walls, except that it is carried out in the microreactor drop of the present invention, that is to say in the drop of ionic liquid functionalized or not.
  • microreactor of the present invention can be any chemical or biochemical reaction.
  • Examples of possible reactions in the microreactor of the present invention include the following:
  • Enzymatic reactions for example, reactions using lipases such as those described in document [12].
  • Catalysis reactions for example, metathesis of olefins such as that described in document [13].
  • Hazardous reactions examples that may be mentioned are reactions involving azides as described in document [14].
  • Electrochemical reactions for example, the cathodic breaks of bonds as described in document [15]. - The heterogenization of catalysts and homogeneous catalysts.
  • Target molecules proteins, enzymes, nucleic acids (DNA and RNA), glycoproteins, lipids etc.
  • probe molecules for example proteins, enzymes, nucleic acids (DNA and RNA), glycoproteins, lipids etc.
  • each of the drops forming a microreactor may be heated to allow conventional reactions of organic chemistry, for example up to 200 0 C or more, because of the non-volatility of W
  • the chemical reactions carried out in the ionic liquids can be carried out at ambient temperature but also at elevated temperatures.
  • the product (s) obtained during or after the chemical reaction (s) carried out in the drop of ionic liquid may (may) then be detected (s) or quantified (s). ) either directly within the lab-on-a-chip, for example by colorimetric or electrochemical detection or any other appropriate detection means known to those skilled in the art, or outside the lab-on-a-chip, for example by the high performance chromatography (HPLC), gas chromatography (GC) techniques, spectroscopic analysis, nuclear magnetic resonance techniques
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • IR infrared
  • UV visible ultraviolet
  • MS mass spectrometry
  • LC / MS liquid chromatography-mass spectrometry
  • colorimetric or any other technique appropriate analysis known to those skilled in the art to detect the molecules to be analyzed.
  • the analyzes may be carried out directly in the drop (for example by NMR, HPLC or another technique such as those mentioned above), or after release of the product of the reaction linked to the ionic liquid by cleavage (see Example 1), and / or extraction and / or purification of the product (s) resulting from the reaction carried out in the drop of ionic liquid.
  • This extraction can be carried out for example by the technique described in document [10].
  • it may further comprise a step of moving on the surface the ionic liquid or drops.
  • This displacement of the drop (s) may have different objectives, among these, there may be mentioned for example that of bringing together two or more drops of ionic liquid deposited on the surface in the mixing (s) and reaction applications (s) chemical or biochemical above between the drops and their contents; but also that of moving a drop of ionic liquid from a reaction zone of a lab-on-a-chip to another reaction zone of said laboratory, or of a reaction zone of a laboratory-on-a-chip up to a detection zone of said laboratory.
  • the displacement of the drip microreactors of the present invention can be achieved by any technique known to those skilled in the art to move a drop on a surface.
  • a displacement technique chosen from: -
  • a mechanical displacement for example by vibration, by capillarity, by means of a pusher or by transport on a mobile support.
  • An example of transport on a mobile support that can be used in the present invention is a "treadmill" as described for example in document [16].
  • Electrostatic displacement for example by electrowetting.
  • the technique of displacement of drops of ionic liquid by electro-wetting has been discovered in the context of the present invention. Indeed, during their research, the inventors of the present were the first to demonstrate the property of ionic liquids can be moved on a surface in the form of drop, by electrowetting. This technique is particularly advantageous in the implementation of the method of the invention, particularly in "lab-on-a-chip" applications.
  • electrowetting on dielectric described in document [5] can be used in which the forces used are electrostatic forces.
  • the drop is based on an electrode array, from which it is isolated by a dielectric layer and a hydrophobic layer.
  • the dielectric layer and the hydrophobic layer between the activated electrode and the drop permanently polarized by a counter electrode, acting as a capacitor, - the effects of electrostatic charge induce the displacement of drop on the activated electrode.
  • the counter electrode is essential for the movement by electrowetting, it maintains an electrical contact with the drop during its movement.
  • This counter electrode can be either a catenary (Ca) as described in [5], or a buried wire, or a planar electrode on the hood of confined systems.
  • the electrodes can be made by depositing a metal layer, by the
  • a metal selected from Au, Al, ITO, Pt, Cr, Cu, or by photolithography is then covered with a dielectric layer, for example Si 3 N 4 or SiO 2 .
  • a deposition of a hydrophobic layer is performed, such as, for example, a Teflon deposit made by spinning.
  • electrowetting technique gradually it is possible to move the drops of ionic liquids, and possibly to combine them to mix, to achieve complex protocols.
  • Document [5] gives examples of implementations of adjacent electrode series for handling a drop in a plane usable in the present invention. This type of displacement can be used for example in biochemical, chemical or biological analysis devices in the medical field, environmental monitoring, quality control, etc.
  • [17] discloses, for example, a dielectric liquid displacement control device operable in the present invention.
  • a drop of liquid is placed between two planes comprising pairs of electrodes.
  • the drop of liquid has a permittivity greater than its environment defined by the space between the two planes comprising the electrodes.
  • the displacement is electrically controlled by applying electrical voltages to the electrode pairs.
  • a displacement by thermal gradient or by electrocapillarity for example by the technique described in document [19].
  • the technique involves dipping a drop of ionic liquid in a thermal gradient. This results in a fluid circulation at the interface of the drop effect Marangonie. This fluid circulation causes the movement of the drop.
  • Displacement by pressure waves or acoustic waves for example by the technique described in document [20].
  • the technique consists of propagating acoustic waves on a hydrophobic surface. The wave disturbs the wetting of the drop, and causes its displacement.
  • the present invention allows the realization of chemical or biochemical reactions in small wallless reactors.
  • the ionic liquids with specific tasks allow the realization of chemical reactions with the same reactivity as in solution.
  • the reactions can be followed and the purification of the reaction products is easy, for example after cleavage.
  • the microreactor drop of the present invention there is no clogging of channels, there is no loss of charge in hydrodynamic mode, for example when syringe pumps and pumps are used and it does not there are no dead volumes as with the microreactors of the prior art.
  • unlike channels, with the present invention there is no problem of diffusion. The reactions remain constant and individualized.
  • microsystem of the present invention is a microsystem at low manufacturing cost and compatible with an aggressive chemical environment, in particular by the solvents used, the working temperatures, the pressures, etc.
  • Figure 1 schematic representation of a chemical reaction and / or biochemical manufacturing of a product C in a microreactor drop produced by the method of the present invention by combining a drop of ionic liquid functionalized with a function A (LI A ) and a drop of matrix ionic liquid comprising reagent B.
  • LI A function A
  • FIG. 2 schematic representation of a chemical and / or biochemical reaction for the production of a product E in a microreactor made by the method of the present invention by combining a drop of functionalized ionic liquid (LI A) and a drop of ionic matrix liquid comprising reagent B to form the product c immobilized on the ionic liquid (LI C), then by meeting LI C with a drop of ionic matrix liquid comprising the reagent D.
  • LI A functionalized ionic liquid
  • LI C ionic matrix liquid comprising reagent B
  • Figure 3 schematic representation of the displacement of a drop of ionic liquid by electrowetting to implement the method of the present invention.
  • Figure 6A-C diagram of a device for moving drops of ionic liquid by electrowetting for the implementation of the method of the present invention when it comprises a step of moving.
  • Example 1 Implementation of the process of the present invention with displacement of the drops to make a chain with several chemical reactions: case of the Grieco reaction
  • the drops used in this example have the following composition: drop 1: drop of 4-aminobenzoic acid supported on ammonium salt 1 (see reaction scheme below) in 1M solution in [tmba] [NTf 2 ] ; drop 2: drop of 2 equivalents of 4-nitrobenzaldehyde and 1.2 equivalents of TFA in 0.5 M solution in [tmba] [NTf 2 ]; and drop 3: drop of 10 equivalents of indene in IM solution in [tmba] [NTf 2 ].
  • the drop displacement technique used in this example is an electrowetting displacement technique whose operation is shown schematically in FIG. 6 (only one drop is shown in FIG. 6): the support (S) is structured so as to comprise a electrode network (E), a dielectric layer (D), a hydrophobic layer
  • connection means connected to an electric generator (V).
  • the drops (G) are based on the array of electrodes (FIG. 6A), from which they are isolated by the dielectric layer and the hydrophobic layer.
  • the dielectric layer and the hydrophobic layer between the activated electrode and the drop under tension acts as a capacitance, the surface is charged and the drop polarized permanently by a counter electrode, acting as a capacitance, the effects of electrostatic charge induce the displacement of the drop on the activated electrode.
  • the counter electrode is essential for the movement by electrowetting, it maintains an electrical contact with the drop during its movement.
  • This counter electrode is here a catenary (Ca).
  • the electrodes are made by depositing a gold layer, by photolithography. The substrate is then covered with a layer of SiO 2 . Finally, a deposit of a teflon layer is made by spinning.
  • the drop is electrostatically attracted to the surface of this electrode (FIG. 6B).
  • step by step it is possible to move the drops of ionic liquids and also to mix them by selectively activating one or the other of the electrodes of the electrode array.
  • a catenary (Ca), arranged on the support, makes it possible to polarize the droplet.
  • the aforementioned drops are moved to be successively joined.
  • Figure 3 is a schematic representation of the protocol used: the the era drop (1) is moved to the 2nd (2), the 2nd to the era and, after assembly of these two drops, the drop (1 + 2) formed by a mixture thereof is moved to the 3 rd (3) drop to form a drop (4).
  • the resulting mixture is incubated at room temperature for 15 minutes. The reaction of Grieco is then total.
  • the droplet (1.5 .mu.l) is recovered in an eppendorf tube and washed several times with ether (3x20 .mu.l) in order to extract excess or secondary products from the ionic liquid.
  • the ether solubilizes these products, but is not miscible with the chosen ionic liquid.
  • the ionic liquid is then rid of excess or secondary products.
  • the product 2 is cleaved from the support after overnight incubation at room temperature in the presence of a 7N solution of NH 3 in methanol.
  • the X treatment comprises the following successive steps:
  • HPLC analysis of the reverse phase reaction shows the appearance of the final product with a retention time different from that observed for the functionalized starting salt.
  • HPLC analysis conditions were as follows:
  • Figure 4 is the trace of the chromatogram obtained on the drop of ionic liquid (1) specific task before implementation of the chemical reaction.
  • FIG. 5 is the trace of the chromatogram obtained on the drop of ionic liquid (4) after chemical reaction and washes.
  • FIG. 7 is the trace of the chromatogram allowing a follow-up of the cleavage carried out by means of the treatment X making it possible to release the product of the reaction.
  • the No. 1 drop is converged to the other drop using the electrowetting technique.
  • the applied voltage is 45 V.
  • DCA dichloroacetic acid
  • EWOD electrowetting displacement
  • a first reaction mixture is prepared as follows: 50 mM phosphate-citrate buffer pH 6.5 (10 ml), o-phenylene diamine (OPD, 20 mg) and hydrogen peroxide (4 ⁇ l). A drop of this mixture of a volume of 0.5 ⁇ l is dissolved in matrix ionic liquid ([btma] [NTF 2 ]) (0.5 ⁇ l).
  • a second reaction mixture is prepared as follows: matrix ionic liquid ([btma] [NTF 2 ]) (0.9 ⁇ l) and horse radish peroxidase (0.1 ⁇ l at 20 ⁇ M).
  • the No. 2 drop is converged to the other drop using the electrowetting technique.
  • the applied voltage is 45 V.
  • Example 4 Implementation of the process of the present invention with displacement of drops to effect a reduction reaction
  • the drops used in this example have the following composition: the
  • drop 1 drop of aldehyde supported on an ammonium salt 4 (see reaction scheme below) in solution [0.5 M] in [bmim] [BF 4 ];
  • drop 2 drop of BH 3 .pyridine (10 equivalents) in [bmim] [BF 4 ].
  • the drops are then converged to one another by electrowetting by applying a voltage of 55 V. After melting the drops, the mixture obtained is incubated at room temperature (18-25 ° C.) for 2 hours.
  • the drop (0.6 .mu.l) is recovered in an Eppendorf tube (registered trademark) and washed several times with ether (3x20 .mu.l) in order to extract the excess or secondary products from the ionic liquid.
  • the ether solubilizes these products but is not miscible with the ionic liquid chosen.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un microréacteur goutte, c'est-à-dire à un microréacteur constitué d'une goutte d'un liquide particulier, le microréacteur étant sans paroi, l'interface du liquide particulier avec le milieu ambiant et avec le support sur lequel la goutte est déposée définissant les limites du microréacteur. Le microréacteur est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une goutte comprenant au moins un liquide ionique. La présente invention se rapporte également à des procédés de mise en œuvre de réactions chimiques ou biochimiques et/ou de mélanges utilisant ledit microréacteur goutte, ainsi qu'à un laboratoire sur puce comprenant un microréacteur selon l'invention.

Description

MICROREACTEUR GOUTTE
DESCRIPTION
Domaine technique La présente invention se rapporte à un microréacteur goutte, c'est-à-dire à un microréacteur constitué d'une goutte d'un liquide particulier, le microréacteur étant sans paroi, l'interface du liquide particulier avec le milieu ambiant et avec le support sur lequel la goutte est déposée définissant les limites du microréacteur.
La présente invention se rapporte également à des procédés de mise en œuvre de réactions chimiques ou biochimiques et/ou de mélanges utilisant ledit microréacteur goutte, ainsi qu'à un laboratoire sur puce comprenant un microréacteur selon l'invention.
Le liquide particulier utilisé dans la présente invention est un liquide ionique ou un mélange de liquides ioniques. La présente invention trouve de nombreuses applications, en particulier dans les laboratoires sur puce où des volumes très réduits de milieux réactionnels sont généralement utilisés. Elle permet par exemple de réaliser des synthèses sur support soluble, des synthèses en parallèle, des synthèses convergentes, des immobilisations sur les liquides ioniques de molécules chimiques ou biologiques susceptibles d'être détectées (molécules cibles) ou de détecter (molécules sondes) , des réactions enzymatiques, des hétérogénéisation de catalyseurs et des catalyses homogènes, des optimisations de procédé, des réactions dangereuses, des réactions de chimie combinatoire, etc.
Dans la description qui suit, les références entre crochets [ ] renvoient à la liste de références annexée.
Etat de la technique
De nombreux microsystèmes ou microréacteurs destinés à réaliser des réactions chimiques ou biochimiques à l'échelle du μl, voir du ni, sont décrits dans la littérature, par exemple dans les documents [1] - [5] .
La plupart de ces dispositifs font intervenir un système de canaux, comme décrit dans les documents [1] - [3] , inclus dans un packaging, notamment en verre, en métal, en silicium, en polymère organique, en céramique, etc.
Cependant, ces microsystèmes génèrent un certain nombre de problèmes : les canaux se bouchent facilement, ils sont sujets aux pertes de charges en mode hydrodynamique, par exemple lorsque des pousse- seringues et des pompes sont utilisées, et il est souvent difficile d'éviter les volumes morts et d'optimiser un microsystème faible coût compatible avec un environnement chimique agressif, notamment par les solvants utilisés, les températures de travail, les pressions, etc.
D'autres microsystèmes utilisent des gouttes de liquides dans lesquelles les auteurs réalisent des réactions. Ces microsystèmes sont décrits par exemple dans les documents [4] et [5] . Ces gouttes de liquides peuvent être des solvants aqueux ou organiques. l'
Cependant, dans les deux cas, les auteurs sont confrontés à l'évaporation de ces solvants, ce qui implique la nécessité d'un capot dans le meilleur des cas, ou rend leur utilisation impossible dans le pire des cas. De plus, dans le cas de l'eau, peu de réactions de chimie organique sont connues. Dans le cas des solvants organiques, les utilisateurs sont confrontés aux problèmes de toxicité, par exemple par inhalation, de sécurité, par exemple du fait de risques d'inflammation, ainsi qu'au recyclage.
D'autre part, pour réaliser des réactions chimiques dans ces microsystèmes, il est souvent nécessaire de déplacer les réactifs afin de réaliser ces réactions ou mélanges. Dans le cas des canaux, le déplacement des réactifs est souvent imposé à l'aide de pompes qui permettent de contrôler des pressions, ou de pousse-seringues qui permettent de contrôler des débits.
Le déplacement peut également être réalisé par électro-osmose ce qui nécessite le contrôle des charges de surface.
Dans les systèmes en goutte, électromouillage
(EWOD : pour « electrowetting on dielectric ») et les ondes acoustiques sont généralement utilisés, comme décrit par exemple dans le document [5] . Pour les solvants aqueux, cela ne pose en général pas trop de problèmes alors que pour les solvants organiques, seuls quelques-uns sont compatibles avec ces techniques. En effet, la plupart des solvants sont isolants, or les solvants doivent être conducteurs pour être utilisables en électromouillage. Cependant, peu de réactions chimiques sont réalisées en milieu aqueux bien qu'un certain nombre d'auteurs y travaillent, comme l'illustre le document [6] . Enfin, plusieurs applications chimiques, telles que la chimie combinatoire, les synthèses in situ, etc. nécessitent l'utilisation de supports solubles, par exemple de polyéthylène glycols, ou insolubles, par exemple de billes de résines de type Merrifield, de silice, etc., dans le milieu réactionnel, comme l'illustrent les documents [7] et [8] . Les approches existantes présentent plusieurs inconvénients : (i) Sur les supports insolubles : les réactions en milieu hétérogène ont une cinétique plus lente en général qu'en solution ; parfois certaines réactions qui sont faisables en solution ne fonctionnent pas sur support solide ; et - les réactions sont difficiles à suivre,
(ii) Sur des supports polymères solubles : la purification des produits réactionnels est très délicate, la parallélisation est difficile - charge spécifique faible, et recyclage difficile.
Il existe donc un réel besoin d'un réacteur ne présentant pas les inconvénients précités des microsystèmes à canaux, des microsystèmes à gouttes de solvants aqueux ou organiques, et des supports solubles ou insolubles de l'art antérieur. Exposé de l'invention
La présente invention répond précisément à ce besoin, et à d'autres encore, expliqués ci-dessous, en fournissant un microréacteur caractérisé en ce qu'il est constitué d'une goutte comprenant au moins un liquide ionique.
La présente invention répond encore à ce besoin, et à d'autres encore, expliqués ci-dessous, en fournissant, selon un premier mode de réalisation, un procédé de mise en œuvre d'une réaction chimique ou biochimique comprenant les étapes suivantes : dépôt d'une goutte d'au moins un liquide ionique sur une surface ; introduction dans le, au moins un, liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte, d'au moins un réactif chimique ou biochimique, faire réagir chimiquement ou biochimiquement, dans ladite goutte, le réactif avec le liquide ionique ou les réactifs entre eux. La présente invention répond encore à ce besoin, et à d'autres encore, expliqués ci-dessous, en fournissant, un procédé de mélange de gouttes de liquide ionique comprenant les étapes suivantes : dépôt d'une première goutte d'au moins un premier liquide ionique sur une surface ; dépôt d'une deuxième goutte d'au moins un deuxième liquide ionique sur ladite surface ; éventuellement introduction dans le premier liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un premier réactif chimique ou biochimique ; éventuellement introduction dans le deuxième liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un deuxième réactif chimique ou biochimique ; - réunion de la première goutte et de la deuxième goutte de manière à former une seule goutte.
Ainsi, les gouttes de liquides ioniques, identiques ou différentes par leur volume et/ou leur contenu, comprenant chacune ou non, indépendamment l'une de l'autre, un ou plusieurs réactif (s) , et comprenant chacune ou non, indépendamment l'une de l'autre, un solvant, sont mélangées entre elles, et donc également leur contenu éventuel, par réunion desdites gouttes en une seule goutte. L'étape de réunion des gouttes peut être suivie d'une étape consistant à faire réagir chimiquement ou biochimiquement, dans la goutte formée par leur réunion, des réactifs lorsqu'ils sont présents dans l'une et/ou l'autre des gouttes entre eux et/ou avec le premier et/ou le deuxième liquide (s) ionique (s) , en particulier lorsque ce (ces) liquide (s) ionique (s) est (sont) fonctionnalisé (s) .
La présente invention répond donc, par exemple, encore au besoin précité, et à d'autres encore exposés ci-dessous, en fournissant, selon un deuxième mode de réalisation, un procédé de mise en œuvre d'une réaction chimique ou biochimique comprenant les étapes suivantes : dépôt d'une première goutte d'au moins un premier liquide ionique sur une surface ; dépôt d'une deuxième goutte d'au moins un deuxième liquide ionique sur ladite surface ; introduction dans le premier liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un premier réactif chimique ou biochimique ; introduction dans le deuxième liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un deuxième réactif chimique ou biochimique ; réunion, sur ladite surface, de la première goutte et de la deuxième goutte de manière former une seule goutte ; et faire réagir chimiquement ou biochimiquement, dans la goutte formée par la première et la deuxième gouttes réunies, ledit premier réactif avec ledit deuxième réactif.
La présente invention a pour but de fournir une nouvelle utilisation des liquides ioniques en tant que microréacteur, plus particulièrement pour des applications dans les techniques d'analyse et les réactions chimiques et biochimiques réalisées sur des laboratoires sur puce. Elle se rapporte donc également à un laboratoire sur puce comprenant au moins un microréacteur selon l'invention.
En fait, le microréacteur de la présente invention est un réacteur sans paroi : c'est l'interface du liquide ionique avec le milieu ambiant qui défini les limites du microréacteur. C'est pourquoi, dans la présente description, il est également appelé « microréacteur goutte ». l'
Les liquides ioniques, sur la base desquels la présente invention est mise en œuvre, présentent un certain nombre de propriétés physico-chimiques intéressantes décrites dans le document [9] . Ces propriétés sont notamment : leurs faibles volatilités et leurs tensions de vapeur très faibles : les liquides ioniques sont très peu volatils et ont des tensions de vapeur très faibles contrairement aux solvants organiques volatils (« VOS » pour « Volatil Organic Solvents ») et aux solvants aqueux donc pas de problème d'évaporation lors de leur utilisation en format goutte. Ils sont notamment moins volatils que l'eau et la plupart des solvants organiques tels que, par exemple, l'éther, le tétrahydrofurane, le dichlorométhane, le chloroforme, l'éthanol, le méthanol, le toluène, acétonitrile, solvants dont la température d'ébullition est inférieure ou égale à 1100C. Au-delà de cette température, ils passent à l'état gazeux, et ne sont plus utilisables comme solvants en chimie dans des réacteurs classiques. En revanche, les liquides ioniques ne présentent pas ce problème. leur grande stabilité thermique : les liquides ioniques sont très stables thermiquement, certains jusqu'à plus de 4000C, contrairement à leur faible inflammabilité, leur fort pouvoir de solubilisation aussi bien des sels que des molécules organiques neutres et des polymères, et de divers matériaux comme les complexes de métaux de transition, par exemple tels que des catalyseurs ; leur recyclage est aisé. ils peuvent être fonctionnalisés et peuvent alors servir de supports solubles à forte charge spécifique et permettre de réaliser des réactions avec la même réactivité qu'en solution aqueuse ou organique. les réactions chimiques et biochimiques peuvent y être suivies facilement par les techniques d'analyses modernes telles que la résonance magnétique nucléaire (RMN) ou les techniques de chromatographie haute performance (HPLC) ; la purification des produits réactionnels est aisée.
Les propriétés suivantes des liquides ioniques, peuvent également être citées, notamment pour leur intérêt dans les applications laboratoires sur puce : ces liquides sont utilisables en électrochimie et possèdent une grande fenêtre électrochimique ; et ils sont compatibles avec des molécules biologiques tels que des enzymes, des protéines, des acides nucléiques (ADN et ARN) , des glycoprotéines, des lipides, etc.
Selon l'invention, le, au moins un, liquide ionique peut être choisi parmi tous les liquides ioniques et sels d'onium appropriés connus de l'homme du métier, ainsi que parmi leurs mélanges. Les documents [9] et [10] décrivent des exemples de liquides ioniques, les sels d'onium et leurs mélanges utilisables pour mettre en œuvre la présente invention, ainsi que leurs propriétés physicochimiques et leur(s) procédé (s) de fabrication. Le liquide idnigue utilisable se présente sous forme liquide à température ambiante, il peut être représenté par la formule Ax +Xi" , dans laquelle A1 + représente un cation, fonctionnel ou non ou bien un mélange de cations dans lequel soit aucun des cations n'est fonctionnel, soit l'un au moins des cations est fonctionnel, et dans laquelle Xi" est un anion fonctionnel ou non, ou un mélange d'anions dans lequel soit aucun des anions n'est fonctionnel soit l'un au moins des anions est fonctionnel. L'expression « liquide ionique » désigne en général un sel ou un mélange de sels dont le point de fusion est compris entre -1000C et 2500C.
Par « liquide ionique », sans autre précision, on entend un liquide ionique pur ou un mélange de liquides ioniques, fonctionnalisé (s) ou non, ou un mélange d'un ou de plusieurs liquides ioniques, fonctionnalisé (s) ou non, avec un ou plusieurs réactifs et/ou solvants. Par « liquide ionique non fonctionnalisé » ou
« liquide ionique matrice », on entend un liquide ionique capable de solubiliser une ou plusieurs espèces chimiques ou biologiques telles que les sels minéraux ou organiques, les molécules organiques, les polymères d'origine naturelle ou synthétique. L'expression « liquide ionique non fonctionnalisé » désigne donc un solvant constitué d'un liquide ionique. Ces nouveaux « solvants » sont non volatils et ont une très faible tension de vapeur. Ils sont également polaires et ont la capacité de dissoudre des sels d'onium fonctionnalisés pouvant alors servir de supports solubles comme décrit dans le document [10] . Ils peuvent être utilisés purs ou en mélange.
Par « liquide ionique fonctionnalisé » ou « liquide ionique à tâche spécifique » ou « liquide ionique dédié », on entend un liquide ionique de formule indiquée ci-dessus, dont soit le cation, soit l'anion, ou les deux, est (sont) porteur(s) d'une fonction capable de réagir avec un réactif présent dans la goutte. Ils peuvent être utilisés purs ou en mélange.
L'expression « cation fonctionnel » désigne un groupe moléculaire qui possède au moins une fonction chimique, une partie de ce groupe portant une charge positive. L'expression « anion fonctionnel » désigne un groupe moléculaire qui possède au moins une fonction chimique, une partie de ce groupe portant une charge négative. L'expression « cation non fonctionnel » désigne un groupe moléculaire qui ne possède pas de fonction chimique, une partie de ce groupe portant une charge positive. L'expression « anion non fonctionnel » désigne un groupe moléculaire qui ne possède pas de fonction chimique, une partie de ce groupe portant une charge négative.
Lorsque le liquide ionique A1 +Xi" ne comporte aucun ion fonctionnel, il est appelé « liquide ionique non fonctionnalisé ». Il sert de milieu réactionnel inerte ou matrice vis-à-vis des réactifs mais est capable de les dissoudre.
Lorsque le liquide ionique Ax +Xi" comporte au moins un ion fonctionnel, il est appelé « liquide ionique fonctionnalisé ». Il peut servir pour une part de milieu réactionnel et pour une autre part de support soluble ou matrice.
Dans la présente invention, ledit au moins un liquide ionique peut donc être un liquide ionique fonctionnalisé ou non fonctionnalisé, mais aussi, un mélange de liquide(s) ionique(s) fonctionnalisé (s) et de liquide(s) ionique(s) non fonctionalisé (s) . La goutte de liquide ionique formant le microréacteur peut donc comprendre en plus du liquide ionique, fonctionnalisé, un liquide ionique non fonctionnalisé, ou bien, en plus du liquide ionique non fonctionnalisé, un liquide ionique fonctionnalisé.
Le choix du, ou du mélange, de liquide(s) ionique(s) dépend du mélange et/ou de la réaction chimique ou biochimique qui sera mise en œuvre dans le
« réacteur goutte » de la présente invention.
Le fait d'avoir des mélanges de liquides ioniques n'est pas gênant, dans le cas où tous les constituants du mélange sont inertes chimiquement dans les conditions d'utilisation lorsque cette inertie est requise dans la mise en œuvre de la présente invention.
Par exemple, un mélange de sels de tétralkyl ammonium ou de phosphonium non fonctionnels peut être utilisé.
D'autre part, le point de fusion d'un mélange est inférieur au point de fusion du constituant du mélange qui fond à la température la plus basse. Il peut donc être très important d'avoir recours à un mélange pour disposer d'un liquide ionique à température de fusion raisonnable. Certains sels fonctionnalisés, en particulier ceux avec de gros anions tels que NTf2", PFε"/ BF4 " ou CF3SO3 ", peuvent être liquides à température ambiante ou fondre à basse température, par exemple
Me :3,NN+ . °H.NTf2 est liquide à température ambiante. Ce liquide ionique est préparé par alkylation de Me3N selon la réaction suivante :
Figure imgf000015_0001
Me, N "OH , NTf2
Tf représentant CF3SO2
Dans la présente invention il est possible d'utiliser en tant que Ai+ un cation non fonctionnel ou un mélange de cations non fonctionnels et en tant que
Xi" un anion non fonctionnel ou un mélange d'anions non fonctionnels.
Dans la présente invention, il est également possible d'utiliser en tant que Ai+ un cation fonctionnel ou un mélange de cations dont l'un au moins est fonctionnel, et/ou en tant que X1 " un anion fonctionnel ou un mélange d'anions dont l'un au moins est fonctionnel, lesdits cations fonctionnels et anions fonctionnels correspondant à une entité ionique, à savoir respectivement cationique ou anionique, liée à au moins une fonction Fi, Fi variant de F0 à Fn, n étant un nombre entier variant de 1 à 10.
L'expression « entité ionique » désigne la partie du cation ou de 1 'anion, qui porte la charge, respectivement positive ou négative. La fonction Fi peut notamment être choisie parmi les fonctions suivantes : hydroxyle, carboxylique, amide, sulfone, aminé primaire, aminé secondaire, aldéhyde, cétone, éthényle, éthynyle, diényle, éther, époxyde, phosphine (primaire, secondaire ou tertiaire) , azoture, imine, cétène,
• cumulène, hétérocumulène, thiol, thioéther, sulfoxyde, groupements phosphores, hétérocycles, acide sulfonique, silane, stannane ou aryle fonctionnel, et toute fonction résultant d'une transformation chimique, thermique, photochimique ou par irradiation micro-onde des fonctions précédentes .
Par exemple le, au moins un, liquide ionique peut être choisi parmi un sel d' imidazolium, plus généralement un sel d'ammonium, un sel de phosphonium, un sel d'onium ou un mélange de ces sels. Comme indiqué ci-dessus, ces sels peuvent être fonctionnalisés ou non fonctionnalisés .
A titre d'exemples de liquides ioniques servant de matrice, c'est-à-dire de liquides ioniques non fonctionnalisés, on peut citer les suivants : l-butyl-3-méthylimidazolium tétrafluoroborate [bmim] [BF4] ; l-butyl-3-méthylimidazolium hexafluorophosphate [bmim] [PF6] ;
1-butyl-3-méthylimidazolium bis (trifluorométhylsulfonyl) imide [bmim] [NTf2] ; (l-éthyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [émim] [PF6] ; et - butyltriméthylammonium bis (trifluorométhylsulfonyl) imide [btma] [NTf2] . Pour la mise en œuvre de la présente invention, on peut utiliser par exemple un liquide ionique tel que défini ci-dessus, dans une composition stable contenant en solution : au moins -ledit liquide ionique de formule Ai+Xi", jouant le rôle de matrice liquide, et, au moins un liquide ionique fonctionnalisé (« à tâche spécifique ») , par exemple un sel d'onium fonctionnalisé, de formule A2 +X2 ", comme support de réaction, le sel d'onium fonctionnalisé, par exemple le liquide ionique fonctionnalisé, étant dissous dans le liquide ionique non fonctionnalisé, pour former une phase homogène,
Ai+ représentant un cation non fonctionnel ou un mélange de cations dans lequel aucun des cations n'est fonctionnel, et Xi" représentant un anion non fonctionnel ou un mélange d'anions dans lequel aucun des anions n'est fonctionnel,
A2 + représentant un cation, fonctionnel ou non, ou un mélange de cations dans lequel aucun des cations n'est fonctionnel ou dans lequel l'un au moins des cations est fonctionnel, et X2 " représentant un anion, fonctionnel ou non, ou un mélange d'anions dans lequel aucun des anions n'est fonctionnel ou dans lequel l'un au moins des anions est fonctionnel, sous réserve que A2 + et/ou X2 " représente (nt) ou comporte (nt) respectivement un cation fonctionnel et/ou un anion fonctionnel, lesdits cations fonctionnels et anions fonctionnels correspondant à une entité ionique Y-, à savoir respectivement cationique Y+- ou anionique Y"-, liée éventuellement par l'intermédiaire d'un bras L, notamment un groupe alkyle comprenant de 1 à 20 atomes de carbone, à au moins une fonction Fi, Fi variant de F0 à Fn, n étant un nombre entier variant de 1 à 10, le cation fonctionnel pouvant être représenté sous la forme Y+-L-Fi, et 1 ' anion fonctionnel sous la forme Y"~
(Dk-F1, k étant égal à 0 ou 1, et 1 'anion fonctionnel pouvant représenter, lorsque k est égal à 0, un anion simple, correspondant à Y~Fi, notamment choisi parmi : OH", F", CN", RO", RS", RSOJ, RCOj, RBFJ, où R représente un groupement alkyle comprenant de 1 à 20 atomes de carbone ou un groupement aryle comprenant de 6 à 30 atomes de carbone.
L'expression « composition stable » désigne un mélange homogène composé de la matrice liquide A1 +Xi" et du ou des sel (s) fonctionnalisé (s) A2 +X2 ". Cette composition est dite stable dans la mesure où elle ne subit pas de transformations spontanées au cours du temps. On peut vérifier que cette composition est stable par analyse spectroscopique à l'aide de la résonance magnétique nucléaire (RMN) , de 1 ' infrarouge (IR) , de l'ultraviolet (UV) visible, de la spectrométrie de masse ou de méthodes de chromatographie. L'expression « liquide ionique fonctionnalisé » désigne une entité de type A2 +X2 " dans laquelle le cation et/ou 1 'anion porte une fonction Fi telle que définie précédemment. Cette fonction confère audit liquide ionique fonctionnalisé et à la composition stable, dont il fait partie, des propriétés chimiques et/ou physico-chimiques . L'expression « sel d'onium fonctionnalisé » désigne les sels d'ammonium, de phosphonium, de sulfonium, ainsi que tous les sels résultant de la guaternarisation d'une aminé, d'une phosphine, d'un thioéther ou d'un hétérocycle contenant l'un ou plusieurs de ces hétéroatomes, et portant au moins une fonction Fi. Cette expression désigne aussi un sel d'onium dont le cation tel que défini ci-dessus n'est pas fonctionnalisé mais dont l'anion porte une fonction Fi. Cette expression peut également désigner un sel dont l'anion et le cation portent une fonction Fi. Un sel d'onium fonctionnalisé préféré est notamment choisi parmi les suivants :
Me3N ,CI"ou NTf2ou PF6 "ou BF4 "
Me,N+ ,CI"ouNTf2ouPF6 "ouBF4 "
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0002
,CI"ouNTf2ouPF6 "ouBF4 "
m étant un nombre entier compris de 0 à 20.
Un sel d'onium non fonctionnalisé préféré est notamment choisi parmi les suivants : cations imidazolium, pyridinium Me3N+-Bu ou Bu3P+-Me, anions NTf2 ", PF6 " ou BF4 ". Dans la présente invention, les liquides ioniques peuvent donc être utilisés purs ou bien en mélange. Il peut s'agir par exemple d'un liquide ionique à tâches spécifiques à une certaine concentration dans un autre liquide ionique servant de l'
matrice, par exemple pour réaliser des réactions supportées comme décrit dans le document [10] . Le sel fonctionnel dissous dans la matrice peut être un liquide ou un. solide à point de fusion élevé, l'important est qu'il soit soluble dans la matrice. Il peut s'agir également d'un liquide ionique dissout dans un ou des solvant (s), le cas échéant choisi pour être compatibles avec les techniques de déplacement de la ou des goutte (s) lorsque ces techniques sont mises en œuvre dans le cadre de la présente invention. Un sel d'onium fonctionnalisé liquide à une température inférieure à 1000C peut être un liquide ionique à tâche spécifique ou une solution d'un sel fonctionnalisé dans une matrice liquide ionique non fonctionnelle. Selon l'invention, lorsque le liquide ionique formant le microréacteur comprend au moins un solvant, il peut s'agir de tout solvant utile pour mettre en œuvre la présente invention, de préférence compatible avec le ou les liquides ionique (s) utilisé (s) , de préférence miscible ou partiellement miscible. Dans ce dernier cas, le solvant est suffisamment miscible pour permettre la mise en œuvre du mélange ou de la réaction chimique conformément à la présente invention.
Le, au moins un, solvant peut être choisi par exemple parmi les solvants organiques tels que le dichlorométhane, le chloroforme, le trichloréthylène, le dichlorométhylène, le toluène, acétonitrile, le propionitrile, le dioxane, la N-méthylpyrrolidone, le tétrahydrofurane (THF) , diméthylformamide (DMF) , l'acétate d'éthyle, l'éthanol, le méthanol, l'heptane, l'hexane, le pentane, l'éther de pétrole, le l'
cyclohexane acétone, isopropanol ; ou parmi les solvants aqueux tels que l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, la soude, etc. Cette liste n'est bien entendu pas limitative, et tout solvant compatible avec les liquides ioniques et avec le mélange et/ou la réaction chimique mise en œuvre est utilisable pour mettre en œuvre la présente invention.
On peut utiliser des solvants volatiles tels que ceux précités (VOS et précédents) miscibles aux liquides ioniques. Ces solvants s'évaporent, notamment lorsqu'on chauffe.
Selon l'invention, le liquide ionique formant le microréacteur peut comprendre également au moins un réactif. Ce (ces) réactif (s) peut (peuvent) par exemple être celui (ceux) utilisé (s) pour effectuer, dans le microréacteur goutte de la présente invention, le ou les mélanges de réactifs et/ou la ou les réaction(s) chimique (s) ou biochimique (s) . Il peut s'agir également d'un ou de plusieurs réactif (s) utilisé (s) pour détecter et/ou analyser les produits initiaux et/ou finaux issus des réactions chimiques ou biochimiques effectuées dans le microréacteur.
Le, au moins un, réactif peut être introduit dans le liquide ionique sous forme de poudre (solide) , sous forme liquide ou en solution. Quelque soit le mode de mise en oeuvre de la présente invention, l'introduction du réactif peut se faire par simple dépôt du réactif liquide, dans ou sur le liquide ionique avant ou après le dépôt de la ou des gouttes sur la surface. Une homogénéisation du mélange liquide ionique/réactif peut ensuite être effectuée, par exemple par brassage, ou alors, lorsqu'il s'agit d'une goutte, par exemple par vibrations ou par simple agitation brownienne.
Selon l'invention, lorsque le réactif à introduire dans le liquide ionique est volatil, il est avantageusement possible de le fixer dans le microréacteur de la présente invention en utilisant un liquide ionique spécialement fonctionnalisé pour fixer ledit réactif. Ainsi, lorsque le réactif est introduit dans le liquide ionique, il est fixé par ce dernier et ne peut plus s' évaporer.
Lorsque le réactif est en solution, la solution est réalisée de préférence au moyen d'un solvant compatible chimiquement avec le liquide ionique, c'est- à-dire qui ne réagit chimiquement pas avec le liquide ionique, et, de préférence aussi, qui n'interfère pas avec la réaction chimique ou biochimique qui doit être mise en œuvre dans la goutte. Le solvant utilisé doit bien entendu aussi être, au moins partiellement, miscible avec le liquide ionique. Des exemples de solvants utilisables à cet effet sont donnés ci-dessus. Après introduction du réactif en solution dans le liquide ionique, le solvant utilisé peut rester dans le liquide ionique ou être évaporé du liquide ionique, par exemple par chauffage.
Selon l'invention, lorsque le réactif est sous forme liquide ou en solution, il est également possible de déposer une goutte de cette solution de réactif sur la surface à proximité de la goutte de liquide ionique formant le microréacteur de la présente invention et de réunir ces deux gouttes en une seule goutte afin de mélanger leur contenu. La réunion de ces deux gouttes peut être faite par exemple par une des techniques de déplacement décrites ci-dessous, par exemple par électromouillage. Ainsi, l'introduction du réactif dans le microréacteur de la présente invention peut se faire par coalescence d'une goutte de liquide ionique et d'une goutte du réactif sur la surface.
Dans .le procédé de la présente invention, quelque soit le mode de réalisation, la ou les goutte (s) peut (peuvent) être déposée (s) sur la surface, par exemple d'un laboratoire sur puce, par toute technique connue de l'homme du métier, par exemple par une technique choisie dans le groupe comprenant un dépôt manuel, un dépôt par un dispenseur de gouttes automatisé ou non, par exemple à partir d'un réservoir de liquide ionique, ou bien un dépôt par fractionnement d'une goutte plus grosse déposée sur la surface.
Selon l'invention, chaque goutte formant un microréacteur a un volume tel qu'il forme une goutte.
Le cas échéant, lorsque la goutte doit être déplacée, cette goutte doit être déplaçable par la technique de déplacement choisie. Par exemple pour une utilisation dans un laboratoire sur puce, de manière générale, la goutte a un volume de 10 pi à quelques microlitres, par exemple. Lorsqu'une technique de déplacement de la goutte sur la surface est utilisée, de préférence, la goutte a un volume de 10 pi à 10 μl . La présente invention permet donc la réalisation de réactions chimiques ou biochimiques dans des réacteurs sans paroi de faible volume. Selon l'invention, la surface sur laquelle la goutte est déposée est de préférence une surface permettant la formation d'une goutte de liquide ionique sans que cette dernière ne s'étale trop, notamment afin d'éviter que des gouttes contiguës dont la coalescence n'était pas prévue se touchent (contamination non souhaitée entre des gouttes déposées sur la surface) . Il peut s'agir par exemple d'une surface de silice, une surface en verre, une surface en téflon, etc. Il s'agit en fait de la surface sur laquelle la réaction chimique ou biochimique est mise en œuvre en utilisant le microréacteur goutte de la présente invention. Il peut s'agir de toute surface appropriée pour fabriquer un laboratoire sur puce, et de préférence compatible avec les liquides ioniques. Le matériau de la surface est donc de préférence compatible avec le format goutte et, le cas échéant, avec la technique choisie de déplacement de la ou des goutte (s) . Si une technique de déplacement est utilisée, une surface préférée, par exemple de laboratoire sur puce, est bien entendu une surface présentant peu d'adhérence avec le ou les liquides ioniques utilisés, par exemple une surface hydrophobe ou rendue hydrophobe, par exemple en téflon.
La surface peut présenter une ou plusieurs cavité (s) (creux) prévues pour recevoir la ou les gouttes ; une ou plusieurs saillie (s) ; il peut s'agir également d'une surface plane sans relief ; ou alors d'une combinaison de creux et/ou saillies et/ou surface plane. Lorsqu'une technique de déplacement par électromouillage est utilisée, la surface pourra être munie d'un fil conducteur (contre électrode) permettant l'
de polariser la goutte pour la déplacer comme décrit ci-dessous .
Cette surface peut être celle d'un laboratoire sur puce connu de l'homme du métier, couverte ou non d'un capot.
La présence d'un capot recouvrant la ou les gouttes et destiné à éviter évaporation du liquide ionique n'est avantageusement pas obligatoire. Cependant, elle pourra être requise si la réaction chimique mise en oeuvre nécessite des conditions particulières, par exemple une atmosphère inerte, un flux d'argon, ou une aspiration de produit volatils toxiques.
Selon l'invention, une première goutte d'un liquide ionique et une deuxième goutte d'un liquide ionique peuvent être déposées sur une surface, par exemple d'un laboratoire sur puce. Selon l'invention, on entend par l'expression « une première goutte d'un liquide ionique et une deuxième goutte d'un liquide ionique » qu'au moins deux gouttes identiques ou différentes, soit par la nature du liquide ionique, soit par la nature du ou de (s) réactif (s) introduit (s) dans le liquide ionique, sont déposées sur ladite surface. La présente description s'applique bien entendu, indépendamment, à chacune des gouttes déposées sur ladite surface.
Dans le procédé de la présente invention, quelque soit le mode de réalisation, il est possible de déposer, par exemple, 1, 2, 3, 4, 5, à 1000 gouttes ou plus sur une même surface, ces gouttes étant identiques ou différentes, par leur volume et/ou par la nature du liquide ionique et/ou par la nature des réactifs introduits dans le liquide ionique. La présente invention présente donc un avantage particulier, notamment par sa facilité de mise en œuvre, pour réaliser sur un même laboratoire sur puce des réactions chimiques et/ou biochimiques en parallèle, par exemple des réactions multiparamétriques, par exemple sur un échantillon à analyser. Dans la mise en œuvre du procédé de l'invention, une première et une deuxième gouttes peuvent être réunies. Selon l'invention, on entend par l'expression « la première et la deuxième gouttes sont réunies » qu'au moins deux gouttes déposées sur la surface peuvent être réunies, en particulier pour les mélanger et/ou pour mélanger leur contenu, par exemple les premier et deuxième réactifs . Par « premier et deuxième réactifs », on entend au moins deux réactifs, chacune des gouttes pouvant comprendre un ou plusieurs réactifs, chacune des gouttes pouvant être constituée d'un liquide ionique fonctionnalisé ou non fonctionnalisé.
La réunion des deux gouttes, ou coalescence, peut donc permettre de déclencher la ou les réactions chimique (s) ou biochimique (s) ou simplement d'effectuer un mélange des réactifs et/ou liquides ioniques. Par exemple, si l'une des gouttes comprend un liquide ionique à tâche spécifique et l'autre un liquide ionique matrice et un réactif, la réunion, ou mise en contact, de ces gouttes de liquide ionique permet de réaliser la ou les réactions chimiques voulues entre le réactif et la fonction portée par le liquide ionique.
La réunion de plusieurs gouttes peut se faire simultanément ou successivement. En effet, dans un premier temps deux ou plusieurs gouttes peuvent être réunies en une seule goutte pour faire réagir chimiquement leur contenu lorsqu'elles sont mélangées, puis dans un deuxième temps une troisième goutte ou plus peut (peuvent) être ajoutée (s) au mélange des deux précédentes pour effectuer un mélange ou une autre réaction chimique ou biochimique, et ainsi de suite. Ainsi, une suite de réactions chimiques et/ou biochimiques peut être réalisée très facilement, par simple réunion de gouttes, grâce à la présente invention, par exemple sur un laboratoire sur puce.
La mise en œuvre de la présente invention peut consister, suivant un premier exemple en la succession des étapes suivantes, comme illustré schématiquement sur la figure 1 annexée : -i- sur une surface, par exemple dans une chambre réactionnelle d'un laboratoire sur puce, on dépose une première goutte de liquide ionique (LI A) constituée d'un liquide ionique, ou d'un sel d'onium, fonctionnalisé par une fonction A capable de réagir ou non avec un réactif B, et
-ii- sur cette surface, on dépose une deuxième goutte d'un liquide ionique matrice contenant un réactif B.
-iii- on réunit la première et la deuxième gouttes, par exemple par une technique de déplacement telle que celles précitées, et -iv- après un temps adéquat de réaction chimique entre la fonction A et le réactif B, on obtient une goutte (LI C) , où le liquide ionique est fonctionnalisé par le produit (C) de la réaction A+B. « » indique une liaison chimique entre le liquide ionique et la fonction ou la molécule qui fonctionnalise le liquide ionique. Il peut s'agir par exemple d'une liaison covalente, etc.
Il est possible de réaliser d'autres réactions chimiques après fusions avec d'autres gouttes de liquide ionique contenant d'autres réactifs.
Dans un deuxième exemple (non représenté) , les deux gouttes de liquide ionique sont des liquides ioniques matrice, chacune des gouttes comprend un des réactifs A et B, et la mise en contact (coalescence) de ces deux gouttes de LI permet de réaliser un mélange des réactifs A et B dans la goutte de LI formée à partir des deux gouttes réunies ou une réaction entre les réactifs A et B. Dans cet exemple, les gouttes peuvent ne pas être des liquides ioniques fonctionnels, mais seulement des matrices. Dans ce dernier cas, les réactifs sont simplement en solution dans ces matrices qui jouent le rôle de solvant.
La mise en œuvre du procédé de l'invention peut aussi consister, suivant un troisième exemple, en la succession des étapes suivantes, en plus des étapes -i- à -iv- précitées, comme illustré schématiquement sur la figure 2 annexée :
-v- sur cette surface, on dépose une troisième goutte d'un liquide ionique contenant un réactif D (en même temps que le dépôt des deux premières dans les étapes -i- et -ii- ou après l'étape -ii- ou -iv-) ;
-vi- on réunit la goutte de l'étape -iv- précédente avec la goutte de liquide ionique, par exemple par une technique de déplacement telle que celles précitées, et
-v- après un temps adéquat de réaction chimique entre le produit C et le réactif D, on obtient une goutte (LI E) , où le liquide ionique est fonctionnalisé par le produit (E) de la réaction C+D.
Dans un quatrième exemple, où les liquides ioniques sont tous des liquides ioniques matrices, on obtient par réunion de trois gouttes de liquides ioniques comprenant chacune un des réactifs X, Y et Z, une goutte unique comprenant un mélange X+Y+Z.
La présente invention peut aussi consister, suivant un cinquième exemple, en la mise en œuvre d'un procédé de préparation d'une molécule M fixée sur une fonction initiale F0, liée, dans la goutte de liquide ionique, éventuellement par l'intermédiaire d'un bras
L, notamment un groupe alkyle comprenant de 1 à 20 atomes de carbone, à une entité ionique Y+-, faisant partie du cation A2 + du sel fonctionnalisé utilisé A2 +X2 ", et/ou Y"-, faisant partie de 1 'anion X2 " du sel fonctionnalisé utilisé A2 +X2 ", le cation étant sous la forme Y+-L-F0 et/ou 1 'anion étant sous la forme Y--(Dk-F0, k étant égal à 0 ou 1, lequel procédé comprenant les étapes suivantes, écrites à partir des définitions des liquides ioniques fournies ci-dessus : - une première addition d'un réactif B1 dans une goutte de liquide ionique de composition susmentionnée et la réaction entre ladite fonction F0, et le réactif Bi, conduisant à une fonction F1, liée à l'entité ionique Y+-, faisant partie du cation A2 + du sel fonctionnalisé A2 +X2 ", et/ou à l'entité ionique Y"-, faisant partie de l'anion X2 " du sel fonctionnalisé A2 +X2 ", selon l'un des schémas réactionnels suivants :
Figure imgf000030_0001
ou
Figure imgf000030_0002
n-1 additions successives de réactifs Bi (au choix par l'intermédiaire d'une goutte de liquide ionique matrice, de réactifs solides, de réactifs liquides, ou d'une goutte de solution aqueuse de Bi) dans la goutte de liquide ionique de composition susmentionnée, l<i<n, n variant de 2 à 10, permettant, à chaque addition, la réaction entre le réactif Bi et une fonction Fi-1, conduisant à l'obtention d'une fonction F1, la (n-l)ième addition du réactif Bn sur la fonction Fn_! conduisant à l'obtention de la fonction Fn, les n-1 additions pouvant être représentées selon l'un des schémas réactionnels suivants :
Y+-L-F15X" 2→γ+_L_F2jX- γ+_L_F._i3χ-
Y+-L-Fn,X~<—^-Y+-L-E,X" *-Bl J ou
B,
A+ Y- -CL^-F1- →A+J- -(L) -F2...A+,Y- -^k-Fi-i
B • _. Bi
A+ Y"-(L), -Fn^-J- A+ Y--(Lk-Fi <-^-J
clivage de la fonction Fn, liée à l'entité ionique Y+- ou Y"- respectivement du cation A2 + et/ou de 1 ' anion X2 ", permettant de récupérer d'une part le sel fonctionnalisé A2 +X2 ' sous la forme Y+-L-F0, X2 " ou A2 +, Y--(L)^-F0, en solution dans le liquide ionique Ai+Xi", ou sous la forme Y+-L-FO, X2 " ou A2 +, Y"- (L)k-FO, dans laquelle F'o représente une fonction différente de F0, et d'autre part la molécule M, selon l'un des schémas réactionnels suivants :
γ+-L-Fn?χ- clivage )M+Y+-L-F0,X- ou
Y+ -L - F' , XI Cllvage ) M + Y+ - L -F' XI ou
A+, Y" - (L)k - Fn Cllvage ) M + A+, Y" - (L)k - F0 ou
Figure imgf000031_0001
Clivage )>MM+I
Figure imgf000031_0002
Les réactifs B0 à Bn peuvent être apportés successivement par l'intermédiaire d'une goutte de liquide ionique matrice fusionnée à la goutte de liquide ionique fonctionnalisée. La molécule M est récupérée à la fin du procédé de préparation mis ' en œuvre. Le document [10] décrit ce type de protocole utilisable dans la présente invention. Dans un sixième exemple, on peut fusionner des gouttes de liquides ioniques contenant des réactifs supportés conduisant au final à un multisel en solution dans une matrice LI. On peut alors revenir à l'exemple précédent et faire réagir des réactifs non supportés par l'intermédiaire de fusion avec des gouttes de liquides ioniques matrices contenant ces réactifs.
Ainsi, par coalescences successives de gouttes selon le procédé de l'invention, on peut réaliser successivement des mélanges et réactions, dans des liquides ioniques matrice ou avec des liquides ioniques fonctionnalisés pour mettre en œuvre de très nombreux type de réactions chimiques et biochimiques, de la même manière que dans un réacteur classique.
Les possibilités d'enchaînements d'étapes conformes à la présente invention sont donc infinies.
Dans ces enchaînements, les liquides ioniques matrices ou fonctionnalisés utilisés lors des différentes réactions peuvent être identiques ou différents. Ainsi, selon l'invention, ledit, au moins un, premier liquide ionique et ledit, au moins un, deuxième liquide ionique sont indépendamment choisis parmi un liquide ionique fonctionnalisé ou non fonctionnalisé. Le premier liquide ionique peut donc comprendre en plus du liquide ionique fonctionnalisé, un liquide ionique non fonctionnalisé, ou alors ; en plus du liquide ionique non fonctionnalisé, un liquide ionique fonctionnalisé. De même, et de manière indépendante, le deuxième liquide ionique peut comprendre en plus du liquide ionique fonctionnalisé, un liquide ionique . non . fonctionnalisé, ou alors, en plus du liquide ionique non fonctionnalisé, un liquide ionique fonctionnalisé. Bien entendu, la première goutte et la deuxième goutte peuvent être identiques ou différentes et peuvent avoir, indépendamment, des volumes tels qu'indiqué ci-dessus. L'étape consistant à faire réagir chimiquement ou biochimiquement le réactif ou les réactifs entre eux ou avec la fonction portée par un liquide ionique d'une goutte est effectuée comme toute étape de réaction chimique ou biochimique dans un réacteur classique de l'art antérieur, c'est-à-dire à parois, mis à part qu'elle est effectuée dans le microréacteur goutte de la présente invention, c'est-à-dire dans la goutte de liquide ionique fonctionnalisée ou non.
Selon l'invention, il peut s'agir de toute réaction chimique ou biochimique. On peut citer à titre d'exemple de réactions réalisables dans le microréacteur de la présente invention les suivantes :
Les réactions de chimie combinatoire et de synthèses sur support soluble, comme par exemple celles décrites dans le document [11] .
Les réactions enzymatiques ; on peut citer par exemple les réactions utilisant les lipases comme celles décrites -dans le document [12] . Les réactions de catalyse ; on peut citer par exemple la métathèse des oléfines comme celle décrite dans le document [13] .
Les réactions dangereuses. ; on peut citer par exemple les réactions faisant intervenir des azotures comme décrit dans le document [14] .
Les réactions électrochimiques ; on peut citer par exemple les ruptures cathodiques de liaisons comme décrites dans le document [15] . - Les hétérogénéisation de catalyseurs et des catalyses homogènes.
Les optimisations de réactions chimiques ou biochimiques.
Les synthèses en parallèle. - Les synthèses convergentes.
Les immobilisations sur les liquides ioniques de molécules chimiques ou biologiques susceptibles d'être détectées (molécules cibles) ou de détecter (molécules sondes) , par exemple des protéines, des enzymes, des acides nucléiques (ADN et ARN), des glycoprotéines, des lipides, etc.
Dans cette étape de réaction, les conditions opératoires appropriées pour la mise en œuvre de la réaction chimique ou biochimique en cause en réacteur classique de l'art antérieur sont donc mises en œuvre dans la présente invention dans une goutte de liquide ionique. Par exemple, chacune des gouttes formant un microréacteur peut être chauffée pour permettre des réactions classiques de chimie organique, par exemple jusqu'à 2000C ou plus, du fait de la non volatilité des W
33
liquides ioniques. Les réactions chimiques réalisées dans les liquides ioniques peuvent être réalisées à température ambiante mais également à des températures élevées.
5 Le ou les produit (s) obtenus lors de, ou après la ou les, réaction(s) chimique (s) réalisée (s) dans la goutte de liquide ionique pourra (pourront) alors être détecté (s) ou quantifié (s) soit directement à l'intérieur du laboratoire sur puce, par exemple par 0 détection colorimétrique ou électrochimique ou tout autre moyen de détection approprié connu de l'homme du métier, ou bien à l'extérieur du laboratoire sur puce, par exemple par les techniques de chromatographie haute performance (HPLC) , de chromatographie en phase 5 gazeuse, (GC), par les techniques d'analyse spectroscopique, par résonance magnétique nucléaire
(RMN) , par infrarouge (IR) , par ultraviolet (UV) visible, par spectrométrie de masse (MS) , par chromatographie en phase liquide couplée à un 0 spectromètre de masse (LC/MS) , par colorimétrie, ou toute autre technique d'analyse appropriée connue de l'homme du métier pour détecter les molécules à analyser.
Les analyses peuvent être réalisées directement 5 dans la goutte (par exemple par RMN, HPLC ou une autre technique telle que celles précitées) , ou après libération du produit de la réaction lié au liquide ionique par clivage (voir exemple 1) , et/ou extraction et/ou purification du ou des produit (s) issu (s) de la 0 réaction effectuée dans la goutte de liquide ionique. Cette extraction peut être réalisée par exemple par la technique décrite dans le document [10] .
Selon l'invention, quelque soit le procédé utilisé, il peut comprendre en outre une étape consistant à déplacer sur la surface la ou les gouttes de liquide ionique.
Ce déplacement de la ou des goutte (s) peut avoir différents objectifs, parmi ceux-ci, on peut citer par exemple celui de réunir deux ou plusieurs gouttes de liquide ionique déposées sur la surface dans les applications de mélange(s) et de réaction(s) chimique ou biochimique précitées entre les gouttes et leur contenu ; mais également celui de déplacer une goutte de liquide ionique d'une zone de réaction d'un laboratoire sur puce jusqu'à une autre zone de réaction dudit laboratoire, ou encore d'une zone de réaction d'un laboratoire sur puce jusqu'à une zone de détection dudit laboratoire.
Le déplacement des microréacteurs gouttes de la présente invention peut être réalisé par toute technique connue de l'homme du métier pour déplacer une goutte sur une surface.
Avantageusement, selon l'invention, il s'agit d'une technique de déplacement choisie parmi : - Un déplacement mécanique, par exemple par vibration, par capillarité, au moyen d'un poussoir ou encore par transport sur un support mobile. Un exemple de transport sur support mobile utilisable dans la présente invention est un « tapis roulant » tel que décrit par exemple dans le document [16] . l'
Un déplacement électrostatique, par exemple par électromouillage. La technique de déplacement des gouttes de liquide ionique par électro-mouillage a été découverte dans le cadre de la présente invention. En effet, lors de leur recherche, les inventeurs de la présente ont été les premiers à mettre en évidence la propriété des liquides ioniques de pouvoir être déplacés sur une surface, sous forme de goutte, par électromouillage. Cette technique est particulièrement avantageuse dans la mise en œuvre du procédé de l'invention, notamment dans les applications « laboratoire sur puce ». On peut utiliser par exemple électromouillage sur diélectrique décrit dans le document [5] où les forces utilisées sont des forces électrostatiques . La goutte repose sur un réseau d'électrodes, dont elle est isolée par une couche diélectrique et une couche hydrophobe. Lorsque l'électrode à proximité de la goutte est activée, la couche diélectrique et la couche hydrophobe entre l'électrode activée et la goutte polarisée en permanence par une contre électrode, agissant comme une capacité, - les effets de charge électrostatique induisent le déplacement de la goutte sur l'électrode activée. La contre électrode est indispensable au déplacement par électromouillage, elle maintient un contact électrique avec la goutte pendant son déplacement. Cette contre électrode peut être soit un caténaire (Ca) comme décrit dans [5] , soit un fil enterré, soit une électrode planaire sur le capot des systèmes confinés. Les électrodes peuvent être réalisées par dépôt d'une couche métallique, par l'
exemple d'un métal choisi parmi Au, Al, ITO, Pt, Cr, Cu, ou par photolithographie. Le substrat est ensuite recouvert d'une couche diélectrique, par exemple en Si3N4 ou en SiO2. Enfin, un dépôt d'une couche hydrophobe est effectué, comme par exemple, un dépôt de téflon réalisé à la tournette. Par la technique de électromouillage, de proche en proche il est possible de déplacer les gouttes de liquides ioniques, et, éventuellement, de les réunir pour les mélanger, afin de réaliser des protocoles complexes. Le document [5] donne des exemples de mises en œuvre de séries d'électrodes adjacentes pour la manipulation d'une goutte dans un plan utilisables dans la présente invention. Ce type de déplacements peut être utilisé par exemple dans des dispositifs d'analyses biochimiques, chimiques ou biologiques dans le domaine médical, la surveillance environnementale, le contrôle qualité, etc.
Un déplacement par des forces diélectriques. Cette technique consiste à manipuler une interface entre deux fluides non miscibles. Le document
[17] décrit par exemple un dispositif à commande électrique de déplacement de liquide diélectrique utilisable dans la présente invention. Une goutte de liquide est placée entre deux plans comportant des couples d'électrodes. La goutte de liquide présente une permittivité supérieure à son environnement défini par l'espace entre les deux plans comportant les électrodes . Le déplacement est commandé électriquement en appliquant des tensions électriques aux couples d'électrodes. Une variante de cette technique, utilisable dans la présente invention est décrite dans le document [18] .
Un déplacement par gradient thermique ou par électrocapillarité, par exemple par la technique décrite dans le document [19] . La technique consiste à plonger une goutte de liquide ionique dans un gradient thermique. Il en résulte une circulation fluide à l'interface de la goutte par effet Marangonie. Cette circulation fluide provoque la mise en mouvement de la goutte.
Un déplacement par des ondes de pression ou ondes acoustiques, par exemple par la technique décrite dans le document [20] . La technique consiste propager des ondes acoustiques sur une surface hydrophobe. L'onde perturbe le mouillage de la goutte, et provoque son déplacement .
La présente invention permet la réalisation de réactions chimiques ou biochimiques dans des réacteurs sans paroi de faible volume. En outre, les liquides ioniques à tâches spécifiques permettent la réalisation de réactions chimiques avec la même réactivité qu'en solution. De plus, les réactions peuvent être suivies et la purification des produits réactionnels est aisée, par exemple après clivage. Avec le microréacteur goutte de la présente invention, il n'y a pas de bouchage de canaux, il n'y a pas de perte de charges en mode hydrodynamique, par exemple lorsque des pousse-seringues et des pompes sont utilisées et il n'y a pas de volumes morts comme avec les microréacteurs de l'art antérieur. En outre, contrairement aux canaux, avec la présente invention, il n'y a pas de problème de diffusion. Les réactions restent à concentration constantes et individualisées. De plus, le microsystème de la présente invention est un microsystème à faible coût de fabrication et compatible avec un environnement chimique agressif, notamment par les solvants utilisés, les températures de travail, les pressions, etc. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture des exemples qui suivent, donnés à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures annexées.
Brève description des figures
Figure 1 : représentation schématique d'une réaction chimique et/ou biochimiques de fabrication d'un produit C dans un microréacteur goutte réalisée par le procédé de la présente invention par réunion d'une goutte de liquide ionique fonctionnalisé par une fonction A (LI A) et d'une goutte de liquide ionique matrice comprenant le réactif B.
Figure 2 : représentation schématique d'une réaction chimique et/ou biochimique de fabrication d'un produit E dans un microréacteur goutte réalisée par le procédé de la présente invention par réunion d'une goutte de liquide ionique fonctionnalisée (LI A) et d'une goutte de liquide ionique matrice comprenant le réactif B pour former le produit c immobilisé sur le liquide ionique (LI C) , puis par réunion de LI C avec une goutte de liquide ionique matrice comprenant le réactif D.
Figure 3 : représentation schématique du déplacement d'une goutte de liquide ionique par électromouillage pour mettre en œuvre le procédé de la présente invention.
Figure 4 : graphique représentant la trace d'un chromatogramme (A (absorbance) = f (temps en minutes) ) obtenu sur une goutte de liquide ionique à tâche spécifique avant mise en œuvre d'une réaction chimique ou biochimique selon le procédé de la présente invention.
Figure 5 : graphique représentant la trace d'un chromatogramme (A = f (temps en minutes)) obtenu sur la goutte de liquide ionique à tâche spécifique de la figure 4, mais après réaction chimique ou biochimique et lavage selon le procédé de la présente invention.
Figure 6A-C : schéma d'un dispositif permettant de déplacer des gouttes de liquide ionique par électromouillage pour la mise en œuvre du procédé de la présente invention lorsqu'il comprend une étape de déplacement.
Figure 7 : graphique représentant la trace d'un chromatogramme (A = f (temps en minutes)) obtenu sur la goutte de liquide ionique à tâche spécifique lors d'une réaction de décrochage d'un produit de réaction fixé sur un liquide ionique après mise en œuvre d'un procédé de l'invention. - Figure 8 : spectre de spectrométrie obtenu dans l'exemple 4 (Intensité = f(m/z)) . EXEMPLES
Exemple 1 : Mise en œuvre du procédé de la présente invention avec déplacement des gouttes pour effectuer une chaîne à plusieurs réactions chimiques : cas de la réaction Grieco
Trois gouttes de liquides ioniques, chacune d'un volume de 0,5μl sont déposées sur une surface téflonnée de la chambre réactionnelle décrite dans le document [16] et schématisée sur les figures 3 et 6 annexée.
Les gouttes utilisées dans cet exemple ont la composition suivante : - goutte 1 : goutte d'acide 4-aminobenzoique supporté sur sel d'ammonium 1 (voir schéma réactionnel ci-dessous) en solution 1 M dans le [tmba] [NTf2] ; goutte 2 : goutte de 2 équivalents de 4- nitrobenzaldhéyde et 1,2 équivalent de TFA en solution de 0,5 M dans le [tmba] [NTf2] ; et goutte 3 : goutte de 10 équivalents de l'indène en solution de I M dans le [tmba] [NTf2] .
La technique de déplacement des gouttes utilisée dans cet exemple est une technique de déplacement par électromouillage dont le fonctionnement est schématisé sur la figure 6 (une seule goutte est représentée sur la figure 6) : le support (S) est structuré de manière à comporter un réseau d'électrodes (E) , une couche diélectrique (D) , une couche hydrophobe
(H) et des moyens de connections (Co) reliés à un générateur électrique (V) . Les gouttes (G) reposent sur le réseau d'électrodes (figure 6A), dont .elles sont isolées par la couche diélectrique et la couche hydrophobe.
Lorsqu'une des électrodes, à proximité de la goutte, est activée, la couche diélectrique et la couche hydrophobe entre l'électrode activée et la goutte sous tension agit comme une capacité, la surface se charge et la goutte polarisée en permanence par une contre électrode, agissant comme une capacité, les effets de charge électrostatique induisent le déplacement de la goutte sur l'électrode activée. La contre électrode est indispensable au déplacement par électromouillage, elle maintient un contact électrique avec la goutte pendant son déplacement. Cette contre électrode est ici un caténaire (Ca) . Les électrodes sont réalisées par dépôt d'une couche d'or, par photolithographie. Le substrat est ensuite recouvert d'une couche de SiO2. Enfin, un dépôt d'une couche de téflon est effectué à la tournette.
La goutte est attirée de façon électrostatique sur la surface de cette électrode (figure 6B) . Ainsi, de proche en proche il est possible de déplacer les gouttes de liquides ioniques et aussi de les mélanger en activant sélectivement l'une ou l'autre des électrodes du réseau d'électrodes. Un caténaire (Ca) , disposé sur le support, permet de polariser la goutte. Dans cet exemple, les gouttes précitées sont déplacées pour être réunies successivement. La figure 3 est une représentation schématique du protocole mis en œuvre : la lêre goutte (1) est déplacée vers la 2ème (2) , la 2eme vers la lere et, après réunion de ces deux gouttes, la goutte (1+2) formée par leur mélange est déplacée vers la 3eme (3) goutte pour former une goutte (4).
Après fusion des trois gouttes, le mélange obtenu est incubé à température ambiante pendant 15 minutes. La réaction de Grieco est alors totale. Après réaction en goutte, la goutte (1,5 μl) est récupérée dans un tube eppendorf et lavée plusieurs fois avec de l'éther (3x20 μl) afin d'extraire du liquide ionique les produits en excès ou bien secondaires. L'éther solubilise ces produits, mais n'est pas miscible avec le liquide ionique choisi. Le liquide ionique est alors débarrassé des produits en excès ou bien secondaires.
La réaction chimique mise en oeuvre dans cet exemple est résumée par le schéma rëactionnel ci- dessous, dans lequel [btma] [NTf2] représente le liquide ionique matrice utilisé, et dans lequel TFA représente l'acide trifluoroacétique.
Le produit 2_ est clivé du support après une nuit d'incubation à température ambiante en présence d'une solution 7N de NH3 dans le mëthanol. Ainsi, sur le schéma réactionnel ci-dessus, le traitement X comprend les étapes successives suivantes :
1) Lavage à l'êther ;
2) NH3/MeOH, à température ambiante (T° A) ; et 3) Extraction à l'éther après évaporation du méthanol.
Figure imgf000045_0001
Une analyse HPLC de la réaction en phase inverse met en évidence l'apparition du produit final avec un temps de rétention différent de celui observé pour le sel fonctionnalisé de départ.
Les conditions d'analyse HPLC utilisées étaient les suivantes :
• Colonne : Nova-Pak (marque déposée) Ci8, Colonne de 3,9 x 150 mm, Part N° WAT 086344,
Waters (marque de commerce)
• Conditions :
CH3CN/H2O : 2:1
CH3CN HPLC (Carlo Erba - (marque de commerce) )
Solution d'H20 composée de 20 mmoles d'acétate d'ammonium et 1 % d'acide acétique λ = 254 ntn Flux = 1,5 ml/minute
Pression : 9,58xlO5 à 10,07xl05 Pa (1390- 1460 Psi) - Température de la colonne : 300C
La figure 4 est la trace du chromatogramme obtenu sur la goutte de liquide ionique (1) à tâche spécifique avant mise en œuvre de la réaction chimique. La figure 5 est la trace du chromatogramme obtenu sur la goutte de liquide ionique (4) après réaction chimique et lavages.
La figure 7 est la trace du chromatogramme permettant un suivi du clivage réalisé au moyen du traitement X permettant de libérer le produit de la réaction. On observe la disparition du produit 2_ dont le temps de rétention est 3,65 min et l'apparition de 3_ à 3,06 min. Sur cette figure, en traits continu, le tracé obtenu après trois heures de contact avec NH3/MeOH : mélange de produit de départ et de produit trans-estérifié ; en traits discontinus, la réaction de trans-estérification terminée (et donc de décrochage du liquide ionique) après une nuit de réaction (12 heures) , le produit de départ n'est plus détectable.
Exemple 2 : Réaction de détritylation mise en œuvre selon le procédé de la présente invention
Deux gouttes de liquide ionique matrice ( [btma] [NTF2]) de 0, 5 μl chacune, sont déposées sur la surface téflonnée de la chambre réactionnelle décrite dans le document [16] . Chacune des gouttes contient un réactif : la goutte n°l contient une base thymidine tritylée et la goutte n°2 contient de l'acide dichloroacétique.
La goutte n°l est mise à converger vers l'autre goutte en utilisant la technique d'électromouillage. La tension appliquée est de 45 V.
Après fusion des deux gouttes, le mélange est incubé à température ambiante pendant 5 minutes . Une coloration orangée de la goutte met en évidence la formation du produit recherché.
La réaction chimique mise en oeuvre est la suivante :
Figure imgf000047_0001
produit orange
Dans laquelle DCA est de l'acide dichloracétique, et EWOD représente le déplacement par électromouillage.
Exemple 3 : Mise en œuvre d'une réaction enzymatique
Un premier mélange réactionnel est préparé comme suit : tampon phosphate-citrate 50 mM pH 6,5 (10ml) , o-phénylène diamine (OPD, 20 mg) et eau oxygénée (4 μl) . Une goutte de ce mélange d'un volume de 0, 5 μl est dissout dans du liquide ionique matrice ( [btma] [NTF2] ) (0,5 μl) .
Un deuxième mélange réactionnel est préparé comme suit : liquide ionique matrice ( [btma] [NTF2] ) (0,9 μl) et horse radish peroxidase (0,1 μl à 20 μM) .
Une goutte (0,5 μl) de chacun des mélanges est déposée sur la surface téflonnée de la chambre réactionnelle utilisée dans les exemples 1 et 2 ci- dessus.
La goutte n°2 est mise à converger vers l'autre goutte en utilisant la technique d'électromouillage. La tension appliquée est de 45 V.
Après fusion des deux gouttes, le mélange est incubé à température ambiante pendant 20 minutes.
Une coloration marron caractéristique de la réaction enzymatique de formation du 2,3- diaminophénazine est observée.
Exemple 4 : Mise en œuvre du procédé de la présente invention avec déplacement des gouttes pour effectuer une réaction de réduction
Deux gouttes de liquides ioniques chacune d'un volume de 0,3 μl sont déposées sur une surface téflonnée de la chambre réactionnelle décrite dans le document [16] et schématisée sur les figures 3 et 6 annexées .
Les gouttes utilisées dans cet exemple ont la composition suivante : l'
- goutte 1 : goutte d'aldéhyde supporté sur un sel d'ammonium 4_ (voir schéma réactionnel ci- dessous) en solution [0,5 M] dans [bmim] [BF4] ;
- goutte 2 : goutte de BH3.pyridine (10 équivalents) dans [bmim] [BF4].
Les gouttes sont ensuite mises à converger l'une vers l'autre par électromouillage en appliquant une tension de 55 V. Après fusion des gouttes, le mélange obtenu est incubé à température ambiante (18-250C) pendant 2 heures.
Après réaction en goutte, la goutte (0,6 μl) est récupérée dans un tube Eppendorf (marque déposée) et lavée plusieurs fois à éther (3x20 μl) afin d'extraire du liquide ionique les produits en excès ou bien secondaires. L'éther solubilise ces produits mais n'est pas miscible avec le liquide ionique choisi.
Puis le mélange est alors injecté en spectrométrie de masse (« electrospray ») et mode positif. Le spectre réprésenté sur la figure 8 annexée est ainsi obtenu montrant à 252,2 uma l'ion moléculaire correspondant à l'alcool _5 issu de la réduction de l'aldéhyde. Les pics à 139,3, 365,5 et 478,5 correspondent respectivement aux ions bmim+-, [2bmim, BF4 ']+- et à l'adduit [alcool 5, bmim, BF4 ~]+- . Schéma réactionnel de l'exemple 4
NTf2." NTf2;
Figure imgf000050_0001
LISTE DES REFERENCES
[I] P.D.I. Fletcher et al, Lab on a chip, 2003, 309- 333.
[2] K. Jahnisch et al, Angew. Chem.Int. Ed., 2004, 43, 406-446.
[3] S.J.Haswell and P. Watts, GB-A-2 387 382.
[4] Tomohiro Taniguchi, Toru Torii, Toshiro Higuchi, Lab on a chip, 2002, 2, 19-23.
[5] M.G. Pollack et al, Microtas 2003, vol.l, p.619.
[6] Linstrom, chem rev, 2002, 102, 2751-2772.
[7] S. R. Wilson and A Czarnik, "Combinatorial Chemistry : Synthesis and Aplication" ; John Wiley and Sons New York, 1997;
[8] D.G. Gravet and K.D. Janda, Chem. Rev., 1997, 97, 489-510.
[9] T. Welton, Chemical Reviews, 1999, 99(8), 2071- 2083.
[10] S. Gmouth, M. Vaultier, FR-A-2 845 084 (WO 2004029004) .
[II] Angew. Chem.Int. Ed. Engl. , 1996, 35, 2288-2337
(Balkenhohl et al, Revue) .
[12] "Journal of Molecular Catalysts A: chemical, 2004, 214, 1, pll3-119 (Vaultier et al) [13] JACS, 2003, 125, 9248-9249 (J.C. Guillemin et al) . [14] "Advanced Organic Chemistry, Reactions,
Mechanisms and structures, Jerry March, Fourth édition, Wiley New York, 1992.
[15] "Actualité chimique, août-septembre 1998, p442
(J. Simonet) . [16] Y. Fouillet, R. Charles, O . Constantin, H.
Jeanson, WO-A-02/061438 (FR-A-2 841 063) .
[17] J.P. Pesant, M. Hareng, FR-A-2 548 431.
[18] J.A. Schwartz, J ; V. Vykoukal and P. R. C. Gascoyne, "Droplet-based Chemistry on a programmable micro-chip", Lab-on-a-chip, 2004, 4.
[19] Yarin A.L.,Liu W., Reneker D.H. J. Appl .Phys. Vol. 91, No.7, 4751-4760 (2002) .
[20] A.Wixforth, J.Scriba, C. Gauer; MST-NEWS, 5-2002.

Claims

REVENDICATIONS
1. Microréacteur caractérisé en ce qu'il est constitué d'une goutte comprenant au moins un liquide ionique.
2. Microréacteur selon la revendication 1, dans lequel le liquide ionique comprend un solvant.
3. Microréacteur selon la revendication 1, dans lequel le liquide ionique comprend au moins un réactif.
4. Microréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit au moins un liquide ionique est un liquide ionique fonctionnalisé ou non fonctionnalisé.
5. Microréacteur selon la revendication 4, comprenant : en plus du liquide ionique fonctionnalisé, un liquide ionique non fonctionnalisé, ou en plus - du liquide ionique non fonctionnalisé, un liquide ionique fonctionnalisé.
6. Microréacteur selon la revendication 1, dans lequel la goutte a un volume de 1 pi à 10 μl .
7. Microrëacteur selon la revendication 1, dans lequel le, au moins un, liquide ionique est choisi parmi un sel d'ammonium, un sel de phosphonium, un sel d' imidazolium, un sel d'onium ou un mélange de ces sels.
8. Procédé de mise en œuvre d'une réaction chimique ou biochimique comprenant les étapes suivantes : dépôt d'une goutte d'au moins un liquide ionique sur une surface ; introduction dans le, au moins un, liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte, d'au moins un réactif chimique ou biochimique, faire réagir chimiquement ou biochimiquement, dans ladite goutte, le réactif avec le liquide ionique et/ou les réactifs entre eux.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la goutte de liquide ionique comprend un solvant.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel ledit, au moins un, liquide ionique comprend un liquide ionique fonctionnalisé ou non fonctionnalisé.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la goutte comprend : en plus du liquide ionique fonctionnalisé, un liquide ionique non fonctionnalisé, ou en plus du liquide ionique non fonctionnalisé, un liquide ionique fonctionnalisé.
12. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la goutte a un volume de 1 pi à 10 μl .
13. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le liquide ionique est choisi parmi un sel d'ammonium, un sel de phosphonium, un sel d' imidazolium, un sel d'onium ou un mélange de ces sels.
14. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la goutte est déposée sur la surface par une technique choisie dans le groupe comprenant un dépôt manuel, un dépôt par un dispenseur de gouttes automatisé ou non, un dépôt par fractionnement d'une goutte plus grosse déposée sur la surface.
15. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la surface est une surface d'un laboratoire sur puce.
16. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la surface est une surface en téflon.
17. Procédé selon la revendication 8, comprenant en outre une étape consistant à déplacer sur la surface la goutte de liquide ionique par une technique choisie parmi un déplacement mécanique, un déplacement électrostatique, un déplacement thermique ou un déplacement acoustique.
18. Procédé de mélange de gouttes de liquide ionique comprenant les étapes suivantes : dépôt d'une première goutte d'au moins un premier liquide ionique sur une surface ; - dépôt d'une deuxième goutte d'au moins un deuxième liquide ionique sur ladite surface ; éventuellement introduction dans le premier liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un premier réactif chimique ou biochimique ; éventuellement introduction dans le deuxième liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un deuxième réactif chimique ou biochimique ; - réunion de la première goutte et de la deuxième goutte de manière à former une seule goutte.
19. Procédé de mise en œuvre d'une réaction chimique ou biochimique comprenant les étapes suivantes : dépôt d'une première goutte d'au moins un premier liquide ionique sur une surface ; dépôt d'une deuxième goutte d'au moins un deuxième liquide ionique sur ladite surface ; - introduction dans le premier liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un premier réactif chimique ou biochimique ; introduction dans le deuxième liquide ionique, avant ou après son dépôt sous forme de goutte sur la surface, d'au moins un deuxième réactif chimique ou biochimique ; réunion, sur ladite surface, de la première goutte et de la deuxième goutte de manière à former une seule goutte ; et faire réagir chimiquement ou biochimiquement, dans la goutte formée par la première et la deuxième gouttes réunies, ledit premier réactif avec ledit deuxième réactif.
20. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel la goutte du premier liquide ionique comprend un solvant.
21. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel le premier liquide ionique comprend au moins un réactif.
22. Procédé selon l'une des revendications 18 à 21, dans lequel ledit, au moins un, premier liquide ionique et ledit, au moins un, deuxième liquide ionique sont indépendamment choisis parmi un liquide ionique fonctionnalisé ou non fonctionnalisé.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel le premier liquide ionique comprend : en plus du liquide ionique fonctionnalisé, un liquide ionique non fonctionnalisé, ou en plus du liquide ionique non fonctionnalisé, un liquide ionique fonctionnalisé.
24. Procédé selon la revendication 22 ou 23, dans lequel le deuxième liquide ionique comprend : en plus du liquide ionique fonctionnalisé, un liquide ionique non fonctionnalisé, ou - en plus du liquide ionique non fonctionnalisé, un liquide ionique fonctionnalisé.
25. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel la première goutte et la deuxième goutte sont identiques ou différentes et ont chacune un volume de 1 ni à 10 μl .
26. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel le premier et le deuxième liquides ioniques sont chacun, indépendamment l'un de l'autre, choisi parmi un sel d'ammonium, un sel de phosphonium, un sel d' imidazolium, un sel d'onium ou un mélange de ces sels.
27. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel la première et/ou la deuxième goutte est
(sont) déposée (s) sur la surface par une technique choisie dans le groupe comprenant un dépôt manuel, un dépôt par un dispenseur de gouttes automatisé ou non, un dépôt par fractionnement d'une goutte plus grosse déposée sur la surface.
28. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel la surface est une surface d'un laboratoire sur puce.
29. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel la surface est une surface en téflon.
30. Procédé selon la revendication 18 ou 19, comprenant en outre une étape consistant à déplacer sur la surface la première goutte de liquide ionique et/ou la deuxième goutte de liquide ionique par une technique choisie parmi un déplacement mécanique, un déplacement électrostatique, un déplacement thermique ou un déplacement acoustique.
31 Utilisation d'un procédé selon la revendication 18 dans un procédé de mise en oeuvre d'une réaction chimique ou biochimique.
32. Procédé selon la revendication 8, 19 ou 31, dans lequel la réaction chimique ou biochimique est une réaction choisie dans le groupe constitué d'une réaction de synthèse, d'une réaction d'immobilisation de molécules chimiques ou biologiques sur la surface, d'une réaction enzymatique, d'une réaction d'hétérogénéisation de catalyseurs, d'une réaction de catalyse, et d'une réaction électrochimique.
33 Utilisation d'un procédé selon la revendication 8, 19 ou 31 dans un procédé d'optimisation d'une réaction chimique ou biochimique.
34. Laboratoire sur puce comprenant au moins un microréacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
PCT/FR2005/050544 2004-07-08 2005-07-05 Microreacteur goutte WO2006018560A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/631,554 US20080124252A1 (en) 2004-07-08 2005-07-05 Droplet Microreactor
EP05790710A EP1771244A1 (fr) 2004-07-08 2005-07-05 Microreacteur goutte
JP2007519852A JP2008505747A (ja) 2004-07-08 2005-07-05 液滴マイクロリアクター
US14/270,799 US20140322767A1 (en) 2004-07-08 2014-05-06 Droplet microreactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0407623 2004-07-08
FR0407623A FR2872715B1 (fr) 2004-07-08 2004-07-08 Microreacteur goutte

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/631,554 A-371-Of-International US20080124252A1 (en) 2004-07-08 2005-07-05 Droplet Microreactor
US14/270,799 Continuation US20140322767A1 (en) 2004-07-08 2014-05-06 Droplet microreactor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006018560A1 true WO2006018560A1 (fr) 2006-02-23

Family

ID=34946983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2005/050544 WO2006018560A1 (fr) 2004-07-08 2005-07-05 Microreacteur goutte

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20080124252A1 (fr)
EP (1) EP1771244A1 (fr)
JP (1) JP2008505747A (fr)
FR (1) FR2872715B1 (fr)
WO (1) WO2006018560A1 (fr)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100542663C (zh) * 2006-12-22 2009-09-23 中国科学院过程工程研究所 一种永磁体旋转搅拌装置
JP2009539089A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 コミサリア ア レネルジィ アトミーク イオン微量分析の方法、デバイス及びシステム
JP2013511293A (ja) * 2009-11-23 2013-04-04 バイエル・クロップサイエンス・エヌ・ヴェー 優良イベントｅｅ−ｇｍ３及び生物学的試料におけるそのようなイベントを識別するための方法及びキット
JP2013511294A (ja) * 2009-11-23 2013-04-04 バイエル・クロップサイエンス・エヌ・ヴェー 除草剤耐性植物及びそれを識別するための方法

Families Citing this family (99)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5897780B2 (ja) 2005-01-28 2016-03-30 デューク ユニバーシティ プリント回路基板上の液滴操作装置及び方法
JP2008539759A (ja) 2005-05-11 2008-11-20 ナノリティックス・インコーポレイテッド 多数の温度で生化学的又は化学的な反応を実施する方法及び装置
JP5089116B2 (ja) * 2005-09-21 2012-12-05 國立清華大学 レンズ装置
US9476856B2 (en) 2006-04-13 2016-10-25 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet-based affinity assays
US20140193807A1 (en) 2006-04-18 2014-07-10 Advanced Liquid Logic, Inc. Bead manipulation techniques
US7851184B2 (en) 2006-04-18 2010-12-14 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet-based nucleic acid amplification method and apparatus
US8716015B2 (en) * 2006-04-18 2014-05-06 Advanced Liquid Logic, Inc. Manipulation of cells on a droplet actuator
US8637324B2 (en) 2006-04-18 2014-01-28 Advanced Liquid Logic, Inc. Bead incubation and washing on a droplet actuator
US8980198B2 (en) * 2006-04-18 2015-03-17 Advanced Liquid Logic, Inc. Filler fluids for droplet operations
WO2007123908A2 (fr) 2006-04-18 2007-11-01 Advanced Liquid Logic, Inc. Opérations en puits multiples à base de gouttelettes
US7439014B2 (en) * 2006-04-18 2008-10-21 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet-based surface modification and washing
US7901947B2 (en) 2006-04-18 2011-03-08 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet-based particle sorting
US8809068B2 (en) * 2006-04-18 2014-08-19 Advanced Liquid Logic, Inc. Manipulation of beads in droplets and methods for manipulating droplets
US10078078B2 (en) 2006-04-18 2018-09-18 Advanced Liquid Logic, Inc. Bead incubation and washing on a droplet actuator
US8658111B2 (en) 2006-04-18 2014-02-25 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet actuators, modified fluids and methods
US9675972B2 (en) 2006-05-09 2017-06-13 Advanced Liquid Logic, Inc. Method of concentrating beads in a droplet
US8685344B2 (en) * 2007-01-22 2014-04-01 Advanced Liquid Logic, Inc. Surface assisted fluid loading and droplet dispensing
CA2856143C (fr) * 2007-02-09 2016-11-01 Advanced Liquid Logic, Inc. Dispositifs actionneurs de gouttelettes et procedes employant des perles magnetiques
US8872527B2 (en) 2007-02-15 2014-10-28 Advanced Liquid Logic, Inc. Capacitance detection in a droplet actuator
EP2126038B1 (fr) 2007-03-22 2015-01-07 Advanced Liquid Logic, Inc. Essais enzymatique pour actionneur à gouttelettes
JP2010524002A (ja) * 2007-04-10 2010-07-15 アドヴァンスト リキッド ロジック インコーポレイテッド 液滴分配装置および方法
US8951732B2 (en) 2007-06-22 2015-02-10 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet-based nucleic acid amplification in a temperature gradient
CA2696604A1 (fr) * 2007-08-24 2009-03-05 Advanced Liquid Logic, Inc. Manipulations de perles sur un actionneur a gouttelettes
US8702938B2 (en) 2007-09-04 2014-04-22 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet actuator with improved top substrate
WO2009052123A2 (fr) * 2007-10-17 2009-04-23 Advanced Liquid Logic, Inc. Schémas de détection à multiplexage destinés à un actionneur à gouttelettes
WO2009052095A1 (fr) * 2007-10-17 2009-04-23 Advanced Liquid Logic, Inc. Stockage de réactif et reconstitution pour un dispositif de manipulation de gouttelettes
US20100236929A1 (en) * 2007-10-18 2010-09-23 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet Actuators, Systems and Methods
EP2232535A4 (fr) * 2007-12-10 2016-04-13 Advanced Liquid Logic Inc Configurations d'actionneur de gouttelette et procédés
CN101945767B (zh) 2007-12-23 2013-10-30 先进液体逻辑公司 液滴致动器配置以及引导液滴操作的方法
WO2009137415A2 (fr) 2008-05-03 2009-11-12 Advanced Liquid Logic, Inc. Réactif et préparation, charge et stockage d'échantillon
US20110097763A1 (en) * 2008-05-13 2011-04-28 Advanced Liquid Logic, Inc. Thermal Cycling Method
US8093064B2 (en) * 2008-05-15 2012-01-10 The Regents Of The University Of California Method for using magnetic particles in droplet microfluidics
EP2286228B1 (fr) * 2008-05-16 2019-04-03 Advanced Liquid Logic, Inc. Dispositifs et procédés actionneurs de gouttelettes pour manipuler des billes
US8877512B2 (en) * 2009-01-23 2014-11-04 Advanced Liquid Logic, Inc. Bubble formation techniques using physical or chemical features to retain a gas bubble within a droplet actuator
US8926065B2 (en) 2009-08-14 2015-01-06 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet actuator devices and methods
US8846414B2 (en) 2009-09-29 2014-09-30 Advanced Liquid Logic, Inc. Detection of cardiac markers on a droplet actuator
WO2011046615A2 (fr) * 2009-10-15 2011-04-21 The Regents Of The University Of California Plateforme microfluide numérique pour radiochimie
US9091649B2 (en) 2009-11-06 2015-07-28 Advanced Liquid Logic, Inc. Integrated droplet actuator for gel; electrophoresis and molecular analysis
EP2516669B1 (fr) 2009-12-21 2016-10-12 Advanced Liquid Logic, Inc. Analyses d'enzymes sur un diffuseur à gouttelettes
WO2011106314A2 (fr) 2010-02-25 2011-09-01 Advanced Liquid Logic, Inc. Procédé de fabrication de banques d'acide nucléique
US8262880B2 (en) * 2010-03-09 2012-09-11 Empire Technology Development Llc Electrokinetic pumping of nonpolar solvents using ionic fluid
US9248450B2 (en) 2010-03-30 2016-02-02 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet operations platform
KR101866401B1 (ko) 2010-04-05 2018-06-11 프로그노시스 바이오사이언스, 인코포레이티드 공간적으로 엔코딩된 생물학적 검정
US20190300945A1 (en) 2010-04-05 2019-10-03 Prognosys Biosciences, Inc. Spatially Encoded Biological Assays
US10787701B2 (en) 2010-04-05 2020-09-29 Prognosys Biosciences, Inc. Spatially encoded biological assays
WO2012012090A2 (fr) 2010-06-30 2012-01-26 Advanced Liquid Logic, Inc. Ensembles actionneurs à gouttelettes et leurs procédés de fabrication
EP3193180A1 (fr) 2010-11-17 2017-07-19 Advanced Liquid Logic, Inc. Détection de capacité dans un actionneur de gouttelettes
GB201106254D0 (en) 2011-04-13 2011-05-25 Frisen Jonas Method and product
US20140174926A1 (en) 2011-05-02 2014-06-26 Advanced Liquid Logic, Inc. Molecular diagnostics platform
US9188615B2 (en) 2011-05-09 2015-11-17 Advanced Liquid Logic, Inc. Microfluidic feedback using impedance detection
US9140635B2 (en) 2011-05-10 2015-09-22 Advanced Liquid Logic, Inc. Assay for measuring enzymatic modification of a substrate by a glycoprotein having enzymatic activity
US8901043B2 (en) 2011-07-06 2014-12-02 Advanced Liquid Logic, Inc. Systems for and methods of hybrid pyrosequencing
CN103733059B (zh) 2011-07-06 2016-04-06 先进流体逻辑公司 在微滴执行机构上的试剂储存
US9513253B2 (en) 2011-07-11 2016-12-06 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet actuators and techniques for droplet-based enzymatic assays
US9446404B2 (en) 2011-07-25 2016-09-20 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet actuator apparatus and system
JP5823778B2 (ja) * 2011-08-29 2015-11-25 国立大学法人京都大学 媒体の加熱方法
US10731199B2 (en) 2011-11-21 2020-08-04 Advanced Liquid Logic, Inc. Glucose-6-phosphate dehydrogenase assays
US9223317B2 (en) 2012-06-14 2015-12-29 Advanced Liquid Logic, Inc. Droplet actuators that include molecular barrier coatings
CN104603595B (zh) 2012-06-27 2017-08-08 先进流体逻辑公司 用于减少气泡形成的技术和液滴致动器设计
US9437474B2 (en) 2012-09-05 2016-09-06 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternative Method for fabricating microelectronic devices with isolation trenches partially formed under active regions
US9396984B2 (en) 2012-09-05 2016-07-19 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method of producing a microelectronic device in a monocrystalline semiconductor substrate with isolation trenches partially formed under an active region
WO2014062551A1 (fr) 2012-10-15 2014-04-24 Advanced Liquid Logic, Inc. Cartouche microfluidique numérique et système pour la mise en œuvre d'une cuve à circulation
EP2909337B1 (fr) 2012-10-17 2019-01-09 Spatial Transcriptomics AB Procédés et produit d'optimisation de la détection localisée ou spatiale de l'expression génique dans un échantillon de tissu
LT3013983T (lt) 2013-06-25 2023-05-10 Prognosys Biosciences, Inc. Erdviniai koduoti biologiniai tyrimai, naudojant mikrofluidinį įrenginį
CN111957453B (zh) 2013-08-13 2022-08-19 先进流体逻辑公司 使用作为流体输入的接通致动器储液器来提高液滴计量的准确度和精度的方法
AU2014312043A1 (en) 2013-08-30 2016-02-25 Illumina France Manipulation of droplets on hydrophilic or variegated-hydrophilic surfaces
EP3137601B1 (fr) 2014-04-29 2020-04-08 Illumina, Inc. Analyse de l'expression de gènes de cellules isolées multiplexées par commutation de matrice et fragmentation et étiquetage (tagmentation)
KR20170066540A (ko) 2014-10-09 2017-06-14 일루미나, 인코포레이티드 액체 중 적어도 하나를 효과적으로 격리시키기 위해 비혼화성 액체를 분리하기 위한 방법 및 디바이스
CN107223074B (zh) 2014-12-08 2019-10-18 伯克利之光生命科技公司 包含横向/纵向晶体管结构的微流体装置及其制造和使用方法
KR20200020997A (ko) 2015-02-10 2020-02-26 일루미나, 인코포레이티드 세포 성분을 분석하기 위한 방법 및 조성물
CN107847930B (zh) 2015-03-20 2020-06-30 亿明达股份有限公司 在竖直或大致竖直的位置中使用的流体盒
EP4321627A3 (fr) 2015-04-10 2024-04-17 10x Genomics Sweden AB Analyse de plusieurs acides nucléiques spatialement différenciés de spécimens biologiques
CA3176084A1 (fr) 2015-04-22 2016-10-27 Berkeley Lights, Inc. Dispositif microfluidique pour la culture de cellules biologiques et methodes d'utilisation connexes
KR102333255B1 (ko) 2015-05-11 2021-12-01 일루미나, 인코포레이티드 치료제의 발견 및 분석을 위한 플랫폼
WO2017007757A1 (fr) 2015-07-06 2017-01-12 Illumina, Inc. Modulation à courant alternatif équilibré pour entraîner des électrodes d'opérations de gouttelettes
CN115369155A (zh) 2015-08-14 2022-11-22 亿明达股份有限公司 使用磁响应式传感器确定遗传特征的系统和方法
JP6743150B2 (ja) 2015-08-28 2020-08-19 イルミナ インコーポレイテッド 単一細胞の核酸配列分析
EP3344389B1 (fr) 2015-09-02 2020-06-10 Illumina Cambridge Limited Procédé de réparation de défauts dans la surface hydrophobe d'un actionneur de gouttelettes
US20190217300A1 (en) 2015-10-22 2019-07-18 Illumina, Inc. Filler fluid for fluidic devices
US10799865B2 (en) 2015-10-27 2020-10-13 Berkeley Lights, Inc. Microfluidic apparatus having an optimized electrowetting surface and related systems and methods
US10377538B2 (en) 2015-12-01 2019-08-13 Illumina, Inc. Liquid storage and delivery mechanisms and methods
EP3384046B1 (fr) * 2015-12-01 2021-04-28 Illumina, Inc. Système microfluidique numérique pour l'isolement de cellules uniques et la caractérisation d'analytes
CN109312396A (zh) 2016-04-07 2019-02-05 伊鲁米那股份有限公司 用于构建标准化核酸文库的方法和系统
IL263274B2 (en) 2016-05-26 2023-10-01 Berkeley Lights Inc Covalently adapted surfaces, kits and methods for their production and uses
WO2018200640A1 (fr) * 2017-04-25 2018-11-01 The University Of Akron Dispositif de coalescence par électromouillage à couches poreuses
KR102653725B1 (ko) 2018-01-29 2024-04-01 세인트 쥬드 칠드런즈 리써치 호스피탈, 인코포레이티드 핵산 증폭을 위한 방법
EP3924513B1 (fr) 2019-02-14 2023-04-12 Pacific Biosciences of California, Inc. Atténuation d'impacts défavorables de systèmes de détection sur des acides nucléiques et d'autres analytes biologiques
EP4061530A4 (fr) 2019-11-20 2023-12-27 Nuclera Nucleics Ltd Couches hydrophobes spatialement variables pour la microfluidique numérique
US11554374B2 (en) 2020-01-17 2023-01-17 Nuclera Nucleics Ltd. Spatially variable dielectric layers for digital microfluidics
WO2021154627A1 (fr) 2020-01-27 2021-08-05 E Ink Corporation Procédé de dégazage de gouttelettes de liquide par électromouillage à des températures plus élevées
US12110541B2 (en) 2020-02-03 2024-10-08 10X Genomics, Inc. Methods for preparing high-resolution spatial arrays
JP2023513832A (ja) 2020-02-18 2023-04-03 ヌークレラ ヌクリークス， リミテッド Ｅｗｏｄアレイの高周波ａｃ駆動のためのアダプティブゲート駆動
JP2023514278A (ja) 2020-02-19 2023-04-05 ヌークレラ ヌクリークス， リミテッド ＥＷｏＤアレイの高周波数ＡＣ駆動のためのラッチ付きトランジスタ駆動
EP4142942A4 (fr) 2020-04-27 2024-05-22 Nuclera Ltd Plaque supérieure segmentée pour entraînement variable et protection courte destinée à la microfluidique numérique
JP7479606B2 (ja) 2020-05-19 2024-05-09 国立研究開発法人産業技術総合研究所 放射性組成物の製造方法
US12031177B1 (en) 2020-06-04 2024-07-09 10X Genomics, Inc. Methods of enhancing spatial resolution of transcripts
JP2023540754A (ja) 2020-09-04 2023-09-26 バービーズ インコーポレイテッド 非結合型ビリルビンのためのマイクロ流体に基づく検定評価
TW202228845A (zh) 2020-10-08 2022-08-01 英商核酸有限公司 微流體系統中試劑特異驅動ewod（介電質上電潤濕）陣列的方法
GB2617917B (en) 2020-11-04 2024-05-22 Nuclera Ltd Dielectric layers for digital microfluidic devices

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030183525A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-02 Xerox Corporation Apparatus and method for using electrostatic force to cause fluid movement
WO2004029004A1 (fr) * 2002-09-26 2004-04-08 Centre National De La Recherche Scientifique Compositions contenant des liquides ioniques et leurs utilisations, notamment en synthese organique

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020010291A1 (en) * 1998-12-04 2002-01-24 Vince Murphy Ionic liquids and processes for production of high molecular weight polyisoolefins
EP1332000B1 (fr) * 2000-10-30 2012-06-20 Sequenom, Inc. Procede d'apport de volumes inferieurs au microlitre sur un substrat
DE10100455A1 (de) * 2001-01-08 2002-07-11 Creavis Tech & Innovation Gmbh Neuartige Polymerbindersysteme mit ionischen Flüssigkeiten
US20030119193A1 (en) * 2001-04-25 2003-06-26 Robert Hess System and method for high throughput screening of droplets
JP4014418B2 (ja) * 2002-02-14 2007-11-28 セントラル硝子株式会社 電気化学ディバイス
US7364647B2 (en) * 2002-07-17 2008-04-29 Eksigent Technologies Llc Laminated flow device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030183525A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-02 Xerox Corporation Apparatus and method for using electrostatic force to cause fluid movement
WO2004029004A1 (fr) * 2002-09-26 2004-04-08 Centre National De La Recherche Scientifique Compositions contenant des liquides ioniques et leurs utilisations, notamment en synthese organique

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHWARTZ J A ET AL: "Droplet-based chemistry on a programmable micro-chip", LAB ON A CHIP, ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, CAMBRIDGE, GB, no. 4, 2004, pages 11 - 17, XP002305633, ISSN: 1473-0197 *
WASHIZU M: "ELECTROSTATIC ACTUATION OF LIQUID DROPLETS FOR MICROREACTOR APPLICATIONS", IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, IEEE INC. NEW YORK, US, vol. 34, no. 4, July 1998 (1998-07-01), pages 732 - 737, XP000848012, ISSN: 0093-9994 *
WELTON T: "Room-temperature ionic liquids. Solvents for synthesis and catalysis", CHEMICAL REVIEWS, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. EASTON, US, vol. 99, 1999, pages 2071 - 2083, XP002162959, ISSN: 0009-2665 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009539089A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 コミサリア ア レネルジィ アトミーク イオン微量分析の方法、デバイス及びシステム
CN100542663C (zh) * 2006-12-22 2009-09-23 中国科学院过程工程研究所 一种永磁体旋转搅拌装置
JP2013511293A (ja) * 2009-11-23 2013-04-04 バイエル・クロップサイエンス・エヌ・ヴェー 優良イベントｅｅ−ｇｍ３及び生物学的試料におけるそのようなイベントを識別するための方法及びキット
JP2013511294A (ja) * 2009-11-23 2013-04-04 バイエル・クロップサイエンス・エヌ・ヴェー 除草剤耐性植物及びそれを識別するための方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080124252A1 (en) 2008-05-29
FR2872715B1 (fr) 2006-11-17
JP2008505747A (ja) 2008-02-28
FR2872715A1 (fr) 2006-01-13
EP1771244A1 (fr) 2007-04-11
US20140322767A1 (en) 2014-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006018560A1 (fr) Microreacteur goutte
Pena-Pereira et al. Liquid-phase microextraction techniques within the framework of green chemistry
Anderson et al. Immobilized ionic liquids as high-selectivity/high-temperature/high-stability gas chromatography stationary phases
Pedersen-Bjergaard et al. Liquid− liquid− liquid microextraction for sample preparation of biological fluids prior to capillary electrophoresis
Houlne et al. Confocal Raman microscopy for monitoring chemical reactions on single optically trapped, solid-phase support particles
EP1868697B1 (fr) Procede d&#39;extraction d&#39;au moins un compose d&#39;une phase liquide comprenant un liquide ionique fonctionnalise, et systeme microfluidique pour la mise en oeuvre de ce procede
Liu et al. Solid-phase microextraction of PAHs from aqueous samples using fibers coated with HPLC chemically bonded silica stationary phases
Nagatani et al. Direct spectrophotometric measurement of demetalation kinetics of 5, 10, 15, 20-tetraphenylporphyrinatozinc (II) at the liquid− liquid interface by a centrifugal liquid membrane method
Chong et al. Sol− gel coating technology for the preparation of solid-phase microextraction fibers of enhanced thermal stability
Albert et al. High-speed fluorescence detection of explosives-like vapors
Rohr et al. Photografting and the control of surface chemistry in three-dimensional porous polymer monoliths
Goodpaster et al. Fluorescence quenching as an indirect detection method for nitrated explosives
Hilmi et al. Micromachined electrophoresis chips with electrochemical detectors for analysis of explosive compounds in soil and groundwater
Vičkačkaitė et al. Ionic liquids in microextraction techniques
Wang et al. Highly stable surface functionalization of microgas chromatography columns using layer-by-layer self-assembly of silica nanoparticles
Hong et al. Selectively-permeable ultrathin film composite membranes based on molecularly-imprinted polymers
Tutschku et al. Determination of methylmercury and butyltin compounds in marine biota and sediments using microwave-assisted acid extraction, solid-phase microextraction, and gas chromatography with microwave-induced plasma atomic emission spectrometric detection
Zheng et al. High-speed electroseparations inside silica colloidal crystals
Lotter et al. HPLC-MS with glass chips featuring monolithically integrated electrospray emitters of different geometries
Silva Micellar electrokinetic chromatography: a practical overview of current methodological and instrumental advances
Greydanus et al. Controlling catalyst-phase selectivity in complex mixtures with amphiphilic Janus particles
Liu et al. Fabry− Pérot cavity sensors for multipoint on-column micro gas chromatography detection
Huynh et al. Chemosensor for selective determination of 2, 4, 6-trinitrophenol using a custom designed imprinted polymer recognition unit cross-linked to a fluorophore transducer
Huang et al. Direct surface and droplet microsampling for electrospray ionization mass spectrometry analysis with an integrated dual-probe microfluidic chip
Fang et al. Germania-based, sol− gel hybrid organic− inorganic coatings for capillary microextraction and gas chromatography

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005790710

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11631554

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007519852

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005790710

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11631554

Country of ref document: US