WO2018065741A2 - Procédé de concentration d'analytes - Google Patents

Procédé de concentration d'analytes Download PDF

Info

Publication number
WO2018065741A2
WO2018065741A2 PCT/FR2017/052748 FR2017052748W WO2018065741A2 WO 2018065741 A2 WO2018065741 A2 WO 2018065741A2 FR 2017052748 W FR2017052748 W FR 2017052748W WO 2018065741 A2 WO2018065741 A2 WO 2018065741A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phase
drop
analyte
substrate
surfactant
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/052748
Other languages
English (en)
Other versions
WO2018065741A3 (fr
Inventor
Florent MALLOGGI
Kiarach MESBAH
Sarah BREGANT
Original Assignee
Commissariat À L’Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives (Cea)
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 À L’Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives (Cea) filed Critical Commissariat À L’Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives (Cea)
Priority to US16/339,887 priority Critical patent/US11402307B2/en
Priority to EP17792118.6A priority patent/EP3523623A2/fr
Publication of WO2018065741A2 publication Critical patent/WO2018065741A2/fr
Publication of WO2018065741A3 publication Critical patent/WO2018065741A3/fr

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4022—Concentrating samples by thermal techniques; Phase changes
    • 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
    • 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
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0409—Sample holders or containers
    • H01J49/0418—Sample holders or containers for laser desorption, e.g. matrix-assisted laser desorption/ionisation [MALDI] plates or surface enhanced laser desorption/ionisation [SELDI] plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34—Dynamic spectrometers
    • H01J49/40—Time-of-flight spectrometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0678—Facilitating or initiating evaporation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4022—Concentrating samples by thermal techniques; Phase changes
    • G01N2001/4027—Concentrating samples by thermal techniques; Phase changes evaporation leaving a concentrated sample
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to the fields of biology and diagnosis.
  • the present invention relates to a method of concentrating analytes.
  • the majority of the analytical techniques used for the detection of analytes in solution consists in depositing a small volume drop of a solution containing analytes on a suitable substrate for the desired analysis technique.
  • the evaporation of the drop results in a distribution of the analytes over the entire contact surface between the drop and the substrate, leading to what is commonly known as the "coffee stain effect". Indeed, during the evaporation of the drop, flows occur spontaneously due to non-uniform evaporation along the interface.
  • the coffee stain effect is a physical phenomenon that occurs when a colloidal suspension evaporates on a solid substrate (Deegan et al., Nature, 1997, 389, 827-829): the suspended material is deposited preferably at the level of the line of contact between the drop and the substrate thus forming a deposition ring.
  • the detections and their identifications are made difficult by this distribution of analytes at the contact line between the drop and the substrate and are then limited by the sensitivity of the analytical tools.
  • the deposits must be homogeneous and reproducible from one drop to another.
  • Another method for creating Marangoni flows is to create a surfactant concentration gradient that generates a surface tension gradient. It is known that the mixture of a colloidal suspension with a surfactant makes it possible to induce a solutocapillary effect which makes it possible to concentrate the analytes in the center of the deposition zone (Deegan et al., Physical Review E, 2000, 61, 475- 485). However, this method leads to pollution of the analyte solution by the surfactants and therefore does not facilitate their detection. Kutter et al.
  • droplet deposition comprising an analyte on a MALDI plate for mass spectral analysis with a matrix assisted laser ionization source (Analytical Chemistry, 2013, 85, 1285-1289).
  • the drops comprising the analyte are dispersed in an oily phase before being deposited.
  • Such a method does not allow the concentration of analyte in the center of the deposition zone of the drop.
  • Nguyen Truskett et al. describes the influence of surfactants on the evaporation of a drop, more precisely on the particle deposition pattern contained in the drop during evaporation. (Langmuir, 2003, 19, 8271-8279).
  • the object of the present invention is therefore to provide an analyte concentration process allowing a homogeneous, reproducible, pollution-free deposit of said analytes and on all types of substrate in order to allow the detection of analyte concentrations lower than that permitted by classical methods.
  • the invention relates to a method for concentrating at least one analyte comprising the following steps:
  • the at least one surfactant is immiscible with the first phase.
  • the at least one surfactant is non-volatile.
  • the at least one non-volatile surfactant is fluorinated, selected from the following surfactants, but not limited to: 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-1-octanol; 1H, 1H-perfluoro-1-tetradecanol; perfluorodecanoic acid; 2- (perfluorooctyl) ethyl alcohol; 2,2,3,3,4,4,4,4-heptafluoro-1-butanol; or a compound of the same family.
  • the first phase does not include a surfactant.
  • the first phase is an aqueous solution.
  • the second phase is a volatile oil.
  • the volatile oil is a fluorinated oil, preferably of the type or a mixture.
  • the invention also relates to a method for detecting at least one analyte comprising:
  • the concentration steps of at least one analyte as defined in the present invention may be repeated several times with the same at least one analyte prior to detecting said at least one analyte.
  • the substrate comprises a plurality of wells each of dimensions configured to receive a plurality of drops of the first phase and the second phase.
  • the invention also relates to a system implementing the method for detecting at least one analyte according to the present invention comprising:
  • a microfluidic device configured to deposit at least one drop of the first phase and the second phase on a substrate
  • a substrate said substrate being a plate comprising a plurality of wells each of dimensions configured to receive a plurality of drops of the first phase and the second phase; means for moving the substrate configured to move said substrate relative to the microfluidic device; and
  • a device for physicochemical or biological detection of the at least one concentrated analyte a device for physicochemical or biological detection of the at least one concentrated analyte.
  • Volatile relates to a compound which has a saturation vapor pressure value of from 10 mbar to 500 mbar at 20 ° C, preferably from 100 mbar to 500 mbar at 20 ° C; and evaporates at room temperature and atmospheric pressure.
  • Non-volatile refers to a compound that does not evaporate at ambient temperature and atmospheric pressure.
  • “Surfactant” relates to a molecule making it possible to lower the surface tension of a liquid phase.
  • Analyte concerns a compound of interest present in a sample to be analyzed. It can be of any nature and any size among, without being limited to: crystals; biomolecules; peptides; proteins; nanoparticles or microparticles.
  • the present invention relates to a method for concentrating at least one analyte.
  • the method of concentrating at least one analyte comprises the steps of: preparing a first liquid phase comprising at least one analyte; depositing a drop of said first phase on a substrate;
  • FIG. 1 The method of concentrating at least one analyte is illustrated in FIG.
  • Evaporation of the drop of the second phase results in the concentration of at least one surfactant at the line of contact of the drop of the first phase on the substrate.
  • This concentration of surfactant molecules creates a surface tension gradient by solutocapillary effect. This leads to the occurrence of recirculations generated by Marangoni flows from regions of lower surface tension to regions of greater surface tension, that is from the periphery of the drop to the apex of the drop.
  • the analytes are then concentrated in the center of the surface initially occupied by the drop of the first phase, favoring their detection.
  • the method of the present invention makes it possible to limit and / or prevent the pollution of the analyte present in the drop of the first phase because the surfactant is not present in the first phase.
  • the steps of depositing a drop of said first phase and of depositing on said first-phase drop of a drop of a second phase are successive.
  • the steps of depositing a drop of said first phase and of depositing on said first-phase drop of a drop of a second phase are independent. According to one embodiment, the steps of depositing a drop of said first phase and of depositing on said first-phase drop of a drop of a second phase are not successive.
  • the steps of depositing a drop of said first phase and of depositing on said first-phase drop of a drop of a second phase are simultaneous. According to one embodiment, the steps of depositing a drop of said first phase and of depositing on said first-phase drop of a drop of a second phase are not independent.
  • the examples of analytes include, but are not limited to: peptide, peptide mixture, high molecular weight polypeptide chain eg protein, or mixture thereof.
  • the first phase is prepared by mixing a solution of at least one analyte with the liquid of the first phase.
  • the first phase is prepared by mixing a solution of at least one analyte, as well as any other compound, except for a surfactant, such as a matrix for MALDI-TOF with the liquid of the first phase.
  • a surfactant such as a matrix for MALDI-TOF
  • the matrix for MALDI-TOF is selected from the following matrices, but without being limited thereto: 1,5-diaminonaphthalene; 2-mercaptobenzothiazole; 4-aminoquinaldine; 2- (2-aminoethylamino) -5-nitropyridine; 2 ', 4', 6'-trihydroxyacetophenone; aminoacridine; ⁇ -cyano-4-hydroxycinnamic acid or a compound of the same family.
  • the deposition of the drops of the first phase and the second phase is carried out without being limited by a pipette or a microfluidic system.
  • said drop is not encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the second phase.
  • said drop is not encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the first phase.
  • the drops of the first phase have a diameter ranging from 10 ⁇ m to 1 mm, preferably from 50 ⁇ m to 800 ⁇ m, even more preferentially from 100 ⁇ m to 400 ⁇ m.
  • the drops of the second phase have a diameter of 10 microns. at 1 mm, preferably from 50 ⁇ m to 800 ⁇ m, still more preferably at 100 ⁇ m. at 400 ⁇ m ..
  • the drops of the second phase have a diameter different from the diameter of the drops of the first phase.
  • the drops of the second phase have a diameter greater than the diameter of the drops of the first phase. This embodiment has the advantage of allowing the second-phase drop to encompass the first-phase drop.
  • the drops of the first phase have a volume ranging from 1 ⁇ l to 1, preferably from 1 ⁇ l to 10 ⁇ l.
  • the drops of the first phase have a volume greater than 5 nL.
  • the drops of the second phase have a volume ranging from 1 ⁇ l to 1, preferably from 1 ⁇ l to 10 ⁇ l. According to one embodiment, the drops of the second phase have a volume greater than 5 nL.
  • the drops of the second phase have a volume different from the volume of the drops of the first phase.
  • the drops of the second phase have a greater volume volume of drops of the first phase.
  • the evaporation steps of the drops of the first phase and of the second phase take place at ambient temperature and atmospheric pressure.
  • the evaporation of the drops of the first phase and / or the second phase can be accelerated by heating and / or by the application of a gas flow near the drops such as a flow of N2. , Ar, O2, air, or any gas known to those skilled in the art or a mixture thereof.
  • the first phase does not include a surfactant. This embodiment makes it possible to prevent contamination of the first phase by external compounds such as surfactants.
  • the first phase does not include the liquid of the second phase.
  • the second phase does not include the liquid of the first phase.
  • the first phase is an aqueous solution.
  • the second immiscible phase with the first phase is an oil.
  • the examples of aqueous solution include but are not limited to: a mixture of water and at least one water-miscible solvent, for example a water-acetonitrile mixture.
  • a water-acetonitrile mixture is particularly advantageous because acetonitrile is miscible with water and allows easy dispersion of low hydrophilic compounds in the aqueous solution by its more hydrophobic nature of water.
  • the second phase examples include but are not limited to: volatile oils such as fluorinated oils; water immiscible ethers such as, for example, ethyl ether; or light alkanes such as, for example, pentane or hexane.
  • the surfactant is miscible in the second phase.
  • the second phase is a volatile oil. This embodiment allows rapid and homogeneous evaporation of the second phase.
  • the drop of volatile oil evaporates in less than one minute.
  • the evaporation time of the volatile oil drop varies between 1 and 30 seconds, preferably between 1 and 10 seconds.
  • the volatile oil is a fluorinated oil. It has advantages for this application, such as its saturation vapor pressure value, its miscibility with the surfactants used, the absence of contamination after evaporation, or its chemical inertness vis-à-vis the analyte solution.
  • the fluorinated oil is preferably of the type
  • the at least one surfactant is not miscible with the first phase.
  • the at least one surfactant is miscible with the second phase.
  • the contamination of the first phase by surfactant molecules is prevented, the noise on the analysis signal generated by such pollution is eliminated and the detection of the analytes is facilitated.
  • the at least one surfactant is non-volatile.
  • the nonvolatile surfactant following evaporation of the second phase, the nonvolatile surfactant is trapped mainly near the contact line of the first phase drop containing the analytes on the substrate without, however, entering it because no miscible in the latter.
  • This concentration of surfactant molecules creates a surface tension gradient, and leads to the appearance of recirculations generated by Marangoni flows from the periphery of the drop to the apex of the drop.
  • the at least one non-volatile surfactant is fluorinated, selected from the following surfactants, but without being limited thereto: 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-1-octanol; 1H, 1H-perfluoro-1-tetradecanol; perfluorodecanoic acid; 2- (perfluorooctyl) ethyl alcohol; 2,2,3,3,4,4,4,4-heptafluoro-1-butanol; or a compound of the same family.
  • the substrate is selected from, but without being limited to: metal; glass; silicon; polymer such as polydimethylsiloxane; teflon; stainless steel.
  • the first phase and the substrate have opposite hydrophobicity characteristics.
  • the substrate is hydrophobic, and conversely, if the first phase is an oily phase, so the substrate is hydrophilic. This embodiment prevents spreading of the drop on the substrate.
  • the surface of the substrate undergoes a chemical and / or physical treatment before the droplets are deposited in order to ensure opposing hydrophobicity characteristics between said substrate and the first phase.
  • Examples of chemical and / or physical treatment are well known to those skilled in the art and include, but are not limited to, chemical grafting or physical treatments (UV ozone, plasma etc ).
  • the substrate may be a smooth surface plate or a plate comprising at least one well.
  • the substrate is not a plate comprising hydrophilic zones in a hydrophobic coating.
  • the substrate is not a steel plate covered with a hydrophobic teflon layer, said layer being structured by laser ablation to form hydrophilic zones on the plate.
  • the at least one analyte is concentrated in the center of the drop zone of the first phase.
  • the invention also relates to a method for detecting at least one analyte.
  • the method for detecting at least one analyte comprises the following steps:
  • the invention also relates to a method of concentrating and detecting at least one analyte.
  • the method of concentrating and detecting at least one analyte comprises the following steps:
  • the concentration steps of at least one analyte as defined in the first aspect of the present invention may be repeated several times with the same at least one analyte prior to detecting said at least one analyte.
  • the first phase is prepared by mixing a solution of at least one analyte with the liquid of the first phase.
  • the first phase is prepared by mixing a solution of at least one analyte, as well as any other compound, except for a surfactant, such as a matrix for MALDI-TOF with the liquid of the first phase.
  • a surfactant such as a matrix for MALDI-TOF
  • the matrix for MALDI-TOF is selected from the following matrices, but without being limited thereto: 1,5-diaminonaphthalene; 2-mercaptobenzothiazole; 4-aminoquinaldine; 2- (2-aminoethylamino) -5-nitropyridine; 2 ', 4', 6'-trihydroxyacetophenone;aminoacridine; ⁇ -cyano-4-hydroxycinnamic acid or a compound of the same family.
  • the deposition of the drops of the first and second phases is carried out, without being limited thereto, by a pipette or a microfluidic system.
  • said drop is not encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the second phase.
  • said drop is not encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the first phase.
  • the drops of the first phase have a diameter of 10 microns. at 1 mm, preferably 50 ⁇ m. at 800 ⁇ m. more preferably of 100 microns. at 400 ⁇ m. .
  • the drops of the second phase have a diameter of 10 microns. at 1 mm, preferably 50 ⁇ m. at 800 ⁇ m, even more preferably 100 ⁇ m. at 400 ⁇ m ..
  • the drops of the second phase have a diameter different from the diameter of the drops of the first phase.
  • the drops of the second phase have a diameter greater than the diameter of the drops of the first phase. This embodiment has the advantage of allowing the second-phase drop to encompass the first-phase drop.
  • the drops of the first phase have a volume ranging from 1 ⁇ l to 1, preferably from 1 ⁇ l to 10 ⁇ l.
  • the drops of the first phase have a volume greater than 5 nL.
  • the drops of the second phase have a volume ranging from 1 ⁇ l to 1, preferably from 1 ⁇ l to 10 ⁇ l.
  • the drops of the second phase have a volume greater than 5 nL. According to one embodiment, the drops of the second phase have a volume different from the volume of the drops of the first phase.
  • the drops of the second phase have a greater volume volume of drops of the first phase. According to one embodiment, the evaporation steps of the drops of the first and second phases take place at ambient temperature and atmospheric pressure.
  • the stages of evaporation of the drops of the first and second phases can be accelerated by heating and / or by the application of a gas flow near the drops such as a flow of N2, Ar, O2, air, or any gas known to those skilled in the art or a mixture thereof.
  • a gas flow near the drops such as a flow of N2, Ar, O2, air, or any gas known to those skilled in the art or a mixture thereof.
  • the first phase does not include a surfactant.
  • the first phase does not include the liquid of the second phase.
  • the second phase does not include the liquid of the first phase.
  • the first phase is an aqueous solution.
  • the second immiscible phase with the first phase is an oil.
  • the examples of aqueous solution include but are not limited to: a mixture of water and at least one water-miscible solvent, for example a water-acetonitrile mixture.
  • a water-acetonitrile mixture is particularly advantageous because the acetonitrile is miscible with water and allows easy dispersion of low hydrophilic compounds in the aqueous solution by its more hydrophobic nature of water.
  • the second phase examples include but are not limited to: volatile oils such as fluorinated oils; water immiscible ethers such as, for example, ethyl ether; or light alkanes such as, for example, pentane or hexane.
  • the surfactant is miscible in the second phase.
  • the second phase is a volatile oil.
  • the drop of volatile oil evaporates in less than one minute.
  • the evaporation time of the volatile oil drop varies between 1 and 30 seconds, preferably between 1 and 10 seconds.
  • the volatile oil is a fluorinated oil.
  • the at least one surfactant is not miscible with the first phase. In this embodiment, the at least one surfactant is miscible with the second phase.
  • the at least one surfactant is non-volatile.
  • the at least one non-volatile surfactant is fluorinated, selected from the following surfactants, but without being limited thereto: 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-1-octanol; 1H, 1H-perfluoro-1-tetradecanol; perfluorodecanoic acid; 2- (perfluorooctyl) ethyl alcohol; 2,2,3,3,4,4,4,4-heptafluoro-1-butanol; or a compound of the same family.
  • the substrate is selected from, but without being limited to: metal; glass; silicon; polymer such as polydimethylsiloxane; teflon; stainless steel.
  • the first phase and the substrate have opposite hydrophobicity characteristics.
  • the substrate is hydrophobic, and conversely, if the first phase is an oily phase, then the substrate is hydrophilic. This embodiment prevents spreading of the drop on the substrate.
  • the surface of the substrate undergoes a chemical and / or physical treatment before the droplets are deposited in order to ensure opposing hydrophobicity characteristics between said substrate and the first phase.
  • Examples of chemical and / or physical treatment are well known to those skilled in the art and include, but are not limited to, chemical grafting or physical treatments (UV ozone, plasma etc ).
  • the substrate may be a smooth surface plate or a plate comprising at least one well.
  • the at least one analyte is concentrated in the center of the drop zone of the first phase.
  • the at least one analyte is concentrated in the center of the well in which the first drop has been deposited.
  • the physico-chemical or biological analysis method for the detection of the at least one analyte can be chosen from, without being limited to: mass spectrometry, MALDI-TOF mass spectrometry, microscopy by fluorescence, microarrays, immunochemical assays or any other analytical analytical or biology analytical technique.
  • the method of concentrating at least one analyte as defined in the present invention is particularly advantageous for the detection of analytes by the above methods of analysis.
  • the homogeneity and reproducibility of analyte solution deposits are two important parameters for achieving an effective analysis.
  • matrix-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry coupled with a time-of-flight analyzer (MALDI-TOF-SM) an analysis technique commonly used in proteomics and in particular in all phases of development of biomarkers, has many advantages such as sensitivity, accuracy and speed of analysis.
  • the detection sensitivity of the MALDI-TOF-MS technique is also strongly correlated with the mass of the biomolecule to be analyzed.
  • this technique has some limitations regarding the reproducibility of the signal obtained mainly related to heterogeneity during the drying process of the samples.
  • the concentration process according to the present invention makes it possible to respond advantageously to this disadvantage.
  • the invention also relates to an analysis plate, in particular a MALDI plate.
  • the analysis plate is smooth.
  • the analysis plate comprises a plurality of wells.
  • This analysis plate makes it possible to make homogeneous and reproducible deposits. It also has the advantage of allowing multiple deposits by repeating the deposit of drops of solution in the same well, leading to an increase in the concentration of analytes in said well.
  • each well is configured to receive at least one drop of a solution.
  • each well has a diameter ranging from 1 ⁇ to 10 mm, from 500 ⁇ to 1 mm or approximately 700 ⁇ .
  • each well has a height of 1 ⁇ m. at 500 ⁇ m, 50 ⁇ m. at 250 ⁇ or about 100 ⁇ .
  • each well has a volume ranging from 1.5 ⁇ L to 5 ⁇ M, preferably from 50 ⁇ L to 1, preferably from 1 ⁇ L to 500 ⁇ L. According to one embodiment, each well has a minimum volume of 100 nL.
  • each well has a dimension of the order of 700 ⁇ m.
  • each well has a height of 100 ⁇ m and a diameter of 700 ⁇ m.
  • each well has a height of at least 100 ⁇ m. According to one embodiment, each well has a minimum diameter of 300 ⁇ m. According to one embodiment, each well has a diameter strictly greater than 300 ⁇ m.
  • all the wells have the same height and / or the same diameter.
  • the wells have different heights and / or diameters.
  • the height and / or the diameter of the wells varies according to their position on the plate.
  • the material of the analysis plate is selected from, but without being limited to: metal, glass, silicon, polymer, teflon, stainless steel.
  • the analysis plate comprising a plurality of wells is manufactured by photolithography, preferably by photolithography of a silicon wafer surmounted by a photosensitive resin.
  • the analysis plate is not a plate comprising hydrophilic zones in a hydrophobic coating.
  • the analysis plate is not a steel plate covered with a hydrophobic teflon layer, said layer being structured by laser ablation to form hydrophilic zones on the plate.
  • the analysis plate comprising a plurality of wells is manufactured by machining, preferably by machining a stainless steel plate.
  • the plate according to the present invention is advantageously used as a substrate according to the first or second aspect of the present invention.
  • each well is configured to receive a plurality of drops of the first phase and the second phase.
  • This embodiment has the advantage of allowing multiple deposits by repeating the drop deposits in the same well, each of the deposits being separated by an evaporation step of the drop of the second phase and a step of evaporation of the drop. of the first phase.
  • This embodiment leads to an increase in the concentration of analytes in said well.
  • the invention also relates to a system implementing the method for detecting at least one analyte according to the present invention.
  • the system implementing the method for detecting at least one analyte according to the present invention comprises:
  • a microfluidic device configured to deposit at least one drop of the first phase and of the second phase comprising at least one surfactant on a substrate;
  • said substrate being a plate comprising a plurality of wells each well being of dimensions configured to receive a plurality of drops, preferably at least two drops including a drop of the first phase and a drop of the second phase;
  • a physio-chemical or biological detection device of the at least one concentrated analyte of the at least one concentrated analyte.
  • the invention also relates to a system for concentration and detection of at least one analyte according to the present invention.
  • the system for concentration and detection of at least one analyte according to the present invention comprises:
  • a microfluidic device configured to deposit at least one drop of the first phase and of the second phase comprising at least one surfactant on a substrate;
  • a substrate said substrate being a smooth plate or comprising a plurality of wells each well being configured to receive at least two drops including a drop of the first phase and a drop of the second phase;
  • the system further comprises a first reservoir configured to receive the first phase comprising at least one analyte and a second reservoir configured to receive the second phase comprising at least one surfactant, each reservoir being in fluid communication with the device microfluidics.
  • the first reservoir and the second reservoir are independent.
  • the first reservoir and the second reservoir are tubes, channels or any container known to those skilled in the art.
  • the microfluidic device comprises two tubes or channels (5, 6), the first tube (or channel) being configured to transport the first phase 1 independently of the second phase 4 and the second tube (or channel) 6 being configured to carry the second phase 4 independently of the first phase 1.
  • the two tubes or channels (5, 6) meet before deposition at a junction 7 at which a drop of the first phase 1 is generated.
  • the microfluidic device comprises a third tube or channel 8 in which the drop of the first phase 1 generated at the junction 7 of the first two tubes or channels (5, 6) is transported in the second phase 4.
  • the microfluidic device is a digital microfluidic device.
  • the microfluidic device is configured to deposit successively and independently at least one drop of the first phase and the second phase comprising at least one surfactant on a substrate. According to one embodiment, the microfluidic device is configured to deposit successively and independently at least one drop of the first phase and one drop of the second phase comprising at least one surfactant on a substrate, the drop of the second phase being deposited on the drop of the first phase.
  • the substrate is the analysis plate according to the third aspect of the present invention.
  • the substrate may be a smooth surface plate or a plate comprising at least one well.
  • the substrate is an analysis plate as described above.
  • the substrate comprises a plurality of wells.
  • the analysis substrate makes homogeneous and reproducible deposits possible. It also has the advantage of allowing multiple deposits by repeating the deposit of drops of solution in the same well, leading to an increase in the concentration of analytes in said well.
  • each well is configured to receive at least one drop of a solution.
  • each well has a volume ranging from 1.5 ⁇ L to 5 ⁇ M, preferably from 50 ⁇ L to 1, preferably from 1 ⁇ L to 500 ⁇ L.
  • each well has a minimum volume of 100 nL.
  • each well has a dimension of the order of 700 ⁇ m. According to one embodiment, each well has a height of 100 ⁇ and a diameter of 700 ⁇ m.
  • each well has a height of at least 100 ⁇ .
  • each well has a minimum diameter of 300 ⁇ m.
  • each well has a diameter strictly greater than 300 ⁇ m. According to one embodiment, all the wells have the same height and / or the same diameter.
  • the wells have different heights and / or diameters.
  • the height and / or the diameter of the wells vary according to their position on the plate. According to one embodiment, after evaporation, the at least one analyte is concentrated in the center of the drop zone of the first phase.
  • the at least one analyte is concentrated in the center of the well in which the first drop has been deposited.
  • the material of the substrate is selected from, but not limited to: metal, glass, silicon, polymer, teflon, stainless steel.
  • the substrate is not a plate comprising hydrophilic zones in a hydrophobic coating.
  • the substrate is not a steel plate covered with a hydrophobic teflon layer, said layer being structured by laser ablation to form hydrophilic zones on the plate.
  • said drop is not encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the second phase.
  • said drop is not encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the first phase.
  • said drop is encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the second phase.
  • said drop is encapsulated, contained, surrounded, wrapped or dispersed in the first phase.
  • the drop of the first phase is formed independently of the drop of the second phase.
  • the drop of the second phase is formed independently of the drop of the first phase. According to one embodiment, the drop of the first phase is deposited independently of the drop of the second phase.
  • the drop of the second phase is deposited independently of the drop of the first phase.
  • the drop of the first phase and the drop of the second phase are formed simultaneously.
  • the drop of the first phase and the drop of the second phase are deposited simultaneously.
  • the drop of the first phase is formed in the second phase.
  • the drop of the second phase is formed in the first phase.
  • the drop of the first phase is deposited in the second phase.
  • the drop of the second phase is deposited in the first phase.
  • the drop of the first phase is transported in the second phase.
  • the means for moving the substrate relative to the microfiuidic device is a motorized mechanical means.
  • the physio-chemical or biological detection device for the detection of the at least one analyte can be chosen from, without being limited to: mass spectrometry; MALDI-TOF mass spectrometry; fluorescence microscopy; microarray; immunochemical tests or any other analytical analytical chemistry or biology technique.
  • FIG. 1 comprises a schematic representation of the drop deposit according to the prior art, of a deposit of two immiscible drops and the deposit according to the present invention, and the snaps corresponding to said deposits after the evaporation of the second phase and of the first phase.
  • Figure 2 illustrates the influence of the method of concentration of at least one analyte on the detection of said analyte by MALDI-TOF mass spectrometry.
  • Figure 3 illustrates the influence of the method of concentration of at least one analyte on the linearity and reproducibility of the signal obtained by MALDI-TOF mass spectrometry.
  • Figure 4 illustrates the influence of the multi-deposition technique on the assay plate according to the present invention on the detection of said analyte by MALDI-TOF mass spectrometry.
  • Figure 5 shows MALDI-TOF analysis spectra of a concentrated peptide mixture according to the method of the present invention.
  • Figure 6 illustrates the influence of the method of concentration of at least one analyte of the present invention on the concentration of an analyte in the center of the deposition zone.
  • FIG. 7 represents a microfluidic device comprising 2 tubes or channels (5, 6), a junction 7 and a third tube or channel 8.
  • Figure 8 comprises a schematic representation of the deposit according to the present invention, and the plate corresponding to said deposit after the evaporation of the second phase and the first phase.
  • MALDI (2-cyano-4-hydroxycinnamic acid 2 mg / ml) matrix solution comprising a mixture of acetonitrile and acidified distilled water in a 50/50 ratio;
  • the matrix solution is prepared by diluting the matrix to a concentration of 2 mg / ml in a mixture of acetonitrile and acidified distilled water in a 50/50 ratio. The mixture requires 5 min of vortex, then 10 min in an ultrasonic bath so that the solubilization is complete.
  • the peptide stock solution is prepared by diluting angiotensin II to a concentration of 1 pmol / L in a solution of 0.1% trifluoroacetic acid and stored at -20 ° C. Aliquots of peptide at 100 .mu.M are then prepared from a 1 pmol / .mu.l aliquot. by diluting it in a mixture of distilled water / acetonitrile (75/25). For each assay run, a fresh aliquot is diluted to the desired concentration with an acidified distilled water / acetonitrile (75/25) mixture containing 2 mg / ml matrix.
  • a first deposit is carried out in a conventional manner, namely a drop of solution containing the peptides is deposited on a metal substrate using a pipette. Evaporation occurs, which will allow non-volatile analytes to become trapped on the surface of the substrate.
  • a second deposit is made by successively depositing a drop of solution containing the peptides and a drop of volatile oil without surfactant on this first drop on a metal substrate using a pipette.
  • a third deposit is performed according to the method of concentration of at least one analyte as defined in the present invention.
  • the first deposit and the third deposit are then analyzed by MALDI-TOF-SM. Results
  • the first two deposits described above result in a distribution of the analytes over the entire contact area between the drop and the substrate, often leading to the coffee staining phenomena described above.
  • the method of concentration of at least one analyte as defined in the present invention allows a concentration of said analyte in the center of the area initially occupied by the drop.
  • FIG. 1 illustrates the three deposits made:
  • the deposition according to the prior art comprising a drop of the first phase (1) containing at least one analyte (11) deposited on a substrate (2);
  • the second deposit comprising a drop of the first phase (1) containing at least one analyte (11) surmounted by a drop of the second phase (3), without surfactant, immiscible with the first phase (1) deposited on a substrate (2); the third deposit on a substrate (2) according to the method of concentration of at least one analyte (11) as defined in the present invention comprising a drop of the first phase (1) containing at least one analyte (11) surmounted by a drop of the second phase (4) containing at least one surfactant (41), said second phase (4) being immiscible with the first phase (1).
  • the signal strength increases from 2085 to 60,000 for conventional deposition and deposition according to the method of the present invention, respectively, an increase in the signal by a factor of 30.
  • Example 2 Deposition on Mal PI plate using a digital microfluidic system
  • MALDI (2-cyano-4-hydroxycinnamic acid 2 mg / ml) matrix solution comprising a mixture of acetonitrile and acidified distilled water in a 50/50 ratio;
  • a photosensitive resin SU-8 type 3035 On a silicon wafer, previously cleaned, is deposited a photosensitive resin SU-8 type 3035. The wafer is then placed in a spin-coater to obtain a uniform layer of resin on the silicon wafer. The wafer is then deposited on a hot plate for 30 minutes at 95 ° C. It is then placed in an ultra-violet machine and covered with a mask on which is printed the shape of the wells. The wafer then undergoes illumination for 17 seconds at a power of 20 mW / cm 2 . The wafer is then deposited in a bath containing the developing liquid. After 10 minutes, the resin that has not been irradiated is dissolved and the wells appear. The wafer is cleaned with isopropanol and dried.
  • the plate thus obtained comprises a plurality of wells 700 ⁇ m in diameter and 100 ⁇ m in height. These wells make it possible to collect the drops generated by the digital microfluidic system. Several deposits according to the concentration method of the present invention are carried out in the same well.
  • Figure 4 compares a "simple" deposition by the microfluidic system and a multi-deposition by the microfluidic system on the well plate, and both deposition were performed according to the concentration method of the present invention. The signal-to-noise ratio is improved and the intensity is increased by an order of magnitude.
  • Deposition is performed by forming drops, generated by a digital microfluidic system, of solution containing the peptide mixture and then deposited according to the concentration method of the present invention on a stainless steel MALDI commercial plate for analysis. Evaporation occurs, which will allow non-volatile analytes to become trapped on the surface of the substrate.
  • MALDI-TOF analysis of such deposits allows the detection of 10 peptides from a deposited amount of 250 attomoles of mixture.
  • the gain of the present invention for the peptide mixture study is thus proved since the analysis involving a conventional deposition (drop of solution containing the peptides and drop of matrix solution are deposited on a metal substrate using a pipette) of a larger amount of the same mixture (2500 attomoles) allows the detection of only 4 peptides.
  • Figure 5 shows the MALDI-TOF analysis spectra.
  • the red markers correspond to the masses of the peptides detected.
  • Example 5 Deposition of a MALDI Plate Protein Material and Methods Material
  • MALDI matrix ⁇ -cyano-4-hydroxycinnamic acid at 2 mg / ml
  • MALDI matrix ⁇ -cyano-4-hydroxycinnamic acid at 2 mg / ml
  • analyte such as a polypeptide chain (MMP12 protein labeled with a fluorophore: fluorescein);
  • the method of concentration of at least one analyte as defined in the present invention allows a concentration of a protein in the center of the surface initially occupied by the drop, which is not observed in the case of a deposit by a method classic ( Figure 6). Indeed, the deposition of the same protein solution by a conventional method (ie a drop of solution containing the protein is deposited on a metal substrate using a pipette) leads to a distribution of the protein over the entire contact surface between the drop and the substrate, often leading to coffee staining phenomena described above.

Abstract

La présente invention concerne un procédé de concentration d'au moins un analyte (11) comprenant les étapes suivantes : préparation d'une première phase (1) comprenant au moins un analyte (11); dépôt d'une goutte de ladite première phase (1) sur un substrat (2); dépôt sur ladite goutte de première phase (1) d'une goutte d'une seconde phase (4) liquide comprenant au moins un tensioactif (41), ladite seconde phase (4) étant non miscible avec ladite première phase (1); évaporation de la goutte de la seconde phase (4); et évaporation de la goutte de la première phase (1). La présente invention concerne également un procédé de détection d'au moins un analyte (11) mettant en œuvre ledit procédé de concentration; et un système mettant en œuvre ledit procédé de détection.

Description

PROCÉDÉ DE CONCENTRATION D'ANAL YTES
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne les domaines de la biologie et du diagnostic. En particulier, la présente invention concerne un procédé de concentration d'analytes.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
La majorité des techniques d'analyse utilisées pour la détection d'analytes en solution consiste à déposer une goutte de faible volume d'une solution contenant des analytes sur un substrat adéquat à la technique d'analyse souhaitée. L'évaporation de la goutte entraîne une répartition des analytes sur toute la surface de contact entre la goutte et le substrat, menant à ce que l'on appelle communément « l'effet tâche de café ». En effet, lors de l'évaporation de la goutte, des écoulements se produisent spontanément du fait d'une évaporation non uniforme le long de l'interface. « L'effet tâche de café » est un phénomène physique qui se produit lorsqu'une suspension colloïdale s'évapore sur un substrat solide (Deegan et al., Nature, 1997, 389, 827-829) : le matériau en suspension est déposé préférentiellement au niveau de la ligne de contact entre la goutte et le substrat formant ainsi un anneau de dépôt. Dans le cas de solutions d'analytes peu concentrées, leurs détections et leurs identifications sont rendues difficiles par cette répartition des analytes au niveau de la ligne de contact entre la goutte et le substrat et sont alors limitées par la sensibilité des outils analytiques. De plus, pour une analyse efficace et de haute qualité, les dépôts doivent être homogènes et reproductibles d'une goutte à l'autre.
Il est connu d'avoir recours à une méthode d' électromouillage afin d'inhiber « l'effet tâche de café » en empêchant l'ancrage de la ligne de contact de la goutte sur le substrat. Par exemple, le document EP 2388568 décrit un dispositif de traitement de gouttes composé d'un substrat comprenant deux électrodes interdigitales embarquées dans ledit substrat. Lors de l'application d'un courant alternatif, la ligne de contact entre la goutte et le substrat est maintenue en mouvement. Au cours du séchage de la goutte, l'analyte ne peut donc pas se répartir sur la ligne de contact et se concentre. Cependant, ce type de dispositif est complexe et nécessite l'utilisation d'un substrat particulier équipé d'électrodes.
Il est également connu de l'homme du métier que « l'effet tâche de café » disparaît lorsque des écoulements de Marangoni sont produits dans la goutte (Deegan et al., Physical Review E, 2000, 61, 475-485). Ces écoulements interviennent dès lors qu'il y a un gradient de tension de surface le long de l'interface de la goutte, le fluide s'écoule alors depuis les régions de plus faible tension de surface vers les régions de plus grande tension de surface. Les recirculations alors engendrées par les écoulements de Marangoni au sein de la goutte permettent de concentrer des espèces de toutes natures et de toutes tailles (cristaux, biomolécules, peptides, protéines, nanoparticules ou microparticules) présentes dans l'échantillon. Ces écoulements peuvent être activés par différents mécanismes, notamment par effet thermocapillaire, c'est-à-dire l'application d'un gradient de température qui entraîne un gradient de tension de surface. Il est connu que pour des substrats de très faible conductivité thermique les écoulements de Marangoni se font depuis la ligne de contact vers le centre de la goutte. Le document US 2015/0118696 décrit un dispositif diagnostic mettant en œuvre ce mécanisme et permettant de concentrer des analytes supportés sur des particules micrométriques. Cependant, un tel dispositif nécessite un couple liquide/substrat particulier, à savoir que la conductivité thermique du substrat doit être 1 ,6 fois plus faible que celle du liquide. Le choix du liquide contenant les analytes à étudier et du substrat utilisé est donc limité à un nombre restreint de couples potentiels.
Une autre méthode pour créer des écoulements de Marangoni consiste à créer un gradient de concentration de tensioactifs qui génère un gradient de tension de surface. Il est connu que le mélange d'une suspension colloïdale avec un tensioactif permet d'induire un effet solutocapillaire qui permet de concentrer les analytes au centre de la zone de dépôt (Deegan et al., Physical Review E, 2000, 61 , 475-485). Cependant, cette méthode entraîne une pollution de la solution d' analytes par les tensioactifs et ne facilite donc pas leur détection. Le document Kûster et al. décrit le dépôt de gouttes comprenant un analyte sur une plaque MALDI en vue d'une analyse par spectrométrie de masse avec source d'ionisation laser assistée par une matrice (Analytical Chemistry, 2013, 85, 1285-1289). Les gouttes comprenant Γ analyte sont dispersées dans une phase huileuse avant leur dépôt. Un tel procédé ne permet pas la concentration de Γ analyte au centre de la zone de dépôt de la goutte. Le document Nguyen Truskett et al. décrit l'influence des surfactants sur l'évaporation d'une goutte, plus précisément sur le motif de dépôt de particules contenues dans la goutte pendant l'évaporation. (Langmuir, 2003, 19, 8271-8279). Il décrit un procédé comprenant la formation d'une goutte comprenant des particules, la pulvérisation d'un surfactant, acide pentadécanoique, à la surface de ladite goutte, le dépôt de la goutte sur un substrat, et l'évaporation de la goutte. Cependant un tel procédé ne permet pas de concentrer les particules au centre de la zone de dépôt de la goutte. En effet, après évaporation, les particules présentes initialement dans la goutte ne sont pas concentrées au centre de la goutte et un effet « tâche de café » est clairement observable. L'objet de la présente invention est donc de fournir un procédé de concentration d'analytes permettant un dépôt homogène, reproductible, sans pollution desdits analytes et sur tous types de substrat afin de permettre la détection de concentrations en analytes plus faibles que celle permise par les méthodes classiques.
RÉSUMÉ
L'invention concerne un procédé de concentration d'au moins un analyte comprenant les étapes suivantes :
la préparation d'une première phase comprenant au moins un analyte ;
le dépôt d'une goutte de ladite première phase sur un substrat ;
- le dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase liquide comprenant au moins un tensioactif, ladite seconde phase étant non miscible avec ladite première phase ;
l'évaporation de la goutte de la seconde phase ; et
l'évaporation de la goutte de la première phase. Dans un mode de réalisation, le au moins un tensioactif est non miscible avec la première phase. Dans un mode de réalisation, le au moins un tensioactif est non volatil. Dans un mode de réalisation, le au moins un tensioactif non volatil est fluoré, sélectionné parmi les tensioactifs suivants, mais sans y être limité : 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-l-octanol ; 1H, lH-perfluoro-l-tetradécanol ; acide perfiuorodecanoïque ; 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique ; 2,2,3,3,4,4,4,4-heptafiuoro-l-butanol ; ou bien un composé de la même famille. Dans un mode de réalisation, la première phase ne comprend pas de tensioactif. Dans un mode de réalisation, la première phase est une solution aqueuse. Dans un mode de réalisation, la seconde phase est une huile volatile. Dans un mode de réalisation, l'huile volatile est une huile fluorée, de préférence de type
Figure imgf000006_0001
ou bien un mélange.
L'invention concerne également un procédé de détection d'au moins un analyte comprenant :
au moins une étape de concentration d'au moins un analyte mettant en œuvre le procédé de concentration selon la présente invention ; et
la détection du au moins un analyte concentré par une méthode d'analyse physico-chimique ou biologique.
Dans un mode de réalisation, les étapes de concentration d'au moins un analyte telles que définies dans la présente invention peuvent être répétées plusieurs fois avec le même au moins un analyte avant la détection dudit au moins un analyte. Dans un mode de réalisation, le substrat comprend une pluralité de puits chacun de dimensions configurées pour recevoir une pluralité de gouttes de la première phase et de la seconde phase.
L'invention concerne également un système mettant en œuvre le procédé de détection d'au moins un analyte selon la présente invention comprenant :
- un dispositif microfluidique configuré pour déposer au moins une goutte de la première phase et de la seconde phase sur un substrat ;
un substrat, ledit substrat étant une plaque comprenant une pluralité de puits chacun de dimensions configurées pour recevoir une pluralité de gouttes de la première phase et de la seconde phase ; un moyen de déplacement du substrat configuré pour déplacer ledit substrat par rapport au dispositif microfluidique ; et
un dispositif de détection physico-chimique ou biologique du au moins un analyte concentré.
DÉFINITIONS
Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante :
- « Volatil » concerne un composé qui a une valeur de pression de vapeur saturante de 10 mbar à 500 mbar à 20°C, de préférence de 100 mbar à 500 mbar à 20°C ; et s'évapore à température ambiante et pression atmosphérique.
- « Non volatil » concerne un composé qui ne s'évapore pas à température ambiante et pression atmosphérique.
- « Tensioactif » concerne une molécule permettant d'abaisser la tension de surface d'une phase liquide.
- « Analyte » concerne un composé d'intérêt présent dans un échantillon à analyser. Il peut être de toute nature et de toute taille parmi, sans y être limité : cristaux ; biomolécules ; peptides ; protéines ; nanoparticules ou microparticules.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de concentration d' au moins un analyte.
Le procédé de concentration d'au moins un analyte comprend les étapes suivantes : préparation d'une première phase liquide comprenant au moins un analyte ; dépôt d'une goutte de ladite première phase sur un substrat ;
- dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase liquide comprenant au moins un tensioactif, ladite seconde phase étant non miscible avec ladite première phase ;
évaporation de la goutte de la seconde phase ; et évaporation de la goutte de la première phase.
Le procédé de concentration d'au moins un analyte est illustré en figure 8.
L'évaporation de la goutte de la seconde phase entraîne la concentration d'au moins un tensioactif au niveau de la ligne de contact de la goutte de la première phase sur le substrat. Cette concentration de molécules de tensioactif crée un gradient de tension de surface par effet solutocapillaire. Cela entraîne l'apparition de recirculations engendrées par les écoulements de Marangoni des régions de plus faible tension de surface vers les régions de plus grande tension de surface, c'est-à-dire de la périphérie de la goutte vers l'apex de la goutte. Les analytes sont alors concentrés au centre de la surface initialement occupée par la goutte de la première phase, favorisant leur détection.
De plus, le procédé de la présente invention permet de limiter et/ou d'empêcher la pollution de Γ analyte présent dans la goutte de la première phase car le tensioactif n'est pas présent dans la première phase.
Selon un mode de réalisation, les étapes de dépôt d'une goutte de ladite première phase et de dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase sont successives.
Selon un mode de réalisation, les étapes de dépôt d'une goutte de ladite première phase et de dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase sont indépendantes. Selon un mode de réalisation, les étapes de dépôt d'une goutte de ladite première phase et de dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase ne sont pas successives.
Selon un mode de réalisation, les étapes de dépôt d'une goutte de ladite première phase et de dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase sont simultanées. Selon un mode de réalisation, les étapes de dépôt d'une goutte de ladite première phase et de dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase ne sont pas indépendantes.
Selon un mode de réalisation, les exemples d'analytes comprennent sans y être limités : peptide, mélange de peptides, chaîne polypeptidique de haut poids moléculaire par exemple une protéine, ou mélange de ceux-ci.
Selon un mode de réalisation, la première phase est préparée en mélangeant une solution d'au moins un analyte avec le liquide de la première phase.
Selon un mode de réalisation, la première phase est préparée en mélangeant une solution d'au moins un analyte, ainsi que tout autre composé, hormis un tensioactif, tel qu'une matrice pour MALDI-TOF avec le liquide de la première phase.
Selon un mode de réalisation, la matrice pour MALDI-TOF est sélectionnée parmi les matrices suivantes, mais sans y être limitée : 1,5-diaminonaphtalène ; 2-mercaptobenzothiazole ; 4-aminoquinaldine ; 2-(2-aminoethylamino)-5-nitropyridine ; 2',4',6'-trihydroxyacétophénone ; aminoacridine ; acide a-cyano-4-hydroxycinnamique ou bien un composé de la même famille.
Selon un mode de réalisation, le dépôt des gouttes de la première phase et de la seconde phase est effectué sans y être limité, par une pipette ou par un système microfluidique.
Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la première phase, ladite goutte n'est pas encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la seconde phase, ladite goutte n'est pas encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la première phase ont un diamètre allant de 10 μm à 1 mm, de préférence de 50 um à 800 μm , encore plus préférentiellement de 100 μm à 400 μm Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un diamètre allant de 10 μm. à 1 mm, de préférence de 50 um à 800 μτη, encore plus préférentiellement de 100 μm. à 400 μm..
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un diamètre différent du diamètre des gouttes de la première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un diamètre supérieur au diamètre des gouttes de la première phase. Ce mode de réalisation a l'avantage de permettre à la goutte de seconde phase de bien englober la goutte de première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la première phase ont un volume allant de 1 pL à 1 , de préférence de 1 nL à 10 nL.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la première phase ont un volume supérieur à 5 nL.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume allant de 1 pL à 1 , de préférence de 1 nL à 10 nL. Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume supérieur à 5 nL.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume différent du volume des gouttes de la première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume supérieur volume des gouttes de la première phase.
Selon un mode de réalisation, les étapes d'évaporation des gouttes de la première phase et de la seconde phase ont lieu à température ambiante et pression atmosphérique.
Selon un mode de réalisation, l'évaporation des gouttes de la première phase et/ou de la seconde phase peut être accélérée par chauffage et/ou par l'application d'un flux gazeux à proximité des gouttes tels qu'un flux de N2, Ar, O2, d'air, ou tout gaz connu de l'homme du métier ou un mélange de ceux-ci. Selon un mode de réalisation, la première phase ne comprend pas de tensioactif. Ce mode de réalisation permet de prévenir une contamination de la première phase par des composés externes tels que des tensioactifs.
Selon un mode de réalisation, la première phase ne comprend pas le liquide de la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, la seconde phase ne comprend pas le liquide de la première phase.
Selon un mode de réalisation, la première phase est une solution aqueuse. Dans ce mode de réalisation, la seconde phase non miscible avec la première phase est une huile. Selon un mode de réalisation, les exemples de solution aqueuse incluent mais ne sont pas limités à : un mélange d'eau et d'au moins un solvant miscible à l'eau comme par exemple un mélange eau-acétonitrile. Un mélange eau-acétonitri le est particulièrement avantageux car l'acétonitrile est miscible à l'eau et permet une dispersion facilitée de composés peu hydrophiles dans la solution aqueuse par son caractère plus hydrophobe de l'eau. Selon un mode de réalisation, les exemples de seconde phase incluent mais ne sont pas limités à : les huiles volatiles telles que les huiles fluorées ; les éthers non miscibles à l'eau tels que, par exemple, l'éther éthylique ; ou des alcanes légers tels que, par exemple, le pentane ou l'hexane.
Selon un mode de réalisation, le tensioactif est miscible dans la seconde phase. Selon un mode de réalisation, la seconde phase est une huile volatile. Ce mode de réalisation permet une évaporation rapide et homogène de la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, la goutte d'huile volatile s'évapore en moins d'une minute.
Selon un mode de réalisation, la durée d'évaporation de la goutte d'huile volatile varie entre 1 et 30 secondes, préférentiellement entre 1 et 10 secondes. Selon un mode de réalisation, l'huile volatile est une huile fluorée. Elle présente des avantages pour cette application, comme sa valeur de pression de vapeur saturante, sa miscibilité avec les tensioactifs employés, l'absence de contamination après évaporation, ou son inertie chimique vis-à-vis de la solution d'analytes.
Selon un mode de réalisation, l'huile fluorée est de préférence de type
Figure imgf000012_0003
préférentiellement ou avec préférentiellement ou bien
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
un mélange.
Selon un mode de réalisation, le au moins un tensioactif n'est pas miscible avec la première phase. Dans ce mode de réalisation, le au moins un tensioactif est miscible avec la seconde phase. Dans ce mode de réalisation, la contamination de la première phase par des molécules de tensioactifs est empêchée, le bruit sur le signal d'analyse engendré par une telle pollution est donc éliminé et la détection des analytes facilitée.
Selon un mode de réalisation, le au moins un tensioactif est non volatil. Dans ce mode de réalisation, à la suite de P évaporation de la seconde phase, le tensioactif non volatil se retrouve piégé majoritairement près de la ligne de contact de la goutte de la première phase contenant les analytes sur le substrat sans toutefois y pénétrer car non miscible dans cette dernière. Cette concentration de molécules de tensioactif crée un gradient de tension de surface, et entraîne Γ apparition de recirculations engendrées par les écoulements de Marangoni de la périphérie de la goutte vers l'apex de la goutte.
Selon un mode de réalisation, le au moins un tensioactif non volatil est fluoré, sélectionné parmi les tensioactifs suivants, mais sans y être limité : 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-l- octanol ; 1H, lH-perfluoro-l-tetradécanol ; acide perfluorodecanoïque ; 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique ; 2,2,3,3,4,4,4,4-heptafluoro-l-butanol ; ou bien un composé de la même famille.
Selon un mode de réalisation, le substrat est sélectionné parmi, mais sans y être limité : métal ; verre ; silicium ; polymère tel que le polydiméthylsiloxane ; téflon ; acier inoxydable.
Selon un mode de réalisation, la première phase et le substrat ont des caractéristiques d'hydrophobie contraires. Dans ce mode de réalisation, si la première phase est une solution aqueuse, alors le substrat est hydrophobe, et inversement, si la première phase est une phase huileuse, alors le substrat est hydrophile. Ce mode de réalisation permet de prévenir l'étalement de la goutte sur le substrat.
Selon un mode de réalisation, la surface du substrat subit un traitement chimique et/ou physique avant le dépôt des gouttes afin d'assurer des caractéristiques d'hydrophobie contraires entre ledit substrat et la première phase.
Des exemples de traitement chimique et/ou physique sont bien connus de l'homme du métier et incluent, sans y être limité, des greffages chimiques ou des traitements physiques (UV ozone, plasma etc...).
Selon un mode de réalisation, le substrat peut être une plaque de surface lisse ou une plaque comprenant au moins un puits.
Selon un mode de réalisation, le substrat n'est pas une plaque comprenant des zones hydrophiles dans un revêtement hydrophobe.
Selon un mode de réalisation, le substrat n'est pas une plaque d'acier recouvert d'une couche de téflon hydrophobe, ladite couche étant structurée par ablation laser pour former des zones hydrophiles sur la plaque.
Selon un mode de réalisation, après évaporation le au moins un analyte est concentré au centre de la zone de dépôt de la goutte de la première phase.
Selon un second aspect, l'invention concerne également un procédé de détection d'au moins un analyte. Le procédé de détection d'au moins un analyte comprend les étapes suivantes :
préparation d'une première phase liquide comprenant au moins un analyte ; dépôt d'une goutte de ladite première phase sur un substrat ;
dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase liquide comprenant au moins un tensioactif, ladite seconde phase étant non miscible avec ladite première phase ;
évaporation de la goutte de la seconde phase ;
évaporation de la goutte de la première phase ; et détection et/ou analyse du au moins un analyte concentré par une méthode d'analyse physico-chimique ou biologique.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de concentration et de détection d'au moins un analyte. Le procédé de concentration et de détection d'au moins un analyte comprend les étapes suivantes :
préparation d'une première phase liquide comprenant au moins un analyte ; dépôt d'une goutte de ladite première phase sur un substrat ;
dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase liquide comprenant au moins un tensioactif, ladite seconde phase étant non miscible avec ladite première phase ;
évaporation de la goutte de la seconde phase ;
évaporation de la goutte de la première phase ; et
détection et ou analyse du au moins un analyte concentré par une méthode d'analyse physico-chimique ou biologique.
Selon un mode de réalisation, les étapes de concentration d'au moins un analyte telles que définies dans le premier aspect de la présente invention peuvent être répétées plusieurs fois avec le même au moins un analyte avant la détection dudit au moins un analyte.
Selon un mode de réalisation, la première phase est préparée en mélangeant une solution d'au moins un analyte avec le liquide de la première phase.
Selon un mode de réalisation, la première phase est préparée en mélangeant une solution d'au moins un analyte, ainsi que tout autre composé, hormis un tensioactif, tel qu'une matrice pour MALDI-TOF avec le liquide de la première phase.
Selon un mode de réalisation, la matrice pour MALDI-TOF est sélectionnée parmi les matrices suivantes, mais sans y être limitée : 1,5-diaminonaphtalène ; 2-mercaptobenzothiazole ; 4-aminoquinaldine ; 2-(2-aminoethylamino)-5-nitropyridine ; 2',4',6'-trihydroxyacétophénone ; aminoacridine ; acide a-cyano-4-hydroxycinnamique ou bien un composé de la même famille. Selon un mode de réalisation, le dépôt des gouttes de la première et de la seconde phase est effectué, sans y être limité, par une pipette ou un système microfluidique.
Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la première phase, ladite goutte n'est pas encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la seconde phase. Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la seconde phase, ladite goutte n'est pas encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la première phase ont un diamètre allant de 10 μm. à 1 mm, de préférence de 50 μm. à 800 μm. encore plus préférentiellement de 100 μm. à 400 μm. .
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un diamètre allant de 10 μm. à 1 mm, de préférence de 50 μm. à 800 μm., encore plus préférentiellement de 100 μm. à 400 μm..
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un diamètre différent du diamètre des gouttes de la première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un diamètre supérieur au diamètre des gouttes de la première phase. Ce mode de réalisation a l'avantage de permettre à la goutte de seconde phase de bien englober la goutte de première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la première phase ont un volume allant de 1 pL à 1 , de préférence de 1 nL à 10 nL.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la première phase ont un volume supérieur à 5 nL.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume allant de 1 pL à 1 , de préférence de 1 nL à 10 nL.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume supérieur à 5 nL. Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume différent du volume des gouttes de la première phase.
Selon un mode de réalisation, les gouttes de la seconde phase ont un volume supérieur volume des gouttes de la première phase. Selon un mode de réalisation, les étapes d'évaporation des gouttes de la première et de la seconde phase ont lieu à température ambiante et pression atmosphérique.
Selon un mode de réalisation, les étapes d'évaporation des gouttes de la première et de la seconde phase peuvent être accélérées par chauffage et/ou par l'application d'un flux gazeux à proximité des gouttes tels qu'un flux de N2, Ar, O2, d'air, ou tout gaz connu de l'homme du métier ou un mélange de ceux-ci.
Selon un mode de réalisation, la première phase ne comprend pas de tensioactif.
Selon un mode de réalisation, la première phase ne comprend pas le liquide de la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, la seconde phase ne comprend pas le liquide de la première phase.
Selon un mode de réalisation, la première phase est une solution aqueuse. Dans ce mode de réalisation, la seconde phase non miscible avec la première phase est une huile.
Selon un mode de réalisation, les exemples de solution aqueuse incluent mais ne sont pas limités à : un mélange d'eau et d'au moins un solvant miscible à l'eau comme par exemple un mélange eau-acétonitrile. Un mélange eau-acétonitrile est particulièrement avantageux car l'acétonitrile est miscible à l'eau et permet une dispersion facilitée de composés peu hydrophiles dans la solution aqueuse par son caractère plus hydrophobe de l'eau.
Selon un mode de réalisation, les exemples de seconde phase incluent mais ne sont pas limités à : les huiles volatiles telles que les huiles fluorées ; les éthers non miscibles à l'eau tels que, par exemple, l'éther éthylique ; ou des alcanes légers tels que, par exemple, le pentane ou l'hexane. Selon un mode de réalisation, le tensioactif est miscible dans la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, la seconde phase est une huile volatile.
Selon un mode de réalisation, la goutte d'huile volatile s'évapore en moins d'une minute.
Selon un mode de réalisation, la durée d'évaporation de la goutte d'huile volatile varie entre 1 et 30 secondes, préférentiellement entre 1 et 10 secondes.
Selon un mode de réalisation, l'huile volatile est une huile fluorée.
Selon un mode de réalisation, l'huile fluorée est de préférence de type
Figure imgf000017_0002
avec n=6 préférentiellement ou avec n=3 ou 4 et n'=l préférentiellement ou bien
Figure imgf000017_0001
un mélange. Selon un mode de réalisation, le au moins un tensioactif n'est pas miscible avec la première phase. Dans ce mode de réalisation, le au moins un tensioactif est miscible avec la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, le au moins un tensioactif est non volatil.
Selon un mode de réalisation, le au moins un tensioactif non volatil est fluoré, sélectionné parmi les tensioactifs suivants, mais sans y être limité : 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-l- octanol ; 1H, lH-perfluoro-l-tetradécanol ; acide perfluorodecanoïque ; 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique ; 2,2,3,3,4,4,4,4-heptafluoro-l-butanol ; ou bien un composé de la même famille.
Selon un mode de réalisation, le substrat est sélectionné parmi, mais sans y être limité : métal ; verre ; silicium ; polymère tel que le polydiméthylsiloxane ; téflon ; acier inoxydable.
Selon un mode de réalisation, la première phase et le substrat ont des caractéristiques d'hydrophobie contraires. Dans ce mode de réalisation, si la première phase est une solution aqueuse, alors le substrat est hydrophobe, et inversement, si la première phase est une phase huileuse, alors le substrat est hydrophile. Ce mode de réalisation permet de prévenir l'étalement de la goutte sur le substrat. Selon un mode de réalisation, la surface du substrat subit un traitement chimique et/ou physique avant le dépôt des gouttes afin d'assurer des caractéristiques d'hydrophobie contraires entre ledit substrat et la première phase.
Des exemples de traitement chimique et/ou physique sont bien connus de l'homme du métier et incluent, sans y être limité, des greffages chimiques ou des traitements physiques (UV ozone, plasma etc...).
Selon un mode de réalisation, le substrat peut être une plaque de surface lisse ou une plaque comprenant au moins un puits.
Selon un mode de réalisation, après évaporation le au moins un analyte est concentré au centre de la zone de dépôt de la goutte de la première phase.
Selon un mode de réalisation, après évaporation le au moins un analyte est concentré au centre du puits dans lequel a été déposée la première goutte.
Selon un mode de réalisation, la méthode d'analyse physico-chimique ou biologique pour la détection du au moins un analyte peut être choisie parmi, sans être limitée à : la spectrométrie de masse, la spectrométrie de masse MALDI-TOF, la microscopie par fluorescence, des microarrays, des tests immunochimiques ou toute autre technique d'analyse de chimie analytique ou de biologie.
Le procédé de concentration d'au moins un analyte tel que défini dans la présente invention est particulièrement avantageux pour la détection d'analytes par les méthodes d'analyse ci-dessus. En effet, l'homogénéité et la reproductibilité des dépôts de solution d'analytes sont deux paramètres importants pour atteindre une analyse efficace. En particulier, la spectrométrie de masse à désorption/ionisation laser assistée par matrice et couplée à un analyseur à temps de vol (MALDI-TOF-SM), technique d'analyse couramment utilisée en protéomique et en particulier dans toutes les phases de développement de biomarqueurs, présente de nombreux avantages tels que la sensibilité, la précision et la rapidité d'analyse. La sensibilité de détection de la technique MALDI-TOF-SM est par ailleurs fortement corrélée à la masse de la biomolécule à analyser. Cependant, cette technique présente quelques limitations concernant la reproductibilité du signal obtenu principalement liées à rhétérogénéité lors du processus de séchage des échantillons. Le procédé de concentration selon la présente invention permet de répondre avantageusement à cet inconvénient.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne également une plaque d'analyse, en particulier une plaque MALDI.
Selon un mode de réalisation, la plaque d'analyse est lisse.
Selon un mode de réalisation, la plaque d'analyse comprend une pluralité de puits. Cette plaque d'analyse permet de faire des dépôts homogènes et reproductibles. Elle a aussi pour avantage de permettre des dépôts multiples en répétant les dépôts de gouttes de solution dans un même puits, conduisant à une augmentation de la concentration en analytes dans ledit puits.
Selon un mode de réalisation, chaque puits est configuré pour recevoir au moins une goutte d'une solution.
Selon un mode de réalisation, chaque puits a un diamètre allant de 1 μηι à 10 mm, de 500 μηι à 1 mm ou encore d'environ 700 μηι.
Selon un mode de réalisation, chaque puits a une hauteur allant de 1 μm. à 500 um, de 50 μm. à 250 μηι ou encore d'environ 100 μηι.
Selon un mode de réalisation, chaque puits a un volume allant de 1,5 fLà 5 μΐ-, de préférence de 50 fL à 1 , de préférence de 1 nL à 500 nL. Selon un mode de réalisation, chaque puits a un volume minimum de 100 nL.
Selon un mode de réalisation, chaque puits comporte une dimension de l'ordre de 700 μm..
Selon un mode de réalisation, chaque puits a une hauteur de 100 um et un diamètre de 700 μm..
Selon un mode de réalisation, chaque puits a une hauteur de minimum de 100 μm.. Selon un mode de réalisation, chaque puits a un diamètre minimum de 300 μm.. Selon un mode de réalisation, chaque puits a un diamètre strictement supérieur à 300 μm..
Selon un mode de réalisation, tous les puits ont la même hauteur et/ou le même diamètre.
Selon un mode de réalisation, les puits ont des hauteurs et/ou des diamètres différents.
Selon un mode de réalisation, la hauteur et/ou le diamètre des puits varie selon leur position sur la plaque.
Selon un mode de réalisation, le matériau de la plaque d'analyse est sélectionné parmi, mais sans y être limité : métal, verre, silicium, polymère, téflon, acier inoxydable.
Selon un mode de réalisation, la plaque d'analyse comprenant une pluralité de puits est fabriquée par photolithographie, préférentiellement par photolithographie d'un wafer de silicium surmonté d'une résine photosensible.
Selon un mode de réalisation, la plaque d'analyse n'est pas une plaque comprenant des zones hydrophiles dans un revêtement hydrophobe.
Selon un mode de réalisation, la plaque d'analyse n'est pas une plaque d'acier recouvert d'une couche de téflon hydrophobe, ladite couche étant structurée par ablation laser pour former des zones hydrophiles sur la plaque.
Selon un mode de réalisation, la plaque d'analyse comprenant une pluralité de puits est fabriquée par usinage, préférentiellement par usinage d'une plaque en acier inoxydable.
Dans un mode de réalisation, la plaque selon la présente invention est avantageusement utilisée comme substrat selon le premier ou le second aspect de la présente invention. Dans un mode de réalisation, chaque puits est configuré pour recevoir une pluralité de gouttes de la première phase et de la seconde phase. Ce mode de réalisation a pour avantage de permettre des dépôts multiples en répétant les dépôts de gouttes dans un même puits, chacun des dépôts étant séparé par une étape d'évaporation de la goutte de la seconde phase et une étape d'évaporation de la goutte de la première phase. Ce mode de réalisation conduit à une augmentation de la concentration en analytes dans ledit puits. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne également un système mettant en œuvre le procédé de détection d'au moins un analyte selon la présente invention.
Le système mettant en œuvre le procédé de détection d'au moins un analyte selon la présente invention comprend :
- un dispositif microfluidique configuré pour déposer au moins une goutte de la première phase et de la seconde phase comprenant au moins un tensioactif sur un substrat ;
un substrat, ledit substrat étant une plaque comprenant une pluralité de puits chacun des puits étant de dimensions configurées pour recevoir une pluralité de gouttes, préférentiellement au moins deux gouttes dont une goutte de la première phase et une goutte de la seconde phase ;
un moyen de déplacement du substrat configuré pour déplacer ledit substrat par rapport au dispositif microfluidique ; et
un dispositif de détection physiœ-chimique ou biologique du au moins un analyte concentré.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un système de concentration et de détection d'au moins un analyte selon la présente invention.
Le système de concentration et de détection d'au moins un analyte selon la présente invention comprend :
- un dispositif microfluidique configuré pour déposer au moins une goutte de la première phase et de la seconde phase comprenant au moins un tensioactif sur un substrat ;
un substrat, ledit substrat étant une plaque lisse ou comprenant une pluralité de puits chacun des puits étant configuré pour recevoir au moins deux gouttes dont une goutte de la première phase et une goutte de la seconde phase ;
un moyen de déplacement du substrat configuré pour déplacer ledit substrat par rapport au dispositif microfluidique ; et
un dispositif de détection physico-chimique ou biologique du au moins un analyte concentré. Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre un premier réservoir configuré pour accueillir la première phase comprenant au moins un analyte et un second réservoir configuré pour accueillir la seconde phase comprenant au moins un tensioactif, chaque réservoir étant en communication fluidique avec le dispositif microfluidique. Selon un mode de réalisation, le premier réservoir et le second réservoir sont indépendants.
Selon un mode de réalisation, le premier réservoir et le second réservoir sont des tubes, des canaux ou tout récipient connu de l'homme du métier.
Selon un mode de réalisation illustré dans la figure 7, le dispositif microfluidique comprend 2 tubes ou canaux (5, 6), le premier tube (ou canal) 5 étant configuré pour transporter la première phase 1 indépendamment de la seconde phase 4 et le second tube (ou canal) 6 étant configuré pour transporter la seconde phase 4 indépendamment de la première phase 1.
Selon un mode de réalisation illustré dans la figure 7, les 2 tubes ou canaux (5, 6) se rencontrent avant dépôt à une jonction 7 à laquelle une goutte de la première phase 1 est générée.
Selon un mode de réalisation, le dispositif microfluidique comprend un troisième tube ou canal 8 dans lequel la goutte de la première phase 1 générée à la jonction 7 des deux premiers tubes ou canaux (5, 6) est transportée dans la seconde phase 4. Selon un mode de réalisation, le dispositif microfluidique est un dispositif de microfluidique digitale.
Selon un mode de réalisation, le dispositif microfluidique est configuré pour déposer successivement et indépendamment au moins une goutte de la première phase et de la seconde phase comprenant au moins un tensioactif sur un substrat. Selon un mode de réalisation, le dispositif microfluidique est configuré pour déposer successivement et indépendamment au moins une goutte de la première phase et une goutte de la seconde phase comprenant au moins un tensioactif sur un substrat, la goutte de la seconde phase étant déposée sur la goutte de la première phase.
Selon un mode de réalisation, le substrat est la plaque d'analyse selon le troisième aspect de la présente invention. Selon un mode de réalisation, le substrat peut être une plaque de surface lisse ou une plaque comprenant au moins un puits.
Selon un mode de réalisation, le substrat est une plaque d'analyse telle que décrite ci- dessus.
Selon un mode de réalisation, le substrat comprend une pluralité de puits. Le substrat d'analyse permet de faire des dépôts homogènes et reproductibles. Il a aussi pour avantage de permettre des dépôts multiples en répétant les dépôts de gouttes de solution dans un même puits, conduisant à une augmentation de la concentration en analytes dans ledit puits.
Selon un mode de réalisation, chaque puits est configuré pour recevoir au moins une goutte d'une solution.
Selon un mode de réalisation, chaque puits a un volume allant de 1,5 fLà 5 μΐ-, de préférence de 50 fL à 1 , de préférence de 1 nL à 500 nL.
Selon un mode de réalisation, chaque puits a un volume minimum de 100 nL.
Selon un mode de réalisation, chaque puits comporte une dimension de l'ordre de 700 μm.. Selon un mode de réalisation, chaque puits a une hauteur de 100 μτη et un diamètre de 700 μm..
Selon un mode de réalisation, chaque puits a une hauteur de minimum de 100 μηι.
Selon un mode de réalisation, chaque puits a un diamètre minimum de 300 μm..
Selon un mode de réalisation, chaque puits a un diamètre strictement supérieur à 300 μm.. Selon un mode de réalisation, tous les puits ont la même hauteur et/ou le même diamètre.
Selon un mode de réalisation, les puits ont des hauteurs et/ou des diamètres différents.
Selon un mode de réalisation, la hauteur et/ou le diamètre des puits varient selon leur position sur la plaque. Selon un mode de réalisation, après évaporation le au moins un analyte est concentré au centre de la zone de dépôt de la goutte de la première phase.
Selon un mode de réalisation, après évaporation le au moins un analyte est concentré au centre du puits dans lequel a été déposée la première goutte.
Selon un mode de réalisation, le matériau du substrat est sélectionné parmi, mais sans y être limité : métal, verre, silicium, polymère, téflon, acier inoxydable.
Selon un mode de réalisation, le substrat n'est pas une plaque comprenant des zones hydrophiles dans un revêtement hydrophobe.
Selon un mode de réalisation, le substrat n'est pas une plaque d'acier recouvert d'une couche de téflon hydrophobe, ladite couche étant structurée par ablation laser pour former des zones hydrophiles sur la plaque.
Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la première phase, ladite goutte n'est pas encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la seconde phase, ladite goutte n'est pas encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la première phase.
Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la première phase, ladite goutte est encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, lors du dépôt de la goutte de la seconde phase, ladite goutte est encapsulée, contenue, entourée, enveloppée ou dispersée dans la première phase. Selon un mode de réalisation, la goutte de la première phase est formée indépendamment de la goutte de la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la seconde phase est formée indépendamment de la goutte de la première phase. Selon un mode de réalisation, la goutte de la première phase est déposée indépendamment de la goutte de la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la seconde phase est déposée indépendamment de la goutte de la première phase.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la première phase et la goutte de la seconde phase sont formées simultanément.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la première phase et la goutte de la seconde phase sont déposées simultanément.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la première phase est formée dans la seconde phase. Selon un mode de réalisation, la goutte de la seconde phase est formée dans la première phase.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la première phase est déposée dans la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la seconde phase est déposée dans la première phase.
Selon un mode de réalisation, la goutte de la première phase est transportée dans la seconde phase.
Selon un mode de réalisation, le moyen de déplacement du substrat par rapport au dispositif microfiuidique est un moyen mécanique motorisé. Selon un mode de réalisation, le dispositif de détection physiœ-chimique ou biologique pour la détection du au moins un analyte peut être choisi parmi, sans être limité à : la spectrométrie de masse ; la spectrométrie de masse MALDI-TOF ; la microscopie par fluorescence ; microarray ; tests immunochimiques ou toute autre technique d'analyse de chimie analytique ou de biologie.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 comprend une représentation schématique du dépôt de goutte selon l'art antérieur, d'un dépôt de deux gouttes non miscibles et le dépôt selon la présente invention, et les clichés correspondants auxdits dépôts après l'évaporation de la seconde phase et de la première phase.
La Figure 2 illustre l'influence du procédé de concentration d'au moins un analyte sur la détection dudit analyte par spectrométrie de masse MALDI-TOF.
La Figure 3 illustre l'influence du procédé de concentration d'au moins un analyte sur la linéarité et la reproductibilité du signal obtenu par spectrométrie de masse MALDI-TOF.
La Figure 4 illustre l'influence de la technique du multi-dépôt sur la plaque d'analyse selon la présente invention sur la détection dudit analyte par spectrométrie de masse MALDI-TOF.
La Figure 5 présente des spectres d'analyse MALDI-TOF d'un mélange de peptides concentré d'après le procédé de la présente invention.
La Figure 6 illustre l'influence du procédé de concentration d'au moins un analyte de la présente invention sur la concentration d'un analyte au centre de la zone de dépôt.
La Figure 7 représente un dispositif microfluidique comprenant 2 tubes ou canaux (5, 6), une jonction 7 et un troisième tube ou canal 8. La Figure 8 comprend une représentation schématique du dépôt selon la présente invention, et le cliché correspondant audit dépôt après l'évaporation de la seconde phase et de la première phase.
EXEMPLES
La présente invention se comprendra mieux à la lecture des exemples suivants qui illustrent non-limitativement l'invention.
Exemple 1 : Amélioration de la sensibilité de l'analyse par spectrométrie de masse MALDI-TOF par concentration de l'analyte sur une plaque MALDI Matériel et Méthodes
Matériel
une solution de matrice MALDI (acide a-cyano-4-hydroxycinnamique à 2 mg/ml) comprenant un mélange d'acétonitrile et d'eau distillée acidifiée dans un ratio 50/50 ;
- une huile contenant 10 % (m/m) de 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique ; et une solution mère d'angiotensine Π, comprenant le peptide à une concentration de 1 pmol/L dans une solution de 0,1% d'acide trifluoroacétique.
Méthodes
Pour chaque série d'expérimentations, tout le matériel est préparé juste avant les analyses. La solution de matrice est préparée en diluant la matrice à une concentration de 2 mg/ml dans un mélange d'acétonitrile et d'eau distillée acidifiée dans un ratio 50/50. Le mélange nécessite 5 min de vortex, puis 10 min dans un bain à ultrasons pour que la solubilisation soit complète.
La solution mère de peptide est préparée en diluant l'angiotensine II à une concentration de 1 pmol/L dans une solution de 0,1% d'acide trifluoroacétique et est stockée à -20°C. Des aliquots de peptide à 100 όηοΐ/ sont ensuite préparés à partir d'un aliquot à 1 pmol/ μL. en le diluant dans un mélange eau distillée/acétonitrile (75/25). Pour chaque série d'analyse, un aliquot frais est dilué à la concentration voulue par un mélange eau distillée/acétonitrile (75/25) acidifié et contenant de la matrice à 2 mg/ml. Un premier dépôt est effectué de façon classique, à savoir une goutte de solution contenant les peptides est déposée sur un substrat métallique à l'aide d'une pipette. S'en suit une évaporation, qui va permettre aux analytes non volatils de se retrouver piégés à la surface du substrat.
Un second dépôt est effectué en déposant successivement une goutte de solution contenant les peptides et une goutte d'huile volatile sans tensioactif sur cette première goutte sur un substrat métallique à l'aide d'une pipette.
Un troisième dépôt est effectué selon le procédé de concentration d'au moins un analyte tel que défini dans la présente invention.
Le premier dépôt et le troisième dépôt sont ensuite analysés par MALDI-TOF-SM. Résultats
Les deux premiers dépôts décrits ci-dessus entraînent une répartition des analytes sur toute la surface de contact entre la goutte et le substrat, menant souvent à des phénomènes de tâche de café décrits plus haut. Le procédé de concentration d'au moins un analyte tel que défini dans la présente invention permet une concentration dudit analyte au centre de la surface occupée initialement par la goutte.
La figure 1 illustre les trois dépôts effectués :
le dépôt selon l'art antérieur comprenant une goutte de la première phase (1) contenant au moins un analyte (11) déposée sur un substrat (2) ;
le second dépôt comprenant une goutte de la première phase (1) contenant au moins un analyte (11) surmontée d'une goutte de la seconde phase (3), sans tensioactif, non miscible avec la première phase (1) déposées sur un substrat (2) ; le troisième dépôt sur un substrat (2) selon le procédé de concentration d'au moins un analyte (11) tel que défini dans la présente invention comprenant une goutte de la première phase (1) contenant au moins un analyte (11) surmontée d'une goutte de la seconde phase (4) contenant au moins un tensioactif (41), ladite seconde phase (4) étant non miscible avec la première phase (1).
Sur les spectres de masse présentés en figure 2, l'intensité du signal passe de 2085 à 60000 pour le dépôt classique et le dépôt selon le procédé de la présente invention respectivement, soit une augmentation du signal d'un facteur 30.
Exemple 2 : Dépôt sur plaque MAL PI à l'aide d'un système de microfluidique digitale
Matériel et Méthodes
Matériel
- une solution de matrice MALDI (acide a-cyano-4-hydroxycinnamique à
2 mg/ml) comprenant un mélange d'acétonitrile et d'eau distillée acidifiée dans un ratio 50/50 ;
quatre solutions contenant un analyte tel que l'angiotensine II à différentes concentrations (de 1 nM à 20 nM) ;
- une huile contenant 10% (m/m) de 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique.
Méthodes
Quatre solutions contenant l'angiotensine II à différentes concentrations (de 1 nM à 20 nM) ont été séparément utilisées pour générer des gouttes dans un système de microfluidique digitale puis déposées selon le procédé de concentration de la présente invention sur une plaque commerciale MALDI en acier inoxydable pour analyse. Pour chaque concentration, 10 répétitions ont été réalisées, à la fin desquelles, le nombre de gouttes déposées et donc la quantité précise d'analyte déposé est calculée puis reliée aux intensités correspondantes obtenues par l'analyse en MALDI-TOF.
Résultats Les limites de détection en matière de sensibilité de l'appareil sont atteintes selon la documentation du constructeur pour rinstrument utilisé. Le procédé de concentration de la présente invention permet donc de détecter des quantités très faibles de peptide à partir d'une solution sub-nanomolaire. De plus, une forte relation entre l'intensité du signal obtenu en MALDI-TOF et la quantité de peptide déposée a été observée (représenté sur la figure 3), ce qui atteste de la reproductibilité de l'expérience, non atteignable pour un mode de dépôt de l'art antérieur. Exemple 3 : Dépôt sur plaque comportant des puits à l'aide d'un système de microfluidique digitale
Matériel et Méthodes
Matériel
une solution de matrice MALDI (acide a-cyano-4-hydroxycinnamique à 2 mg/ml) comprenant un mélange d'acétonitrile et d'eau distillée acidifiée dans un ratio 50/50 ;
une solution de peptide, angiotensine II, à 0,1 nM ;
une huile contenant 10% (m/m) de 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique ;
un wafer de silicium ; et
- une résine photosensible.
Méthodes
Sur un wafer de silicium, préalablement nettoyé, est déposée une résine photosensible de type SU-8 3035. Le wafer est ensuite placé dans un spin-coater permettant d'obtenir une couche uniforme de résine sur le wafer de silicium. Le wafer est ensuite déposé sur une plaque chauffante pendant 30 minutes à 95°C. Il est ensuite placé dans une insoleuse ultra-violet et recouvert d'un masque sur lequel est imprimée la forme des puits. Le wafer subit ensuite une illumination pendant 17 secondes à une puissance de 20 mW/cm2. Le wafer est ensuite déposé dans un bain contenant le liquide de développement. Après 10 minutes, la résine n'ayant pas été irradiée est dissoute et les puits apparaissent. Le wafer est nettoyé à l'isopropanol puis séché. La plaque ainsi obtenue comprend une pluralité de puits de 700 um de diamètre et 100 um de hauteur. Ces puits permettent de collecter les gouttes générées par le système de microfluidique digitale. Plusieurs dépôts selon le procédé de concentration de la présente invention sont effectués dans un même puits.
Résultats En répétant les dépôts de gouttes dans un même puits, la quantité d'analytes présents dans ce puits est augmentée de façon significative. La figure 4 compare un dépôt « simple » par le système microfluidique et un multi-dépôt par le système microfluidique sur la plaque à puits, et les deux dépôts ont été effectués selon le procédé de concentration de la présente invention. Le rapport signal sur bruit est amélioré et l'intensité est augmentée d'un ordre de grandeur.
Exemple 4 : Dépôt d'un mélange de peptides sur plaque MALDI à l'aide d'un système de microfluidique digitale
Matériel et Méthodes
Matériel
- une solution de matrice MALDI
Figure imgf000031_0001
comprenant un mélange d'acétonitrile et d'eau distillée acidifiée dans un ratio 50/50 ;
- une solution contenant un analyte tel qu'un mélange de peptides de concentration 2.5nM ;
- une huile contenant 10 % (m/m) de 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique. Méthodes
Le dépôt est effectué par formation de gouttes, générées par un système de microfluidique digitale, de solution contenant le mélange de peptides puis déposées selon le procédé de concentration de la présente invention sur une plaque commerciale MALDI en acier inoxydable pour analyse. S'en suit une évaporation, qui va permettre aux analytes non volatils de se retrouver piégés à la surface du substrat. Résultats
L'analyse MALDI-TOF de tels dépôts permet la détection de 10 peptides à partir d'une quantité déposée de 250 attomoles de mélange. Le gain de la présente invention pour l'étude de mélange de peptides est ainsi prouvée étant donné que l'analyse impliquant un dépôt classique (goutte de solution contenant les peptides et goutte de solution de matrice sont déposées sur un substrat métallique à l'aide d'une pipette) d'une quantité plus importante du même mélange (2500 attomoles) ne permet la détection que de 4 peptides.
La figure 5 présente les spectres d'analyse MALDI-TOF. Les marqueurs rouges correspondent aux masses des peptides détectés. Exemple 5 : Dépôt d'une protéine sur plaque MALDI Matériel et Méthodes Matériel
- une solution de matrice MALDI (acide a-cyano-4-hydroxycinnamique à 2mg/ml) comprenant un mélange d'acétonitrile et d'eau distillée acidifiée dans un ratio 50/50 ;
- une solution contenant un analyte tel qu'une chaîne polypeptidique (protéine MMP12 marquée par un fluorophore : fluorescéine) ;
- une huile contenant 10 % (m/m) de 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique.
Méthodes Le dépôt d'une solution de protéine est effectué selon le procédé de concentration de l'invention. S'en suit une évaporation, qui va permettre aux analytes non volatils de se retrouver piégés à la surface du substrat.
Résultats
Le procédé de concentration d'au moins un analyte tel que défini dans la présente invention permet une concentration d'une protéine au centre de la surface occupée initialement par la goutte, ce qui n'est pas observé dans le cas d'un dépôt par une méthode classique (figure 6). En effet, le dépôt de la même solution de protéine par une méthode classique (à savoir une goutte de solution contenant la protéine est déposée sur un substrat métallique à l'aide d'une pipette) conduit à une répartition de la protéine sur toute la surface de contact entre la goutte et le substrat, menant souvent à des phénomènes de tâche de café décrits plus haut.
REFERENCES
I - Première phase
I I - Analyte
2 - Substrat
3 - Seconde phase ne comprenant pas de tensioactif
4 - Seconde phase
41 - Tensioactif
5 - Tube ou canal
6 - Tube ou canal
7 - Jonction
8 - Troisième tube ou canal

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) comprenant les étapes suivantes :
- préparation d'une première phase (1) comprenant au moins un analyte (11) ;
- dépôt d'une goutte de ladite première phase (1) sur un substrat (2) ;
- dépôt sur ladite goutte de première phase (1) d'une goutte d'une seconde phase (4) liquide comprenant au moins un tensioactif (41), ladite seconde phase (4) étant non miscible avec ladite première phase (1) ;
- évaporation de la goutte de la seconde phase (4) ; et
- évaporation de la goutte de la première phase (1).
2. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon la revendication 1, dans lequel le au moins un tensioactif (41) est non miscible avec la première phase (1).
3. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le au moins un tensioactif (41) est non volatil.
4. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon la revendication 3, dans lequel le au moins un tensioactif (41) non volatil est fluoré, par exemple sélectionné parmi les tensioactifs suivants, mais sans y être limité : 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro- 1-octanol ; 1H, lH-perfluoro-l-tetradécanol ; acide perfluorodecanoïque ; 2-(Perfluorooctyl) alcool éthylique ; 2,2,3 ,3 ,4,4,4,4-heptafluoro- 1 -butanol ; ou bien un composé de la même famille.
5. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la première phase (1) ne comprend pas de tensioactif (41).
6. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la première phase (1) est une solution aqueuse.
7. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la seconde phase (4) est une huile volatile.
8. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon la revendication 7, dans lequel l'huile volatile est une huile fluorée, de préférence de type
Figure imgf000035_0002
ou
Figure imgf000035_0001
ou bien un mélange.
9. Procédé de concentration d'au moins un analyte (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les étapes de dépôt d'une goutte de ladite première phase et de dépôt sur ladite goutte de première phase d'une goutte d'une seconde phase sont successives.
10. Procédé de concentration et de détection d'au moins un analyte (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le substrat (2) comprend une pluralité de puits chacun de dimensions configurées pour recevoir une pluralité de gouttes de la première phase (1) et de la seconde phase (4).
11. Procédé de concentration et de détection d'au moins un analyte (11) comprenant :
- au moins une étape de concentration d' au moins un analyte (11) selon le procédé de concentration selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ; et
- détection et/ou analyse du au moins un analyte (11) concentré par une méthode d'analyse physico-chimique ou biologique.
12. Système de concentration et de détection d'au moins un analyte (11) comprenant :
- un dispositif microfluidique configuré pour déposer au moins une goutte d'une première phase (1) et d'une seconde phase (4) comprenant au moins un tensioactif sur un substrat (2) ;
- un substrat (2), ledit substrat (2) étant une plaque lisse ou comprenant une pluralité de puits chacun étant configuré pour recevoir aux moins deux gouttes dont une goutte de la première phase (1) et une goutte de la seconde phase (4) ;
- un moyen de déplacement du substrat (2) configuré pour déplacer ledit substrat (2) par rapport au dispositif microfluidique ; et
- un dispositif de détection physico-chimique ou biologique du au moins un analyte (11) concentré.
13. Système de concentration et de détection d'au moins un analyte (11) selon la revendication 12 comprenant en outre premier réservoir configuré pour accueillir la première phase comprenant au moins un analyte et un second réservoir configuré pour accueillir la seconde phase comprenant au moins un tensioactif, chaque réservoir étant en communication fluidique avec le dispositif microfluidique.
PCT/FR2017/052748 2016-10-07 2017-10-06 Procédé de concentration d'analytes WO2018065741A2 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/339,887 US11402307B2 (en) 2016-10-07 2017-10-06 Method for concentrating analytes
EP17792118.6A EP3523623A2 (fr) 2016-10-07 2017-10-06 Procede de concentration d'analytes et systeme de concentration et de detection d'analytes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1659705 2016-10-07
FR1659705A FR3057354A1 (fr) 2016-10-07 2016-10-07 Procede de concentration d’analytes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2018065741A2 true WO2018065741A2 (fr) 2018-04-12
WO2018065741A3 WO2018065741A3 (fr) 2018-08-02

Family

ID=57396729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2017/052748 WO2018065741A2 (fr) 2016-10-07 2017-10-06 Procédé de concentration d'analytes

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11402307B2 (fr)
EP (1) EP3523623A2 (fr)
FR (1) FR3057354A1 (fr)
WO (1) WO2018065741A2 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115121304B (zh) * 2022-07-08 2023-11-14 厦门大学 一种高通量的颗粒操控系统及检测方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2388568A1 (fr) 2010-05-17 2011-11-23 Universiteit Twente Procédé de traitement d'une goutte de liquide
US20150118696A1 (en) 2013-10-23 2015-04-30 Vanderbilt University Liquid diagnostic assays utilizing marangoni flow

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6734424B2 (en) * 2002-05-16 2004-05-11 Large Scale Proteomics Corporation Method for microdispensing of fluids from a pipette
JP4522739B2 (ja) * 2004-03-31 2010-08-11 株式会社堀場製作所 液体試料の濃縮方法及び濃縮用保持台とそれを用いた微量元素分析方法
WO2007024778A2 (fr) * 2005-08-22 2007-03-01 Applera Corporation Dispositif, systeme et procede destines a deposer des volumes distincts de fluide immiscible traite
US9997344B2 (en) * 2013-05-31 2018-06-12 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Methods and devices for generating double emulsions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2388568A1 (fr) 2010-05-17 2011-11-23 Universiteit Twente Procédé de traitement d'une goutte de liquide
US20150118696A1 (en) 2013-10-23 2015-04-30 Vanderbilt University Liquid diagnostic assays utilizing marangoni flow

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANALYTICAL CHEMISTRY, vol. 85, 2013, pages 1285 - 1289
DEEGAN ET AL., NATURE, vol. 389, 1997, pages 827 - 829
DEEGAN ET AL., PHYSICAL REVIEW E, vol. 61, 2000, pages 475 - 485
LANGMUIR, vol. 19, 2003, pages 8271 - 8279

Also Published As

Publication number Publication date
US20200041393A1 (en) 2020-02-06
FR3057354A1 (fr) 2018-04-13
WO2018065741A3 (fr) 2018-08-02
US11402307B2 (en) 2022-08-02
EP3523623A2 (fr) 2019-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kong et al. Microfluidic diatomite analytical devices for illicit drug sensing with ppb-Level sensitivity
CA2568805C (fr) Dispositif de manipulation de gouttes destine a l'analyse biochimique, procede de fabrication du dispositif, et systeme d'analyse microfluidique
US9255843B2 (en) Porous SERS analytical devices and methods of detecting a target analyte
KR102459195B1 (ko) 표면 증강 라만 분광의 방법, 사용 및 장치
US9594022B2 (en) Chemical-analysis device integrated with metallic-nanofinger device for chemical sensing
Valsesia et al. Detection, counting and characterization of nanoplastics in marine bioindicators: A proof of principle study
KR102225542B1 (ko) 표면-증강 라만 산란 기반의 표적 물질 검출용 기판의 제조방법, 이에 따른 표적 물질 검출용 기판 및 이를 이용한 표적 물질 검출 방법
US20120164286A1 (en) Solid-phase microextraction coatings and methods for their preparation
WO1995022056A1 (fr) Surfaces hautement specifiques pour reactions biologiques, procede pour leur preparation et procede pour leur utilisation
Aijian et al. Fluorinated liquid-enabled protein handling and surfactant-aided crystallization for fully in situ digital microfluidic MALDI-MS analysis
Qu et al. A facile solvent mediated self-assembly silver nanoparticle mirror substrate for quantitatively improved surface enhanced Raman scattering
EP2414099B1 (fr) Procede de detection et de quantification d'analytes d'interet dans un liquide et dispositif de mise en oeuvre
Song et al. Superhydrophobic bull's-eye for surface-enhanced Raman scattering
Qian et al. One‐Step Nanoextraction and Ultrafast Microanalysis Based on Nanodroplet Formation in an Evaporating Ternary Liquid Microfilm
EP3523623A2 (fr) Procede de concentration d'analytes et systeme de concentration et de detection d'analytes
Schwab et al. Functionalized porous silicon surfaces as DESI-MS substrates for small molecules analysis
FR2861610A1 (fr) Dispositif de travail comprenant une zone localisee de capture d'une goutte d'un liquide d'interet
Kang et al. Highly porous gold supraparticles as surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrates for sensitive detection of environmental contaminants
EP1682273B1 (fr) Dispositif de travail comportant des zones de travail bordees, laboratoire sur puce et microsysteme
US20110290008A1 (en) Novel technique for uniformly applying analyte to a structured surface
KR20190022375A (ko) 병원체의 효과적 농축 및 초고속 표면증강라만산란 검출이 통합된 장치 및 방법
US20170097325A1 (en) Device and method for extraction of compounds with aromatic cycles contained in a liquid sample
Liu et al. Fluorimetric determination of fluorescein at the femtomole level with a self-ordered ring of a sessile droplet on glass slide support
Liu et al. Nanopillar substrate for SERs
Jokinen et al. Engineered droplets for dried droplet solute deposition by mass spectrometric imaging

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17792118

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017792118

Country of ref document: EP

Effective date: 20190507