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Patent 2362701 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 2362701
(54) English Title: TEST SAMPLE CARD FILLED IN COMBINATION WITH AT LEAST A BUFFER SUPPLY
(54) French Title: CARTE D'ANALYSE DONT LE REMPLISSAGE EST ASSOCIE A AU MOINS UN VOLUME TAMPON
Status: Dead
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B01L 3/00 (2006.01)
  • C12M 1/34 (2006.01)
  • G01N 35/00 (2006.01)
(72) Inventors :
  • COLIN, BRUNO (France)
(73) Owners :
  • BIOMERIEUX S.A. (France)
(71) Applicants :
  • BIOMERIEUX S.A. (France)
(74) Agent: SMART & BIGGAR
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(86) PCT Filing Date: 2000-03-09
(87) Open to Public Inspection: 2000-09-14
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR2000/000578
(87) International Publication Number: WO2000/053318
(85) National Entry: 2001-08-28

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
99/03035 France 1999-03-09
99/09200 France 1999-07-12

Abstracts

English Abstract

The invention concerns a test sample card (1) comprising at least: an orifice for introducing a fluid sample in the card (1); an intake compartment (3) for receiving, directly or indirectly, all or part of the sample introduced, and a primary flow path for transporting said sample from the insertion orifice to the intake compartment (3) (direct transfer), or from an intermediate compartment towards said intake compartment (indirect transfer). The invention is characterised in that each intermediate or intake compartment (3) is connected to a buffer supply (5), located in the card (1), which is so arranged and configured prevent the card from being filled by the introduced sample. The invention is particularly applicable to microfluidic devices used in biology.


French Abstract




La présente invention concerne une carte d'analyse (1) comportant au moins:
une ouverture pour l'introduction d'un échantillon fluidique dans la carte
(1), un compartiment d'arrivée (3) qui peut recevoir, directement ou
indirectement, tout ou partie de l'échantillon introduit, et un canal primaire
d'amenée dudit échantillon de l'ouverture d'introduction vers le compartiment
d'arrivée (3) (transfert direct), ou d'un compartiment intermédiaire vers
ledit compartiment d'arrivée (3) (transfert indirect). Elle consiste dans le
fait que chaque compartiment intermédiaire ou d'arrivée (3) est relié à un
volume tampon (5), situé au sein de la carte (1), dont la disposition et la
configuration empêchent le remplissage par l'échantillon introduit.
L'invention trouve une application préférentielle dans le domaine de la
microfluidique appliquée à la biologie.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.





14

REVENDICATIONS

1. Carte d'analyse (1) comportant au moins :
- une ouverture (2) pour l'introduction d'un échantillon fluidique dans la
carte (1),
- un compartiment d'arrivée (3) qui peut recevoir, directement ou
indirectement, tout ou
partie de l'échantillon introduit, et
- un canal primaire d'amenée (4) dudit échantillon de l'ouverture
d'introduction (2)
vers le compartiment d'arrivée (3) (transfert direct), ou d'un compartiment
intermédiaire vers ledit compartiment d'arrivée (3) (transfert indirect),
caractérisée par le fait que chaque compartiment intermédiaire ou d'arrivée
(3) est relié
à un volume tampon (5 ou 15), situé au sein de la carte (1), dont la
disposition et la
configuration empêchent le remplissage par l'échantillon introduit.

2. Carte, selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un canal (6)
est
présent entre le compartiment ((3) et le volume tampon (5 ou 15).

3. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par
le
fait qu'elle (1) est positionnée verticalement ou de façon inclinée lors de
son utilisation,
et donc lors du transfert de l'échantillon fluidique, et que le point
d'intersection (7)
entre le compartiment (3) et le canal (6) est positionné en partie supérieure,
et
préférentiellement au niveau le plus haut, de ce compartiment (3).

4. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le
fait
qu'elle (1) est positionnée verticalement lors de son utilisation, et donc
lors du transfert
de l'échantillon fluidique, et que le point d'intersection (8) entre le volume
tampon (5)
et le canal (6) est positionné en partie supérieure, et préférentiellement au
niveau le plus
haut, de ce volume tampon (5).

5. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, de forme
sensiblement plate, qui comporte deux faces (9 et 10) opposées sensiblement
parallèles,




15

caractérisée par le fait que le compartiment (3) est situé sur une face (9) de
la carte (1)
et que le volume tampon (5) est situé sur la face opposée (10), ledit
compartiment (3) et
ledit volume tampon (5) étant reliés l'un à l'autre par un canal traversant
(6).

6. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le
fait
que la contenance du compartiment (3) et la contenance du volume tampon (5)
sont
sensiblement identiques.

7. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le
fait
gu'un appareil (11), permettant de casser les bulles que l'échantillon
fluidique pourrait
créer, est présent au niveau du ou remplace le canal (6).

8. Carte, selon la revendication 7, caractérisée par le fait que l' appareil
(11),
permettant de casser les bulles, est constitué d'une chambre (12) de section
supérieure à
l'orifice (13) présent entre le compartiment (3) et la chambre (12).

9. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dont au moins une
des
deux faces (9 et/ou 10) opposées est revêtue d'un film flexible (14),
cloisonnant la carte
(1), caractérisée par le fait que le volume tampon (5) comporte au moins une
languette
de rigidification (16), afin d'éviter que le film (14) vienne au contact du
fond dudit
volume tampon (5).

10. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant au
moins:
- deux compartiments d'arrivée (3) qui peuvent recevoir, directement ou
indirectement,
une partie de l'échantillon introduit, et
- deux canaux primaires d'amenée (4) dudit échantillon de l'ouverture
d'introduction
(2) vers les compartiments d'arrivée (3) (transfert direct), ou d'au moins un
compartiment intermédiaire vers lesdits compartiments d'arrivée (3) (transfert
indirect),
chaque canal primaire d'amenée (4) ne fonctionnant qu'avec un compartiment
d'arrivée
(3) et l'ensemble constituant, avec le volume tampon (5 ou 15) qui y est
associé, une




16
ligne de réaction, caractérisée par le fait que la disposition et la
configuration de chaque
ligne de réaction entraînent une perte de charge identique à celle subie dans
chaque
autre ligne de réaction en parallèle et permettant le remplissage identique de
chaque
compartiment (3).
11. Carte, selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les volumes
tampons (5 et/ou 15) sont reliés les uns aux autres.
12. Carte, selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisée
par
le fait que chaque volume tampon (15) est constitué par un canal (15) qui
comporte au
moins une ouverture (17) sur l'extérieur de la carte (1).
13. Carte, selon la revendication 12, caractérisée par le fait que l'ouverture
(17)
est située à l'extrémité libre du canal (15) constituant le volume tampon
(15).
14. Carte, selon la revendication 11 en combinaison avec l'une quelconque des
revendications 12 ou 13, caractérisée par le fait que l'ensemble des volumes
tampons (5
et/ou 15) ont une ouverture (17) commune.
15. Carte, selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée par
le
fait qu'une vanne (18) est présente au niveau de l'ouverture (17).
16. Carte, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant au
moins:
- deux compartiments d'arrivée qui peuvent recevoir, directement ou
indirectement, une
partie de l'échantillon introduit, et
- deux canaux primaires d'amenée dudit échantillon de l'ouverture
d'introduction vers
les compartiments d'arrivée (transfert direct), ou d'au moins un compartiment
intermédiaire vers lesdits compartiments d'arrivée (transfert indirect),
chaque canal primaire d'amenée ne fonctionnant qu'avec un compartiment
d'arrivée et
l'ensemble constituant, avec le volume tampon qui y est associé, une ligne de
réaction,




17
caractérisée par le fait que l'ensemble des lignes de réaction comporte un
seul volume
tampon commun.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.




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WO 00/53318 PCT/FR00/00578
1
Carte d'analyse dont le remplissage est associé à au moins un volume tampon
DESCRIPTION
La présente invention concerne une carte d'analyse comportant au moins une
ouverture pour l'introduction d'un échantillon fluidique dans la carte, un
compartiment
d'arrivée qui peut recevoir, directement ou indirectement, tout ou partie de
l'échantillon
introduit, et un canal primaire d'amenée dudit échantillon de l'ouverture
d'introduction
vers le compartiment d'arrivée (transfert direct), ou d'un compartiment
intermédiaire
vers ledit compartiment d'arrivée (transfert indirect). L'invention concerne
plus
1o particulièrement des moyens permettant d'améliorer le remplissage de chaque
compartiment.
Le document US-A-S, 23U, 866 propose une carte qui répond sensiblement au
domaine technique de l'invention de la demanderesse, mais dans lequel le
transfert de
l'échantillon dans le compartiment concerné s'effectue uniquement de manière
indirecte puisqu'il y a toujours présence d'un compartiment entre l'entrée et
le
compartiment concerné. Un seul élément dans cette invention, peut être comparé
à des
moyens permettant d'améliorer le remplissage, tel qu'un un volume tampon selon
notre
invention, il s'agit de la chambre intérieure large, référencée 102. Or ce
compartiment
est relié à l 'extérieur par un canal capillaire et une ouverture. De plus, le
point
d'intersection entre le canal, qui relie le compartiment à la chambre large
intérieure,
et ladite chambre large intérieure ne répond pas aux spécifications de I
'invention de la
demanderesse.
La présente invention de la demanderesse comporte au moins une ouverture
pour l'introduction de l'échantillon. De manière optionnelle, il est prévu une
ouverture
sur l'extérieur, néanmoins il est également prévu de pouvoir fermer cette
ouverture par
l'intermédiaire d'une vanne.
D 'autres document, comme par exemple US-A-5, 288, 463, proposent une simple
mise à l'air libre, via un canal du contenu d'un compartiment.
Il ne s'agit donc pas d'un réel volume tampon au sein de la carte, avec les
avantages de la présente invention lorsque l'on souhaite remplir
automatiquement de
manière égale plusieurs compartiments.



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2
L'état de la technique est constitué par les brevets US A-5, 746, 980, US A-
S, 766, 553 et US A-5, 843, 380, délivrés à la demanderesse. Ces documents
divulguent
une amélioration pour les cartes d'analyse. Ainsi, les compartiments d'analyse
de cette
carte, sont associés à un piège à bulles, qui est constitué par un petit
récipient relié au
compartiment par un canal.
Toutefois, ce piège à bulles est d'un volume très inférieur au volume du
compartiment auquel il est associé. Le piège n'a donc pas pour rôle de
faciliter le
remplissage dudit compartiment, mais d'éviter la présence de bulles dans le
puits du
lo compartiment pour faciliter la lecture optique en cours d'analyse. De plus,
les analytes
présents dans les bulles qui viennent exploser dans ledit piège ne seront pas
utilisés
dans la réaction devant être réalisée dans ce compartiment, ce qui peut nuire
à la
précision de l'analyse.
Conformément à la présente invention, au moins un des compartiments est
associé à un récipient, qui n'est pas un piège à bulles, puisqu'il ne doit pas
contenir de
liquide. Par contre il augmente le volume total dudit compartiment et facilite
ainsi son
remplissage. Bien entendu il est tout à fait possible d'incorporer entre le
compartiment
et le récipient, un piège à bulles tel que défini ci-dessus.
A cet effet, la présente invention concerne une carte d'analyse comportant au
moins
- une ouverture pour l'introduction d'un échantillon fluidique dans la carte,
- un compartiment d'arrivée qui peut recevoir, directement ou indirectement,
tout ou
partie de l'échantillon introduit, et
- un canal primaire d'amenée dudit échantillon de l'ouverture d'introduction
vers le
compartiment d'arrivée (transfert direct), ou d'un compartiment intermédiaire
vers ledit
compartiment d'arrivée (transfert indirect),
caractérisée par le fait que chaque compartiment intermédiaire ou d'arrivée
est relié à
un volume tampon, situé au sein de la carte, dont la disposition et la
configuration
empêchent le remplissage par l'échantillon introduit.



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3
Préférentiellement, un canal est présent entre le compartiment et le volume
tampon.
Selon une variante de réalisation, la carte est positionnée verticalement ou
de
façon inclinée lors de son utilisation, et donc lors du transfert de
l'échantillon fluidique,
et le point d'intersection entre le compartiment et le canal est positionné en
partie
supérieure, et préférentiellement au niveau le plus haut, de ce compartiment.
Selon une autre variante de réalisation complémentaire, cette carte est
positionnée verticalement lors de son utilisation, et donc lors du transfert
de
l'échantillon fluidique, et le point d'intersection entre le volume tampon et
le canal est
positionné en partie supérieure, et préférentiellement au niveau le plus haut,
de ce
volume tampon.
Dans le cas où la carte est de forme sensiblement plate, qui comporte deux
faces
opposées sensiblement parallèles, le compartiment est situé sur une face de la
carte et
que le volume tampon est situé sur la face opposée, ledit compartiment et
ledit volume
tampon étant reliés l'un à l'autre par un canal traversant.
Dans un mode particulier de réalisation, la contenance du compartiment et la
contenance du volume tampon sont sensiblement identiques.
Selon une autre variante de réalisation, un appareil, permettant de casser les
2o bulles que l'échantillon fluidique pourrait créer, est présent au niveau du
ou remplace le
canal.
Un tel appareil est déjà bien décrit dans l'état de la technique développé
auparavant, mais également dans deux demandes de brevet déposées par la
demanderesse le même jour que la présente invention et intitulée pour le
premier
« Dispositif et procédé de positionnement d'un liquide », et pour le second :
« Dispositif
de pompage permettant de transférer au moins un fluide dans un consommable ».
Le contenu de la description de ces demandes de brevet est également considéré
comme incorporé à la présente invention.
D'ailleurs le volume tampon peut être un élément très important dans le
dispositif de pompage selon la seconde demande de brevet ci-dessus exposée.
Ainsi
lorsque l'on appuie sur le film flexible pour comprimer le volume d'un des



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compartiments, il est possible également de comprimer simultanément le volume
tampon qui y est associé. Il est donc particulièrement intéressant d'avoir un
compartiment et un volume tampon qui sont situés sur deux faces opposées de la
carte,
au même niveau l'un de l'autre, afin que les pressions sur les deux récipients
s'additionnent. Bien entendu, il est nécessaire que chaque récipient soit
recouvert d'un
film flexible, qui peut être le même, à la condition que ledit film prenne en
sandwich
ladite carte.
Plus précisément, l'appareil, permettant de casser les bulles, est constitué
d'une
chambre de section supérieure à l'orifice présent entre le compartiment et la
chambre.
l0 Dans le cas où la carte comporte deux faces opposées, dont au moins une est
revêtue d'un film flexible, cloisonnant la carte, le volume tampon comporte au
moins
une languette de rigidification, afin d'éviter que le film vienne au contact
du fond dudit
volume tampon.
Quelque soit le mode de réalisation, la carte comporte au moins
- deux compartiments d'arrivée qui peuvent recevoir, directement ou
indirectement, une
partie de l'échantillon introduit, et
- deux canaux primaires d'amenée dudit échantillon de l'ouverture
d'introduction vers
les compartiments d'arrivée (transfert direct), ou d'au moins un compartiment
intermédiaire vers lesdits compartiments d'arrivée (transfert indirect),
2o chaque canal primaire d'amenée ne fonctionnant qu'avec un compartiment
d'arrivée et
l'ensemble constituant, avec le volume tampon qui y est associé, une ligne de
réaction,
ladite carte se caractérise par le fait que la disposition et la configuration
de chaque
ligne de réaction entraînent une perte de charge identique à celle subie dans
chaque
autre ligne de réaction en parallèle et permettant le remplissage identique de
chaque
récipient.
Selon une première variante de réalisation, les volumes tampons sont reliés
les
uns aux autres.
Selon une deuxième variante de réalisation, chaque volume tampon est constitué
par un canal qui comporte au moins une ouverture sur l'extérieur de la carte.
3o Selon une troisième variante de réalisation, l'ouverture est située à
l'extrémité
libre du canal constituant le volume tampon.



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Selon une quatrième variante de réalisation, l'ensemble des volumes tampons
ont une ouverture commune.
Selon une cinquième variante de réalisation, une vanne est présente au niveau
de
l' ouverture.
5 Selon un mode particulier de réalisation, la carte comporte au moins
- deux compartiments d'arrivée qui peuvent recevoir, directement ou
indirectement, une
partie de l'échantillon introduit, et
- deux canaux primaires d'amenée dudit échantillon de l'ouverture
d'introduction vers
les compartiments d'arrivée (transfert direct), ou d'au moins un compartiment
l0 intermédiaire vers lesdits compartiments d' arrivée (transfert indirect),
chaque canal primaire d'amenée ne fonctionnant qu'avec un compartiment
d'arrivée et
l'ensemble constituant, avec le volume tampon qui y est associé, une ligne de
réaction,
ladite carte se caractérise par le fait que l'ensemble des lignes de réaction
comporte un
seul volume tampon commun.
Selon une autre variante de réalisation, un volume tampon est associé à chaque
compartiment intermédiaire et/ou compartiment d'arrivée.
L'utilisation d'une telle carte concerne l'analyse d'un ou plusieurs
échantillons
liquides différents dans lequel on cherche à identifier un ou plusieurs
analytes selon
tous les processus simples ou complexes d'analyse mettant en jeu un ou
plusieurs
réactifs différents selon la nature chimique, physique ou biologique du ou des
analytes
recherchés. Les principes techniques définis ci-après ne sont pas limités à un
analyte
particulier, la seule condition requise étant que l'analyte soit distribué
dans l'échantillon
à analyser en suspension ou en solution. En particulier, le processus
d'analyse mis en
aeuvre peut être effectué, sous forme homogène ou hétérogène ou mixte.
Un mode particulier, non limitatif d'une telle carte, concerne l'analyse
biologique, d'un ou plusieurs ligands, nécessitant pour leur détection et/ou
leur
quantification l'utilisation d'un ou plusieurs anti-ligands. Par ligand, on
entend toute
espèce biologique comme par exemple, un antigène, un fragment d'antigène, un
peptide, un anticorps, un fragment d'anticorps, un haptène, un acide
nucléique, un
fragment d'acide nucléique, une hormone, une vitamine.



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Un exemple d'application des techniques d'analyse concerne les immunoessais,
quelque soit leur format, par analyse directe ou par compétition. Un autre
exemple
d'application concerne la détection et/ou la quantification d'acides
nucléiques
comprenant l'ensemble des opérations nécessaires à cette détection et/ou cette
quantification à partir d'un prélèvement quelconque contenant les acides
nucléiques
cibles. Parmi ces différentes opérations on peut citer la lyse, la
fluidification, la
concentration, les étapes d'amplification enzymatique des acides nucléiques,
les étapes
de détection incorporant une étape d'hybridation utilisant par exemple une
puce à ADN
ou une sonde marquée. La demande de brevet WO-A-97/02357 explicite différentes
1o étapes nécessaires dans le cas d'analyse d'acides nucléiques.
Les figures ci jointes sont données à titre d'exemple explicatif et n'ont
aucun
caractère limitatif. Elles permettront de mieux comprendre l'invention.
La figure 1 représente une vue d'une des faces d'une carte d'analyse selon la
présente invention.
La figure 2 représente une vue de l'autre face de cette carte d'analyse.
La figure 3 représente une vue en coupe selon A-A de la figure 1 ou 2.
Enfin, la figure 4 représente une vue de l'autre face d'une carte d'analyse
selon
la présente invention, mais dans un second mode de réalisation.
La présente invention concerne un dispositif permettant de faciliter le
remplissage d'une carte d'analyse 1, et plus particulièrement de compartiments
3, tel
que représenté sur les figures.
L'ensemble des figures représente un mode de réalisation particulier dans
lequel
une carte d'analyse 1 contient cinq compartiments d'arrivée 3. Bien entendu,
ce nombre
de compartiments 3 n'est absolument pas limitatif, et il est possible d'avoir
un seul
compartiment 3 comme une multitude.
En terme de réalisation, la carte d'analyse est obtenue par usinage d'une
matière
plastique technique, comme par exemple le polystyrène choc référence R540E de
la
3o société GOODFELLOW, compatible avec les liquides traités. Dans un mode de
réalisation industriel, la carte pourrait être obtenu par moulage de
précision, mais toutes



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autres méthodes de fabrication et notamment celles utilisées dans les
techniques de
semi-conducteur comme celles décrites dans la demande de brevet WO-A-97/02357
sont utilisables pour la fabrication de carte d'analyse. L'objectif essentiel
de cette
invention est d'associer à chaque récipient 3 au moins un volume tampon 5 qui
permet
d'augmenter le volume disponible pour l'aspiration de l'échantillon liquide
qui doit être
introduit par l'ouverture d'introduction 2 ou vanne d'introduction. Une telle
vanne 2 est
bien représentée sur la figure 1.
On remarque que de cette vanne 2 partent cinq canaux primaires d'amenée 4
permettant le transfert d'un échantillon biologique introduit vers les
compartiments
d'arrivée 3. Sur cette figure 1, les volumes tampon 5 ne sont pas représentés
comme
cela sera expliqué plus tard. En fait, la carte 1 est généralement utilisée de
manière
verticale ou éventuellement de manière inclinée. Une utilisation horizontale
est possible
et envisageable, néanmoins il ne s'agit pas d'un mode préférentiel
d'utilisation.
Ainsi, pour permettre le transfert du liquide biologique depuis l'ouverture
d'introduction 2 vers les compartiments d'arrivée 3, il est nécessaire
préalablement de
créer une dépression dans l'ensemble du réseau de canalisation. Ces techniques
sont
bien connues de l'homme du métier. Par exemple, il peut s'agir de faire le
vide dans le
réseau, comme cela est décrit dans une précédente demande de brevet déposée
par la
demanderesses sous le numéro PCT/FR99/02082 sous priorité en date du 1 er
septembre
1998.
On note au niveau de chaque compartiment 3, la présence d'un appareil 11 qui
permet de casser les bulles pouvant se créer, lorsque le liquide introduit
débouche dans
le récipient 3. Cet appareil 11 est essentiellement constitué d'une chambre 12
qui est
séparée du volume du compartiment d'arrivée 3 par l'intermédiaire d'un orifice
13,
dont les dimensions sont plus réduites que le compartiment 3 ou que la chambre
13. De
ce fait, toute bulle qui se forme au niveau de cet orifice 13 comprend une
quantité de
liquide qui n'est pas suffisante pour accepter l'augmentation de section de la
chambre
12. Les bulles vont donc exploser dans cette chambre 12.
Dans le cas de l'utilisation verticale de la carte, le liquide présent dans
les bulles
3o descend au fond du compartiment 3 après l'explosion de la bulle. Il n'y a
donc pas de
perte en ligne et la précision de remplissage du compartiment s'en trouve
améliorée.



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Ceci est particulièrement valable dans le cas d'utilisation de liquides
biologiques qui
contiennent des détergents comme le Triton X100 (marque déposée), le Tween 20
(marque déposée), le SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) ou le Lauryl Sulfate de
Lithium ou
Sodium et qui ont tendance à mousser. Il apparaît clairement sur le dessin de
la figure 1
que des arêtes vives sont présentes au niveau de l'orifice 13, présent entre
le
compartiment 3 et la chambre 12 pour favoriser l'éclatement des bulles.
Au niveau de ladite chambre 12, on remarque également la présence d'un canal,
qui est en fait référencé 6 sur la figure 3, dont on ne voit que le point
d'intersection 7
existant entre ce canal 6 et le compartiment 3, ou plus exactement entre le
canal 6 et
l0 l'appareil permettant de casser les bulles 11. Néanmoins, on peut tout à
fait imaginer
que chaque compartiment 3 ne comporte pas d'appareil pour casser les bulles I
1 et que
ce point d'intersection 7 soit directement présent dans le récipient 3.
Du fait de l'utilisation verticale de la carte 1, comme il a été précisé ci-
dessus,
l'appareil 11 est situé en position supérieure au compartiment 3. De même, le
point
d'intersection 7 est situé en position supérieure de l'appareil 11. Cette
configuration
permet lors du remplissage d'un compartiment 3 d'éviter le remplissage du
volume
tampon qui y est associé. On remarque enfin sur cette figure, la présence en
partie
inférieure de chaque compartiment 3 d'une ouverture de sortie, également
appelée
vanne de sortie 19. Des vannes utilisables dans la présente invention existent
dans l'état
2o de la technique, et également la demande de brevet déposée par la
demanderesse en
date du 8 septembre 1998, sous le numéro de dépôt FR98/11383, dont le contenu
de la
description est considéré comme incorporé dans la présente demande, et dont le
titre est
le suivant : « Dispositif permettant des réactions, système de transfert entre
dispositifs
et procédé de mise en aeuvre d'un tel système ».
La présence de vanne, que ce soit au niveau de l'introduction 2 ou de la
sortie
19, permet de contrôler le mouvement de l'échantillon liquide introduit. Dans
un mode
particulier de réalisation, où il est nécessaire de chauffer un compartiment
pour
favoriser une réaction chimique ou biologique à des températures comprises par
3o exemple entre 30 et 120 °C et avantageusement entre 40 et
95°C, la présence de vannes
permet de limiter les phénomènes d'évaporation qui peuvent conduire à une



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modification du volume dans le compartiment induisant un chauffage non
contrôlé des
réactifs ou un problème de contamination dans un autre compartiment. Un autre
avantage du volume tampon, dans ce mode particulier de réalisation incluant
une étape
de chauffage, est d'absorber les variations de pression dues au chauffage
rendant non
nécessaire la présence d'un évent sur la carte d'analyse et donc réduisant les
risques de
contamination. Pour cela il est préférable que le volume tampon soit isolé
thermiquement ou bien positionné à un endroit de la carte où le transfert
thermique dû
au chauffage du compartiment réactionnel qui lui est associé soit minimisé
Bien entendu, on peut imaginer un canal ou plusieurs canaux permettant
lo d'amener le liquide au niveau de l'ouverture d'introduction 2 et également
au moins un
canal d'évacuation au niveau de l'ouverture de sortie 19, ces canaux associés
pouvant
être intégrés à ladite carte d'analyse 1, et permettre l'envoi du liquide vers
d'autres
zones de la carte ou d'autres cartes, où d'autres traitements et/ou réactions
pourront être
opérés.
Sur la figure 2, l'autre face de la carte d'analyse est représentée. Le point
commun entre ces figures 1 et 2 réside dans la présence également du canal 6
qui est
symbolisé sur cette face par le point d'intersection 8. Ce point 8 est le
point
d'intersection présent entre le volume tampon 5 et le canal 6. Ce canal 6 est
bien
représenté sur la figure 3. En ce qui concerne la figure 2, on remarque que le
volume
tampon est d'un volume assez important, c'est-à-dire au moins égal au volume
de
chaque compartiment d'arrivée 3, même lorsque le volume de ce compartiment 3
est
associé avec le volume de son canal primaire d'amenée 4. Sur cette figure 2,
la forme
du volume tampon est sensiblement rectangulaire mais d'autres formes
pourraient être
choisies sans affecter la fonction de ce volume tampon. Ce volume tampon peut
varier
entre 1 et 5000 microlitres avantageusement entre 5 et 2000 microlitres et
préférentiellement entre 10 et 1000 microlitres. Le volume du compartiment 3
peut
varier sensiblement dans les mêmes proportions. A titre d'exemple, dans le cas
de la
figure 2, un volume tampon, défini par un parallélépipède rectangle de 30
millimètres
(mm) sur 10 mm et de profondeur de 1 mm, est représenté. Les languettes de
rigidification ne modifient pas sensiblement le volume. Le canal traversant 6
ou le canal



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d'amenée 4 peut être de section, carrée rectangulaire, ovale ou circulaire.
Par exemple,
un canal traversant 6 de section circulaire de diamètre compris entre 0,1 et 4
mm et
avantageusement entre 0,3 et 2 mm est adapté au volume tampon décrit dans la
figure
2. Dans cette configuration et toujours à titre d'exemple, le canal primaire
d'amenée 4
5 peut varier dans les mêmes proportions.
Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, on remarque que la carte d'analyse
1
est de forme plate, c'est-à-dire qu'elle comporte deux faces, une face 9 où
est implanté
le compartiment 3 et une face 10 où est implanté le volume tampon 5. Le lien
entre ces
l0 deux éléments 3 et 5 réside dans la présence du canal 6 qui est un canal
traversant. Le
canal est relié au compartiment 3, et plus particulièrement à l'appareil pour
casser les
bulles 11, par l'intermédiaire d'un point d'intersection 7 et au volume tampon
5 par
l'intermédiaire d'un point d'intersection 8, déjà définis précédemment. Les
deux faces
9 et 10 sont recouvertes par une cloison ou un film flexible 14 qui délimite
les
différents volumes.
La nature du film flexible peut varier en fonction de la nature de la carte
d'analyse et des fluides testés notamment pour des raisons de compatibilité.
Par
exemple, un film polymère TPX (polyméthylepentène) ou BOPP (polypropylène bi-
orienté) permet de réaliser des tests biologiques. La fixation de ces films
peut être
réalisée par collage (enduction de colle comme par exemple les colles
silicones sur le
film) ou par soudure. Un exemple de BOPP adhésif est fourni par la société
BioMérieux Inc (St Louis, MO, USA) sous la référence 022004-2184.
Les dimensions du volume tampon 5 étant assez importantes, il peut être
nécessaire d'ajouter des languettes de rigidification 16, comme cela est
représenté aux
figures 2 et 3. Au niveau du compartiment 3, on remarque que l'introduction du
liquide
dans ledit compartiment 3 s'effectue par l'intermédiaire d'un moyen de
drainage 20 qui
consiste en une pente due à une forme du fond dudit compartiment 3. Cette
forme
particulière permet d'utiliser la capillarité lorsque le liquide débouche
ledit
compartiment et ainsi de faciliter le déversement du liquide dans ce
compartiment 3.



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Comme on le voit maintenant sur la figure 4, le volume tampon peut être
constitué de formes différentes. Par rapport à la figure 2, on note une
nouvelle fois la
présence des points d'intersection 8 entre le volume tampon 15 et le canal
traversant 6
non représenté sur cette figure.
Dans le cas de la figure 4, chaque volume tampon 15 est constitué d'un canal
qui comporte une longueur, un volume et une forme adaptés permettant de
contrôler la
perte de charge au niveau de chaque compartiment 3. De ce fait, il est
possible de jouer
soit sur le diamètre du canal soit sur le nombre de virages soit enfin sur la
longueur de
chacun de ces canaux pour moduler cette perte de charge. Les dimensions du
canal
constituant le volume tampon 15 sont définies par l'homme du métier. Les
dimensions
données précédemment pour les canaux 6 et 4 sont utilisables mais
avantageusement,
une réduction de taille sur tout ou partie du canal pour augmenter l'effet
perte de charge
sera applicable comme par exemple une section demi-circulaire de diamètre 0,02
à 0,6
mm et préférentiellement de 0,2 à 0,4 mm.
C'est d'ailleurs le même état d'esprit qui a engendré la forme des canaux
primaires d'amenée 4 représentés sur la figure 1.
Une chaîne de réaction est en fait constituée d'un canal primaire d'amenée 4
associé à un compartiment 3, éventuellement à un appareil permettant de casser
les
bulles 11, à un canal traversant 6 et à un volume tampon 5 ou 15, qui peut
avoir
2o différentes formes:
L'objectif de la présente invention est également de permettre un remplissage
identique de chaque compartiment 3. Pour ce faire, il est nécessaire que la
forme de
chaque canal primaire d'amenée 4 en combinaison avec le volume tampon 5 ou le
volume et la forme du volume tampon 15 soient calculés pour avoir une perte de
charge
identique au niveau de chaque compartiment 3. De ce fait, lorsque le liquide
sera
introduit au niveau de l'ouverture 2, la répartition sera totalement
équilibrée dans
chaque compartiment 3. Ceci est particulièrement intéressant dans le domaine
de la
biologie où la micro-fluidique qui est utilisée sur les cartes d'analyse peut
entraîner, par
3o endroit, des phénomènes de rétention de liquide. Le calcul et la bonne
prise en compte



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de ces phénomènes de capillarité et de perte de charge font qu'il est possible
d'obtenir
des volumes identiques dans chaque compartiment 3.
Selon des modes de réalisation représentés sur la figure 4, il est possible de
relier les volumes tampon entre eux. Ainsi, les extrémités libres des volumes
tampon 15
se rejoignent au niveau de l'ouverture 17 du volume tampon 15 sur l'extérieur
où est
située la vanne 18.
Selon un mode de réalisation non représenté sur les figures, il est également
possible que l'ensemble des canaux 6 se rejoignent tous dans le même volume
tampon.



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REFERENCES
1. Carte d'analyse
2. Ouverture d' introduction ou vanne d' introduction
3. Compartiment d'arrivée
4. Canal primaire d'amenée
5. Volume tampon
6. Canal ou canal traversant
l0 7. Point d'intersection entre le compartiment 3 et le canal 6
8. Point d'intersection entre le volume tampon 5 et le canal 6
9. Face de la carte 1 où est implantée le compartiment 3
10. Face de la carte 1 où est implantée le volume tampon 5
11. Appareil permettant de casser les bulles
12. Chambre de l'appareil 11
13. Orifice présent entre le compartiment 3 et la chambre 12
14. Film flexible
15. Volume tampon
16. Languette de rigidification
17. Ouverture du volume tampon 15 sur l' extérieur
18. Vanne associée à l'ouverture 17
19. Ouverture de sortie ou vanne de sortie
20. Moyen de drainage d'un liquide

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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(86) PCT Filing Date 2000-03-09
(87) PCT Publication Date 2000-09-14
(85) National Entry 2001-08-28
Dead Application 2004-03-09

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Abandonment Date Reason Reinstatement Date
2003-03-10 FAILURE TO PAY APPLICATION MAINTENANCE FEE

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Application Fee $300.00 2001-08-28
Registration of a document - section 124 $100.00 2001-09-27
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Abstract 2001-08-28 2 98
Representative Drawing 2001-12-20 1 9
Claims 2001-08-28 4 136
Drawings 2001-08-28 2 35
Description 2001-08-28 13 622
Cover Page 2001-12-28 1 44
PCT 2001-08-28 12 559
Assignment 2001-08-28 3 126
Correspondence 2001-12-20 1 36
Assignment 2001-09-27 2 74
PCT 2001-08-29 6 270
Prosecution-Amendment 2001-08-29 4 174