Title:
DEVICE FOR ANALYSING FLUIDS COMPRISING A SMALL-SIZE WAFER FOR FLUID CIRCULATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/048407
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a device for biological analysis, synthesis or preparations comprising: a small-size analysis wafer wherein are introduced at least two chemical or biological substances; and an electronic control device for housing said wafer. The invention is characterised in that the wafer comprises a propellant fluid intake, an outlet for said fluid, and at least a bleeding orifice, connected by channels to a plurality of reservoirs, valves and, preparation chambers, said elements having a hollow structure in at least one surface of a rigid substrate and being hermetically sealed by an elastically deformable covering film forming, at right angle with the valves, closure and opening membranes for said valves, and the electronic device comprises a continuous source of a propellant fluid, an electronic circuit for controlling a process closing and opening of the valves by pressing/releasing actuators on the closure membranes so as to isolate a specific amount Q1 of a first substance, a specific amount Q2 of a second substance, eliminate through a bleeding the excess amounts of each substance, displace them to zones of mixture or reactions, then to a detection or sampling zone.
Inventors:
RENAUD PHILIPPE (CH)
DONZEL ALAIN (CH)
GEHRIGER DANIEL (CH)
MAGGINI RONNY (CH)
DONZEL ALAIN (CH)
GEHRIGER DANIEL (CH)
MAGGINI RONNY (CH)
Application Number:
PCT/EP2000/011712
Publication Date:
July 05, 2001
Filing Date:
November 23, 2000
Export Citation:
Assignee:
SCITEC RES SA (CH)
RENAUD PHILIPPE (CH)
DONZEL ALAIN (CH)
GEHRIGER DANIEL (CH)
MAGGINI RONNY (CH)
RENAUD PHILIPPE (CH)
DONZEL ALAIN (CH)
GEHRIGER DANIEL (CH)
MAGGINI RONNY (CH)
International Classes:
B01J19/00; B01L3/00; G01N1/00; B01L9/00; C40B60/14; (IPC1-7): F16K7/14; B01J19/00; B01L3/00; G01N1/00
Domestic Patent References:
| WO1998022625A1 | 1998-05-28 |
Foreign References:
| US5833926A | 1998-11-10 | |||
| EP0420296A1 | 1991-04-03 | |||
| US5863502A | 1999-01-26 | |||
| US5863801A | 1999-01-26 | |||
| US5325889A | 1994-07-05 |
Attorney, Agent or Firm:
I, C. B. (Ingénieurs Conseils en Brevets SA Rue des Sors
7 Marin, CH)
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Claims:
REVENDICATIONS
| 1. | Dispositif d'analyses biologiques, de synthèses ou de préparations comprenant : une plaquette d'analyse de petites dimensions dans laquelle sont introduits au moins deux substances chimiques ou biologiques, et un appareil électronique de commande à recevoir ladite plaquette, caractérisé en ce que ladite plaquette comprend une arrivée d'un fluide propulseur, une sortie dudit fluide, et au moins un orifice de purge, reliés par des canaux à une pluralité de réservoirs, de valves et, de chambres de préparation, lesdits éléments étant structurés en creux dans au moins une face d'un substrat rigide et étant hermétiquement obturés par une feuille de recouvrement élastiquement déformable formant, au droit des valves, des membranes d'obturation ou d'ouverture desdites valves, et en ce que l'appareil électronique comprend une source continue d'un fluide propulseur, un circuit électronique permettant de gérer un processus de fermeture/ouverture des valves par pression/relâchement d'actionneurs sur les membranes d'obturation de façon à isoler une quantité déterminée d'une première substance, une quantité déterminée Q2 d'une deuxième substance, à éliminer à travers une purge les quantités superflues de chaque substance, à les déplacer vers des zones de mélange ou de réaction, puis jusqu'à une zone de détection ou de prélèvement. |
| 2. | Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide propulseur est un gaz et en ce que la plaquette comprend outre des barrières hydrophobes. |
| 3. | Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil électronique des moyens de mesure et d'interprétation d'un signal représentatif d'un paramètre chimique ou biologique de I'analyse, de la synthèse ou de la préparation effectuée au moyen de la plaquette. |
| 4. | Dispositif d'analyse selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les quantités déterminées Q1, Q2 sont mesurées dans des branches de dosage de la plaquette dont les sections et longueurs définissent lesdites quantités, lesdites branches étant délimitées par des noeuds de canaux à travers lesquels est injecté le fluide propulseur pour éliminer le surplus de chaque substance jusqu'à un orifice de purge. |
| 5. | Dispositif d'analyse selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ttes des branches de dosage sont reliées à un noeud d'où part un unique canal, allant jusqu'à une barrière hydrophobe et, sur lequel est interposée une valve permettant de dériver dans une branche de mélange de diamètre très inférieur audit canal les quantités Q1 et Q2 jusqu'à la zone de détection. |
| 6. | Dispositif d'analyse selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ttes des branches de dosage sont reliées à un noeud d'où partent deux canaux pourvus de valves permettant de séparer les circulations de liquides dans les zones de dosage des quantités Q1 et Q2 et la circulation du mélange dans la branche de mélange et dans la zone de détection. |
| 7. | Dispositif d'analyse selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque branche de dosage des quantités Q1 et Q2 est formée de deux canaux séparés par une valve permettant d'éliminer successivement les surplus de fluide à analyser ou de réactif, en queue côté réservoir et en tte côté zone de mélange, par des canaux reliés à un orifice de purge. |
| 8. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone mélange de la plaquette est formée par une branche d'un canal configurée en serpentin. |
| 9. | Dispositif d'analyse selon la revendication 2, caractérisé en ce que les canaux de la plaquette reliant la zone de détection et la zone de mélange sont obturés à une extrémité par une barrière hydrophobe du côté de la zone de détection et reliés à l'autre extrémité à un orifice de purge pour élimination du mélange, pour contrôles ou pour analyses complémentaires. |
| 10. | Dispositif d'analyse selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat comporte une structuration sur ses deux faces, et en ce que les canaux, réservoirs, valves, filtres, chambres et barrières hydrophobes peuvent tre reliés si nécessaire à la circulation des liquides et du fluide p propulseur par des passages traversants, ledit substrat comportant alors deux feuilles de recouvrement. |
| 11. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un réservoir de la plaquette d'analyse destiné à une substance chimique ou biologique est relié à un canal débouchant en dehors de ladite plaquette, ledit canal étant obturé par un bouchon à travers lequel peut tre injecté ladite substance. |
| 12. | Dispositif d'analyse selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins un canal d'une branche de dosage comporte en outre une valve supplémentaire reliée à son entrée et à sa sortie à un canal dérivé de section très inférieure à celle dudit canal, ledit canal permettant de faire varier le rapport entre les quantités Q1 et Q2. |
| 13. | Dispositif d'analyse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal prolongeant la branche de mélange du côté de l'orifice de purge comprend un embranchement pourvu d'une valve prolongé par un canal allant jusqu'à un autre orifice de purge permettant d'extraire de la plaquette par un circuit indépendant le mélange analysé pour contrôles ou pour analyses complémentaires. |
| 14. | Dispositif d'analyse selon les revendications 4,7 et 9 caractérisé en ce que tout ou partie des canaux de purge sont reliés à un réservoir"de stockage"obturé par une barrière hydrophobe. |
| 15. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de détection de la plaquette est précédée d'une valve additionnelle et d'une chambre de préparation. |
| 16. | Dispositif d'analyse selon la revendication 15, caractérisé en ce que la chambre de préparation est pourvue de moyens de chauffage et de contrôle de la température pendant une durée déterminée avant l'ouverture de la valve permettant au mélange d'entrer dans la zone de détection. |
| 17. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette est formée par un substrat en un matériau plastique tel que PMMA, structuré par injection dans un moule et par au moins une feuille de recouvrement en un matériau plastique élastiquement déformable et transparent, tel que le PE/PET, ladite feuille de recouvrement étant thermosoudée sur toute la surface dudit substrat. |
| 18. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette d'analyse comprend en outre une pince séparable permettant de fermer les valves d'accès/sortie des réservoirs de fluide biologique et de réactif avant mise en place de ladite plaquette dans l'appareil de mesure. |
| 19. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que les actionneurs sont formés par des doigts agissant sur les membranes d'obturation des valves, lesdits doigts étant actionnés par des moyens pneumatiques ou électromagnétiques en fonction des signaux reçus du circuit électronique. |
| 20. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide propulseur est de I'air provenant d'un compresseur. |
| 21. | Dispositif d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide propulseur est un gaz inerte sous pression, tel que l'azote. |
| 22. | Dispositif d'analyse selon les revendications 20 ou 21, caractérisé en ce que le gaz propulseur est maintenu à une pression constante comprise entre 0,2 et 1 bars. |
| 23. | Procédé d'analyse biologique avec un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : introduire dans un premier réservoir un échantillon de fluide biologique à analyser ; introduire dans un deuxième réservoir un réactif spécifique du paramètre biologique à mesurer ; faire circuler le fluide biologique et le réactif dans la plaquette pour mesurer des quantités déterminées Q1 et Q2 en éliminant les surplus de fluide et de réactif à travers des purges, et faire circuler les quantités Q1 et Q2, d'abord jusqu'à une zone de mélange, puis jusqu'à une zone de détection. |