Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif fluidique du type micro-fluidique, utilisable à titre d'exemple dans des systèmes ou dispositif du type"laboratoire sur puce" (en anglais"lab-on-a-chip"). Aujourd'hui, aux fins de différentes applications médicales, pharmaceutiques, biologiques et chimiques, la micro-fluidique est un domaine technique en développement. En simplifiant, il s'agit de traiter des liquides, gaz, et solides le cas échéant, dans des dispositifs ou structures dont l'unité de volume est comprise entre 1 nano litre et 1 microlitre. A cette échelle, il est en conséquence requis ou préféré d'exclure toute pièce du type mécanique, en particulier avec pièce mobile, et à titre d'exemple la thermo-pneumatique est retenue comme principe d'actionnement ou moteur, en particulier pour la circulation de liquide dans de tels systèmes.

Les principales fonctions requises à une échelle bien supérieure pour traiter des liquides et des gaz ont été conçues et développées pour tre adaptées à l'échelle micro-fluidique.

S'agissant tout d'abord des valves ou vannes, ou plus généralement des moyens permettant tout contrôle du débit d'un liquide, différentes solutions mettant en oeuvre des microbulles de gaz ou vapeur ont été proposées. On se référera à titre d'exemple aux publications suivantes : A) Y. S-Leung Ki, M. Kharouf, HTG Van Lintel, M. Haller, Ph.

Renaud, Bubble Engineering Valving applications, IEEE-EMBS, 200,390-393 B) Alexandros P. Papavasilliou, Doran Liepmann, Albert P. Pisano, Electrolysis-Bubble Actuated Gate Valve, Solid-State Sensor and Actuator Workshop, 2000,48-51

S'agissant de la fonction pompage d'un liquide et plus généralement de l'augmentation de la pression d'un dit liquide, on citera à titre d'exemple les publications suivantes : C) Jr-Hing Tsai et Liwei Lin, A thermal bubble actuated micro nozzle-diffuser pump, 14th IEEE Inter. Conf. On MEMS 2001,409-412 D) K. Handique, D. T. Burke, C. H. Mastrangelo, and M. A. Burns, On-Chip thermopneumatic pressure for discrete drop pumping, Analytical chemistry, Vol. 73, n°8, 2001,1831-1838 ; cf. US-C-6 130 098 et US-A 2002/01 0492 S'agissant encore du mélange de deux composants, et par exemple de deux liquides, on se référera à l'ouvrage suivant : E) Wolfgang Ehrfeld, Wolker Hessel, Holger Lowe, Microreactors, New Technology for Modern Chemistry, Wiley-VCH, 2000,41-83.

Conformément à US-C-6 193 471, on a décrit un dispositif fluidique permettant de former et transporter des volumes prédéterminés d'un liquide. A cette fin, selon un mode d'exécution décrit par référence à la figure 7, on dispose d'une section fluidique comprenant, en série, une chambre de réserve, une première cavité de stockage, une portion de conduit capillaire, et une deuxième cavité de stockage. La chambre de réserve et les deux cavités de stockage sont en communication avec une source extérieure de pression. Pour former et transporter un volume prédéterminé de liquide : - à partir de la chambre de réserve, on remplit en liquide la portion de conduit capillaire, au travers de la première cavité de stockage, et en s'arrtant à la deuxième cavité de stockage ; la portion de conduit capillaire entre les deux cavités de stockage définit le volume prédéterminé de liquide, - en augmentant la pression dans la première cavité de stockage, on retourne le liquide dans la chambre de réserve, en isolant le volume prédéterminé de liquide entre deux ménisques situés respectivement au niveau des deux cavités de stockage, - en augmentant la pression dans la première cavité de stockage, le volume prédéterminé et isolé de liquide se trouve transféré au-delà et au travers de la deuxième cavité de stockage.

Conformément à US-C-6 193 471, la formation et le transport d'un volume isolé de liquide sont obtenus par le contrôle différencié par l'extérieure d'une pression, respectivement dans la chambre de réserve et dans les cavités

de stockage, ces moyens de contrôle, particulièrement complexes, étant représentés par exemple par référence aux figures 13 et 14.

Conformément à US-C-4 676 274, on décrit un dispositif micro- fluidique constitué par un arrangement de conduits capillaires, comportant différents clapets capillaires, sans pièce mobile, agencés chacun pour générer une surpression à l'interface entre un gaz de contrôle et un liquide d'intért, ou ménisque. Par le pilotage extérieur du gaz de contrôle, vers ou hors du dispositif fluidique, au niveau des différents clapets capillaires, on peut faire circuler, ou"pomper", le liquide d'intért selon tout processus préétabli.

Conformément à US-C-6 117 396, on a décrit un dispositif micro- fluidique permettant de distribuer des volumes prédéterminés d'un liquide d'intért, à partir d'un seul et mme conduit d'entrée, grâce à une source externe de gaz, injecté dans ledit dispositif pour déplacer lesdits volumes prédéterminés.

Dans un dispositif micro-fluidique du type de ceux précédemment définis ou décrits, la présente invention concerne spécifiquement la fonction suivante, à savoir l'isolement dans une cavité opératoire d'un volume de liquide remplissant celle-ci, éventuellement avec agitation dudit volume dans ladite cavité.

La présente invention a pour objet de réaliser cette fonction avec des moyens fluidiques particulièrement simples.

A cette fin, un dispositif fluidique selon la présente invention, agencé à partir d'un ou plusieurs composants, par exemple à partir d'un support comprend : - une cavité opératoire - au moins deux conduits, par exemple d'entrée et de sortie d'un liquide d'intért, communiquant avec la cavité opératoire, respectivement par l'intermédiaire de deux organes sans pièce mobile, du type vanne, permettant le contrôle de la cavité opératoire - deux chambres de piégeage d'un gaz, par exemple de l'air, communiquant uniquement et respectivement avec les deux conduits, par deux canaux de liaison distincts respectivement des deuxdits conduits - des moyens d'échange thermique avec l'une et/ou l'autre chambre de piégeage, afin de contrôle la pression du gaz dans l'une et/ou l'autre dite chambre de piégeage.

Par conséquent, selon la présente invention, de part et d'autre de la cavité opératoire, un conduit d'entrée ou sortie et un canal de liaison avec une chambre de piégeage communiquent, directement ou indirectement, avec un mme organe sans pièce mobile, du type vanne, disposé sur la cavité opératoire. Autrement dit, undit canal de liaison se trouve branché sur un conduit d'entrée ou sortie, par exemple par l'intermédiaire d'une chambre d'expansion, comme décrit ou défini ci-après.

A titre d'exemple, les conduits considérés par la présente invention sont capillaires, au sens où, vis-à-vis d'un liquide prédéterminé, ils sont susceptibles de contenir ce dernier selon une certaine hauteur à l'encontre de la gravité. A titre d'illustration, de tels conduits ont une section dont la dimension transversale (ou diamètre) n'excède pas 1,5 mm, par exemple de l'ordre de 500 um.

Lorsque, selon la présente invention, on envisage une"cavité", ou "chambre", la forme et/ou les dimensions de celle-ci la différencient d'un conduit, au sens où en suivant une dimension, par exemple dans le sens de circulation du liquide, la ou les autre dimensions de la cavité ou chambre sont supérieures à celle, par exemple transversale, d'un conduit.

Un dispositif selon la présente invention constitue, par l'intermédiaire des chambres de piégeage, un système thermo-pneumatique, au sens où seuls des actionnements thermiques permettent de contrôler la pression et/ou le volume du gaz dans les chambres de piégeage.

Préférentiellement, le dispositif comprend, de part et d'autre de la cavité opératoire, deux moyens d'isolement disposés respectivement sur les deux conduits, par exemple d'entrée et de sortie, agencés chacun pour prendre deux positions, à savoir une position établissant une communication d'undit conduit avec l'extérieur, et une autre position isolant ledit conduit de l'extérieur.

En isolant le dispositif vis-à-vis de l'extérieur, grâce aux deux moyens d'isolement en position fermée, ledit dispositif devient un système thermo- dynamique fermé, en particulier vis-à-vis du gaz qu'il contient, piégé dans les chambres de piégeage.

Préférentiellement, un dispositif selon la présente invention comprend deux chambres d'expansion disposées chacune entre ladite cavité opératoire et chaque conduit, chaque chambre communiquant d'un côté avec ledit conduit par un premier clapet capillaire sans pièce mobile, s'opposant à tout passage liquide capillaire, s'opposant à tout passage liquide vers ladite

chambre, et de l'autre côté avec ladite cavité par un second clapet capillaire, s'opposant à tout passage liquide vers la dite chambre.

A titre d'exemple, les deux canaux de liaison relient chacun une chambre de piégeage avec une chambre d'expansion. Et chaque chambre d'expansion constitue la jonction entre un conduit d'entrée ou sortie et un canal de liaison avec une chambre de piégeage, de chaque côté de la cavité opératoire.

Les moyens de contrôle de la pression et/ou du volume du gaz dans l'une et/ou l'autre chambre de piégeage sont : - deux sources chaudes en relation d'échange thermique avec respectivement les deux chambres de piégeage, - ou une seule source chaude, en relation d'échange thermique avec les deux chambre de piégeage.

Par"source chaude", on entend toute source susceptible de délivrer et/ou recevoir de la chaleur.

Chacune de ces sources chaudes peut tre une résistance intégrée sur le capot du dispositif fluidique, par exemple une résistance en platine réalisée par photolithographie, sur un capot en verre, alignée en vis-à-vis de l'une ou l'autre chambres de piégeage lors de l'assemblage du capot avec le support. Cette résistance peut tre de l'ordre de 25 à 50 ohms.

Chacune de ces sources chaudes peut tre un émetteur d'un rayonnement, par exemple infra-rouge, susceptible d'tre absorbé par le gaz présent dans les chambres de piégeage.

Selon un autre mode de réalisation, il peut tre avantageux de ne disposer que d'une source chaude, alternativement disposée en vis-à-vis de l'une puis de l'autre chambre de piégeage.

La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 représente, de manière schématique, un dispositif fluidique conforme à la présente invention ; - les figures 2 et 3 représentent, toujours de manière schématique, deux phases d'utilisation du dispositif selon la figure 1, permettant d'isoler ou confiner un volume d'un liquide d'intért dans la cavité opératoire, appartenant audit dispositif ; - les figures 4 à 6 représentent de manière schématique respectivement trois modes d'exécution de tout clapet capillaire appartenant à

un dispositif selon l'invention, et à titre d'exemple disposé au niveau de la jonction entre un canal de liaison et une chambre d'expansion appartenant au dispositif selon la figure 1 ; - les figures 7 et 8 représentent respectivement deux phases d'utilisation du dispositif représenté à la figure 1, pour agiter le contenu de la cavité opératoire appartenant audit dispositif.

- les figures 9 à 11 représentent un autre mode d'exécution dit"à seuil", d'une chambre d'expansion appartenant à un dispositif selon la figure 1, les figures 9 à 11 représentant schématiquement et respectivement trois phases du pilotage thermique d'une telle chambre d'expansion ; - la figure 12 représente un mode d'exécution de la cavité opératoire d'un dispositif fluidique conforme à la présente invention ; - la figure 14 représente un dispositif selon la présente invention, modifié pour mettre en oeuvre le format d'immuno-essai schématisé à la figure 13.

Conformément à la figure 1, un dispositif selon l'invention est réalisé au moyen de micro-technologies, permettant d'obtenir dans tout support plat, par exemple une structure creuse représentée schématiquement à grande échelle sur la figure 1. Au rang de ces micro-technologies, on peut citer la gravure chimique ou avec un plasma d'un support en silicium ou verre, l'usinage, le moulage à chaud ("hot-embossing"), et l'injection ou l'ablation par faisceau laser d'un support plan, par exemple en matière plastique, telle qu'un polycarbonate. En pratique, on part du support plan ; à partir de l'une de ces faces on obtient la structure creuse représentée schématiquement à la figure 1, et on obture cette dernière, avec étanchéité, par l'intermédiaire d'au moins une plaque ou film de fermeture venant en regard de la face du support dans laquelle la structure creuse a été réalisée, et scellée ou collée contre ledit support, un capotage approprié revtissant l'ensemble si nécessaire.

De manière générale, par référence à la figure 1, la structure creuse définit dans le support (12) un dispositif fluidique (1) comprenant : - une cavité opératoire (3) ou micro-réacteur, - au moins deux conduits (41,42), par exemple d'entrée (41) et de sortie (42), d'un liquide d'intért (non représenté sur cette figure), communiquant indirectement avec la cavité opératoire (3), - deux chambres de piégeage (81) et (82) d'un gaz, par exemple de l'air, communiquant respectivement, uniquement et indirectement avec les

deux conduits (41,42), par les deux chambres d'expansion (61) et (62) définies ci-après et deux canaux de liaison (91,92) respectivement, les deux chambres (81 et 82) étant en relation d'échange thermique chacune avec une source chaude (21,22), - deux chambres d'expansion (61) et (62), disposées chacune entre ladite cavité opératoire (3) et chaque conduit (41) ou (42), chaque chambre communiquant d'un côté avec undit conduit (41) ou (42) par un premier clapet capillaire (71) ou (72), c'est-à-dire un clapet sans pièce mobile, du type restriction capillaire, s'opposant à tout passage liquide vers ladite chambre d'expansion, et de l'autre côté avec la cavité opératoire (3), par un second clapet capillaire (51) ou (52), tel que défini précédemment, s'opposant à tout passage liquide vers la chambre d'expansion, - les deux canaux de liaison (91,92) reliant chacun une chambre de piégeage (81) ou (82) avec une chambre d'expansion (61) ou (62), - deux clapets capillaires (101) et (102) tels que définis précédemment, par lesquels les canaux de liaison (91,92) communiquent respectivement avec les chambres d'expansion correspondantes (61) et (62), ces deux clapets capillaires s'opposant à tout passage liquide vers les chambres de piégeage (81) et (82) respectivement, - deux moyens d'isolement (201 et 202), disposés respectivement sur les deux conduits (41 et 42), de part et d'autre de la cavité opératoire (3), agencés chacun pour prendre deux positions, à savoir une position ouverte établissant une communication d'undit conduit avec l'extérieur, et une position fermée isolant ledit conduit de l'extérieur.

Par"clapet capillaire", et par référence à titre d'exemple au clapet représenté de manière agrandie sous la référence (71) à la figure 3, on entend un clapet sans pièce mobile, constitué par une restriction de type capillaire, s'opposant à tout passage liquide dans un sens donné, par exemple vers la chambre d'expansion (61) concernant le clapet (71), à la figure 3. En pratique un tel clapet capillaire est agencé pour générer une interface entre un gaz, par exemple de l'air résiduel, et un liquide, par exemple le liquide d'intért, interface appelée en pratique ménisque, ce dernier générant une surpression s'opposant en général à tout passage liquide au-delà du clapet, bien entendu en deçà d'une pression donnée, ou seuil de pression.

En pratique, l'obtention et la reproductibilité d'un tel ménisque dépendent de nombreux facteurs, au rang desquels on peut citer :

- la géométrie des bords ou parois au niveau desquels le ménisque est obtenu, -la mouillabilité du liquide, et/ou sa tension superficielle par rapport au matériau constituant lesdits bords ou parois, tout traitement approprié de ces derniers, par exemple de type hydrophobe ou hydrophile, étant en particulier à mme de modifier les propriétés précitées vis-à-vis du liquide.

Comme montré à titre d'exemple à la figure 1, mais aussi dans l'agrandissement de la figure 3, c'est la géométrie relative des bords ou parois qui est retenue pour générer tout clapet capillaire tel que défini précédemment fonctionnellement.

En pratique, compte tenu des micros-technologies mise en oeuvre, la cavité opératoire (3) constitue par exemple un micro-réacteur, ayant un volume de l'ordre de 0,1 pI, les chambres d'expansion (61) et (62) ayant un volume de l'ordre de 0, 03 ut, ainsi que les chambres de piégeage (81) et (82) ayant un volume de l'ordre de 0,03 ut à 0, 15 ut.

En pratique, un dispositif fluidique 1 tel que décrit précédemment est par ailleurs adapté (mais de manière non représentée) pour travailler dans un environnement technique lui apportant : - de la chaleur et/ou du froid, pour chauffer et/ou refroidir, d'une part l'ensemble du dispositif 1, et éventuellement séparément les chambres de piégeage (81) et (82) par des sources de chaleur et/ou de froid (21) et (22) en relation d'échange thermique uniquement et respectivement avec lesdites chambres (81) et (82) - une pression ou charge, à la sortie du dispositif, par exemple dans le conduit de sortie (42) - une source de pression ou charge, à l'entrée du dispositif, par exemple dans le conduit (41), en général supérieure à la pression de sortie, par exemple dans le conduit (42), et ce par tous moyens appropriés, telle qu'une hauteur de liquide plus haute que la hauteur de liquide à la sortie dudit dispositif, par exemple dans le cas d'un remplissage sous pression, ou par une seringue, elle-mme montée sur un pousse-seringue.

Pendant la phase active de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention, c'est-à-dire l'isolement de la cavité opératoire remplie avec le liquide d'intért, avec ou sans agitation, ledit dispositif est isolé de l'extérieur par les moyens 201 et 202, en position fermée, et constitue un système fermé en échange thermique avec les sources 21 et/ou 22.

Par construction, en fonction du support (12), de la géométrie et de la taille du dispositif fluidique (1), l'homme du métier retiendra et ajustera de nombreux paramètres, pour obtenir un fonctionnement stable et reproductible dudit dispositif. Au rang de ces paramètres, on peut citer : - la mouillabilité du ou des liquides mis en oeuvre par rapport à la surface interne du dispositif, considérée en particulier par sa géométrie et ses caractéristiques superficielles, - les pressions extérieures en amont et en aval du dispositif, c'est- à-dire au niveau des conduits d'entrée (41) et de sortie (42) respectivement, - les températures et les échanges de chaleur, ainsi que leur contrôle entre les différentes parties du dispositif.

La forme de la cavité opératoire (3) peut tre optimisée en fonction de l'application envisagée. La forme de capillaire, montrée à la figure 12, peut tre intéressante pour certaines réactions chimiques ; cette forme apparaît tre adaptée à une bonne agitation du liquide d'intért, pour obtenir une réaction plus homogène ou plus complète.

Le dispositif précédemment décrit est maintenant utilisé pour isoler ou confiner le contenu d'une cavité opératoire (3), selon le fonctionnement décrit ci-après.

Au départ, le dispositif (1) est vide, et les moyens d'isolement (201 et 202) en position ouverte, comme montré à la figure 2. II est donc par exemple rempli naturellement avec de l'air ambiant, sous la pression atmosphérique, ou sous une pression supérieure, selon les pressions d'entrée et de sortie du dispositif, comme indiqué précédemment.

Préférentiellement, par circulation forcée, par exemple au moyen d'une pompe externe, du liquide d'intért, à partir du conduit d'entrée (41) vers l'autre conduit de sortie (42), on remplit la cavité opératoire (3) et les chambres d'expansion (61) et (62), en retenant un gaz résiduel et donc de l'air ambiant dans les deux chambres de piégeage (81) et (82). L'air ambiant se trouve donc piégé dans les chambres (81) et (82) à une température dite de remplissage, identique ou différente de la température ambiante, et à une pression sensiblement égale à la pression de sortie, c'est-à-dire celle disponible dans le conduit (42).

Compte tenu des clapets capillaires (101) et (102) précédemment décrits, résultant de la construction du dispositif selon figure 1, le liquide présent dans les chambres d'expansion (61) et (62) est empché de pénétrer

dans les canaux de liaison (91) ou (92) vers les chambres de piégeage (81) et (82) respectivement.

Les figures 4 à 6 décrivent différentes formes possibles de clapet capillaire.

Les figures 4 et 5 illustrent un rétrécissement de la section du capillaire dans le cas d'un liquide mouillant. A l'inverse, dans le cas d'un liquide non mouillant, c'est un élargissement de la section du capillaire qui permet un blocage du ménisque au niveau du clapet (cf. figure 6).

La surpression ainsi obtenue au niveau d'un clapet capillaire tel que précédemment décrit permet d'avoir une exigence moins grande sur la valeur de la pression à appliquer au gaz résiduel.

Le clapet capillaire (101) ou (102) peut tre agencé selon l'un des modes d'exécution représenté schématiquement par les figures 4 et 5 respectivement. Selon la figure 4, une chicane (95) est disposée de manière oblique à la base du canal de liaison (91) et (92), dirigée vers la chambre de piégeage correspondante (81) ou (82). Selon la figure 5 une restriction est ménagée à la base du canal de liaison (91) ou (92).

Après circulation du liquide d'intért, on obtient donc l'état du dispositif représenté à la figure 2, dans lequel les conduits (41) et (42), les chambres d'expansion (61,62) et la cavité opératoire (3) se trouvent remplies.

On isole alors le dispositif, en plaçant en position fermée les moyens d'isolement (201 et 202), comme représenté à la figure 3.

Puis on porte le gaz résiduel dans les deux chambres de piégeage (81) et (82) à une température dite d'isolement, supérieure à la température précédemment appelée de remplissage, pour amener la pression dans les chambres de piégeage (81) et (82) à une valeur suffisante pour évacuer en totalité le liquide d'intért des deux chambres d'expansion (61) et (62), par les deux conduits (41) et (42) respectivement. Dès lors, les chambres d'expansion (61) et (62) se trouvent remplies avec deux bulles de gaz résiduel, isolant la cavité opératoire (3), vis-à-vis de toute fuite du liquide d'intért, et/ou de toute diffusion des particules contenues dans ledit liquide d'intért, vers les conduits (41) et (42), ou depuis lesdits conduits (41) et (42) vers ladite cavité (3).

Dans toute la description, par"particule", on entend tout élément discret, par exemple un élément porteur d'une information biologique, comme une particule chargée électriquement, magnétique, ou amagnétique, supportant une molécule biologique.

On aboutit ainsi à l'état du dispositif représenté à la figure 3, dans lequel la cavité opératoire (3) et les conduits (41) et (42) se trouvent remplis.

Dans cet état, le liquide est empché de pénétrer à partir des conduits (41) et (42), grâce au clapets capillaires (71) et (72) précédemment décrits, existant naturellement par construction du dispositif, ou spécifiquement agencés à cet effet. De la mme manière, à partir de la cavité opératoire (3), le liquide est empché de pénétrer dans les chambres d'expansion (61) et (62), respectivement grâce aux clapets capillaires (51) et (52).

Cette étape d'isolement peut tre effectuée selon des modalités différentes : - soit on chauffe l'ensemble du dispositif à la température dite d'isolement, et en pareil cas les deux bulles du gaz résiduel se forment simultanément dans les chambres (61) et (62), - soit on chauffe l'une après l'autre, les chambres de piégeage (81) et (82) respectivement avec les sources chaudes (21) et (22), et les deux bulles du gaz résiduel sont obtenues l'une après l'autre, dans les chambres d'expansion (61) et (62), - soit on chauffe l'ensemble du dispositif, en particulier pour la mise en oeuvre d'une réaction chimique au sein d'un mélange réactionnel dans la cavité opératoire (3), et on chauffe en plus, l'une après l'autre les chambres de piégeage (81) et (82).

S'agissant des chambres de piégeage (81) et (82), elles sont dimensionnées en sorte de contenir initialement un volume du gaz résiduel, qui, chauffé à la température dite d'isolement, occupe complètement ou partiellement les chambres d'expansion (61) et (62) respectivement.

Par ailleurs, ces mmes chambres (81) et (82) ont un rôle de compensation, lorsque du liquide remonte naturellement vers elles, au moment du refroidissement du dispositif, jusqu'à une température éventuellement plus faible que la température de remplissage. Dès que la température ré- augmente, le liquide retourne, sans capture à l'intérieur des chambres (81) et (82), vers les chambres d'expansion (61) et (62) respectivement.

Il est bien entendu que l'utilisation du dispositif fluidique (1), aux fins d'isoler ou confiner une cavité opératoire (3), décrite précédemment, peut tre faite sans chambres d'expansion (61) et (62).

Selon la description précédente, de manière particulièrement simple, et en particulier par un actionnement purement thermo-pneumatique,

en particulier thermo-dynamique du dispositif, on peut donc isoler un mélange réactionnel contre la diffusion vers l'extérieur de toutes particules ou espèces qu'il contient. Grâce à ce confinement, la concentration du mélange réactionnel n'est pas modifiée, ce qui peut tre indispensable au rendement et à l'intégrité de la réaction mise en oeuvre.

On décrit maintenant l'utilisation du mme dispositif fluidique (1) pour agiter le contenu de la cavité opératoire (3). Pour une telle utilisation : - les deux chambres d'expansion (61) et (62) sont sensiblement identiques, en particulier en volume, - les deux chambres de piégeage (81) et (82) sont sensiblement identiques, en particulier en volume, - et les deux chambres de piégeage (81) et (82) sont chauffées de manière localisée et indépendante grâce aux sources chaudes (21,22) respectivement.

Comme déjà décrit par référence à la figure 2, préalablement, par circulation du liquide d'intért à partir du conduit d'entrée (41) vers l'autre conduit de sortie (42), on remplit la cavité opératoire (3) et les deux chambres d'expansion (61) et (62), en retenant le gaz résiduel dans les deux chambres de piégeage (81) et (82), à une température prédéterminée, appelée précédemment de remplissage. Le dispositif se trouve donc dans l'état représenté schématiquement à la figure 2.

On isole le dispositif (1) avec les moyens (201 et 202) en position fermée.

A partir de la température de remplissage, on augmente la température du gaz résiduel dans l'une (81) et dans l'autre (82) des chambres de piégeage, à une température de référence ; cette augmentation de la température dans les chambres (81) et (82) est de préférence simultanée. Mais la température de référence dans la chambre (82) de piégeage a une valeur haute, supérieure à la valeur dite basse, dans l'autre chambre (81) de piégeage. Du fait de cet écart des températures de référence, respectivement dans les chambres (81) et (82), la chambre d'expansion (62) se trouve remplie complètement par une bulle du gaz résiduel, tandis que la chambre d'expansion (61) se trouve remplie partiellement par le mme gaz résiduel. Dès lors, d'une part une quotité (20) discrète du liquide d'intért demeure dans la chambre d'expansion (61), et d'autre part le gaz résiduel se trouve comprimé

du côté des chambres d'expansion (61) et de piégeage (81). On aboutit ainsi à l'état du dispositif représenté à la figure 7.

Entre les états du dispositif (1) représentés respectivement aux figures 2 et 7, le volume du liquide d'intért déplacé s'est écoulé vers les conduits d'entrée (41), et/ou de sortie (42). Si nécessaire, on peut chauffer le gaz résiduel présent dans la chambre de piégeage (81), puis le gaz résiduel présent dans la chambre de piégeage (82), ce qui facilite l'évacuation du liquide vers le conduit de sortie (42).

Puis on augmente, d'un incrément A t la température du gaz résiduel dans l'autre chambre de piégeage (81), à partir de la température de référence précédemment atteinte, tandis que la température de référence dans la chambre de piégeage (82) n'est pas modifiée. Il est bien entendu possible d'inverser simplement les échanges thermiques des sources de chaleur (21, 22) pour aboutir au mme résultat. Dès lors, d'une part la quotité (20) du liquide d'intért se trouve déplacée, de la cavité opératoire (3) vers la chambre d'expansion (62) associée à la chambre de piégeage (81), en étant ainsi évacuée de la chambre d'expansion (61), et d'autre part le gaz résiduel se trouve comprimé dans la chambre d'expansion (62).

On aboutit ainsi à l'état du dispositif représenté à la figure 8.

Ce refroidissement peut tre avantageusement obtenu de façon naturelle, par simple convection et dissipation de la chaleur, puisque le dispositif fluidique selon l'invention présente des dimensions très faibles.

Puis on ramène la température du gaz résiduel dans l'autre (81) des chambres de piégeage à la température dite de référence, à sa valeur basse, moyennant quoi on déplace la mme quotité (20) vers la chambre d'expansion (61) associée à ladite chambre de piégeage (81), pour retrouver l'état schématisé à la figure 7.

Les opérations précédemment décrites peuvent tre générées un nombre entier de fois, pour générer des oscillations de la quotité discrète (20) de part et d'autre de la cavité opératoire (3). Ces oscillations peuvent tre obtenues à des fréquences de 0,5 Hz à 25 Hz. Elles peuvent tre provoquées sur une durée de l'ordre de l'heure, correspondant à la durée de la réaction chimique (ou autre) dans la cavité opératoire (3).

Par conséquent, le dispositif (1) fluidique selon Figure 1 peut tre utilisé, pour isoler ou confiner et agiter tout ou partie d'un liquide d'intért au niveau de la cavité opératoire (3), selon les étapes opératoires suivantes :

a) préalablement, par circulation du liquide d'intért, à partir d'un conduit d'entrée (41) vers l'autre conduit de sortie (42), on remplit la cavité opératoire (3) et les chambres d'expansion (61,62), en retenant un gaz résiduel dans les deux chambres de piégeage (81,82), b) après circulation du liquide d'intért, on porte le gaz résiduel dans les deux chambres de piégeage, à une température dite d'isolement, pour amener la pression dans lesdites chambres de piégeage à une valeur dite pression d'équilibre, suffisante pour évacuer tout ou partie du liquide d'intért des deux chambres d'expansion (61,62) par au moins un des deux conduits (41,42), et remplir tout ou partie desdites chambres avec deux bulles du gaz résiduel, isolant la cavité opératoire vis-à-vis de toute fuite du liquide d'intért et/ou de toute diffusion des particules contenues dans ledit liquide d'intért vers les dits conduits (41,42), c) on modifie la température du gaz résiduel présent dans au moins l'une des chambres de piégeage (81,82), afin de modifier sa pression et déplacer le liquide d'intért vers l'une des chambres d'expansion (61,62), sans rompre l'isolement de la cavité opératoire (3), d) on modifie à nouveau la température du gaz résiduel présent dans au moins l'une des chambres de piégeage (81, 82) afin de modifier à nouveau sa pression et déplacer le liquide d'intért vers l'autre des chambres d'expansion (61,62), sans rompre l'isolement de la cavité opératoire (3).

La pression obtenue à l'étape (d) est la pression d'équilibre.

Préférentiellement, on réitère les étapes (c) et (d).

Les opérations précédemment décrites peuvent tre générées un nombre entier de fois, pour générer des oscillations de la quotité discrète (20) de part et d'autre de la cavité opératoire (3), à travers de cette dernière, le gaz résiduel étant comprimé dans chaque sens, ou dans la chambre d'expansion (62) ou dans la chambre d'expansion (61), et exerçant à chaque fois une action de rappel en sens inverse.

Comme précédemment décrit par référence aux figures 1 à 3, on observe qu'on obtient non seulement une fonction d'agitation, mais également une fonction d'isolation, puisque le volume du liquide d'intért, présent dans la une cavité opératoire (3) se trouve isolé, avec la quotité (20) discrète du mme liquide, représentant en général quelques % du volume de la cavité opératoire (3). En particulier, les clapets capillaires (71,72, 51,52, 101 et 102) jouent

exactement le mme rôle dans la fonction d'agitation que dans la fonction d'isolation pure.

Grâce aux mmes clapets capillaires, le gaz résiduel se trouve comprimé, sans pouvoir s'écouler, ni vers le conduit d'entrée (41) ni vers le conduit de sortie (42). Ainsi le gaz résiduel peut jouer un rôle d'amortisseur dans la fonction d'agitation précédemment décrite.

La quotité (20) du liquide d'intért est déterminée par l'association de la géométrie des chambres d'expansion (61) et (62), et le choix des températures dites d'agitation précédemment exposées.

Comme montré par les figures 9 à 11, les chambres d'expansion (61) ou (62) peuvent avoir une géométrie prédéterminée, pour obtenir une structure dite à"seuil".

Selon ces figures, chaque chambre d'expansion (61) ou (62) comporte, en direction de la cavité opératoire (3), deux rétrécissements successifs A et B, vers des diamètres ou sections respectivement inférieurs l'une à l'autre. En conséquence, à partir d'un remplissage complet de la chambre d'expansion (61) selon la figure 9, pour passer à une évacuation complète, il est requis d'augmenter la température de manière non linéaire, selon deux paliers ou seuils, compte tenu de l'augmentation de la force de capillarité d'un rétrécissement à l'autre, au niveau de l'interface ou ménisque entre le liquide d'intért et le gaz résiduel. Ceux-ci permettent une variation de volume discrète, ou par palier, et donc un pilotage thermique plus souple du dispositif fluidique selon l'invention, soit en isolation, soit en agitation ou les deux.

Bien entendu, l'agitation précédemment décrite par référence aux figures 7 et 8 peut tre obtenue avec des amplitudes et des fréquences préalablement choisies. Elle intervient localement dans le dispositif, et ne nécessite pas d'introduire des particules ou d'autres moyens, puisque seul le gaz résiduel, piégé passivement lors du remplissage avec le liquide d'intért est le seul moyen utilisé à cette fin, et ce en périphérie ou à l'extérieur du liquide d'intért isolé.

Au total, grâce au dispositif fluidique selon l'invention, on peut, de manière particulièrement simple, et seulement avec un contrôle thermique ou autre, obtenir à la fois, soit un isolement dans la cavité opératoire (3) contre toute fuite dudit liquide et/ou diffusion de particules vers l'extérieur, soit le mme isolement mais avec agitation.

Un dispositif fluidique tel que précédemment décrit ou défini est particulièrement bien adapté pour la mise en oeuvre d'un procédé, de type ELISA ou ELOSA, de détermination d'une espèce cible, ou analyte, décrit schématiquement ci-après par référence à la figure 13.

Selon ce procédé, il s'agit de déterminer, à savoir de détecter qualitativement et/ou quantitativement, une espèce cible, ou analyte (C) comportant deux sites (C1, C2) de ligation respectivement avec un premier ligand (L1), et avec un deuxième ligand (L2) lié directement ou indirectement à un marqueur E.

A cette fin, le procédé comprend les étapes suivantes : a) on dispose d'un support (Mi) fonctionnalisé avec le premier ligand (Li) placé par exemple en milieu liquide, dans une enceinte d'incubation (non représentée), b) toujours en milieu liquide, dans l'enceinte d'incubation, on met en contact, successivement ou simultanément, le support fonctionnalisé (Mi, L1), l'espèce cible (C) ou analyte, et le deuxième ligand marqué (L2, E), pour obtenir un complexe 300 associant le support (Mi), le premier ligand (LI), l'espèce cible (C) et le deuxième ligand marqué (L2, E), c) on dispose, par exemple en milieu liquide ou au contact d'un milieu liquide, d'un autre support (M2) fonctionnalisé 303 avec un troisième ligand (L3), susceptible de se lier à l'espèce cible (C), d) on associe de manière orientée le complexe 300, pour séparer un conjugué 301 associant l'espèce cible (C) et le deuxième ligand marqué (L2, E), du support 302 fonctionnalisé (M1, L1), e) en milieu liquide, on met en contact l'autre support 303 fonctionnalisé (M2, L3) avec le conjugué 301, pour obtenir un autre complexe 304 associant l'autre support (M2), le troisième ligand (L3), l'espèce cible (C) et le deuxième ligand marqué (L2, E). f) on détecte qualitativement et/ou quantitativement le marqueur E de l'autre complexe (304).

Ce procédé, défini de manière générale, du type immuno-essai, peut faire l'objet de différentes adaptations ou compléments, en particulier en fonction de l'analyte (C), ou du dispositif permettant sa mise en oeuvre. Ainsi : - le troisième ligand (L3) peut tre identique à ou différent du premier ligand (Li),

- l'étape e) peut tre effectuée dans une enceinte identique ou différente de l'enceinte d'incubation, permettant d'obtenir le complexe intial 300, - le support (M1) et/ou l'autre support (M2) peuvent tre sous forme divisée, par exemple de particules, lesquelles peuvent comporter ou contenir, le cas échéant, un matériau magnétique, - les mises en contact selon les étapes (b) et (e), en milieu liquide, ont lieu dans deux enceintes d'incubation distinctes, - préalablement à l'étape (d) de dissociation, on sépare du milieu liquide obtenu, postérieurement à la mise en contact, une fraction enrichie en complexe 300, - après ou au cours de l'étape (b), différents lavages peuvent tre effectués, d'une part pour éliminer le deuxième ligand marqué (L2, E) en excès, et d'autre part pour enlever ce mme réactif, faiblement adsorbé, du support fonctionnalisé (Mi, Li), - en travaillant en milieu liquide, et en particulier avec des supports (M1) eVou (M2) sous forme de particules magnétiques, on peut séparer le conjugué 301 du surnageant du milieu liquide.

De manière bien connue de l'homme du métier dans le domaine des immuno essais : - par"l'espèce cible"ou"analyte", on entend toute entité, en particulier biologique, que l'on veut déterminer, c'est-à-dire détecter qualitativement et/ou quantititativement ; à titre d'exemple, il s'agit d'un anticorps ou d'un antigène, ou encore d'un polynucléotide ; - par"ligand", on entend toute entité susceptible de se lier, par exemple de manière spécifique, par des liaisons faibles, par exemple de type hydrogène, avec un site, dit de ligation, appartenant à l'espèce cible ; il s'agit par exemple d'un anticorps ou d'un antigène, ou encore d'un polynucléotide, pour partie complémentaire à un polynucléotide cible ; - par"support", on entend tout substrat, sous forme divisée ou non, ayant en général une nature inerte pa rapport à l'analyte et/ou un ligand, permettant par fonctionnalisation d'attacher une entité rédactionnelle, par exemple un ligand ; -par"fonctionnalisation"on entend tout traitement chimique de type chimique, physicochimique, ou biochimique, ou encore biologique, permettant d'attacher l'entité rédactionnelle précitée au support.

Pour mettre en oeuvre un procédé de détermination tel que défini précédemment, un dispositif conforme à la figure 1 est adapté, comme montré à la figure 14, de la manière suivante : - il comprend une enceinte d'incubation 305 dont la sortie 306 communique avec le conduit d'entrée 41 du dispositif selon l'invention, et la cavité opératoire 12 comprend, sous forme de remplissage à la manière d'une colonne de chromatographie, des particules 303 telles que définies précédemment, c'est-à-dire le support (M2) fonctionnalisé avec le troisième ligand (L3), -un moyen 307, par exemple de chauffage, de dissociation orientée est disposé en relation avec le conduit d'entrée 41, à la sortie de l'enceinte d'incubation 305, et ce de manière à permettre la dissociation du complexe 300, précédemment défini, entre le support (MI) le premier ligand (Li), et l'espèce cible (C), et le deuxième ligand marqué (Mi, L2) ; ce moyen 307 peut tre associé, le cas échéant, à un moyen de concentration en complexe"300, - un moyen 308 de rétention de particules, par exemple de type magnétique est disposé en aval du moyen 307 de dissociation, toujours en relation avec le conduit d'entrée 41, pour retenir les particules du support 302 fonctionnalisé, dissociées à partir du complexe 300.

De cette manière, le conjugué 301 peut circuler vers la cavité oépratoire 3, et se lier dans cette dernière avec les particules du support 303 fonctionnalisé (M2, L3)