CH631089A5 - Procede et appareil de depot d'une couche d'echantillon liquide a la surface d'un liquide support contenu dans un tube de centrifugation semi-ferme. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un procédé de dépôt d'une couche d'échantillon liquide à la surface d'un liquide-support, tel qu'une solution à densités étagées, contenu dans un tube de centrifugation semi-fermé. Le procédé et l'appareil de l'invention conviennent particulièrement bien pour l'introduction d'une couche d'échantillon liquide dans une ampoule souple par un passage de remplissage formé dans un col étroit de l'ampoule. Les tubes employés dans les centrifugeuses sont généralement des ampoules cylindriques fermées à un bout par un fond hémisphérique et ouvertes à l'autre bout pour permettre l'introduction de l'échantillon à centrifuger. Dans ce genre de tube, il est relativement facile de déposer une couche d'échantillon liquide à la surface d'une solution à densités étagées préalablement centrifugée dans le tube. On utilise pour cela une seringue permettant d'injecter l'échantillon contre la paroi du tube, juste au-dessus de la surface de la solution à densités étagées, de façon que l'échantillon se répande à la surface de la solution en formant une couche flottante régulière. En général, la solution à densités étagées et l'échantillon sont des solutions ou des suspensions aqueuses et sont donc miscibles. Plus la différence de densité est faible, plus l'introduction de l'échantillon est susceptible d'agiter et de perturber la solution à densités étagées. Après l'introduction de l'échantillon, on referme soigneusement le tube avec un bouchon en évitant d'agiter les liquides qu'il contient et on le place dans le rotor de la centrifugeuse.

Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 4031963, Steven T. Nielsen propose un perfectionnement des tubes de centrifugation facilitant leur bouchage hermétique. Le tube de Nielsen est une ampoule semi-fermée se terminant en un col étroit qui peut être scellé. A noter que la demande de brevet précitée de Nielsen, bien que concédée à Beckman Instruments, Inc., doit être considérée comme faisant partie de l'art antérieur.

Le tube semi-fermé de Nielsen peut être rendu hermétique aux pressions de centrifugation, mais il se prête mal au dépôt d'une couche d'échantillon liquide à la surface d'une solution de gradient. En effet, l'extrémité ouverte du tube forme un col étroit percé d'un passage de petit diamètre par lequel le liquide doit être introduit dans le tube. Dans sa forme préférée, le tube de Nielsen ressemble à un tube à essai dont l'extrémité ouverte est partiellement refermée pour former un col étroit. Le col est en général centré par rapport à l'axe du tube et sa longueur est telle qu'il est pratiquement impossible d'y introduire une aiguille de seringue pour déposer l'échantillon à la surface de la solution à densités étagées. La paroi du tube étant plus ou moins hydrophobe, il n'est pas non plus possible d'injecter l'échantillon dans le col pour qu'il s'écoule en suivant la paroi de l'épaulement du tube et se répande à la surface de la solution de gradient en une couche régulière.

La présente invention a donc pour objet un procédé simple et efficace de dépôt d'un échantillon, liquide à la surface d'un liquide-support dans un tube de centrifugation semi-fermé à col étroit pour former une couche régulière. L'invention a également pour objet un appareil facilitant la mise en oeuvre de ce procédé.

Dans le procédé de l'invention, le tube semi-fermé contenant le liquide-support est maintenu en position verticale et un petit entonnoir est adapté de manière sensiblement étanche sur le col du tube. Le tube est ensuite soumis à une pression pour réduire son volume interne de façon à faire monter le niveau du liquide-support dans le col jusqu'à ce qu'il forme un ménisque à l'extrémité supérieure du passage de remplissage. Le tube étant maintenu sous pression, un échantillon liquide est introduit dans la partie conique de l'entonnoir et recouvre le ménisque formé par le liquide-support. Lorsqu'on relâche ensuite la pression, le tube reprend son volume primitif, l'échantillon est aspiré à l'intérieur et forme une couche régulière à la surface du liquide-support.

Il est évident que ce procédé d'introduction de l'échantillon convient parfaitement pour des tubes souples du type de celui de Nielsen et qu'il est plus simple que l'emploi d'une seringue.

L'application du procédé de l'invention ne nécessite pas d'autre accessoire que l'entonnoir si l'on presse le tube à la main, mais il est parfois plus commode d'employer un dispositif mécanique simple permettant d'exercer une pression réglable sur la paroi latérale du tube.

Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une coupe axiale d'un tube de centrifugation semi-fermé de type Nielsen qui est monté dans l'appareil de l'invention.

La fig. 2 est une vue analogue à celle de la fig. 1, mais montrant le tube comprimé pour réduire son volume intérieur.

La fig. 3 est une coupe partielle illustrant la position initiale de l'échantillon liquide au fond de l'entonnoir au contact du ménisque.

La fig. 4 est une coupe partielle montrant la couche d'échantillon qui se forme sur le liquide-support lorsque la pression est relâchée.

La fig. 1 représente un tube de centrifugation 10 qui est une ampoule souple semi-fermée du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 4031963 de Steven T. Nielsen. Ce tube

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

631 089

comporte une partie cylindrique 12 fermée à un bout par un fond hémisphérique 14. L'autre extrémité du tube est fermée par une .calotte sphérique 16 dont la partie centrale se prolonge en un col étroit 18 formant un passage de remplissage 20 qui communique avec l'intérieur du tube par un petit orifice 20a. Le tube est généralement 5 une pièce monobloc moulée par un procédé d'extrusion-soufflage en une matière plastique fusible, telle qu'un polyallomère. La souplesse de l'ampoule est suffisante pour qu'on puisse réduire son volume interne en la pressant avec le pouce ou avec un dispositif mécanique approprié. Le tube de la fig. 1 contient une solution-support 13 io préalablement centrifugée pour créer un gradient de densité de bas en haut. Lorsque le tube est au repos, comme sur la fig. 1, il existe un petit espace libre 17 au-dessus de la solution de gradient 13.

La fig. 1 illustre un appareil qui comporte une base 22 formant un alvéole vertical pour recevoir la partie inférieure du tube 10. En 15 pratique, la base 22 peut comporter un certain nombre d'alvéoles pour recevoir un nombre correspondant de tube dans la position de la fig. 1.

Un petit entonnoir 24 est enfilé sur le col 18 de façon que son embout cylindrique 24a entoure étroitement le col 18. On voit sur la 20 fig. 1 que l'extrémité supérieure du col se trouve sensiblement dans le plan de raccordement des parties cylindrique et conique de l'entonnoir. Ce point est important, car il ne doit pas y avoir de vide entre la paroi de l'entonnoir et le col autour de son orifice 18a. L'entonnoir 24 est de préférence moulé en un plastisol vinylique non chargé 2s qui présente une bonne souplesse et une certaine élasticité lui permettant de se dilater facilement et de reprendre ensuite sa forme primitive. La partie conique 24a de l'entonnoir doit serrer l'extérieur du col pour éviter toute fuite d'échantillon liquide.

Le support alvéolé 22 comporte un trou latéral 26 qui est taraudé 30 pour recevoir une vis 28 à tête moletée 30. Le filetage du support 22 a de préférence un pas à droite pour que la vis 28 s'enfonce dans l'alvéole lorsqu'on tourne le bouton 30 dans le sens des aiguilles d'une montre. L'extrémité de la vis 28 comporte une surface bombée 32. 35

Sur la fig. 2, le bouton moleté 30 a été tourné de quelques tours pour faire appuyer l'extrémité convexe 32 de la vis contre la paroi latérale 12 du tube qui se déforme vers l'intérieur. La réduction du volume interne du tube fait monter le niveau du liquide-support 13 (solution à densités étagées) dans le col 18 jusqu'à ce qu'il forme un ménisque légèrement convexe 34 dans l'orifice 18a. On notera que le ménisque 34 dépasse à peine du plan de raccordement des parties conique et cylindrique de l'entonnoir. L'échantillon liquide 36 est ensuite versé dans l'entonnoir 24 et recouvre le ménisque 34, comme illustré sur la fig. 3.

L'opérateur dévisse ensuite le bouton 30 de quelques tours pour relâcher la pression qui s'exerçait sur la paroi 12 du tube, de façon qu'elle reprenne sa forme primitive. Sous l'effet de l'augmentation du volume interne du tube, l'échantillon 36 est aspiré dans le passage 20 en même temps que la solution 13 qui était montée dans le col. L'échantillon 36 forme une couche régulière 38 à la surface de la solution-support 13, comme illustré sur la fig. 4. Pour une quantité d'échantillon convenablement dosée, il ne subsiste qu'un petit volume d'air à proximité de l'orifice intérieur 20a du passage de remplissage 20. Le tube est alors prêt à être scellé.

Il est évident qu'on peut se contenter de tenir le tube à la main et de presser avec le pouce pour former le ménisque dans le fond de l'entonnoir. Après l'introduction de l'échantillon liquide dans l'entonnoir, il suffit de relâcher la pression du pouce pour que la paroi du tube reprenne sa forme primitive et l'échantillon est aspiré au-dessus de la solution-support où il forme une couche régulière, comme sur la fig. 4. Il est en outre possible de concevoir divers autres dispositifs mécaniques, électromécaniques, hydrauliques ou pneumatiques permettant d'exercer progressivement une pression réglable sur la paroi du tube.

Par ailleurs, l'entonnoir peut faire partie intégrante du col 18, auquel cas il est coupé ou fondu après le dépôt de la couche d'échantillon et avant le scellement du tube.

R

1 feuille dessins

Claims (7)

631 089

1. Procédé de dépôt d'un échantillon liquide à la surface d'un liquide-support, tel qu'une solution à densités étagées contenu dans un tube de centrifugation semi-fermé souple ayant un col de scellement percé d'un passage de remplissage de petit diamètre, caractérisé en ce qu'il consiste à maintenir le tube en position verticale; à fixer de manière étanche un entonnoir sur le col du tube; à exercer une pression sur au moins une partie du tube pour réduire son volume interne et faire monter le niveau du liquide-support dans le col jusqu'à ce qu'il forme un ménisque en haut du passage de remplissage; à introduire un échantillon liquide dans le bas de l'entonnoir au contact du ménisque pendant que le tube est maintenu sous pression, et à relâcher le tube pour qu'il reprenne son volume primitif en aspirant l'échantillon par le passage de remplissage du col de façon à former une couche régulière à la surface du liquide-support.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de centrifugation est déformé par une force extérieure exercée contre sa paroi latérale.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entonnoir comporte un embout cylindrique qui s'adapte sur le col du tube de façon que l'extrémité supérieure du col soit approximativement dans le plan de raccordement de l'embout et de la partie conique de l'entonnoir.

4. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un support formant un alvéole destiné à recevoir le tube en position verticale; un entonnoir monté sur le col du tube par son embout cylindrique; un moyen de pression déformant une partie de la paroi latérale du tube pour faire monter le niveau du liquide-support dans le col jusqu'à ce qu'il forme un ménisque en haut du passage de remplissage, l'échantillon liquide étant introduit dans l'entonnoir au contact du ménisque, et un moyen permettant de relâcher progressivement la pression qui s'exerce sur le tube de façon qu'il reprenne sa forme primitive et aspire l'échantillon liquide par le passage de remplissage pour former une couche régulière à la surface du liquide-support.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support comporte un trou taraudé communiquant avec l'alvéole, et une vis engagée dans le trou taraudé, l'extrémité de la vis ayant une surface de pression qui vient appuyer contre la paroi latérale du tube logé dans l'alvéole pour réduire son volume interne.

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'embout de l'entonnoir est en une matière élastique pour assurer l'étanchéité autour du col du tube.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'entonnoir est moulé en un plastisol vinylique non chargé.