FR2671631A1 - Appareil automatique d'electrophorese. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil d'électrophorèse. Elle se rapporte à un appareil qui comprend une plaque d'application (80), un support (12') d'électrophorèse disposé de façon amovible sur la plaque d'application (80), le support ayant deux zones séparées longitudinalement destinées à la disposition d'au moins un premier échantillon dans une première zone et d'un second échantillon dans une seconde zone, et un dispositif (274', 274", 276) d'application d'un courant d'électrophorèse à la première zone du support dans un premier sens longitudinal et d'application d'un courant équivalent d'électrophorèse à la seconde zone du support en sens opposé, de manière que le premier échantillon et le second échantillon subissent des électrophorèses en sens opposés. Application à l'électrophorèse automatique.

Description

La presente invention concerne de façon générale le domaine de l'analyse d'échantillons liquides par électrophorèse. Elle concerne en particulier un procédé et un appareil destinés à automatiser totalement l'opération d'électrophorèse, depuis l'étape d'application d'échantillons liquides sur un support d'électrophorèse, et sans déplacement du support, le procédé comprenant l'électropho- rèse, la coloration, l'incubation, le séchage, l'analyse et les mesures densitométriques des échantillons analysés.

L'électrophorèse est la science du déplacement des particules chargées, dans un champ électrique créé dans un support solide ou semi-solide. Cette technique est utilisée très couramment en recherche médicale, dans les laboratoires médicaux, pour l'analyse des diverses protéines du sang.

Au cours du diagnostic des maladies des etres humains et des animaux, on sait que des informations importantes peuvent etre obtenues par analyse de certains fluides biologiques tels que les protéines du sérum sanguin, les lipoproteines, l'hémoglobine et les iso-enzymes.

On sait que l'électrophorése est un procédé efficace pour la séparation des constituants respectifs de ces fluides destinés à être analysés au microscope ou par utilisation de techniques de densitometrie optique pour l'analyse des échantillons.

Dans le procédé fondamental d'électrophorèse, des molécules chargées des fluides de l'échantillon sont séparées sous l'action d'un champ électrique, l'échantillon liquide à examiner étant appliqué sur un support ayant une surface poreuse humidifiée par une solution tampon. Comme les divers constituants du fluide se déplacent à des vitesses différentes dans le support, l'échantillon liquide peut être séparé en ses constituants respectifs. La coloration ultérieure des constituants séparés dans le support peut alors être soumise à une densitométrie optique ou à d'autres procédés d'examen.

L'électrophorèse a été réalisée pendant de nombreuses années à l'aide d'une série d'étapes manuelles. Le procédé manuel commence habituellement lorsque l'opérateur prépare une chambre d'électrophorèse par remplissage de cavités convenables de la chambre d'une solution tampon. La solution tampon est un liquide utilisé dans l'opération d'électrophorèse afin que la surface du support reste humide et qu'une interface électrique soit formée avec une source d'énergie reliée à la chambre de manière qu'un champ électrique puisse etre appliqué au support. Le support est par exemple un morceau de support de "Mylar" qui a été revêtu d'une substance gélifiée telle que l'acétate de cellulose ou l'agarose.L'échantillon liquide à examiner est par exemple un sérum sanguin mais, évidemment, il peut s'agir d'autres liquides dont les constituants peuvent être déplacés dans un champ électrique.

Lorsque l'opérateur a préparé la chambre d'électrophorèse, il applique aussi précisément qu'il le peut des volumes reproductibles d'échantillons a des emplacements précis sur le support. L'opérateur place alors le support dans la chambre d'électrophorèse afin que les bords du support soient immergés dans les deux cavités tampons aux extrémités longitudinales. L'électrophorèse est alors réalisée par application d'une haute tension précise et reproductible pendant un intervalle de temps précis et reproductible entre les cavités tampons.

Lorsque l'électrophorèse est terminée, l'opérateur applique un revêtement uniforme d'un agent ou réactif de coloration à la surface du support, et laisse un temps précis et reproductible s'écouler pour que l'échantillon et le réactif puissent se combiner chimiquement. Le réactif de coloration est un liquide utilisé après I'électrophorèse pour sa combinaison chimique aux constituants séparés de l'échantillon fluide, si bien que ces constituants présentent des caractéristiques optiques.

Ensuite, l'opérateur place le support dans une étuve à température réglée et lui fait subir une incubation à une température et pendant un intervalle de temps précis et reproductibles. L'incubation est un procédé de réglage de la réaction chimique entre les constituants de l'échantil- lon liquide et le réactif de coloration par application de chaleur pendant un intervalle fixe de temps.

Ensuite, l'opérateur sèche la plaque d'échantillons par élévation de la température de l'étuve, à une seconde température précise et reproductible et pendant un second intervalle de temps précis et reproductible. L'opération de séchage interrompt la réaction entre la plaque d'échantillons et le réactif par extraction d'eau du support.

L'un des problèmes posés par la preparation manuelle du support est que les échantillons liquides à analyser sont appliqués sous forme multiple au support qui doit être soumis à l'électrophorèse. Les échantillons peuvent etre appliqués au support un par un en série avec une pipette à main, mais la pipette à main doit être rincée par un agent de nettoyage et par séchage capillaire avant qu'un nouvel échantillon ne soit aspiré puis appliqué sur la bande. On a réalisé des applicateurs destinés à appliquer simultanément des échantillons de fluide ou en parallèle sur des bandes.

Ces applicateurs sont décrits à la page 61 de General
Products Catalog for 1984-1985 de Helena Laboratories, ayant des bureaux à Beaumont, Texas. Ces applicateurs peuvent appliquer huit échantillons ou douze ou plus sur un support microporeux et ils présentent l'avantage de faciliter la technique d'électrophorèse en la rendant mieux reproductible.

Cependant, ces applicateurs ont été essentiellement d'un type non automatique et ont nécessité le nettoyage des bouts de l'applicateur après chaque application sur le support. Un inconvénient des applicateurs connus est qu'il n'existe aucun dispositif de lavage et de nettoyage automatiques des corps des pipettes à chaque cycle de manière que la contamination de chaque corps soit évitée pendant l'application d'un nouvel ensemble d'échantillons fluides à un nouveau support. Un autre inconvénient des applicateurs connus est qu'on ne connaît pas de dispositif d'application automatique précise d'une très petite quantité de liquide échantillon sur un support, cette quantité étant de l'ordre d'un millimètre cube.Un autre inconvénient de la technique antérieure est qu'il n'existe pas de dispositif permettant une dilution automatique précise d'une petite quantité de l'ordre du millimètre cube de fluide échantillon par un liquide de dilution, et l'application précise d'une très petite quantité de l'échantillon dilué sur un support.

Il existe déjà des appareils et des procédés destinés à exécuter automatiquement une électrophorèse et une coloration de plusieurs échantillons appliqués sur un support. Par exemple, les brevets des Etats-Unis d'Amérique n" 4 360 418 et 4 391 689 de Golias décrivent un procédé et un appareil automatique d'électrophorèse et de coloration
Cet appareil comprend une chambre d'électrophorèse et une série de cuves montées sur une plate-forme et disposées en rangée, les cuves étant destinées à contenir un liquide de coloration et une série de solutions de traitement de plaque. Le râtelier de support de plaque, qui a un cadre horizontal ouvert, supporte une plaque ou un support vertical d'électrophorèse sur lequel a été appliqué un échantillon destiné à être fractionné par électrophorèse. Une telle plaque d'électrophorèse a dû etre préparée antérieurement par application d'échantillons liquides soit manuellement soit à l'aide de l'un des applicateurs parallèles décrits précédemment. La plaque est emboîtée dans la chambre, dans un circuit d'électrophorèse, pendant un temps prédéterminé. Un ensemble à moteur de soulèvement et de transfert est placé sur la base et est destiné à soulever, transférer et abaisser le râtelier de support de plaque et les plaques dans la chambre, progressivement dans chaque cuve placée au-dessous pendant une période prédéterminée, avec un mouvement par pas linéaire, la plaque étant toujours maintenue en position verticale.

Il faut noter que l'opération de coloration repose sur des opérations chimiques pour la coloration plutôt que sur le système manuel décrit précédemment et mettant en oeuvre une incubation et un séchage. Bien que l'appareil décrit précédemment possède de nombreuses caractéristiques avantageuses, il a un inconvénient car il nécessite l'utilisation de plusieurs produits chimiques et de plusieurs solutions de lavage dans l'appareil, ces solutions et produits devant être entretenus périodiquement.

Les procédés et appareils connus d'analyse optique de support qui ont été soumis à une électrophorèse et une coloration ont mis en oeuvre des dispositifs tels que des tubes photomultiplicateurs, des diodes ou des dispositifs analogues qui transmettent un courant ou une tension électrique de sortie proportionnel à la quantité de lumière tombant sur le dispositif. Ces dispositifs sont en général appelés détecteurs. Les instruments connus utilisant de tels detecteurs permettent la détermination de diverses propriétés physiques des échantillons qui ont été préparés par électrophorèse. Les propriétés intéressantes concernant les bandes séparées de l'échantillon sont la dimension et la densité optique ou intensité de la lumière émise qui est à une longueur d'onde différente de celle de la source d'excitation.Les bandes séparées de chaque échantillon qui ont été soumises à l'électrophorèse sont des constituants connus de l'échantillon soumis à l'essai, et il est souhaitable qu'elles soient numérisées afin que le diagnostic médical ou la recherche soit facilité.

Les instruments connus qui utilisent des détecteurs précités ont en général une fente optique formant un diaphragme et considérée comme nécessaire. Le rôle de la fente est de permettre au détecteur de "voir instantanément" une partie de la plaque d'échantillons qui a la même dimension relative et la même forme que la fente. Le détecteur crée alors un courant électrique ou une tension électrique qui est proportionnel en amplitude à l'amplitude de la lumière détectée. Le courant ou la tension produit est alors transformé par un convertisseur analogiquenumérique et la représentation numérique résultante de l'amplitude de la lumière est conservée avec un format organisé dans une mémoire numérique d'ordinateur.

Bien qu'un autre mode de réalisation de l'invention décrite dans la suite mette en oeuvre des détecteurs connus en combinaison avec un autre appareil automatique d'électrophorèse, un mode de réalisation préféré de l'invention comprend l'utilisation d'un balayage électronique vidéo des échantillons placés sur le support qui a été préparé par électrophorèse. Le balayage électronique vidéo est préférable, compte tenu des problèmes bien connus posés par l'utilisation des détecteurs connus d'analyse. L'un des problèmes de l'utilisation de ces instruments connus est que la fente d'arrêt doit avoir une largeur et une longueur très précises. Si la longueur est trop grande, une partie de la lumière détectée peut en réalité provenir d'un échantillon adjacent. Si la longueur est trop faible, toute la lumière de l'échantillon analysé ne peut pas être détectée.Lorsque plusieurs échantillons se trouvent sur une plaque, il peut être nécessaire de changer la dimension physique de la fente, d'un échantillon au suivant.

Si la largeur physique de la fente est trop grande, il est possible que la lumière des bandes adjacentes des échantillons analysés puisse être détectée, et rende difficile sinon impossible la détermination des limites. Si la largeur est trop faible, il est possible que le signal de sortie du détecteur soit erratique et ne donne pas des résultats proportionnels convenables.

Un autre inconvénient du système fente-détecteur de la technique antérieure est que l'observation de l'ensemble de l'échantillon nécessite un balayage mécanique de l'échantillon par déplacement du détecteur ou de la plaque d'échantillon. Le déplacement doit être réalisé à une vitesse très constante et sans vibration pour que les données numériques collectées par le convertisseur analogique-numérique soient une représentation précise à la fois de la densité optique et de la dimension physique des constituants de l'échantillon.

Pour que plusieurs échantillons puissent être lus, il faut que le détecteur ou la plaque de support d'échantillon soit déplacé suivant un autre axe afin que le lecteur puisse balayer un échantillon et puisse passer à l'échantillon suivant et poursuivre l'opération de lecture.

Le mouvement de décalage doit être précis et reproductible afin que le détecteur voie bien l'échantillon entier et seul l'échantillon voulu.

Certaines opérations de séparation, appelées "techniques de focalisation au point isoélectrique", comprennent l'application de produits chimiques au support d'électrophorèse afin que son pH soit modifié. Ces produits chimiques de modification du pH assurent la focalisation des protéines chargées qui se déplacent longitudinalement dans le support sous la force d'un champ électrique ou d'un courant laminaire. La combinaison des produits chimiques qui modifient le pH et d'un courant laminaire modifie le champ électrique au voisinage de la protéine séparée.

Les machines connues n'ont pas permis des séparations précises d'électrophorèse normale et des séparations par focalisation isoélectrique en alternance dans deux rangées latérales d'échantillons, au moins sur les supports d'électrophorèse.

L'invention concerne donc la réalisation d'un appareil unique destiné à assurer automatiquement l'application de plusieurs échantillons liquides à un support, le traitement automatique des échantillons placés sur le support par une opération d'électrophorèse, l'exécution automatique d'opérations de coloration, d'incubation et de séchage du support sur lequel les constituants des échantillons liquides ont été séparés en bandes longitudinales, la lecture électronique automatique de ces bandes, et l'exécution automatique d'une analyse densitométrique des données obtenues par lecture afin que chaque échantillon liquide soit analysé.

L'invention concerne aussi un procédé et un appareil grâce auxquels l'opération d'électrophorèse peut être réalisée sans qu'il soit nécessaire que le support soit immergé dans un liquide tampon pour la formation d'une interface électrique avec l'alimentation d'électrophorèse.

L'invention concerne aussi un dispositif d'adaptation qui peut être utilisé dans l'appareil précité pour l'exécution d'opérations de focalisation au point isoélectrique.

Elle concerne aussi un organe adaptateur de focalisation au point isoélectrique permettant l'application de champs électriques identiques à deux rangées différentes d'échantillons si bien que l'uniformité de la séparation des échantillons des rangées différentes est accrue.

Plus précisément, l'invention concerne une machine automatique d'électrophorèse qui automatise l'analyse d'échantillons liquides par électrophorèse. La machine comporte une base sur laquelle est supportée une plaque d'application. Une bande d'un support microporeux est placée sur la plaque d'application. Un boîtier de lecture entoure la plaque d'application.

Une plaque de support d'échantillons liquides est supportée par la base à un emplacement séparé longitudinalement de la plaque d'application. La plaque d'échantillons comporte plusieurs cavités d'échantillons liquides placées en une ou plusieurs rangées latéralement. Avant le fonctionnement de la machine, les échantillons liquides à analyser sont placés dans les cavités. Un châssis à robot est destiné à assurer le déplacement en translation entre la plaque d'échantillons et la plaque d'application par passage dans une ouverture d'une paroi latérale du boîtier de lecture. Le châssis à robot porte une rangée de pipettes, une ou plusieurs bouteilles de réactif de coloration et un ou plusieurs électro-aimants ayant des plongeurs associés.

Sous la commande d'un ordinateur, des échantillons liquides de la plaque d'échantillons sont appliqués sous forme d'une rangée latérale à la surface de la bande du support. Des barres d'électrode coopérant avec des plots aimantés verticalement forment un courant électrique laminaire latéral passant dans la bande du support et destiné à déplacer longitudinalement, par électrophorèse, les constituants des échantillons liquides alors que la plaque d'application est simultanément refroidie.

Un appareil adaptateur est destiné à être utilisé avec l'appareil décrit précédemment pour l'exécution de certains types de séparation d'échantillons, y compris la focalisation au point isoélectrique. L'appareil adaptateur comporte un ensemble anodique et un ensemble cathodique qui sont destinés à se loger contre des paires de plots aimantés cathodiques et de plots aimantés anodiques qui dépassent verticalement. Une plaque modifiée d'électrophorèse (ou support microporeux) ayant une première, une seconde et une troisième bande réservoir en saillie, formées d'un matériau conducteur de l'électricité, est destinée à être convenablement alignée lorsqu'elle est placée sur la plaque d'application. Trois barres conductrices d'électrode sont destinées à être placées sur la plaque d'électrophorèse au contact d'une bande réservoir latérale respective.Un appareil électrique de l'ensemble anodique applique une tension positive entre les plots aimantés anodiques verticaux et la troisième barre d'électrode, en position sur la bande réservoir médiane. Un appareil électrique de l'ensemble cathodique applique une tension négative entre les plots verticaux aimantés et la première et la seconde barre d'électrode placées sur les bandes réservoirs latérales aux extrémités opposées de la plaque d'électrophorèse. Une première rangée latérale d'échantillons est placée entre la première et la troisième bande réservoir en saillie. Une seconde rangée latérale d'échantillons est placée entre la troisième et la seconde bande réservoir.

Pendant le fonctionnement, un courant laminaire se déplace dans la plaque d'électrophorèse entre la troisième et la première bande réservoir, en séparant les constituants des échantillons de la première rangée. Ce courant laminaire se déplace de la "troisième" bande réservoir ou bande médiane vers la première bande réservoir. Un courant laminaire d'intensité pratiquement identique se déplace dans la plaque d'électrophorèse entre la troisième et la seconde bande réservoir si bien que les constituants des échantillons de la seconde rangée sont séparés pratiquement par la même force de séparation, mais longitudinalement en sens oppose.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une vue en perspective d'une machine automatique d'électrophorèse selon l invention, comprenant un ensemble à robot placé entre un ensemble à plaque d'échantillons et un support microporeux, dans un boîtier de lecture, la porte avant du boîtier de lecture ayant été retirée afin que l'intérieur soit représenté
la figure 1A représente la machine automatique d'électrophorèse avec un ordinateur associé qui transmet des signaux d'instruction et de commande à un circuit numérique de commande de la machine et qui effectue l'analyse densitométrique des plaques d'échantillons après lecture électronique ;;
la figure 2 est une vue en élévation latérale de la machine automatique d'électrophorèse, en coupe partielle, représentant l'ensemble à pont robotisé, l'ensemble à plaque d'échantillons, de lavage et d'essuyage, la plaque d'application d'électrophorèse, le support microporeux, le boîtier de lecture et une caméra vidéo montée sur le boîtier de lecture, et elle représente aussi un appareil d'alignement mécanique destiné à aligner avec précision des pipettes sur le support
la figure 3 est une vue en plan de la machine automatique d'électrophorèse selon l'invention, suivant la ligne 3-3 de la figure 2, représentant l'ensemble à plaque d'échantillons, de lavage et d'essuyage, le support microporeux, et l'appareil à barres d'électrode et d'écartement combinées ainsi que le châssis robotisé
la figure 3A est un schéma électrique d'une source de tension d'électrophorèse placée entre des paires de plots d'électrode aux extrémités longitudinales du support, et elle représente le courant d'électrophorèse qui circule latéralement sous forme laminaire suivant la longueur du support
la figure 3B représente l'application simultanée d'un courant à un appareil de refroidissement-chauffage placé sous la plaque d'application sur laquelle est placé le support pendant l'application du courant d'électrophorèse au support, et elle montre qu'un courant peut être appliqué en sens opposé au dispositif de chauffage, et elle représente aussi un appareil d'alignement mécanique grâce auquel les pipettes d'un ensemble à pipettes sont alignées mécaniquement avec précision sur des cavités d'application du support
les figures 3C et 3D représentent la combinaison de barres d'électrode et d'écartement selon l'invention
la figure 3E représente le déplacement des éléments constituant les échantillons appliqués sur le support après l'exécution d'une étape d'électrophorèse
la figure 3F représente une autre disposition d'application d'un courant d'électrophorèse à un support afin que le courant d'électrophorèse circule latéralement sous forme laminaire dans la direction de la longueur du support
la figure 4 est une vue de bout, suivant la ligne 44 de la figure 2, et elle représente l'ensemble à pont robotisé plus en détail ainsi que la construction d'un radiateur associé au refroidissement de la plaque sur laquelle est fixé le support microporeux, et elle représente aussi un ensemble à conduit de séchage grâce auquel le support microporeux est séché après que le réactif lui a été appliqué et après l'incubation
la figure 5 est une vue en plan suivant la ligne 5-5 de la figure 2 et elle représente le dessin des conduits grâce auxquels la plaque d'application et le support microporeux qui lui est fixé temporairement sont séchés, et le dispositif à conduit grâce auquel de l'air de refroidissement est transmis de l'extérieur de la machine sur le radiateur de manière que la chaleur de la plaque soit évacuée pendant l'opération d'électrophorèse
la figure 6 est une représentation schématique d'un circuit numérique de commande et de ses circuits d'interface avec les circuits et dispositifs de l'ensemble robotisé et avec les circuits et dispositifs de la chambre d'électrophorèse ;;
la figure 7 est une représentation schématique d'un ordinateur associé à la machine automatique d'électrophorèse selon l'invention, représentant les circuits d'interface avec le circuit numérique de commande de la machIne, avec la caméra de lecture et avec les dispositifs périphériques de communication d'entrée-sortie avec l'ordinateur
les figures 8 à 13 sont des représentations schématiques des diverses étapes grâce auxquelles l'ensemble à pont robotisé applique des échantillons au support microporeux, lui applique un réactif après que l'électrophorèse a été réalisée, et grâce auxquelles le réactif est étalé à la surface du support microporeux, et elles représentent la lecture électronique du support après incubation et séchage
les figures 14A à 14F représentent un ordinogramme comprenant des blocs logiques d'un programme d'ordinateur conservé dans l'ordinateur numérique et le circuit numérique de commande pour la commande automatique de l'opération d'électrophorèse ;;
la figure 15A représente un support uniforme utilisé pour l'étalonnage de l'ensemble à objectif et caméra et elle représente des gabarits d'ordinateur établis autour de pistes de lecture correspondant aux pistes d'échantillon ou rangées d'un support réel d'électrophorèse
la figure 15B représente les gabarits électroniques formés sous la commande du programme pour la création automatique de limites de points images autour de chacune des images électroniques des dessins d'électrophorèse après exécution automatique de l'opération d'électrophorèse sur plusieurs échantillons
la figure 16 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel un appareil de lecture commandé mécaniquement est placé sur l'ensemble à pont robotisé dans une variante de l'appareil électronique de lecture vidéo des figures 1 à 15
les figures 17 et 18 représentent un autre mode de réalisation d'appareil d'électrophorèse selon l'invention, comprenant des barres d'électrode et des barres d'écartement qui sont séparées ;
les figures 19, 20A et 20B représentent une variante de support ayant des cavités d'application de forme rectangulaire réalisées dans le gel du support
la figure 21 est une vue en plan d'une partie de l'appareil d'électrophorèse, représentant un organe adaptateur destiné à être utilisé avec la machine des figures 1 à 20B pour l'exécution de certaines opérations de focalisation au point isoélectrique
la figure 22 est une coupe d'une partie de l'appareil suivant la ligne 22-22 de la figure 21, représentant la structure d'un nouveau support microporeux convenant particulièrement bien aux opérations de focalisation au point isoélectrique ;;
la figure 23 est une coupe d'une partie de l'appareil suivant la ligne 23-23 de la figure 21, représentant un organe de frappe formé de fer et un plot magnétique d'électrode de la machine des figures 1 à 20B ; et
la figure 24 est une coupe d'une partie de l'appareil suivant la ligne 24-24 de la figure 21, représentant la connexion d'un fil électrique à un aimant d'un ensemble cathodique.

Description de l'ensemble à pont robotisé
Les figures 1 et 1A représentent une machine automatique 10 d'électrophorèse et l'ordinateur associé 400.

Comme l'indique la figure 1, la machine automatique 10 d'électrophorèse comporte une base 16 sur laquelle est monté un ensemble 14 à plaque d'échantillons et une chambre 13 d'électrophorèse destinée au montage d'un support microporeux 12. Les supports microporeux qui peuvent être utilisés dans le procédé d'électrophorèse comprennent de préférence un support de "Mylar" sur lequel est déposé un revêtement d'acétate de cellulose, d'agarose ou d'un gel d'agarose. La construction particulière du support selon l'invention est décrite plus en détail dans la suite.

La machine automatique 10 comporte un ensemble 30 à pont robotisé destiné à se déplacer longitudinalement entre l'ensemble 14 à plaque d'échantillons et la chambre 13 d' électrophorèse. La machine 10 comporte un boîtier 100 de lecture ayant une paroi latérale 106 et une paroi d'entrée 102 ainsi qu'une paroi de fond. La partie avant du boîtier de lecture comporte des fentes 104 dans lesquelles peut être montée une porte (non représentée) destinée à donner accès au boîtier 100 de lecture et à fermer le boîtier 100 pendant l'électrophorèse, la coloration et la lecture électronique des échantillons appliqués au support 12.La porte peut comporter un dispositif de sécurité à fonctionnement solidarisé monté en circuit avec l'alimentation à haute tension d'électrophorèse afin que, lorsque la porte est en position d'ouverture, la tension d'électrophorèse ne puisse pas être appliquée dans la chambre 13. Un tel dispositif de sécurité empêche l'application intensive d'un choc à l'opérateur avec une tension pouvant atteindre 2 000 à 3 000 V dans la chambre 13 d'électrophorèse. Un couvercle 92, représenté en position d'ouverture, peut être glissé longitudinalement afin qu'il permette l'ouverture et la fermeture de la chambre d'électrophorèse 13.

Des lampes fluorescentes 11OA-11OD sont placées à la partie supérieure du boîtier de lecture afin qu'elles éclairent le support 12 pendant la lecture électronique par l'ensemble comprenant la caméra 114 et l'objectif 112, sous la commande de l'ordinateur 400. Le circuit numérique 300 de commande utilisé pour la commande de l'ensemble robotisé 30 et de l'électrophorèse est décrit en détail dans la suite. Un tube vidéographique à rayons cathodiques 406 est monté sur la machine automatique et, sous la commande de l'ordinateur 400, il donne des informations de contrôle à 1 'opérateur.

On considère maintenant la figure 2 ; une coupe en élévation frontale de la machine 10 représente des détails de l'ensemble 14 à plaque d'échantillons, de l'ensemble 30 à pont robotisé, de la chambre 13 d'électrophorèse et de l'ensemble à caméra 114 et objectif 112, à l'intérieur du boîtier 100 de lecture. La machine 10 comporte une base 16 sur laquelle est placée une plaque horizontale 15 de montage destinée à supporter l'ensemble 14 à plaque d'échantillons. Cet ensemble 14 est analogue à celui qui est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 853 201, déposée le 17 avril 1986 par Robert
Sarrine et Henry Garsee ; ce document donne des détails sur les opérations d'application automatique d'échantillons d'une plaque d'échantillons à un support placé à distance.

La plaque 14 d'application, qui peut recevoir manuellement des échantillons liquides avant disposition sur la machine 10, comprend deux rangées latérales 26 et 28 de chambres d'échantillons dans lesquelles des échantillons liquides sont disposés et sont destinés à être appliqués automatiquement au support 12. Un espace 22 d'essuyage est prévu pour la disposition d'un papier d'essuyage. Evidemment, plusieurs espaces d'essuyage, ayant chacun un papier absorbant, peuvent être disposés le cas échéant. Une cuve de déchets et une cuve de lavage sont formées sur la plaque 14 afin que les pipettes (y compris les corps et les pistons) portées par l'ensemble à pont robotisé soient nettoyées et que l'excès de fluide soit déversé pendant l'application automatique des échantillons.L'ensemble 32 à pipettes porté par l'ensemble robotisé 30 a une construction et un fonctionnement analogues à ceux qui sont décrits dans le document précité qui représente la construction et le fonctionnement pendant l'application automatique d'échantillons des cuves de rangées 26 et 28 sur le support 12 dans la chambre 13 d'électrophorèse.

Comme mieux représenté sur les figures 2 et 4, l'ensemble 30 peut comprendre un châssis 40 qui est monté afin qu'il se déplace en translation sur des voies 34 par l'intermédiaire de galets 36. Les voies 34 sont supportées par la base 16. Comme l'indique la figure 4, les galets 36, 36' sont fixés au châssis 40 par des arbres 38. Les galets 36, 36' ont des gorges dans lesquelles Fénètrent des saillies latérales des voies 34, si bien que l'ensemble 30 peut être déplacé longitudinalement entre l'ensemble 14 à plaque d'échantillons et la chambre 13 d'électrophorèse.

Les voies 34 sont supportées par des organes horizontaux 4 fixés à des organes verticaux 3 qui sont supportés par la base 16.

Comme l'indique la figure 4, un moteur 208 monté sur la base 16 a un arbre 209 de sortie fixé à une roue menante 210. Comme l'indique la figure 3, une roue réceptrice 210A est placée à l'extrémité longitudinalement opposée de la machine. Une courroie continue 212 entraînée par la roue menante 210 et passant sur la roue réceptrice 210A est fixée à un prolongement 214 de l'arbre 38 du châssis 40.

Ainsi, grâce à la commande du moteur 208, la roue 210 entraîne la courroie 212 autour de la roue 210A et déplace en translation l'ensemble 30 à pont robotisé par rapport à la base 16.

Les figures 2, 3 et 4 représentent l'ensemble robotisé 30 qui comprend un organe vertical 56 porté par un organe 40 du châssis. Des plaques horizontales 58, fixées à des organes verticaux 56, supportent des arbres 52 d'un organe 50 de support de bouteilles comme indiqué sur la figure 4. Deux bouteilles 48 de réactif sont fixées à l'organe 50 par des vis d'arrêt 61. Un moteur 60 de distribution de réactif monté sur le châssis 40 a son arbre de sortie raccordé à l'arbre 52 de l'organe de support de bouteilles. La commande du moteur 60 provoque la rotation de l'organe 50 de support de bouteilles jusqu'à ce que le réactif de coloration placé dans les bouteilles 48 soit déversé sur l'organe 12 de support lorsque l'ensemble 30 a été déplacé au-dessus de la chambre 13.

Comme l'indiquent les figures 2 et 3, une barre verticale 46 est disposée au-dessus du châssis 40 de l'ensemble robotisé 30 et porte deux électro-aimants 42.

Chacun d'eux a un bras fendu 44 fixé à son arbre de sortie.

Chacun des bras fendus a une fente 44A destinée à se loger autour de barres 74 et 76 d'électrode et d'écartement de la chambre d'électrophorèse, décrites plus en détail dans la suite. Les bras fendus 44 sont aussi destinés à se loger dans des trous 93 du couvercle 92 d'électrophorèse représenté sur la figure 3.

On note, d'après la description qui précède, que l'ensemble à pont robotisé selon l'invention est destiné à se déplacer longitudinalement entre la plaque d'échantillons 14 et la chambre 13 d'électrophorèse, et comporte un ensemble à pipettes 32, une paire d'électro-aimants 42 et une paire de bouteilles 48 de réactif. La commande de l'ensemble à pipettes pour l'application des échantillons liquides des cuves 26 et 28 à la chambre d'électrophorèse, des électro-aimants dont les bras fendus 44 distribuent le réactif et ferment le couvercle d'électrophorèse, et des bouteilles de réactif 48 destinées à appliquer le réactif au support 12 est décrite dans la suite en référence à la figure 6.

Une autre caractéristique de l'ensemble à pont robotisé est décrite en référence aux figures 1, 2 et 4.

L'ensemble 30 est destiné à se déplacer de l'extérieur du boîtier 100 de lecture par l'ouverture 101 formée dans la paroi d'entrée 102 du boîtier 100. On peut noter que la partie supérieure 32' de l'ensemble à pipettes a un profil latéral qui correspond assez étroitement à l'ouverture 101, lorsque l'ensemble 30 pénètre dans le boîtier de lecture.

Lors de la lecture électronique du support 12 par l'ensemble comprenant la caméra 114 et l'objectif 112, la lumière provenant de l'extérieur du boîtier 100 ne peut pratiquement pas pénétrer étant donné les dimensions du contour de l'ensemble 30 placé dans l'ouverture 101 de la paroi d'entrée 102.

Description de la chambre d'électrophorèse
Comme l'indiquent plus clairement les figures 2, 3 et 4, la plaque 15 de montage supporte une plaque 80 d'application qui est disposée latéralement entre les voies 34. L'ensemble 30 est libre de se déplacer sur les voies 34 longitudinalement au-dessus de la plaque d'application 80.

Comme l'indique la figure 3, la plaque 80 a un ou plusieurs ergots 68 de guidage destinés à assurer l'alignement et la fixation temporaire d'un support 12, par exemple une bande d'agarose. La bande d'agarose (support 12) comprend deux réservoirs de fluide 64A, 64B a ses extrémités longitudinales. Les réservoirs de fluide sont chacun sous forme d'une bande gélatineuse en saillie formée du meme matériau que la couche supérieure de la bande de support, par exemple d'agarose. Le support 12 comporte de préférence deux rangées latérales de cavités ou d'évidements 62, 63 formés dans le matériau à base d'agarose pour la disposition des échantillons dont l'électrophorèse doit être réalisée.

La chambre 13 d'électrophorèse comporte une première paire de plots 94 d'électrode disposés verticalement jusqu'à un niveau qui est pratiquement égal au niveau vertical du support 12. Deux seconds plots d'électrode 96 sont séparés longitudinalement de la première paire 94 et sont disposés aussi au-dessus du support 12.

La première paire de plots 94 et la seconde paire de plots 96 sont de préférence formées d'un matériau aimanté en permanence, par exemple de fer, tout en étant destinées à conduire un courant d'électrophorèse. Une première barre 74 formant en combinaison une électrode et un organe d'étalement, est placée à une première extrémité longitudinale et une seconde barre formant en combinaison une électrode et un organe d'étalement 76 est placée à l'autre extrémité longitudinale de la chambre 13.

Les barres 74 et 76 sont formées de préférence d'un matériau ferromagnétique tel que le fer ou l'acier. Ainsi, lorsque les barres 74 et 76 sont placées comme représenté sur la figure 3, elles sont maintenues en place par les paires 94 et 96 de plots d'électrode, sous l'action de la force magnétique exercée par les plots et le matériau ferromagnétique de la barre. La figure 3A indique que les plots 94 sont raccordés à la borne positive d'une source d'un potentiel d'électrophorèse VE et que la paire 96 est connectée à sa borne négative.

La barre 74, en coopération avec le plot 94, répartit latéralement le courant d'électrophorèse vers la bande réservoir 64A puis dans le support 12. Le courant se déplace longitudinalement de manière laminaire latéralement dans le support 12 jusqu'à ce qu'il atteigne la partie 64B de réservoir en saillie du support 12 dans laquelle il passe par la barre 76 vers les plots 96 et complète le circuit d'électrophorèse.

Les figures 3C et 3D indiquent que les barres 74, 76 peuvent être formées soit entièrement d'un matériau ferromagnétique tel que le fer, comme représenté sur la figure 3D, soit uniquement avec des parties d'extrémité formées d'un matériau ferromagnétique, la partie intermédiaire étant formée de graphite ou d'acier inoxydable. Sous l'action du courant d'électrophorèse qui circule dans le support 12, les constituants des échantillons liquides placés dans les évidements ou cellules des rangées 62 et 63 subissent une électrophorèse dans la direction longitudinale. La figure 3E représente le déplacement des éléments constituants des matériaux dans le support 12, dans des bandes latérales 62A, 62B par exemple pour la rangée 62 d'échantillons et dans des bandes 63A, 63B par exemple pour les échantillons fluides de la rangée 63.

D'autres dispositifs d'établissement d'un courant en direction latérale dans le support 12 de la partie en saillie 64A à la partie en saillie 64B sont évidemment possibles. Par exemple, la figure 3F représente les articulations conductrices 75, 77 connectées respectivement à la source de potentiel VE. Les articulations se plient vers l'extérieur pour ouvrir la plaque 80 permettant ainsi la disposition du support 12 sur elle. Lorsque le support 12 est en place, les articulations peuvent etre pliées vers le bas afin qu'elles établissent le contact électrique avec les parties en saillie 64A et 64B respectivement.

Bien que les éléments constituants des échantillons liquides des rangées 62 et 63 aient été déplacés longitudinalement comme représenté sur la figure 3A et 3E, le support 12 doit être coloré par application d'un réactif, incubation et séchage avant lecture optique sous l'action de lumière de fluorescence comme décrit dans la suite.

Pour que l'étape d'électrophorèse puisse être réalisée très rapidement par application d'un courant élevé d'électrophorèse (qui provoque un chauffage par résistance du support 12 et de la plaque 80 d'application), deux dispositifs thermoélectriques de refroidissement-chauffage 70 (six sont de préférence placés comme représenté sur la figure 3) sont placés sous la plaque 80. Ces dispositifs thermoélectriques 70 sont de préférence des dispositifs à effet Peltier dont le rôle est d'extraire la chaleur de la surface supérieure vers la surface inférieure lors de l'application d'un courant électrique dans un sens au dispositif. Lorsque le courant est appliqué dans l'autre sens au dispositif à effet Peltier, de la chaleur est transmise à la plaque 80. Un schéma électrique représenté sur la figure 3B montre que l'application d'un courant aux dispositifs 70 provoque le déplacement de la chaleur provenant de la plaque 80 vers un radiateur 84 qui est connecté thermiquement à sa face inférieure. Le courant en sens opposé chasse la chaleur du radiateur 84 vers la plaque 80.

La figure 4 montre clairement l'emplacement des dispositifs 70 à effet Peltier au-dessous de la plaque 80 et indique que les conducteurs métalliques 82 sont placés à la partie inférieure des dispositifs de refroidissement et portent un radiateur à ailettes placé sous la face inférieure. L'isolant 78 remplit les espaces compris entre les dispositifs de refroidissement 70 et sur les côtés de ceuxci.

Comme représenté par la coupe de la figure 5, le radiateur à ailettes 84 pénètre dans un conduit 206 de refroidissement d'entrée. L'air de refroidissement est transmis au conduit 206 par des ventilateurs 204 et passe sur les ailettes du radiateur 84 puis sort à l'arrière de la machine automatique d'électrophorèse 10 par un conduit 208 de sortie. Lorsque les circuits tels que représentés sur les figures 3A et 3B sont en fonctionnement, c'est-àdire pendant l'opération d'électrophorèse, un courant est appliqué aux dispositifs 70 de refroidissement par effet
Peltier dans un sens si bien que la chaleur créée par l'électrophorèse est entraînée en dehors de la machine par l'air de refroidissement pénétrant par le conduit 206 et s 'échappant dans le conduit 208 sous l'action des ventilateurs 204.L'appareil de refroidissement qui est représenté est avantageux dans la machine 10 en ce qu'il permet l'application d'un courant élevé d'électrophorèse, si bien que le temps nécessaire à l'opération d'électrophorèse est réduit. La quantité de chaleur supplémentaire créée par ce courant accru est en fait évacuée par les dispositifs à effet Peltier.

Après que I'électrophorèse a été réalisée et qu'un réactif à été appliqué à la surface du support 12 et que sa répartition a été réalisée, toutes ces étapes étant décrites plus en détail dans la suite, il faut que le support 12 subisse une incubation alors que le réactif de coloration est étalé à sa surface. Cette incubation est réalisée par fermeture du couvercle 92 afin qu'une chambre fermée soit formée autour de la chambre 13 d'électrophorèse.

Comme l'indiquent les figures 2, 3 et 4, deux barres 88 de la chambre horizontale dépassent verticalement de la plaque 80. Des fentes longitudinales 90 sont formées vers l'intérieur par rapport aux barres verticales et le couvercle 92 peut être glissé longitudinalement dans ces fentes afin qu'il recouvre la plaque 80 ou la découvre. La figure 3 représente le couvercle 92 dans sa position d'ouverture et représente les trous 93 à l'extrémité, destinés à coopérer avec les bras fendus 44 des électroaimants 42 d'ouverture et de fermeture du couvercle.

Comme décrit précédemment, les dispositifs 70 à effet Peltier sont placés sous la plaque 80 et un courant leur est transmis en sens opposé au sens de refroidissement lorsqu'ils sont utilisés dans l'étape d'incubation (et dans l'étape de séchage). Lors de la circulation du courant électrique (voir figure 3B et 6) en sens opposé vers ces dispositifs 70, de la chaleur est directement appliquée à la plaque 80 qui la transmet au support 12 afin que le réactif de coloration placé sur le support subisse une incubation.

Les figures 2, 3 et 4 représentent le dispositif permettant l'application d'air de séchage à la surface du support 12 après la fin de l'étape d'incubation. Des fentes 86 formées longitudinalement sont placées sous les côtés de la plaque 80 latéralement, à l'extérieur de l'espace qui contient le support 12. Ces fentes sont représentées par exemple sur la figure 3 et on peut aussi les observer en coupe sur les côtés sur la vue de bout de la plaque d'application de la figure 4. Le côté droit de la fente 86 communique avec un conduit 98 de séchage d'entrée alors que la fente rectangulaire gauche de la plaque 80 communique avec le conduit 99 de séchage de sortie.

Un élément 202 de chauffage est placé dans le conduit de séchage d'entrée 98, de même qu'un ventilateur de séchage 200. Le conduit de séchage d'entrée est supporté par une équerre 218 fixée au radiateur métallique 84. Le conduit de sortie est monté sur un support 216 fixé aussi au radiateur métallique 84. Pendant l'étape de séchage, l'air est introduit par l'avant de la machine à l'aide des ventilateurs 200 et circule dans le conduit de séchage d'entrée 98 puis sur l'élément de chauffage 202 de manière que la chaleur de séchage soit appliquée à la surface du support 12.

Boîtier de lecture
Comme mieux représenté sur les figures 2 et 4, le boîtier de lecture 100 comprend quatre lampes fluorescentes llOA à llOD montées sous forme d'un dessin rectangulaire près de la partie supérieure du boîtier. Une caméra 114 ayant un objectif 112 est montée à la paroi supérieure 109 du boîtier et voit vers le bas, vers la surface du support 12 d'électrophorèse. Evidemment, pour que la lecture de la caméra 114 soit efficace, le couvercle 92 doit être déplacé ou écarté longitudinalement vers l'extérieur afin qu'il révèle la plaque 12 à l'ensemble formé par la caméra 114 et l'objectif 112.Comme décrit précédemment évidemment, pendant la lecture du support 12 qui a subi l'électropho- rèse et la coloration, la lumière externe est essentiellement arrêtée par le couvercle avant (non représenté) placé dans les fentes 104 (figure 1) et par l'ensemble 30 à pont robotisé qui remplit pratiquement l'ouverture 101 formée dans la paroi d'entrée 102.

Circuit de commande et circuits d'interface
La figure 6 représente sous forme de diagramme synoptique l'interconnexion du circuit numérique 300 de commande représenté schématiquement sur la figure 1 et des éléments de l'ensemble robotisé 30 qui commandent le déplacement de l'ensemble à pont robotisé. Divers circuits d'information et de commande placés dans la chambre 13 d'électrophorèse sont aussi représentés. Le circuit numérique de commande 300 est connecté à l'ordinateur associé 400 par un bus 410. La connexion de l'ordinateur 400 au circuit numérique 300 est représentée physiquement sur la figure 1A et schématiquement sur les figures 6 et 7 qu'on décrit maintenant en détail.

Le circuit numérique de commande 300 comprend une unité centrale de traitement CPU 301 qui est de préférence une pastille de microprocesseur disponible dans le commerce sous la référence "Motorola' MC 6802. Une mémoire morte 302 est destinée à conserver les instructions d'un logiciel constituant un programme de commande. Une mémoire à accès direct 303 est destinée à conserver les données temporaires. Des circuits d'interface d'entrée-sortie (VIA) 304 comportent des circuits programmables d'interface d'entréesortie et une horloge du système qui est utilisée pour des fonctions de commande de sortie et de contrôle ou de communication d'entrée et des intervalles de temps programmables, Un convertisseur numérique-analogique 305 est utilisé pour la transmission de tensions analogiques de sortie à des circuits analogiques de la chambre 13 d'électrophorèse.Un convertisseur analogique-numérique 306 est utilisé afin qu'il transmette des tensions de contrôle provenant des circuits de la chambre d'électrophorèse. Un circuit d'interface série d'entrée-sortie 328 est utilisé afin qu il forme l'interface entre les commandes d'entrée et les signaux de sortie, entre l'ordinateur 400 et le circuit 300 par l'intermédiaire du bus 410.

Un bus de données 329 forme une connexion numérique bidirectionnelle entre les circuits de l'unité CPU, la mémoire morte, la mémoire vive, le circuit d'interface VIA et les convertisseurs et le circuit d'interface d'entréesortie. Un bus 330 constitue une bus d'adresse utilisé comme connexion numérique unidirectionnelle entre l'unité centrale CPU et les mémoires morte et vive, le circuit d'interface VIA et les convertisseurs ainsi que le circuit d'interface série d'entrée-sortie. Le bus d'adresse 330 est utilisé par l'unité centrale CPU pour la sélection du dispositif dont les données sont transférées ou auquel les données sont transférées.

Un bus 331 d'interface de sortie est connecté au circuit 304 et il est utilisé pour la transmission du signal numérique de sortie de l'unité centrale CPU à l'entrée numérique des circuits commandés par l'unité CPU.

De même, un bus 332 d'interface d'entrée est utilisé pour la connexion des circuits de contrôle et de détection à l'entrée numérique de l'unité centrale CPU par l'intermédiaire du circuit 304 d'interface d'entrée.

On considère maintenant l'ensemble robotisé 30 cinq éléments séparés sont commandés : la base 40 du pont, le corps et le plongeur de l'ensemble à pipettes 32, le support 50 de réactif et les électro-aimants 42. La description détaillée de la commande du corps et du plongeur des pipettes est par exemple du type décrit en détail dans la demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 853 201 de Messieurs Sarrine et Garsee. Ce document décrit en totalité le fonctionnement et la commande des corps et des plongeurs des pipettes utilisés pour l'application d'échantillons liquides de cuves 26 et 28 sur le support 12.

La commande de la base ou du châssis 40 du pont est réalisée par un organe de pilotage de moteur et un circuit de freinage 307 permettant la commande d'un moteur 208. Le détecteur 316 de position schématiquement représenté sur la figure 6 comporte physiquement la plaque de came 201 d'échantillons, la plaque de came 203 d'application et les commutateurs de limite 205 et 207 représentés sur la figure 3. Le détecteur de position fonctionne par comptage des interruptions des interrupteurs 205 et 207 lors du passage au niveau des cames des plaques 201 et 203.

Le circuit 308 de pilotage et de freinage de moteur des corps de pipettes et le détecteur 77 de position ainsi que le circuit 309 de pilotage et de freinage de moteur de plongeurs de pipettes et son détecteur 78 de position sont tels que décrits dans la demande précitée de brevet des
Etats-Unis d'Amérique.

Dans le cas de l'organe 50 de support de réactif, un circuit 310 de pilotage de moteur est commandé par l'unité centrale 301 et le circuit 304 de manière que le moteur 60 tourne dans un sens ou dans l'autre lorsque la base 40 est en position au-dessus du support 12. Un interrupteur de limite (non représenté) constitue un détecteur 319 de position associé à l'arbre 52 de l'organe 50 de support de bouteilles comme représenté sur la figure 4.

Un circuit 311 de pilotage d'électro-aimants est associé aux électro-aimants 42 afin qu'il provoque l'avance du bras fendu 44 vers sa position basse lorsqu'un signal lui est appliqué.

Un circuit 323 de solidarisation est placé sous la plaque 14 d'échantillons, de lavage et d'essuyage afin qu'il indique à l'unité centrale, par l'intermédiaire du circuit 304 d'interface, que la plaque 14 est en position et que la machine est prête à recevoir une instruction de début de fonctionnement de l'ordinateur personnel 400.

On considère maintenant les circuits de la chambre 13 d'électrophorèse ; un circuit 325 à haute tension et un circuit contrôleur 326 de haute tension sont utilisés pour la transmission du courant d'électrophorèse au support 12 comme représenté sur la figure 3A. Le circuit à haute tension 325 est commandé par une instruction provenant de l'unité centrale 301 par l'intermédiaire du convertisseur numérique-analogique 305, du bus 333 et du circuit 373 de solidarisation de la porte du boîtier de lecture. Le signal de contrôle provenant du circuit de contrôle 326 est appliqué au convertisseur analogique-numérique 306 par l'intermédiaire du bus 334.

De même, un circuit 327 de contrôle de température applique son signal analogique au convertisseur analogiquenumérique 306 par l'intermédiaire du bus 334, afin qu'il soit reconnu par l'unité centrale CPU 301. Le transducteur ou capteur de température 327 est représenté dans la chambre 13 d'électrophorèse sur la figure 2. Des signaux numériques de commande destinés aux dispositifs 70 (à effet
Peltier) sont appliqués par le bus 331 de sortie au circuit 313 d'incubation à organe de chauffage. De même, des signaux numériques de commande destinés aux dispositifs 70 à effet Peltier sont appliqués à un circuit 314 de refroidissement à partir du bus 331 de données de sortie.

Un circuit 315 de pilotage de lampes répond aux commande numériques par l'intermédiaire du bus 331 et est destiné à commander les lampes llOA à llOD placées dans le boîtier de lecture 100.

On se réfère maintenant à la figure 7 ; une représentation schématique des éléments de l'ordinateur 400 indique sa connexion au circuit numérique de commande 300 par le circuit 328 d'interface série d'entrée-sortie et le bus 410. Un circuit 401 d'interface série d'entrée-sortie forme l'interface entre le bus 410 et l'ordinateur 400. De préférence, l'ordinateur 400 est un ordinateur personnel tel que du type "Compaq Desk Pro". L'ordinateur 400 est utilisé pour la transmission de signaux de commande de l'opérateur du système de la figure 1A à la machine d'électrophorèse automatique 10, pour la transmission de données provenant de la machine à l'opérateur, pour l'analyse des données numériques conservées dans l'ordinateur et pour la création de rapports graphiques et de texte à l'opérateur à l'aide de dispositifs de sortie.

La saisie réalisée par l'opérateur sur l'ordinateur s'effectue par un clavier 407 alors que les signaux imprimés de sortie sont transmis par une imprimante 408. Un tube à rayons cathodiques 407 représentant du texte vidéo peut être associé directement à l'ordinateur personnel 400 alors qu'un tube à rayons cathodiques vidéographique 406 peut être utilisé directement avec la machine automatique d'électrophorèse 10 comme représenté sur la figure 1A.

Lecture et étalonnage électroniques
La caméra vidéo 114 est de préférence un tube de télévision "Vidicon" qui crée une représentation série sous forme d'une tension analogique de sa zone d'observation. Un appareil capteur de trame 406 forme l'interface avec la caméra 114 afin qu'il transforme le signal analogique série de la caméra en une représentation de données numériques.

Cet appareil 403 conserve la représentation numérique dans la mémoire 409, et crée ultérieurement à la fois des rapports graphiques et en mode texte de l'analyse.

En fonctionnement, la caméra 114 voit une surface d'observation analogue à celle de la figure 3E après que les opérations d'électrophorèse et de coloration ont été réalisées automatiquement sous la commande de l'ordinateur 400 et du circuit numérique 300 de commande. Lorsque les lampes fluorescentes llOA à llOD sont mises en fonctionnement, la caméra lit la totalité du support 12. La caméra donne des signaux analogiques vidéo et des signaux de synchronisation. L'amplitude instantanée de la tension vidéo est une représentation de l'amplitude de la lumière émise par la surface du support. Cette tension analogique de sortie est alors transformée comme indiqué précédemment en une représentation numérique d'une matrice de 512 colonnes et 512 lignes d'éléments d'image à l'aide de l'appareil 403.Les signaux de synchronisation sont utilisés pour la corrélation entre les données vidéo analogiques et les emplacements précis de la plaque 12 d'échantillons.

Avant que l'opération d'électrophorèse automatique commence sur l'ensemble 14 dans la machine automatique 10, l'étalonnage de l'ensemble formé par la caméra 114 et l'objectif 112 est réalisé. L'étalonnage corrige les effets paraboliques non linéaires qui peuvent donner une réponse non uniforme aux niveaux d'intensité des éléments d'image individuels de la matrice à 512 colonnes et 512 lignes, détectées par l'appareil 403.

Lors de l'étalonnage de l'ensemble formé par la caméra 114 et l'objectif 112, un support uniforme d'essai 12' tel que représenté sur la figure 15A est placé dans le boîtier 100 de lecture, sur la plaque 80. Le support 12 est d'un type sur lequel aucun échantillon n'est appliqué et, évidemment, il n'a subi ni électrophorèse, ni incubation ni coloration. La porte avant du boîtier de lecture est fermée et l'ensemble 30 est déplacé dans l'ouverture 101 afin qu'elle simule les conditions réelles de lecture dans lesquelles pratiquement toute la lumière externe est arrêtée avant d'entrer dans le boîtier de lecture 100.

Ensuite, les lampes ultraviolettes llOA à llOD sont mises en fonctionnement, et l'ensemble formé par la caméra 114 et l'objectif 112 est mis en fonctionnement. L'appareil 403 de détection de trame (figure 7) reçoit une "image instantanée" de la plaque, c'est-à-dire que les intensités de chacun des éléments d'image de la matrice 512 x 512 sont conservées dans la mémoire 409.

Ensuite, des gabarits 801, 802,...815 sont délimités électroniquement sous la commande du programme autour des quinze pistes de lecture correspondant aux quinze pistes ou rangées d'échantillons d'un support réel 12 lorsqu'il est placé sur la plaque 15. La "hauteur" ou direction x de chaque piste correspond au quinzième environ de la hauteur de la mémoire 409 (environ 34 éléments d'image). La largeur ou direction x de chaque piste est égale à la largeur totale de 512 éléments d'image correspondant à la largeur totale de la mémoire d'image. Ces quinze pistes correspondent à l'emplacement des pistes d'échantillons des plaques d'électrophorèse qui doivent être lues ultérieurement.

Dans chacune des quinze pistes, la matrice bidimensionnelle des données d'intensités d'éléments d'image est transformée en une matrice unidimensionnelle de données par formation de la somme et de la moyenne des valeurs des éléments d'image dans chacune des 512 colonnes verticales à l'intérieur de chacune des 34 lignes environ d'éléments d'image. Ainsi, pour chaque piste, à chaque colonne verticale, les intensités des 34 éléments d'image de cette piste sont ajoutées et divisées par le nombre de lignes d'éléments d'image, par exemple 34. En conséquence, chacune des quinze pistes est représentée par un vecteur ligne d'intensité moyenne en fonction de la dimension x des éléments d'image, de x = 1 à x = 512.Une recherche de chacune des intensités moyennes dans cette matrice d'intensités moyennes" de 15 x 512 valeurs d'intensités est alors réalisée pour la détermination de la plus grande valeur
I
max
Ensuite, chaque intensité moyenne d'élément d'image de la matrice d'intensités moyennes (15 x 512) est divisée par Iman. Chaque élément de la matrice est remplacé par le résultat de cette division. Ainsi, chaque élément de la matrice devient un facteur de correction d'une "matrice de facteurs de correction", ces facteurs devant être appliqués à un support réel pendant la lecture, après que le support 12 a subi l'application des échantillons en deux jeux de quinze cuves d'échantillons et après les étapes d'électrophorèse, de coloration, d'incubation, de séchage, etc., réalisées automatiquement.

La figure 15B représente des gabarits électroniques tels que 601, 612, 616, 623 qui sont formés, sous la commande de l'ordinateur programmé, pour la délimitation automatique de la zone d'analyse de chacun des 512 x 512 éléments d'image conservés dans l'appareil 403 pour un support réel 12 qui a subi une électrophorèse automatique.

La dimension axiale y des gabarits est la même que celle des quinze pistes d'étalonnage décrites précédemment pour l'étape d'étalonnage. Par exemple, le gabarit 601 est prédéterminé afin qu'il s'ajuste autour du dessin longitudinal d'électrophorèse de l'échantillon placé sur le support 12 dans la cuve 701. Comme le support 12 est placé physiquement à un emplacement prédéterminé sur la plaque 80 et comme l'ensemble formé par la caméra 114 et l'objectif 112 est fixe par rapport à la plaque 80 d'application, le gabarit 601 est adapté avec précision autour du dessin d'électrophorèse de l'échantillon de la cuve 701. Les gabarits électroniques programmés sont associés à chacun des échantillons.

Les données de chacun des gabarits sont alors mises sous forme de la moyenne des éléments d'image des lignes y à l'intérieur du gabarit pour la formation d'une représentation unique de densités en fonction de la distance d'étalement par électrophorèse x pour chacun des échantillons. Ensuite, les valeurs d'intensité moyenne pour chaque position d'élément d'image x de chaque gabarit sont multipliées par un facteur correspondant de correction conservé dans la matrice des facteurs de correction décrite précédemment. Ces données sont alors conservées avec un format organisé dans la mémoire 409 de l'ordinateur 400 et l'analyse densitométrique peut alors être réalisée.Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 4 242 730 décrit un densitomètre commandé par microprocesseur et décrit notamment comment les représentations numériques des échantIl- lons lus peuvent être traitées pour l'obtention d'une image analogique sur un dispositif 405 d'affichage analogue à un tube à rayons cathodiques, représenté dans l'ordinateur 400 de la figure 1A. Un opérateur peut éditer la courbe de densité qui est représentée visuellement.

Il est avantageux d'utiliser une caméra vidéo ou un appareil analogue tel qu'une matrice de dispositifs à couplage par charge car l'ensemble de la plaque d'échantillons peut être lu en un trentième de seconde. Cette lecture comprend les informations relatives à trente échantillons par exemple, comme représenté sur la figure 3E. Les données peuvent etre organisées par l'ordinateur sous forme d'une matrice bidimensionnelle de données, et l'ordinateur peut ensuite non seulement déterminer exactement les éléments constituants longitudinaux individuels de l'échantillon mais aussi déterminer exactement les limites des échantillons lorsque les séparations des échantillons ne s'effectuent pas en direction parallèle.En outre, les données des échantillons peuvent être améliorées par suppression ou réduction du bruit anormal par répétition de la lecture et par formation de la moyenne des résultats.

Lecture mécanique
Il peut arriver que les avantages de la lecture électronique du support qui a subi l'électrophorèse sur place ne soient pas nécessaires. La réduction des coûts de fabrication peut aussi imposer l'utilisation d'un ensemble mécanique antérieur 900 à fente à diagramme et détecteur dans l'ensemble robotisé 30' de la figure 16. La machine automatique 10' d'électrophorèse de la figure 16 est analogue à la machine 10 de la figure 1, mis à part l'ensemble 900 qui assure une lecture électronique à commande mécanique à la place de la lecture électronique vidéo fixe par la caméra vidéo 114 et l'objectif 112 de la figure 1.

L'ensemble 900 de lecture, monté de préférence à la face avant de l'ensemble robotisé 30', comporte un tube fluorescent fixe 901, un collimateur 903 et un tube photomultiplicateur 905. Le tube 901 est placé à l'intérieur du couvercle 906. Le collimateur 903 est disposé dans une fente latérale 904 formée dans le couvercle et est tourné vers le bas, vers le support 12 pendant la lecture. Le tube photomultiplicateur 905 est sensible à la lumière transmise par le collimateur 903.

Un moteur, non représenté, commandé par un microprocesseur, est destiné à faire avancer l'ensemble du collimateur 903 et du tube photomultiplicateur 905 latéralement sur tout le support 12 qui a subi l'électrophorèse après l'application des échantillons fluides, la coloration, l'incubation et le séchage comme décrit précédemment. Un câble ou une boucle électrique est formé entre le tube photomultiplicateur 905 et un ensemble amplificateur et convertisseur analogique-numérique (non représenté) pour la transmission des signaux de lecture à l'ordinateur 400. La boucle 907 peut aussi être raccordée au circuit numérique de commande 300 (figure 6) pour la commande de l'éclairement par la lampe fluorescente 901 pendant la lecture. Le déplacement longitudinal sur le support 12 pendant la lecture est réalisé par déplacement progressif en translation de l'ensemble robotisé 30' longitudinalement à l'aide du moteur 210 (figure 3). Comme représenté, l'ensemble mécanique 900 à fente d'arrêt et détecteur crée des signaux électriques représentatifs de l'intensité des éléments constituants séparés longitudinalement dans les échantillons qui ont subi l'électrophorèse et la coloration sur le support 12.

La figure 16 représente l'ensemble robotisé 30' avant le déplacement longitudinal au-dessus du support 12.

I1 faut noter que le boîtier de lecture 909 peut avoir une construction de hauteur réduite par rapport au boîtier de lecture 100 de la figure 1, car il n'est pas nécessaire qu'il comporte l'ensemble à caméra et objectif, dans l'appareil de lecture de la figure 16.

Fonctionnement de la machine d'électrophorèse
Lorsque l'opérateur a placé l'ensemble 14 à plaque d'échantillons en position sur la base de la machine comme représenté sur la figure 1 et après qu'une bande 12 de support a été placée sur la plaque 80 comme indiqué sur la figure 3, une porte est fermée à l'avant du boîtier de lecture 100 et l'opérateur transmet une commande de début de fonctionnement à l'aide du clavier 407 de l'ordinateur 400. Il faut noter que les échantillons liquides à analyser ont été placés dans la paire de rangées de cuves 26, 28 de l'ensemble 14. Chaque rangée de cuves comprend de préférence quinze cuves séparées. Un échantillon liquide de référence peut être placé dans l'une des cuves pour la comparaison des analyses.Il faut aussi noter qu'un papier d'essuyage peut être placé dans l'espace 22 d'essuyage et que la cuve 20 de lavage a été remplie précédemment d'eau de lavage. La disposition de l'ensemble 14 sur la base de la machine provoque la transmission d'un signal, par le bus 332, au circuit numérique 300 de commande comme indiqué sur la figure 6. L'ordinateur 400 reçoit alors une indication du fait que le traitement automatique peut s'effectuer par commande numérique.

Les figures 8 à 13 représentent des étapes importantes du traitement automatique des échantillons liquides placés dans les cuves des rangées 26 et 28 de l'ensemble à plaque d'échantillons. La figure 8 indique que l'ensemble à pipettes aspire les échantillons dans les pipettes individuelles en quantité prédéterminée. Comme indiqué précédemment, cette opération est décrite plus en détail dans la demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 853 201.

La figure 9 indique que l'ensemble robotisé 30 a été déplacé longitudinalement vers la région du support 12 et que les échantillons fluides sont appliqués suivant une rangée à la surface du support. Il faut noter que le couvercle 92 de la chambre d'électrophorèse est dans sa position d'ouverture.

La figure 10 représente la fermeture du couvercle 92 après que le bras fendu 44 a été commandé par les électroaimants 42, de manière qu'il coopère avec les trous 93 formés dans le couvercle 92. La figure 10 indique que l'ensemble robotisé 30 s'est déplacé longitudinalement vers la chambre d'électrophorèse et a ainsi fermé le couvercle 92.

On suppose que, après fermeture du couvercle, l'opération d'électrophorèse des échantillons est exécutée.

Cette opération a été décrite précédemment mais, en résumé, elle comprend l'application d'une tension d'électrophorèse au support à l'aide des plots, des électrodes et des barres combinées formant électrode et d'étalement comme indiqué précédemment. Simultanément à l'application du courant d'électrophorèse au support 12, un courant est appliqué dans un sens aux dispositifs 70 à effet Peltier. Le refroidissement du support 12 permet une électrophorèse plus efficace à une plus grande vitesse.

La figure 11 représente l'application du réactif 47 provenant des bouteilles 48. Le réactif des bouteilles est versé à la surface du support 12 par rotation de l'organe 540 de support de bouteilles à l'aide du moteur 60. La figure 11 indique que le couvercle 92 a été mis en position d'ouverture par une opération inverse de celle qui est indiquée sur la figure 10.

La figure 12 représente la répartition ou étalement du réactif à la surface du support 12. De préférence, cette répartition est réalisée par commande du bras fendu 44 afin que les fentes des bras d'étalement se trouvent à proximité d'une barre telle que 76. L'ensemble robotisé subit alors un déplacement longitudinal en translation afin que le réactif soit étalé à la surface du support 12. L'autre barre 74 d'étalement ou de répartition peut être utilisée de manière analogue, en plus de la barre 76 représentée sur la figure 12, afin que le réactif soit bien réparti à la surface du support 12.

Ensuite, le couvercle 92 est déplacé vers sa position de fermeture dans une opération analogue à celle qui est représentée sur la figure 11 et les étapes d'incubation et de séchage sont exécutées. L'étape d'incubation nécessite la commande des dispositifs à effet Peltier de manière que la plaque 80 soit chauffée pendant un temps prédéterminé. Le séchage nécessite l'aspiration d' air supplémentaire de séchage par les conduits et sur le support comme représenté plus clairement sur la figure 4.

Après l'exécution des étapes d'incubation et de séchage, la lecture électronique du support 12 placé à l'intérieur est réalisée. Comme l'indique la figure 13, l'ensemble à caméra 114 et objectif 112 crée un signal analogique représentatif du champ de vision du support 12 éclairé par les lampes fluorescentes llOA à llOD. Une image du signal optique peut être reproduite sur le tube à rayons cathodiques 406 directement monté sur la machine. La figure 13 indique aussi que l'ensemble robotisé 30 se trouve dans l'ouverture 101 de la paroi latérale d'entrée du boîtier de lecture 100 et réduit notablement la quantité de lumière externe qui peut pénétrer dans le boîtier de lecture pendant la lecture optique par la caméra 114 de télévision.

Description de la commande par ordinateur du fonctionnement de la machine
Les figures 14A à 14F représentent la commande de la machine sous forme d'un ordinogramme. La figure 14A indique qu'un signal provenant de l'ordinateur 400 est transmis au circuit numérique de commande automatique de l'opération d'électrophorèse. Comme l'indique le bloc logique 500, l'ensemble à pipettes est déplacé en position de repos par déplacement des corps vers le haut et des pistons vers le bas. Cette commande est décrite dans la demande précitée de brevet des Etats-Unis d'Amérique n" 853 201. La base 40 du pont est déplacée en position de repos par transmission d'un signal de commande à un circuit 307 de pilotage et de freinage de moteur et par détection de sa position avec le détecteur 316.Ensuite, l'ordinateur attend une commande de début de fonctionnement par l'intermédiaire du circuit 328 d'interface série d'entrée-sortie comme indiqué par le bloc logique 501. L'ordinateur détermine alors, au bloc logique 502, si la plaque 14 d'échantillon a été placée sur la plaque de base 15 de la machine. Si un signal provient du circuit 323, la commande du processus se poursuit ; si le signal du circuit 323 n'est pas présent, un signal d'erreur est renvoyé à l'ordinateur 400 afin qu'il imprime ou affiche un message d'erreur pour l'opérateur de la machine.

Comme représenté sur la figure 14B, le bloc logique 503 commande l'application des échantillons liquides des cuves 62 sur le support 12. Comme indiqué, les fonctions de lavage et de séchage des bouts des pipettes précèdent l'application des échantillons au support et suivent cette application. Les échantillons liquides des cuves 28 sont alors appliqués dans les cuves échantillons 63 du support 12. Les bouts des pipettes sont à nouveau lavés. Comme indiqué précédemment, les étapes de lavage, de séchage, d'essuyage et d'application sont analogues à celles qui sont décrites dans la demande précitée de brevet des Etats
Unis d'Amérique n" 853 201. Ensuite, au cours de l'étape logique 505, les corps de l'ensemble 32 à pipettes sont déplacés vers le haut et les plongeurs sont déplacés vers le bas.

Comme représenté sur la figure 14C, une série d'étapes 506 est exécutée par un circuit numérique de commande 300 qui commande la fermeture du couvercle 92 sur la chambre 13 d'électrophorèse. Ces étapes commencent au bloc logique 507 auquel la base 40 du pont est entraînée vers la position d'ouverture du couvercle 92. Ensuite, au pas 508, le courant est appliqué au circuit 311 de pilotage d'électro-aimants afin que les bras 44 soient déplacés vers le bas et coopèrent avec les trous 93 du couvercle 92.

Ensuite, au bloc logique 509, la base 40 du pont est déplacée vers la chambre 13 d'électrophorèse, vers la position de fermeture du couvercle 92. Au bloc logique 510, le courant est déconnecté du circuit 311 de pilotage si bien que les bras 44 reviennent en position de repos. Au bloc 511, la base 40 est déplacée vers la position de repos.

Les blocs logiques 512 sont exécutés pour l'application d'un courant d'électrophorèse au support 12, avec simultanément refroidissement de celui-ci. Le bloc logique 513 détermine la durée d'application du courant d'électrophorèse et le réglage et l'application d'une haute tension entre les paires de plots 94 et 96 d'électrophorèse. Au bloc logique 514, un circuit 314 de refroidissement est activé afin qu'il mette en fonctionnement les refroidisseurs 70 et les ventilateurs 204. Les blocs logiques 516 contrôlent la tension provenant du circuit 325, contrôlent le temps dfélectrophorèse et interrompent l'application de la tension et le fonctionnement des dispositifs de refroidissement
On considère maintenant la figure 14D ; les blocs logiques désignés collectivement en 517 décrivent les étapes nécessaires à l'ouverture du couvercle 92.Ces étapes sont analogues aux étapes 506 de fermeture du couvercle 92 et on ne les décrit donc pas en détail. Les blocs désignés collectivement par la référence 518 assurent la commande de l'application du réactif de coloration à la surface du support 12. Au bloc logique 519, la base 40 est déplacée vers le support 12 en position se trouvant à midistance environ entre les barres 74, 76. Au bloc logique 520, l'entraînement du moteur de commande de réactif est commandé par rotation des bouteilles 48 qui appliquent le réactif à la surface supérieure du support 12. Le dispositif de pilotage de moteur des réactifs est alors commandé en sens opposé afin qu'il ramène l'organe 50 de support des bouteilles en position de repos.

Les blocs logiques désignés collectivement par la référence 521 décrivent les étapes nécessaires à l'étalement du réactif de coloration à la surface du support 12.

Au bloc logique 522, la base 40 es-t déplacée jusqu'à ce que les électro-aimants 42 soient directement au-dessus de la barre 74. Au bloc 523, un courant est appliqué au circuit 311 de pilotage afin que les bras 44 descendent si bien que les fentes 44a du bras 44 "serrent" la barre 74 ou l'enve- loppent partiellement. Au pas logique 524, la base 40 est déplacée vers les secondes cavités 63, puis est entraînée vers la position des plots 94. Le courant transmis au circuit 311 de pilotage d'électro-aimants est déconnecté au bloc logique 525 de manière que les bras 44 reviennent en position de repos. Les blocs logiques 526, 527, 528, 529 commandent l'étalement du réactif par passage de la barre 76 à la surface du support et retour des bras 44 des électro-aimants dans leur position de repos.

Le couvercle 92 est alors fermé, aux blocs logiques 530, qui sont identiques aux blocs 506 réalisés antérieurement dans le procédé automatique.

On considère maintenant la figure 14E ; le traitement se poursuit avec les étapes logiques désignées collectivement par la référence 531 et permettant le maintien en température du réactif. Le circuit numérique 300 de commande permet, dans ces étapes, qu'un temps suffisant s'écoule entre l'application du réactif à la surface du support et le début de la période d'incubation. Les étapes logiques désignées collectivement par la référence 532 et utilisées pour l'incubation de coloration, commencent par le pas 533 de réglage du temps d'incubation et le pas 534 de réglage de la température d r incubation. Le circuit 313 de chauffage d'incubation est fermé au pas logique 535. Les pas logiques 536 contrôlent la température d'incubation, provenant du capteur 327, et transmettent la commande à des pas de séchage 538.

Les pas logiques désignés collectivement par la référence 538, pour le séchage, commencent avec les pas 539 et 540 dans lesquels le temps de séchage et la température de séchage sont déterminés. Au pas logique 541, les circuits 340 de séchage sont activés afin qu'ils mettent en fonctionnement le dispositif de séchage 202 et les ventilateurs 200. Les pas 542 contrôlent la température de séchage, provenant du dispositif 327 de contrôle, et contrôlent le temps de séchage. Le pas 543 arrête le fonctionnement du circuit 313 de chauffage d'incubation et du circuit de séchage 340.

La figure 14F indique que le couvercle 92 est à nouveau ouvert sous la commande des pas logiques désignés collectivement par la référence 544. Ces pas sont identiques à ceux qu'on a décrit précédemment pour les pas 517.

La commande passe alors aux pas logiques 545 qui déterminent, à l'aide de l T ordinateur 400, si les lampes llOA à llOD sont en fonctionnement ou non. Si elles ne sont pas en fonctionnement, la commande passe à l'ordinateur 400 qui transmet un signal qui les met en fonctionnement, au bloc logique 546. Après réception d'un signal du bloc logique 547 indiquant que les lampes ont été mises en fonctionnement, la commande passe au bloc logique 548 auquel l'image vidéo provenant de la caméra 104 est saisie et conservée en mémoire. Les lampes llOA à llOD sont alors éteintes sous la commande du bloc logique 549.

L'ordinateur 400 effectue alors le traitement densitométrique au pas logique 550, par mise en oeuvre des procédés connus de détermination des densités relatives des éléments constituants des échantillons qui ont été séparés longitudinalement par ltélectrophorèse. Des graphiques de sortie sont affichés sur les tubes à rayons cathodiques 405 et 406 et des rapports imprimés sont transmis par l'imprimante 408 comme indiqué par les blocs logiques 551 et 552.

Comme décrit précédemment, l'ensemble 32 à pipettes de l'ensemble 30 à pont robotisé est déplacé en translation à partir de la plaque d'échantillons 14, après aspiration d'échantillons dans les pipettes individuelles de la rangée 26 ou de la rangée 28, et déplacement vers la plaque 80 d'application afin que les échantillons individuels soient appliqués dans les cuves 62 ou 63 du support 12. Ce déplacement en translation, réalisé sous la commande de l'ordinateur, à l'aide d'un moteur 210, d'une courroie d'entraînement 212, des cames 201, 203, des interrupteurs de limite 205, 207, etc., est précis, mais il est important que les échantillons soient placés avec précision sur les cuves 62 ou 63 afin que les étapes d'électrophorèse et l'analyse densitomêtrique soient aussi précises que possible.

Description du positionnement mécanique des échantillons
Ainsi, comme l'indiquent les figures 2, 3 et 4, l'alignement mécanique des pipettes 32 sur les cuves 62 ou 63 d'application est réalisé par interaction de paires d'ergots tronconiques 450, 452 et 454, 456 fixés sur la patte 80 et de fentes 458, 460 formées dans les structures 462, 464 de commande de l'ensemble à pipettes 32. On peut noter que ces structures 462, 464 sont alignées sur les ergots 450, 452 sur la figure 4. Lorsque les pipettes 32 sont abaissées pour l'application des échantillons aux cuves 62, sur le support 12 (voir figure 3), les fentes 458, 460 coopèrent avec les ergots 450 et 452. En conséquence, les pipettes sont alignées avec précision sur les cuves 62 d'application.

Les fentes 458, 460 ont de préférence une forme conique inversée correspondant à la forme conique des extrémités des ergots 450, 452 et 454, 456. Les fentes 458, 460 constituent des entonnoirs pour les ergots 450, 452 et 454, 456 lorsque les pipettes 32 descendent, si bien que les défauts initiaux d'alignement des pipettes 32 sur les cuves 62 ou 63 sont pratiquement éliminés.

Description de la réduction de la variation du frottement entre les galets du châssis robotisé et des voies de déplacement
Comme décrit précédemment, il est important que le traitement par électrophorèse des échantillons liquides soit réalisé lorsque ceux-ci sont appliqués avec précision aux cuves 62 ou 63. Le positionnement longitudinal des pipettes 32 est réalisé par un circuit 307 d'entraînement et de freinage de moteur représenté sur la figure 6. Etant donné les petites variations d'espacement latéral des pistes 34 en fonction de la distance longitudinale comprise entre la plaque 14 et la plaque 84 d'application (voir figure 3), le frottement entre les galets 36' et les voies 34 peut varier avec cette distance longitudinale.Cette variation peut donner des performances variables aux éléments 307 de pilotage et de freinage de moteur qui, dans les cas extrêmes, peuvent empêcher un positionnement précis des corps de pipettes au-dessus des cuves 62 ou 63 d'application.

Pour la réduction de cette variation du frottement en fonction de la distance longitudinale comprise entre les plaques 14 et 80, les dispositifs 37 de montage à ressorts (voir figure 3) sont fixés à la base ou au châssis 40 et dépassent vers l'extérieur du châssis 40. Les galets 36 sont portés par des dispositifs de montage 37 à l'aide de ressorts 39 qui repoussent les galets 36' latéralement vers l'intérieur contre la voie 34. Cette force des galets 36' appliquée vers l'intérieur sur l'une des voies 34 réduit les variations du frottement lors de l'entraînement du châssis si bien que le circuit de pilotage et de freinage de moteur peut positionner précisément les pipettes 32 audessus des cuves 62 ou 63.

Autre position des barres séparées d'électrode et d'étalement
Comme décrit précédemment, en particulier en référence aux figures 3A et 12, les barres 74, 76 d'électrode peuvent aussi être utilisées comme barres d'étalement ou de répartition du réactif. La figure 12 représente l'étalement du réactif sur le support 12 sous l'action du bras fendu 44 qui déplace (par exemple par roulement) la barre 76 à la surface du support 12.

Dans certaines circonstances, lorsque les barres 74, 76 de carbone ou de graphite étalent le réactif à la face supérieure du support 12, un résidu peut rester à la surface par réaction chimique du carbone des barres, du réactif et/ou de la composition du gel du support. Ainsi, le mode de réalisation de la figure 17 supprime cette possibilité. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser les barres d'électrode de la figure 3C à l'extérieur des paires de plots d'électrode 94 et 96. Ces barres 74' et 76' d'électrode ont des parties d'extrémité formées d'un matériau magnétique tel que le fer afin qu'elles soient maintenues magnétiquement sur les plots aimantés 94 et 87, mais les parties médianes de graphite permettent une meilleure conduction du courant électrique par les bandes conductrice 64A et 64B du support 12.Les barres d'électrode entièrement formées de fer de la figure 3 peuvent aussi être utilisées comme barres 74' et 76'.

Les barres sont placées à l'extérieur des lignes imaginaires passant par les plots 94 et 96 qui sont espacés latéralement. Les plots magnétiques 94, 96 sont disposés verticalement à partir de la plaque 80 au-dessus du support 12 et sont placés par rapport au support 12 de manière que, lorsque les barres 74' et 76' sont en place, elles soient en contact électrique avec les plots 94 et 96, mais aussi avec les bandes en saillie 64A, 64B du support 12.

Les barres 75, 77 d'étalement sont placés vers l'intérieur par rapport aux droites imaginaires latérales passant entre les plots 94 et entre les plots 96. De préférence, les barres 75, 77 sont formées de verre, mais d'autres matériaux inertes peuvent être utilisés à la place du verre. Les barres 75, 77 d'étalement restent en place sur le support 12 car (1) la plaque 80 d'application (voir figure 18) est maintenue horizontale pendant le fonctionnement de la machine automatique d'électrophorèse selon l'invention, et (2) la face supérieure du support 12 est une composition de gel dont le coefficient de frottement est relativement élevé. En conséquence, les barres 75, 77 d'étalement restent à l'endroit où elles sont placées sur le support 12 près du plot 94 ou 96 et ne roulent pas à distance lors du fonctionnement normal.Dans une variante, les barres 75, 77 peuvent être avantageusement construites de la même manière que les barres 74' et 76' ; ainsi, comme représenté sur la figure 3C, des capuchons d'extrémité formés d'un matériau magnétique, tel que le fer, peuvent être présents afin qu'ils soient maintenus sur les plots magnétiques 94 et 96 respectivement et maintiennent les tiges de verre 75 et 77 contre les plots 94 et 96 sous l'action des forces magnétiques. La figure 18, qui est analogue à la figure 12, représente le fonctionnement de la machine automatique d'électrophorèse lorsque le bras fendu 44 a été abaissé afin qu'il fasse rouler la barre 77 alternativement à la surface du support après le déversement du réactif sur celle-ci.

Autre réalisation des cuves rectangulaires d'application dans le support
Comme décrit précédemment en particulier en référence aux figures 3, 3A et 3D, les rangées latérales de cuves 62 et 63 sont formées à la surface plane du support 12. Les échantillons liquides qui doivent subir le traitement par électrophorèse sont placés dans ces cuves, de préférence par l'appareil automatique à pipettes décrit précédemment. Les rangées de cuves 62 et 63 sont des évidements sous forme de "points" à la surface du gel du support. Ces points sont caractérisés par des formes circulaires de façon générale à la surface plane ou sont des évidements hémisphériques dans le gel lui-même. Si un échantillon qui est placé dans un tel évidement circulaire contient plusieurs constituants intéressants, il faut un temps relativement long d'électrophorèse pour séparer nettement ces constituants.Lorsqu'un échantillon identique est placé dans un évidement rectangulaire contenant ces constituants multiples intéressants, il faut un temps d'électrophorèse relativement plus court pour la séparation nette de ces constituants.

Les figures 20A et 20B représentent les temps relatifs de séparation d'échantillons identiques ayant des constituants hypothétiques A et B. Chaque constituant est supposé être une protéine ou analogue qui a une charge qui l'identifie et qui provoque un déplacement du constituant par électrophorèse longitudinalement sous l'action du champ électrique ou du courant électrique appliqué au gel du support.

La différence de charge entre les constituants A et
B provoque leur déplacement en translation à des vitesses longitudinales différentes sous l'action d'un champ électrique identique. Comme représenté sur les figures 20A et 20B, les constituants A et B de la cavité circulaire 62A nécessitent un temps relativement long pour le déplacement en translation jusqu'à ce que les constituants A et B soient séparés par une distance S, à cause de la distance d ou diamètre des évidements circulaires. En d'autres termes, il faut un temps d'électrophorèse suffisant pour que les constituants B qui se déplacent le plus vite se déplacent au point que les constituants B1 de l'arrière du cercle soient suffisamment séparés des constituants A2 de l'avant du cercle. La plus faible distance d' de l'évidement rectangulaire 62A' réduit le temps nécessaire pour que les constituants B4 se trouvant à l'arrière du rectangle soient séparés des constituants A3 se trouvant à l'avant du rectangle. Un plus court temps d'électrophorèse est avantageux car il réduit la diffusion des éléments constituants chargés et qui est une fonction du temps d'électrophorèse.

Autres appareil et procédé d'application d'un courant d'électrophorèse à une bande d'électrophorèse simultanément dans les deux sens à deux parties de la bande
Comme indiqué au début du présent mémoire, certaines opérations du type de l'électrophorèse ne peuvent pas être réalisées commodément avec l'appareil décrit précédemment.

Par exemple, les opérations de focalisation au point isoélectrique nécessitent l'application de produits chimiques modifiant le pH à la plaque d'électrophorèse. Ces opérations dépendent de ces produits chimiques modifiant le pH en combinaison avec le courant d'électrophorèse pour la séparation. L'utilisation d'un système classique à deux électrodes ne permet que la création d'un seul gradient de pH. I1 n'est donc possible d'utiliser qu'une seule rangée d'échantillons. Selon l'invention, dans le mode de réalisation considéré, un ensemble à trois électrodes permet la création de deux champs séparés ayant des gradients de pH identiques sur la même plaque si bien que deux rangées d'échantillons peuvent être séparées simultanément.

Ainsi, l'appareil représenté sur la figure 21 est destiné à coopérer avec la machine représentée sur les figures 1 à 20, tout en appliquant des courants laminaires d'électrophorèse, ayant des intensités pratiquement égales dans des sens opposés longitudinalement, aux deux rangées d'échantillons.

La disposition des figures 21 à 24 est utilisée à la place de l'utilisation de la plaque 12 d'électrophorèse (ou du support microporeux) et des barres d'électrode 74, 76 des figures 3 et 4 (et des éléments 17, etc.). Une nouvelle plaque 12' d'électrophorèse est utilisée selon l'invention et est alignée convenablement sur la plaque 80 d'application par alignement de trous de la plaque 12' sur des ergots 68 de guidage. La plaque 12' d'électrophorèse (aussi appelée support microporeux dans la description qui précède) comporte deux rangées 62', 63 r de cuves ou évidements dans lesquels sont placés les échantillons, avec les pipettes 32 de l'appareil des figures 1 à 20 comme décrit précédemment. En outre, trois bandes réservoirs en saillie du matériau du gel 64A', 64B' et 64C' sont formées à la face supérieure de la plaque 12'.La plaque 12' a de préférence une largeur qui n'est pas aussi grande que celle de la plaque 12 des figures 1 à 20.

Un ensemble anodique 280 et un ensemble cathodique 282 sont réalisés afin qu'ils se logent entre les jeux opposés de plots magnétiques, plus précisément les plots cathodiques 94 et les plots anodiques 96 de la machine des figures 1 à 20. L'ensemble anodique 280 et l'ensemble cathodique 282 sont maintenus en contact physique et électrique avec les jeux de plots 94, 96 par l'intermédiaire de plaques de frappe 281A', 281A", 281C', 281C" formées de fer et qui sont fixées aux extrémités externes des ensembles.

Des barres 283' et 283" d'un matériau aimanté sont fixées aux premières extrémités de 11 ensemble cathodique 283 et de l'ensemble anodique 280 afin qu'une partie du matériau aimanté soit tournée vers l'extérieur, vers la première extrémité longitudinale de la plaque 12'. Une barre 274' d'électrode est maintenue en contact physique et électrique avec les barres magnétiques 283' et 283" parce que la barre 274' est réalisée de la même manière que les barres d'électrode 74, 76 des figures 3C ou 3D. Ainsi, la barre 274' est formée de fer qui est attiré par le matériau magnétique des barres 283 et qui conduit cependant facilement le courant, ou elle porte dans une variante des capuchons d'extrémité formés de fer, avec une partie médiane de graphite.Cette construction assure aussi une attraction magnétique simultanée (due aux capuchons d'extrémité de fer) et une conduction de courant (parce que le fer et le graphite conduisent le courant).

A la "seconde" extrémité longitudinale ou extrémité opposée, des barres magnétiques 285' et 285" sont fixées à l'ensemble cathodique 282 et à l'ensemble anodique 280. Ces barres ont une partie tournée vers la seconde extrémité longitudinale et sont destinées à attirer les extrémités d'une seconde barre 274", de préférence ayant la même construction que la première barre 274'. La barre 274" est placée sur la bande en saillie 64B' et est en contact électrique simultané avec la bande et les barres magnétiques 285', 285" et est maintenue en contact physique avec ces barres grâce aux forces magnétiques exercées entre les barres magnétiques 285', 285" et les parties d'extrémité formées de fer de la barre 274".

Dans la partie médiane ou troisième partie de l'ensemble anodique 280 et de l'ensemble cathodique 282, des troisièmes barres magnétiques 287', 287" sont fixées de manière qu'une partie des barres magnétiques soit tournée longitudinalement vers l'extérieur suffisamment pour être au contact des extrémités latérales d'une troisième barre latérale 276 dont la construction est analogue à celle des barres 274' et 274". La troisième barre 276 est placée en contact électrique avec la troisième bande réservoir 64C' et est en contact électrique et physique avec les barres magnétiques 287', 287", de la manière décrite précédemment.

L'ensemble anodique 280 et l'ensemble cathodique 282 sont réalisés chacun en une seule pièce emboutie ou mise en forme. En d'autres termes, l'ensemble cathodique 282 et l'ensemble anodique 280 sont formés d'un même bloc d'un matériau isolant, mais sont retournés à 180 et sont placés en regard. Pour cette raison, l'encoche supplémentaire 293 placée au milieu ou troisième bras des ensembles est utilisé.

Un fil électrique 295 est enrobé dans l'ensemble cathodique 282 et est placé entre la plaque de frappe 281C' à la première extrémité de l'ensemble cathodique 282 à la fois au premier aimant 283' et au second aimant 285' d'extrémité. Ainsi, le potentiel négatif (lorsque le circuit est connecté comme indiqué sur la figure 3A) est appliqué à la première barre 274' et à la seconde barre 274", car un trajet électrique est formé entre les plots 94, la première plaque 281C', le fil électrique 295 et le premier aimant 283' et le second aimant 285'.

De manière analogue, un fil électrique 297 est enrobé dans l'ensemble anodique 280 et est placé de la plaque 281A", à la seconde extrémité de l'ensemble anodique 280, à l'aimant 287". Ainsi, le potentiel positif (lorsque le circuit a la connexion indiquée sur la figure 3A) est appliqué à la barre anodique ou médiane 276 car un trajet électrique est formé entre les plots anodiques 96, la plaque 281A", le fil 297, l'aimant 287" et la barre anodique 276.

Lorsqu'un circuit est connecté, par exemple une source de courant continu dont la borne positive est connectée aux plots 96 et la borne négative est connectée aux plots 94, un premier courant laminaire est appliqué à la plaque 12' d'électrophorèse, de la troisième barre ou barre anodique 276 à la seconde barre ou barre cathodique 274" et, simultanément, un second courant laminaire est appliqué entre la troisième barre ou barre anodique 279 et la première barre ou barre cathodique 274'. Ce premier et ce second courant laminaire ont pratiquement la même intensité.

La figure 22 est une coupe de la plaque 12' d'électrophorèse et de la plaque 80 d'application, suivant la ligne 22-22 de la figure 21. Les bandes réservoirs en saillie 64A', 64B' et 64C' sont représentées avec la première barre 274', la seconde barre 274" et la troisième barre 276. Les dispositifs 70 à effet Peltier, le radiateur 84, les conducteurs métalliques 82 et l'isolation 78 sont évidemment identiques à ceux qui sont représentés sur les figures 1 à 20.

La figure 23 est une coupe suivant la ligne 23-23 de la figure 21. Le plot magnétique 94 est représenté près de la plaque 281C' qui est fixé au bras 291'. La figure 24 est une coupe suivant la ligne 24-24 de la figure 21. L'aimant 285' est représenté avec le fil 295 fixé sur le coté.

Bien que l'appareil soit de préférence comme représenté sur la figure 21 afin que les courants laminaires circulent de la partie médiane de la plaque 12' vers les extrémités longitudinales opposées, 1 invention s'applique aussi à l'inversion des polarités des plots 94, 96 afin que les courants laminaires circulent des extrémités longitudinales vers l'électrode médiane ou troisième électrode.

Evidemment, les rangées d'échantillons sont déplacées vers les extrémités de la plaque 12' afin que les constituant des échantillons à séparer aient la place de migrer vers le milieu de la plaque.

Bien que toutes les fonctions de la machine des figures 1 à 20 puissent ne pas être utilisées avec la variante de plaque d'électrophorèse 12' et les ensembles anodique et cathodique 280, 282, de nombreux éléments peuvent être utilisés. L'application des échantillons dans les cuves ou évidements des rangées 62' et 63' est réalisée automatiquement comme décrit en référence aux figures 8 et 9. Simultanément, l'application du courant d'électrophorèse à la plaque d'électrophorèse pendant son refroidissement est évidemment aussi réalisée. Bien que la coloration de la plaque après l'électrophorèse puisse être superflue, le séchage peut être réalisé avec la machine des figures 1 à 20.

LEGENDES DES FIGURES
FIGURE 14A
A : ordinateur 400
B : déplace corps vers le haut
C : déplace pistons vers le bas 501 : signal de départ ? 502 : plaque d'échantillons à l'intérieur ?
D : type de signal d'erreur vers ordinateur 400
E : action solidarisée avec 323
FIGURE 14B
A : signal de début d'application des échantillons de la
première rangée
B : déplace base 400 de pont vers cuve de lavage 20
C : déplace corps et pistons 32, aspire 5 mm d'eau
D : déplace base 40 de pont vers cuve 18 de déchets
E : déplace corps et pistons 32, distribue de l'eau dans
la cuve 18 de déchets
F : déplace base 40 vers cuve 24 d'essuyage
G : sèche bout des pistons et corps 32
H : déplace base 40 du pont vers cuves 26 d'échantillons
en vrac
3
I : déplace corps et pistons 32, aspire 1 mm
d'échantillons des cuves 26
J : déplace base 40 de pont vers support 12
K : déplace corps et pistons 32, distribue échantillons
dans cuves 62 du support 12
L : déplace base 40 vers cuve 20 de lavage
3
M : déplace corps et pistons 32, aspire 5 mm d'eau
N : déplace base 40 du pont vers cuve 18 de déchets
O : déplace corps et pistons 32, distribue de l'eau
P : déplace base 40 de pont vers cuve 24 d'essuyage
Q : déplace corps et pistons 32 pour séchage des bouts
applicateurs
R : signal de début d'application d'échantillons de la
seconde rangée
S : déplace base 40 de pont vers cuves 28 d'échantillons
en vrac
3
T : déplace corps et pistons 32, aspire 1 mm
d'échantillons dans cuves 28
U : déplace base 40 de pont vers support 12
V : déplace corps et plongeurs 32, distribue échantillons
dans cuves 63 du support 12
W : déplace base 40 du pont vers cuve 20 de lavage
3
X : déplace corps et pistons 32, aspire 5 mm d'eau
Y : déplace base 40 de pont vers cuve 18 de déchets
Z : déplace corps et pistons 32, distribue de l'eau
AA : déplace base 40 de pont vers cuve 24 d'essuyage
BB : déplace corps et pistons 32, sèche les bouts
applicateurs
CC : lavage suffisant ?
DD : déplace corps 32 vers le haut et pistons vers le bas
FIGURE 14C 507 : déplace base 40 de pont pour placer le couvercle 92
en position d'ouverture 508 : transmet courant à circuit 311 de pilotage d'électro
aimants afin que les bras 44 soient au contact des
trous 93 du couvercle 509 : déplace la base 40 du pont afin que couvercle 92 soit
en position de fermeture 510 : déconnecte le courant du circuit 311 de pilotage
d'électro-aimants afin que les bras 44 reviennent en
position de repos 511 : déplace base 40 du pont en position de repos 513 : règle temps d'électrophorèse
ajuster et appliquer aux tensions à plots 94 et 96
d'électrophorèse 514 : mettreien fonctionnement le circuit refroidisseur 314
pour commander les circuits refroidisseurs et les
ventilateurs 204 506 : ferme couvercle 512 : électrophorèse avec refroidissement
A : tension 326 convenable ?
B : règle tension à la valeur nécessaire
C : temps écoulé ?
D : arrête haute tension
E : arrête ventilateur 70
FIGURE 14D
A : déplace la base 40 du pont afin que le couvercle soit
en position de fermeture
B : applique courant aux électro-aimants 311 afin que les
bras 44 soient au contact des trous 93 et du
couvercle
C : déplace base 40 du pont afin que le couvercle 92 soit
en position d'ouverture
D : déconnecte le courant du circuit 311 de pilotage des
électro-aimants afin que les bras 44 reviennent en
position de repos
E : déplace la base 40 du pont en position de repos 519 : déplace la base 40 du pont vers le support 12 520 : déplace le moteur 60 de support de réactif afin que
le réactif soit appliqué à la surface du support 12,
puis retour 522 : déplace la base 40 du pont vers la barre 74
d'électrode et d'étalement 523 : applique un courant au circuit 311 de pilotage des
électro-aimants de manière que les bras 44 serrent
la barre 74 524 : déplace la base 40 du pont vers les secondes cuves 63
et revient 525 : déconnecte le courant du circuit 311 de pilotage des
électro-aimants afin que les bras 44 reviennent en
position de repos 526 : déplace la base 40 de pont vers la base 76
d'électrode et d'étalement 527 : applique un courant au circuit 311 de pilotage des
électro-aimants de manière que les bras 44 serrent
la barre 74 528 : déplace la base 40 vers les premières cuves 62 et
revient 529 : déconnecte le courant du circuit de pilotage 311 des
électro-aimants afin que les bras 44 reviennent en
position de repos
F : déplace la base 40 afin que le couvercle 92 soit en
position d'ouverture
G : applique courant à circuit 311 de pilotage des
électro-aimants afin que les bras 44 soient au
contact des trous 93 du couvercle
H : déplace la base 40 du pont afin que le couvercle 92
soit en position de fermeture
I : déconnecte le courant du circuit 311 de pilotage des
électro-aimants afin que les bras 44 reviennent en
position de repos
J : déplace la base 40 du pont en position de repos 517 : ouvre couvercle 518 : applique réactif 521 : étale réactif 530 : ferme couvercle
FIGURE 14E
A : règle le temps d'action du réactif
B : temps écoulé ? 533 : règle le temps d'incubation 534 : règle la température d'incubation 535 : met en fonctionnement le circuit d'incubation 313 à
organe de chauffage
C : température convenable ? 327
D : ajuste la température 313 539 : règle le temps de séchage 540 : règle la température de séchage 541 : met en fonctionnement les circuits 340 de séchage
afin que l'organe 202 de chauffage et le ventilateur
200 fonctionnent
E : ajuste température 531 : action du réactif 532 : incubation de coloration 538 : séchage 543 : arrête circuit 313 de chauffage d'incubation et
arrête circuit 340 de séchage
FIGURE 14F
A : déplace base 40 de pont afin que le couvercle 92 soit
en position de fermeture
B : applique un courant au circuit 311 de pilotage des
électro-aimants afin que les bras soient au contact
des trous 93 du couvercle
C : déplace la base 40 du pont afin que le couvercle 92
soit en position d'ouverture
D : déconnecte le courant du circuit 311 de pilotage
d'électro-aimants afin que les bras 44 reviennent en
position de repos
E : déplace la base du pont 40 en position dans
l'ouverture 101 du boîtier de lecture
F : lampe en fonctionnement ? 522 547 : indique à l'ordinateur que la lecture vidéo peut
commencer 544 : ouverture du couvercle
G : ordinateur 400 546 : met en fonctionnement les lampes llOA à llOD 548 : saisit l'image vidéo de la caméra 104 549 : arrête le fonctionnement des lampes llOA à llOD 550 : exécute le traitement densitométrique 551 : signale graphique de sortie sur tubes à rayons
cathodiques 405, 406 552 : rapport imprimé sur imprimante 408

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Appareil d'électrophorèse, caractérisé en ce qu'il comprend

une plaque d'application (80),

un support (12') d'électrophorèse disposé de façon amovible sur la plaque d'application (80) et ayant des dimensions longitudinale et latérale, le support ayant deux zones séparées longitudinalement destinées à la disposition d'au moins un premier échantillon dans une première zone et d'un second échantillon dans une seconde zone, et

un dispositif (274', 274", 276) d'application d'un courant d'électrophorèse à la première zone du support dans un premier sens longitudinal et d'application d'un courant équivalent d'électrophorèse à la seconde zone du support en sens opposé, de manière que le premier échantillon et le second échantillon subissent des électrophorèses en sens opposés.

2. Procédé de séparation de constituants d'échantillons fluides, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes

l'application d'au moins un premier échantillon à une première zone (62') placée à une première extrémité longitudinale d'un support d'électrophorèse,

l'application d'au moins un second échantillon à une seconde zone (63') placée à une seconde extrémité longitudinale du support d'électrophorèse, et

l'application simultanée d'un courant d'électrophorèse à la première zone du support (12') dans un premier sens et d'un courant équivalent d'électrophorèse à la seconde zone du support en sens opposé afin que le premier échantillon et le second échantillon au moins subissent des électrophorèses en sens opposés.

3. Appareil d'électrophorèse, caractérisé en ce qu'il comprend

une base (84),

une plaque d'application (80) disposée longitudinalement sur la base,

un support (12') d'électrophorèse disposé de façon amovible sur la plaque d'application et ayant des dimensions longitudinale et latérale, le support ayant une première, une seconde et une troisième bande réservoir latérale en saillie (64A', 64B', 64C') d'un matériau conducteur de l'électricité, placées respectivement à une extrémité longitudinale, à l'autre extrémité longitudinale et en position intermédiaire,

une paire d'électrodes cathodiques (283) ayant deux premières électrodes placées sur les côtés latéraux opposés du support à une première extrémité longitudinale de la plaque d'application, chacune des deux premières électrodes étant destinée à être connectée à la borne négative d'une source de courant continu,

une paire d'électrodes anodiques (280) ayant deux secondes électrodes disposées aux côtés latéralement opposés du support à une seconde extrémité longitudinale de la plaque d'application, chaque seconde électrode étant destinée à être connectée à une borne positive d'une source de courant continu,

une première barre conductrice d'électrode (274') disposée latéralement sur le support en contact électrique avec la première bande réservoir latérale (64A'),

une seconde barre conductrice d'électrode (274") disposée latéralement sur le support en contact électrique avec la seconde bande réservoir latérale (64B'),

une troisième barre conductrice d'électrode (276) disposée latéralement sur le support en contact électrique avec la troisième bande réservoir latérale (64C'),

un dispositif de connexion cathodique destiné à connecter électriquement la paire d'électrodes cathodiques à la première et la seconde barre conductrice d'électrode, et

un dispositif de connexion anodique destiné à connecter électriquement la paire d'électrodes anodiques à la troisième barre d'électrode.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que

la première paire d'électrodes (283) comporte des plots magnétiques dépassant au-dessus de la plaque d'application (80), et

la seconde paire d'électrodes (280) comporte des plots magnétiques qui dépassent au-dessus de la plaque d'application (80).

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que

le dispositif de connexion cathodique (283) comporte un organe longitudinal cathodique destiné à être placé entre l'un des deux premiers plots magnétiques (94) et l'un des seconds plots magnétiques (96),

ledit organe comprend une bande cathodique d'un matériau ferreux et une bande anodique d'un matériau ferreux qui sont placées aux extrémités longitudinales opposées et qui, en position près des plots magnétiques, sont fixées par attraction magnétique des plots magnétiques et du matériau ferreux et établissent le contact électrique entre les plots et les bandes,

ledit organe comprend un premier, un second et un troisième aimant placés chacun afin qu'il soit en contact physique et en contact électrique avec une extrémité de l'une des première, seconde et troisième barres conductrices d'électrode qui lui correspond, et

un fil conducteur (295) est placé entre la bande d'un matériau ferreux cathodique et le premier et le second aimant de manière qu'un trajet électrique soit formé entre la paire d'électrodes cathodiques et la première et la seconde barre d'électrode conductrice.

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que

le dispositif de connexion anodique (280) comprend un organe longitudinal anodique destiné à être placé entre l'autre des deux premiers plots magnétiques et l'autre des deux seconds plots magnétiques (94, 96),

ledit organe comprend une bande cathodique d'un matériau ferreux et une bande anodique d'un matériau ferreux disposées aux extrémités longitudinales opposées, et qui, lorsqu'elles sont placées près des plots magnétiques, sont fixées à ceux-ci par attraction des plots magnétiques et du matériau ferreux et établissent le contact électrique entre les plots et les bandes,

l'organe longitudinal anodique comprend un quatrième, un cinquième et un sixième aimant, chacun étant destiné à rester en contact physique et en contact électrique avec une extrémité opposée de l'une des première, seconde et troisième barres conductrices d'électrode qui lui correspond, et

un fil conducteur (297) est placé entre la bande anodique d'un matériau ferreux et le sixième aimant, de manière qu'un trajet électrique soit formé entre la paire anodique et la troisième barre conductrice d'électrode.

7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bande d'un matériau ferreux est formée de fer.

8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bande d'un matériau ferreux est formée de fer.