DISPOSITIF D'INJECTION D'UN ÉCHANTILLON FLUIDIQUE

Description

Domaine technique de l'invention

[0001] La présente invention se rapporte à un dispositif d'injection d'un échantillon fluidique.

[0002] L'invention concerne également un système micro-fluidique comprenant un dispositif micro-fluidique et un dispositif d'injection employé pour injecter un échantillon fluidique dans ledit dispositif micro-fluidique.

[0003] L'invention concerne enfin un procédé d'injection d'un échantillon fluidique, mis en œuvre à l'aide dudit dispositif d'injection adapté sur le dispositif micro-fluidique.

Etat de la technique

[0004] Il existe beaucoup de dispositifs permettant d'injecter un échantillon fluidique dans un dispositif micro-fluidique. Pour les plus simples, il peut s'agir d'un dispositif à piston tel qu'une seringue, par exemple équipé d'une connectique de type Luer pour se connecter sur une entrée fluidique du dispositif micro-fluidique. Il peut s'agir également d'un dispositif déjà intégré à la carte tel que celui décrit dans la demande de brevet EP2679307A1. Cette solution consiste à placer l'échantillon fluidique dans une poche collée sur une carte micro-fluidique et fermée par un film intercalé entre ladite poche et une entrée fluidique de la carte. Après retrait du film, une pression mécanique sur le dessus de la poche permet d'injecter l'échantillon liquide dans la carte.

[0005] Les différentes solutions décrites ci-dessus présentent cependant certains inconvénients. La solution à piston ne permet pas d'ajuster facilement le volume de liquide injecté, ni de conserver l'échantillon liquide dans la seringue. La solution décrite dans le document EP2679307A1 présente aussi deux inconvénients principaux :

• La poche formant le réservoir est collée sur la carte. Cela oblige à toujours associer la carte à un réservoir particulier et cela ne permet donc pas de disposer de dispositifs distincts.
• Le contrôle de l'injection est réalisé par pression mécanique, en général manuellement. Cela ne permet pas d'ajuster précisément le volume injecté, notamment lorsque le volume est particulièrement faible (inférieur à 100µl).

[0006] Mention est également faite des documents suivants : La demande de brevet WO 2015/181170 A1 décrit une carte fluidique comportant un réservoir de stockage d'au moins un fluide et une membrane hyper-élastique associée, ainsi qu'un procédé de stockage et de délivrance d'au moins un fluide au moyen d'une telle carte fluidique. La demande de brevet US 2014/261868 A1 décrit un ensemble récipient à utiliser avec un appareil de chromatographie liquide haute pression (CLHP), l'ensemble récipient, quand il est accouplé à une source de gaz sous pression, fournissant à l'appareil de CLHP un milieu fluide à pression positive.

[0007] Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'injection permettant de pallier les inconvénients des solutions antérieures. Celui-ci peut notamment être indépendant du dispositif micro-fluidique et permet d'ajuster précisément le volume injecté, même en cas de faible volume.

Exposé de l'invention

[0008] Ce but est atteint par un dispositif d'injection d'un fluide destiné à être adapté sur un dispositif micro-fluidique qui comporte un réseau fluidique comprenant une entrée fluidique (IN1) pour recevoir un échantillon fluidique et un réseau pneumatique comprenant au moins une entrée pneumatique auxiliaire destinée à être connectée sur une source d'alimentation pneumatique et une sortie pneumatique auxiliaire communiquant avec ladite entrée pneumatique auxiliaire, ledit dispositif d'injection comprenant :

• Un boîtier,
• Un réseau fluidique agencé dans ledit boîtier et qui comporte un réservoir agencé dans un espace interne du boîtier et destiné à recevoir ledit échantillon fluidique à injecter dans ledit dispositif micro-fluidique et une sortie fluidique reliée au dit réservoir et agencée dans un connecteur fluidique adapté pour se connecter de manière étanche sur ladite entrée fluidique dudit dispositif micro-fluidique pour injecter ledit échantillon fluidique dans le réseau fluidique dudit dispositif micro-fluidique,
• Un réseau pneumatique agencé dans ledit boîtier (20) et comprenant une entrée pneumatique,
• Ladite entrée pneumatique étant agencée dans un connecteur pneumatique adapté pour se connecter de manière étanche sur ladite sortie pneumatique auxiliaire dudit dispositif micro-fluidique
• Une membrane déformable élastique étant agencée dans ledit réservoir (21) et forme une interface étanche pour isoler le réseau fluidique du réseau pneumatique
• Ledit dispositif étant composé d'un assemblage de plusieurs substrats superposés dans lequel ladite membrane forme l'un desdits substrats.

[0009] Selon une particularité, ledit dispositif comporte au moins une première face sur laquelle débouche ladite entrée pneumatique et une deuxième face sur laquelle débouche ladite sortie fluidique et ladite première face et ladite deuxième face sont parallèles.

[0010] Selon une autre particularité, la membrane est fabriquée dans un matériau déformable tel qu'un élastomère de la famille des silicones.

[0011] Selon une autre particularité, le dispositif comporte au moins un film agencé sur ledit boîtier pour obturer ladite sortie fluidique et ladite entrée pneumatique.

[0012] Selon une autre particularité, ledit réseau pneumatique comporte un canal connecté sur ladite entrée pneumatique et débouchant dans ledit réservoir.

[0013] Selon une autre particularité, ledit réseau fluidique comporte un canal reliant ledit réservoir à ladite sortie fluidique.

[0014] L'invention concerne également un système micro-fluidique comprenant un dispositif micro-fluidique qui comporte un réseau fluidique comprenant une entrée fluidique pour recevoir un échantillon fluidique et un réseau pneumatique comprenant au moins une entrée pneumatique auxiliaire destinée à être connectée sur une source d'alimentation pneumatique et une sortie pneumatique auxiliaire communiquant avec ladite entrée pneumatique auxiliaire, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'injection de fluide tel que défini ci-dessus, ladite entrée pneumatique du dispositif d'injection étant configurée pour se connecter sur ladite sortie pneumatique auxiliaire du dispositif micro-fluidique et ladite sortie fluidique du dispositif d'injection étant configurée pour se connecter sur l'entrée fluidique du dispositif micro-fluidique.

[0015] Selon une particularité, le réseau pneumatique du dispositif micro-fluidique comporte une entrée pneumatique de commande destinée à être connectée à une source d'alimentation pneumatique.

[0016] Selon une autre particularité, le réseau fluidique de la carte comporte plusieurs vannes fluidiques actionnables grâce audit réseau pneumatique, via ladite entrée pneumatique de commande par laquelle est générée une force pneumatique.

[0017] Selon une autre particularité, chaque vanne fluidique comporte une capsule micro-fluidique actionnable entre un premier état fermé bloquant l'écoulement d'un fluide et un deuxième état ouvert autorisant l'écoulement dudit fluide.

[0018] Selon une autre particularité, le dispositif micro-fluidique comporte au moins une membrane déformable agencée dans chaque capsule et actionnable entre deux états par ladite force pneumatique.

[0019] L'invention concerne également un procédé d'injection d'un échantillon fluidique dans un dispositif micro-fluidique qui comporte un réseau fluidique comprenant une entrée fluidique pour recevoir un échantillon fluidique et un réseau pneumatique comprenant au moins une entrée pneumatique auxiliaire destinée à être connectée sur une source d'alimentation pneumatique et une sortie pneumatique auxiliaire communiquant avec ladite entrée pneumatique auxiliaire, ledit procédé étant mis en œuvre à l'aide d'un dispositif d'injection tel que défini ci-dessus, le réservoir dudit dispositif d'injection comprenant ledit échantillon fluidique, ledit procédé comportant les étapes suivantes :

• Connexion du dispositif d'injection sur le dispositif micro-fluidique en connectant la sortie fluidique du dispositif d'injection sur l'entrée fluidique du dispositif micro-fluidique et l'entrée pneumatique du dispositif d'injection sur la sortie pneumatique auxiliaire du dispositif micro-fluidique,
• Connexion de l'entrée pneumatique auxiliaire du dispositif micro-fluidique sur une source d'alimentation pneumatique,
• Application d'une force pneumatique à travers l'entrée pneumatique auxiliaire du dispositif micro-fluidique et le réseau pneumatique du dispositif d'injection de manière à injecter l'échantillon fluidique dans le réseau fluidique du dispositif micro-fluidique via la sortie fluidique du dispositif d'injection et l'entrée fluidique du dispositif micro-fluidique.

Brève description des figures

[0020] D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit faite en regard des dessins annexés dans lesquels :

• La figure 1 représente, en perspective, un dispositif micro-fluidique réalisé sous la forme d'une carte micro-fluidique ;
• La figure 2 représente, en vue de côté et de manière schématique, le dispositif micro-fluidique de la figure 1 ;
• Les figures 3A à 5B représentent différentes variantes de réalisation d'une capsule micro-fluidique pouvant être employée dans un dispositif micro-fluidique tel que celui représenté sur la figure 1 ;
• Les figures 6A à 6C illustrent, en vue de côté et de manière schématique, une première réalisation du dispositif d'injection de l'invention ;
• Les figures 7A à 7C illustrent, en vue de côté et de manière schématique, une deuxième réalisation du dispositif d'injection de l'invention ;
• Les figures 8A et 8B représentent les différentes étapes de fonctionnement du dispositif d'injection, respectivement selon le premier mode de réalisation et selon le deuxième mode de réalisation, associé à un dispositif micro-fluidique ;

Description détaillée d'au moins un mode de réalisation

[0021] Dans la suite de la description, les termes "haut", "bas", "supérieur", "inférieur", sont à comprendre en prenant comme référence un axe vertical. Sur les dessins annexés, cet axe (X) est tracé verticalement dans le plan de la feuille.

[0022] L'invention vise un dispositif d'injection 2 d'un échantillon fluidique dans un dispositif micro-fluidique 1. Les deux dispositifs sont initialement indépendants. Le dispositif d'injection peut être adapté sur le dispositif micro-fluidique pour l'injection de l'échantillon fluidique. Les deux dispositifs forment un système micro-fluidique complet qui pourra être utilisé lors d'une analyse d'un échantillon fluidique.

[0023] Le dispositif d'injection peut être de type à usage unique, c'est-à-dire jetable.

[0024] Dans la présente demande, par connectique adaptée, il faut comprendre que les deux connecteurs employés présentent une architecture complémentaire permettant de réaliser une connexion fiable et étanche. Il s'agira notamment d'une connectique de type mâle/femelle. Il pourra s'agir également d'une connectique réalisée par frottement ou de type Luer ou toute autre solution possible.

[0025] Par échantillon fluidique, il faut comprendre qu'il peut s'agir d'un liquide ou même d'un gaz. Préférentiellement, il s'agira d'un échantillon de type liquide.

[0026] Le dispositif micro-fluidique compatible avec le dispositif d'injection de l'invention peut être de tous types, c'est-à-dire qu'il peut prendre toute structure possible, que ce soit pour sa forme externe ou pour son architecture fluidique interne.

[0027] De manière non limitative, le dispositif micro-fluidique peut être réalisé sous la forme d'une carte, dite carte micro-fluidique. Cette carte peut avoir un format rectangulaire.

[0028] Par réseau fluidique, on entend des éléments fluidiques tels qu'une ou plusieurs entrées fluidiques, une ou plusieurs sorties fluidiques, un ou plusieurs réservoirs, des canaux de liaison, des chambres, des vannes fluidiques ou tout autre élément de ce type.

[0029] Par réseau pneumatique, on entend des éléments pneumatiques tels qu'une ou plusieurs entrées pneumatiques, une ou plusieurs sorties pneumatiques, des canaux de liaison, des chambres ou d'autres éléments de ce type.

[0030] Le dispositif micro-fluidique 1 comporte une entrée fluidique IN1 par laquelle est injecté l'échantillon fluidique dans le réseau fluidique du dispositif micro-fluidique 1. Cette entrée fluidique IN1 peut être formée dans un connecteur fluidique. Ce connecteur peut être de type mâle et est agencé pour coopérer avec un connecteur adapté correspondant.

[0031] La figure 1 montre un exemple d'un dispositif micro-fluidique 1 de type carte, tel qu'il pourrait être employé dans le cadre de l'invention. Bien entendu, ce dispositif est à considérer de manière non limitative pour la description de l'invention.

[0032] Un tel dispositif micro-fluidique est notamment décrit dans la demande EP3085444A1.

[0033] A titre d'exemple et de manière non limitative, ce dispositif micro-fluidique 1 peut comporter deux substrats 10, 11 et une membrane déformable 12 disposée entre les deux substrats. Chaque substrat 10, 11 présente deux surfaces, une surface dite supérieure et une surface dite inférieure. La surface inférieure du premier substrat 10 est en vis-à-vis de la surface supérieure du deuxième substrat 11 et forment toutes deux les surfaces micro-fluidiques du dispositif, car supportant son réseau fluidique. Les deux substrats peuvent présenter un contour de forme rectangulaire ou circulaire ou de toute autre forme.

[0034] Chacun des premier 10 et deuxième 11 substrats présente une épaisseur, par exemple comprise entre environ 200 µm et 10 mm et une superficie de l'ordre de plusieurs centimètres carrés, typiquement une superficie équivalente à celle d'une lame de microscope, d'une plaque à puits (appelée "96 well plate") ou d'une carte de crédit. La membrane déformable présente une épaisseur de l'ordre d'une centaine de microns (10µm à 1mm) par exemple de 300µm.

[0035] Le matériau du premier substrat 10 et/ou du deuxième substrat 11 est sélectionné parmi les matériaux suivants : polymère polycarbonate, PMMA, COC, silicium, et papier.

[0036] La membrane 12 est formée d'un matériau très déformable élastiquement, lui permettant de revenir à sa forme initiale après déformation. Le matériau est choisi avec un pourcentage de déformation élastique au moins égal à 200% (une élongation de deux fois sa taille initiale avant déformation) et pouvant aller jusqu'à 1000 %. Bien entendu, le matériau et sa caractéristique de déformabilité pourront être adaptés à l'application visée.

[0037] La membrane 12 peut être fabriquée dans un matériau élastomère de la famille des silicones tels que les MQ (Methyl-Polysiloxanes), les VMQ (Vinyl-Methyl-Polysiloxanes, les PVMQ (Phenyl-Vynil-Methyl-Polysiloxanes) ou élastomère de type thermoplastiques (TPE), par exemple les TPE-S, TPS, TPE-E, TPC.

[0038] De manière non limitative, le réseau fluidique du dispositif 1 représenté sur les figures 1 et 2 peut comporter une série de capsules 13 micro-fluidiques.

[0039] Chaque capsule 13 micro-fluidique d'un dispositif micro-fluidique comporte une chambre 130 formée par une cavité dans laquelle débouche un canal d'entrée et de laquelle ressort un canal de sortie. La membrane 12 est déformable à l'intérieur de la chambre de chaque capsule permettant, selon sa position, de conférer au moins deux états distincts à la capsule micro-fluidique. Chaque capsule peut être commandée de manière individualisée par action de la partie de la membrane associée à la capsule. Selon la position de la membrane, le volume de la chambre 130 varie, entre un volume quasiment nul et un volume maximal.

[0040] Différentes configurations de capsules sont possibles. Selon l'agencement de la capsule, lorsque sa membrane 12 est au repos, la capsule pourra être dans le premier état ou dans le deuxième état. Comme pour un interrupteur électrique, on pourra ainsi parler de configuration de type "normalement fermé" ou "normalement ouvert".

[0041] La membrane 12 est adaptée pour ouvrir ou bloquer le passage du fluide ainsi que pour pomper le fluide depuis un réservoir ou une chambre vers au moins une autre chambre.

[0042] Les capsules peuvent ainsi présenter différentes formes et configurations :

Figures 3A et 3B

[0043] Sur les figures 3A et 3B, les capsules ont une forme de calotte demi-sphérique. Sur la figure 3A, la capsule 13 est dans un état fermé. La membrane 12 est mise dans une forme déployée et est plaquée pour épouser parfaitement la forme de la cavité. Le volume entre la membrane 12 et la cavité est quasiment nul, bloquant ainsi l'écoulement du fluide au travers de la chambre 130. La figure 3B illustre une vue de la même chambre 130 micro-fluidique dans un état ouvert. La partie correspondante de la membrane déformable 12 est à l'état repos et permet l'écoulement du fluide à travers la chambre.

Figures 4A et 4B

[0044] Chaque cavité est représentée en forme de calotte demi-sphérique. Sur la figure 4A, la capsule est dans un état fermé, la membrane 12 est cependant non déployée. Sur la figure 4B, la membrane 12 est déployée et autorise l'écoulement de fluide à travers la chambre, du canal d'entrée vers le canal de sortie.

Figures 5A et 5B

[0045] Les figures 5A et 5B représentent une architecture de fonctionnement équivalente à celle des figures 4A et 4B, la différence résidant dans le fait que la capsule micro-fluidique est de forme cylindrique et non en forme de calotte demi-sphérique.

[0046] Le dispositif micro-fluidique 1 est associé à un système d'actionnement adapté pour agir sur la membrane 12 au niveau de chaque capsule afin de commuter la capsule sélectionnée entre ses deux états. Le système d'actionnement comporte une source 3 d'alimentation pneumatique.

[0047] Pour relier les capsules micro-fluidiques entre elles, le dispositif comporte des canaux micro-fluidiques 14 de communication formant les canaux d'entrée et de sortie décrits ci-dessus. Selon le mode de réalisation retenu, ils sont formés sur l'une ou l'autre des deux surfaces micro-fluidiques de chaque substrat 10, 11.

[0048] De manière non limitative, chaque canal de communication 14 présente une longueur comprise entre environ 0.5 mm et 5 mm et une section comprise entre environ 50 µm et 500 µm de côté. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le volume d'un canal micro-fluidique 14 est au moins dix fois plus petit que le volume d'une chambre micro-fluidique 2.

[0049] L'entrée fluidique IN1 est réalisée à travers le substrat supérieur 10 de la carte et peut présenter son connecteur sur la surface supérieure de la carte.

[0050] Le dispositif 1 micro-fluidique comporte un réseau pneumatique. Ce réseau pneumatique peut comporter une ou plusieurs entrées de commande 15 pneumatiques débouchant chacune au niveau d'une chambre micro-fluidique 2 d'une capsule. Ces entrées de commande 15 sont utilisées pour actionner la membrane déformable 12 en appliquant une force pneumatique générée par une source d'alimentation pneumatique.

[0051] Selon la configuration de la capsule 13, le déplacement de la membrane 12 entre ses deux positions peut être réalisé en appliquant une pression positive ou une pression négative sur son entrée de commande 15 pneumatique.

[0052] Le système d'actionnement peut comporter une unité de commande configurée pour commander chaque entrée de commande 15 de manière adaptée, par exemple selon une séquence donnée. La commande peut être globale, toutes les entrées 15 étant reliées à une même source pneumatique 3, ou sélective, chaque entrée pouvant être activée individuellement. Des vannes pneumatiques sont alors commandées par l'unité de commande pour sélectionner chaque entrée de commande 15.

[0053] Le réseau fluidique et le réseau pneumatique du dispositif 1 peuvent être usinés selon des procédés connus par les industries de la plasturgie telles que l'usinage mécanique avec une machine à commande numérique, par impression 3D, ou de préférence par injection.

[0054] Le premier substrat 10, la membrane 12 et le deuxième substrat 11 sont assemblés de manière à assurer un contact étanche entre la membrane 12 et les deux surfaces micro-fluidiques des premier et deuxième substrats, tout en aménageant un espace d'écoulement au niveau des capsules 13 et des canaux micro-fluidiques 14. L'assemblage peut être réalisé par collage, par plasma, ou par un plaquage mécanique.

[0055] Selon un aspect particulier de l'invention, le réseau pneumatique du dispositif micro-fluidique comporte également une entrée pneumatique auxiliaire IN_aux et une sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux reliées entre elles par un canal de liaison. L'entrée pneumatique auxiliaire IN_aux est agencée dans un connecteur pneumatique destinée à être raccordée à une source d'alimentation pneumatique, cette source d'alimentation peut être identique à la source 3 pneumatique employée pour l'actionnement de chaque vanne fluidique décrite ci-dessus. La sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux est également agencée dans un connecteur pneumatique adapté pour établir une connexion avec un dispositif externe.

[0056] La sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux est ainsi disponible directement sur le dispositif micro-fluidique 1 pour un dispositif externe.

[0057] Le connecteur dans lequel est formée la sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux peut être de type mâle.

[0058] L'entrée pneumatique auxiliaire IN_aux, la sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux et leur canal de liaison sont avantageusement réalisés par un canal traversant la carte sur toute son épaisseur, débouchant sur la surface inférieure pour former l'entrée pneumatique auxiliaire et sur la surface supérieure pour former la sortie pneumatique auxiliaire. Le connecteur de la sortie auxiliaire peut être de type mâle. Tout autre agencement pourrait être envisagé.

[0059] L'invention concerne notamment un dispositif d'injection 2 agencé pour se connecter notamment sur la sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux du dispositif micro-fluidique 1 afin de pouvoir bénéficier d'une force pneumatique pour injecter un échantillon fluidique dans le dispositif micro-fluidique 1.

[0060] Le dispositif d'injection 2 comporte ainsi un réseau pneumatique et un réseau fluidique. Deux modes de réalisation sont proposés, un premier mode sur les figures 6A à 6C et un deuxième mode sur les figures 7A à 7C.

[0061] Le dispositif d'injection 2 comporte un boîtier 20 dans lequel sont réalisés son réseau fluidique et son réseau pneumatique.

[0062] De manière non limitative, le boîtier peut être de forme parallélépipédique.

[0063] Son réseau fluidique comporte un réservoir 21 réalisé dans un espace interne du boîtier et destiné à recevoir un échantillon fluidique 22 à injecter. Il comporte également une sortie fluidique OUT2 par laquelle est injecté l'échantillon fluidique. Un canal de sortie fluidique peut relier la sortie fluidique OUT2 au réservoir 21.

[0064] La sortie fluidique OUT2 peut être agencée dans un connecteur fluidique agencé pour coopérer avec un connecteur correspondant afin d'assurer une connexion fluidique fiable et étanche. Le connecteur dans lequel est formée la sortie fluidique OUT2 peut être de type femelle.

[0065] Son réseau pneumatique comporte une entrée pneumatique IN2. L'entrée pneumatique IN2 est agencée dans un connecteur pneumatique, adapté pour se connecter sur la sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux disponible sur le dispositif micro-fluidique 1. Le connecteur dans lequel est formée l'entrée pneumatique IN2 peut être de type femelle.

[0066] La distance entre l'entrée pneumatique IN2 et la sortie fluidique OUT2 du dispositif d'injection 2 et leurs positions respectives sont bien entendu configurées pour être identiques à celles existant entre la sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux et l'entrée fluidique IN1 du dispositif micro-fluidique 1.

[0067] Son réseau pneumatique peut comporter un canal 23 d'entrée pneumatique relié à son entrée pneumatique IN2 et destiné à relier ladite entrée pneumatique à son réseau fluidique de manière à véhiculer la force pneumatique jusqu'au réseau fluidique.

[0068] Ce canal 23 d'entrée pneumatique débouche dans le réservoir 21, avantageusement à l'opposé du canal de sortie fluidique joignant la sortie fluidique OUT2.

[0069] Le dispositif d'injection 2 peut également comporter une membrane déformable 24, formant une interface étanche entre son réseau pneumatique et son réseau fluidique. Cette membrane 24 est par exemple agencée dans le réservoir 21 et s'étend transversalement par rapport à la direction de la force pneumatique générée à l'interface entre le réseau pneumatique et le réseau fluidique du dispositif d'injection. Cette membrane 24 est configurée pour se déformer lors de l'exercice d'une force pneumatique d'intensité suffisante. En se déformant sous l'action de ladite force, la membrane 24 pousse le liquide en dehors du réservoir 21 en direction de la sortie fluidique OUT2 du dispositif d'injection 2.

[0070] De manière non limitative, comme la membrane 12 du dispositif micro-fluidique décrite ci-dessus, cette membrane 24 peut être fabriquée dans un matériau élastomère de la famille des silicones tels que les MQ (Methyl-Polysiloxanes), les VMQ (Vinyl-Methyl-Polysiloxanes, les PVMQ (Phenyl-Vynil-Methyl-Polysiloxanes) ou élastomère de type thermoplastiques (TPE), par exemple les TPE-S, TPS, TPE-E, TPC.

[0071] De manière avantageuse, le dispositif d'injection 2 comporte également un ou plusieurs opercules perforables ou déchirables. Il peut s'agir d'un film 25 adhésif déposé sur le boîtier 20 du dispositif et agencé pour recouvrir de manière étanche l'entrée pneumatique IN2 et la sortie fluidique OUT2 du dispositif d'injection, formant ainsi une couche barrière.

[0072] Selon un aspect particulier de l'invention, l'entrée pneumatique IN2 et la sortie fluidique OUT2 du dispositif d'injection 2 sont agencées en parallèle et leurs sections d'ouverture, traversées par un flux gazeux (de l'air) pour l'entrée pneumatique et par un flux liquide pour la sortie fluidique, sont réalisées dans deux plans parallèles. De manière avantageuse, les deux plans sont confondus. En fonctionnement, les deux plans seront agencés perpendiculairement à l'axe (X). Le réseau pneumatique et le réseau fluidique du dispositif sont ainsi agencés de manière à former un U renversé, la première branche du U se terminant par l'entrée pneumatique IN2 et la deuxième branche du U se terminant par la sortie fluidique OUT2. L'entrée pneumatique IN2 et la sortie fluidique OUT2 débouchent ainsi sur une même face du dispositif ou tout du moins sur deux faces parallèles. Le réseau pneumatique et le réseau fluidique du dispositif sont alors agencés dans le dispositif pour assurer le fonctionnement du dispositif, notamment le guidage d'une force pneumatique vers le réservoir 21.

[0073] Selon un aspect particulier de l'invention, lors du remplissage du dispositif d'injection par l'échantillon fluidique, celui-ci est injecté par la sortie fluidique OUT2 qui fait alors office d'entrée. Lors du remplissage, l'entrée pneumatique IN2 du dispositif peut être employée pour évacuer l'air. En variante, l'entrée pneumatique IN2 peut être employée pour aspirer l'échantillon fluidique à l'intérieur du dispositif en étant raccordé sur un système de pompage présentant une connectique adaptée à celle de l'entrée pneumatique IN2 du dispositif d'injection. Le film 25 permettant d'obturer l'entrée pneumatique et la sortie fluidique est ensuite collé sur le boîtier 20 du dispositif pour finaliser sa préparation.

[0074] De manière non limitative, le dispositif d'injection 2 peut également présenter une architecture dans laquelle les sections d'ouverture de l'entrée pneumatique et de la sortie fluidique ne sont plus réalisées dans deux plans parallèles, mais dans deux plans inclinés l'un par rapport à l'autre, formant une seule cavité, par exemple de forme conique, dans laquelle débouche l'entrée pneumatique et la sortie fluidique. Cette cavité est destinée à coopérer avec une protubérance correspondante du dispositif micro-fluidique sur le flan de laquelle débouche sa sortie pneumatique auxiliaire et son entrée fluidique.

[0075] Bien entendu, il faut comprendre que toute autre architecture pourrait être imaginée pour réaliser la liaison entre le dispositif d'injection 2 et le dispositif micro-fluidique 1.

[0076] De manière non limitative, pour percer le film, le connecteur de type mâle (situé par exemple côté carte micro-fluidique) comporte une protrusion centrale permettant de favoriser le perçage du film 25, au niveau de l'entrée pneumatique IN2 et de la sortie fluidique OUT2 du dispositif d'injection.

[0077] Les figures 6A à 6C représentent le dispositif d'injection sans membrane et les figures 7A à 7C représentent le dispositif d'injection doté d'une membrane 24.

[0078] En référence à la figure 6A, de manière non limitative, le dispositif d'injection 2 peut être réalisé par un assemblage de plusieurs couches superposées.

[0079] Il peut comporter un premier substrat 40 dans lequel sont réalisés en partie le réseau fluidique et le réseau pneumatique du dispositif d'injection.

[0080] Le premier substrat 40 comporte une face supérieure 400 initialement plane (c'est-à-dire avant usinage du réseau fluidique et du réseau pneumatique) et une face inférieure 401 plane, perpendiculaire à l'axe (X). Il comporte une première cavité 402 réalisée sur sa face supérieure, par exemple de forme cylindrique de révolution, au fond de laquelle est réalisé un premier canal 403 dans la direction de l'axe (X) débouchant à son extrémité dans une deuxième cavité 404 formant un évasement débouchant sur sa face inférieure 401.

[0081] Le premier substrat 40 comporte également un deuxième canal 405 réalisé axialement, de sa face supérieure vers sa face inférieure et débouchant dans une troisième cavité 406 réalisée sur sa face inférieure 401.

[0082] Un canal transversal 407 est également usiné pour assurer la jonction entre le deuxième canal 405 et ladite première cavité 402.

[0083] Le dispositif d'injection 2 comporte un deuxième substrat 41 présentant une face inférieure 411 plane et une face supérieure 410 plane.

[0084] Le premier substrat 40 et le deuxième substrat 41 présentent avantageusement une section transversale de dimensions identiques.

[0085] Le deuxième substrat 41 est fixé sur le premier substrat de sorte que sa face inférieure 411 vienne en appui sur la face supérieure 400 de la première carte 40, recouvrant la première cavité 402 pour former le réservoir 21 du dispositif et les canaux 405, 407 pour former le réseau pneumatique.

[0086] Après remplissage du dispositif, comme représenté sur la figure 6B, le film 25 peut être apposé pour obtenir un dispositif d'injection prérempli prêt à l'emploi (figure 6C).

[0087] En référence à la figure 7A, le dispositif d'injection comporte une membrane 24 telle que décrite ci-dessus. Dans cette autre configuration, le dispositif comporte un premier substrat 50. Le premier substrat 50 comporte une face supérieure 500 initialement plane (c'est-à-dire avant usinage du réseau fluidique et du réseau pneumatique) et une face inférieure 501 plane, perpendiculaire à l'axe (X). Elle comporte une première cavité 502 réalisée sur sa face supérieure 500, par exemple de forme cylindrique de révolution, au fond de laquelle est réalisé un premier canal 503 dans la direction de l'axe (X) débouchant à son extrémité dans une deuxième cavité 504 formant un évasement débouchant sur sa face inférieure 501.

[0088] Le premier substrat 50 comporte également un deuxième canal 505 réalisé axialement de sa face supérieure en direction de sa face inférieure et débouchant dans une troisième cavité 506 réalisée sur sa face inférieure 501.

[0089] La membrane 24 est alors fixée directement sur toute la face supérieure 500 du premier substrat 50, venant obturer la première cavité 502. La membrane 24 est découpée à la section du deuxième canal 505 pour laisser une ouverture.

[0090] Le dispositif d'injection 2 peut alors comporter un deuxième substrat 51 comprenant une face supérieure 510 plane et une face inférieure 511 plane, et destiné à être fixé par sa face inférieure sur la surface de la membrane disponible. Ce deuxième substrat 51 présente deux ouvertures traversantes, une première ouverture 512 étant en vis-à-vis de l'ouverture formée à travers la membrane 24 et une deuxième ouverture 513 débouchant sur la partie obturée de la première cavité 502 par la membrane 24. Ce substrat 51 comporte également sur sa face supérieure 510, un canal 514 agencé pour assurer la jonction entre les deux ouvertures 512, 513.

[0091] Le dispositif peut enfin comporter un troisième substrat 52 présentant une face supérieure 520 et une face inférieure 521.Le troisième substrat 52 est fixé par sa face inférieure 521 sur la face supérieure 511 du deuxième substrat 51. Il peut s'agit d'une simple membrane adhésive venant recouvrir le substrat 51 et refermer son canal 514.

[0092] Le réseau fluidique et le réseau pneumatique du dispositif d'injection 2 peuvent être usinés selon des procédés connus par les industries de la plasturgie tels que l'usinage mécanique avec une machine à commande numérique, par impression 3D, ou de préférence par injection.

[0093] Le matériau de chaque substrat 40, 41, 50, 51, 52 peut être sélectionné parmi les matériaux suivants : polymère polycarbonate, PMMA, COC, silicium, et papier.

[0094] Les figures 8A et 8B illustrent le principe de fonctionnement du dispositif d'injection, respectivement dans son premier mode de réalisation et dans son deuxième mode de réalisation décrits ci-dessus. Avec le dispositif micro-fluidique, le dispositif d'injection forme un système micro-fluidique complet. Dans cet exemple, le dispositif micro-fluidique est choisi avec la configuration de la figure 1. Bien entendu, le principe sera identique quel que soit le dispositif micro-fluidique sur lequel le dispositif d'injection 2 est connecté.

[0095] Initialement, le dispositif d'injection 2 peut être rempli de l'échantillon liquide lors d'une étape de remplissage telle que décrite ci-dessus. Cette étape peut être réalisée lors de la fabrication du dispositif. Une fois le dispositif d'injection vidé partiellement ou en totalité, celui-ci pourra être jeté.

Etape E1 et E10

[0096] Dans cette étape, il s'agit de connecter le dispositif d'injection 2 sur le dispositif micro-fluidique 1. L'entrée pneumatique IN2 du dispositif d'injection 2 et la sortie fluidique OUT2 du dispositif d'injection 2 sont ainsi connectées respectivement sur la sortie pneumatique auxiliaire OUT_aux du dispositif micro-fluidique et sur l'entrée fluidique IN1 du dispositif micro-fluidique.

Etape E2 et E11

[0097] Lors de la connexion, le film 25 de protection se perce pour permettre d'établir les connexions fluidique et pneumatique entre les deux dispositifs.

[0098] Pour le premier mode de réalisation, sur la figure 8A, on a ensuite :

Etape E3

[0099] L'entrée pneumatique auxiliaire IN_aux du dispositif micro-fluidique 1 étant raccordée à une source d'alimentation pneumatique 3, par exemple une source d'air, une pression d'air (P) est appliquée à travers l'entrée pneumatique auxiliaire IN_aux et la sortie auxiliaire OUT_aux du dispositif micro-fluidique.

[0100] Par la connexion réalisée, l'air est amené dans le dispositif d'injection 2 via son entrée pneumatique IN2.

[0101] La pression d'air pousse le liquide présent dans le réservoir 21, à travers la sortie fluidique OUT2 du dispositif.

[0102] Le liquide traverse la sortie fluidique OUT2 et pénètre dans le dispositif micro-fluidique 1 via l'entrée fluidique IN1 de celui-ci.

Etape E4

[0103] L'injection se poursuit jusqu'à ce que le volume souhaité soit injecté dans le dispositif micro-fluidique 1. La source 3 reste ainsi active tant que le volume souhaité n'a pas été injecté.

[0104] Le liquide injecté dans le dispositif micro-fluidique peut ensuite poursuivre son déplacement dans le réseau fluidique du dispositif micro-fluidique 1, selon l'état des capsules micro-fluidiques du dispositif.

[0105] Pour le deuxième mode de réalisation, sur la figure 8B, on a ensuite :

Etape E12

[0106] L'entrée pneumatique auxiliaire IN_aux du dispositif micro-fluidique 1 étant raccordée à une source d'alimentation pneumatique 3, par exemple une source d'air, une pression d'air (P) est appliquée à travers l'entrée pneumatique auxiliaire IN_aux et la sortie auxiliaire OUT_aux du dispositif micro-fluidique.

[0107] Par la connexion réalisée, l'air est amené dans le dispositif d'injection 2 via son entrée pneumatique IN2.

[0108] La pression d'air pousse le liquide présent dans le réservoir 21, à travers la sortie fluidique OUT2 du dispositif.

[0109] La pression est appliquée sur la membrane 24 du dispositif d'injection. Sous l'effet de la pression, la membrane 24 se déforme et pousse le liquide en dehors du dispositif d'injection 2 via sa sortie fluidique OUT2.

[0110] Le liquide traverse la sortie fluidique OUT2 et pénètre dans le dispositif micro-fluidique 1 via l'entrée fluidique IN1 de celui-ci.

Etape E13

[0111] L'injection se poursuit jusqu'à ce que le volume souhaité soit injecté dans le dispositif micro-fluidique 1. La source 3 reste ainsi active tant que le volume souhaité n'a pas été injecté.

[0112] La membrane continue de se déformer tant que la pression présente dans le réservoir augmente.

[0113] Le liquide injecté dans le dispositif micro-fluidique peut ensuite poursuivre son déplacement dans le réseau fluidique du dispositif micro-fluidique 1, selon l'état des capsules micro-fluidiques du dispositif.

[0114] Le dispositif d'injection 2 proposé présente ainsi de nombreux avantages :

• Il ne nécessite pas de moyens d'actionnement particuliers, l'actionnement étant réalisé directement via la sortie pneumatique auxiliaire du dispositif micro-fluidique ;
• Il est facile à fabriquer, par un simple assemblage de couches ;
• Il peut être fabriqué dans des matériaux similaires à ceux du dispositif micro-fluidique ;
• Il est fiable et efficace, notamment grâce à l'utilisation de sa membrane ;
• Il est facile à utiliser par une simple connexion sur le dispositif micro-fluidique ;
• Les solutions de connexion employées permettent un maintien stable entre les deux dispositifs, garantissant une parfaite étanchéité ;
• Il permet de traiter les petits volumes, grâce à la commande pneumatique.

Revendications

1. Dispositif d'injection (2) d'un fluide destiné à être adapté sur un dispositif micro-fluidique (1), ledit dispositif d'injection comprenant :

- Un boîtier (20),

- Un réseau fluidique agencé dans ledit boîtier (20) et qui comporte un réservoir (21) agencé dans un espace interne du boîtier et une sortie fluidique (OUT2) reliée au dit réservoir (21) et agencée dans un connecteur fluidique,

- Un réseau pneumatique agencé dans ledit boîtier (20) et comprenant une entrée pneumatique (IN2),

- Caractérisé en ce que :

- Ladite entrée pneumatique (IN2) est agencée dans un connecteur pneumatique adapté pour se connecter de manière étanche sur une sortie pneumatique auxiliaire (OUT_aux) dudit dispositif micro-fluidique,

- Une membrane (24) déformable élastique est agencée dans ledit réservoir (21) et forme une interface étanche pour isoler le réseau fluidique du réseau pneumatique,

- Ledit dispositif est composé d'un assemblage de plusieurs substrats superposés dans lequel ladite membrane forme l'un desdits substrats.

2. Dispositif d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte au moins une première face sur laquelle débouche ladite entrée pneumatique (IN2) et une deuxième face sur laquelle débouche ladite sortie fluidique (OUT2) et en ce que ladite première face et ladite deuxième face sont parallèles.

3. Dispositif d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane (24) est fabriquée dans un matériau déformable tel qu'un élastomère de la famille des silicones.

4. Dispositif d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un film (25) agencé sur ledit boîtier (20) pour obturer ladite sortie fluidique (OUT2) et ladite entrée pneumatique (IN2).

5. Dispositif d'injection selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit réseau pneumatique comporte un canal (23) connecté sur ladite entrée pneumatique (IN2) et débouchant dans ledit réservoir (21).

6. Dispositif d'injection selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit réseau fluidique comporte un canal reliant ledit réservoir à ladite sortie fluidique (OUT2).

7. Système micro-fluidique comprenant un dispositif micro-fluidique (1) qui comporte un réseau fluidique comprenant une entrée fluidique (IN1) pour recevoir un échantillon fluidique et un réseau pneumatique comprenant au moins une entrée pneumatique auxiliaire (IN_aux) destinée à être connectée sur une source d'alimentation pneumatique (3) et une sortie pneumatique auxiliaire (OUT_aux) communiquant avec ladite entrée pneumatique auxiliaire, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'injection (2) de fluide tel que défini dans l'une des revendications 1 à 8, ladite entrée pneumatique (IN2) du dispositif d'injection (2) étant configurée pour se connecter sur ladite sortie pneumatique auxiliaire (OUT_aux) du dispositif micro-fluidique (1) et ladite sortie fluidique (OUT2) du dispositif d'injection (2) étant configurée pour se connecter sur l'entrée fluidique (IN1) du dispositif micro-fluidique (1).

8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réseau pneumatique du dispositif micro-fluidique (1) comporte une entrée pneumatique de commande (15) destinée à être connectée à une source d'alimentation pneumatique (3).

9. Système selon la revendication 8, caractérisé en que le réseau fluidique du dispositif micro-fluidique comporte plusieurs vannes fluidiques actionnables grâce audit réseau pneumatique, via ladite entrée pneumatique de commande par laquelle est générée une force pneumatique.

10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque vanne fluidique comporte une capsule micro-fluidique (13) actionnable entre un premier état fermé bloquant l'écoulement d'un fluide et un deuxième état ouvert autorisant l'écoulement dudit fluide.

11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif micro-fluidique comporte au moins une membrane (12) déformable agencée dans chaque capsule (13) et actionnable entre deux états par ladite force pneumatique.

12. Procédé d'injection d'un échantillon fluidique dans un dispositif micro-fluidique (1) qui comporte un réseau fluidique comprenant une entrée fluidique (IN1) pour recevoir un échantillon fluidique et un réseau pneumatique comprenant au moins une entrée pneumatique auxiliaire (IN_aux) destinée à être connectée sur une source d'alimentation pneumatique (3) et une sortie pneumatique auxiliaire (OUT_aux) communiquant avec ladite entrée pneumatique auxiliaire, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre à l'aide d'un dispositif d'injection (2) tel que défini dans l'une des revendications 1 à 6, le réservoir (21) dudit dispositif d'injection (2) comprenant ledit échantillon fluidique (22), et en ce qu'il comporte les étapes suivantes :

- Connexion du dispositif d'injection (2) sur le dispositif micro-fluidique en connectant la sortie fluidique (OUT2) du dispositif d'injection (2) sur l'entrée fluidique (IN1) du dispositif micro-fluidique (1) et l'entrée pneumatique (IN2) du dispositif d'injection (2) sur la sortie pneumatique auxiliaire (OUT_aux) du dispositif micro-fluidique (1),

- Connexion de l'entrée pneumatique auxiliaire (IN_aux) du dispositif micro-fluidique sur une source d'alimentation pneumatique (3),

- Application d'une force pneumatique à travers l'entrée pneumatique auxiliaire (IN_aux) du dispositif micro-fluidique (1) et le réseau pneumatique du dispositif d'injection (2) de manière à injecter l'échantillon fluidique (22) dans le réseau fluidique du dispositif micro-fluidique (1) via la sortie fluidique (OUT2) du dispositif d'injection (2) et l'entrée fluidique (IN1) du dispositif micro-fluidique (1).

Ansprüche

1. Injektionsvorrichtung (2) für ein Fluid, die dazu bestimmt ist, an eine mikrofluidische Vorrichtung (1) angepasst zu werden, wobei die Injektionsvorrichtung umfasst:

- ein Gehäuse (20),

- ein Fluidnetz, das in dem Gehäuse (20) angeordnet ist und das eine Vorratskammer (21) aufweist, die in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist, und einen Fluidausgang (OUT2), der mit der Vorratskammer (21) verbunden ist und in einem Fluidanschluss angeordnet ist,

- ein pneumatisches Netz, das in dem Gehäuse (20) angeordnet ist und einen pneumatischen Eingang (IN2) umfasst,

- dadurch gekennzeichnet, dass:

- der pneumatische Eingang (IN2) in einem pneumatischen Anschluss angeordnet ist, der geeignet ist, dicht an einen pneumatischen Hilfsausgang (OUT-aux) der mikrofluidischen Vorrichtung angeschlossen zu werden,

- eine elastisch verformbare Membran (24) in der Vorratskammer (21) angeordnet ist und eine dichte Grenzfläche bildet, um das Fluidnetz vom pneumatischen Netz zu trennen,

- die Vorrichtung aus einer Anordnung mehrerer übereinanderliegender Substrate besteht, wobei die Membran eines der Substrate bildet.

2. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine erste Fläche aufweist, an welcher der pneumatische Eingang (IN2) mündet, und eine zweite Fläche, an welcher der Fluidausgang (OUT2) mündet, und dadurch, dass die erste Fläche und die zweite Fläche parallel sind.

3. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (24) aus einem verformbaren Material wie einem Elastomer aus der Familie der Silikone hergestellt ist.

4. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Folie (25) aufweist, die an dem Gehäuse (20) angeordnet ist, um den Fluidausgang (OUT2) und den pneumatischen Eingang (IN2) abzudichten.

5. Injektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Netz einen Kanal (23) aufweist, der an den pneumatischen Eingang (IN2) angeschlossen ist und in die Vorratskammer (21) mündet.

6. Injektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidnetz einen Kanal aufweist, der die Vorratskammer mit dem Fluidausgang (OUT2) verbindet.

7. Mikrofluidisches System, das eine mikrofluidische Vorrichtung (1) umfasst, die ein Fluidnetz aufweist, das einen Fluideingang (IN1) umfasst, um eine Fluidprobe aufzunehmen, und ein pneumatisches Netz, das mindestens einen pneumatischen Hilfseingang (IN-aux) umfasst, der dazu bestimmt ist, an eine pneumatische Versorgungsquelle (3) angeschlossen zu werden, und einen pneumatischen Hilfsausgang (OUT-aux), der mit dem pneumatischen Hilfseingang kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Injektionsvorrichtung (2) für ein Fluid mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 8 aufweist, wobei der pneumatische Eingang (IN2) der Injektionsvorrichtung (2) dazu ausgestaltet ist, an den pneumatischen Hilfsausgang (OUT-aux) der mikrofluidischen Vorrichtung (1) angeschlossen zu werden, und der Fluidausgang (OUT2) der Injektionsvorrichtung (2) dazu ausgestaltet ist, an den Fluideingang (IN1) der mikrofluidischen Vorrichtung (1) angeschlossen zu werden.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Netz der mikrofluidischen Vorrichtung (1) einen pneumatischen Steuereingang (15) aufweist, der dazu bestimmt ist, an eine pneumatische Versorgungsquelle (3) angeschlossen zu werden.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidnetz der mikrofluidischen Vorrichtung mehrere Fluidventile aufweist, die dank des pneumatischen Netzes über den pneumatischen Steuereingang betätigbar sind, durch den eine pneumatische Kraft erzeugt wird.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Fluidventil eine mikrofluidische Kapsel (13) aufweist, die zwischen einem ersten geschlossenen Zustand, der das Fließen eines Fluids sperrt, und einem zweiten geöffneten Zustand, der das Fließen des Fluids zulässt, betätigbar ist.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mikrofluidische Vorrichtung mindestens eine verformbare Membran (12) aufweist, die in jeder Kapsel (13) angeordnet ist und durch die pneumatische Kraft zwischen zwei Zuständen betätigbar ist.

12. Verfahren zur Injektion einer Fluidprobe in eine mikrofluidische Vorrichtung (1), die ein Fluidnetz aufweist, das einen Fluideingang (IN1) umfasst, um eine Fluidprobe aufzunehmen, und ein pneumatisches Netz, das mindestens einen pneumatischen Hilfseingang (IN-aux) umfasst, der dazu bestimmt ist, an eine pneumatische Versorgungsquelle (3) angeschlossen zu werden, und einen pneumatischen Hilfsausgang (OUT-aux), der mit dem pneumatischen Hilfseingang kommuniziert, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es mithilfe einer Injektionsvorrichtung (2) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 6 ausgeführt wird, wobei die Vorratskammer (21) der Injektionsvorrichtung (2) die Fluidprobe (22) umfasst, und dadurch, dass es die folgenden Schritte umfasst:

- Anschließen der Injektionsvorrichtung (2) an die mikrofluidische Vorrichtung, indem der Fluidausgang (OUT2) der Injektionsvorrichtung (2) an den Fluideingang (IN1) der mikrofluidischen Vorrichtung (1) und der pneumatische Eingang (IN2) der Injektionsvorrichtung (2) an den pneumatischen Hilfsausgang (OUT-aux) der mikrofluidischen Vorrichtung (1) angeschlossen wird,

- Anschließen des pneumatischen Hilfseingangs (IN-aux) der mikrofluidischen Vorrichtung an eine pneumatische Versorgungsquelle (3),

- Aufbringen einer pneumatischen Kraft durch den pneumatischen Hilfseingang (IN-aux) der mikrofluidischen Vorrichtung (1) und das pneumatische Netz der Injektionsvorrichtung (2) hindurch derart, dass die Fluidprobe (22) in das Fluidnetz der mikrofluidischen Vorrichtung (1) über den Fluidausgang (OUT2) der Injektionsvorrichtung (2) und den Fluideingang (IN1) der mikrofluidischen Vorrichtung (1) injiziert wird.

Claims

1. Fluid injection device (2) intended to be fitted to a microfluidic device (1), the said injection device comprising:

- a housing (20),

- a fluidic network arranged inside the said housing (20) and which comprises a reservoir (21) arranged in an internal space of the housing and a fluidic outlet (OUT2) connected to the said reservoir (21) and arranged in a fluidic connector,

- a pneumatic network arranged inside the said housing (20) and comprising a pneumatic inlet (IN2),

characterized in that:

- the said pneumatic inlet (IN2) is arranged inside a pneumatic connector designed to be connected in a fluidtight manner to an auxiliary pneumatic outlet (OUT_aux) of the said microfluidic device,

- a deformable elastic membrane (24) is arranged in the said reservoir (21) and forms a fluidtight interface to isolate the fluidic network from the pneumatic network,

- the said device is made up of an assembly of several superposed substrates, in which assembly the said membrane forms one of the said substrates.

2. Injection device according to Claim 1, characterized in that the said device comprises at least a first face onto which the said pneumatic inlet (IN2) opens and a second face onto which the said fluidic outlet (OUT2) opens and in that the said first face and the said second face are parallel.

3. Injection device according to Claim 1, characterized in that the membrane (24) is made from a deformable material such as an elastomer from the silicone family.

4. Injection device according to Claim 1, characterized in that it comprises at least one film (25) arranged over the said housing (20) to close off the said fluidic outlet (OUT2) and the said pneumatic inlet (IN2).

5. Injection device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the said pneumatic network comprises a canal (23) connected to the said pneumatic inlet (IN2) and opening into the said reservoir (21).

6. Injection device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the said fluidic network comprises a canal connecting the said reservoir to the said fluidic outlet (OUT2).

7. Microfluidic system comprising a microfluidic device (1) which comprises a fluidic network comprising a fluidic inlet (IN1) to receive a fluidic sample and a pneumatic network comprising at least one auxiliary pneumatic inlet (IN_aux) intended to be connected to a pneumatic supply source (3) and an auxiliary pneumatic outlet (OUT_aux) communicating with the said auxiliary pneumatic inlet, characterized in that it comprises a fluid injection device (2) as defined in one of Claims 1 to 8, the said pneumatic inlet (IN2) of the injection device (2) being configured to be connected to the said auxiliary pneumatic outlet (OUT_aux) of the microfluidic device (1) and the said fluidic outlet (OUT2) of the injection device (2) being configured to be connected to the fluidic inlet (IN1) of the microfluidic device (1).

8. System according to Claim 7, characterized in that the pneumatic network of the microfluidic device (1) comprises a control pneumatic inlet (15) intended to be connected to a pneumatic supply source (3).

9. System according to Claim 8, characterized in that the fluidic network of the microfluidic device comprises several fluidic valves that can be actuated using the said pneumatic network, via the said control pneumatic inlet by means of which a pneumatic force is generated.

10. System according to Claim 9, characterized in that each fluidic valve comprises a microfluidic capsule (13) that can be actuated between a closed first state that blocks the flow of a fluid and an open second state that allows the said fluid to flow.

11. System according to Claim 10, characterized in that the microfluidic device comprises at least one deformable membrane (12) arranged in each capsule (13) and able to be actuated between two states by the said pneumatic force.

12. Method for injecting a fluidic sample in a microfluidic device (1) which comprises a fluidic network comprising a fluidic inlet (IN1) to receive a fluidic sample and a pneumatic network comprising at least one auxiliary pneumatic inlet (IN_aux) intended to be connected to a pneumatic supply source (3) and an auxiliary pneumatic outlet (OUT_aux) communicating with the said auxiliary pneumatic inlet, the said method being characterized in that it is implemented using an injection device (2) as defined in one of Claims 1 to 6, the reservoir (21) of the said injection device (2) comprising the said fluidic sample (22), and in that it comprises the following steps:

- connecting the injection device (2) to the microfluidic device by connecting the fluidic outlet (OUT2) of the injection device (2) to the fluidic inlet (IN1) of the microfluidic device (1) and the pneumatic inlet (IN2) of the injection device (2) to the auxiliary pneumatic outlet (OUT_aux) of the microfluidic device (1),

- connecting the auxiliary pneumatic inlet (IN_aux) of the microfluidic device to a pneumatic supply source (3),

- applying pneumatic force through the auxiliary pneumatic inlet (IN_aux) of the microfluidic device (1) and the pneumatic network of the injection device (2) so as to inject the fluidic sample (22) into the fluidic network of the microfluidic device (1) via the fluidic outlet (OUT2) of the injection device (2) and the fluidic inlet (IN1) of the microfluidic device (1).

Dessins