PROCEDE ET DISPOSITIF D'ANALYSE CHIMIQUE OU BIOLOGIQUE PAR SENSEUR A CHAMBRE MONOLITHIQUE EN GERBE MULTI-MICRO-TUBULAIRE ET TRANSDUCTEUR LATERAL DE MESURE INTEGRALE

Description

Domaine technique de l'invention

[0001] L'invention se rapporte au domaine technique des senseurs chimiques et/ou biologiques. Le but d'un senseur est de mettre en oeuvre un procédé d'évaluation de la concentration d'un analyte dans un fluide-échantillon. Les éléments-analytes sont généralement des entités chimiques solubles ou des micro-organismes vivants ou morts, ou des parties de micro-organismes (enzyme, anticorps, antigène, cellule microbienne, gaz, ion, métabolite, micro-organisme, protéine, oligonucléotide...). L'analyte peut se trouver dans tout échantillon fluide tel un liquide ou un gaz (air...). Un senseur a pour objet de convertir la concentration de l'analyte compris dans le fluide échantillon en un signal analytique exploitable (généralement électrique). Parmi les différents types de systèmes analytiques, on entend par senseur un appareil de mesure de concentration qui réunit :

• au sein d'une chambre de réaction, un composé chimique, dit récepteur, de reconnaissance (moléculaire) de l'analyte et d'émission (éventuellement à l'aide d'un autre composé dit révélateur qui peut être confondu avec le récepteur) d'un signal élémentaire physico-chimique de reconnaissance,
• et un système hardware, dit transducteur, de réception de ce signal.

[0002] Cela distingue un senseur d'un système analytique qui incorpore soit d'autres étapes supplémentaires de séparation, telles qu'une chromatographie en phase liquide (HPLC), soit des équipements hardware supplémentaires, tel que c'est le cas pour des dispositifs d'analyse à injection de flux (FIA).

[0003] A l'intérieur d'un senseur, le récepteur est un composé chimique et/ou biologique, à la fois :

• adapté pour reconnaître l'analyte,
• et apte à générer, en combinaison avec l'analyte (et éventuellement un révélateur), un signal élémentaire mesurable de présence d'un élément-analyte.

[0004] Le transducteur est un moyen physique (hardware) qui convertit l'action du récepteur (ou bio récepteur)

• aboutissant à la génération d'une multitude d'événements de reconnaissance d'éléments-analytes,
• en un signal global permettant de quantifier la présence de cet élément-analyte dans l'échantillon.

[0005] On peut classifier les senseurs par l'intermédiaire des paramètres suivants qui déterminent leurs capacités opérationnelles :

• le type de récepteur utilisé,
• la façon dont l'analyte s'interface avec le récepteur,
• le type de signal élémentaire de présence d'un élément-analyte émis,
• la géométrie de la chambre de réaction,
• la structure et la géométrie du moyen de transduction et sa position par rapport à la chambre de réaction, c'est-à-dire la géométrie relative du couple chambre de réaction/transducteur.

[0006] L'invention concerne spécifiquement le domaine technique des procédés et dispositifs de senseurs (chimiques et/ou biologiques)

• dont la chambre de réaction est multi-micro-tubulaire monolithique,
• et dont le transducteur est entièrement situé à l'extérieur du volume d'épreuve de la chambre de réaction.

[0007] L'invention concerne un procédé améliorant les performances des senseurs chimiques et/ou biologiques ainsi qu'une nouvelle géométrie de senseur mettant en oeuvre cette amélioration.

Etat de la technique antérieure

[0008] Le principe des senseurs est largement exploité par l'art antérieur. Une classe particulière de senseurs connue de l'art antérieur est constituée des bio-senseurs. Dans un bio-senseur, le système de reconnaissance chimique utilise un mécanisme biochimique. Dans ce cas, le récepteur peut être un anticorps, un enzyme, une cellule, une portion de membrane cellulaire ou d'organelle, une fraction de tissu cellulaire, ou un organisme...

[0009] A titre d'exemple, considérons le principe classique de fonctionnement d'un bio-senseur pour la mesure de glucose dans un liquide, utilisant comme récepteur (bio récepteur) un enzyme glucose oxydase de manière à mettre en oeuvre la réaction de catalyse suivante :

        Glucose + O₂ → acide gluconique + H₂O₂

[0010] Ce type de senseur à récepteur enzymatique a été décrit pour la première fois par Clark et Lyons en 1962.

[0011] La transduction, c'est-à-dire la mesure de glucose présent dans le liquide, peut théoriquement s'effectuer :

• par un transducteur à oxygène qui mesurera le ratio entre l'oxygène présent avant et après la réaction enzymatique de reconnaissance,
• par un transducteur de pH qui mesurera la production d'acide gluconique au cours de la réaction enzymatique de reconnaissance,
• ou par un transducteur au peroxyde qui mesurera la production d'H₂O₂ au cours de la réaction enzymatique de reconnaissance.

[0012] On constatera que selon ces trois méthodes le transducteur est situé pour partie en amont et en aval de la chambre de réaction.

[0013] Pour permettre à un senseur d'effectuer une mesure de concentration d'analyte précise, et rapide on comprend intuitivement qu'il convient :

• d'une part, que l'étape de reconnaissance soit la plus « bijective », c'est-à-dire que la plus grande proportion possible d'éléments-analytes soient reconnus par un élément-récepteur, (il est rare que plusieurs éléments-récepteurs identiques identifient le même élément-analyte),
• et d'autre part, que la transduction soit la plus sensible possible et pour ce faire qu'elle porte sur la plus grande quantité possible d'éléments-analytes reconnus.

[0014] Si on s'intéresse en outre aux senseurs de type en phase solide, c'est-à-dire dont au moins un des éléments (analyte ou récepteur ou révélateur) est immobilisé sur la surface d'épreuve de la chambre de réaction (et tous paramètres étant imposés par ailleurs), la chimie impose que le « bijectivité » de la reconnaissance est d'autant plus grande :

• que la « surface » d'échange entre éléments-analytes et éléments-récepteurs au sein de la chambre de réaction est grande,
• et que la « distance moyenne d'épreuve » entre le fluide échantillon et la surface d'épreuve est petite.

[0015] On appellera

• distance moyenne d'épreuve : la moyenne des distances entre les
• portions élémentaires de fluide-échantillon à l'intérieur de la chambre d'épreuve du senseur et la surface d'épreuve,
• et section moyenne d'épreuve de la chambre de réaction : deux fois la distance moyenne d'épreuve.

[0016] Notamment dans le cas des senseurs de type en phase solide et pour des raisons chimiques, il convient donc, dans toute la mesure du possible, de réaliser des chambres de réaction présentant un volume d'épreuve :

• de grande surface d'épreuve,
• et de petite section moyenne d'épreuve,
• tout en ayant un volume global d'épreuve réduit, pour limiter l'encombrement et la consommation de fluide-échantillon et de réactifs.

[0017] C'est-à-dire qu'il est préférable chimiquement d'optimiser les paramètres de la chambre de réaction en sorte :

• que le ratio « surfacique» [entre la surface d'épreuve de la chambre de réaction et sa section moyenne d'épreuve] soit élevé,
• et que le ratio « de sensibilité » [entre la surface d'épreuve de la chambre de réaction et son volume d'épreuve] soit élevé.

[0018] En outre, pour des raisons de sensibilité de mesure, il est souhaitable physiquement d'effectuer la mesure de transduction sur le plus grand nombre d'événements de reconnaissance possible. On conçoit donc que ces paramètres d'efficacité des senseurs sont a priori contradictoires.

[0019] L'art antérieur a tenté d'atteindre ces objectifs dans plusieurs directions. Une première direction de l'art antérieur, à chambre de réaction «bidimensionnelle», vise à mettre en oeuvre l'identification par le récepteur de l'analyte à l'intérieur d'un volume d'épreuve bidimensionnel fin (quasi plan). Cette catégorie bidimensionnelle, comprend tout d'abord les dispositifs de test sur membrane capillaire. On appelle test sur membrane capillaire, un procédé d'analyse mis en oeuvre à l'intérieur d'une membrane fine constituée d'un milieu poreux tel un papier buvard. Un révélateur spécifique de l'analyte recherché est immobilisé sur une zone spécifique d'épreuve de la membrane. Après déposition sur la membrane, le liquide échantillon incluant l'analyte migre au travers du milieu poreux par capillarité. Lorsque le liquide échantillon atteint la zone spécifique d'épreuve, l'analyte se lie avec le révélateur. Cette réaction entraîne un phénomène chimiluminescent tel que fluorescence ou coloration de la zone spécifique d'épreuve. Cela permet de conclure de manière binaire à la présence ou non d'analyte.

[0020] Cette stratégie «surfacique» de test sur membrane capillaire répond bien aux conditions « chimiques » requises décrites plus haut, c'est-à-dire :

• grande surface d'épreuve,
• petite section moyenne d'épreuve,
• petit volume global.

[0021] Mais, on constate que ces tests sur membrane capillaire ne constituent pas des senseurs au sens précisé plus haut. Ils ne possèdent pas de système physique transducteur. Il s'agit donc d'un arrière plan technologique des senseurs à chambre de réaction multi-tubulaires. Le résultat se lit en général directement à l'oeil. La conséquence est que ces tests sur membrane capillaire sont surtout qualitatifs (binaires). Ils ne permettent pas de quantifier précisément la concentration d'analyte. En outre la géométrie membranaire «bidimensionnelle», c'est-à-dire en couche mince présente le défaut d'être peu sensible à la présence d'analyte (petit volume). Le phénomène visuel qui apparaît est le résultat des effets physico-chimiques sur une couche superficielle. En sorte que ces tests membranaires ne sont utilisables que pour des concentrations importantes d'analyte, (typiquement 10⁶ / ml pour des micro-organismes).

[0022] Pour combler cet obstacle de faible sensibilité, on fait quelquefois appel à une phase initiale d'enrichissement de l'échantillon. Typiquement en microbiologie, on peut faire une culture de l'échantillon de départ sur boîte de Pétri afin de multiplier considérablement le nombre de micro-organismes présents avant analyse. La conséquence néfaste de cette phase d'amplification, qui atteint couramment 24 à 72 heures, est une lenteur caractéristique, regrettée par tous les utilisateurs, coûteuse et pénalisante. Une deuxième direction de l'art antérieur, à chambre de réaction «tridimensionnelle», vise à mettre en oeuvre l'identification par le récepteur de l'analyte à l'intérieur d'un volume d'épreuve tridimensionnel.

[0023] Une première sous-variante de cette seconde stratégie de senseurs peut être qualifiée de senseurs à chambre « volumique à faible ratio surfacique».

[0024] Un exemple de cette stratégie est l'utilisation comme cellule d'analyse d'une pipette-support conique creuse dans les dispositifs VIDAS de la société BioMérieux (France). Le fluide échantillon est prélevé à l'intérieur d'une pipette-support conique recouverte intérieurement d'un récepteur. Puis des réactifs et solutions de lavage sont successivement aspirés et refoulés dans le cône intérieur de la pipette. Les paires (récepteur-analyte) sont détachées de la surface du cône et refoulées dans un puits où elles sont comptées par spectrophotométrie. Cette méthode permet certes d'automatiser un grand nombre de tests et de faciliter la manipulation par l'opérateur des échantillons et des réactifs. Mais bien qu'elle soit très utilisée en sérologie, elle ne permet pas en microbiologie de s'affranchir des phases de croissance préliminaires. On comprend qu'un des défauts de ce type de senseurs est que le ratio « surfacique» [entre la surface d'épreuve de la chambre de réaction et sa section moyenne d'épreuve] est faible. La conséquence est que la probabilité instantanée de capture d'un élément-analyte par un élément-récepteur est faible. En sorte que la quantité globale de signaux élémentaires de reconnaissance d'éléments-analytes est faible. Le signal résultant capté par le transducteur est peu sensible. Il nécessite une période d'incubation pour amplification qui allonge considérablement la durée de réalisation d'un test. Typiquement un test par un appareil de ce type nécessite un période de préparation de 18 heures suivie d'un processus de mesure de 15 à 45 minutes. Une deuxième sous-variante de cette seconde stratégie peut être qualifiée de «multi-tridimensionnelle». Typiquement on utilise des chambres de réaction à volume d'épreuve capillaire.

[0025] Il est connu de l'art antérieur d'utiliser des structures capillaires dans le domaine des senseurs. L'homme de l'art connaît bien les structures poreuses notamment obtenues par assemblage de microbilles de polyéthylène ou de polystyrène ou de fibres de dérivés de cellulose, agglutinées pour constituer un réseau poreux. Ces structures capillaires sont destinées à immobiliser des analytes, et à être traversées par des réactifs. Les tests sur membrane décrits plus haut utilisent ces techniques. C'est le matériau à la base des tests de grossesse couramment utilisés à domicile ou des tests de détection de streptocoques en cas d'angine. Comme cela a été vu plus haut, la lecture de ces tests est purement visuelle à l'apparition d'une coloration. Un inconvénient majeur de ce type de tests est sa sensibilité limitée [le « volume utile » de coloration étant limité à la partie superficielle de la couche poreuse] ce qui en limite l'utilisation à des concentrations d'analytes élevées. En outre, on a vu que ces systèmes ne constituaient pas des senseurs car ils ne possèdent pas de transducteur. Il s'agit donc d'un arrière plan technologique lointain de l'invention.

[0026] L'art antérieur connaît également la fabrication et l'utilisation de structures multi-tubulaires monolithiques pour des applications non liées à l'analyse. La société (US) Schott en produit et commercialise pour des applications de laboratoire et d'optoélectronique. La société (US) Burle en produit et commercialise pour des applications de tubes électroniques et de photomultiplicateurs. La société (US) Collimated Holes en produit et commercialise pour des applications liées aux fibres optiques. A ce jour, ces chambres à structure multi-micro-tubulaire selon l'art antérieur, ont typiquement des diamètres de micro-tubes de cinq microns à un millimètre. La géométrie des micro-tubes est généralement à section circulaire, hexagonale ou carrée. Le nombre de micro-tubes assemblés est d'environ 200 000. La section globale de la chambre est de l'ordre de 25 mm. Elles sont classiquement réalisées en verre (borosilicate ou plomb silicate). L'application habituelle, selon l'art antérieur, de ces structures multi-micro-tubulaire concerne : la collimation de flux gazeux et de rayons X, la calibration de fuite, le contrôle de flux d'air, l'utilisation en tant que barrière de pression différentielle, la filtration, l'optoélectronique, la fenêtre d'entrée de Lasers. Une application avancée proposée par la société Burle est la réalisation d'un générateur de flux d'électrons amplifié lorsqu'une différence de potentiel est appliquée aux deux extrémités de la chambre à structure multi-micro-tubulaire. Il ne s'agit donc pas d'applications de senseurs.

[0027] Il est également connu par l'art antérieur de réunir un faisceau parallèle de tubes à paroi membranes écartés les uns des autres pour réaliser un système de dialyse. La structure est non monolithique. Les tubes, écartés les uns des autres, sont connectés en parallèle à une première extrémité à un connecteur d'entrée du sang et à une seconde extrémité à un connecteur de sortie du sang. L'ensemble est placé à l'intérieur d'une enveloppe au travers de laquelle circule le dialysat. Ce système ne met en oeuvre ni récepteur chimique à l'intérieur des tubes, ni transducteur. Il ne s'agit donc pas d'une application de senseurs.

[0028] Le document WO 02/094440 A2 (« Microchip integrated multichannel electroosmotic pumping system ») décrit une autre application de gerbe monolithique de tubes capillaires où cette gerbe constitue une pompe électro-osmotique pour utilisation dans des puces ou des micro-machines. Mais ce dispositif ne comprend pas de transducteur. Il ne s'agit' d'ailleurs pas d une application de senseur. Il s'agit là d'un arrière-plan technologique très éloigné de l'invention.

[0029] Les senseurs de l'art antérieur selon la deuxième sous-variante de cette seconde stratégie «multi-tridimensionnelle» visent à mettre en oeuvre l'identification par le récepteur de l'analyte à l'intérieur d'un volume d'épreuve tridimensionnel multi-canalisé. On peut qualifier cette stratégie de «volumique à haut ratio surfacique ». Mais on verra plus loin que dans ce cas, l'art antérieur ne se préoccupe pas de la structure du transducteur et de la géométrie du couple chambre multi-tubulaire/transducteur.

[0030] L'arrière plan technologique de l'invention connaît la fabrication et l'utilisation de structures « multi-tridimensionnelle » multi-tubulaires non monolithiques pour des applications liées à l'analyse. Un senseur d'analyse à chambre multi-tubulaire non monolithique est décrit dans le brevet US 6,517,778 (« Immunoassays in capillary tubes »). Le volume d'épreuve est constitué d'un seul tube capillaire ou d'un petit nombre de tubes capillaires séparés les uns des autres. Le fluide échantillon est placé dans un ou plusieurs puits d'un plateau récepteur jetable après usage. Il y est mélangé avec un réactif, aspiré dans un ou plusieurs des tubes capillaires d'épreuve, séparés au sein d'une boîte support, reliée à un appareil d'analyse. Les éléments-analytes réagissent avec des éléments-récepteurs portés par la surface du (des) tube(s) capillaire(s) d'épreuve. Les tubes d'épreuves sont ensuite lavés pour arrêter la réaction et séchés. Chaque tube capillaire d'épreuve est alors exposé à une lampe pour créer un signal de fluorescence qui est détecté par un transducteur. Il est à remarquer que :

• d'une part, chaque tube capillaire est séparé et distant des autres (il s'agit d'une structure non monolithique),
• et d'autre part, la mesure de transduction est effectuée tube par tube (il n'est pas décrit de géométrie de transducteur englobant latéralement l'ensemble des tubes).

[0031] On comprend qu'un premier défaut de ce type de senseurs est que son ratio « de sensibilité » [entre la surface intérieure d'épreuve de la chambre de réaction et son volume d'épreuve] est faible du fait qu'il met oeuvre un petit nombre de tuyaux écartés les uns des autres. En sorte que sa sensibilité est faible. Un second défaut de ce dispositif est que sa boîte support de tubes est encombrante, onéreuse et difficile à transporter et à manipuler (du fait de sa taille).

[0032] L'art antérieur connaît la fabrication et l'utilisation de structures multi-tubulaires monolithiques pour des applications liées à l'analyse. L'utilisation de ces structures en analyse chimique a été considérablement accélérée par le développement (notamment dans le domaine de la recherche pharmaceutique) des techniques dites de criblage à haut débit. Celles-ci font appel à des « bibliothèques » de réactifs différents simultanément mis en oeuvre sur des plaques portant typiquement 96 puits de réaction.

[0033] Le brevet US 6,027,873 ("Multithrough hole testing plate for high throughput screening") décrit un dispositif de criblage utilisant une structure multi-micro-tubulaire pour relier les réservoirs d'une bibliothèque de produits au fond des puits d'une plaque multi-puits. Les extrémités proximales (du côté de la plaque multi-puits) sont soudées entre elles pour constituer une tête de réaction multi-tubulaire monolithique. Les extrémités distales (du côté des réservoirs de la bibliothèque) restent individualisées sous forme de tubes souples. Ceci a pour but de contourner la difficulté du remplissage de puits de très petite taille. Il ne s'agit pas là d'une application de senseur. On ne décrit dans ce document aucune réaction de type analyte récepteur à l'intérieur des tubes. De surcroît, on ne décrit pas de transducteur de mesure de détection d'analyte. Bien évidemment on ne s'intéresse pas dans ce document à la géométrie du couple transducteur/chambre de réaction. Le document US 2002 / 0164824 (« Method and apparatus based on bundled capillaries for high throughput screening ») décrit également essentiellement un dispositif de criblage à haut débit de composés chimiques du type général décrit plus haut et non un senseur. Néanmoins on peut considérer ce document comme faisant partie de l'arrière plan technologique de l'invention, du fait que l'utilisation de ces structures capillaires a été proposée brièvement comme possible support de tests immunologiques (revendications 55 et suivantes). Dans la description de ce dispositif au titre de senseur de type immunologique compétitif, il est équipé des fibres optiques creuses et tapissant concentriquement l'intérieur de chaque micro-tube. Ces fibres optiques constituent un faisceau de transducteurs. Selon la technique proposée, la transduction est donc effectuée séparément à l'intérieur de chacun des tubes de la structure. Le signal est récupéré à l'extrémité de chacun des tubes. L'inconvénient principal d'un senseur à faisceau transducteur de ce type serait la complexité de la géométrie des couples transducteurs/micro canaux, et les coûts de fabrication associés. En outre, le branchement éventuel de la multitude des fibres optiques rendrait l'assemblage onéreux et fragile. Cela rendrait rédhibitoire la fabrication de cartouches d'épreuve mobiles jetables selon cette technique.

[0034] Le document WO 02/10761 A1 (« Microarrays and their manufacture by slicing ») décrit également la fabrication d'un dispositif de criblage à haut débit où chaque tube ou cylindre d'une gerbe de tubes ou de cylindres est recouvert d'un agent biologique différent. On sectionne ces gerbes, perpendiculairement à leur direction principale, pour constituer des tranches au travers des quelles l'on fait passer un échantillon. Mais on observe la coloration de chaque tube à l'une de ses extrémités. Il n'y a pas de transducteur placé latéralement à la gerbe de tubes. Il n'y a pas non plus d'intégration en seul signal des signaux de la pluralité de tubes, puisqu'on observe un signal pour chaque tube.

[0035] Le document US 2002/0086325 A1 (« Affinity detecting / analytical chip, method for production thereof, détection method and détection system using same ») décrit une gerbe de tubes en verre surmoulée par un support en résine. Les tubes sont recouverts intérieurement de molécules capables de différentes réactions de couplage spécifiques. On fait passer au travers de la gerbe un échantillon dont certains composants peuvent être retenus spécifiquement par les molécules fixées à l'intérieur des tubes. Appliquant un flux lumineux à une extrémité des tubes, on observe alors la coloration à l'autre extrémité. Celle-ci varie selon qu'il y a eu ou non rétention de certains composants de l'échantillon à l'intérieur des tubes. Il n'y a pas de transducteur placé latéralement à la gerbe de tubes et il n'y a pas intégration en seul signal des signaux de la pluralité de tubes ; puisqu'on observe un signal pour chaque tube.

[0036] Le brevet US 5,690,894 ("High density array fabrication and readout method for a fiber optic biosensor") décrit la fabrication et l'utilisation de biosenseurs comprenant une pluralité de fibres optiques, chaque fibre optique ayant attachés à son extrémité sensible des éléments spécifiques d'un analyte. Chaque fibre optique agit purement comme un transducteur et assure le seul transport d'une information optique vers l'autre extrémité. L'information d'une fibre est soit visualisée par un opérateur, soit traitée par un appareil numérique. Ce brevet ne décrit pas de multi canalisation de l'échantillon à travers une chambre de réaction multitubulaire. Il s'agit donc d'arrière-plan technologique très éloigné de l'invention.

[0037] Une troisième direction de l'art antérieur des senseurs s'intéresse plus particulièrement à l'aspect sensibilité de mesure tel qu'évoqué plus haut.

[0038] Le brevet EP 1,262,766 (« Method for analyzing a mixture of biological and/or chemical components using magnetic particles and device for the implementation of said method") enseigne l'utilisation de structures capillaires poreuses comme support de réaction à l'intérieur du volume d'épreuve pour augmenter le ratio « de sensibilité » [entre la surface intérieure d'épreuve de la chambre de réaction et son volume d'épreuve] et donc la densité d'événements de reconnaissance à l'intérieur du volume d'épreuve. Le senseur met en oeuvre des anticorps comme éléments-récepteurs et des billes super paramagnétiques comme éléments-révélateurs. La transduction est fondée sur l'application d'un champ magnétique au volume d'épreuve et la mesure de l'induction magnétique qui résulte de la magnétisation de tous les éléments-révélateurs présents dans le volume d'épreuve. La seule façon décrite de créer une structure capillaire poreuse est basée sur un assemblage de microbilles de polyéthylène. Ce document ne s'intéresse donc pas au domaine spécifique des senseurs à chambre de réaction multi-tubulaire. Ce document ne décrit pas non plus la géométrie relative du couple chambre de réaction/transducteur. Le défaut principal du type de structure capillaire poreuse envisagé par microbilles est de créer un volume d'épreuve à multiples cavités aléatoires dont il a pu être constaté qu'il provoque de nombreux faux événements de détection notamment du fait de billes bloquées dans les cavités. Ce type de configuration de senseur est imprécis. Un autre défaut de ce type de structure capillaire poreuse est son ratio « de sensibilité » [entre la surface d'épreuve de la chambre de réaction et son volume d'épreuve]. Il est plus faible que celui d'une structure multi-tubulaire en sorte que sa sensibilité est inférieure.

[0039] Enfin, parmi l'arrière plan technologique de l'invention on peut citer différents systèmes de traitement chimique utilisant des structures multi-tubulaires mais non dédiées à la réalisation de senseurs. Ainsi, le brevet US 6,027,627 « Automated parallel capillary electrophoretic system » décrit un système automatisé d'électrophorèse. Le dispositif utilise une cartouche qui comprend :

• une pluralité de tubes capillaires reliés en leur extrémité, mais non tangents sur leur longueur,
• et une même pluralité de tubes d'électrophorèse parallèles.

[0040] A une première extrémité, les tubes capillaires sont reliés à des plateaux micro-titre, et à l'autre aux tubes d'électrophorèse. Le dispositif comprend également un système d'alimentation de gel qui sert de milieu de migration. Ceci permet d'effectuer l'électrophorèse capillaire d'échantillons présents dans chacun des puits du plateau. La structure micro-tubulaire (aussi bien des tubes capillaires que des tubes d'électrophorèse) n'est pas monolithique. En outre ce système ne met en oeuvre aucune réaction de reconnaissance d'analyte par un récepteur. Enfin le système ne comporte pas de transducteur. Il ne s'agit pas d'une application de senseur.

Exposé de l'invention

[0041] Sous sa forme la plus générale, l'invention concerne un procédé d'évaluation de la concentration d'éléments-analytes d'un analyte présents dans un fluide-échantillon, comme défini dans les revendications. On appelle éléments-analytes des entités chimiques solubles ou des micro-organismes vivants ou morts, ou de parties de micro-organismes. L'invention concerne une amélioration au procédé habituel de fonctionnement d'un senseur. On appelle senseur un dispositif d'évaluation de la concentration d'éléments-analytes d'un analyte présents dans un fluide-échantillon constitué

• d'une chambre de réaction matérialisant intérieurement un volume d'épreuve à l'intérieur duquel on canalise la fraction du fluide-échantillon à analyser,
• et d'un système transducteur de mesure.

[0042] Le volume d'épreuve est circonscrit par une surface enveloppe de réaction. Topologiquement on définit la surface enveloppe de réaction comme la plus petite surface continue entourant ledit volume d'épreuve. Classiquement, cette surface enveloppe est constituée

• d'une face frontale amont perméable,
• d'une face frontale aval perméable située à l'opposé de la face amont perméable,
• et d'une face latérale imperméable sensiblement cylindrique, connectée par ses deux extrémités aux pourtours des deux faces amont et aval.

[0043] Tout senseur met en oeuvre un composant actif (chimique et/ou biologique) appelé récepteur, que l'on met en contact avec le fluide-échantillon à l'intérieur du volume d'épreuve. Les éléments-récepteurs possèdent une affinité avec les éléments-analytes pour les détecter. Le récepteur présente en outre la propriété [seul ou en combinaison avec un autre composant actif appelé révélateur également introduit à l'intérieur du volume d'épreuve] de modifier d'un signal élémentaire, une variable d'état extensive (physique et/ou chimique) mesurable, à chaque occurrence [ou selon une certaine loi de probabilité], lors d'un événement de reconnaissance d'un élément-analyte par un élément-récepteur.

[0044] Le système transducteur de mesure de la variable d'état extensive est un composant hardware qui permet de quantifier la présence des éléments-analytes dans le fluide-échantillon.

[0045] Le procédé d'évaluation de concentration selon l'invention est caractéristique par le fait qu'en combinaison :

• d'une part, on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon, à travers un senseur doté d'une chambre de réaction monolithique en gerbe multi-micro-tubulaire,
• d'autre part, on positionne le système transducteur latéral de mesure intégrale de la variable d'état extensive, entièrement à l'extérieur de la surface d'épreuve de la chambre de réaction, et strictement en regard de la face latérale imperméable,
• et enfin on effectue grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale une mesure intégrale des variations de ladite variable d'état extensive concomitamment dans tous les canaux de la chambre de réaction.

[0046] Plus précisément, on met en oeuvre une chambre de réaction constituée par la réunion d'une pluralité de canaux micro-tubulaires cylindriques multi-tangents de manière à délimiter une pluralité dense de volumes élémentaires convexes disjoints, disposés en gerbe, ouverts à leurs deux extrémités, et dont l'union constitue un volume global d'épreuve non convexe.

• Les canaux sont cylindriques, en ce sens qu'ils délimitent chacun une surface intérieure élémentaire générée topologiquement par le déplacement, le long d'une une ligne centrale élémentaire de squelette virtuelle continue, d'une courbe de forme continue et fermée, placée sensiblement perpendiculairement.
• Les canaux sont de longueurs [c'est-à-dire de longueur de lignes centrales élémentaires] sensiblement égales.
• Les canaux sont micro-tubulaires, c'est-à-dire qu'ils ont une section intérieure élémentaire perpendiculaire à la ligne centrale élémentaire qui possède au moins une dimension transversale sélective de plusieurs ordres de grandeurs plus petite que leur longueur (typiquement de l'ordre de 1000 fois plus petite).
• Les canaux sont disposés sensiblement parallèlement, c'est-à-dire que leurs lignes centrales élémentaires sont disposées sensiblement parallèlement.
• Les canaux sont multi-tangents. C'est-à-dire que chaque micro-tube est en contact longitudinal sur sensiblement tout sa longueur avec au moins un autre micro-tube voisin. En sorte que l'ensemble des canaux micro-tubulaires constitue une gerbe dense monolithique.

[0047] Le volume d'épreuve global non convexe est circonscrit par la surface enveloppe de réaction dont les faces frontales perméables amont et aval sont situées au droit des sections d'entrée et de sortie des canaux micro-tubulaires.

[0048] Enfin on met en oeuvre un système transducteur latéral de mesure intégrale qui effectue une mesure intégrale ΔE = ∑_k=I...n ∑_ij (dE)_ijk, (c'est-à-dire une sommation) des variations de ladite variable d'état extensive, concomitamment pour tous les volumes élémentaires à la fois, et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijk dans chaque tube élémentaire à la fois, ce au travers de la face latérale imperméable. En sorte qu'on quantifie globalement la présence des éléments-analytes dans le fluide-échantillon, dans tous les canaux micro-tubulaires de la chambre de réaction à la fois.

Liste des figures

[0049] 

• Les figures 1, 1a et 1b montrent les principes de fonctionnement du procédé d'évaluation de concentration d'analytes selon l'invention à l'aide d'un senseur à cartouche en gerbe multi-tubulaire monolithique et transducteur latéral intégral.
• Les figures 2 et 3a à 3d décrivent les relations dimensionnelles et structures géométriques de gerbes de canaux micro-tubulaires, recommandées par l'invention, pour réaliser une cartouche d'épreuve.
• Les figures 4a à 4d montrent les différentes étapes de mouvement de fluides et réactifs au travers de la chambre de réaction lors du fonctionnement d'un senseur immunologique à récepteur de type anticorps et révélateur à microbilles super-paramagnétiques selon l'invention.
• Les figures 5a et 5b représentent en perspective et en coupe, un premier mode préféré de réalisation selon l'invention d'une cartouche cylindrique mobile consommable pour senseur.
• La figure 6a représente en perspective, un second mode préféré de réalisation selon l'invention d'une cartouche conique mobile consommable pour senseur.
• La figure 6b représente un mode préféré de mise en oeuvre de la cartouche conique.
• Les figures 7a et 7b représentent en perspective deux variantes préférées d'un troisième mode de réalisation selon l'invention d'une cartouche, à chambre monolithique en gerbe multi-tubulaire lamellaire mono-périodique mobile consommable.
• La figure 8 décrit schématiquement le procédé de fonctionnement selon l'invention d'un senseur multi-localisé (en deux parties).
• Les figures 9a, 9d et 9e décrivent schématiquement un mode de réalisation selon l'invention d'un senseur multi-localisé incluant un pistolet de prélèvement et un dispositif de révélation/mesure.
• Les figures 9b et 9c décrivent un mode de réalisation de cartouches à aiguille selon l'invention.
• La figure 10 décrit plus en détail le schéma fonctionnel du dispositif de révélation/mesure de la figure 9e.
• La figure 11 décrit une variante de cartouche d'épreuve prolongée d'un cône de prélèvement.
• Les figures 12a, 12b, 13a à 13d et 14 décrivent une autre variante d'un dispositif robotisé linéaire, selon l'invention.
• Les figures 15, 15a et 15b décrivent une variante robotisée d'un senseur multi-localisé à carrousel, selon l'invention.
• Les figures 16a et 16b décrivent le principe de fonctionnement d'un dispositif multi-localisé séquentiel robotisé d'analyse selon l'invention.
• Les figures 17a et 17b décrivent une variante de cartouche d'épreuve multi-chambre.
• La figure 17c décrit une multi-cartouche d'épreuve multi-chambre.
• Les figures 18a et 18b décrivent une variante simplifiée d'une seringue de prélèvement selon l'invention.
• Les figures 19a à 19d décrivent schématiquement 4 modes de mise en oeuvre d'un senseur multi-localisé selon l'invention.
• Les figures 20a à 20c décrivent de façon simplifiée en perspective, schématiquement et en coupe, un dispositif transducteur magnétique selon l'invention.
• La figure 21 décrit un senseur multi-analytes réalisé d'après l'invention.
• Les figures 22, 22a et 22b décrivent un procédé préféré par l'invention de fabrication du réseau en gerbe multi-tubulaire d'une cartouche de senseur.
• Les figures 23a à 23c illustrent la séquence des réactions d'une analyse du type sandwich.
• Les figures 24a et 24b illustrent la séquence des réactions d'une analyse par déplacement.
• Les figures 25a et 25b illustrent la séquence des réactions d'une analyse par remplacement.

Exposé détaillé de l'invention

[0050] La figure 1 décrit sur un exemple particulier le procédé selon l'invention de fonctionnement d'un senseur (Sen) pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) présents dans un fluide-échantillon (F), compris initialement dans un volume échantillon (Vec). Comme cela est le cas avec tout senseur chimique ou biologique, le fonctionnement du senseur (Sen) comprend les étapes suivantes :

• on canalise une fraction du fluide-échantillon (F) à l'intérieur d'un volume d'épreuve (Vep),
• on met en contact le fluide-échantillon (F), à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep), avec un composant actif (chimique et/ou biologique) appelé récepteur (R),
• on mesure, grâce à un système transducteur de mesure (T), la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F).

[0051] Le volume d'épreuve (Vep) est circonscrit par une surface enveloppe de réaction (Sev). La surface enveloppe de réaction (Sev) est définie comme la plus petite surface continue entourant ledit volume d'épreuve (Vep). Le senseur (Sen) est principalement constitué par une chambre de réaction (Cre) qui matérialise l'intérieur de la surface enveloppe de réaction (Sev). La surface enveloppe de réaction (Sev) comporte une face frontale amont (sfam) perméable, une face frontale aval (sfav) perméable (située à l'opposé de la face amont (sfam) perméable), et une face latérale (slat) imperméable sensiblement cylindrique. La face latérale (slat) est connectée par ses deux extrémités aux pourtours (7, 8) des deux faces frontales amont (sfam) et aval (sfav).

[0052] A titre d'exemple, le senseur (Sen) selon l'invention décrit figures 1, 1a et 1b est du type immuno-magnétique. Il vise à évaluer par une analyse du type sandwich la présence d'éléments-analytes (a_i) constitués par des bactéries du genre Cryptosporidium présents dans un fluide-échantillon (F) d'eau potable.

[0053] Les éléments-récepteurs (r1_m) d'un premier composant actif récepteur (R1) (chimique et/ou biologique), constitué en l'occurrence d'anticorps primaires (ap_m) [spécifiques du genre Cryptosporidium], sont fixés sur la surface d'épreuve (Sep). Ils possèdent une affinité avec les éléments-analytes (a_i) pour les détecter et les immobiliser, lors de leur multi-canalisation au travers de la chambre de réaction (Cre). Le composé actif récepteur (R) est présent dans un Becher (6). Les éléments-récepteurs (r_j) ont la propriété de modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive (physique et/ou chimique) mesurable (E), à chaque occurrence [ou selon une certaine loi de probabilité], lors d'un événement de reconnaissance d'un élément-analyte (a_i) par un élément-récepteur (r_j). Dans ce cas particulier, les éléments-récepteurs (r_j) sont constitués de paires d'un anticorps secondaire (as_j) [spécifique du genre Cryptosporidium], sur lequel est greffée une microbille super-paramagnétique (sp_j). Les microbilles super-paramagnétiques (sp_j) sont dénuées d'activité magnétique en l'absence de champ extérieur, mais induisent une perturbation d'un champ magnétique extérieur lorsqu'il leur est appliqué.

[0054] Le transducteur de mesure (T) a pour but de mesurer les variations de ladite variable d'état extensive (E), ici le champ magnétique, de manière à quantifier la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F) sous la forme d'un signal analytique exploitable (Se). En l'occurrence le transducteur (T) mesure les perturbations générées par les microbilles super-paramagnétiques (sp_j) à l'application d'un champ magnétique (H) au regard de la surface latérale imperméable (slat).

[0055] Mais, selon le procédé de l'invention, on constate que la fraction du fluide-échantillon (F), [l'eau chargée de bactéries], est multi-canalisée en parallèle à travers une chambre de réaction (Cre). La chambre de réaction (Cre) est monolithique multi-tubulaire, constituée par la réunion en gerbe, d'une pluralité de canaux micro-tubulaires cylindriques multi-tangents (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n). Les figures 1a et 2 décrivent plus en détail la configuration des canaux micro-tubulaires (c_k) à l'intérieur de la chambre de réaction (Cre).

[0056] Les canaux (c_k) sont cylindriques, c'est-à-dire qu'ils délimitent chacun une surface intérieure élémentaire (sep_k), générée topologiquement par le déplacement, le long d'une ligne centrale élémentaire de squelette (l_k) virtuelle continue, d'une courbe de forme (f_k) continue et fermée placée sensiblement perpendiculairement. Les canaux (c_k) peuvent avoir une courbe de forme (f_k) circulaire, elliptique, ovale ou polygonale comme illustré par les figures 3a à 3d. Les canaux (c_k) sont de longueurs (1) sensiblement égales, c'est-à-dire que les longueurs de leurs lignes centrales élémentaires (l_k) sont égales. Les canaux (c_k) sont micro-tubulaires, c'est-à-dire que leur section intérieure élémentaire (s_k) perpendiculaire à la ligne centrale élémentaire (l_k) possède au moins une dimension transversale sélective (dx) de plusieurs ordres de grandeur plus petite que leur longueur (1) (typiquement de l'ordre de 1000 fois plus petite). Les canaux (c_k) sont disposés sensiblement parallèlement en gerbe, c'est-à-dire que leurs lignes centrales élémentaires (l_k) sont disposées sensiblement parallèlement. De plus ils sont multi-tangents. C'est-à-dire que chaque micro-tube (c_k) est en contact longitudinal sur sensiblement toute sa longueur avec au moins un autre micro-tube (c_k') voisin. De cette manière, la chambre de réaction (Cre) délimite intérieurement une pluralité dense de volumes élémentaires convexes disjoints (vec₁, vec₂, ..., vec_k, ..., vec_n) voisins ouverts à leurs deux extrémités (ee_k, es_k). Leur union constitue un volume global d'épreuve (Vep) non convexe. Le volume global d'épreuve (Vep) non convexe est circonscrit par la surface enveloppe de réaction (Sev), dont les faces frontales perméables amont (sfam) et aval (sfav) sont situées au droit des sections d'entrée (se_k) et de sortie (ss_k) des canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n).

[0057] En sus de comporter une chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-tubulaire, le senseur (Sen) est doté d'un système transducteur magnétique latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E). Celui-ci apparaît plus en détail figures 20a à 20c. Il est constitué d'un émetteur de champ électromagnétique (11) formé d'un enroulement primaire de spires (71) relié à une source de courant primaire (72), et d'un récepteur de champ magnétique (13) constitué d'un enroulement secondaire de spires (73) relié à un dispositif d'analyse de courant secondaire (12). Les enroulements primaire (71) et secondaire (73) de spires (74) entourent la face latérale imperméable (slat) de la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire. On constate que la partie active du transducteur magnétique latéral de mesure intégrale (T), et notamment les enroulements primaire (71) et secondaire (73), est située entièrement à l'extérieur de la surface enveloppe (Sev) de la chambre de réaction (Cre) et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat).

[0058] Tel que cela apparaît figure 1, le senseur (Sen) fonctionne de la manière suivante. Le fluide-échantillon (F) est situé initialement dans le volume échantillon (Vec) d'un Becher (1). Il est prélevé par l'intermédiaire d'un tuyau d'aspiration (2) plongeant dans le Becher (1) et aspiré grâce à une pompe doseuse (3) située en aval. Il est multi-canalisé au travers des canaux micro-tubulaires (c_k) de la cartouche d'épreuve (Car), qui sera décrite plus en détail figures 5a et 5b. La figure 4a décrit l'aspiration et la multi-canalisation initiale du fluide-échantillon (F) au travers de la chambre de réaction (Cre). Ensuite, comme cela apparaît figures 4b à 4d, on multi-canalise successivement par aspirations [et éventuellement refoulements dans certains cas de mise en oeuvre] les solutions de lavage et réactif suivants au travers des canaux micro-tubulaires (c_k) de la cartouche d'épreuve (Car). En figure 4b, on aspire en la multi-canalisant une solution de lavage (4) consistant en un tampon [à pH 7.0], contenue dans un Becher (5). Puis en figure 4c, on aspire en la multi-canalisant une suspension du récepteur (R) contenue dans le Becher (6). Enfin, en figure 4d on aspire de nouveau en la multi-canalisant la solution de lavage (4). Les réactions biochimiques de ce cas particulier sont illustrées en figure 1b et 23a à 23c. Le récepteur (R1), constitué dans ce cas d'anticorps spécifiques de Cryptosporidium, dits primaires (ap_m), est greffé sur la paroi en verre (sep_k) des canaux micro-tubulaires (c_k) préalablement activée par silanisation, selon les règles de l'art. Au passage du fluide-échantillon (F), les bactéries Cryptosporidium (a_i), s'il y en a, sont spécifiquement retenues par ces anticorps (ap_m). Au passage du récepteur (R) en excès, les paires [anticorps secondaires (as_j) = microbilles super-paramagnétiques (spi)] se fixent spécifiquement sur les bactéries immobilisées (a_i). Le passage de la solution de lavage (4) permet d'éliminer les paires (as_j = sp_j) non liées aux éléments-analytes (a_i) ou liées non sélectivement par des liaisons plus faibles. Chaque bactérie immobilisée (a_i) est alors signalée bijectivement par une microbille super-paramagnétique (sp_j).

[0059] Le système transducteur magnétique de mesure intégrale latéral (T) fonctionne préférentiellement selon le principe décrit dans le brevet EP 1,262,766. On applique par le biais de l'enroulement primaire (71), situé de part et d'autre de la surface latérale imperméable (slat) de la chambre de réaction (Cre), un champ magnétique variable (H). Chaque particule super-paramagnétique (sp_j), inactive en l'absence de champ magnétique extérieur, induit une perturbation élémentaire (dE)_ijk du champ. On effectue grâce au système transducteur magnétique de mesure intégrale latéral (T) une mesure intégrale ΔE = ∑_k=1...n ∑_ij (dE)_ijk, (c'est-à-dire une sommation) des variations de ladite variable d'état extensive (E) [le champ magnétique (H)], concomitamment pour tous les volumes élémentaires (vec_k) à la fois, et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijk dans chaque tube élémentaire (c_k) à la fois, ce au travers de la face latérale imperméable (slat). On mesure alors la somme ΔE de ces perturbations grâce à l'enroulement secondaire (73) relié au dispositif d'analyse de courant secondaire (12). De cette manière, on quantifie globalement la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F) dans tous les canaux micro-tubulaires (c_k) à la fois par l'intermédiaire des perturbations de champ provoquées par les microbilles (sp_j).

[0060] Comme cela apparaît à la figure 2, l'invention recommande des relations dimensionnelles particulières entre les éléments-analytes (a_i) et les canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n). L'exemple décrit concerne le cas on l'on souhaite évaluer la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) biologique [ici des champignons microscopiques ou des bactéries]. Leur diamètre typique (dt) est typiquement situé entre 0,01 microns et 10 microns. Il est recommandé par l'invention que la chambre de réaction monolithique multi-tubulaire (Cre) soit constituée par la réunion d'une gerbe de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) dont on choisit ladite dimension transversale sélective (dx) en corrélation avec le diamètre typique (dt) des éléments-analytes biologiques (a_i). Typiquement on choisit la section intérieure élémentaire (s_k) des canaux micro-tubulaires (c_k) de manière que lesdites dimensions transversales (dx) soient sensiblement égales à environ 10 fois le diamètre typique (dt) des éléments-analytes biologiques (a_i), soit notamment de l'ordre de grandeur de 10 microns si les éléments-analytes biologiques (a_i) sont des bactéries.

[0061] Les figures 3a à 3d décrivent les dimensions et relations géométriques recommandées par l'invention pour la chambre de réaction (Cre) et le transducteur (T). Préférentiellement la chambre de réaction monolithique multi-micro-tubulaire bi-périodique (Cre) est constituée par la réunion d'une pluralité de n (n ≅ environ 300 000) canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n). Les canaux micro-tubulaires (c_k) ont avantageusement une section quasi-révolutive, c'est-à-dire une section à courbe de forme (f_k) continue telle que cercle, ellipse, polygone, ovale, ... dont tout couple de deux dimensions transversales perpendiculaires (dx, dy) sont du même ordre de grandeur (d) (d = dx = dy ≅ de l'ordre de 10 microns). Les canaux micro-tubulaires (c_k) sont disposés parallèles, adjacents et jointivement en forme de gerbe (18) selon une direction commune axiale (zz') d'orientation de leurs lignes centrales élémentaires (l_k). Ils forment un réseau périodique (Rxy) bidimensionnel perpendiculairement à ladite direction commune axiale (zz') d'orientation.

[0062] Comme cela apparaît figure 20c, le système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E) englobe sensiblement l'extérieur de la face latérale imperméable (slat), à une distance (Re) radiale de l'ordre de 7 mm. Dans le cas général et pour une cartouche (Car) cylindrique, le système transducteur est à une distance (Re) de l'ordre de grandeur de Re ≅ (2,1 *√ (n /π) * d) de l'axe constitué par ladite direction commune (zz') d'orientation de chambre de réaction (Cre) [soit Re ≅ 7mm pour une gerbe (18) de 300 000 canaux micro-tubulaires (c₁ , c₂, ..,c_k,.., c_n) de diamètre intérieur (d) de 10 microns]. La combinaison entre une chambre de réaction (Cre) cylindrique et un système transducteur latéral de mesure intégrale (T), en englobant sensiblement annulairement l'extérieur de la face latérale imperméable (slat), permet d'optimiser le ratio d'efficacité de mesure (ref = n / Re) entre le nombre n de canaux micro-tubulaires, et la distance (Re) entre ledit système transducteur latéral de mesure intégrale (T) et l'axe (zz') de la chambre de réaction (Cre).

[0063] Les figures 5a et 5b représentent en perspective et en coupe un premier mode préféré de réalisation selon l'invention d'une cartouche d'épreuve (Car) cylindrique mobile consommable pour senseur (Sen). Selon l'invention, il est recommandé de réaliser des cartouches (Car) constituées de n = 300 000 canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) en verre de 10 microns de diamètre (d) intérieur. Le diamètre réel des tubes (c_k), paroi comprise est d'environ 1,5 fois le diamètre intérieur (d) soit 15 microns. Dans ce cas, la chambre monolithique (Cre) à un diamètre (De) d'environ [3 * √ (n /lπ) * d] soit environ 10mm. La chambre de réaction (Cre) est entourée d'un étui (19) également cylindrique surmoulé en matière plastique. L'étui a une paroi d'épaisseur environ 1mm. En sorte que le diamètre (Dc) de la cartouche d'épreuve (Car) est de 12 mm environ. Sa longueur (L) recommandée est de 18 mm environ. Cet étui (19) sert à sa protection, son maintien et facilite sa manipulation. La chambre de réaction (Cre) est située à la base de l'étui (19) lui même d'une longueur (L) plus longue que celle (1) de la chambre (Cre).

[0064] En sorte qu'un réservoir sas (21) est ménagé à l'intérieur de l'étui (19) en aval de la chambre de réaction (Cre). L'étui (19) est appliqué à force sur la face latérale (slat) de la chambre (Cre) et il est équipé d'un élément d'étanchéité latérale, en l'occurrence une languette annulaire d'étanchéité (20) surmoulée au droit de la face amont (22) de la base de la cartouche d'épreuve (Car). Ceci assure une étanchéité latérale permettant l'application d'une différence de pression (ΔP) entre la face extrême amont (22) et aval (26) de la chambre de la cartouche d'épreuve (Car) afin de forcer l'écoulement du fluide-échantillon (F) au travers et de prémunir la cartouche (Car) contre les fuites latérales et les pollutions externes. Un trou (25) de prise d'air est ménagé sur la face extrême aval (26) de la cartouche (Car). La cartouche d'épreuve est mono-usage. On peut soit la jeter après usage, soit l'archiver à des fins de contrôle.

[0065] Les figures 6a et 6b représentent en perspective et en coupe un deuxième mode préféré de réalisation selon l'invention d'une cartouche d'épreuve (Car) conique mobile consommable pour senseur (Sen). Celle-ci est semblable à la cartouche d'épreuve cylindrique (Car) décrite figure 5a et 5b. Sa chambre de réaction (Cre) a aussi la forme d'un quasi cylindre (Cyre). La différence réside en ce que l'étui (19), surmoulé sur la chambre de réaction (Cre) a une forme conique. La mise en oeuvre de cette cartouche d'épreuve (Car) de forme faiblement tronconique, d'angle au sommet (tc) est schématisée figure 6b. On donne à la culasse de mesure (Cme) une forme faiblement tronconique, d'angle au sommet (tc). On donne à l'évidement intérieur de mesure cylindrique (Eme) également une forme faiblement tronconique, d'angle au sommet (tc). On positionne la cartouche d'épreuve (Car) tronconique à l'intérieur de l'évidement intérieur de mesure (Eme) tronconique de la culasse de mesure (Cme). Cela permet d'assurer un contact intime et une réduction de la distance entre le système transducteur latéral de mesure intégrale (T) et la chambre de réaction (Cre). Cela permet également une éventuelle mise en pression des canaux micro-tubulaires sans fuite entre la cartouche (Car) et la culasse de mesure (Cme).

[0066] Les figures 22, 22a et 22b décrivent un mode préféré par l'invention de fabrication du réseau multi-tubulaire qui constitue la chambre de réaction (Cre) d'une cartouche (Car). Préalablement, on rapproche et dispose sensiblement parallèlement une multitude de tubes en verre (C₁), C₂,..., C_k, ..., C_n) que l'on introduit dans un four de traitement (61) de façon à les ramollir. Leur vitesse à la sortie du four (62) dite d'étirement (Ve) étant supérieure à celle d'alimentation (Va), on les étire et on constitue ainsi un faisceau en gerbe continue (65) monolithique de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n). On sectionne alors périodiquement ce faisceau pour constituer une pluralité de chambres de réaction (Cre) monolithiques en gerbe (18) multi-micro-tubulaire.

[0067] Puis, on conditionne chimiquement chaque chambre de réaction monolithique (Cre) suivant les règles de l'art selon le type d'analyse que l'on compte effectuer ensuite. Par exemple, pour une analyse de type sandwich, on dépose et fixe de manière homogène sur la surface intérieure de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n), une multitude d'éléments-récepteurs (r1_m) du composant récepteur (R1) (par exemple un anticorps ou un acide nucléique) qui a une affinité pour le composant analyte (A). L'utilisation des chambres de réaction (Cre) ainsi préparées est décrite ci avant. L'ensemble de ces étapes sont décrites schématiquement en figures 23a à 23c. Pour une senseur à analyse par déplacement, on dépose et on fixe de manière homogène sur les surfaces intérieures élémentaires (sep_k) de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) une multitude d'élément-analogues (b_m) d'un composant analogue (B) du composant analyte (A). Puis on multi-canalise et fixe une multitude d'éléments-récepteurs (r_j) d'un composant récepteur (R) par affinité pour le composant analogue (B). Le composant récepteur (R) a également une affinité pour détecter et fixer le composant analyte (A). Le principe de l'utilisation des chambres de réactions (Cre) ainsi préparées est bien connu de l'homme de l'art. Lors de la multi-canalisation du composant analyte (A), les éléments-analytes rentrent en compétition de liaison avec les éléments-analogues (b_m) et déplacent une partie des éléments-récepteurs (r_j) immobilisés sur les surfaces intérieures (sep_k) de la chambre de réaction (Cre). On suit grâce au transducteur la diminution de la quantité d'éléments-récepteurs (r_j) à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep). L'ensemble de ces étapes sont décrites schématiquement en figures 24a et 24b. Pour un senseur à analyse par remplacement, on dépose et on fixe de manière homogène sur les surfaces intérieures élémentaires (sep_k) de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) une multitude d'éléments-récepteurs (r_j) d'un composant récepteur (R) qui a une affinité pour le composant analyte (A). Puis on multi-canalise et fixe un excès d'une multitude d'élément-analogues (b_m) du composant analogue (B) qui a également une affinité pour le récepteur (R). Les éléments-révélateurs (u_m) d'un composant révélateur (U) sont complexés avec lesdits élement-analogues (b_m). Le principe de l'utilisation des chambres de réactions (Cre) ainsi préparées est bien connu de l'homme de l'art. Lors de la multi-canalisation du fluide-échantillon (F), les éléments-analytes (a_i) rentrent en compétition de liaison avec les éléments-analogues (b_m), prennent la place d'une partie des éléments-analogues (b_m) et leurs éléments-révélateurs (u_m) conjugués, et sont immobilisés sur les surfaces intérieures (sep_k) de la chambre de réaction (Cre). On suit grâce au transducteur la diminution de la quantité d'éléments-révélateurs (u_m) à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep). L'ensemble de ces étapes sont décrites schématiquement en figures 25a et 25b.

[0068] On a représenté figures 7a et 7b un autre mode préféré par l'invention, de réalisation d'une chambre lamellaire mono-périodique, selon lequel on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F) chargé d'éléments-analytes (a_i), à travers une chambre de réaction monolithique multi-tubulaire lamellaire mono-périodique (Crel). Celle-ci est constituée par la réunion d'une pluralité de n (n ≅ environ 1 000) canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) à section lamellaire (sel_k). Leur section à courbe de forme (f_k) est sensiblement rectangulaire, et deux dimensions transversales perpendiculaires (dx, dy) sont d'au moins un ordre de grandeur différent (dx << dy). Typiquement une dimension transversale sélective (dx) est de l'ordre de 10 microns, et l'autre dimension transversale latérale (dy) est de l'ordre de 10mm. Les canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) à section lamellaire sont disposés en couches parallèles, adjacents et jointivement selon une direction commune planaire (yOz) d'orientation de leurs lignes centrales élémentaires (l_k). L'ensemble constitue un réseau périodique (Rx) monodimensionnel perpendiculairement à ladite direction commune planaire (yOz) d'orientation. La figure 7b représente une variante de fabrication de la chambre de réaction lamellaire dont en outre la structure est renforcée par des piliers transversaux (Pil).

[0069] Les figures 19a à 19d décrivent quatre schémas possibles de mise en oeuvre du procédé de l'invention sous une forme multi-localisée, selon laquelle les lieu de prélèvement (L1), lieu de révélation (L2) et lieu de mesure (L3) peuvent être distincts ou non. En figure 19a, les trois lieux susdits sont distincts. Dans le premier lieu de prélèvement (L1), le fluide-échantillon (F) est prélevé par multi-canalisation au travers de la cartouche d'épreuve (Car). Ladite cartouche d'épreuve (Car) est alors transportée dans le deuxième lieu de révélation (L2) où l'on met en contact le fluide-échantillon (F) à l'intérieur du volume d'épreuve global (Vep) de la chambre de réaction (Cre) avec un composant actif (chimique et/ou biologique) appelé récepteur (R) [et éventuellement avec un autre composant actif appelé révélateur (U)]. Puis la cartouche d'épreuve (Car) est transportée dans un troisième lieu de mesure (L3). Dans le lieu de mesure (L3), on positionne le système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E). En figure 19b, le premier lieu de prélèvement (L1) et le deuxième lieu de révélation (L2) sont rassemblés en un lieu commun de prélèvement / révélation (L1/L2). Dans ce schéma, la cartouche d'épreuve (Car) reste dans le même dispositif pour les phases de prélèvement et de révélation. Elle est ensuite transportée dans un troisième lieu de mesure (L3) séparé. En figure 19c, ce sont le deuxième lieu de révélation (L2) et le troisième lieu de mesure (L3) qui sont rassemblés en un lieu commun de révélation / mesure (L2/L3). En figure 19d, le premier lieu de prélèvement (L1), le deuxième lieu de révélation (L2) et le troisième lieu de mesure (L3) sont rassemblés en un lieu commun de prélèvement / révélation / mesure (L1/L2/L3). Dans ce schéma, une fois insérée dans le dispositif commun, la cartouche d'épreuve (Car) n'est pas déplacée jusqu'à la fin du procédé d'analyse.

[0070] Il est recommandé par l'invention de revêtir la chambre de réaction multi-micro-tubulaire cylindrique (Cre), et plus aisément la cartouche d'épreuve (Car) d'un identifiant (Id) préalablement au déplacement pour en assurer la traçabilité. Une variante préférée de cet identifiant est l'étiquette à code à barres (83) apparaissant figures 5a et 6a.

[0071] Les figures 9a à 9e décrivent schématiquement un senseur multi-localisé (en deux parties) du type de fonctionnement décrit en figure 19c. Dans un premier lieu de prélèvement (L1), un dispositif mobile de prélèvement (100) sert au prélèvement du fluide-échantillon (F) dans une cartouche d'épreuve (Car) mobile. Dans l'exemple décrit, le dispositif mobile de prélèvement (100) est un pistolet de prélèvement (34) représenté figure 9a. Le pistolet de prélèvement (34) comprend une culasse de prélèvement (102) ménageant un évidement intérieur de prélèvement (103) de forme de révolution (cylindrique ou tronconique). Une feuillure (107) disposée en amont de la culasse de prélèvement (102) constitue à la fois un moyen de maintien (105) et un moyen d'étanchéité (106) de la cartouche mobile (Car). La culasse de prélèvement comprend après introduction de la cartouche d'épreuve (Car) deux ouvertures : une ouverture amont (111) de prélèvement du fluide-échantillon (F) et une ouverture aval (112). Enfin une pompe (115) de mouvement du fluide-échantillon (F) est branchée sur l'une ou l'autre des ouvertures amont de prélèvement (111) ou aval (112). Le pistolet de prélèvement (34) utilise des cartouches-aiguille (38) décrites en figure 9c. Une aiguille de prélèvement (39), munie d'une coiffe (40) est emboîtée de manière étanche et amovible sur l'étui protecteur (19) en regard de la face amont (22) d'une cartouche (Car). Elle est située du coté de la face frontale amont (sfam) perméable de la chambre de réaction (Cre). On introduit la cartouche-aiguille (38) dans la culasse (102) du pistolet de prélèvement (34).

[0072] Pour prélever une portion de fluide-échantillon (F) on presse sur la détente du pistolet. La cartouche-aiguille (39) est déplacée vers l'extérieur du canon du pistolet, en sorte que l'aiguille (39) soit apparente. Le fluide-échantillon (F) est aspiré au travers de l'aiguille (39) et est multi-canalisé en parallèle au travers de la chambre de réaction (Cre) de la cartouche-aiguille (38). L'aiguille est ensuite désolidarisée de sa cartouche (Car) et recueillie dans un logement pour aiguilles usagées. Dans une variante représentée en figure 11, l'étui protecteur (19) d'une cartouche d'épreuve (Car) peut être prolongé en amont de sa face extrême amont (22) en un cône de prélèvement (80) muni d'un évidement de prélèvement (81) en son extrémité (82). Dans une autre variante on peut utiliser une cartouche d'épreuve (Car) standard.

[0073] Puis on sort la cartouche (Car) du pistolet de prélèvement (34). Dans un dispositif indépendant de révélation et de mesure (160) décrit figures 9e et 10, on introduit par un premier logement (196) la cartouche d'épreuve (Car) mobile, incluant la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire, à l'intérieur de l'évidement intérieur de mesure cylindrique (Eme) de la culasse de mesure (Cme). Comme cela apparaît plus en détail figure 10, un épaulement (108) de la culasse (Cme) coopère avec la languette annulaire (20). Il sert de moyen de maintien (155) de la cartouche mobile (Car) et de moyen d'étanchéité (156) de la culasse (Cme) après introduction de la cartouche mobile (Car) vis-à-vis de la paroi (154) de l'évidement intérieur de mesure (Eme). La culasse (Cme) présente une ouverture amont (161) d'introduction des fluides (55) et une ouverture aval (162). Une pompe (165) de mouvement des fluides échantillon et/ou réactifs est branchée sur l'ouverture amont de prélèvement (161). On introduit ensuite dans un second logement (194) situé a l'intérieur du dispositif indépendant de révélation et de mesure (160) une barrette à puits (50) [telle que représentée figure 12a] contenant les fluides (55) [réactifs et solutions de lavage] nécessaires à une analyse selon les règles de l'art. Typiquement cette barrette en plastique rigide comprend quatre puits indépendants (51, 52, 53, 54) fermés par un opercule (49) constitué d'une feuille de matière plastique. Le premier puits (51) contient une solution de lavage constituée d'un tampon à pH 7.0. Le deuxième puits (52) contient les éléments-récepteurs (r_j), [ici une suspension d'anticorps secondaires (as_j), spécifiques de l'analyte recherché, par exemple Cryptosporidium]. Ces anticorps sont greffés de microbilles super-paramagnétiques (sp_j). Le troisième puits (53) contient une solution de lavage constituée d'un tampon à pH 7.0. Le quatrième puits (54) est vide. Il sert de poubelle pour les réactifs utilisés. Cette barrette (50) est jetée après l'analyse. Les solutions de lavage et les réactifs sont successivement multi-canalisés en parallèle au travers de la chambre de réaction (Cre) de la cartouche d'épreuve (Car) à l'aide d'une pompe (165). Ceci s'effectue selon un programme de processus enregistré numériquement sur une mémoire EPROM préalablement programmée en fonction de la nature des éléments-analytes recherchés. A la fin de l'exécution de ce programme, les éléments-analytes (a_i), ici Cryptosporidium, immobilisés sur la surface d'épreuve (Sep) sont marqués par les éléments-récepteurs (r_j).

[0074] On effectue alors grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale (T) une mesure intégrale des variations de ladite variable d'état extensive (E), au travers à la fois de la surface latérale extérieure (Secm) sensiblement cylindrique du pourtour de la culasse de mesure (Cme), de la paroi latérale (Cpl) de la cartouche d'épreuve (Car), et de la face latérale imperméable (slat) de la chambre de réaction (Cre).

[0075] La traçabilité des cartouches d'épreuve (Car) entre le lieu de prélèvement (L1), ici le pistolet de prélèvement (34), et le lieu de révélation / mesure (L2/L3), ici le dispositif indépendant de révélation et de mesure (160), est assurée par une étiquette d'identification (83) de la cartouche épreuve (Car) à code à barres du type décrit figure 5a. Le pistolet de prélèvement (34) est équipé d'un clavier (33) permettant la saisie des données spécifiques du fluide-échantillon (F) prélevé et d'un système d'émission de type Wifi vers une base de données centralisée. Le dispositif indépendant de révélation et de mesure (160) est lui-même relié à cette base de données, en reçoit et y envoie les données relatives à l'analyse repérée par le code à barres de l'étiquette d'identification (83) de la cartouche d'épreuve (Car). Le dispositif indépendant de révélation et de mesure (160) peut être équipé d'une imprimante (193) et d'un clavier (190) ou peut être directement relié à un ordinateur par un port Entrée / Sortie (191).

[0076] La figure 8 décrit schématiquement le procédé de fonctionnement selon l'invention d'un senseur multi-localisé (en deux parties) du type décrit en figure 19b. Le premier lieu de prélèvement (L1) et le deuxième lieu de révélation (L2) sont confondus en un lieu commun de prélèvement /révélation (L1/L2). Dans cette variante un dispositif mobile de prélèvement et de révélation (121) par cartouche mobile d'épreuve (Car) est adapté du pistolet de prélèvement (34) par ajout d'au moins un réservoir (122) de réactif chimique et/ou biologique. Le réservoir (122), ici une barrette de réactifs et solutions de lavage adaptée de la barrette à puits (50) décrite en figure 12a, est relié à la cartouche d'épreuve (Car) par l'ouverture amont de prélèvement (111) de la culasse de prélèvement (102) par l'intermédiaire d'une pompe de mouvement des fluides (115). La cartouche mobile d'épreuve (Car) est alors transférée dans le lieu de mesure (L3) dans un dispositif indépendant de mesure (151) schématisé figure 8. La cartouche (Car) est introduite dans l'évidement intérieur de mesure cylindrique (Eme) de la culasse de mesure (Cme) d'épaisseur (epcm). La culasse de mesure (Cme) a un diamètre (Dm) sensiblement égal mais strictement supérieur au diamètre cartouche (Dc). Comme décrit précédemment pour le dispositif de révélation et de mesure (160), on effectue grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale (T) une mesure intégrale des variations de ladite variable d'état extensive (E), au travers à la fois de la surface latérale extérieure (Secm) sensiblement cylindrique du pourtour de la culasse de mesure (Cme), de la paroi latérale (Cpl) de la cartouche d'épreuve (Car), et de la face latérale imperméable (slat) de la chambre de réaction (Cre).

[0077] La mise en oeuvre du procédé de fonctionnement, décrit en figure 19a, d'un senseur selon l'invention multi-localisé (en trois parties) s'inspire très largement des deux exemples décrits ci-dessus. Dans un premier lieu de prélèvement (L1), on utilise un dispositif mobile de prélèvement (100), préférentiellement le pistolet de prélèvement (34). Dans un troisième lieu de mesure (L3), on utilise le dispositif indépendant de mesure (151) décrit figure 8. Dans le deuxième lieu de révélation (L2), on utilise un dispositif indépendant de révélation après prélèvement (131). Après prélèvement, on introduit la cartouche mobile d'épreuve (Car) de forme de révolution (cylindrique ou tronconique), dans l'évidement intérieur de révélation d'une culasse de révélation de forme de révolution (cylindrique ou tronconique) complémentaire de celle de la cartouche d'épreuve. Le maintien de la cartouche mobile dans la culasse de révélation, l'étanchéité de la culasse de révélation après introduction de la cartouche mobile (Car) à l'intérieur de l'évidement intérieur de révélation, le mouvement des fluides échantillon et réactifs sont assurés comme pour le dispositif indépendant de révélation et de mesure (160) décrit figure 10.

[0078] Une variante du mode de mise en oeuvre préféré du procédé de l'invention, sous forme d'un senseur multi-localisé adapté pour le traitement automatisé d'un grand nombre d'échantillons est représenté figure 15, 15a et 15b, 16a et 16b. Il comprend également deux parties. Un dispositif de prélèvement, qui peut être le pistolet de prélèvement (34) décrit auparavant, sert au prélèvement du fluide-échantillon (F) dans une cartouche d'épreuve (Car). Un dispositif séquentiel robotisé d'analyse (171) après prélèvement par cartouche mobile d'épreuve (Car) est à base d'un carrousel (182). Il comprend un support-cartouchière (172) rigide, comprenant dans l'exemple précis 20 culasses (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...), positionnées sur le pourtour du carrousel (182), séparées d'un angle au sommet égal (α), ici égal à 18°, qui constitue le pas constant (p) d'écartement des culasses. Chaque culasse possède un moyen d'étanchéité (156) actif après introduction de la cartouche mobile (Car) à l'intérieur. Elle comporte deux ouvertures, une ouverture amont (161) d'alimentation, et une ouverture aval (162). Une pompe (165) de mouvement des fluides échantillon et/ou réactifs est branchée sur l'ouverture amont (161). Un moyen de déplacement périodique du carrousel (182), ici un moteur électrique, déplace la multitude de culasses (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) d'un écartement (p') égal audit pas constant (p) face à une même multitude de points d'arrêt (181_a, 181_b, 181_c, ...) par rotation périodique du carrousel (182) d'un angle (α). Vingt cartouches mobiles d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...) incluant chacune une chambre de réaction (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d , ...) en gerbe multi-micro-tubulaire monolithique, sont insérées à l'intérieur de la multitude de culasses (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...). Le carrousel (182) est équipé d'un dispositif d'injection de liquide (201_a, 201_b, 201_c, ...) situé en regard du (des) point(s) d'arrêt (181_a, 181_b, 181_c, ...). Ce dispositif est équipé de plusieurs réservoirs indépendants (195_a, 195_b, 195_c, ...) des solutions de lavage et des suspensions de réactifs utilisables pour plusieurs types d'analytes, par exemple Salmonella, Legionella, Cryptosporidium. Les protocoles et le choix des réactifs à multi-canaliser (qui peuvent être pré-programmés dans le microprocesseur de l'appareil) sont effectués en fonction des indications fournies grâce à l'étiquette d'identification (83) à code à barres de la cartouche d'épreuve (Car). Le dispositif comprend au moins un récepteur de mesure physique (Rmp₁, Rmp₂, Rmp₃, ..., Rmp_p, ...) [tel notamment un récepteur de champ magnétique (13)], positionné en un point d'arrêt (181_a, 181_b, 181_c, ...), périodiquement mobile perpendiculairement au mouvement du support-cartouchière (172), et venant périodiquement enchâsser la cartouche d'épreuve située face à lui, au point d'arrêt (181_a, 181b, 181_c, ...), en entourant intimement sa surface extérieure. Dans l'exemple le récepteur de mesure physique (Rmp₁, Rmp₂, Rmp₃, ..., Rmp_p, ...) est la partie active d'un transducteur latéral de mesure intégrale (T₁, T₂, T₃, ..., T_p, ...).

[0079] Un autre mode de fonctionnement pour l'évaluation multi-localisée de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) est décrit en figures 13a à 13d. On fait plonger successivement la cartouche d'épreuve (Car) mobile, à l'intérieur d'une succession de puits (51, 52, 53, 54) contenant différents fluides (55) tels que fluide-échantillon (F) et/ou réactifs et solutions de lavage. Après chaque introduction dans un puits (51, 52, 53, 54), on aspire et on multi-canalise au travers de la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire de la cartouche (Car), une fraction du fluide (55) du puits (51, 52, 53, 54). En outre, après chaque aspiration du fluide (55) d'un puits (51, 52, 53, 54), au travers de la chambre de réaction (Cre), on refoule ce fluide (55) des différents canaux micro-tubulaires (c_k) vers le même puits (51, 52, 53, 54). Un dispositif indépendant de révélation / mesure robotisé linéaire (200) fondé sur ce mode de fonctionnement est décrit en figure 14. On introduit les cartouches d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, ...) à l'intérieur de ce dispositif (200) qui peut en accueillir plusieurs pour traitement simultané, typiquement 16. On introduit également à l'intérieur du dispositif des barrettes multi-puits (50) du type décrit précédemment, en quantité identique aux cartouches d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, ...), typiquement 16. Un moteur assure un mouvement latéral du support des cartouches d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, ...) pour les déplacer d'un puits à l'autre. Il assure également le mouvement vertical des cartouches d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, ...) pour aspirer et refouler les fluides (55). On peut analyser plusieurs fluides-échantillon simultanément mais en recherchant le même analyte (A) dans toutes les cartouches d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, ...). Les cartouches d'épreuve et les barrettes doivent donc toutes être du même type, par exemple pour la recherche de Cryptosporidium. Dans le cas décrit, à la fin du processus de révélation, les cartouches d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, ...) sont introduites grâce au moteur dans les culasses de mesure de transducteurs latéraux de mesure intégrale (T₁, T_2, T₃, ..., T_p, ...) tels que décrit plus haut.

[0080] Une autre variante du mode de mise en oeuvre préféré pour l'évaluation multi-localisée de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) porte sur le dispositif mobile de prélèvement de la fraction de fluide-échantillon (F). Le pistolet de prélèvement (34) est remplacé par une seringue de prélèvement (210). Cette seringue mono-usage est équipée d'une cartouche d'épreuve (Car) au travers de laquelle le fluide-échantillon est multi-canalisé par aspiration lorsqu'on actionne son piston (202). La seringue peut être équipée pour le prélèvement du fluide-échantillon (F), soit d'une aiguille (39) en figure 18a, soit d'un cône de prélèvement (80) en figure 18b. La cartouche d'épreuve est ensuite retirée de la seringue pour être traitée selon le mode de mise en oeuvre préféré ou ses variantes présentées ci-dessus.

[0081] Un autre mode de mise en oeuvre préféré sous forme de bio-senseur monobloc multi-analyte est présenté figure 21. Dans l'exemple décrit ci-dessous, il est utilisé pour rechercher simultanément des bactéries Cryptosporidium, l'analyte (A₁), Escherichia coli, l'analyte (A₂), et Legionella, l'analyte (A₃), dans un fluide-échantillon (F) [ici l'eau présente dans des canalisations de distribution]. Il est constitué par un tuyau réacteur multi-étagé (90). A l'intérieur de ce tuyau réacteur multi-étagé (90), on dispose, coaxialement en série et de manière étanche latéralement, trois chambres de réaction (Cre₁, Cre₂, Cre₃) chacune constituée d'une gerbe (18) d'une pluralité de canaux micro-tubulaires (c_p1, c_p2, ..., c_pk, ..., c_pn) cylindriques. On dispose strictement à l'extérieur du tuyau réacteur multi-étagé (90) trois systèmes transducteurs latéraux de mesure intégrale (T₁, T₂, T₃) dont les enroulements de spires enchâssent la chambre de réaction (Cre₁, Cre₂, Cre₃) correspondante, en regard de la face latérale imperméable (slat₁, slat₂, slat₃) correspondante. Dans l'exemple précis les surfaces d'épreuve des chambres de réaction ont été préalablement recouvertes, la chambre de réaction (Cre₁) d'un anticorps spécifique de la bactérie Cryptosporidium, la chambre de réaction (Cre₂) d'un anticorps spécifique de la bactérie Escherichia coli, et la chambre de réaction (Cre₃) d'un anticorps spécifique de la bactérie Legionella. On multi-canalise à l'intérieur du tube réacteur multi-étagé une fraction du fluide-échantillon (F). Les éléments-analytes (a_pi), ici les bactéries Cryptosporidium, Escherichia coli, ou Legionella, se fixent, s'il y en a, spécifiquement sur la surface d'épreuve : Cryptosporidium de la chambre de réaction (Cre₁), Escherichia coli de la chambre de réaction (Cre₂), Legionella de la chambre de réaction (Cre₃). On alimente ensuite le tuyau réacteur multi-étagé (90) grâce à une pompe (223) par l'intermédiaire d'un robinet trois-voies (221) d'un mélange (R₁, R₂, R₃) d'anticorps greffés de microbilles super-paramagnétiques (sp_j) spécifiques, (R₁) de Cryptosporidium, (R₂) d'Escherichia coli, (R₃) de Legionella contenus dans un réservoir multi-réactifs (222). Les anticorps greffés se fixent spécifiquement, (R₁) dans la chambre de réaction (Cre₁), (R₂) dans la chambre de réaction (Cre₂), et (R₃) dans la chambre de réaction (Cre₃). Enfin on lave le tuyau réacteur multi-étagé (90) en refaisant passer de l'eau (F) au travers par le robinet trois-voies (221). La perturbation mesurée dans chaque chambre de réaction (Cre₁, Cre₂, Cre₃) par chaque système transducteur latéral de mesure intégrale (T₁, T₂, T₃) est reliée à la concentration de bactéries Cryptosporidium pour (T₁), de bactéries Escherichia coli pour (T₂), de bactéries Legionella pour (T₃), présentes dans le fluide-échantillon (F). Une variante de la cartouche d'épreuve (Car) peut être utilisée. C'est une cartouche d'épreuve multi-chambre (Carm) qui est illustrée figures 17a et 17b en perspective et en coupe. Elle comprend au moins deux chambres de réaction (Cre₁ Cre₂, ...) en gerbe multi-micro-tubulaire, de section identique, positionnée dans l'axe (zz'). Ces chambres de réaction sont recouvertes par un étui protecteur (19) unique. Les cartouches d'épreuve multi-chambre (Carm) sont utilisées pour la détection simultanée d'au moins deux analytes différents (A₁, A₂, ...) présents dans le fluide-échantillon (F). Chaque chambre de réaction (Cre₁, Cre₂, ...) est spécifique d'un analyte. Le mode d'utilisation des cartouches d'épreuves multi-chambre (Carm) s'inspire largement de celui du tuyau réacteur multi-étagé (90). Une autre variante est la multi-cartouche d'épreuve multi-chambre (MCarm) formée d'une pluralité de cartouches d'épreuve (Car₁ Car₂, Car₃, ...) conformes à la description générale, disposées bout à bout en série selon un même axe (zz') et emboîtées les unes dans les autres deux à deux selon la figure 17c. Les dispositifs de révélation et/ou de mesure doivent être adaptés pour ce type de cartouches multi-chambre en respectant l'esprit de l'invention telle que décrite ci-dessus.

[0082] Bien que l'invention soit ici décrite et illustrée en détail pour certains exemples d'application afin d'en faciliter la compréhension, il est clair pour une personne de l'art que certaines modifications peuvent être apportées à ces exemples sans sortir ni de l'esprit ni du périmètre des revendications de l'invention.

Buts et avantages de l'invention

[0083] Le but principal de la combinaison de chambres de réaction monolithiques en gerbe multi-micro-tubulaire avec une transduction latérale intégrale est de concentrer un grand nombre d'événements de reconnaissance dans un volume d'épreuve très compact, et ainsi de pouvoir acquérir de l'extérieur du volume d'épreuve un signal homogène et suffisamment fort.

[0084] De façon plus détaillée les avantages sont les suivants :

1) Augmenter le ratio « surfacique» [entre la surface d'épreuve de la chambre de réaction et sa section moyenne d'épreuve] et par là même accroître la densité volumique d'événements de reconnaissance d'éléments-analytes par des éléments-récepteurs au sein du volume d'épreuve ;

2) Augmenter le ratio « de sensibilité » [entre la surface d'épreuve de la chambre de réaction et son volume d'épreuve] et par là même l'efficacité du transducteur et la sensibilité du senseur ;

3) Diminuer le seuil de sensibilité d'un senseur, donc éviter la phase préalable d'enrichissement de l'échantillon ou l'amplification enzymatique des événements de reconnaissance, et donc procurer des senseurs vraiment rapides ;

4) Focaliser les éléments-analytes ou les composants actifs à proximité de la surface d'épreuve, et donc accélérer leur cinétique de liaison, facteur limitant traditionnel en reconnaissance immunologique ou en hybridation d'acides nucléiques. En effet les éléments-récepteurs et éléments-analytes ont une très forte affinité avec une constante thermodynamique K de l'ordre de 10³⁰. Mais leur liaison, du type « clé-serrure », nécessite un alignement parfait, à faible distance, des sites spécifiques de reconnaissance. Pour réduire, en moyenne sur toute la population d'éléments, l'énergie d'activation de la liaison, et la rendre possible dans les conditions normales de température et de solvant, il faut augmenter la probabilité de cet alignement à faible distance. La géométrie micro-tubulaire minimise justement la distance moyenne d'épreuve des portions élémentaires du flux à la surface d'épreuve, et d'autre part, permet de réduire la vitesse moyenne d'épreuve des portions élémentaires du flux pour augmenter leur temps de séjour à proximité de la surface d'épreuve ;

5) Diminuer la dispersion de comportement des portions de fluides (échantillon, réactifs) dans tous les canaux en les soumettant à des conditions identiques ou « quasi identiques » grâce à la régularité de la structure de la chambre de réaction, pour diminuer la dispersion de la cinétique de reconnaissance, et donc augmenter le rapport « signal /bruit » du senseur ;

6) Réduire le couplage non spécifique des éléments-analytes ou des éléments-récepteurs, et donc réduire le bruit du senseur. Le couplage non spécifique d'éléments-récepteurs se fait soit avec des bactéries proches de celles recherchées avec lesquelles les élements-récepteurs peuvent avoir une affinité limitée mais non nulle, soit avec le support solide même. Ce couplage non spécifique est plus particulièrement important dans des structures irrégulières, à base de fibres ou de perles agglomérées. Ces structures ménagent en effet des zones où le ralentissement du flux et l'encombrement stérique d'une part permettent plus facilement la fixation non spécifique et d'autre part, rendent moins efficace les lavages ;

7) Diminuer la taille du volume d'épreuve et par là même les dimensions de la chambre de réaction d'un senseur, à sensibilité égale ;

8) Diminuer la quantité de fluide-échantillon et de réactifs consommés par un senseur, à sensibilité égale, et par là même faciliter la mise en oeuvre et réduire les coûts de consommables ;

9) Diminuer la perte de charge au travers du volume d'épreuve et donc limiter la pression nécessaire pour assurer les déplacements de fluides ;

10) Séparer géométriquement les zones de « reconnaissance / révélation » et de celles transduction d'un senseur, pour rationaliser la mise en oeuvre industrielle ;

11) Réaliser la chambre de réaction d'un senseur sous la forme d'une cartouche industrialisable à grande échelle, peu onéreuse et consommable ;

12) Simplifier la manipulation des fluide-échantillon et réactifs et éviter la manipulation et la mise en oeuvre par l'utilisateur des composants actifs ;

13) Rationaliser la mise en oeuvre d'un senseur, en limitant le nombre de manipulations ;

14) Abaisser le coût, la durée et la mobilisation en compétence d'une mesure par senseur ;

15) Permettre à toute personne même non spécialiste de mettre en oeuvre un senseur pour obtenir rapidement et sans formation particulière le résultat d'analyse d'un échantillon ;

16) Permettre effectivement la mise en oeuvre au sein d'un senseur de révélateurs propres et écologiques (non radioactifs, ...) telles que des microbilles super-paramagnétiques, tout en assurant une grande sensibilité de mesure.

Applications industrielles potentielles de l'invention

[0085] Les procédés et dispositifs de bio-senseurs de cette invention sont utiles pour détecter des analytes pour de nombreuses industries, incluant, mais non exclusivement, la santé, l'agroalimentaire, la chimie, l'environnement. Les types d'échantillons peuvent inclure des fluides variés comme du sang, du plasma, de l'urine, de la salive, du lait, du vin, de la bière, des produits chimiques, des effluents liquides, de l'eau de cours d'eau ou prélevée dans des circuits de distribution, publics ou privés. Dans certains cas de figure l'échantillon peut être préparé avant analyse. S'il est initialement complexe, solide, très visqueux ou gazeux, on peut d'abord l'extraire, le dissoudre, le diluer, afin de lui donner les caractéristiques physiques compatibles avec sa multi-canalisation dans la chambre de réaction, et les caractéristiques chimiques compatibles avec la stabilité de la surface d'épreuve et des complexes de reconnaissance (par exemple un pH compris entre 5 et 9). Une grande variété d'analytes peuvent être détectés en utilisant les procédés et dispositifs de l'invention. Il s'agit de tous les analytes susceptibles d'être reconnus et de constituer une paire avec un récepteur spécifique. L'analyte peut être un antigène, voir un anticorps, ou un haptène pour les plus petites molécules comme certaines hormones. Il peut également être un acide nucléique (ADN ou ARN) ou un oligonucléotide, susceptible de s'hybrider avec le nucléotide complémentaire. Il peut également être une enzyme spécifique de certains substrats. Quelques exemples : des antibiotiques ; des additifs alimentaires ; des micro-organismes comme des levures, des algues unicellulaires, des bactéries, des virus, des prions, des rickettsiae ; des toxines, colorants, des marqueurs pathogènes présents dans les fluides biologiques, des anticorps, des principes actifs de médicaments, des cytokines, des protéines de surface de membranes cellulaires, etc.

Revendications

1. Procédé pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), c'est-à-dire d'entités chimiques solubles ou de micro-organismes vivants ou morts, ou de parties de micro-organismes, présents dans un fluide-échantillon (F) compris initialement dans un volume échantillon (Vec), procédé selon lequel on met en oeuvre les étapes suivantes :

a) on canalise une fraction du fluide-échantillon (F) à l'intérieur d'un volume d'épreuve (Vep),

i) circonscrit par une surface enveloppe de réaction (Sev), topologiquement, la plus petite surface continue entourant ledit volume d'épreuve (Vep)

ii) matérialisée intérieurement à une chambre de réaction (Cre),

iii) ladite surface enveloppe de réaction (Sev) étant constituée :

- d'une face frontale amont (sfam) perméable,

- d'une face frontale aval (sfav) perméable, située à l'opposé de la face amont (sfam) perméable,

- et d'une face latérale (slat) imperméable sensiblement cylindrique, connectée par ses deux extrémités aux pourtours des deux dites faces amont (sfam) et aval (sfav) ;

b) on met en contact le fluide-échantillon (F), à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep), avec un composant actif chimique et/ou biologique appelé récepteur (R) :

i) dont les éléments-récepteurs (r_j) possèdent une affinité avec les éléments-analytes (a_i) pour les détecter,

ii) et ayant en outre la propriété, seul ou en combinaison avec un autre composant actif appelé révélateur (U) également introduit à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep), de modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E), à chaque occurrence, ou selon une certaine loi de probabilité, lors d'un événement de reconnaissance d'un élément-analyte (a_i) par un élément-récepteur (r_j),

c) on mesure, grâce à un système transducteur de mesure (T), les variations de ladite variable d'état extensive (E), de manière à quantifier la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F) sous la forme d'un signal analytique exploitable (Se) ;

Ce procédé d'évaluation de concentration étant caractérisé en ce qu'en combinaison :

d) d'une part, on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F), à travers une chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire monolithique, c'est-à-dire constituée par la réunion d'une pluralité de canaux micro-tubulaires cylindriques, disposés sensiblement parallèlement et multi-tangents (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n),

i) cylindriques, c'est-à-dire délimitant chacun une surface intérieure élémentaire (sep_k générée topologiquement par le déplacement, le long d'une ligne centrale élémentaire de squelette (l_k) virtuelle continue, d'une courbe de forme (f_k) continue et fermée placée sensiblement perpendiculairement,

ii) micro-tubulaires, c'est-à-dire dont la section intérieure élémentaire (s_k) perpendiculaire à leur ligne centrale élémentaire (l_k) possède au moins une dimension transversale sélective (dx) de plusieurs ordres de grandeurs plus petite que leur longueur (1), typiquement de l'ordre de 1000 fois plus petite,

iii) de longueurs (1), c'est-à-dire de longueur de lignes centrales élémentaires (l_k) sensiblement égales,

iv) disposés sensiblement parallèlement, c'est-à-dire dont les lignes centrales élémentaires (l_k) sont disposées sensiblement parallèlement,

v) et multi-tangents, c'est-à-dire dont chaque micro-tube (c_k) est en contact longitudinal sur sensiblement tout sa longueur avec au moins un autre micro-tube (c_k') voisin,

vi) délimitant ainsi une pluralité dense de volumes élémentaires convexes disjoints (vec₁ vec₂, ..., vec_n) voisins ouverts à leurs deux extrémités, et dont l'union constitue le volume global d'épreuve non convexe (Vep), celui-ci étant circonscrit par la surface enveloppe de réaction (Sev) dont les faces frontales perméables amont (sfam) et aval (sfav) sont situées au droit des sections d'entrée (se_k) et de sortie (ss_k) des canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k ..., c_n) ;

e) d'autre part, on positionne le système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E), latéralement à la chambre de réaction (Cre), c'est-à-dire

i) entièrement à l'extérieur de la surface enveloppe (Sev) de la chambre de réaction (Cre),

ii) et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat),

f) et enfin, on effectue grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale (T) une mesure intégrale ΔE = ∑_k=1...n∑_ij (dE)_ijk, c'est-à-dire

i) une sommation des variations (dE)_ijk de ladite variable d'état extensive (E),

ii) concomitamment pour tous les volumes élémentaires (vec_k) à la fois,

iii) et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijk dans chaque tube élémentaire (c_k) à la fois,

iv) ce au travers de la face latérale imperméable (slat),

de manière à quantifier globalement la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F) dans tous les canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) à la fois.

2. Procédé selon la revendication 1, pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) biologique, constitué de micro-organismes (a_i) vivants ou morts, tels que champignons microscopiques, bactéries, ou de parties de micro-organismes, de diamètre typique (dt), typiquement situé entre 0,01 microns et 10 microns ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre :

a) on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F) chargé d'éléments-analytes (a_i) biologiques, à travers une chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire monolithique, constituée par la réunion d'une pluralité de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, .., c_k,.., c_n), dont on choisit ladite dimension transversale sélective (dx) en corrélation avec le diamètre typique (dt) des éléments-analytes biologiques (a_i), typiquement on choisit la section intérieure élémentaire (s_k) des canaux micro-tubulaires (c_k) de manière que leurs dites dimensions transversales (dx) soient sensiblement égales à environ 10 fois le diamètre typique (dt) des éléments-analytes biologiques (a_i), soit notamment de l'ordre de grandeur de 10 microns si les éléments-analytes biologiques (a_i) sont des bactéries.

3. Procédé selon la revendication 1, pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre en combinaison :

a) d'une part, on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F) chargé d'éléments-analytes (a_i), à travers une chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire monolithique bi-périodique (Cre) constituée par la réunion d'une pluralité de n, n ≅ environ 300 000, canaux micro-tubulaires (c_k),

i) de section quasi-révolutive, c'est-à-dire une section à courbe de forme (f_k) continue telle que cercle, ellipse, polygone, ovale, ....dont tout couple de deux dimensions transversale perpendiculaires (dx, dy) sont du même ordre de grandeur (d)

ii) de dimensions transversales intérieures, d = dx = dy ≅ de l'ordre de 10 microns, sensiblement identiques,

iii) disposés parallèles, adjacents et jointivement selon une direction commune axiale (zz') d'orientation de leurs lignes centrales élémentaires (l_k),

iv) et organisés selon un réseau périodique (Rxy) bidimensionnel perpendiculairement à ladite direction commune axiale (zz') d'orientation,

b) et d'autre part, on positionne ledit système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E),

i) en englobant sensiblement l'extérieur de la face latérale imperméable (slat),

ii) à une distance (Re) radiale de l'ordre de grandeur de Re ≅ (2,1 *√ (n /π * d) de l'axe constitué par ladite direction commune (zz') d'orientation de chambre de réaction (Cre), soit Re ≅ 7mm.

4. Procédé selon la revendication 1, pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre en combinaison :

a) d'une part, on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F) chargé d'éléments-analytes (a_i), à travers une chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire monolithique lamellaire mono-périodique (Crel), constituée par la réunion

i) d'une pluralité de n, n ≅ environ 1 000, canaux micro-tubulaires (c_k),

ii) à sections lamellaires (sel_k), c'est-à-dire une section à courbe de forme (f_k) sensiblement rectangulaire, dont deux dimensions transversales perpendiculaires (dx, dy) sont d'au moins un ordre de grandeur différent (dx << dy), typiquement :

- une dimension transversale sélective (dx) est de l'ordre de 10 microns,

- une dimension transversale latérale (dy) est de l'ordre de 10 millimètres,

iii) disposés parallèlement, adjacents et jointivement selon une direction commune planaire (yOz) d'orientation de leurs lignes centrales élémentaires (l_k),

iv) selon un réseau périodique (Rx) monodimensionnel perpendiculairement à ladite direction commune planaire (yOz) et d'orientation,

b) et d'autre part, on positionne ledit système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E), en englobant sensiblement l'extérieur de la face latérale imperméable (slat).

5. Procédé selon la revendication 1, pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre en combinaison :

a) d'une part, on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F) chargé d'éléments-analytes (a_i), à travers une chambre de réaction (Cre), constituée par la réunion

i) d'une pluralité de n canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..,c_k,.., c_n) sensiblement identiques,

ii) parallèles et adjacents, que l'on a disposés transversalement et jointivement en une gerbe constituant un réseau périodique bidimensionnel (Rxy) sensiblement cylindrique, en sorte que la face latérale imperméable (slat) de le chambre de réaction (Cre) a sensiblement la forme d'un cylindre (Cyre) à section circulaire de diamètre (De),

b) et d'autre part, on positionne ledit système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E), en englobant sensiblement annulairement l'extérieur de la face latérale imperméable cylindrique (slat) de manière à optimiser le ratio d'efficacité de mesure ref = n / Re entre :

i) nombre (n) de canaux micro-tubulaires,

ii) et la distance (Re) entre ledit système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E) et l'axe (zz') de chambre de réaction (Cre).

6. Procédé selon la revendication 5, pour l'évaluation multi-localisée de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre :

a) dans un premier lieu de prélèvement (L1),

i) on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F) chargé d'éléments-analytes (a_i), à travers une chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire monolithique cylindrique, en forme de cartouche d'épreuve (Car) mobile, constituée par

- la réunion d'une pluralité de n canaux micro-tubulaires (c_k) sensiblement identiques,

- dont la face latérale imperméable (slat) a sensiblement la forme d'un cylindre (Cyre) de diamètre cartouche (Dc),

b) dans un deuxième lieu de révélation (L2), (éventuellement confondu avec le premier ou le troisième)

i) on met en contact, le fluide-échantillon (F), à l'intérieur du volume d'épreuve global (Vep) de la chambre de réaction (Cre) avec

- un composant actif chimique et/ou biologique appelé récepteur (R) dont les éléments-récepteurs (r_j) possèdent une affinité avec les éléments-analytes (a_i) pour les détecter,

- et éventuellement avec un autre composant actif appelé révélateur (U), éventuellement confondu avec le récepteur (R),

de manière à modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E), à chaque occurrence ou selon une certaine loi de probabilité, de la reconnaissance d'un élément-analyte (a_i) par un élément-récepteur (r_j) à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep),

c) dans un troisième lieu de mesure (L3), distinct du premier,

i) on dispose ledit système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E), autour de la surface latérale extérieure (Secm) sensiblement cylindrique du pourtour d'une culasse de mesure (Cme) sensiblement cylindrique et de mince épaisseur (epcm), ménageant un évidement intérieur de mesure cylindrique (Eme) de diamètre de culasse de mesure (Dm) supérieur mais sensiblement égal audit diamètre cartouche (Dc),

ii) on introduit la cartouche d'épreuve (Car) mobile, incluant la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire, à l'intérieur de l'évidement intérieur de mesure cylindrique (Eme) de la culasse de mesure (Cme),

(iii) et enfin on effectue grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale (T) une mesure intégrale des variations de ladite variable d'état extensive (E), au travers à la fois

- de la surface latérale extérieure (Secm) de la culasse de mesure (Cme),

- de la paroi latérale (Cpl) de la cartouche d'épreuve (Car),

- et de la face latérale imperméable (slat) de la chambre de réaction (Cre).

7. Procédé selon la revendication 6, pour l'évaluation multi-localisée de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre dans le premier lieu de prélèvement (L1) et/ou second lieu de révélation (L2),

a) on fait plonger successivement la cartouche d'épreuve (Car) mobile, à l'intérieur d'une succession de puits (51, 52, 53, 54) contenant différents fluides (55) tels que fluide-échantillon (F) et/ou réactifs dont l'un au moins est un récepteur (R) de l'analyte (A),

b) et après chaque introduction dans un puits (51, 52, 53, 54), on aspire, et on multi canalise au travers de la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire, une fraction du fluide (55) intérieur au puits (51, 52, 53, 54).

8. Procédé selon la revendication 7, pour l'évaluation multi-localisée de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre dans le premier lieu de prélèvement (L1) et/ou second lieu de révélation (L2), et après chaque aspiration d'un fluide (55) intérieur à un puits (51, 52, 53, 54), au travers de la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire, on refoule ce fluide (55) des différents canaux micro-tubulaires (c_k) vers le même puits (51, 52, 53, 54).

9. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on utilise un senseur d'évaluation multi-localisée de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), senseur pour lequel :

a) d'une part, on donne à la face latérale imperméable (slat) de la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire monolithique,

i) la forme globale d'un quasi-cylindre (Cyre) de diamètre cartouche (Dc),

ii) faiblement tronconique, d'angle au sommet (tc),

b) d'autre part, on donne à l'évidement intérieur de mesure cylindrique (Eme) de la culasse de mesure (Cme) une forme faiblement tronconique, d'angle au sommet (tc)

c) et enfin on positionne la chambre de réaction multi-micro-tubulaire tronconique (Cre) à l'intérieur de l'évidement intérieur de mesure tronconique (Eme) de la culasse de mesure (Cme), de manière à assurer un contact intime et permettre :

i) une réduction de la distance entre le système transducteur latéral de mesure intégrale (T) et la chambre de réaction (Cre),

ii) et une éventuelle mise en pression afin d'éviter les fuites latérales entre la chambre de réaction (Cre) et la culasse de mesure (Cme).

10. Procédé selon la revendication 6, pour l'évaluation multi-localisée de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre :

a) d'une part, on déplace la cartouche mobile (Car) incluant la chambre de réaction cylindrique (Cre), entre au moins un lieu de révélation et un lieu de mesure,

b) et d'autre part, on revêt la chambre de réaction (Cre) d'un identifiant (Id) préalablement au déplacement.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 précédentes, pour analyse sandwich pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre :

a) on introduit à l'intérieur de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k) de la chambre de réaction (Cre) et on attache sur leurs surfaces intérieures (sep_k), une multitude d'éléments-récepteurs (r1_m) d'un récepteur (R1), tel un anti-corps de l'analyte (A), qui possède une affinité avec les éléments-analytes (a_i) pour les détecter,

b) on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F), à travers la pluralité des canaux micro-tubulaires (c_k) de la chambre de réaction (Cre), de manière à ce que les éléments-analytes (a_i) rentrent en contact et se lient aux éléments-récepteurs (r1_m) immobilisés sur les surfaces intérieures (sep_k),

c) on multi-canalise en parallèle à travers la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k) de la chambre de réaction (Cre), une multitude d'éléments-récepteurs (r_j) d'un récepteur (R), tel un anti-corps de l'analyte (A), qui possède une affinité avec les éléments-analytes (a_i) pour les détecter, et qui ont en outre la propriété, seul ou en combinaison avec un autre composant actif appelé révélateur (U) également introduit à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep), de modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E), à chaque occurrence ou selon une certaine loi de probabilité, lors de la liaison chimique entre un élément-analyte (a_i) et un élément-récepteur (r_j),

d) on positionne un système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E),

i) entièrement à l'extérieur de la surface enveloppe (Sev) de la chambre de réaction (Cre),

ii) et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat),

e) et enfin, on effectue grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale (T) une mesure intégrale ΔE = ∑_k=l...n (dE)_ijk, c'est-à-dire une sommation, des variations de ladite variable d'état extensive (E), exprimant la création des complexes élément-analyte (a_i) = élément-récepteur (r_j) et éventuellement révélateur (U), concomitamment pour tous les volumes élémentaires (vec_k) à la fois, et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijk dans chaque tube élémentaire (c_k,) à la fois, ce au travers de la face latérale imperméable (slat).

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 précédentes, pour analyse par déplacement, pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre :

a) on introduit à l'intérieur de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k) de la chambre de réaction (Cre) et on attache sur leurs surfaces intérieures (sep_k), une multitude d'éléments-analogues (b_m) d'un analogue (B) chimique de l'analyte (A),

b) on multi-canalise en parallèle, à l'intérieur de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k) de la chambre de réaction (Cre), une multitude d'éléments-récepteurs (r_j) d'un récepteur (R), tel un anti-corps Ab commun à l'analyte (A) et à son analogue (B), qui possède une affinité avec les éléments-analytes (a_i) et les éléments-analogues (b_m) pour les détecter, et qui a en outre la propriété, seul ou en combinaison avec un autre composant actif appelé révélateur (U) également introduit à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep), de modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E), à chaque occurrence ou selon une certaine loi de probabilité, lors de la liaison chimique entre un élément-analyte (a_i) ou un élément-analogue (b_m) et un élément-récepteur (r_j), en sorte que les éléments-récepteurs (r_j) se lient auxdits éléments-analogues (b_m) immobilisés sur les surfaces intérieures (sep_k) de la chambre de réaction (Cre),

c) on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F), à travers la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k) de la chambre de réaction (Cre), de manière à ce que les éléments-analytes (a_i) rentrent en compétition de liaison avec les éléments-analogues (b_m) et déplacent une partie des éléments-récepteurs (r_j) immobilisés sur les surfaces intérieures (sep_k) de la chambre de réaction (Cre),

d) on positionne un système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E),

i) entièrement à l'extérieur de la surface enveloppe (Sev) de la chambre de réaction (Cre),

ii) et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat),

e) et enfin, on effectue grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale (T) une mesure intégrale ΔE = Σ_k=1...n Σ_ijm (dE)_ijlon c'est-à-dire une sommation des variations de ladite variable d'état extensive (E), chaque signal élémentaire (dE)_ijkm exprimant la disparition des complexes élément-analogue (b_m) = élément-récepteur (r_j), concomitamment pour tous les volumes élémentaires (ve_ck) à la fois, et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijkm dans chaque tube élémentaire (c_k) à la fois, ce au travers de la face latérale imperméable (slat).

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 précédentes, pour analyse par remplacement, pour l'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), ce procédé étant caractérisé en ce qu'en outre :

a) on introduit à l'intérieur de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k) de la chambre de réaction (Cre), une multitude d'éléments-récepteurs 5 (r_j) d'un récepteur (R) tel un anti-corps Ab de l'analyte A, que l'on immobilise sur les surfaces intérieures (sep_k) de la chambre de réaction (Cre),

b) on introduit également à l'intérieur de la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k) une multitude

i) d'éléments-analogues (b_m) d'un analogue (B) chimique de l'analyte (A),

ii) conjugués chacun avec un élément-révélateur (u_m) d'un autre composant actif appelé révélateur (U), et capable de modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E),

iii) en sorte que les éléments-analogues (b_m) et leurs éléments-révélateurs (u_m) conjugués soient immobilisés sur les surfaces intérieures (sep_k) de la chambre de réaction (Cre), au contact des éléments-récepteurs (r_j),

c) on multi-canalise en parallèle la fraction du fluide-échantillon (F) à travers la pluralité de canaux micro-tubulaires (c_k), de manière à ce que les éléments-analytes (a_i)

i) rentrent en compétition de liaison avec les éléments-analogues (b_m),

ii) prennent la place d'une partie des éléments-analogues (b_m) et leurs éléments-révélateurs (u_m) conjugués,

iii) et soient immobilisés sur les surfaces intérieures (sep_k) des canaux (c_k) de la chambre de réaction (Cre),

d) on positionne un système transducteur latéral de mesure intégrale (T) de la variable d'état extensive (E),

i) entièrement à l'extérieur de la surface enveloppe (Sev) de la chambre de réaction (Cre),

ii) et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat),

e) et enfin on effectue grâce au système transducteur latéral de mesure intégrale (T) une mesure intégrale ΔE = Σ_k=1...n Σ_ijm (dE)_ijlon, c'est-à-dire une sommation des variations de ladite variable d'état extensive (E), exprimant la disparition des complexes élément-analogue (b_m) = élément-révélateur (u_m), concomitamment pour tous les volumes élémentaires (vec_k) à la fois, et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijkm dans chaque tube élémentaire (c_k) à la fois, ce au travers de la face latérale imperméable (slat).

14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13 précédentes, utilisant biosenseur (Sen) à phase solide, ledit biosenseur étant obtenu par un procédé consistant préalablement :

a) à rapprocher et disposer sensiblement parallèlement une multitude de tubes (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n) initialement distants, constitués d'une matière fusible (telle du verre),

b) à alimenter à travers un four de traitement (61), le faisceau (62) de la multitude de tubes (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n), de façon à les ramollir, selon une vitesse linéaire d'alimentation (Va),

c) à étirer en aval du four (62) le faisceau (62) de la multitude de tubes (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n) à une vitesse d'étirement (Ve) supérieure à celle d'alimentation (Va),

d) à constituer ainsi par contact et ramollissement un faisceau en gerbe continue (65) monolithique de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., C_n),

e) à sectionner périodiquement ce faisceau en gerbe continue (65), grâce à un moyen de découpe (66) pour constituer une pluralité de chambres de réaction (Cre) monolithiques en gerbe (18) multi-micro-tubulaire,

f) à traiter chimiquement chaque chambre de réaction monolithique (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire, de manière à déposer et fixer de manière homogène sur la surface intérieure (sep_k) de chaque micro-tube (c_k) une multitude d'éléments-récepteurs (r_j) d'un composant récepteur (R) ou une multitude d'élément-analogues (b_m) d'un composant analogue (B), tel un anticorps, un acide nucléique.

15. Senseur (Sen) d'évaluation de la concentration d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) présents dans un fluide-échantillon (F), compris initialement dans un volume échantillon (Vec), ce senseur étant du type constitué par :

a) une chambre de réaction (Cre) matérialisant intérieurement un volume d'épreuve (Vep)

i) à l'intérieur duquel on canalise une fraction du fluide-échantillon (F),

ii) circonscrit par une surface enveloppe de réaction (Sev) constituée :

- d'une face frontale amont (sfam) perméable,

- à l'opposé de la face frontale amont (sfam) perméable, d'une face frontale aval (sfav) perméable,

- et d'une face latérale imperméable (slat) sensiblement cylindrique, connectée par ses deux extrémités aux pourtours des deux dites faces amont (sfam) et aval (sfav) ;

b) au moins un composant actif chimique et/ou biologique appelé récepteur (R), que l'on met en contact, avec le fluide-échantillon (F), à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep),

i) dont les éléments-récepteurs (r_j) possèdent une affinité avec les éléments-analytes (a_i) pour les détecter,

ii) et ayant en outre la propriété, seul ou en combinaison avec un autre composant actif appelé révélateur (U) également introduit à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep), de modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E), à chaque occurrence, ou selon une certaine loi de probabilité, lors d'un événement de reconnaissance d'un élément-analyte (a_i) par un élément-récepteur (r_j),

c) un système transducteur (T) de mesure de la variable d'état extensive (E) pour quantifier la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F) ;

Ce senseur (Sen) étant caractérisé en ce qu'en combinaison :

d) d'une part, sa chambre de réaction (Cre) est une gerbe (18) multi-micro-tubulaire, constituée par la réunion d'une pluralité de canaux micro-tubulaires (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) cylindriques, de longueurs (I) sensiblement égales, disposés sensiblement parallèlement et multi-tangents, de manière à délimiter une pluralité dense de volumes élémentaires convexes disjoints (vec₁, vec₂, ..., vec_k,..., vec_n) voisins ouverts à leurs deux extrémités (ee_k, es_k), et dont l'union constitue le volume global d'épreuve non convexe (Vep), cedit volume d'épreuve global non convexe (Vep) étant circonscrit par la surface enveloppe de réaction (Sev) dont les faces frontales perméables amont (sfam) et aval (sfav) sont situées au droit des sections (se_k) d'entrée et de sortie (ss_k) des canaux micro-tubulaires (c_k) ;

e) et d'autre part, son système transducteur (T) dit de mesure intégrale latérale de la variable d'état extensive (E),

i) est situé entièrement

- à l'extérieur de la surface enveloppe (Sev) de la chambre de réaction (Cre),

- et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat),

ii) et délivre une mesure intégrale ΔE= Σ_k=1...n Σ_ij (dE)_ijk, c'est-à-dire une sommation des variations de ladite variable d'état extensive (E), concomitamment pour tous les volumes élémentaires (vec_k) à la fois, et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijk dans chaque canal micro-tubulaire (c_k) à la fois, ce au travers de la face latérale imperméable (slat),
de manière à quantifier globalement la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F) dans tous les canaux micro-tubulaires (c_k) à la fois.

16. Senseur (Sen) immuno-magnétique selon la revendication 15, 5 selon lequel :

a) une fraction au moins des éléments-récepteurs (r_j) est combinée avec des éléments-révélateurs (u_j) d'un autre composant actif appelé révélateur (U), de manière à modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E), à chaque occurrence, ou selon une certaine loi de probabilité lors d'un événement de reconnaissance d'un élément-analyte (a_i) par un élément-récepteur (r_j),

b) un système transducteur (T) de mesure de la variable d'état extensive (E) pour quantifier la présence des éléments-analytes (a_i) dans le fluide-échantillon (F), comprenant

i) un émetteur (11) de champ magnétique (H),

ii) et un récepteur (13) de champ magnétique (H), relié à un dispositif (12) d'analyse de courant secondaire,

Ce senseur (Sen) étant caractérisé en ce qu'en combinaison :

c) d'une part, les éléments-révélateurs (u_j) sont constitués par des particules super-paramagnétiques et notamment des microbilles super-paramagnétiques (sp_j),

d) et d'autre part, lesdits émetteur (11) et récepteur (13) de champ magnétique (H) sont situés

i) entièrement à l'extérieur de la surface enveloppe (Sev) de la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire,

ii) et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat).

17. Senseur (Sen) immuno-magnétique selon la revendication 16 caractérisé en ce que

a) son émetteur de champ magnétique (11) est constitué d'un enroulement primaire (71) de spires (74) relié à une source de courant primaire (72),

b) son récepteur de champ magnétique (13) est constitué d'un enroulement secondaire (73) de spires (74) relié à un dispositif d'analyse de courant secondaire (12),

c) les enroulements primaire (71) et secondaire (73) de spires (74) entourent la face latérale imperméable (slat) de la chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire.

18. Senseur (Sen) selon la revendication 15, caractérisé en ce que sa chambre de réaction (Cre) en gerbe (18) multi-micro-tubulaire monolithique cylindrique, est recouverte d'un étui protecteur (19) de manière à constituer une cartouche d'épreuve (Car) mobile.

19. Senseur (Sen) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) est cylindrique.

20. Senseur (Sen) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) est conique.

21. Senseur (Sen) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) est surmoulé sur la chambre de réaction (Cre).

22. Senseur (Sen) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) ménage intérieurement un réservoir sas (21) en aval de la chambre de réaction (Cre).

23. Senseur (Sen) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) est équipé d'un élément d'étanchéité latéral.

24. Senseur (Sen) selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) est équipé d'un élément d'étanchéité latéral constitué d'une languette annulaire d'étanchéité (20) surmoulée au droit de la face extrême amont (22) ou de la face extrême aval (26) de la cartouche d'épreuve (Car).

25. Senseur (Sen) selon la revendication 18 caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) est muni d'un trou (25) de prise d'air ménagé sur la face extrême aval (26) de la cartouche (Cre).

26. Senseur (Sen) selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'une aiguille de prélèvement (39) est adaptée de manière étanche et amovible sur l'étui protecteur (19) de la chambre de réaction (Cre) en regard de la face amont (22) de la cartouche (Cre) située du coté de la face frontale amont (sfam) perméable de la chambre de réaction (Cre).

27. Senseur (Sen) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de la chambre de réaction (Cre) est prolongé :

a) en amont de la face extrême amont (22), située du côté de la face frontale amont (sfam) perméable de la chambre de réaction (Cre) multi-micro-tubulaire,

b) sous la forme d'un cône de prélèvement (80) muni d'un évidement de prélèvement (81) en son extrémité (82).

28. Senseur (Sen) selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étui protecteur (19) de sa chambre de réaction (Cre) multi-micro-tubulaire est recouvert latéralement d'une étiquette d'identification (83).

29. Senseur (Sen) selon la revendication 15, d'évaluation de la concentration d'un groupe d'analytes (A₁, A₂, A₃, ..., A_p, ...) présents dans un fluide-échantillon (F), compris initialement dans un volume échantillon (Vec), ce senseur étant constitué par :

a) un tuyau réacteur multi-étagé (90), à l'intérieur duquel on canalise une fraction du fluide-échantillon (F),

b) une pluralité de chambres de réaction (Cre₁, Cre₂, Cre₃, ..., Cre_p, ...) de sections (SCre_p) sensiblement égales, disposées coaxialement en chaîne, et de manière étanche latéralement à l'intérieur du tuyau réacteur (90),

c) au moins une pluralité de composants actifs appelé récepteurs (R₁, R₂, R₃, ..., R_p, ...), que l'on met en contact, avec le fluide-échantillon (F), à l'intérieur des volumes d'épreuve (Vep_p),

i) dont les éléments-récepteurs (r_pj) possèdent une affinité avec les éléments-analytes (a_ρi) d'au moins un analyte (A_p) pour les détecter,

ii) et ayant en outre la propriété seul ou en combinaison avec un autre composant actif appelé révélateur (U) également introduit à l'intérieur du volume d'épreuve (Vep), de modifier d'un signal élémentaire (dE), une variable d'état extensive physique et/ou chimique mesurable (E), à chaque occurrence ou selon une certaine loi de probabilité, lors d'un événement de reconnaissance d'un élément-analyte (a_pi) par un élément-récepteur (r_pj),

d) une pluralité de systèmes transducteurs (T_1, T₂, T₃, ..., T_p, ...) dits de mesure intégrale latérale de la variable d'état extensive (E), comprenant chacun

i) au moins un récepteur de mesure physique (Rmp₁, Rmp₂, Rmp₃, ..., Rmp_p, ...) tel notamment un récepteur de champ magnétique (13),

ii) chaque récepteur de mesure physique (Rmp_p) enchâssant le tuyau réacteur multi-étagé (90) au droit d'une chambre de réaction (Cre_p) correspondante,

e) un système d'alimentation d'une pluralité de réactifs récepteurs (R₁, R₂, R₃, ..., R_p,...) spécifiques des analytes (A_1, A₂, A₃, ..., A_p, ...) ;

Ce senseur (Sen) multi-analytes étant caractérisé en ce qu'en combinaison :

f) d'une part, au moins deux des chambres de réaction (Cre_p) sont constituées d'une gerbe (18) multi-micro-tubulaire, constituée par la réunion d'une pluralité de canaux micro-tubulaires (c_p1, c_p2, ..., c_pk, ..., c_pn) cylindriques,

g) et d'autre part, au moins deux systèmes transducteurs (T_1, T₂, T₃, ..., T_p, ...) de mesure intégrale latérale de la variable d'état extensive (E),

i) sont situés entièrement

- à l'extérieur de la surface enveloppe de réaction (Sev_p) de la chambre de réaction (Cre_p) correspondante,

- et strictement en regard de la face latérale imperméable (slat_p) correspondante,

ii) et effectuent une mesure intégrale ΔE_p = Σ_k=1...n Σ_ij (dE)_ijpk, c'est-à-dire une sommation des variations de ladite variable d'état extensive (E), concomitamment pour tous les volumes élémentaires (vec_pk) à la fois, et pour tous les signaux élémentaires (dE)_ijpk dans chaque canal élémentaire (c_pk) à la fois, ce au travers de la face latérale imperméable (slat_p) de la chambre de réaction (Cre_p) correspondante.

30. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif mobile de prélèvement (100) par cartouche mobile d'épreuve (Car), d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A), c'est-à-dire d'entités chimiques solubles ou de micro-organismes vivants ou morts, ou de parties de micro-organismes, présents dans un fluide-échantillon (F), comprenant la combinaison entre :

a) une culasse de prélèvement (102) ménageant un évidement intérieur de prélèvement (103) de forme de révolution cylindrique ou tronconique,

b) une cartouche mobile (Car)

i) de forme de révolution cylindrique ou tronconique, complémentaire de celle de l'évidement intérieur de prélèvement (103),

ii) incluant intérieurement une chambre de réaction (Cre) en gerbe (18) multi-micro-tubulaire monolithique,

iii) introduite de manière mobile dans l'évidement intérieur de prélèvement (103) de la culasse de prélèvement (102),

iv)et étanche latéralement vis-à-vis de la paroi (104) de l'évidement intérieur de prélèvement (103),

c) un moyen de maintien (105) de la cartouche mobile (Car) dans la culasse de prélèvement (102),

d) un moyen d'étanchéité (106) de la culasse de prélèvement (102) après introduction de la cartouche mobile (Car) à l'intérieur,

i) cedit moyen d'étanchéité (106) étant éventuellement confondu avec ledit moyen de maintien (105),

ii) ménageant après activation au moins deux ouvertures (111, 112) dans la culasse de prélèvement (102):

- une ouverture amont (111) de prélèvement du fluide-échantillon (F),

- et une ouverture aval (112)

e) et pompe (115) de mouvement des réactifs et fluide-échantillon (F), branchée sur l'une ou l'autre des ouvertures amont de prélèvement (111) ou aval (112).

31. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif mobile de prélèvement et révélation (121) par cartouche mobile d'épreuve (Car), selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un réservoir (122) de réactif chimique et/ou biologique et notamment de récepteur (R) relié à l'une ou l'autre des :

a) ouverture amont (111) de prélèvement,

b) et/ou ouverture aval (112),
de la culasse de prélèvement (102),

c) et dont la pompe (115) de mouvement des fluides est située entre l'ouverture (111 ou 112) et le réservoir (122) de réactifs.

32. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif indépendant de révélation après prélèvement (131) par cartouche mobile d'épreuve (Car), d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) présents dans un fluide-échantillon (F), comprenant la combinaison entre :

a) une culasse de révélation ménageant un évidement intérieur de révélation de forme de révolution cylindrique ou tronconique,

b) une cartouche mobile (Car)

i) de forme de révolution cylindrique ou tronconique, complémentaire de celle de l'évidement intérieur de révélation,

ii) incluant intérieurement une chambre de réaction (Cre) en gerbe multi-micro-tubulaire,

iii) introduite de manière mobile dans l'évidement intérieur de révélation de la culasse de révélation,

iv) et étanche latéralement vis-à-vis de la paroi de l'évidement intérieur de révélation,

c) un moyen de maintien de la cartouche mobile (Car) dans la culasse de révélation,

d) un moyen d'étanchéité de la culasse de révélation après introduction de la cartouche mobile (Car) à l'intérieur de l'évidement intérieur de révélation,

i) cedit moyen d'étanchéité étant éventuellement confondu avec ledit moyen de maintien,

ii) ménageant après activation au moins deux ouvertures dans la culasse de révélation :

- une ouverture amont d'introduction de réactifs,

- et une ouverture aval,

e) et une pompe de mouvement des réactifs et fluide-échantillon, branchée sur l'une ou l'autre des ouvertures amont d'introduction de réactif ou aval.

33. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif indépendant de mesure après prélèvement (151) par cartouche mobile d'épreuve (Car), d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) présents dans un fluide-échantillon (F), comprenant la combinaison entre :

a) une culasse de transduction (Cme) ménageant un évidement intérieur de mesure (Eme) de forme de révolution cylindrique ou tronconique,

b) une cartouche mobile (Car)

i) de forme de révolution cylindrique ou tronconique, complémentaire de celle de l'évidement intérieur de mesure (Eme), ü) incluant intérieurement une chambre de réaction (Cre) en gerbe (18) multi-micro-tubulaire,

iii) introduite de manière mobile dans l'évidement intérieur de mesure (Eme) de la culasse de transduction (Cme),

iv)et étanche latéralement vis-à-vis de la paroi (154) de l'évidement intérieur de mesure (Eme),

c) un moyen de maintien (155) de la cartouche mobile (Car) dans la culasse de transduction (Cme),

d) et un système transducteur (T) de mesure intégrale latérale de la variable d'état extensive (E), comprenant au moins un récepteur de mesure physique tel notamment un récepteur de champ magnétique (13), lié à la culasse de transduction (Cme) et situé entièrement

i) à l'extérieur de l'évidement intérieur de mesure (Eme),

ii) et strictement en regard de l'évidement intérieur de mesure (Eme).

34. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif indépendant de révélation et mesure (160) après prélèvement par cartouche mobile d'épreuve (Car), d'éléments-analytes (a_i) d'un analyte (A) présents dans un fluide-échantillon (F), selon la revendication 33, comprenant en outre en combinaison :

a) un moyen d'étanchéité (156) de la culasse après introduction de la cartouche mobile (Car) à l'intérieur,

i) cedit moyen d'étanchéité (156) étant éventuellement confondu avec ledit moyen de maintien (155),

ii) ménageant après activation au moins deux ouvertures dans la culasse de prélèvement :

- une ouverture amont (161) d'alimentation,

- et une ouverture aval (162),

b) et une pompe (165) de mouvement des fluides échantillon et/ou réactifs, branchée sur l'une ou l'autre des ouvertures amont de prélèvement (161) ou aval (162).

35. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif séquentiel robotisé d'analyse (171) par cartouches mobiles d'épreuve (Car), constitué en combinaison par :

a) un support-cartouchière (172) rigide, comprenant une multitude de culasses (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...), distantes les unes des autres d'un pas constant (p),

b) un moyen de déplacement périodique du support-cartouchière (172) d'un écartement (p') égal audit pas constant (p) en sorte que la multitude de culasses (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) soit périodiquement concomitamment déplacée face à une même multitude de points d'arrêt (181_a, 181_b, 181_c, ...),

c) une multitude de cartouches mobiles d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...)

i) incluant intérieurement une chambre de réaction (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) en gerbe (18) multi-micro-tubulaire,

ii) et insérées à l'intérieur de la multitude de culasses (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...),

d) et au moins un dispositif(s) d'injection de liquide (201_a, 201_b, 201_c, ...), échantillon et/ou réactif, situé en regard d'un point(s) d'arrêt (181_a, 181_b, 181_c, ...).

36. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif séquentiel robotisé d'analyse (171) par cartouches mobiles d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...) à chambre de réaction (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) en gerbe multi-micro-tubulaire (18), selon la revendication 35, ce dispositif (171) étant caractérisé en ce qu'en outre :

a) son support-cartouchière rigide (172) est formé d'un carrousel (182),

b) la multitude de culasses (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) est positionnée sur le pourtour du carrousel (182), et elles sont séparées d'un angle au sommet égal (α),

c) le moyen de déplacement périodique assure la rotation périodique du carrousel (182), d'un angle (α).

37. Senseur (Sen) selon la revendication 15, doté en outre d'un dispositif séquentiel robotisé d'analyse (171) par cartouches mobiles d'épreuve (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...) à chambre de réaction (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) en gerbe (18) multi-micro-tubulaire, selon la revendication 35, ce dispositif (171) étant caractérisé en ce qu'il comporte outre un système transducteur (T) dit de mesure intégrale latérale de la variable
d'état extensive (E), comprenant au moins un récepteur de mesure physique (tel notamment un récepteur de champ magnétique (13)),

a) positionné en un point d'arrêt (181_a, 181_b, 181_c, ...),

b) périodiquement mobile perpendiculairement au mouvement du support-cartouchière (172),

c) et venant périodiquement enchâsser la cartouche d'épreuve (Car_d) située face à lui, au point d'arrêt (181_a, 181_b, 181_c, ...), en entourant intimement la surface extérieure de la cartouche d'épreuve (Car_d).

Claims

1. Method for evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), that is to say soluble chemical entities or live or dead micro-organisms, or parts of micro-organisms, which are present in a fluid sample (F) included initially in a sample volume (Vec), method according to which the following steps are carried out:

a) a fraction of the fluid sample (F) is channelled in the interior of a test volume (Vep),

i) circumscribed by an enclosing reaction surface (Sev), topologically, the smallest continuous surface surrounding the said test volume (Vep),

ii) provided internally within a reaction chamber (Cre),

iii)the said enclosing reaction surface (Sev) being constituted by:

- a permeable upstream front face (sfam),

- permeable downstream front face (sfav) situated opposite the permeable upstream face (sfam),

- and a substantially cylindrical impermeable lateral face (slat) connected by its two ends to the peripheries of the said two upstream (sfam) and downstream (sfav) faces;

b) the fluid sample (F) is placed in contact, within the test volume (Vep), with a chemical and/or biological active component known as a receptor (R):

i) of which the receptor elements (r_j) have an affinity with the analyte elements (a_i) in order to detect them,

ii) and moreover having the property, alone or in combination with another active component known as a indicator (U) likewise introduced into the interior of the test volume (Vep), of modifying by an elementary signal (dE), a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E), at each occurrence, or according to a certain law of probability, during an event of recognition of an analyte element (a_i) by a receptor element (r_j),

c) by means of a measurement transducer system (T) the variations in the said extensive state variable (E) are measured in such a way as to quantify the presence of the analyte elements (a_i) in the fluid sample (F) in the form of an exploitable analytical signal (Se) ;

this method of evaluation of concentration being characterised in that in combination:

d) on the one hand, the fraction of the fluid sample (F) is multi-channelled in parallel through a reaction chamber (Cre) in the form of a monolithic multi-microtubular array, that is to say constituted by the
joining of a plurality of cylindrical micro-tubular channels disposed substantially parallel and multi-tangent (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n),

i) cylindrical, that is to say each delimiting an elementary internal surface (sep_k) generated topologically by the displacement along an elementary central line of a continuous virtual skeleton (l_k) of a curve of continuous and closed shape (f_k) placed substantially perpendicular,

ii) microtubular, that is to say of which the elementary internal section (s_k) perpendicular to their elementary central line (l_k) has at least one selective transverse dimension (dx) several orders of magnitude smaller than its length (l), typically of the order of 1000 times smaller,

iii)with lengths (l), that is to say the length of elementary central lines (l_k), which are substantially equal,

iv) disposed substantially parallel, that is to say of which the elementary central lines (l_k) are disposed substantially parallel,

v) and multi-tangent, that is to say of which each micro-tube (c_k) is in longitudinal contact over substantially all its length with at least one other adjacent micro-tube (c_k'),

vi)thus delimiting a dense plurality of adjacent separate convex elementary volumes (vec₁, vec₂, ..., vec_n) which are open at their two ends and of which the joining constitutes the non-convex global test volume (Vep), this latter being circumscribed by the enclosing reaction surface (Sev) of which the permeable upstream (sfam) and downstream (sfav) front faces are situated at right angles to the inlet (se_k) and outlet (ss_k) sections of the microtubular channels (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n);

e) on the other hand, the lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is positioned laterally to the reaction chamber (Cre), that is to say

i) entirely outside the enclosing surface (Sev) of the reaction chamber (Cre),

ii) and strictly facing the impermeable lateral face (slat),

f) and finally, by means of the lateral integral measurement transducer system (T) an integral measurement ΔE = Σ_k=1...n Σ_ij (dE)_ijk is carried out, that is to say

i) a summation of the variations (dE)_ijk in the said extensive state variable (E),

ii) simultaneously for all the elementary volumes (vec_k) at once,

iii) and for all the elementary signals (dE)_ijk in each elementary tube (c_k) at once,

iv) through the impermeable lateral face (slat),
in such a way as to quantify globally the presence of the analyte elements (a_i) in the fluid sample (F) in all the microtubular channels (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) at once.

2. Method according to Claim 1 for the evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of a biological analyte (A), constituted by live or dead micro-organisms (a_i), such as microscopic fungi, bacteria, or parts of micro-organisms, of typical diameter (dt) typically situated between 0.01 microns and 10 microns, this method being characterised in that furthermore:

a) the fraction of the fluid sample (F) charged with biological analyte elements (a_i) is multi-channelled in parallel through a reaction chamber (Cre) in the form of a monolithic multi-microtubular array constituted by the joining of a plurality of microtubular channels (c₁, c₂, ..,c_k,.., c_n), of which the said selective transverse dimension (dx) is chosen in correlation with the typical diameter (dt) of the biological analyte elements (a_i), typically the elementary internal section (s_k) of the microtubular channels (c_k) is chosen in such a way that their said transverse dimensions (dx) are substantially equal to approximately 10 times the typical diameter (dt) of the biological analyte elements (a_i), that is to say in particular of the order of magnitude of 10 microns if the biological analyte elements (a_i) are bacteria.

3. Method according to Claim 1, for the evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore in combination:

a) on the one hand, the fraction of the fluid sample (F) charged with analyte elements (a_i) is multi-channelled in parallel through a reaction chamber (Cre) in the form of a bi-periodic monolithic multi-microtubular array (Cre) constituted by the joining of a plurality of n, n ≅ approximately 300 000, microtubular channels (c_k),

i) of quasi-revolutionary cross-section, that is to say a cross-section with a curve of continuous shape (f_k) such as a circle, ellipse, polygon, oval, ...., of which any pair of two perpendicular transverse dimensions (dx, dy) are of the same order of magnitude (d)

ii) of internal transverse dimensions, d = dx = dy ≅ of the order of 10 microns, which are substantially identical,

iii)disposed parallel, adjacent and joined in a common axial direction (zz') of orientation of their elementary central lines (l_k),

iv) and organised according to a bidimensional periodic network (Rxy) perpendicular to the said common axial direction (zz') of orientation,

b) and on the other hand, the said lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is positioned

i) substantially surrounding the exterior of the impermeable lateral face (slat),

ii) at a radial distance (Re) of the order of magnitude of Re ≅ (2,1 *√ (n /π) * d) from the axis constituted by the said common direction (zz') of orientation of the reaction chamber (Cre), that is to say Re ≅ 7mm.

4. Method according to Claim 1, for the evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore in combination:

a) on the one hand, the fraction of the fluid sample (F) charged with analyte elements (a_i) is multi-channelled in parallel through a reaction chamber (Cre) in the form of a monoperiodic lamellar monolithic multi-microtubular array (Crel), constituted by the joining

i) of a plurality of n, n ≅ approximately 1 000, microtubular channels (c_k),

ii) with lamellar cross-sections (sel_k), that is to say a cross-section with a curve of substantially rectangular shape (f_k), of which two perpendicular transverse dimensions (dx, dy) are different by at least one order of magnitude (dx << dy), typically :

- a selective transverse dimension (dx) is of the order of 10 microns,

- a lateral transverse dimension (dy) is of the order of 10 millimetres,

iii) disposed parallel, adjacent and joined in a common planar direction (yOz) of orientation of their elementary central lines (l_k),

iv) according to a monodimensional periodic network (Rx) perpendicular to the said common planar direction (yOz) of orientation,

b) and on the other hand, the said lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is positioned substantially surrounding the exterior of the impermeable lateral face (slat).

5. Method according to Claim 1, for the evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore in combination:

a) on the one hand, the fraction of the fluid sample (F) charged with analyte elements (a_i) is multi-channelled in parallel through a reaction chamber (Cre) constituted by the joining

i) of a plurality of n substantially identical microtubular channels (c₁, c₂, ..,c_k,.., c_n),

ii) parallel and adjacent, which have been disposed transversely and joined in the form of an array constituting a substantially cylindrical bidimensional periodic network (Rxy), such that the impermeable lateral face (slat) of the reaction chamber (Cre) has substantially the shape of a cylinder (Cyre) with a circular cross-section of diameter (De),

b) and on the other hand, the said lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is positioned surrounding the exterior of the cylindrical impermeable lateral face (slat) in a substantially annular fashion in such a way as to optimise the ratio of efficiency of measurement ref = n / Re between :

i) the number (n) of microtubular channels,

ii) and the distance (Re) between the said lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) and the axis (zz') of the reaction chamber (Cre).

6. Method according to Claim 5, for the multi-location evaluation of the concentration of analyte elements (a¡) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore:

a) in a first sampling site (L1),

i) the fraction of the fluid sample (F) charged with analyte elements (a¡) is multi-channelled in parallel through a reaction chamber (Cre) in the form of a monolithic cylindrical multi-microtubular array, in the form of a mobile test cartridge (Car), constituted by

- the joining of a plurality of n substantially identical microtubular channels (c_k),

- of which the impermeable lateral face (slat) has substantially the shape of a cylinder (Cyre) of cartridge diameter (Dc),

b) in a second indication site (L2), (possibly merged with the first or the third)

i) inside the global test volume (Vep) of the reaction chamber (Cre) the fluid sample (F) is placed in contact with

- a chemical and/or biological active component known as a receptor (R) of which the receptor elements (r_j) have an affinity with the analyte elements (a_i) in order to detect them,

- and possibly with another active component known as a indicator (U), possibly merged with the receptor (R), in such a way as to modify by an elementary signal (dE) a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E), at each occurrence or according to a certain law of probability, of the recognition of an analyte element (a_i) by a receptor element (r_j) within the test volume (Vep),

c) in a third measurement site (L3), separate from the first,

i) the said lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is disposed around the external lateral surface (Seem) of the periphery of a measurement block (Cme) which is substantially cylindrical and of small thickness (epcm), providing a cylindrical internal measurement cavity (Eme) with a measurement block diameter (Dm) greater than but substantially equal to the said cartridge diameter (Dc),

ii) the mobile test cartridge (Car), including the reaction chamber (Cre) in the form of a multi-microtubular array, is introduced into the interior of the cylindrical internal measurement cavity (Eme) of the measurement block (Cme),

iii)and finally, by means of the lateral integral measurement transducer system (T) an integral measurement of the variations of the said extensive state variable (E) is carried out simultaneously through

- the external lateral surface (Seem) of the measurement block (Cme),

- the lateral wall (Cpl) of the test cartridge (Car),

- and the impermeable lateral face (slat) of the reaction chamber (Cre).

7. Method according to Claim 6, for the multi-location evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore in the first sampling site (L1) and/or second indication site (L2),

a) the mobile test cartridge (Car) is immersed successively into the interior of a succession of wells (51, 52, 53, 54) containing different fluids (55) such as the fluid sample (F) and/or reagents which at least one is a receptor (R) of the analyte (A),

b) and after each introduction into a well (51, 52, 53, 54), a fraction of the fluid (55) within the well (51, 52, 53, 54) is drawn in and multi-channelled through the reaction chamber (Cre) in the form of a multi-microtubular array.

8. Method according to Claim 7, for the multi-location evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore in the first sampling site (L1) and/or second indication site (L2), and after each intake of a fluid (55) inside a well (51, 52, 53, 54), through the reaction chamber (Cre) this fluid (55) from the different micro-tubular channels (c_k) is forced towards the same well (51, 52, 53, 54).

9. Method according to Claim 6, in which use is made of a sensor for multi-location evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), sensor for which:

a) on the one hand, the impermeable lateral face (slat) of the reaction chamber (Cre) in the form of a monolithic multi-microtubular array is given

i) the overall shape of a quasi-cylinder (Cyre) of cartridge diameter (Dc),

ii) of slightly truncated conical shape, with an angle at the top (tc),

b) on the other hand, the cylindrical internal measurement cavity (Eme) of the measurement block (Cme) is given a slightly truncated conical shape, with an angle at the top (tc)

c) and finally, the truncated conical multi-microtubular reaction chamber (Cre) is positioned inside the internal truncated conical measurement cavity (Eme) of the measurement block (Cme) in such a way as to ensure a close contact and to allow:

i) a reduction of the distance between the lateral integral measurement transducer system (T) and the reaction chamber (Cre),

ii) and a possible pressurisation in order to avoid the lateral leakages between the reaction chamber (Cre) and the measurement block (Cme).

10. Method according to Claim 6, for the multi-location evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore:

a) on the one hand, the mobile cartridge (Car) including the cylindrical reaction chamber (Cre) is displaced between at least one indication site and a measurement site,

b) and on the other hand, the reaction chamber (Cre) is coated with an identifier (Id) prior to the displacement.

11. Method according to any one of the preceding Claims 1 to 10, for sandwich analysis for evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore:

a) a plurality of receptor elements (rl_m) of a receptor (R1), such as an antibody of the analyte (A), which has an affinity with the analyte elements (a_i) in order to detect them is introduced into the interior of the plurality of microtubular channels (c_k) of the reaction chamber (Cre) and is attached to the internal surfaces thereof (sep_k),

b) the fraction of the fluid sample (F) is multi-channelled in parallel through the plurality of microtubular channels (c_k) of the reaction chamber (Cre) in such a way that the analyte elements (a_i) come into contact and bond to the receptor elements (rl_m) immobilised on the internal surfaces (sep_k),

c) there are multi-channelled in parallel through the plurality microtubular channels (c_k) of the reaction chamber (Cre), a plurality of receptor elements (r_j) of a receptor (R), such as an antibody for the analyte (A), which has an affinity with the analyte elements (a_i) in order to detect them and which also has the property, alone or in combination with another active component known as a indicator (U) likewise introduced into the interior of the test volume (Vep), of modifying by an elementary signal (dE) a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E), at each occurrence or according to a certain law of probability, at the time of the chemical bonding between an analyte element (a_i) and a receptor element (r_j),

d) a lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is positioned

i) entirely outside the enclosing surface (Sev) the reaction chamber (Cre),

ii) and strictly facing the impermeable lateral face (slat),

e) and finally, by means of the lateral integral measurement transducer system (T) is carried out an integral measurement ΔE = Σ_k=1..._nΣ_ij (dE)_ijk, that is to say a summation, of the variations of the said extensive state variable (E), expressing the creation of the complexes analyte element (a_i) = receptor element (r_j) and possibly developer (U), simultaneously for all the elementary volumes (vec_k) at once, and for all the elementary signals (dE)_ijk in each elementary tube (c_k) at once through the impermeable lateral face (slat).

12. Method according to any one of the preceding Claims 1 to 10, for displacement analysis for evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore:

a) a plurality of analogue elements (b_m) of a chemical analogue (B) of the analyte (A) are introduced into the interior of the plurality of microtubular channels (c_k) of the reaction chamber (Cre) and are attached to the internal surfaces thereof (sep_k),

b) in the interior of the plurality of microtubular channels (c_k) of the reaction chamber (Cre) there are multi-channelled in parallel a plurality of receptor elements (r_j) of a receptor (R), such as an antibody Ab common to the analyte (A) and to its analogue (B), which has an affinity with the analyte elements (a_i) and the analogue elements (b_m) in order to detect them and which also has the property, alone or in combination with another active component known as a indicator (U) likewise introduced into the interior of the test volume (Vep), of modifying a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E) by an elementary signal (dE) at each occurrence or according to a certain law of probability at the time of the chemical bonding between an analyte element (a_i) or an analogue element (b_m) and a receptor element (r_j), such that the receptor elements (r_j) bond to the said analogue elements (b_m) immobilised on the internal surfaces (sep_k) of the reaction chamber (Cre),

c) the fraction of the fluid sample (F) is multi-channelled in parallel through the plurality of microtubular channels (c_k) of the reaction chamber (Cre) in such a way that the analyte elements (a_i) competitively bond with the analogue elements (b_m) and displace some of the receptor elements (r_j) immobilised on the internal surfaces (sep_k) of the reaction chamber (Cre),

d) a lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is positioned

i) entirely outside the enclosing surface (Sev) of the reaction chamber (Cre),

ii) and strictly facing the impermeable lateral face (slat),

e) and finally, by means of the lateral integral measurement transducer system (T) is carried out an integral measurement ΔE = Σ_k=1...n Σ_ijm (dE)_ijkm, that is to say a summation, of the variations of the said extensive state variable (E), each elementary signal (dE)_ijkm expressing the disappearance of the complexes analogue element (b_m) = receptor element (r_j), simultaneously for all the elementary volumes (ve_ck) at once, and for all the elementary signals (dE)_ijkm in each elementary tube (c_k) at once through the impermeable lateral face (slat).

13. Method according to any one of the preceding Claims 1 to 10, for displacement analysis for evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A), this method being characterised in that furthermore:

a) a plurality of receptor elements (r_j) of a receptor (R), such as an antibody Ab of the analyte A, which are immobilised on the internal surfaces (sep_k) of the reaction chamber (Cre) are introduced into the interior of the plurality of microtubular channels (c_k) of the reaction chamber (Cre),

b) there are likewise introduced into the interior of the plurality of microtubular channels (c_k) a plurality

i) of analogue elements (b_m) of a chemical analogue (B) of the analyte (A),

ii) each conjugated with a indicator element (u_m) of another active component known as a indicator (U) and capable of modifying a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E) by an elementary signal (dE),

iii) such that the analogue elements (b_m) and their conjugated indicator elements (u_m) are immobilised on the internal surfaces (sep_k) of the reaction chamber (Cre) in contact with the receptor elements (r_j),

c) the fraction of the fluid sample (F) is multi-channelled in parallel through the plurality of microtubular channels (c_k) in such a way that the analyte elements (a_i)

i) enter competitively bond with the analogue elements (b_m),

ii) take the place of some of the analogue elements (b_m) and their conjugated indicator elements (u_m),

iii)and are immobilised on the internal surfaces (sep_k) of the channels (c_k) of the reaction chamber (Cre),

d) a lateral integral measurement transducer system (T) for the extensive state variable (E) is positioned

i) entirely outside the enclosing surface (Sev) of the reaction chamber (Cre),

ii) and strictly facing the impermeable lateral face (slat),

e) and finally, by means of the lateral integral measurement transducer system (T) is carried out an integral measurement ΔE = Σ_k=1...n Σ_ijm (dE)_ijkm, that is to say a summation, of the variations of the said extensive state variable (E), each elementary signal (dE)_ijkm expressing the disappearance of the complexes analogue element (b_m) = indicator element (U_m), simultaneously for all the elementary volumes (ve_ck) at once, and for all the elementary signals (dE)_ijkm in each elementary tube (c_k) at once through the impermeable lateral face (slat).

14. Method according to any one of the preceding Claims 1 to 13, which makes use of a solid phase biosensor (Sen), the said biosensor being obtained by a method previously consisting of:

a) bringing together and disposing substantially parallel a plurality of tubes (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n) which are initially distant and are made from a fusible material (such as glass),

b) feeding through a treatment furnace (61) the bundle (62) comprising the plurality of tubes (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n) in such a way as to soften it at a linear feeding speed (Va),

c) downstream of the furnace (62) drawing the bundle (62) comprising the plurality of tubes (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n) at a drawing speed (Ve) higher than the feeding speed (Va),

d) thus forming by contact and softening a bundle in the form of a continuous monolithic array (65) of microtubular channels (c₁, c₂, ..., C_k, ..., c_n),

e) periodically dividing this bundle in the form of a continuous array (65) by means of a cutting means (66) in order to form a plurality of monolithic reaction chambers (Cre) in the form of a multi-microtubular array (18),

f) chemically treating each monolithic reaction chamber (Cre) in the form of a multi-microtubular array in such a way as to deposit and fix in a homogeneous manner on the internal surface (sep_k) of each microtube (c_k) a plurality of receptor elements (r_j) of a receptor component (R) or a plurality of analogue elements (b_m) of an analogue component (B), such as an antibody, a nucleic acid.

15. Sensor (Sen) for evaluation of the concentration of analyte elements (a_i) of an analyte (A) which are present in a fluid sample (F) initially included in a sample volume (Vec), this sensor being of the type constituted by:

a) a reaction chamber (Cre) which provides internally a test volume (Vep)

i) in the interior of which a fraction of the fluid sample (F) is channelled,

ii) circumscribed by an enclosing reaction surface (Sev) constituted by:

- a permeable upstream front face (sfam),

- a permeable downstream front face (sfav) opposite permeable upstream front face (sfam),

- and a substantially cylindrical impermeable lateral face (slat) connected by its two ends to the peripheries of the said two upstream (sfam) and downstream (sfav) faces;

b) at least one chemical and/or biological active component known as a receptor (R) which is placed in contact with the fluid sample (F) within the test volume (Vep),

i) of which the receptor elements (r_j) have an affinity with the analyte elements (a_i) in order to detect them,

ii) and also having the property, alone or in combination with another active component known as a indicator (U) likewise introduced into the interior of the test volume (Vep), of modifying a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E) by an elementary signal (dE) at each occurrence, or according to a certain law of probability, at the time of an event of recognition of an analyte element (a_i) by a receptor element (r_j),

c) a transducer system (T) for measurement of the extensive state variable (E) in order to quantify the presence of the analyte elements (a_i) in the fluid sample (F) ;

this sensor (Sen) being characterised in that in combination:

d) on the one hand, its reaction chamber (Cre) is a multi-microtubular array (18) constituted by the joining of a plurality of cylindrical microtubular channels (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) of substantially equal lengths (1) which are disposed substantially parallel and multi-tangent in such a way as to delimit a dense plurality of adjacent separate convex elementary volumes (vec₁, vec₂, ..., vec_k,..., vec_n) which are open their two ends (ee_k, es_k) and of which the joining forms the non-convex global test volume (Vep), the said non-convex global test volume (Vep) being circumscribed by the enclosing reaction surface (Sev) of which the permeable upstream (sfam) and downstream (sfav) front faces are situated at right angles to the inlet (se_k) and outlet (ss_k) sections of the micro-tubular channels (c_k) ;

e) and on the other hand, its transducer system (T) for lateral integral measurement of the extensive state variable (E),

i) is situated entirely

- outside the enclosing surface (Sev) of the reaction chamber (Cre),

- and strictly facing the impermeable lateral face (slat),

ii) and delivers an integral measurement ΔE = Σ_k=1..._n Σ_ij (dE)¡_jk, that is to say a summation, of the variations of the said extensive state variable (E) simultaneously for all the elementary volumes (vec_k) at once, and for all the elementary signals (dE)_ijk in each microtubular (c_k) at once through the impermeable lateral face (slat),

in such a way as to quantify globally the presence of the analyte elements (a_i) in the fluid sample (F) in all the microtubular channels (c_k) at once.

16. Immunomagnetic sensor (Sen) according to Claim 15, in which:

a) a fraction at least of the receptor elements (r_j) is combined with indicator elements (u_j) of another active component known as a indicator (U) in such a way as to modify a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E) by an elementary signal (dE) at each occurrence, or according to a certain law of probability, at the time of an event of recognition of an analyte element (a¡) by a receptor element (r_j),

b) a transducer system (T) for measurement of the extensive state variable (E) in order to quantify the presence of the analyte elements (a_i) in the fluid sample (F), comprising

i) an emitter (11) of a magnetic field (H),

ii) and a receiver (13) of a magnetic field (H) connected to a secondary current analysis device (12),

this sensor (Sen) being characterised in that in combination:

c) on the one hand, the indicator elements (u_j) are constituted by super-paramagnetic particles and in particular super-paramagnetic micro-granules (sp_j),

d) and on the other hand, the said emitter (11) and receiver (13) of a magnetic field (H) are situated

i) entirely outside the enclosing surface (Sev) of the reaction chamber (Cre) in the form of a multi-microtubular array,

ii) and strictly facing the impermeable lateral face (slat).

17. Immunomagnetic sensor (Sen) according to Claim 16, characterised in that

a) its magnetic field emitter (11) is formed by a primary winding (71) of coils (74) connected to a primary current source (72),

b) its magnetic field receiver (13) is formed by a secondary winding (73) of coils (74) connected to a secondary current analysis device (12),

c) the primary (71) and secondary (73) windings of coils (74) surround the impermeable lateral face (slat) of the reaction chamber (Cre) in the form of a multi-microtubular array.

18. Sensor (Sen) according to Claim 15, characterised in that its reaction chamber (Cre) in the form of a cylindrical monolithic multi-microtubular array (18) is covered with a protective casing (19) in such a way as to form a mobile test cartridge (Car).

19. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of its reaction chamber (Cre) is cylindrical.

20. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of its reaction chamber (Cre) is conical.

21. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of its reaction chamber (Cre) is moulded on over the reaction chamber (Cre).

22. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of its reaction chamber (Cre) provides internally a reservoir (21) downstream of the reaction chamber (Cre).

23. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of its reaction chamber (Cre) is equipped with a lateral sealing element.

24. Sensor (Sen) according to Claim 23, characterised in that the protective casing (19) of its reaction chamber (Cre) is equipped with a lateral sealing element formed by an annular sealing tongue (20) moulded on at right angles to the upstream end face (22) or the downstream end face (26) of the test cartridge (Car).

25. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of its reaction chamber (Cre) is provided with an air hole (25) produced on the downstream end face (26) of the cartridge (Cre).

26. Sensor (Sen) according to Claim 15, characterised in that a sampling needle (39) is adapted in a sealed and removable manner on the protective casing (19) of the reaction chamber (Cre) facing the upstream face (22) of the cartridge (Cre) situated on the side of the permeable upstream front face (sfam) of the reaction chamber (Cre).

27. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of the reaction chamber (Cre) is extended:

a) upstream of the upstream end face (22), situated on the side of the permeable upstream front face (sfam) of the multi-microtubular reaction chamber (Cre),

b) in the form of a sampling cone (80) provided with a sampling recess (81) in its end (82).

28. Sensor (Sen) according to Claim 18, characterised in that the protective casing (19) of its multi-microtubular reaction chamber (Cre) is covered laterally with an identification label (83).

29. Sensor (Sen) according to Claim 15 for evaluation of the concentration of a group of analytes (A₁, A₂, A₃, ..., A_p, ...) which are present in a fluid sample (F) initially included in a sample volume (Vec), this sensor being formed by:

a) a multi-stage reactor tube (90), in the interior of which a fraction of the fluid sample (F) is channelled,

b) a plurality of reaction chambers (Cre₁, Cre₂, Cre₃, ..., Cre_p, ...) of substantially equal cross-sections (SCre_p), disposed coaxially in a chain and sealed laterally within the reactor tube (90),

c) at least a plurality of active components known as receptors (R₁, R₂, R₃, ..., R_p, ...) which are placed in contact with the fluid sample (F) within the test volumes (Vep_p),

i) of which the receptor elements (r_pj) have an affinity with the analyte elements (a_pi) of at least one analyte (A_p) in order to detect them,

ii) and also having the property, alone or in combination with another active component known as an indicator (U) likewise introduced into the interior of the test volume (Vep), of modifying a physical and/or chemical measurable extensive state variable (E) by an elementary signal (dE) at each occurrence, or according to a certain law of probability, at the time of an event of recognition of an analyte element (a_pi) by a receptor element (r_pj),

d) a plurality of transducer systems (T₁, T₂, T₃, ..., T_p, ...) for lateral integral measurement of the extensive state variable (E), each comprising

i) at least one physical measurement receiver (Rmp₁, Pimp₂, Rmp₃, ..., Rmp_p, ...) such as in particular a magnetic field receiver (13),

ii) each physical measurement receiver (Rmp_p) fitting over the multi-stage reactor tube (90) at right angles to a corresponding reaction chamber (Cre_p),

e) a system for supplying a plurality of receptor reagents (R₁, R₂, R₃, ..., R_p, ...) specific to the analytes (A₁, A₂, A₃, ..., A_p, ...) ;

this multi-analyte sensor (Sen) being characterised in that in combination:

f) on the one hand, at least two of the reaction chambers (Cre_p) are formed by a multi-microtubular array (18) formed by the joining of a plurality of cylindrical microtubular channels (c_p1, cp₂, ..., c_pk, ..., c_pn),

g) and on the other hand, at least two transducer systems (T₁, T₂, T₃, ..., T_p, ...) for lateral integral measurement of the extensive state variable (E),

i) are situated entirely

- outside the enclosing reaction surface (Sev_p) of the corresponding reaction chamber (Cre_p),

- and strictly facing the corresponding impermeable lateral face (slat_p),

ii) and carry out an integral measurement ΔE_p = Σ_{k=1 ,..,n} Σ_ij (dE)_ijpk, that is to say a summation, of the variations of the said extensive state variable (E) simultaneously for all the elementary volumes (vec_pk) at once, and for all the elementary signals (dE)_ijpk in each elementary channel (c_pk) at once through the corresponding impermeable lateral face (slat_p) of the reaction chamber (Cre_p).

30. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with a mobile device (100) for sampling by mobile test cartridge (Car) of analyte elements (a_i) of an analyte (A), that is to say soluble chemical entities or live or dead micro-organisms, or parts of micro-organisms, which are present in a fluid sample (F), comprising the combination between:

a) a sampling block (102) having an internal sampling cavity (103) of a revolutionary shape of a cylinder or a truncated cone,

b) a mobile cartridge (Car)

i) of a revolutionary shape of a cylinder or a truncated cone, complementary to that of the internal sampling cavity (103),

ii) including internally a reaction chamber (Cre) in the form of a monolithic multi-microtubular array (18),

iii) introduced in a mobile manner into the internal sampling cavity (103) of the sampling block (102),

iv) and sealed laterally relative to the wall (104) of the internal sampling cavity (103),

c) a means for retaining (105) the mobile cartridge (Car) in the sampling block (102),

d) a means for sealing (106) the sampling block (102) after introduction of the mobile cartridge (Car) into the interior,

i) the said sealing means (106) being possibly merged with the said retaining means (105),

ii) providing after activation at least two openings (111, 112) in the sampling block (102):

- an upstream opening (111) for taking the fluid sample (F),

- and a downstream opening (112)

e) and a pump (115) for movement of the reagents and fluid sample (F), connected to one or the other of the upstream (111) or downstream (112) sampling openings.

31. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with a mobile device for sampling and indication (121) by mobile test cartridge (Car), according to Claim 30, characterised in that it further comprises at least one reservoir (122) for chemical and/or biological reagent and in particular for receptor (R) connected to one or the other of the:

a) upstream sampling opening (111),

b) and/or downstream sampling opening (112),
of the sampling block (102),

c) and of which the pump (115) for movement of the fluids is situated between the opening (111 or 112) and the reservoir (122) for reagents.

32. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with an independent device for indication after sampling (131) by mobile test cartridge (Car) of analyte elements (a_i) of an analyte (A) which are present in a fluid sample (F), comprising the combination between :

a) an indication block having an internal indication cavity having a revolutionary shape of a cylinder or truncated cone,

b) a mobile cartridge (Car)

i) having a revolutionary shape of a cylinder or a truncated cone, complementary to that of the internal indication cavity,

ii) including internally a reaction chamber (Cre) in the form of a multi-microtubular array,

iii) introduced in a mobile manner into the internal indication cavity of the indication block,

iv) and sealed laterally relative to the wall of the internal indication cavity,

c) a means for retaining the mobile cartridge (Car) in the indication block,

d) a means for sealing the indication block after introduction of the mobile cartridge (Car) into the interior of the internal indication cavity,

i) the said sealing means possibly being merged with the said retaining means,

ii) providing after activation at least two openings in the indication block:

- an upstream opening for introduction of reagents,

- and a downstream opening,

e) and a pump for movement of the reagents and fluid sample, connected to one or the other of the upstream opening for introduction of reagent or the downstream opening.

33. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with an independent device for measurement after sampling (151) by mobile test cartridge (Car) of analyte elements (a_i) of an analyte (A) which are present in a fluid sample (F), comprising the combination between :

a) a transduction block (Cme) providing an internal measurement cavity (Eme) having a revolutionary shape of a cylinder or a truncated cone,

b) a mobile cartridge (Car)

i) having a revolutionary shape of a cylinder or a truncated cone, complementary to that of the internal measurement cavity (Eme),

ii) including internally a reaction chamber (Cre) in the form of a multi-microtubular array (18),

iii) introduced in a mobile manner into the internal measurement cavity (Eme) of the transduction block (Cme),

iv)and sealed laterally relative to the wall (154) of the internal measurement cavity (Eme),

c) a means for retaining (155) the mobile cartridge (Car) in the transduction block (Cme),

d) and a transducer system (T) for lateral integral measurement of the extensive state variable (E), comprising at least one physical measurement receiver, such as in particular a magnetic field receiver (13), connected to the transduction block (Cme) and situated entirely

i) outside the internal measurement cavity (Eme),

ii) and strictly facing the internal measurement cavity (Eme).

34. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with an independent device for indication and measurement (160) after sampling by mobile test cartridge (Car) of analyte elements (a_i) of an analyte (A) which are present in a fluid sample (F), according to Claim 33, further comprising in combination:

a) a means for sealing (156) the block after introduction of the mobile cartridge (Car) into the interior,

i) the said sealing means (156) being possibly merged with the said retaining means (155),

ii) providing after activation at least two openings in the sampling block:

- an upstream feeding opening (161),

- and a downstream opening (162),

b) and a pump (165) for movement of the sample fluids and/or reagents, connected to one or the other of the upstream (161) or downstream (162) sampling openings.

35. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with a sequential robot device (171) for analysis by mobile test cartridges (Car), formed in combination by:

a) a rigid cartridge support (172) comprising a plurality of blocks (173_a, 173_b, 173_e, 173_d, ...) spaced from one another at a constant pitch (p),

b) a means for periodic displacement of the cartridge support (172) by a spacing (p') equal to the said constant pitch (p) such that the plurality of blocks (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) is periodically simultaneously displaced facing an identical plurality of stopping points (181_a, 181_b, 181_c, ...),

c) a plurality of mobile test cartridges (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...)

i) including internally a reaction chamber (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) in the form of a multi-microtubular array (18),

ii) and inserted into the interior of the multitude of blocks (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...),

d) and at least one device for injection of liquid (201_a, 201_b, 201_c, ...), sample and/or reagent, situated facing a stopping point (181_a, 181_b, 181_e, ...).

36. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with a sequential robot device (171) for analysis by mobile test cartridges (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...) with a reaction chamber (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) in the form of a multi-microtubular array (18), according to Claim 35, this device (171) being characterised in that furthermore:

a) its rigid cartridge support (172) is formed by a carousel (182),

b) the plurality of blocks (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) is positioned on the periphery of the carousel (182) and they are separated by an equal angle at the top (α),

c) the means for periodic displacement ensures the periodic rotation of the carousel (182) at an angle (α).

37. Sensor (Sen) according to Claim 15, further provided with a sequential robot device (171) for analysis by mobile test cartridges (Car_a, Car_b, Car_a, Car_d, ...) with a reaction chamber (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) in the form of a multi-microtubular array (18), according to Claim 35, this device (171) being characterised in that it further includes a transducer system (T) for lateral integral measurement of the extensive state variable (E), comprising at least one physical measurement receiver (such as in particular a magnetic field receiver (13)),

a) positioned at a stopping point (181_a, 181_b, 181_c, ...),

b) periodically mobile perpendicular to the movement of the cartridge support (172),

c) and periodically coming to mount the test cartridge (Car_d) situated facing it at the stopping point (181_a, 181_b, 181_c, ...), closely surrounding the external surface of the test cartridge (Car_d).

Ansprüche

1. Verfahren zur Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a₁) eines Analyten (A), d.h. von lösliche chemischen Einheiten oder von lebenden oder toten Mikroorganismen oder von Teilen von Mikroorganismen, die in einer Fluid-Probe (F) vorhanden sind, die ursprünglich in einem Probenvolumen (Vec) aufgenommen ist, wobei bei dem Verfahren die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a) eine Fraktion der Fluid-Probe (F) wird in das Innere eines Prüfvolumens (Vep) geleitet,

i) das durch eine Reaktionshüllfläche (Sev) umschrieben wird, topologisch die kleinste kontinuierliche Oberfläche, die das Prüfvolumen (Vep) umgibt,

ii) wobei die Reaktionshüllfläche (Sev) gebildet wird, aus

- einer durchlässigen, stromaufwärts gelegenen Stirnfläche (sfam),

- einer durchlässigen, stromabwärts gelegenen Stirnfläche (sfav), die entgegengesetzt zur durchlässigen, stromaufwärts gelegenen Stirnfläche liegt,

- und einer undurchlässigen, im Wesentlichen zylindrischen Seitenfläche (slat), die mit ihren zwei Enden mit den Umfängen der zwei genannten stromaufwärts (sfam) und stromabwärts (sfav) gelegenen Flächen verbunden ist;

b) die Fluid-Probe (F) im Inneren des Prüfvolumens (Vep) wird in Kontakt mit einer aktiven chemischen und/oder biologischen Verbindung, genannt Rezeptor (R), gebracht,

i) deren Rezeptor-Elemente (r_j) eine Affinität zu den Analyt-Elementen (a_i) besitzen, um sie zu detektieren,

ii) und die darüberhinaus die Eigenschaft hat, allein oder in Kombination mit einer anderen aktiven Verbindung, genannt Indikator (U), die gleichfalls in das Prüfvolumen (Vep) eingeführt wird, von einem elementaren Signal (dE), eine messbare Variable (E) eines extensiven physikalischen und/oder chemischen Zustands bei jedem Auftreten oder nach einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsgesetz bei einem Ereignis des Erkennens eines Analyt-Elements (a_l) durch ein Rezeptor-Element (r_j) zu modifizieren,

c) die Veränderung der Variablen (E) des extensiven Zustands wird mittels eines Messwandlersystems (T) gemessen, um das Vorhandensein der Analyt-Elemente (ai) in dem Probenfluid (F) in Form eines auswertbaren analytischen Signals (Se) zu quantifizieren;

wobei dieses Verfahren zur Ermittlung der Konzentration dadurch gekennzeichnet ist, dass in Kombination:

d) einerseits parallel die Fraktion der Fluid-Probe (F) durch eine Reaktionskammer (Cre) in Form eines monolithischen Multl-Mikroröhrenbündels, d.h. gebildet aus der Zusammenfassung einer Vielzahl von zylindrischen mikroröhrenförmigen Kanälen (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n), die im Wesentlichen parallel und mehrfach anliegend angeordnet sind, mehrfach geleitet wird,

i) zylindrisch, d.h, dass jeder eine Elementinnenfläche (sep_k) begrenzt, die topologisch erzeugt wird durch Bewegung längs einer zentralen, elementaren, virtuell kontinuierlichen Skelettlinie (l_k) einer Kurve (f_k) in kontinuierlicher und geschlossener Form, die im Wesentlichen senkrecht liegt,

ii) mikroröhrenförmig, d.h. Kanäle bedeutet, dass ihr elementarer Innenquerschnitt (s_k) senkrecht zu ihrer elementaren zentralen Linie (l_k) mindestens eine selektive transversale Dimension von mehreren Größenordnungen kleiner als ihre Länge (I) besitzt, typischerweise in der Größenordnung von 1000mal kleiner,

iii) der Länge (I), d.h., der Länge von elementaren zentralen, im Wesentlichen gleichen Linien,

iv) im Wesentlichen parallel angeordnet, d.h., dass die elementaren zentralen Linien (l_k) im Wesentlichen parallel angeordnet sind,

v) und mehrfach anliegend, d.h., dass jede Mikroröhre (c_k) in Längskontakt über im Wesentlichen ihre gesamte Länge mit mindestens einer anderen benachbarten Mikroröhre ist,

vi) wobei so eine dichte Vielzahl von elementaren, konvexen, getrennten, benachbarten Volumen (vec₁, vec₂, ..., vec_n), die an ihren zwei Enden offen sind, begrenzt wird und deren Verbund das gesamte nichtkonvexe Prüfvolumen (Vep) bildet, wobei dieses von der Reaktionshüllfläche (Sev) umschrieben wird, deren durchlässige stromaufwärts (sfam) und stromabwärts (sfav) gelegenen Stirnflächen direkt an den Eintritts(se_k)- und Austritts(ss_k)-Querschnitten der mikroröhrenförmigen Kanäle (c₁, c₂, .., c_k, ..., c_n) liegen;

e) andererseits das integrale laterale Messwandlersystem (T) der Variablen des extensiven Zustandes (E), seitlich zur Reaktionskammer (Cre) angeordnet wird, d.h.

i) vollständig außerhalb der Hüllfläche (Sev) der Reaktionskammer (Cre)

ii) und strikt der undurchlässigen Seitenfläche (slat) gegenüber, und

f) schließlich eine integrale Messung ΔE=Σ_k=1...nΣ_ij(dE)_ijk, mittels des lateralen, integralen Messwandlersystems (T) durchgeführt wird, d.h.

i) eine Summierung der Änderungen (dE)_ijk der Variablen (E) des extensiven Zustandes,

ii) zusammen für alle Elementarvolumen (vec_k) auf einmal,

iii) und für alle elementaren Signale (dE)_ijk in jeder elementaren Röhre (c_k) auf einmal,

iv) dies durch die undurchlässige Seitenfläche (slat),

um global das Vorhandensein der Analyt-Elemente (a₁) in der Fluid-Probe in allen mikroröhrenförmigen Kanälen (c₁, c₂, .., c_k, ..., c_n) auf einmal zu quantifizieren,

2. Verfahren nach Anspruch für die Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_l) eines biologischen Analyten (A), der von lebenden oder toten Mikroorganismen (a_i) gebildet wird, wie mikroskopische Pilze, Bakterien oder von Teilen der Mikroorganismen mit einem typischen Durchmesser (dt), der typischerweise zwischen 0,01 µm und 10 µm liegt, wobei dieses Verfahren außerdem dadurch gekennzeichnet ist, dass:

a) die Fraktion der Fluid-Probe (F), die mit biologischen Analyt-Elementen (a_l) beladen ist, parallel durch eine Reaktionskammer (Cre) in Form eines monolithischen Multi-Mikroröhrenbündels mehrfach geleitet wird, das aus der Zusammenfassung einer Vielzahl von zylindrischen mikroröhrenförmigen Kanälen (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) gebildet wird, von denen die selektive Querabmessung (dx) in Korrelation mit dem typischen Durchmesser (dt) der biologischen Analyt-Elemente (a_l) gewählt wird, typischerweise wird der elementare innere Querschnitt (s_k) der mikroröhrenförmigen Kanäle (c_k) so gewählt, dass ihre genannten Querabmessungen (dx) im Wesentlichen gleich ungefähr 10mal dem typischen Durchmesser (dt) der biologischen Analyt-Elemente (a_l) sind, insbesondere in der Größenordnung von 10 µm, wenn die biologischen Analyt-Elemente (a_l) Bakterien sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 für die Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_l) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem in Kombination;

a) einerseits parallel die Fraktion der Fluid-Probe (F), die mit Analyt-Elementen (a_l) beladen ist, durch eine Reaktionskammer (Cre) in Form eines monolithischen biperiodischen Multi-Mikroröhrenbündels (Cre) mehrfach geleitet wird, das aus der Zusammenfassung einer Vielzahl von n, n ≅ 300 000, mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) gebildet wird,

i) die von quasi-rotatorischem Querschnitt sind, d.h. einem Querschnitt in Form einer kontinuierlichen Kurve (f_k), wie einen Kreis, eine Ellipse, ein Polygon, ein Oval, ... wobei jedes Paar von zwei transversalen senkrechten Dimensionen (dx, dy) von der gleichen Größenordnung (d) ist

ii) deren innere transversale Dimensionen d = dx = dy ≅ in der Größenordnung von 10 um, im Wesentlichen identisch sind,

iii) die parallel, aneinander angrenzend und nebeneinander liegend gemäß einer gemeinsamen axialen Richtung (zz') der Orientierung ihrer elementaren zentralen Linien (l_k) angeordnet sind,

iv) und gemäß einem zweidimensionalen periodischen Netz (Rxy) senkrecht zu der gemeinsamen axialen Richtung (z') der Orientierung organisiert sind,

b) und andererseits das Integrale laterale Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands positioniert wird,

1) indem im Wesentlichen das Äußere der undurchlässigen Seitenfläche (slat) einbezogen wird,

ii) in einem radialen Abstand (Re) in der Größenordnung von Re ≅ (2,1*√(n/π)*d) der Achse, die von der gemeinsamen Orientierungsrichtung (zz') der Reaktionskammer (Cre) gebildet wird, also Re ≅ 7 mm.

4. Verfahren nach Anspruch 1 für die Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_l) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem in Kombination:

a) einerseits parallel die Fraktion der Fluid-Probe (F), die mit den Analyt-Elementen (a_l) beladen ist, durch eine Reaktionskammer (Cre) aus einem monoperlodischen, lamellenförmigen, monolithischen Multi-Mikroröhrenbündel (Crel) mehrfach kanalisiert wird, gebildet aus der Zusammenfassung

i) einer Vielzahl von n, n ≅ ungefähr 1000, mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k),

ii) mit lamellenförmigem Querschnitt (sel_k), d.h. einem Querschnitt mit einer Kurve einer im Wesentlichen rechteckigen Form (f_k), von der zwei senkrechte transversale Abmessungen (dx, dy) mindestens eine Größenordnung unterschiedlich (dx<<dy) sind, typischerweise:

- eine selektive transversale Abmessung (dx) in der Größenordnung von 10 µm ist,

- eine laterale transversale Abmessung (dy) in der Größenordnung von 10 mm ist,

iii) die parallel, aneinander angrenzend und nebeneinander gemäß einer gemeinsamen planaren Richtung (yOz) der Orientierung ihrer zentralen Elementarlinien (l_k) angeordnet sind,

iv) gemäß einem periodischen eindimensionalen Netz (Rx) senkrecht zu der gemeinsamen planaren Richtung (yOz) der Orientierung,

b) und andererseits das integrale laterale Messwandlersystem (T) mit der Variablen (E) des extensiven Zustands positioniert wird, indem im Wesentlichen das Äußere der undurchlässigen Seitenfläche (slat) eingefasst wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, zur Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_l) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem in Kombination:

a) einerseits parallel die Fraktion der Fluid-Probe (F), die mit Analyt-Elementen (a_i) beladen ist, durch eine Reaktionskammer (Cre) mehrfach geleitet wird, die aus der Zusammenfassung

i) einer Vielzahl von n im Wesentlichen identischen mikroröhrenförmigen Kanälen (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) gebildet ist,

ii) die parallel und aneinander angrenzend, transversal und nebeneinanderliegend in Form eines Bündels angeordnet sind, wobei ein periodisches, zweidimensfonales, im Wesentlichen zylindrisches Netz (Rxy) gebildet wird, derart, dass die undurchlässige Seitenfläche (slat) der Reaktionskammer (Cre) im Wesentlichen die Form eines Zylinders (Cyre) mit kreisförmigem Querschnitt des Durchmessers (De) hat,

b) und andererseits das integrale laterale Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands positioniert wird, indem im Wesentlichen ringförmig das Äußere der undurchlässigen zylindrischen Seitenfläche (slat) eingefasst wird, so dass das Verhältnis des Messwirkungsgrades ref = n/Re optimiert wird zwischen:

i) der Anzahl (n) der mikroröhrenförmigen Kanäle,

ii) und dem Abstand (Re) zwischen dem integralen lateralen Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands und der Achse (zz') der Reaktionskammer (Cre).

6. Verfahren nach Anspruch 5 für die Mehrort-Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem:

a) an einem ersten Ort der Probennahme (L1),

i) parallel die mit Analyt-Elementen (a_i) beladene Fraktion der Fluid-Probe (F) durch eine Reaktionskammer (Cre) in Form eines zylindrischen monolithischen Multi-Mikroröhrenbündels, in Form einer mobilen Prüfkartusche (Car) mehrfach geleitet wird, gebildet durch

- die Zusammenfassung einer Mehrzahl von n im Wesentlichen Identischen mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k),

- wobei die undurchlässige Seitenfläche (slat) Im Wesentlichen die Form eines Zylinders (Cyre) mit Kartuschendurchmesser (Dc) hat,

b) an einem zweiten Ort der Indikation (L2), (gegebenenfalls zusammengenommen mit dem ersten oder dem dritten)

i) die Fluid-Probe (F) im Inneren des Prüfvolumens (Vep) der Reaktionskammer (Cre) mit

- einer aktiven chemischen und/oder biologischen Verbindung, genannt Rezeptor (R), deren Rezeptor-Elemente (r_j) eine Affinität zu den Analyt-Elementen (a_i) besitzen, um sie zu detektieren,

- und gegebenenfalls mit einer anderen aktiven Verbindung, genannt Indikator (U), gegebenenfalls zusammengefasst mit dem Rezeptor (R), in Kontakt gebracht wird, um von einem elementaren Signal (dE) eine messbare Variable (E) eines physikalischen und/oder chemischen extensiven Zustands bei jedem Auftreten oder gemäß einem bestimmten Gesetz der Wahrscheinlichkeit der Erkennung eines Analyt-Elements (a_i) durch ein Rezeptor-Element (r_j) im Inneren des Prüfvolumens (Vep), zu modifizieren,

c) an einem dritten Ort (L3) zur Messung, unterschiedlich zum ersten,

i) das integrale laterale Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands um die im Wesentlichen zylindrische äußere Seitenfläche (Secm) des Umfangs eines Messkopfes (Cme), der im Wesentlichen zylindrisch und von kleiner Dicke (epcm) ist, angeordnet wird, wobei eine innere zylindrische Messaussparung (Eme) mit einem Durchmesser (Dm) des Messkopfes größer als, aber im Wesentlichen gleich dem Kartuschendurchmesser (Dc) eingearbeitet ist,

ii) die mobile Prüfkartuschen (Car), die die Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multimikroröhrenbündels einschließt, in das Innere der inneren, zylindrischen Messaussparung des Messkopfes (Cme) eingeführt wird,

iii) und schließlich mittels des Integralen lateralen Messwandiersystems (T) eine integrale Messung der Änderungen der Variablen (E) des extensiven Zustands gleichzeitig durch

- die äußere Seitenfläche (Secm) des Messkopfes (Cme),

- die Seitenwand (Cpl) der Prüfkartusche (Car),

- und die undurchlässige Seitenwand (slat) der Reaktionskammer (Cre) durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6 für die Mehrort-Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem an dem ersten Ort der Probennahme (L1) und/oder an dem zweiten Ort der Indikation (L2)

a) aufeinanderfolgend die mobile Prüfkartusche (Car) in das Innere einer Folge von Behältern (51, 52, 53, 54), die unterschiedliche Fluide (55), wie die Fluid-Probe (F) und/oder Reaktionsmittel enthalten, und von denen mindestens eines ein Rezeptor(R) des Analyten (A) ist, eingetaucht wird,

b) und nach jedem Eintauchen in den Behälter (51, 52, 53, 54) eine Fraktion des Fluids (55) in den Behältern (51, 52, 53, 54) angesaugt und durch die Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels mehrfach kanalisiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7 für die Mehrort-Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem an dem ersten Ort der Probennahme (L1) und/oder an dem zweiten Ort der Indikation (L2) und nach jedem Ansaugen eines Fluids im Inneren eines Behälters (51, 52, 53, 54) durch die Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels dieses Fluid (55) der unterschiedlichen mikroröhrenförmigen Kanäle (c_k) in denselben Behälter (51, 52, 53, 54) gefördert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein Sensor der Mehrort-Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A) verwendet wird, wobei dem Sensor

a) einerseits einer undurchlässige Seitenfläche (slat) der Reaktionskammer (Cre) In Form eines monolithischen Multi-Mikroröhrenbündels,

i) die Gesamtform eines Quasi-Zylinders (Cyre) mit Kartuschendurchmesser (Dc),

ii) schwach kegelstumpfförmig, mit einem Scheitelwinkel (tc) gibt,

b) andererseits der zylindrischen inneren Messaussparung (Eme) des Messkopfes (Cme) eine schwach kegelstumpfförmige Form mit Scheitelwinkel (tc) gibt,

c) und schließlich die Reaktionskammer mit kegelstumpfförmigen Multi-Mikroröhren (Cre) in das innere der kegelförmigen inneren Messaussparung (Eme) des Messkopfes (Cme) positioniert wird, um einen engen Kontakt sicherzustellen und:

i) eine Verringerung der Distanz zwischen dem integralen lateralen Messwandlersystem (T) und der Messkammer (Cre),

ii) und eine eventuelle Unterdrucksetzung, um seitliche Leckagen zwischen der Reaktionskammer (Cre) und dem Messkopf (Cme)zu vermeiden, zu ermöglichen.

10. Verfahren nach Anspruch 6 für die Mehrort-Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem:

a) einerseits die mobile Kartusche (Car), die die zylindrische Reaktionskammer (Cre) einschließt, zwischen mindestens einem Ort der Indikation und einem Messort verschoben wird,

b) und andererseits die Reaktionskammer (Cre) vor dem Verschieben mit einem Kennzeichen (Id) beschichtet wird.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 10 für eine Sandwichanalyse für die Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem:

a) eine Vielzahl von Rezeptor-Elementen (r1_m) eines Rezeptors (R1), wie ein Antikörper des Analyten (A), der eine Affinität zu den Analyt-Elementen (a_i) besitzt, um sie zu detektieren, in das Innere der Vielzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) der Reaktionskammer (Cre) eingeführt wird und auf ihren Innenflächen (sep_k) befestigt wird,

b) parallel die Fraktion der Fluid-Probe (F) durch die Vielzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) der Reaktionskammer (Cre) mehrfach kanalisiert wird, damit die Analyt-Elemente (as) mit den Rezeptor-Elementen (r1_m), die an den Innenflächen (sep_k) Immobilisiert sind, in Kontakt kommen und sich an sie binden,

c) parallel durch die Vielzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) der Reaktionskammer (Cre) eine Mehrzahl von Rezeptor-Elementen (r_j) eines Rezeptors (R), wie eines Antikörpers des Analyten (A), der eine Affinität zu den Analyt-Elementen (a_i) besitzt, um sie zu detektieren, mehrfach kanalisiert wird, und die außerdem die Eigenschaft haben, allein oder In Kombination mit einer anderen aktiven Verbidung genannt Indikator (U), die ebenfalls in das Innere des Prüfvolumens (Vep) eingeführt wird, von einem elementaren Signal (dE), eine messbare Variable (E) des extensiven physikalischen und/oder chemischen Zustands bei jedem Auftreten oder gemäß einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsgesetz bei der chemischen Bindung zwischen einem Analyt-Element (a_i) und einem Empfängerelement (r_j) zu modifizieren,

d) ein integrales laterales Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands,

i) vollständig außerhalb der Hüllfläche (Sev) der Reaktionskammer (Cre),

ii) und genau gegenüber der undurchlässigen Seitenfläche (slat) positioniert wird,

e) und schließlich eine integrale Messung (ΔE = Σ_k-1...n Σ_ij(dE)_ijk, d.h. eine Summierung der Änderungen der Variablen (E) des extensiven Zustands mittels des integralen lateralen Messwandlersystems durchgeführt wird, wodurch die Erzeugung des Komplexes Analyt-Element (a_i) = Empfängerelement (r_j) und gegebenenfalls Indikator (U), begleitend für alle Elementarvolumen (vec_k) auf einmal und für alle elementare Signale (dE)_ijk in jeder elementaren Röhre (c_k) auf einmal ausgedrückt wird, dies durch die undurchlässige Seitenwand (slat) hindurch.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 für die Analyse durch Verschiebung für die Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem:

a) in das Innere der Mehrzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) der Reaktionskammer (Cre) eine Mehrzahl von Analog-Elementen (b_m) eines chemischen Analogs (B) des Analyts (A) eingeführt und an ihren Innenflächen (sep_k) befestigt wird,

b) parallel im Inneren der Vielzahl von mlkroröhrenförmigen Kanälen (c_k) der Reaktionskammer (Cre) eine Mehrzahl von Rezeptor-Elementen (r_j) eines Rezeptors (R), wie eines dem Analyten (A) und seinem Analog (B) gemelnsamen Antikörpers, der eine Affinität mit den Analyt-Elementen (a_i) und den Analog-Elementen (b_m) besitzt, um sie zu detektieren, mehrfach kanalisiert wird, und der außerdem die Eigenschaft hat, allein oder in Kombination mit einer anderen aktiven Verbindung, genannt Indikator (U), die gleichfalls in das Innere des Prüfvolumens (Vep) eingeführt wird, von einem elementaren Signal (dE) eine messbare Variable (E) des extensiven physikalischen und/oder chemischen Zustands bei jedem Auftreten oder gemäß einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsgesetz bei der chemischen Bindung zwischen einem Analyt-Element (a_i) oder einem Analog-Element (b_m) und einem Rezeptor-Element (r_j) zu modifizieren, so dass die Rezeptor-Elemente (r_j) sich an die auf den Innenflächen (sep_k) der Reaktionskammer (Cre) immobilisierten Analog-Elemente (b_m) binden,

c) parallel die Fraktion der Fluid-Probe (F) durch die Vielzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) der Reaktionskammer (Cre) mehrfach geleitet wird, derart, dass die Analyt-Elemente (a_i) in Bindungswettbewerb mit den Analog-Elementen (b_m) kommen und einen Teil der auf den Innenflächen (sep_k) der Reaktionskammer (Cre) immobilisierten Empfängerelemente (r_j) verdrängen,

d) ein integrales laterales Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands positioniert wird,

i) insgesamt außerhalb der Hüllfläche (Sev) der Reaktionskammer (Cre),

ii) und streng gegenüber der undurchlässigen Seitenfläche (slat),

e) und schließlich eine integrale Messung mittels des lateralen integralen Messwandlersystems (T) ΔE = Σ_k=1...n Σ_ljm (dE)_ijkm durchgeführt wird, d.h. eine Summierung der Änderungen der Variablen (E) des extensiven Zustands, wobei jedes elementare Signal (dE)_ijkm das Verschwinden der Komplexe Analog-Element (b_m) = Rezeptor-Element (r_j), zusammen für alle Elementarvolumen (ve_ck) auf einmal und für alle elementaren Signale (dE)_ljkm in jeder elementaren Röhre (c_k) auf einmal, dies durch die undurchlässige Seitenfläche (slat) hindurch.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 für die Analyse durch Ersetzen für die Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem:

a) ins Innere der Vielzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) der Reaktionskammer (Cre) eine Mehrzahl von Rezeptor-Elementen (r_j) eines Rezeptors (R), wie eines Antikörpers Ab des Analyten A, der auf den Innenflächen (sep_k) der Reaktionskammer (Cre) immobilisiert wird, eingeführt wird,

b) gleichfalls in das Innere der Vielzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) eine Mehrzahl

i) von Analog-Elementen (b_m) eines chemischen Analogs (B) des Analyten (A) eingeführt wird,

ii) die jedes mit einem Indikator-Element (um) einer anderen aktiven Verbindung, genannt Indikator (U), konjugiert sind und in der Lage sind, von einem elementaren Signal (dE) eine messbare Variable (E) des extensiven physikalischen und/oder chemischen Zustands zu modifizieren,

iii) damit die Analog-Elemente (b_m) und Ihre konjugierten Indikator-Elemente auf den Innenflächen (sep_k) der Reaktionskammer (Cre) In Kontakt mit den Rezeptor-Elementen (r_j) Immobilisiert werden,

c) parallel die Fraktion der Fluid-Probe (F) durch die Vielzahl von mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) mehrfach geleitet wird, derart, dass die Analyt-Elemente (a_i)

i) in Bindungswettbewerb mit den Analog-Elementen (b_m) treten,

ii) den Platz eines Teils der Analog-Elemente (b_m) und ihrer konjugierten Indikator-Elemente (um) einnehmen,

iii) und auf den Innenflächen (sep_k) der Kanäle (c_k) der Reaktionskammer (Cre) immobilisiert werden,

d) ein Integrales laterales Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands,

i) vollständig außerhalb der Hüllfläche (Sev) der Reaktionskammer (Cre),

ii) und strikt gegenüber der undurchlässigen Seitenfläche (slat) positioniert wird,

e) und schließlich eine integrale Messung ΔE = Σ_k=1...n Σ_ljm (dE)_ljkm mittels des integralen lateralen Messwandlersystems (T) durchgeführt wird, d.h., eine Summierung der Änderungen der Variablen (E) des extensiven Zustands, wodurch das Verschwinden der Komplexe Analog-Element (b_m) = Indikator-Element (um) zusammen für alle Elementarvolumen (vec_k) auf einmal und für alle elementaren Signale (dE)_ljkm in jeder elementaren Röhre (c_k) auf einmal, dies durch die undurchlässige Seitenfläche (slat) hindurch, ausgedrückt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13 unter Verwendung eines Festphasenbiosensors (Sen), wobei der Biosensor durch ein Verfahren erhalten wird, das darin besteht, vorab:

a) eine Mehrzahl von ursprünglich voneinander entfernten Röhren (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n), die aus einem schmelzbaren Material (wie Glas) bestehen, aneinander anzunähern und im Wesentlichen parallel anzuordnen,

b) das Bündel (62) der Mehrzahl von Röhren (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n) über einen Behandlungsofen (61) gemäß einer linearen Versorgungsgeschwindigkeit (Va) zu versorgen, um sie zu erweichen,

c) das Bündel (62) der Mehrzahl von Röhren (C₁, C₂, ..., C_k, ..., C_n) bei einer Ziehgeschwindigkeit (Ve) größer als die der Versorgung (Va) stromabwärts zum Ofen (61) zu ziehen,

d) auf diese Weise durch Kontakt und Erweichung ein fortlaufendes monolithisches Verbundbündel (65) von mikroröhrenförmigen Kanälen (c₁, c₂, ..., c_k, ..., c_n) zu bilden,

e) periodisch dieses fortlaufende Verbundbündel mittels eines Schnittmittels (66) zu teilen, um eine Vielzahl von monolithischen Reaktionskammern (Cre) in Form von Multi-Mikroröhrenbündeln (18) zu bilden,

f) chemisch jede monolithische Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels zu behandeln, um in homogener Weise auf der Innenfläche (sep_k) jeder Mikroröhre (c_k) eine Mehrzahl von Rezeptor-Elementen (r_j) einer Rezeptorverbindung (R) oder eine Mehrzahl von Analog-Elementen (b_m) einer Analogverbindung (B), wie ein Antikörper, eine Nukleinsäure abzuscheiden und zu befestigen.

15. Sensor (Sen) zur Ermittlung der Konzentration von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyts (A), die in einer Fluid-Probe (F) vorhanden sind, die ursprünglich in einem Probenvolumen (vec) enthalten ist, wobei dieser Sensor ausgebildet wird durch:

a) eine Reaktionskammer (Cre), die innen ein Prüfvolumen (Vep) realisiert,

i) in dessen Innerem eine Fraktion der Fluid-Probe (F) kanalisiert wird,

ii) die von einer Reaktionshüllfläche (Sev) umschrieben wird, die gebildet ist aus:

- einer durchlässigen, stromaufwärts gelegenen Stirnfläche (sfam),

- einer durchlässigen, stromabwärts gelegenen Stirnfläche (sfav), die entgegengesetzt zur durchlässigen, stromaufwärts gelegenen Stirnfläche (sfam) liegt,

- und einer undurchlässigen im Wesentlichen zylindrischen Seitenfläche (slat), die an ihren zwei Enden mit den Umfängen der zwei genannten stromaufwärts (sfam) und stromabwärts (sfav) gelegenen Flächen verbunden ist;

b) mindestens eine aktive chemische und/oder biologische Verbindung, genannt Rezeptor (R), die in Kontakt mit der Fluid-Probe (F) im Inneren des Prüfvolumens (Vep) gebracht wird,

i) deren Rezeptor-Elemente (r_j) eine Affinität zu den Analyt-Elementen (a_i) besitzen, um sie zu detektieren,

ii) und die darüber hinaus die Eigenschaft hat, allein oder in Kombination mit einer anderen aktiven Verbindung, genannt Indikator (U), die gleichfalls in das Innere des Prüfvolumens (Vep) eingeführt wird, von einem elementaren Signal (dE) eine messbare Variable (E) eines extensiven physikalischen und/oder chemischen Zustands bei jedem Auftreten oder nach einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsgesetz bei einem Ereignis des Erkennens eines Analyt-Elements (a_i) durch ein Rezeptor-Element (r_j) zu modifizieren,

c) ein Messwandlersystem (T) der Variablen (E) des extensiven Zustands, um das Vorhandensein von Analyt-Elementen (a_i) in der Fluid-Probe (F) zu quantifizieren;

wobei dieser Sensor (Sen) dadurch gekennzeichnet ist, dass in Kombination:

d) einerseits seine Reaktionskammer (Cre) ein Multi-Mikroröhrenbündel ist, das durch die Zusammenfassung einer Vielzahl von zylindrischen mikroröhrenförmigen Kanälen gleiche Längen (I) besteht, die im Wesentlichen parallel und mehrfach anliegend angeordnet sind, um eine dichte Vielzahl von elementaren, konvexen, getrennten, benachbarten Volumen (vec₁, vec₂, .., vec_k, ..., vec_n) zu begrenzen, die an ihren zwei Enden (ee_k, es_k) offen sind und deren Verbund das gesamte nichtkonvexe Prüfvolumen (Vep) bildet, wobei dieses nichtkonvexe gesamte Prüfvolumen (Vep) von der Reaktionshüllfläche (Sev) umschrieben wird, deren durchlässige stromaufwärts (sfam) und stromabwärts (sfav) gelegenen Stirnflächen direkt an den Eintritts- und Austrittsquerschnitten(se_k, ss_k) der mikroröhrenförmigen Kanäle (c_k) liegen;

e) und andererseits sein Wandlersystem (T), genannt der integralen lateralen Messung der Variablen (E) des extensiven Zustands,

i) vollständig

- außerhalb der Hüllfläche (Sev) der Reaktionskammer (Cre),

- und strikt der undurchlässigen Seitenfläche (slat) gegenüber,

angeordnet ist,

ii) und eine integrale Messung ΔE = Σ_k-₁..._n 2₁) (dE)_IJk, d.h. eine Summierung der Änderungen der Variablen (E) des extensiven Zustands liefert, zusammen für alle Elementarvolumen (vec_k) auf einmal und für alle elementaren Signale (dE)_ljk in jedem mikroröhrenförmigen Kanal (c_k) auf einmal, dies durch die undurchlässige Seitenfläche (slat) hindurch,

um global das Vorhandensein der Analyt-Elemente (a_i) in der Fluid-Probe (F) in allen mikroröhrenförmigen Kanälen (c_k) auf einmal zu quantifizieren.

16. Immun-magnetischer Sensor (Sen) nach Anspruch 15, gemäß dem:

a) eine Fraktion zumindest der Rezeptor-Elemente (r_j) mit IndikatorElementen (u_j) einer anderen aktiven Verbindung, genannte Indikator (U), kombiniert ist, um von einem elementaren Signal (dE) eine messbare Variable (E) des extensiven physikalischen und/oder chemischen Zustands bei jedem Auftreten oder gemäß einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsgesetz bei dem Erkennen eines Analyt-Elements (a_i) durch ein Rezeptor-Element (r_j) zu modifizieren,

b) ein Messwandlersystem (T) für die variable (E) des extensiven Zustands, um das Vorhandensein von Analyt-Elementen (a_i) in der Fluid-Probe (F) zu quantifizieren, umfassend

i) einen Sender (11), der ein Magnetfeld (H) erzeugt,

ii) einen Empfänger (13) eines Magnetfeldes (H), der an eine Vorrichtung (12) zur Analyse eines Sekundärstroms angeschlossen ist,

wobei dieser Sensor (Sen) dadurch gekennzeichnet ist, dass in Kombination:

c) einerseits die Indikator-Elemente (u_j) von super-paramagnetischen Partikeln und insbesondere von super-paramagnetischen Mikrokugeln (sp_j) gebildet sind,

d) und andererseits der Sender (11) und Empfänger (13) des Magnetfeldes (H)

i) vollständig außerhalb der Hüllfläche (Sev) der Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels,

ii) und strikt der undurchlässigen Seitenfläche (slat) gegenüber angeordnet sind.

17. Immun-magnetischer Sensor (Sen) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass

a) sein Magnetfeldsender (11) als eine Primärwicklung (71) von Spulen (74) ausgebildet ist, die an eine Primärstromquelle (72) angeschlossen ist,

b) sein Magnetfeldempfänger (13) als eine Sekundärwicklung (73) von Spulen (74) ausgebildet ist, die an eine Vorrichtung (12) zur Analyse des Sekundärstroms angeschlossen ist,

c) die Primärwicklung (71) und die Sekundärwicklung (73) der Spulen (74) die undurchlässige Seitenfläche (slat) der Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels umgeben.

18. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass seine Reaktionskammer (Cre) in Form eines monolithischen zylindrischen Multi-Mikroröhrenbündels (18) mit einem Schutzfutteral (19) umhüllt ist, um eine mobile Prüfkartusche (Car) zu bilden.

19. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner Reaktionskammer (Cre) zylindrisch Ist.

20. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner Reaktionskammer (Cre) konisch ist.

21. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner Reaktionskammer (Cre) über die Reaktionskammer (Cre) überformt ist.

22. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner Reaktionskammer (Cre) Innen ein Schleusenreservoir (21) stromabwärts zur Reaktionskammer (Cre) aufnimmt.

23. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner Reaktionskammer (Cre) mit einem seitlichen Dichtungselement ausgerüstet ist.

24. Sensor (Sen) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner Reaktionskammer (Cre) mit einem seitlichen Dichtungselement ausgerüstet ist, das von einer ringförmigen Dichtlippe (20) gebildet wird, die direkt an der stromaufwärts gelegenen äußeren Fläche (22) oder der stromabwärts gelegenen äußeren Fläche (26) der Prüfkartusche (Car) angeformt ist.

25. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner Reaktionskammer (Cre) mit einem Loch (25) zur Aufnahme von Luft ausgerüstet ist, das an der stromabwärts gelegenen äußeren Fläche (26) der Kartusche (Cre) eingearbeitet ist.

26. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Probennahmennadel (39) in abgedichteter Weise und lösbar an dem Schutzfutteral (19) der Reaktionskammer (Cre) gegenüberliegend zur stromaufwärts gelegenen Fläche (22) der Kartusche (Cre) angebracht ist, die auf der Seite der stromaufwärts gelegenen durchlässigen Stirnfläche (sfam) der Reaktionskammer (Cre) liegt.

27. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) der Reaktionskammer (Cre) verlängert ist:

a) stromaufwärts zur stromaufwärts gelegenen äußeren Fläche (22), die an der Seite der stromaufwärts gelegenen durchlässigen Stirnfläche (sfam) der multi-mikroröhrenförmigen Reaktionskammer (Cre) liegt,

b) in Form eines Probennahmekonus (80), der mit einer Probennahmeaussparung (81) an seinem Ende (82) versehen ist.

28. Sensor (Sen) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzfutteral (19) seiner multi-mikroröhrenförmigen Reaktionskammer (Cre) seitlich mit einem Identifikationsetikett (83) bedeckt ist.

29. Sensor (Sen) nach Anspruch 15 zur Ermittlung der Konzentration einer Analytgruppe (A₁, A₂, A₃, ..., A_p, ...), die in einer Fluid-Probe (F) vorhanden ist, die ursprünglich in einem Probevolumen (Vec) aufgenommen ist, wobei dieser Sensor gebildet wird aus:

a) einem mehrstufigen Reaktionsrohr (90), in dessen Innerem eine Fraktion der Fluid-Probe (F) kanalisiert wird,

b) eine Vielzahl von Reaktionskammern (Cre₁, Cre₂, Cre₃, ..., Cre_p, ...) mit im Wesentlichen gleichen Querschnitten (SCre_p), die koaxial in einer Kette in seitlich abgedichteter Weise im Inneren des Reaktionsrohrs (19) angeordnet sind,

c) mindestens eine Vielzahl von aktiven Verbindungen, genannt Rezeptoren (R₁, R₂, R₃, ..., R_p, ...), die in Kontakt mit der Fluid-Probe (F) im Inneren der Prüfvolumen (Vep_p) gebracht werden,

i) wobei die Rezeptor-Elemente (r_pj) eine Affinität zu den Analyt-Elementen (a_pi) mindestens eines Analyten (A_p) besitzen, um sie zu detektieren,

ii) und die darüber hinaus die Eigenschaft haben, allein oder in Kombination mit einer anderen aktiven Verbindung, genannt Indikator (U), die gleichfalls in das Innere des Prüfvolumens (Vep) eingeführt wird, von einem elementaren Signal (dE) eine messbare Variable (E) eines extensiven physikalischen und/oder chemischen Zustands bei jedem Auftreten oder nach einem bestimmten Wahrscheinlichkeitsgesetz bei einem Ereignis des Erkennens eines Analyt-Elements (a_pi) durch ein Rezeptor-Element (r_pj) zu modifizieren,

d) eine Mehrzahl von Wandlersystemen (T₁, T₂, T₃, ..., T_p, ...), genannt zur Integralen lateralen Messung der Variablen (E) des extensiven Zustands, wobei jedes umfasst

i) mindestens einen physikalischen Messempfänger (Rmp₁, Rmp₂, Rmp₃, ..., Rmp_p, ...), wie insbesondere einen Empfänger (13) eines Magnetfeldes

ii) wobei jeder physikalische Messempfänger (Rmp_p) das mehrstufige Reaktionsrohr (90) direkt an einer entsprechenden Reaktionskammer (Cre_p) einfasst,

e) ein Versorgungssystem einer Vielzahl von Rezeptorreaktionsmitteln (R₁, R₂, R₃, ..., R_p, ...), die spezifisch für die Analyten (A₁, A₂, A₃, .., A_p, ...) sind;

wobei dieser Multi-Analytsensor (Sen) dadurch gekennzeichnet ist, dass in Kombination:

f) einerseits mindestens zwei Reaktionskammern (Cre_p) von einem Multimikroröhrenbündel (18) gebildet wird, das durch den Verbund einer Vielzahl von zylindrischen mikroröhrenförmigen Kanälen (c_p1, c_p2, ..., c_pk, ..., c_pn) gebildet wird,

g) und andererseits mindestens zwei laterale integrale Messwandlersysteme (T₁, T₂, T₃, ..., T_p, ...) der Variablen (E) des extensiven Zustands

i) vollständig

- außerhalb der Reaktionshüllfläche (Sev_p) der entsprechenden Reaktionskammer (Cre_p)

- und strikt der entsprechenden undurchlässigen Seitenfläche (slat_p) gegenüber angeordnet sind,

ii) und eine integrale Messung ΔE_p = Σ_k=1...n Σ_ij (dE)_ljpk durchführen, d.h. eine Summierung der Änderungen der Variablen (E) des extensiven Zustands zusammen für alle Elementarvolumen (vec_pk) auf einmal und für alle elementaren Signale (dE)_ljpk in jedem elementaren Kanal (c_pk) auf einmal, dies durch die undurchlässige Seitenfläche (slat_p) der entsprechenden Reaktionskammer (Cre_p) hindurch.

30. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, außerdem mit einer mobilen Vorrichtung zur Probennahme (100) über eine mobile Prüfkartusche (Car) von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A), d.h. von löslichen chemischen Einheiten oder lebenden oder toten Mikroorganismen oder Teilen von Mikroorganismen, die in der Fluid-Probe (F) enthalten sind, umfassend die Kombination zwischen:

a) einem Probennahmekopf (102), der eine innere Probennahmeaussparung (103) in einer Zylinderumdrehung- oder Kegelstumpfumdrehung-Form zur Verfügung stellt,

b) einer mobile Kartusche (Car)

i) in einer Zylinderumdrehung- oder Kegelstumpfumdrehung-Form, komplementär zu der der inneren Probennahmeaussparung (103),

ii) die innen eine Reaktionskammer (Cre) in Form eines monolithischen Multi-Mikroröhrenbündels (18) einschließt,

iii) die in mobiler Weise in die innere Probennahmeaussparung (103) des Probennahmenkopfes (102) eingeführt ist,

iv) und seitlich dicht in Bezug auf die Wand (104) der inneren Probennahmeaussparung (103) ausgebildet ist,

c) einem Mittel (105) zum Halten der mobilen Kartusche (Car) in dem Probennahmekopf (102),

d) einem Mittel (106) zum Abdichten des Probennahmekopfes (102) nach der Einführung der mobilen Kartusche (Car) in das Innere,

i) wobei das Dichtmittel (106) gegebenenfalls mit dem Haltemittel (105) übereinstimmt,

ii) wobei nach Aktivierung mindestens zwei Öffnungen (111, 112) in den Probennahmekopf (102):

- eine stromaufwärts liegende Öffnung (111) zur Probennahme der Fluid-Probe (F),

- und eine stromabwärts gelegene Öffnung (112) eingebracht werden,

e) und einer Pumpe (115) zur Bewegung der Reaktionsmittel und der Fluid-Probe (F), die an die eine oder die andere der stromaufwärts oder stromabwärts gelegenen Öffnungen (111, 112) zur Probennahme angeschlossen ist.

31. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, der außerdem mit einer mobilen Vorrichtung (121) zur Probennahme und Indikation durch eine mobile Prüfkartusche (Car) nach Anspruch 30 versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem mindestens einen Behälter (122) für chemische und/oder biologische Reaktionsmittel und insbesondere für den Rezeptor (R) umfasst, der an die eine oder die andere der:

a) stromaufwärts liegenden Probennahmeöffnung (111),

b) und/oder stromabwärts liegende Öffnung (112),

des Probennahmekopfes (102) angeschlossen ist,

c) und wobei die Pumpe (115) zur Bewegung der Fluide zwischen der Öffnung (111 oder 112) und dem Behälter (122) der Reaktionsmittel liegt.

32. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, der außerdem mit einer unabhängigen Vorrichtung zur Indikation nach der Probennahme (131) über die mobile Prüfkartusche von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A) versehen ist, die in einer Fluid-Probe (F) vorhanden sind, umfassend die Kombination zwischen:

a) einem Indikatorkopf, der eine innere Indikatoraussparung in einer Zylinderumdrehung-oder Kegelstumpfumdrehung-Form zur Verfügung stellt,

b) einer mobile Kartusche (Car)

i) In einer Zylinderumdrehung-oder Kegelstumpfumdrehung-Form, komplementär zu der der inneren Indikatoraussparung,

ii) wobei innen liegend eine Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multi-Mikrorohrbündels eingeschlossen ist,

iii) die in mobiler Weise in die innere Indikatoraussparung des Indikatorkopfes eingeführt ist,

iv) und seitlich dicht in Bezug auf die Wand der inneren Indikatoraussparung ausgebildet ist,

c) einem Mittel zum Halten der mobilen Kartusche (Car) in dem Indikatorkopf,

d) einem Mittel zum Abdichten des Indikatorkopfes nach der Einführung der mobilen Kartusche (Car) in das Innere der Indikatoraussparung,

i) wobei das Dichtmittel gegebenenfalls mit dem Haltemittel übereinstimmt,

ii) wobei nach Aktivierung mindestens zwei Öffnungen in den Indikatorkopf:

- eine stromaufwärts liegende Öffnung zur Einführung von Reaktionsmittel,

- und eine stromabwärts gelegene Öffnung

eingebracht werden,

und einer Pumpe zur Bewegung der Reaktionsmittel und der Fluid-Probe (F), die an die eine oder die andere der stromaufwärts oder stromabwärts gelegenen Öffnungen zur Einführung von Reaktionsmittel angeschlossen ist.

33. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, der außerdem mit einer unabhängigen Messvorrichtung nach der Probennahme (151) über die mobile Prüfkartusche (Car) von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyten (A) versehen ist, die in einer Fluid-Probe (F) vorhanden sind, umfassend die Kombination zwischen:

a) einem Wandlerkopf (Cme), der eine innere Messaussparung (Eme) in einer Zylinderumdrehung- oder Kegelstumpfumdrehung-Form zur Verfügung stellt,

b) eine mobile Kartusche (Car)

i) in einer Zylinder- oder Kegelstumpfumdrehungsform, komplementär zu der der inneren Messaussparung (Eme),

ii) wobei innen liegend eine Reaktionskammer (Cre) in Form eines Multi-Mikrorohrbündels (18) eingeschlossen ist,

iii) die in mobiler Weise in die Innere Messaussparung (Eme) des Wandlerkopfes eingeführt ist,

v) und seitlich dicht in Bezug auf die Wand (154) der inneren Messaussparung (Eme) ausgebildet ist,

c) ein Mittel zum Halten der mobilen Kartusche (Car) in dem Wandlerkopf (Cme),

d) und ein integrales laterales Messwandlersystem der Variablen (E) des extensiven Zustandes (E), das mindestens einen physikalischen Messempfänger, wie insbesondere einen Empfänger (13) eines Magnetfeldes, umfasst, der an den Messkopf gebunden ist und vollständig

i) außerhalb der inneren Messaussparung (Eme),

ii) und strikt gegenüber der inneren Messaussparung (Eme) liegt.

34. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, der außerdem eine unabhängige Vorrichtung (160) zur Indikation und Messung nach der Probennahme durch die mobile Prüfkartusche (Car) von Analyt-Elementen (a_i) eines Analyts (A), die in einer Fluid-Probe (F) enthalten sind, aufweist, nach Anspruch 33, umfassend außerdem in Kombination

a) ein Mittel (156) zum Abdichten des Kopfes nach der Einführung der mobilen Kartusche (Car) in das Innere,

i) wobei das Dichtmittel (156) gegebenenfalls mit dem Haltemittel (155) übereinstimmt,

ii) wobei nach Aktivierung mindestens zwei Öffnungen in den Probennahmekopf:

- eine stromaufwärts liegende Versorgungsöffnung (161),

- und eine stromabwärts gelegene Öffnung (162)

eingebracht werden,

und eine Pumpe (165) zur Bewegung von Fluid-Proben und/oder Reaktionsmitteln, die an die eine oder die andere der stromaufwärts oder stromabwärts gelegenen Öffnungen zur Probennahme angeschlossen ist.

35. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, der außerdem mit einer sequentiellen vollautomatisierten Analysevorrichtung (171) durch mobile Prüfkartuschen (Car) versehen ist, der in Kombination gebildet wird durch:

a) einem starren Kartuschenträger (172), der eine Vielzahl von Köpfen (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) umfasst, die voneinander mit konstanter Schrittweite (p) angeordnet sind,

b) einem Mittel zur periodischen Verschiebung des Kartuschenträgers (172) mit einem Abstand (p') gleich der konstanten Schrittweite (p), so dass die Mehrzahl von Köpfen (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) periodisch gleichzeitig gegenüber einer selben Mehrzahl von Haltepunkten (181_a, 181_b, 181_c, ...) verschoben wird,

c) eine Mehrzahl von mobilen Prüfkartuschen (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...)

i) die innen eine Reaktionskammer (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels (18) einschließen,

ii) und in das Innere der Mehrzahl von Köpfen (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) eingefügt sind,

d) und mindestens eine Vorrichtung(en) zur Einspritzung von Proben-(201_a, 201_b, 201_c, ...) und/oder Reaktionsflüssigkeit, die gegenüberliegend zu einem Haltepunkt(en) (181_a, 181_b, 181_c, ...) liegt.

36. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, der außerdem mit einer sequenziellen vollautomatisierten Analysevorrichtung (171) durch mobile Prüfkartuschen (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...) mit Reaktionskammern (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels (18) nach Anspruch 35 versehen ist, wobei diese Vorrichtung (171) dadurch gekennzeichnet ist, dass außerdem:

a) ihr starrer Kartuschenträger (172) in Form eines Karussells (182) ausgebildet ist,

b) die Mehrzahl von Köpfen (173_a, 173_b, 173_c, 173_d, ...) auf dem Umfang des Karussells (182) positioniert ist und die Köpfe durch einen gleichen Scheitelwinkel (α) getrennt sind,

c) das Mittel zur periodischen Verschiebung die periodische Drehung des Karussells (182) um einen Winkel (α) sicherstellt.

37. Sensor (Sen) nach Anspruch 15, der außerdem mit einer sequenziellen vollautomatisierten Analysevorrichtung (171) durch mobile Prüfkartuschen (Car_a, Car_b, Car_c, Car_d, ...) mit Reaktionskammern (Cre_a, Cre_b, Cre_c, Cre_d, ...) in Form eines Multi-Mikroröhrenbündels (18) nach Anspruch 35 versehen ist, wobei diese Vorrichtung (171) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie außerdem ein Wandlersystem (T), genannt der integralen lateralen Messung der Variablen (E) des extensiven Zustands umfasst, das mindestens einen physikalischen Messempfänger (wie Insbesondere einen Empfänger eines Magnetfeldes (13)) umfasst,

a) der an einem Haltepunkt (181_a 181_b, 181_c, ...) positioniert ist,

b) periodisch senkrecht zur Bewegung des Kartuschenträgers (172) beweglich ist,

c) und der periodisch die Prüfkartusche (Car_d), die gegenüber von ihm am Haltepunkt liegt, einfasst, Indem er die Außenfläche der Prüfkartusche (Car_d) eng umgibt.

Dessins