FR3148721A1 - Dispositif d’extraction de plasma et procede associe - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF D’EXTRACTION DE PLASMA ET PROCEDE ASSOCIE
L’invention concerne un dispositif d’extraction (100) de plasma à partir d’un échantillon de sang, le dispositif comportant une membrane (12) configurée pour extraire le plasma de l’échantillon de sang, la membrane comportant une surface supérieure agencée pour recevoir l’échantillon de sang et une surface inférieure, un capillaire (13) comportant une entrée agencée en regard de la surface inférieure de la membrane pour recevoir le plasma, et une sortie ouverte vers un extérieur du dispositif d’extraction, le capillaire étant configuré pour transporter le plasma depuis l’entrée jusqu’à la sortie selon une trajectoire, un organe d’éjection (18) actionnable par un opérateur et configuré pour éjecter un volume de plasma situé dans le capillaire par la sortie lorsque ledit organe d’éjection est actionné, le dispositif d’extraction comportant en outre une jonction en T (14) à laquelle l’organe d’éjection est raccordé, perpendiculairement au capillaire, le volume de plasma étant compris entre la jonction en T et la sortie.
Figure de l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif d’extraction de plasma à partir d’un échantillon de sang. L’invention concerne également une méthode d’extraction du plasma à l’aide d’un tel dispositif.
Le sang total est composé à environ 55 % de plasma et à 45 % de cellules telles que les globules rouges, les globules blancs ou les plaquettes. Le plasma est utilisé dans de nombreuses applications afin de mesurer des marqueurs biologiques spécifiques tels que le taux de glucose ou l’hématocrite.
A cet effet, la séparation du plasma est une étape critique. En effet, la séparation doit être le plus efficace possible pour limiter au maximum la présence de cellules restant dans le plasma et également pour limiter les débris de lyse cellulaire. En effet, ces éléments peuvent influencer la mesure des différents marqueurs biologiques.
De manière classique, le plasma est extrait du sang par centrifugation. La centrifugation est un procédé de séparation des composés d'un mélange en fonction de leur différence de densité en les soumettant à une force centrifuge. Ainsi, après centrifugation, le plasma reste en surface, tandis que les cellules migrent vers le bas. Le plasma est ensuite prélevé à l'aide d'une pipette, mais une petite quantité près de la limite entre la couche de plasma et la couche de cellules est laissée par précaution. Enlever tout le plasma présente le risque de perturber la couche de cellules, ce qui affecte les processus ultérieurs.
Cependant, les centrifugeuses sont des dispositifs complexes, volumineux et couteux.
Alternativement, il est possible de séparer le plasma du sang total par décantation, mais cette méthode est très longue à mettre en œuvre avant d’obtenir un résultat satisfaisant.
En outre, ces solutions nécessitent des quantités importantes de sang pour être efficaces, elles ne sont donc pas adaptées à une utilisation quotidienne, comme par exemple pour les personnes diabétiques, qui doivent tester leur glycémie plusieurs fois par jour.
Ainsi, le problème que se propose de résoudre l’invention est de fournir un dispositif plus simple et moins couteux permettant une utilisation quotidienne, ne nécessitant pas d’expertise médicale particulière.
L’invention résout ce problème en proposant un dispositif d’extraction de plasma à partir d’un échantillon de sang, le dispositif comportant :
- une membrane configurée pour extraire le plasma de l’échantillon de sang, la membrane comportant une surface supérieure agencée pour recevoir l’échantillon de sang et une surface inférieure,
- un capillaire comportant :
une entrée agencée en regard de la surface inférieure de la membrane pour recevoir le plasma, et
une sortie ouverte vers un extérieur du dispositif d’extraction,
le capillaire étant configuré pour transporter le plasma depuis l’entrée jusqu’à la sortie selon une trajectoire,
- un organe d’éjection actionnable par un opérateur et configuré pour éjecter un volume de plasma situé dans le capillaire par la sortie lorsque ledit organe d’éjection est actionné,
le dispositif d’extraction comportant en outre une jonction en T à laquelle l’organe d’éjection est raccordé, perpendiculairement au capillaire, le volume de plasma étant compris entre la jonction en T et la sortie.
- une membrane configurée pour extraire le plasma de l’échantillon de sang, la membrane comportant une surface supérieure agencée pour recevoir l’échantillon de sang et une surface inférieure,
- un capillaire comportant :
une entrée agencée en regard de la surface inférieure de la membrane pour recevoir le plasma, et
une sortie ouverte vers un extérieur du dispositif d’extraction,
le capillaire étant configuré pour transporter le plasma depuis l’entrée jusqu’à la sortie selon une trajectoire,
- un organe d’éjection actionnable par un opérateur et configuré pour éjecter un volume de plasma situé dans le capillaire par la sortie lorsque ledit organe d’éjection est actionné,
le dispositif d’extraction comportant en outre une jonction en T à laquelle l’organe d’éjection est raccordé, perpendiculairement au capillaire, le volume de plasma étant compris entre la jonction en T et la sortie.
Autrement formulé, l’invention concerne un dispositif permettant à la fois de séparer le plasma du sang total par filtration grâce à la membrane, mais également de délivrer un volume prédéterminé de plasma nécessaire pour réaliser un test d’un marqueur biologique. L’invention est particulièrement adaptée pour filtrer et délivrer de faibles volumes. Typiquement, le volume de sang déposé sur la membrane est compris entre 50µL et 100µL et le volume de plasma éjecté en sortie du dispositif peut varier entre 5µL et 15µL. Le volume de plasma effectivement éjecté en sortie par le dispositif présente avantageusement une variabilité inférieure à 2% du volume de plasma désiré.
En outre, le dispositif peut avantageusement être utilisé par une personne non qualifiée comme le patient lui-même. En effet, l’éjection de la quantité prédéterminée de plasma ne nécessite qu’une simple pression sur l’organe d’éjection pour que le même volume soit systématiquement éjecté.
De manière avantageuse, le dispositif peut être conçu de sorte à limiter la durée entre le dépôt de sang total sur la membrane et le moment où il est possible d’éjecter le volume désiré de plasma.
A cet effet, selon un premier mode de réalisation, la membrane comporte un bord avant et un bord arrière, la membrane étant inclinée d’un angle compris entre 5° et 10° depuis le bord avant vers le bord arrière par rapport à un plan longitudinal du capillaire.
L’inclinaison de la membrane permet avantageusement d’augmenter la vitesse de filtration du sang total en maximisant l’effet de capillarité.
Selon un autre mode de réalisation, le capillaire est réalisé dans un matériau présentant un angle de mouillage inférieure à 60°, préférablement inférieure à 57° avec le plasma.
Selon l’invention, l’ange de mouillage correspond à l’angle défini entre une droite appartenant la surface du matériau et une tangente passant par le point d’intersection entre la surface du matériau et une goutte de plasma déposée sur la surface du matériau, et qui intersecte la surface de la goutte. Un angle de mouillage inférieure à 60° permet avantageusement de maximiser la vitesse d’écoulement du plasma dans le capillaire afin qu’il remplisse le plus rapidement possible la portion du capillaire calibrée pour éjecter le volume de plasma désiré, c’est-à-dire la portion du capillaire située entre la jonction en T et la sortie.
Selon un autre mode de réalisation, le capillaire présente une hauteur définie entre l’entrée et la sortie inférieure à 150µm. En effet, il a été constaté qu’une hauteur de capillaire plus importante tend à diminuer la vitesse d’écoulement du plasma dans le capillaire.
En pratique, une combinaison de ces modes de réalisation permet à l’utilisateur de pouvoir éjecter le plasma au bout d’une durée comprise entre 1 et 5 minutes après le dépôt du sang sur la membrane.
Avantageusement, la sortie est configurée pour être positionnée au contact direct avec une surface absorbante, telle que par exemple une surface de réception d’un dispositif pour tester un marqueur biologique. En effet, il a été remarqué que sans contact direct, le plasma tend à rester attaché à la sortie du dispositif d’extraction de plasma, ce qui entraine une augmentation de la variabilité du volume de plasma délivré et par conséquent une répétabilité moindre.
En pratique, l’organe d’éjection est configuré pour fournir un volume de fluide dans le capillaire au niveau de la jonction en T. Ce volume de fluide permet d’induire un mouvement vers la sortie du volume de plasma situé entre la jonction T et la sortie. Le volume de fluide fournit est adapté à la quantité de plasma à éjecter. Avantageusement, le volume de fluide est au moins trois fois supérieur au volume de plasma.
Selon un mode de réalisation, le fluide fourni par l’organe d’éjection est de l’air.
De plus, selon un autre mode de réalisation, l’organe d’éjection est un élément déformable élastiquement, actionnable au doigt.
En pratique, la jonction en T présente un volume inférieur à 0,2% du volume de plasma. Cette géométrie de la jonction en T permet de limiter la variabilité du volume de plasma éjecté. En effet, le volume de plasma contenu dans la jonction en T présente un risque de resté bloqué dans la jonction en T ou de remonter en direction de la membrane. En limitant le volume de la jonction en T, on limite ainsi ces risques.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif d’extraction dans lequel le capillaire présente un fond de capillaire, deux surfaces latérales de capillaire s’étendant en regard l’une de l’autre depuis le fond de capillaire et une surface supérieure de capillaire s’étendant entre les surfaces latérales de capillaire en regard du fond de capillaire, et dans lequel l’organe d’éjection comprend un élément d’actionnement et un canal présentant un fond de canal, deux surfaces latérales de canal s’étendant en regard l’une de l’autre depuis le fond de canal et une surface supérieure de canal s’étendant entre les surfaces latérales de canal en regard du fond de canal, le dispositif d’extraction étant constitué d’au moins :
- une couche support comportant le fond de capillaire et le fond de canal,
- une première couche superposée à la couche support et comportant les surfaces latérales de capillaire et les surfaces latérales de canal,
- une deuxième couche superposée à la première couche et comportant les surfaces supérieures de capillaire et de canal, un premier emplacement configuré pour recevoir la membrane et un deuxième emplacement configuré pour recevoir pour l’élément d’actionnement de l’organe d’éjection.
- une couche support comportant le fond de capillaire et le fond de canal,
- une première couche superposée à la couche support et comportant les surfaces latérales de capillaire et les surfaces latérales de canal,
- une deuxième couche superposée à la première couche et comportant les surfaces supérieures de capillaire et de canal, un premier emplacement configuré pour recevoir la membrane et un deuxième emplacement configuré pour recevoir pour l’élément d’actionnement de l’organe d’éjection.
La présente divulgation propose également un procédé de fabrication d’un dispositif d’extraction tel que défini dans ce dernier mode de réalisation particulier, le procédé de fabrication prévoyant de :
- superposer et solidariser la première couche à la couche support,
- superposer et solidariser la deuxième couche à la première couche,
- positionner la membrane dans le premier emplacement de la deuxième couche, et l’élément d’actionnement de l’organe d’éjection dans le deuxième emplacement de la deuxième couche.
- superposer et solidariser la première couche à la couche support,
- superposer et solidariser la deuxième couche à la première couche,
- positionner la membrane dans le premier emplacement de la deuxième couche, et l’élément d’actionnement de l’organe d’éjection dans le deuxième emplacement de la deuxième couche.
Selon un autre aspect, l’invention concerne une méthode d’extraction du plasma à partir d’un échantillon de sang via un dispositif tel que décrit ci-dessus, la méthode comportant les étapes de :
- déposer un échantillon de sang sur la membrane de sorte à obtenir du plasma dans le capillaire, et
- actionner l’organe d’éjection pour éjecter un volume de plasma situé dans le capillaire par la sortie lorsque ledit organe d’éjection est actionné, le volume de plasma étant compris entre la jonction en T et la sortie.
- déposer un échantillon de sang sur la membrane de sorte à obtenir du plasma dans le capillaire, et
- actionner l’organe d’éjection pour éjecter un volume de plasma situé dans le capillaire par la sortie lorsque ledit organe d’éjection est actionné, le volume de plasma étant compris entre la jonction en T et la sortie.
D’autres objets et avantages de l’invention apparaitront à la lecture de la description du mode de réalisation, donnée à titre d’exemple purement illustratif et non limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, dans lesquels :
Comme illustré dans la , le dispositif100d’extraction de plasma se présente sous la forme d’une cartouche11de forme sensiblement parallélépipédique, d’une longueur comprise entre 5 cm et 10 cm, d’une largeur comprise entre 1 cm et 5 cm et d’une épaisseur comprise entre 0.1 cm et 0.5 cm. La cartouche11est réalisée dans un matériau semi-transparent ou transparent de sorte que l’utilisateur puisse évaluer l’état d’avancement de la filtration du plasma et la localisation du plasma filtré. Ainsi, de préférence, la cartouche est réalisée dans un polymère thermoplastique transparent tel que l’acrylique et plus spécifiquement en poly(méthacrylate de méthyle) ou PMMA.
La cartouche11est ainsi configurée pour permettre à l’utilisateur de voir les différents éléments du dispositif100, à savoir la membrane12, destinée à réceptionner un échantillon de sang total et à séparer le plasma des cellules contenues dans l’échantillon de sang total, le capillaire13, destiné à conduire le plasma jusqu’à la sortie17, la jonction en T14localisée sur la longueur du capillaire13et l’organe d’éjection18.
A cet effet, la surface supérieure de la cartouche11présente une ouverture localisée à proximité d’une extrémité supérieure de la cartouche11. Cette ouverture permet d’accéder à la membrane12qui est logée dans l’ouverture. L’ouverture peut être de forme circulaire avec un diamètre compris entre 0.5 cm et 1.5 cm.
La cartouche11présente également une ouverture au niveau du bord latéral de l’extrémité opposée à celle présentant la membrane12. C’est par cette ouverture que débouche le capillaire13.
Par transparence, il est possible d’observer le capillaire13qui est ménagé dans le corps de la cartouche11. Il est notamment possible d’observer le remplissage du capillaire13par le plasma.
Il est également possible d’observer la jonction en T14et la connexion fluidique qui relie le capillaire13à l’organe d’éjection18.
La membrane12selon l’invention présente une surface supérieure et une surface inférieure.
L’échantillon de sang total est appliqué sur la surface supérieure. Le sang migre à travers la membrane12depuis la surface supérieure jusqu’à la surface inférieure à travers des pores configurés pour bloquer les éléments solides contenus dans le sang tels que les globules rouges, les globules blancs, les plaquettes, sans briser la membrane cellulaire.
De préférence, la membrane12présente une épaisseur totale comprise entre 245µm et 315µm, préférablement entre 260µm et 300µm. La membrane12présente un gradient de porosité depuis la surface supérieure vers la surface inférieure. Autrement formulée, la tailles de pores de la membrane12diminue depuis la surface supérieure vers la surface inférieure. Typiquement, les pores au niveau de la surface supérieure présentent un diamètre compris entre 30µm et 40µm, avantageusement 35µm, tandis que les pores au niveau de la surface inférieure présentent un diamètre compris entre 2µm et 3µm, typiquement 2,5µm.
La membrane12est de préférence réalisée dans un matériau hydrophile, de préférence un polymère hydrophile ne présentant pas d’affinités avec les protéines. La membrane12peut avantageusement piéger jusqu’à 50µL de sang total par cm².
Avantageusement, la membrane est composée de deux sous-membranes hydrophiliques : une membrane asymétrique pour piéger les cellules de sang et une membrane de collecte.
La membrane12se présente préférablement sous la forme d’un disque de diamètre compris entre 0.5 cm et 2 cm, typiquement 1.4 cm. Alternativement, la membrane12peut prendre tout autre forme, telle qu’une forme polygonale, carrée ou rectangulaire.
La membrane12permet d’obtenir un plasma comprenant une quantité de cellules restantes dans le plasma inférieure à 2% de la quantité initiale de cellules contenues dans l’échantillon de sang total.
De même, la quantité de cellules lysées est inférieure à 2% de la quantité initiale de cellules contenues dans l’échantillon de sang.
Avantageusement, la membrane12comporte un bord avant21et un bord arrière22. La membrane12est positionnée de manière inclinée d’un angle compris entre 5° et 10° depuis le bord avant21vers le bord arrière22par rapport à un plan longitudinal du capillaire13.
Le capillaire13tel qu’illustré sur la s’étend depuis l’entrée31jusqu’à la sortie17. Le tracé du capillaire peut adopter différentes formes, telles qu’un tracé rectiligne ou courbe ou encore une forme de serpentin afin d’optimiser la place occupée par le capillaire13sur la cartouche11.
Le capillaire13peut être formé par un procédé d’enlèvement de matière tel que la gravure, ou par un procédé de dépôt de matière tel que l’impression 3D afin de former les parois du capillaire13, ou encore par moulage dans la cartouche11, puis fermeture par un couvercle transparent.
L’entrée31du capillaire13est positionné de sorte à réceptionner le plasma filtré obtenu au niveau de la surface inférieure de la membrane1 2. Avantageusement, l’entrée31du capillaire13peut être connectée à un réservoir32, illustré sur la , positionné sous la membrane1 2et configuré pour réceptionner le plasma filtré obtenu au niveau de la surface inférieure de la membrane12. Typiquement, le réservoir32peut présenter une forme circulaire de même diamètre que la membrane12et présentant une profondeur comprise entre 100µm et 200µm. Avantageusement, la capacité du réservoir est comprise entre 5µL et 10µL, et de préférence inférieure à 8µL.
Le capillaire13peut présenter une section circulaire ou une section polygonale. Dans le mode de réalisation représenté, le capillaire13présente une section rectangulaire et présente un fond de capillaire, deux surfaces latérales de capillaire s’étendant en regard l’une de l’autre depuis le fond de capillaire et une surface supérieure de capillaire s’étendant entre les surfaces latérales de capillaire en regard du fond de capillaire. Par exemple, le capillaire13a une hauteur, entre le fond de capillaire et la surface supérieure de capillaire comprise entre 100µm et 200µm, de préférence inférieure à150µm. La largeur de la section du capillaire13, entre les surfaces latérales de capillaire, est comprise entre 1mm et 3mm. La longueur de la portion du capillaire13définie entre la jonction en T14et la sortie17est choisie en fonction du volume que l’on souhaite délivrer en sortie. Ce volume peut être compris entre 5µL et 15µL, typiquement 8µL, 10µL, 12µL ou 14µL. Typiquement, la longueur du capillaire13est comprise entre 2cm et 10cm.
Le choix du matériau du capillaire13est également important, car il permet de limiter le temps de trajet du plasma au sein du capillaire13. Ainsi, le capillaire13est de préférence réalisé dans un matériau présentant un angle de mouillage inférieure à 60°, préférablement inférieure à 57° avec le plasma. Typiquement, un matériau tel que l’acrylique peut être utilisé pour les parois du capillaire13.
La sortie17du capillaire peut prendre plusieurs aspects. De manière générale, la forme de la sortie17est choisie de sorte à permettre un contact entre le plasma contenu dans le capillaire13avec une surface absorbante appartenant par exemple à un dispositif de test d’un marqueur biologique donné. A cet effet, le bord de la cartouche11comportant la sortie17présente une forme triangulaire afin de minimiser le contact dudit bord avec la surface absorbante.
L’organe d’éjection18selon l’invention peut prendre différentes formes. Typiquement, l’organe d’éjection18peut comporter un élément d’actionnement16et un canal15reliant l’élément d’actionnement au capillaire13. Dans le mode de réalisation, l’élément d’actionnement16se présente sous la forme d’un bouton réalisé en une ou plusieurs couches de matériau déformable de manière à présenter une convexité, et rendu solidaire de la surface supérieure de la cartouche11, typiquement par soudure. Le canal 15 présente un fond de canal, deux surfaces latérales de canal s’étendant en regard l’une de l’autre depuis le fond de canal et une surface supérieure de canal s’étendant entre les surfaces latérales de canal en regard du fond de canal. Ainsi, un utilisateur peut appuyer sur le bouton de sorte à le déformer et à chasser le fluide contenu à l’intérieur du bouton dans le canal15.
Typiquement, le matériau du bouton est un polymère déformable élastiquement ou un composant en aluminium déformable.
Le volume de fluide contenu dans le bouton est au moins trois fois supérieur au volume de plasma que l’on souhaite éjecter. Ainsi, à titre d’exemple, le volume de fluide contenu dans le bouton est de 15µL à 60µL.
Classiquement, le fluide utilisé est l’air mais on peut également choisir un fluide non miscible avec le plasma tel qu’une huile.
Alternativement, l’organe d’éjection18peut être toute source de fluide activable par l’utilisateur telle qu’une poire d’injection, une seringue ou autre.
Tel qu’illustré sur la , le canal15est connecté au capillaire13de sorte à former un angle sensiblement égal à 90° de sorte à former une jonction en T14. Le canal15présente une première section élargie61présentant une hauteur comprise entre 150µm et 1mm et une largeur comprise entre 2mm et 3mm, ainsi qu’une seconde section élargie62présentant une hauteur comprise entre 150µm et 1mm et une largeur comprise entre 2mm et 3mm débouchant directement dans le capillaire13. La seconde section élargie62définit un premier volume63et la zone du capillaire13jouxtant la seconde section élargie62définit un second volume64. L’invention vise à minimiser ces deux volumes63,64à un volume inférieur à 0,2% du volume de plasma que l’on souhaite délivrer en sortie du dispositif100. En effet, ces deux volumes63,64sont responsables de la variabilité du volume de plasma délivré en sortie du dispositif car le plasma contenu dans ces deux volumes63,64peut migrer en direction de la membrane12ou de la sortie17sous l’effet de l’injection de fluide depuis l’organe d’éjection18.
Le dispositif peut être fabriqué de plusieurs manières. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif peut être obtenu par photolithographie. Cette méthode comprend des étapes d’exposition d’une résine photosensible recouverte par des masques ayant notamment la forme du capillaire à une lumière UV afin de solidifier la résine.
Alternativement, le dispositif peut être obtenu par une méthode de soudure par diffusion, de sorte à souder ensemble un ensemble de couches acrylique comprenant les différentes parties du dispositif100.
Ainsi, tel qu’illustré sur la , le dispositif100peut être constitué d’une superposition de différentes couches solidarisées les unes aux autres, par exemple par soudure. Les couches présentent un même contour, notamment rectangulaire, et des dimensions identiques. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif100peut comprendre :
- une couche support51présentant la forme de la cartouche11et comportant le fond de capillaire et le fond de canal,
- une première couche52comportant les surfaces latérales de capillaire et les surfaces latérales de canal de manière à en définir les tracés, la première couche52comportant également, dans le mode de réalisation représenté le réservoir32,
- une deuxième couche53comportant les surfaces supérieures de capillaire et de canal, un premier emplacement55configuré pour recevoir la membrane12et un deuxième emplacement54configuré pour recevoir l’élément d’actionnement16de l’organe d’éjection18.
- une couche support51présentant la forme de la cartouche11et comportant le fond de capillaire et le fond de canal,
- une première couche52comportant les surfaces latérales de capillaire et les surfaces latérales de canal de manière à en définir les tracés, la première couche52comportant également, dans le mode de réalisation représenté le réservoir32,
- une deuxième couche53comportant les surfaces supérieures de capillaire et de canal, un premier emplacement55configuré pour recevoir la membrane12et un deuxième emplacement54configuré pour recevoir l’élément d’actionnement16de l’organe d’éjection18.
L’épaisseur de la deuxième couche53en acrylique peut varier selon sa longueur de sorte à permettre un positionnement incliné de la membrane12. Alternativement, une couche supplémentaire, non représentée, peut être ajoutée sur la deuxième couche53afin de créer une surépaisseur permettant l’inclinaison de la membrane12. Enfin, la membrane12est positionnée dans le premier emplacement55 de la deuxième couche53, tandis que l’élément d’actionnement16de l’organe d’éjection18est positionné dans le deuxième emplacement54de la deuxième couche53.
Alternativement, le dispositif100peut par exemple être obtenu par impression 3D.
Dans le mode de réalisation représenté, les couches du dispositif100sont réalisées en acrylique et plus spécifiquement en poly(méthacrylate de méthyle) ou PMMA. Dans d’autres modes de réalisation, les couches pourraient être en tout matériau approprié et notamment en un polymère époxy, tel que du cuivre.
Tel qu’illustré sur la , l’invention se rapporte également à une méthode200d’extraction du plasma à partir d’un échantillon de sang via un dispositif100tel que décrit précédemment.
La première étape201de la méthode200consiste à déposer un échantillon de sang sur la membrane12de sorte à obtenir du plasma dans le capillaire13. Pour ce faire, l’échantillon de sang est appliqué sur la surface supérieure de la membrane12. Le sang peut être appliqué sous forme de goutte, au moyen d’une pipette jetable ou encore directement en apposant le doigt préalablement percé par une microaiguille directement sur la membrane. Un volume de sang compris entre 50µL et 100µL, préférablement 80µL, peut être déposé sur la membrane12.
Alors que le sang migre à travers la membrane12, toutes les cellules sanguines sont progressivement piégées dans le labyrinthe de pores et le plasma est autorisé à s’écouler à travers la surface inférieure de la membrane12afin d’être collecté dans le réservoir32. La force motrice du processus de séparation est la capillarité.
Le plasma s’écoule ensuite dans le capillaire13jusqu’à remplir complètement la portion du capillaire13située entre la jonction en T14et la sortie17.
La seconde étape202consiste ensuite à actionner l’organe d’éjection18pour éjecter le volume de plasma compris entre la jonction en T14et la sortie17, par ladite sortie17.
Avantageusement, la durée entre le dépôt de l’échantillon de sang total sur la membrane12et le moment où le plasma peut être délivré, c’est-à-dire que la portion du capillaire comprise entre la jonction en T14et la sortie17est remplie, est compris entre 1 et 5 minutes.
Claims (12)
- Dispositif d’extraction (100) de plasma à partir d’un échantillon de sang, le dispositif d’extraction (100) comportant :
- une membrane (12) configurée pour extraire le plasma de l’échantillon de sang, la membrane (12) comportant une surface supérieure agencée pour recevoir l’échantillon de sang et une surface inférieure,
- un capillaire (13) comportant :
une entrée (31) agencée en regard de la surface inférieure de la membrane (12) pour recevoir le plasma, et
une sortie (17) ouverte vers un extérieur du dispositif d’extraction,
le capillaire (13) étant configuré pour transporter le plasma depuis l’entrée (31) jusqu’à la sortie (17) selon une trajectoire,
- un organe d’éjection (18) actionnable par un opérateur et configuré pour éjecter un volume de plasma situé dans le capillaire (13) par la sortie (17) lorsque ledit organe d’éjection (18) est actionné,
le dispositif d’extraction (100) comportant en outre une jonction en T (14) à laquelle l’organe d’éjection (18) est raccordé, perpendiculairement au capillaire (13), le volume de plasma étant compris entre la jonction en T (14) et la sortie (17). - Dispositif d’extraction (100) selon la revendication 1, dans lequel la membrane (12) comporte un bord avant et un bord arrière, la membrane (12) étant inclinée d’un angle compris entre 5° et 10° depuis le bord avant vers le bord arrière par rapport à un plan longitudinal du capillaire (13).
- Dispositif d’extraction (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le capillaire (13) est réalisé dans un matériau présentant un angle de mouillage inférieure à 60°, préférablement inférieure à 57° avec le plasma.
- Dispositif d’extraction (100) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le capillaire (13) présente une hauteur définie entre l’entrée et la sortie inférieure à 150µm.
- Dispositif d’extraction (100) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’organe d’éjection (18) est configuré pour fournir un volume de fluide dans le capillaire (13) au niveau de la jonction en T (14).
- Dispositif d’extraction (100) selon la revendication 5, dans lequel le volume de fluide est au moins trois fois supérieur au volume de plasma.
- Dispositif d’extraction (100) selon l’une des revendications 5 ou 6, dans lequel le fluide est de l’air.
- Dispositif d’extraction (100) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel l’organe d’éjection (18) comporte un élément déformable, actionnable au doigt.
- Dispositif d’extraction (100) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la jonction en T (14) présente un volume inférieur à 0,2% du volume de plasma.
- Dispositif d’extraction (100) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel le capillaire (13) présente un fond de capillaire, deux surfaces latérales de capillaire s’étendant en regard l’une de l’autre depuis le fond de capillaire et une surface supérieure de capillaire s’étendant entre les surfaces latérales de capillaire en regard du fond de capillaire, et dans lequel l’organe d’éjection (18) comprend un élément d’actionnement (16) et un canal (15) présentant un fond de canal, deux surfaces latérales de canal s’étendant en regard l’une de l’autre depuis le fond de canal et une surface supérieure de canal s’étendant entre les surfaces latérales de canal en regard du fond de canal, le dispositif d’extraction (100) étant constitué d’au moins :
- une couche support (51) comportant le fond de capillaire et le fond de canal,
- une première couche (52) superposée à la couche support (51) et comportant les surfaces latérales de capillaire et les surfaces latérales de canal,
- une deuxième couche (53) superposée à la première couche (52) et comportant les surfaces supérieures de capillaire et de canal, un premier emplacement (55) configuré pour recevoir la membrane (12) et un deuxième emplacement (54) configuré pour recevoir pour l’élément d’actionnement (16) de l’organe d’éjection (18). - Méthode d’extraction du plasma à partir d’un échantillon de sang via un dispositif selon l’une des revendications 1 à 10, la méthode comportant les étapes de :
- déposer un échantillon de sang sur la membrane (12) de sorte à obtenir du plasma dans le capillaire (13),
- actionner l’organe d’éjection (18) pour éjecter un volume de plasma situé dans le capillaire (13) par la sortie (17) lorsque ledit organe d’éjection est actionné, le volume de plasma étant compris entre la jonction en T (14) et la sortie (17). - Méthode selon la revendication 11, dans laquelle la méthode comprend une étape de positionnement de la sortie (17) du dispositif au contact direct avec une surface absorbante.
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|---|---|---|---|
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| KR20080051011A (ko) * | 2006-12-04 | 2008-06-10 | 한국전자통신연구원 | 혈장 분리용 마이크로 필터 소자 |
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| US10670579B2 (en) * | 2014-03-21 | 2020-06-02 | Dbs System Sa | Device and method for separating a fluid mixture such as blood |
| WO2020160616A1 (fr) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | Monash University | Système capillaire destiné à un dispositif de séparation de sang |
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2023
- 2023-05-19 FR FR2304985A patent/FR3148721A1/fr not_active Withdrawn
-
2024
- 2024-05-17 WO PCT/FR2024/050644 patent/WO2024241009A1/fr not_active Ceased
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