Brevet FR2056974A1 — publié le 19710507

La présente invention concerne un bouchon destiné notamment à être introduits dans l'orifice de récipients utilisés pour la culture de microbes ou pour l'élevage d'animaux à l'abri des germes de contamination. Jusqu'à pressent on a utilisé des bouchons soue forme de tampons en coton introduits dans l'orifice des récipients destinés à la-culture de microbes ou de virus -ou pour l'élevage d'animaux à labri des germes0 Quoique les bouchons de coton présentent des avantages tels qu'une bonne perméabilité à l'air et une excellente résistance aux températures élevées aux- quelles se font généralement les stérilisations, ces bouchons ne résistent pas à une utilisation répétée et la mise en forme du co- ton pour l'obtention de bouchons demande beaucoup de travail. De plus, il est difficile actuellement d'avoir du coton de bonne qualité à prix réduit, Pour remplacer de tels bouchons, on a développé récemment des bouchons en ma- tière plastique ou en caoutchouc ayant une structure perméable à l'air. On a également utilisé des bouchons en uréthane ayant une structure à cellules ouvertes dont presque toutes les cellules sont reliées entre elles. Le premier type de bouchon indiqué présente l'inconvénient d'avoir une faible élasticité, ce qui rend difficile son adaptation étanche contre les surfaces intérieures de l'orifice des récipients. Le- second type de bouchon présente une faible ré- sistance à la chaleur I1 faut alors effectuer la stérilisation avec bouchons ou uréthane dans des gaz à temnérature réduite ou dans de la vapeur à faible pression. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des bouchons connus et de réaliser un bouchon à structure cellulaire ouvertes Le bouchon de l'invenm tion est caractérisé en ce qu'il est constitué par une pellicule latérale enveloppant un corps à structure cellulaire à cellules ouvertes. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la structure cellulaire à cellules ouvertes est constituée en caoutchouc aux silicones0 .En effet, comme ces bouchons en silicones présentent une excellente stabilité thermique, on peut réaliser la stérilisation à.haute température ce qui était jamais possible dans le cas des bouchons d'uréthane connus.De plus ces bouchons peuvent subir des utilisations répétées et présentent une perméabilité suffisante favorable.à la culture des microbes et des virus Ces bouchons ne permettent qu'une évaporation d'humidité beaucoup plus faible que ceux de l'art antérieur0 Ainsi ces bouchons offrent l'avantage d'éviter la dessication du milieu de cul- ture et évitent les variations de concentration de liquide du milieu de culture0 La présente invention est décrite plus en détail à l'aide de divers modes de réalisation de- bouchons représentés à titre d'exemplesdans les dessins annexés dans lesquels - la figure est une vue en coupe schématique longitudinale d'un bouchon de forme cylindrique, selon l'invention. - la figure 2 est une vue en coupe d'un bouchon de forme tronconique. - la figure 3 est une vue en coupe d'un bouchon en forme de barillet. - la figure 4 est une vue en coupe d'un bouchon en forme de disque. Dans les figures 1, 2, 3 et 4, la référence 1 se rapporte à l'enveloppe extérieure ayant une surface lisse de façon à permettre 19introduction facile du bouchon dans l'orifice du récipient. La référence 2 se rapporte à une couche de matière alvéolaire à cellule ouverte et la référence 3 à la surface coupée de cette matière alvéolaire. Les bouchons peuvent présenter des formes autres que celles représentées dans les figures. Ils peuvent ainsi avoir une forme coniqueS sphérique, une forme de tige ou analogue, selon les applications auxquelles ils sont destinés. On prépare la matière alvéolaire à cellules ouvertes selon le procédé suivant indiqué à titre d'exemple ci-après : a) On malaxe dans un malaxeur à cylindres 100 parties pondérales de gomme diarganopolysiloxane avec 10 à 100 parties pondérales d'une matière de charge constituée par de la silice, tel que de la terre de diatomées et de l'aérosil, 0,015 à 15 parties pondérales d'un agent de gonflement tel 'q 'us de l'azobisisobutyronitrile,de la dinitroso-pentaméthylènetétramine ; du N, N'-diméthyl N,N'-dinitroso-térephtalamide, bis(-P-P'-hydroxy benzène-sulfonyle) hydrazide- et de 0,1 à 10 parties pondérales d'agents vulcanisateurs tels qu'un peroxyde organique,en général du peroxyde de benzoyle, du peroxyde de ditertio-butyle,eroxyde de 2,4-dichlorobenzoyle, du peroxyde de dicumyle et du perbenzoate de tertiobutyle. b) On extrude le mélange dans une extrudeuse pour obtenir un moulage préparatoire e c) On l'introduit dans un moule métallique dans lequel on chauffe le produit à des températures allant de 200 à 400 OC pour le gonflement et la vulcanisation. d) On soumet ultérieurement le pro duit à une post-vulcanisation aux environs de 2000C dans un four à circulation d'air. Il est à remarquer que la matière alvéolaire à cellules ouvertes selon la présente invention peut s'obtenir à l'aide de silicones spongieux connus ayant une structure re à alvéoles reliées l'une à l'autre par un procédé mécanique Lors de la fabrication du bouchon, on peut mouler simultanément à la fois la pellicule de surface et la couche de matière alvéolaire à cellules ouvertes. Cependant, il est préférable de réaliser séparément la pellicule de surface 1 et la couche de matière alvéolaire 2, puis de réunir ces deux éléments. Dans un autre cas, après la mise en forme de la pellicule de surfa- ce, on fait expanser le mélange malaxé dans cette pellicule. Géné- ralement la pellicule de surface 1 est lisse. Cependant, lorsque cela est nécessaire, on peut réaliser une pellicule irrégulière, afin que le bouchon ne puisse pas sortir facilement de l'orifice du récipient. I1 ngy a pas de régle particulière relative à l'épaisseur de la pellicule de surface du bouchon. On choisit cette épaisseur en fonction de la forme et de la dimension de l'orifice du récipient dans lequel on veut introduire le bou chrono Le taux d'expansion, la dureté et la perméabilité à l'air de la couche de matière alvéolaire peuvent également entre déterminées par rapport au type de microbes ainsi qu'aux conditions de la cul- ture. La présente invention est décrite cimaprès plus en détails à l'aide de divers exemples d'utilisation de bouchons selon l'invention. Exemple 1 On malaxe 750 parties pondérales de gomme de polydiméthylsiloxane dans un malaxeur à cylindres avec 270 parties pondérales de terre de diatomées. À 100 parties du- mélange malaxé, on ajoute 1,5 parties pondérales d'azobis isobutytronitrile et d,9 parties pondérales de peroxyde de benzoyle. On malaxe de nouveau le mélange de façon uniforme dans un malaxeur à rouleau et on dispose lue mélange dans un moule métalllque en forme de cylindre ayant 20 mm de diamètre et 30 mm de hauteur0 On chauffe à 2500 pendant 10 minutes sous une pression de 300g/cm2e Le mélange gonfle et est soumis à une post-vulcanisation à 2000C pendant 5 heures dans un four à circulation d'air.On obtient un bouchon de caoutchouc aux silicones tel que représenté dans la figure 1. Ce bouchon a une structure à cellules ouvertes9 gonflées à 380% de la forme initiale Le bouchon de forme cylindrique en caoutchouc à silicone ainsi préparé a été plongé dans de l'eau chaude de 75 à 80 C, puis deshydraté et stérilisé pendant 3 heures dans une atmosphère à 170 - 1800C. Dans un tube à essai stérilisé ayant t9 mm de diamètre intérieur et une hauteur de 180 mm, on a placé 10 g d'eau stérilisée et, après introduction du dit bouchon dans l'orifice du tube, on a laissé celui-ci pendant G mois dans une atmosphère non stérilisée à 30/400C. A la fin de cette période la quantité d'eau évaporée du tube à essai était de 1,2 grammes et on n'a observé aucune introduction de germes. La dimension, la forme et l'élasticité du bouchon avaient à peine subi de modifications. A titre de comparaison, on a disposé un bouchon de coton dans un tube au cours du même essaie Les mesures ont montré que la quantité d'veau évaporée était de 2,8 g, quoique l'on n'ait observé aucune introduction de germes. Par ailleurs en utilisant un bouchon cylindrique en uréthane, tel qu'il existe dans le commerce, ce bouchon ayant une structure à cellules ouvertes, un diamètre exté- rieur de 20 mm et une hauteur de 30 mm, après introduction à l'ori- fice d'un tube à essai ayant les dimensions données ci-dessus et contenant 10 g d'eau stérilisée comme précédemment et laissé au repos pendant 2 semaines dans une atmosphère de 50t - 600C, on a dé- noté une quantité de 2,3 g d'eau évaporée0 On a de plus remarqué que le bouchon de forme cylindrique avait perdu son élasticité et ne pouvait retrouver sa forme et sa dimension initiales. Exemple 2. On a utilisé un bouchon de forme tronconique en caoutchouc aux silicones (voir figure 2) ayant 21 mm de diamètre supérieur et 17 mm de diamètre inférieur ainsi qu'une hauteur de 30 mm. Ce bouchon avait une structure à cellules ouvertes, gonflée à 400 % de sa forme initiale. Le bouchon a été stérilisé et introduit dans l'orifice d'un tube à essai stérilisé comme dans l'exemple 1 et contenant 10 g d'eau stérilisée. On a laissé reposer cet ensemble pendant 2 semaines dans une atmosphère de 50 à 60 C. À la fin de cette période, la quantité d'eau évaporée était de 0,9 g. La dimension la forme et l'élasticité du bouchon étaient à peine modifiés. Exemple 3. On a cultivé des microbes dans des tubes à essai. Dans un groupe on a utilisé des-bouchons en caoutchouc aux silicones à cellules ouvertes analogues à l'exemple N 1, alors que, pour l'autre groupe, on a utilisé des bouchons de coton, connus. Les résultats obtenus sont consignés ci-dessus. Les taux de croissance des microbes sont donnés par les valeurs des intensités à la longueur d'ondes de 660 microns Ces intensités ont été mesurées à l'aide d'un colorimètre photo-électrique et les valeurs sont des moyennes mesurées sur dix tubes à essai. TAUX DE CROISSANCE. Procédé de Culture au Culture Réduction de culture s repos s agitée . la quantité -------------------------------------------------- de liquide Type de s Pseudo s Escheri s PseudogEscheris du bouillon microbes monos chie monos chie de culture ovalis coli ovalis coli agité pendant 7 jours à 28 C puis laissé au repos pendant 6 jours à 37 C Bouchon de coton 0,238 0,163 1,15 0,98 0,86 cc Bouchon de caoutchouc Q Q Q aux silico nes à cel lules ouver tes. 0,245 0,162 1,10 0,98 0,39 cc Remarque Milieu de culture : Composition Jus 0,3 % Peptone 0,5 % Glucose 1,0 % Eau ... complément pH ... 7 Quantité .00 10 cm3 Conditions de culture g 28 C/22heures. Conditions d'agitation g 300 agitations/minute, pendant 25 minute s0 Tubes à essai : diamètre 18-19 mm longueur d'introduction des bou chons : environ 25 mmo Dimension des bouchons o Bouchons de coton ... env. 40 mm de longueur. Bouchons en caoutchouc aux silicones à cellules ouvertes .0. 45 mm de longueur et environ 20 mm de diamètre. Bien entendu, l'invention nsest pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'inven tison REVENDICATIONS 10) Bouchon pour l'obturation stérile de flacons et récipients de culture de germes caractérisé en ce qu'il est constitué par une pellicule latérale enveloppant un corps à structure cellulaire à cellules ouvertes. 20) Bouchon selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure cellulaire à cellules ouvertes est du caoutchouc aux silicones.