Brevet FR2181543A1 — publié le 19731207

La présente invention se réfère à 1' identification des bactéries par le moyen de réactifs spécifiques, fournissant notamment une indication visible pour l'opérateur. On sait que pour une telle identification l'on utilise très fréquemment une série de tubes renfermant certains réactifs déterminés. On ensemence ces tubes à l'aide d'une culture de la bactérie à identifier, on les maintient à température tiède pendant un temps suffisant, éventuellement en les protégeant de l'atmosphère par une couche supérieure d'huile inerte, puis on observe la coloration, par exemple, soit directement (le tube intéressé renfermant déjà un indicateur coloré), soit moyennant addition après coup d'un indicateur déterminé. Pour certains tubes l'indication peut d'ailleurs consister non pas en une coloration, mais bien en la formation d'un dépôt, d'un anneau, etc...De toute manière après le temps d'incubation prévu, les divers tubes présentent ou ne présentent pas certains caractères faciles à relever à la vue et qui permettent de conclure qu'il s'est produit ou non certaines réactions particulières. En se basant sur l'ensemble des résultats ainsi obtenus pour une bactérie inconnue et en se reportant à un tableau convenablement établi, il est possible d'identifier au moins les bactéries le plus souvent rencontrées en mettant en oeuvre à cet effet un nombre limité de tubes, ctest-à-dire de réactions élémentaires. Dans la réalité les choses sont plus compliquées. En effet les caractères qui permettent d'identifier les bactéries par le moyen d'une série de tubes normalisée peuvent être de trois types certains sont importants en ce sens qutiD présentent un haut degré de spécificité, d'autres au contraire sont douteux ou plus exactement non spécifiques parce qu'ils peuvent apparaitre ou ne pas apparaître pour une même bactérie suivant les conditions opératoires, enfin certains autres sont intermédiaires en ce sens que s'ils sont en général spécifiques, donc assez importants, il peut leur arriver de façon plus ou moins fréquente de ne pas l'être.L'opérateur doit donc en fait suivre ligne par ligne le tableau des divers caractères et des bactéries qu'ils identifient, en prenant soin de se baser d' abord sur les caractères importants, puis sur les moins importants en négligeant ceux considérés comme douteux, le tout pour aboutir soit à une identification sure, soit à la conclusion qu'il faut procéder à de nouveaux essais pour lever une incertitude résiduelle. Le moins qu'on puisse dire est que pareille consultation du tableau en fonction des résultats obtenus constitue un travail laborieux, délicat et qui comporte de nombreux risques d'erreur. On a cherché a réaliser un décodage automatique des résultats en affectant aux divers caractères un certain coefficient tenant compte du fait qu'ils sont importants, douteux ou intermédiaires. Mais l'expérience a démontré qu'on ntarrivait pas à obtenir ainsi des conclusions suffisamment sûres et correctes. L'invention vise à remédier à ces inconvénients et à permettre d'établir un appareil qui décharge l'opérateur de tout travail de repérage entre les diverses lignes d'un tableau et par conséquent de tout risque d'erreur. Suivant l'invention, pour chaque bactérie envisagée, l'on divise en trois groupes les caractères relevés à la fin des essais, savoir - les caractères douteux ou qui ne présentent pas en général une spécificité suffisante pour qu'on puisse se baser sur eux en vue de l'identification sûre de la bactérie étudiée, ces caractères pouvant être positifs ou négatifs - ceux des autres caractères (c'est-à-dire les caractères spécifiques importants et ceux généralement spécifiques, pour la bactérie étudiée) qui doivent donner un résultat positif, c'est-à- dire pour lesquels doit apparattre le phénomène visible attendu (changement de coloration, dépôt, etc...) - et enfin ceux de ces autres caractères qui doivent donner au contraire un résultat négatif. Et l'on établit des circuits électroniques qui, négligeant délibérément le premier groupe de caractères, ne tiennent compte que du second et du troisième, de manière telle que lorsqu'on leur envoie sans aucune distinction des tensions représentatives de l'état positif ou négatif des divers caractères des trois groupes, ils puissent répondre en identifiant la bactérie étudiée parmi celles pour lesquelles ils ont été prévus. Les circuits électroniques peuvent notamment comprendre - des touches individuelles correspondant aux-divers caractères susceptibles d'être relevés, chaque touche comportant une position de repos qui correspond au signe négatif du caractère auquel elle est affectée et une position de travail correspondant au signe positif de celui-ci - un inverseur logique individuellement associé à chaque touche - un premier conducteur partant directement de chaque tou che pour transmettre un signal d'un signe déterminé, par exemple positif, quand celle-ci est à la position de travail - un second conducteur partant de chaque inverseur pour transmettre un signal de ce même signe quand la touche correspondante est à la position de repos - des portes électroniques dont les entrées sont reliées aux conducteurs précités de façon telle que chaque porte ou groupe de portes réponde lorsque les signaux qu'il reçoit correspondent à la combinaison de caractères du second et du troisième groupe qui identifie une bactérie parmi celles envisagées - et des moyens de signalisation de la réponse de la porte ou du groupe de portes correspondant à chaque bactérie. Suivant une autre caractéristique de l'invention, en vue de réaliser une simplification considérable de l'appareillage électrique, on distingue parmi les caractères positifs et/ou négatifs du second et du troisième groupe certains ensembles qui se retrouvent inchangés pour plusieurs bactéries, on affecte une ou plusieurs portes à cet ensemble pour une seule des bactéries précitées et l'on renvoie la sortie de cette ou de ces portes à itentrée de l'une des portes des autres bactéries comportant le même ensemble de carac tères. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 reproduit partiellement un tableau utilisé dans la pratique pour l'identification de diverses bactéries à l'aide de réactions normalisées. Fig. 2 est un schéma montrant les circuits électroniques utilisés par application de l'invention pour réaliser cette identification de façon automatique. On a représenté en fig. 1 un tableau de dix caractères a à i propres à permettre d'identifier quatre genres de bactéries A à D. I1 doit être entendu que dans la réalité le nombre des caractères peut être beaucoup plus grand, de même d'ailleurs que celui des bactéries envisagées. Les signes utilisés dans le tableau de fig. 1 sont ceux qu'on peut trouver sur le tableau dit Vixotab de l'Insti- tut Pasteur de Lyon. Les signes + et - cerclés correspondent aux ç L;es importants positifs et négatifs. Les signes + et - non cerclés correspondent de leur côté aux signes encore importants, mais non spécifiques. Le double signe + indique des caractères le plus souvent positifs, mais qui peuvent rester négatifs. Quant à la lettre d elle signale les caractères douteux communs à plusieurs bactéries et qu'on ne doit donc considérer qu'avec circonspection. tia conw3it aisément que cette multiplicité de qualifications rend assez laborieuse l'interprétation des résultats d'un essai. Conformément à l'invention, pour chaque bactérie envisagée l'on néglige délibérément les indications d en se limitant donc aux + et - cerclés ou non. En d'autres termes pour chaque bactérie l'on divise les caractères en trois groupes, savoir les incertains (d), les suffisamment spécifiques positifs et les suffisamment spécifiques négatifs, le premier groupe étant laissé de côté. Dans le schéma de fig. 2 l'on a représenté dix touches la à li qui correspondent aux dix caractères prévus sur le tableau. I1 est convenu qu'une touche levée correspond à un caractère négatif et une touche abaissée à un caractère positif. Du contact fixe de chaque touche partun premier conducteur ou conducteur direct 2a à 2i relié à la masse à travers une forte résistance de décharge 3a à 3i, étant entendu que la masse représente le pôle négatif tandis que l'organe mobile de la touche considérée est relié au pôle positif. Le contact fixe de chaque touche est d'autre part relié a un inverseur 4a à 4i duquel part un second conducteur ou conducteur inversé 5a à 5i qui est donc positif quand la touche est levée et négatif quand elle est enfoncée.Les conducteurs 2a-2i et 5a-5i constituent les barreaux horizontaux d'une grille. De certains de ces barreaux horizontaux partent des conducteurs ou barreaux verticaux qui aboutissent à des systèmes de portes dont les sorties représentent les bactéries. C'est ainsi que des dix conducteurs ou barreaux inversés Sa à 5i partent des conducteurs 6A qui aboutissent aux dix entrées d'une porte 7A de type NET, la sortie de cette porte étant reliée au pôle positif à travers une diode électro-luminescente 8A et une résistance 9A. On voit aisément que si les dix touches la à li sont à la position levée, les dix conducteurs 6A sont positifs et par suite la sortie de la porte 7A est négative, ce qui provoque l'allumage de la diode 8A. Or l'état levé des dix touches correspond à l'état négatif des dix caractères du tableau de fig. 1, c'est-à-dire à la ligne horizontale qui représente la bactérie A. Pour tout autre état des :uchts l'un au moins des conducteurs Sa à 5i est négatif, de sorte que la porte 7A donne une sortie positive n'allumant pas la diode. L'allumage de 8A signale donc que la bactérie recherchée est celle Si l'on veut voir les choses sous l'angle algébrique, on peut écrire pour la diode 8A qui représente la bactérie A A = a b c d e f g h i j (1 La diode s'allume si la sortie de 7A est positive, ctest-à-di- re si A = O, ce qui correspond bien à A = 1. Pour la bactérie B, le tableau de fig. 1 indique deux caractères d et un caractère + qu'on néglige. On pourrait donc écrire B = d e f g h i (2 Mais on remarque que pour les caractères d et e les signes sont les mêmes qu'en ce qui concerne la bactérie C. On se trouve donc en présence d'un ensemble commun à deux bactéries et qu'on peut désigner du nom de CÇ . On écrira donc B t (a f g h i) (3 avec c = de (4 Pour représenter la parenthèse on prévoit une première porte NET 7B1 dont les entrées sont respectivement reliées par des conducteurs 6B aux barreaux 5a, 5f, 59, 2h et 2i.D'autre part, pour représenter CE l'on a prévu une seconde porte NET 7B2 que d'autres conducteurs 6B relient aux barreaux 2d et Se. A la sortie de chacune de ces portes 7B1 et 7B2 est associé un inverseur lOB1, lOB2. Les sorties de ces deux inverseurs sont reliées aux entrées d'une troisième porte 7B3 et c'est la sortie de cette dernière qui alimente la diode électroluminescente 8B à laquelle est là encore associée une résistance 9B. I1 est facile de constater que l'ensemble des trois portes 7B1, 7B2, 7B3 avec les inverseurs intermédiaires lOB1 et lOB2 fonctionne exactement comme la porte unique 7A pour la bactérie A, c'est-à-dire que lorsque l'égalité (2 est satisfaite, la diode 8B s'allume pour signaler que les résultats relevés correspondent à la bactérie B. Mais on remarquera que la sortie de l'inverseur lOB2 représente à la condition Ce = de. En d'autre termes, lorsque l'égalité (4 est satisfaite, la sortie de lOB2 est positive, alors qu'elle est autrement négative. En ce qui concerne maintenant la bactérie C, on retrouve sur la ligne correspondante du tableau l'ensemblec( précité, mais on remarque en outre sur cette même ligne que les trois caractères g h i sont de m8: gre pour cette bactérie et pour la bactérie D. I1 est donc là encore possible de faire apparaître simplement cet ensemble. En d'autres termes, on peut écrire C : a b c d e f g h i j (5 ou C = =o((a b c f g h i j) (6 ou enfin C = 0 En ce qui concerne eC, on le prélève à partir de la sortie de l'inverseur lOB2 par le moyen d'un conducteur il qu'on amène à l'une des entrées d'une porte NET 7C1, les autres entrées de cette porte étant reliées aux barreaux respectifs 2a, 5b, 2c, 2f, 2i. I1 est d'autre part prévu une seconde porte 7C2, également de type NET, dont les entrées sont reliées aux barreaux 2g, 5h, et 2i.A la sortie de chacune de ces deux portes 7C1, 7C2 est associé un inverseur 11C1, llC2 et les sorties de ces deux inverseurs arrivent à une troisième porte NET 7C3 qui alimente une diode électro-luminescente 8C montée en série avec une résistance 9C. I1 est facile de voir que là encore les deux portes 7C1 et 7C2, les deux inverseurs llC1 et llC2 et la troisième porte 7C3 fonctionnent comme une porte unique qui remplit bien la condition prévue. Mais la sortie de l'inverseur 11C2 représente la condition R=ghi (9 Enfin pour la quatrième bactérie D la condition à réaliser est D = c e f g h i (10 ou D = j (c e f) (11 I1 suffit donc de faire correspondre à cette bactérie D une porte NET unique 7D à quatre entrées, la première étant reliée par un conducteur 12 à la sortie de l'inverseur llC2 pour amener la con dition 9 , tandis que les trois autres sont respectivement reliés aux barreaux 2c, 2e et 2f. Là encore à la porte 7D sont associas une diode électro-luminescente 8D et une résistance 9D. On comprend qu'on pourrait multiplier le nombre des bactéries en même temps que celui des caractères, toujours en faisant ressortir, dans la mesure du possible, des ensembles de caractères communs à plusieurs bactéries en ce qui concerne leur signe et leur importance, ces ensembles étant matérialisés pour l'une seulement des bactéries qui comporte chacun d'eux de manière à ce qu'il suffise d'envoyer aux portes des autres un signal unique représentant tout l'ensemble de caractères envisagé. L'utilisation de l'appareil se comprend aisément: L'opérateur lit sur ses tubes les résultats individuels de l'essai, sans avoir à se préoccuper de l'importance des caractères. Si un tube donne un résultat positif, il appuie la touche ; Si le résultat est négatif (absence du phénomène visible attendu), il laisse la touche levée. A la fin de la manipulation du clavier, si une diode s'allume c'est que la préparation étudiée renferme la bactérie à laquelle cette diode correspond.Si aucune diode ne s'allume, alors il y a doute et les essais doivent être repris pour que l'on sache si la bactérie présente dans la culture n'est pas prévue par la méthode ou si l'échec provient de conditions expérimentales défectueuses. I1 est à noter que l'examen du tableau d'identification qui conduit à l'établissement du schéma logique doit être mené de telle manière de l'allumage simultané de deux diodes soit impossible. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en rempla çant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On comprend notamment que les portes NET peuvent être remplacées par des portes ET ; il suffirait de réaliser un schéma logique différent, mais correspondant aux mêmes équations booléennes. Les diodes électro-luminescentes pourraient être remplacées par des relais électroniques ou électro-magnétiques actionnant des circuits avertisseurs appropriés. REVENDICATIONS 1. Procédé pour faciliter l'identification des bactéries à l'aide d'essais effectués par le moyen d'une série normalisée de réac tions, par exemple à l'aide de systèmes à tubes multiples, avec apparition de phénomènes visibles par coloration ou autrement, chacun de ceux-ci constituant un caractère positif ou négatif suivant que le phénomène apparait ou n' apparaît pas, caractérisé en ce qu'on divise en trois groupes les caractères relevés à lagan des essais, savoir - les caractères douteux ou qui ne présentent pas en général une spécification suffisante pour qu'on puisse se baser sur eux en vue de l'identification sûre de la bactérie étudiée, ces caractères pouvant être positifs ou négatifs - ceux des autres caractères (c'est-à-dire les caractères spécifiques importants et ceux généralement spécifiques) qui, pour la bactérie étudiée, doivent donner un résultat positif, c'est-àdire pour lesquels doit apparaître le phénomène visible attendu - et enfin ceux de ces autres caractères qui doivent donner au contraire un résultat négatif et l'on établit des circuits électroniques qui, négligeant dé librement le premier groupe de caractères, ne tiennent compte que du second et du troisième, de manière telle que lorsqu'on leur envoie sans aucune distinction des tensions représentatives de l'état positif ou négatif des divers caractères des trois groupes, ils puissent répondre en identifiant la bactérie étudiée parmi cellespour lesquelles ils ont été prévus. 2. Appareil à circuits électroniques pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend la combinaison des éléments suivants dont certains au moins sont connus - des touches individuelles correspondant aux divers caractères susceptibles d'être relevés pour les diverses bactéries envisagées, chaque touche comportant une position de repos qui correspond à l'un des deux signes possibles du caractère auquel elle est affectée et une position de travail correspondant à l'autre signe possible de celle-ci - un inverseur logique individuellement associé à chaque touche - un premier conducteur partant directement du contact de chaque touche pour transmettre un signal d'un signe donné quand celleci est abaissée - un second conducteur partant de chaque inverseur pour transmettre un signal de ce même signe quand la touche correspondante est levée - des portes électroniques dont les entrées sont sélectivement reliées à certains des conducteurs précités de façon telle que chaque porte ou groupe de portes réponde lorsque les signaux qu'il reçoit correspondent à la combinaison de caractères du second et du troisième groupe qui identifie une bactérie parmi celles envisagées; - et des moyens de signalisation de la réponse de la porte ou du groupe de portes correspondant à chaque bactérie. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on groupe en ensembles les caractères du deuxième et du troisième groupe qui sont communs à plusieurs bactéries, et en ce qu'on traite cet ensemble comme un caractère unique pour certaines au moins des bactéries précitées. 4. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend, pour l'une des bactéries comportant un ensemble de caractères du second et du troisième groupe commun à plusieurs de celles-ci, une porte ou groupe de portes qui reçoit les signaux correspondant à ces caractères de manière à faire apparaître un signal de sortie représentatif de la présence ou de l'absence de celui-ci, ce signal étant envoyé à l'en- trée de l'une des portes qui correspondent aux autres bactéries auxquelles l'ensemble de caractères précité est commun, de manière à réduire le nombre d'entrées et l'importance de la câblerie pour ces bactéries.