Brevet FR2469452A1 — publié le 19810522

La présente invention se rapporte aux appareils et procédés pour prélever des micro-organismes. Pour déterminer le nombre et la nature de germes se trouvant en un local donné, il est connu, depuis le siècle dernier, d'y placer une bote, dite de Petri, de forme cylindrique aplatie, contenant un milieu de culture, gélosé généralement, pour détecter les micro-organismes habituels ou un milieu de Chapman pour déterminer la contamination par les staphylocoques. Il s'agit là d'un dispositif simple et pratique, mais qui ne donne pas des résultats d'une grande exactitude. Le nombre de germes prélevés dépend des phénomènes variables ou sporadiques de convection de l'air dans le local. On n'obtient pas une simple sédimentation du contenu de l'air. La boîte de Petri ne donne pas une reproduction fidèle de la contamination du local. On a proposé d'autres appareils pour décompter le nombre de germes se trouvant dans une salle, mettant en oeuvre un compteur électronique ou un filtre à membrane de gélatine. Le premier type d'appareil est complexe et coûteux et ne décompte pas séparément les germes actifs biologiquement d'autres particules inertes. Le second, considéré comme le meilleur, est aussi, d'un prix élevé. Il ne peut pas être utilisé lorsque l'hygrométrie dépasse 80 %. En début d'opération, le filtre arrête les particules dont le diamètre moyen excède 3 microns. Au fur et à mesure du colmatage, des particules inférieures à 3 microns sont arrêtées par les pores obstrués. Les résultats sont faussés. Enfin la manipulation des filtres en gélatine est délicate et ne peut être effectuée correctement que par du personnel qualifié opérant en laboratoire. Ces deux types d'appareils ne donnent aucune indication sur la nature des micro-organismes. On s'est alors retourné vers un appareil à boîte de Petri, dit "impacteur à cribles en cascade", comprenant des étages superposés, composés chacun d'un crible et d'une boîte de Petri, avec variation des diamètres d'ouverture des mailles des cribles d'un étage au suivant. Cet agencement étagé nécessite, par les pertes de charge qu'il emporte, une vitesse élevée d'arrivée du courant d'air à analyser, ce qui fausse la mesure en portant atteinte à la viabilité des microgrammes de deux manières Soit par des phénomènes physiques ; augmentation de la pesanteur due à un freinage instantané de la particule biologique sur une surface solide. augmentation de la température due au même freinage. Soit par des phénomènes physico-chimiques faisant entrer en jeu la dessiccation des microorganismes due à la dessiccation du milieu lors du passage d'un grand volume d'air sur la surface de récolte. En outre, les impacts à grande vitesse peuvent entraîner des phénomènes de rebondissements, d' où une inefficacité du piégeage. Au brevet de la Confédération Helvétique 595 445, on décrit un appareil pour collecter les micro-organismes en suspension dans l'air comprenant un boîtier muni d'une entrée et'une sortie pour l'air à analyser sur le passage duquel est disposé une boîte de Petri, un aspirateur activant l'écoulement de l'air, l'entrée étant formée* par un embout collecteur tronconique et un filtre étant disposé, en aval de la boîte de Petri. Ces dispositions se sont avérées inefficaces en pratique et ne résolvent pas le dilemne entre une sédimentation naturelle, sujette aux erreurs dues aux phénomènes de convection-et un entraînement forcé, impliquant des phénomènes physiques et physico-chimiques et de rebondissement néfaste. L'invention pallie ces inconvénients-par un appareil à boîte de Pétri, donc simple à fabriquer et à mettre en oeuvre, donnant cependant des résultats remarquablement précis, au moins comparables à ceux fournis par un appareiLàfiltre en gélatine et souvent plus sensible que ce dernier type d'appareil et donnant la nature des micro-organismes recueillis. Enfin, l'appareil est peu bruyant. L'invention a donc pour objet un appareil pour prélever les micro-organismes en suspension dans un gaz, comprenant un conduit dont l'une des extrémités débouche sur une boîte de Petri et un moyen pour y faire circuler le gaz vers la boîte de Petri, caractérisé en ce que ladite extrémité est diaphragmée.. De préférence, le diaphragme est obtenu par le fait que le tronçon d'extrémité du conduit converge vers la boîte de Petri. On aurait pu penser que cette disposition, avec augmentation de la vitesse du gaz dans un convergent, allait être néfaste et allait favoriser le rebondissement des micro-organismes. Or il n'en est rien d'une part, parce que l'on peut opérer à même vitesse d'impact sur la boîte de Petri par diminution de la vitesse à l'entrée et dans le conduit en amont du convergent, avec la diminution de bruit et d'impacts perturbateurs qui en résultent et d'autre part, parce que les veines de gaz, qui ont tendance à former un jet s'évasant à la sortie du conduit, débouchent plus centralement qu'auparavant et ne manquent plus la cible constituée par la boîte de Petri. Pour les boîtes de Petri habituelles, d'un diamètre de 70 à 120 mm environ, des essais ont montré que l'on obtient les résultats les meilleurs pour un diamètre du diaphragme de 28 mm environ, des résultats convenables étant obtenus aussi lorsque le diamètre du diaphragme varie de 20 à 40 mm environ. D'une manière générale, le rapport du diamètre du diaphragme à celui de la boîte de Petri est compris entre W et z environ, tandis que le rapport du diamètre du diaphragme à eelui du conduit est compris entre 5 et 2 environ. Il faut mieux rapprocher la boîte de Petri du diaphragme. De préférence, la distance du sommet de la boîte de Petri au diaphragme est inférieure au rayon de la boîte de Petri. Si, de plus, la boîte de Petri est dans un passage, fermé latéralement et de plus grand diamètre que celui du conduit, dans le prolongement du conduit, les veines de gaz doivent contourner la boîte de Petri pour poursuivre leur trajet, venant ainsi lécher le sommet de celle-ci suivant une direction se rapprochant de l'horizontale favorable à un contact prolongé et donc à un bon piègeage des germes par le milieu nutritif, d'autant que le divergent ainsi réalisé réduit la vitesse de passage du gaz. Pour conserver Intacte la boîte de Petri, il est prévu un couvercle qui coiffe l'extrémité tronconique du conduit en amont, pour la prise du gaz. En fonctionnement, un dispositif maintient le couvercle écarté d'une distance prescrite de l'extrémité de prise de gaz du conduit. La figure unique du dessin annexé est une vue en coupe d'un appareil suivant l'invention. Un piétement 1 porte une enveloppe 2, dont le sommet et le fond sont respectivement percés d'ouvertures 3 et 4 circulaires de même axe. Dans l'ouverture 3 est monté un conduit 5 vertical, d'un diamètre de 70 millimètres à base 6 divergant vers le haut, d'un diamètre de 100 millimètres, par laquelle l'air entre dans l'appareil. Le conduit 5 s'étend dans l'enveloppe jusqu'à une étagère 7, sur lequel il repose par des joints. Le tronçon 8 le plus bas du conduit 5 converge vers le bas. Le plus petit diamètre du dia phragme ou convergent, constitué par le tronçon 8, est de 28 millimètres. De l'étagère 7 part vers le bas une paroi 9 de révolution délimitant un passage fermé latéralement, jusqu'à l'ouverture 4 du fond. Le diamètre du tronçon 10 du passage immédiatement adjacent à l'étagère 7 est de 170 millimètres. Une portion de ce tronçon 10 forme un tiroir coulissant horizontalement et portant.sur un croisillon 11,uneboRte 12 de Petri d'un diamètre de 90 millimètres. La distance du diaphragme 8 à la boîte 12 de Petri est inférieure à 45 millimètres. En dessous de la boîte 12 de Petri est disposé, dans une partie de diamètre restreint, un ventilateur 13, qui aspire l'air de l'ouverture 3 vers l'ouverture 4. Une tige 14, montée sur le conduit 5, dépasse de 60 millimètres de l'extrémité supérieure de la base 6. Elle est entourée d'un ressort 15 qui repousse vers le haut un couvercle 16 de la buse 6. A l'extrémité de la tige 14 est montée pivotante, au dessus du couvercle 16, une pièce 17 en U. Lorsque l'appareil ne fonctionne pas, la pièce 17, dont le fond du U est-placé verticalement, repousse, par les extrémités libres des ailes du U, le couvercle 16, à l'encontre de la force du ressort 15 sur la buse 6 et lty maintient. L'ouverture 3 est fermée. Aucune sédimentation de micro-organismes ne peut se produire sur la boîte 12 de Petri. Pour faire fonctionner l'appareil, on met le couvercle 16 en la position illustrée au dessin, en faisant pivoter la pièce 17. Le couvercle 16 empêche encore une sédimentation directe. Des expériences ont montré que si le couvercle 16 est à une distance de 30 à 60 millimètres de l'extré- mité supérieure de la buse 6, la courbe de répartition des vitesses d'aspiration de l'air en fonction de la distance au bord du couvercle 16 varie peu. Les exemples suivant illustrent l'invention. EXEMPLE I On fait fonctionner l'appareil représenté à la figure pendant 1 à 5 minutes environ à une vitesse d'aspiration de l'air comprise entre 1 et 3 mètres à la seconde environ et, plus particulièrement aux vitesses de 1,50 mètres à la seconde, 2,60 mètres à la seconde et 3 mètres à la seconde, telles que déterminées par une sonde anémomètrique introduite entre le diaphragme 8 et la boîte de Petri. On constate une double répartition des impacts sur la boîte 12 de Petri, d'une part dans une région circulaire en regard du diaphragme 8 et d'autre part suivant un anneau concentrique. On obtient les résultats indiqués au tableau I qui donne le nombre de bactéries par m3 de deux salles de simulation contaminées artificiellement et sans renouvellement d'air. On effectue la moyenne de 3 prélèvements pour chaque vitesse. TABLEAU I T Vitesse 1,5m/s 2,6m/s 3m/s 1 225 337 280 2 1132 2830 2576 Il ressort du tableau I que c'est la vitesse intermédiaire qui permet d'obtenir les résultats les meilleurs. EXEMPLE II Au tableau II, on donne les résultats, en nombre de lactobacilles par m3 d'air, d'une étude comparative de prélevement d'aérosols de lactobacilles sur un appareil à membrane de gélatine et sur un appareil suivant l'invention. TABLEAU II - de I'agrosol Numéro de 1 aérosol Gélatine Invention bactérien filtré 1 240 315 2 290 190 3 432 565 4 155 960 5 1470 1015 6 720 1492 Gélatine Invention Moyenne 551 756 Ecart type 491 490 Les écarts types sont similaires. On peut donc admettre une bonne similitude des résultats, qui sont meilleurs avec l'appareil suivant l'invention. EXEMPLE III 3 On étudie comparativement le nombre de bactéries par m d'air par la technique des filtres en gélatine, par l'appareil décrit au brevet suisse 595,445 et par celui suivant l'invention en divers endroits A, B, C, D d'une usine agroalimentaire en obtenant les résultats indiqués au tableau III. TABLEAU III Endroit | Gélatine Brevet Suisse Invention A 1740 216 1562 B 2140 313 1600 C "salle stérile" 0 0 45 D 80 3 100 C'est particulièrement pour les contaminations faibles que l'appareil suivant l'invention se révèle très supérieur à celui à filtre à gélatine. Celui décrit au brevet suisse se révéle très médiocre. REVENDICATIONS 1. Appareil pour prélever les micro-organismes en suspension dans un gaz, comprenant un conduit dont l'une des extrémités débouche sur une boîte de Petri et un moyen pour y faire circuler le gaz vers la boîte de Petri, caractérisé en ce que ladite extrémité est diaphragmée. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tronçon d'extrémité du conduit converge vers la boîte de Petri. 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport du diamètre du diaphragme à celui du conduit est compris entre 1 et 1 environ. 4. Appareil suivant la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le rapport du diamètre du diaphragme à celui de la boîte de Petri est compris entre 1 et 1 environ. 5. Appareil suivi l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la distance du sommet de la boîte de Petri ai diaphragme est inférieure au rayon de la boîte de Petri. 6. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la boîte de Petri est dans un passage, fermé latéralement et de plus grand diamètre que celui du conduit, dans le prolongement du conduit. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le passage est de diamètre restreint en aval de la boîte de Petri. 8. Appareil suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par un couvercle qui coiffe l'extrémité du conduit en amont et par un dispositif pour maintenir le couvercle écarté d'une distance prescrite du conduit. 9. Appareil suivant la revendication 8, Qaractérisé en ce que le couvércle est maintenu écarté du conduit d'une distance de 30 à 60 millimètres pour un diamètre de l'extrémité du conduit de 100 mm environ. 10. Procédé pour prélever des micro-organismes à l'aide de l'appareil suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler l'air dans le conduit à une vitesse d'aspiration à l'extrémité du conduit en amont de 1 à 3 metre à la seconde environ pendant 1 à 5 minutes environ.