Brevet FR2479778A1 — publié le 19811009

L'invention concerne une ampoule cassable destinée à contenir un produit liquide et qui, lorsqu'on casse l'ampoule, assure l'éjection du produit liquide, ainsi qu'un procédé de fabrication de cette ampoule. I1 invention a été mise au point dans le cadre d'un programme de recherche de biologie spatiale qui consiste à étudier la cinétique de croissance de protozaires, tels que des paramécies, placés dans une cabine spatiale Dans cette expérience, on utilise des sachets ou berlingots scellés en matière plastique, par exemple en polyéthylène, contenant chacun, initialement, une paramécie dans un milieu de culture aqueux d'un volume de 1,5 cm3, et une ou plusieurs ampoules de verre remplie dtun liquide fixateur. Avant le lancement de la cabine, et pendant la phase préliminaire de l'expérience, les berlingots sont maintenus à basse température (par exemple environ) afin d'empêcher la division des paramécies. Après la mise en orbite, on porte la température des berlingots à 2506 et les paramécies commencent alors d se diviser. A intervalles fixes, par exemple toutes les 12 heures, on provoque la rupture de la ou des ampoules contenues dans un certain nombre des berlingots, afin de tuer toutes les paramécies dans ces berlingots et de les fixer ainsi. On répète cette opération sur une certaine période, par exemple pendant quelques jours, avec d'autres berlingots, jusqu'à ce que toutes les ampoules contenues dans la série de berlingots emportés soient brisées. Le cassage des ampoules est opéré par des moyens mécaniques télécommandés à partir du sol. Au retour sur terre, on récupère les berlingots et il suffit de compter le nombre de paramécies mortes contenues dans chacun d'eux pour déterminer la cinétique de croissance des paramécies en milieu spatial. Pendant que l'expérience se déroule en orbite, une expérience analogue est conduite sur terre et on peut donc comparer les vitesses de croissance en milieu spatial et sur terre. Dans ce programme, l'un des problèmes à résoudre est d'obtenir que tout le liquide fixateur contenu dans chaque ampoule se mélange rapidement avec le milieu de culture aqueux afin que les paramécies soient tuées rapidement après le bris de l'ampoule, afin que l'on soit sflr du moment où leur mort s'est produite. L'invention se propose de résoudre ces problèmes en fournissant une ampoule contenant un liquide qui, lorsqu'elle est brisée, assure une éjection positive dudit liquide dans le milieu environnant. Plus précisément, l'invention concerne une ampoule de verre tubulaire, de forme coudée, présentant une grande branche et une petite branche parallèles reliées par un coude de petit rayon et renfermant une colonne du liquide à éjecter, la petite branche et la partie extrême de ~~~~~~~~ la grande branche étant occupées par un gaz ou vapeur sous pression, la cassure en un seul point de cette ampoule assurant 11 éjection du liquide contenu dans celle-ci. La vapeur sous pression provient avantageusement d'un constituant incorporé dans le liquide à éjecter, qui présente une tension de vapeur élevée à la température ambiante. Selon un mode de réalisation de l'invention, le liquide contenu dans l'ampoule est un liquide fixateur constitué d'une proportion majeure de formol et de proportions mineures d'un composé très soluble dans l'eau, tel que l'acide acétiqué, et d'un composé liquide présentant une tension de vapeur élevée à la température ambiante, tel que l'éther éthylique. Le formol sert d'agent fixateur des paramécies. Le composé très soluble dans l'eau, tel que l'acide acétique, permet une diffusion très rapide du liquide fixateur dans le milieu de culture aqueux et, donc, d'assurer la mort des paramécies dans un temps minimum grâce à sa haute affinité avec l'eau. Le composé liquide présentant une tension de vapeur élevée à la température ambiante, tel que l'éther éthylique, permet d'assurer la présence dans la petite branche du coude et la partie extrême de la grande branche de vapeurs sous pression de ce composé qui, lorsque l'ampoule est cassée, assurent l'éjection du liquide dans le milieu de culture aqueux. En d 'autres termes, ces vapeurs jouent le r81e d'un propulseur. Bien entendu, les divers constituants du liquide fixateur doivent titre compatibles entre eux, c'est-à-dire ne pas réagir mutuellement. L'utilité de l'ampoule de l'invention n'est pas limite à la fixation de protozoaires. Elle pourrait entre utilisée, dans le domaine de l'analyse, en particulier médicale ou biologique, dans des appareils d'analyse automatiques. Dals ce cas, le liquide contenu dans l'ampoule comprendrait un ou plusieurs réactifs chimiques destinés à réagir avec l'échantillon de fluide corporel à soumettre à l'analyse. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication de l'ampoule de l'invention qui consiste, à partir d'un tube de verre coudé présentant une grande branche pourvue d'un trait de presciage à la longueur désirée pour l'ampoule finale et une petite branche parallèle à la grande branche et scellée à son extrémité, les deux branches étant reliées par un coude de petit rayon, à immerger l'extrémité ouverte de la grande branche dans un récipient rempli du liquide de remplissage de l'ampoule, à appliquer une dépression sur l'ensemble constitué par le tube coudé et le récipient, à rétablir la pression atmosphérique sur ledit ensemble de fa çon que le liquide monte dans la grande branche, à plonger le tube coudé dans un milieu très froid de façon à provoquer une rétraction de l'air contenu dans le tube et une montée de la colonne de liquide contenu dans la grande branche audessus du trait de presciage, à rompre la grande branche au niveau de ce trait de presciage, à solidifier le liquide, à sceller l'extrémité ouverte de la grande branche, à laisser le liquide revenir à la température ambiante et à centrifuger l'ampoule obtenue de façon à équilibrer les pressions de vapeurs aux deux extrémités de l'ampoule La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui mssortent tant du dessin que du texte fai sant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure unique illustre une ampoule selon 1' in- vention. L'ampoule représentée sur la figure est formée à partir d'un tube de verre d'un diamètre extérieur de 1,3 mm et d'un diamètre intérieur de 1 mm. Elle comprend une grande branche 1 d'une longueur de 47 mm environ et une petite branche 2 parallèle à la grande branche et d'une longueur de 15 mm environ. Les deux branches sont espacées l'une de l'autre d'une distance de 0,5 mm environ et reliées par un coude 3 de petit rayon. La grande branche 1 est emplie de liquide à éjecter 4 à l'exception de sa partie extr8me 5. Le liquide peut être, en particulier, un liquide fixateur de paramécies constitué par un mélange, en poids, de 84 à 86% de formol, de 4 à 6% d'acide acétique et de 9 à 11% d'éther éthylique. Ce mélange est préféré des points de vue de la fiabilité d'injection du liquide fixateur et de la rapidité de mélange de ce dernier avec le milieu de culture. La partie extr4me 5, d'une longueur d'environ 7 mm, et la petite branche 2 sont exemptes de liquide, mais contiennent des vapeurs ou un gaz sous pression. La contenance en liquide de cette ampoule est de 31,5 mm3 environ. Enfin, un trait de presciage 6 est prévu sur la partie de la grande branche remplie de liquide, par exemple à 22 mm du coude. Une ou plusieurs ampoules peuvent être cassées simultanément, selon le volume de liquide nécessaire pour obtenir l'effet désiré. A titre indicatif, pour fixer une culture de paramécies d'un volume de 1,5 cm3, il faut employer 2 ampoules d'une contenance en liquide de 31,5 mm3, soit 63,0 mm3 de liquide fixateur. Lorsqu'on casse en deux une ampoule contenue dans un berlingot par une simple action de flexion assurée par un élément mécanique approprié, la pression de gaz ou de vapeur aux deux extrémités de l'ampoule fait gicler le liquide hors des fragments de l'ampoule et le propulse dans le milieu environnant dans lequel le liquide diffuse alors rapidement. La fabrication d'une ampoule telle que représentée sur la figure peut s'opérer comme suit On commence par préparer un tube de verre coudé (diamètre extérieur 1,3 mm; diamètre intérieur 1 mm) présentant une petite branche de 15 mm environ de longueur scellée à son extrémité et une grande branche de 55 mm environ de longueur, reliées par un coude de rayon tel que ces branches soient parallèles et distantes de 0,5 mm environ, la grande branche étant pourvue d'un premier et d'un deuxième traits de presciage distants respectivement de 22 et de 47 mm environ du coude, pais on immerge l'extrémité ouverte de la grande branche dans un récipient rempli du liquide de remplissage de l'ampoule, placé dans une enceinte à vide.On établit dans l'enceinte une dépression de 400 mm de Hg, puis on rétablit la pression atmosphérique, de manière que du liquide monte dans la grande branche du tube coudé. Le remplissage étant effectué, on plonge le tube coudé dans de l'azote liquide, ce qui provoque une rétraction de l'air contenu dans le tube et fait monter la colonne de liquide dans la grande branche au-delà du deuxième trait de presciage. La grande branche est alors rompue au niveau de ce trait, puis on solidifie la colonne de liquide, par exemple par immersion dans de l'azote liquide, et ensuite on scelle l'extrémité ouverte de la grande branche, par exemple au chalumeau.On centrifuge alors à 3000 tXmn l'ampoule ainsi obtenue de façon à équilibrer les pressions de vapeur aux deux extrémités de l'ampoule et à éviter une rupture de la colonne de liquide dans l'ampoule. Le liquide ne dépasse jamais le coude. La forme coudée a été conçue de façon à maintenir dans l'ampoule, quels que soient le sens et l'importance des accélérations subies, des volumes constants de gaz ou vapeur sous pression ayant pour but de faire gicler le liquide hors de l'ampoule au moment de la rupture de celle-ci. Le premier trait de presciage sert à assurer le cassage de l'empoule en un point situé sur la colonne de liquide de façon à obtenir une éjection correcte du liquide. Après lavage et stérilisation, le cas échéant, les ampoules sont prêtes à l'emploi. il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- ampoule de verre tubulaire de forme coudée présentant une grande branche (1) et une petite branche (2) parallèles reliées par un coude de petit rayon et renfermant une colonne (4) du liquide à éjecter, la petite branche et la partie extrême de la grande branche étant occupées par un gaz ou une vapeur sous pression, la cassure en un seul point de cette ampoule assurant l'éjection du liquide contenu dans celle-ci. 2.- Ampoule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liquide est un mélange dont l'un des constituants présente une tension de vapeur élevée à température ambiante. 3.- ampoule selon la revendication 2, caractérisée en ee que le liquide est un liquide fixateur de protozoaires constitué par un mélange d'une quantité majeure de formol et de quantités mineures d'acide acétique et d'éther éthylique. 4.- ampoule selon la revendication 3, caractérisée en ce que le liquide comprend, en poids, 84 à 86% de formol, 4 à 6% d'acide acétique et 9 à 11% d'éther éthylique. 5.- Ampoule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'ampoule est formée à partir d'un tube de verre de 1,3 mm environ de diamètre extérieur et de 1 mm environ de diamètre intérieur, la grande branche a une longueur de 47 mm environ et la petite branche a une longueur de 15 mm environ, les deux branches étant distantes de 0,5 mm environ. 6.- ampoule selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle contient 31,5 mm3 environ de liquide. 7.- ampoule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un trait de presciage situé sur la partie de la grande branche remplie de liquide. 8.- Procédé de fabrication d'une ampoule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, à partir d'un tube de verre coudé présentant une grande branche pourvue d'un trait de presciage à la longueur désire nour l'am poule finale et une petite branche parallèle à la grande branche et scellée à son extrémité, les deux branches étant reliées par un coude de petit rayon, à immerger l'extrémité ouverte de la grande branche dans un récipient rempli du liquide de remplissage de l'ampoule, à appliquer une dépression sur l'ensemble constitué par le tube coudé et le récipient, à rétablir la pression atmosphérique sur ledit ensemble de façon que le liquide monte'dans la grande branche, à plonger le tube coudé dans un milieu très froid de façon à provoquer une rétraction de l'air contenu dans le tube et une montée de la colonne de liquide contenue dans la grande branche au-dessus du trait de presciage, à rompre la grande branche au niveau de ce trait de presciage, à solidifier le liquide, à sceller l'extrémité ouverte de la grande branche, à laisser le liquide revenir à la température ambiante et à centrifuger l'ampoule obtenue de façon à équilibrer les pressions de vapeurs aux deux extrémités de l'ampoule.