Brevet FR2506017A1 — publié le 19821119

La présente invention se rapporte généralement à la préparation d'échantillons cellulaires liquides sur des lamelles de microscope ou substrats semblables, pour examen subséquent au microscope. Des préparations de cellules en une seule couche ou couche simple sont habituellement requises pour une analyse automatique des cellules, et sont souvent souhaita- bles pour une analyse visuelle également Des préparations enune couche ou couche simple sont typiquement faites en recueillant les cellules dans une suspension liquide puis en disposant les cellules sur une lamelle de microscope. Pendant la mise en place finale des cellules sur la lamelle, il faut prendre soin, par exemple, d'avoir de bonnes concentrations des cellules dans la suspension liquide ainsi que la viscosité correcte de la suspension De nom- breux dispositifs sont utilisés dans l'art antérieur pour étaler les cellules sur la lamelle De tels dispositifs comprennent des centrifugeuses, des dispositifs à former des coins ou des coupelles centrifuges Cependant, les coupelles centrifuges sont difficiles à automatiser et typiquement les centrifugeuses et les dispositifs à former les coins donnent souvent des préparations non adaptées. Ces dernières années, des chercheurs ont tenté de filtrer les suspensions des cellules sur un filtre puis de transférer les cellules du filtre à la lamelle de microscope soit par contact ou en dissolvant le filtre comme cela est indiqué dans les articles qui suivent: 1) Garcia, G L, et Tolles, W E, "Ultrasonic disaggregation of cell clusters", J Histochem Cytochem, 25:508, 1977 et 2) Rosenthal, D L, Stern, E, Nc Latchie, C, Lagasse, L D, T Uall, R, et Castleman, K R, "A simple method of producing a monolayer of cervical cells for digital image processing", Anal. Quant Cytol, 1:84, 1979. La présente invention est dirigée vers un dispositif de formation d'une couche pour appliquer des cellules sur une lamelle pour un examen au microscope ou dispositif analogue, ce dispositif comprenant: un moyen de mesure pour obtenir une quantité de la suspension liquide contenant un nombre souhaité de cellules, un moyen formant récipient d'application en une première station pour recevoir la quantité de liquide et ayant une fenêtre formée en son fond pour appliquer la quantité de liquide, une bande de filtrage capable de laisser passer le liquide de la suspension tout en retenant les cellules, un moyen d'aspiration placé sous le moyen formant récipient d'application et la bande de filtrage pour aspirer le liquide de la suspension liquide à travers la bande afin de déposer les cellules sur une partie de la bande de filtrage, un moyen pour déplacer la partie de la bande avec les cellules, de la première station à une seconde station, un moyen pour appliquer un fixatif aux cellules afin d'augmenter leur adhérence à la lamelle, et un moyen pour solliciter la partie de bande ayant les cellules contre la lamelle afin que les cellules puissent adhérer à la lamelle. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 illustre un schéma généralisé du dispositif de formation d'une couche selon l'invention; et la figure 2 montre un autre mode de réalisation pour amener le nombre souhaité de cellules au récipient d'application de la figure 1. Un dispositif de formation d'une couche simple, généralement indiqué par le repère 10, est représenté sur la figure 1 sous une forme généralisée et schématique Des cellules biologiques sont traitées d'une façon convention- nelle pour éliminer les agrégats de cellules Les cellules individuellement isolées, qui sont normalement en suspension dans une solution comme une solution isotonique, sont alors placées dans un bain d'échantillon 12 Une source de pression 14 applique une pression positive au bain 12 par un conduit 16 La pression positive appliquée au bain 12 force une suspension 17 de l'échantillon contenant les cellules, à passer par un conduit 18 vers-un capteur conventionnel de cellules 20 Le capteur- 20 est de préférence un simple détecteur de particules, capable de détecter des particules individuelles en utilisant le principe de Wallace Coulter, décrit dans le brevet U S NO 2 656 508 au nom de Coulter Plus particulièrement, le capteur de cellules est du type o un courant électrique passe à travers une zone de détection en-même temps que les parti- cules individuellement entraînées, afin que chaque particule produise une impulsion Chaque impulsion de particule à la sortie du capteur de cellules 20 est appliquée par un conducteur 22, à un détecteur et compteur conventionnel d'impulsions 24, tel que celui indiqué dans le brevet U S. NO 2 656 508 Une unité de commande 26 valide initialement la source de pression 14 par un conducteur 25 pour qu'elle commence à produire la pression positive, qui à son tour amène l'échantillon au capteur de cellules De même, le compte de cellules est appliqué à l'unité de commande 26 par le compteur 24, au moyen d'un conducteur électrique 30. Quand le compte de cellules atteint un nombre prédéterminé établi dans l'unité de commande, l'unité 26 désactive la source de pression 14, donc l'écoulement de la suspension de l'échantillon vers le capteur de cellules 20 s'arrête. L'unité de commande 26 peut avoir la forme d'un simple microprocesseur ou alternativement de matériel sous forme d'un circuit de validation, d'un circuit de détection de seuil de compte et d'un circuit de désactivation. En vertu de la structure ci-dessus décrite, une suspension d'un échantillon contenant un nombre connu de cellules sera amenée par une tubulure 27 du capteur de cellules 20, à un récipient d'application 28 Comme le nombre total de cellules passant au récipient 28 resteà Un nombre préétabli, la quantité réelle du liquide dans la suspension de l'échantillon pouvant passer peut varier sans aucun effet néfaste sur la disposition en une couche ou couche simple Par conséquent, la concentration des cellules dans la suspension du bain 12 peut varier sur une large gamme Cependant, la suspension de l'échantillon 17 dans le bain 12 doit être suffisamment diluée pour réduire sensiblement les problèmes de coïncidence lors du comptage des cellules; selon le matériau cellulaire qui est traité, pour permettre aux cellules de se déplier; et mouiller la zone de travail de la bande de flitrage 34 sous la fenêtre 32. Le récipient d'application 28 présente une fenêtre 32 en son fond, qui ouvre sur une bande de filtrage 34 avec laquelle elle est en contact Plus particulièrement, la bande 34 ferme la fenêtre 32 et le récipient d'applica- tion 28 et la bande 34 repose sur un drainage 36 ayant un sommet 38 Le sommet 38 a une configuration qui correspond à la fenêtre 32, afin de former un joint étanche à l'eau. Tandis que la suspension de l'échantillon entre dans le récipient 28 ou après entrée du volume total de la suspen- sion de l'échantillon 28, l'unité de commande 26 permet à une source de dépression 40 d'appliquer une dépression au drainage 36 Cette dépression aspire le liquide de la suspension de l'échantillon à travers la bande 34 dans la direction de la flèche 42, de façon que les cellules restent à la surface supérieure de la bande 34 Après un temps prédéterminé, suffisant pour retirer tout le liquide du récipient d'application 28, l'unité 26, par un conducteur 43, désactive la source de dépression 40 Le dépôt des cellules par le récipient d'application 28 définit une première station ou station d'application 44, qui est le premier stade de traitement de la bande 34. Quand les cellules ont été déposées sur la bande 34, le récipient d'application 28 est élevé de la bande 34 dans la direction de la flèche 45 Cela est accompli par l'unité de commande 26 qui applique un signal de validation, par un conducteur 46, à un mécanisme motorisé 48. Alternativement, le drainage 36 peut être abaissé et la dépression de la source 40 maintenue, afin que la bande 34 soit attirée vers le bas par rapport au récipient 28. Ensuite, on fait avancer la bande 34 jusqu'à une seconde station 50 Cette avance est accomplie par l'unité de commande 26 validant, par un conducteur 52, un moteur 54 pendant un temps préétabli Le moteur 54 fait tourner un cylindre 56 afin d'enrouler la bande 34 La bande 34 est initialement enroulée sur un cylindre 58 Par conséquent, la bande 34 se déroule du cylindre 58, passe sous deux rouleaux 60 et 62, afin de passer par les première et seconde stations 44 et 50, puis elle est subséquemment enroulée sur le cylindre 56. Comme on l'a précédemment mentionné, la partie de la bande 34 o sont déposées les cellules avance de la première station 44 à la seconde station 50 A la seconde station 50, une lamelle 64 est montée par un porte-lamelle en relation adjacente et espacée avec la bande 34 Une éponge dure 66 est montée au sommet d'un bloc 68 ayant une partie en extension 70 Après avance de la bande 34, l'unité de commande 26, par un conducteur 72, valide u In mécanisme motorisé 74 pour presser l'éponge dure 66 contre la bande 34, afin de presser ainsi la bande 34 contre la lamelle 64 Avant cette étape, un fixatif a été étendu sur l'éponge 66 Par conséquent, le fixatif est à son tour appliqué aux cellules, ce qui non seulement les fixe, mais les aide à adhérer à la lamelle 64 Un fixatif connu que l'on peut utiliser dans la présente invention contient, pour 1 litre: 95 % d'éthanol ( 107,7 millilitres); de l'eau distillée ( 995,2 millilitres); du chlorure de sodium ( 7,7 grammes) et du thymol ( 0,25 gramme) Dès que l'éponge 66 a avancé, la direction du mécanisme 74 est inversée par l'unité de commande 26, donc la bande 34 et l'éponge 66 sont retirées de la lamelle 64 Ensuite, la lamelle est retirée à la main Cependant, un moyen automatisé de mise en place de la lamelle et enlevant ensuite les lamelles, peut être mis en oeuvre par des dispositifs connus Par conséquent, à cette seconde station 50, les cellules sont transférées de la bande 34 à la lamelle 64 o le fixatif permet aux cellules de coller à la lamelle 64. Après le transfert des cellules à la lamelle, le processus ci-dessus peut être répété L'unité de commande 26, en inversant le mécanisme motorisé 48, ramène le récipient 28 en contact avec une nouvelle partie de la bande 34. L'unité de commande 26 remet le compteur 24 à zéro par un conducteur électrique 75 L'unité 26 active abors lasource de pression 14 pour recommencer tout le processus. Chacune des étapes ci-dessus qui sont accomplies par l'unité de commande 26 peut de même être accomplie à la main par un opérateur, éliminant ainsi la nécessité de l'unité de commande 26 Le support des éléments de la figure 1 est généralement représenté par un moyen de support 76 qui peut prendre de nombreuses formes différentes et peut en fait se composer d'un certain nombre de supports, pattes et bâtis', mais pour la simplicité, il sera décrit comme une seule structure de support Les cylindres 56 et 58 sont supportés rotatifs sur le moyen de support 76. Les ensembles motorisés 48 et 74, qui changent alternative- ment de direction, sont-rigidement fixés au moyen de support 76 afin de permettre au récipient 28 et au bloc 68 respectivement, de monter et descendre par rapport au moyen de support 76 Le capteur de cellules 20, le drainage 36, le moteur 54 et le porte-lamelle 65 sont rigidement fixés au moyen de support 76 Si on le souhaite, le moyen formant porte-lamelle 65 peut être adapté à un dispositif automatisé pour amener différentes lamelles en place. La figure 2 montre un autre agencement pour déposer un nombre donné de cellules dans le récipient d'application 28 Contrairement au premier agencement de la figure 1 o le nombre total de particules est compté, dans cet agencement l'allure à laquelle les cellules sont déposées dans le récipient 28 est déterminée et ajustée à une allure souhaitée pouvant donner le nombre approprié de cellules après un temps donné d'écoulement du fluide à travers le capteur de cellules 20 Dans cet agencement, on utilise un microprocesseur commercialisé tel que ISBC 86/12 A fabriqué par Intel Corporation à Santa Clara, Californie, Etats Unis d'Amérique, pour contrôler une unité 78 d'entraînement de seringues Dans l'unité 78 sont incorporées deux seringues 80 et 82 La seringue 80 contient l'échantillon et la seringue 82 contient un diluant, tel qu'une solution saline isotonique Un moyen d'entratnement 84 provoque un déplacement positif des seringues 80 et 82 individuellement, afin de produire un rapport souhaité entre les écoulements liquides des deux seringues L'allure des écoulements des deux seringues 80 et 82, et par conséquent le rapport des deux écoulements, est établi par l'unité de commande 26 au moyen de conducteurs 86 et 88, respectivement Dans cet agencement, l'unité de commande 26 est un microprocesseur et peut également servir à valider et à désactiver les fonctions que l'unité 26 produisait dans le premier mode de réalisa- tion Par conséquent, la même connexion entre l'unité 26 et les divers composants du système que ceux que l'on peut voir sur la figure 1, sera également réalisée avec cet agencement, sans être représentée sur la figure 2 En fonctionnement, l'unité de commande 26 surveillera les comptes produits par le détecteur et compteur d'impulsions 24 pour déterminer l'allure à laquelle sont comptées les impulsions de particule L'unité de commande 26 est programmée pour avoir, en mémoire, un taux souhaité de compte, comparé au taux réel de compte Si le taux réel de compte s'écarte du taux souhaité, les débits relatifs des seringues 80 et 82 sont ajustés de-façon correspondante. Les écoulements des seringues 80 et 82 passent à travers deux conduits 90 et 92 respectivement, afin d'être mélangés dans une jonction de mélange 94 Ensuite, le mélange est amené par un conduit 96, au capteur 20 Le restant du dispositif 10 est tel que représenté sur la figure 1. Avec l'écoulement surveillé à travers le capteur de cellules 20 ayant le taux de compte souhaité, l'unité de commande 26 arrêtera l'action d'avance du moyen d'entratnement 84 en un temps prédéterminé Ce temps pré- déterminé est établi de façon qu'avec le taux de compte souhaité, le nombre approprié de cellules soit contenu dans le récipient d'application 28 à la fin de chaque cycle de fonctionnement. Des échantillons sur lamelle préparés à la façon décrite montrent un taux élevé de transfert de cellules à la lamelle 64 et une très bonne adhérence à celle-ci. Par ailleurs, le dispositif 10 est facile à nettoyer et l'utilisation de la bande de filtrage 34 aide à la fois à alléger le problème de la contamination ainsi qu'à simplifier la conception à plusieurs stations L'utilisation du dispositif peut être dans de nombreux buts différents, dont certains exemples d'application sont des échantillons de cellules cervicales, des échantillons d'urine et des échantillons d'expectoration Par ailleurs, il est envisagé que le dispositif 10 puisse être utilisé pour des fluides corporels ainsi que des fragments de tissu désagrégé ou des échantillons de culture sur tissu. R E V E N D I C A T I O N S ___________________________ 1. Dispositif de formation d'une couche pour appliquer des cellules d'une suspension liquide à une lamelle pour un examen, caractérisé par: un moyen de mesure ( 14, -20, 24, 26; 80, 82, 84) pour obtenir une certaine quantité de la suspension liquide contenant un nombre souhaité desdites cellules; un moyen formant récipient d'application ( 28) placé à une première station ( 44) pour recevoir ladite quantité de liquide; une bande de filtrage ( 34) pour recevoir àladite première station ( 44) la suspension liquide ( 17) dudit moyen formant récipient d'application ( 28) , ladite bande de filtrage pouvant laisser passer le liquide de la suspension liquide tout en retenant lesdites cellules; un moyen de dépression ( 40) couplé audit moyen formant récipient d'application ( 28) pour aspirer leliquide de la suspension liquide à travers ladite bande, afin de déposer ainsi les cellules sur une partie de ladite bande de filtrage; un moyen de déplacement ( 54, 56, 58) pour déplacer ladite partie de bande ayant lesdites cellules, de ladite première station ( 44) à une seconde station ( 50); et un moyen de sollicitation ( 66, 68, , 74) pour solliciter ladite partie de bande ayant les cellules contre ladite lamelle à ladite seconde station ( 50) afin que lesdites cellules adhèrent à ladite lamelle. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen formant récipient d'applica- tion ( 28) précité a une fenêtre ( 32) faisant face à la bande de filtrage ( 34) précitée, par o la suspension liquide ( 17) précitéeest amenée sur la partie de bande. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation précité comprend une éponge ( 66) montée mobile ( 68, 70, 74) pour engager la bande ( 34) précitée afin de forcer ladite bande contre la lamelle ( 64) précitée. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation ( 66) précité porte un fixatif, ledit fixatif étant ainsi appliqué aux cellules précitées quand ledit moyen de sollicitation engage la bande précitée. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de mesure précité comprend un compteur ( 24) de cellules. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de mesure ( 14) précité comprend un moyen de déplacement pour déplacer la suspension liquide précitée dans un écoulement liquide, et un moyen d'arrêt ( 26) pour arrêter ledit écoulement liquide quand le compteur de cellules ( 24) précité a détecté un nombre prédéterminé de cellules. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de mesure ( 80, 82, 84) précité est construit et agencé pour produire un écoulement de la suspension liquide précitée pendant un temps prédéterminé à un débit préféré. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par un moyen de contrôle. de débit ( 28) qui surveille le taux de compte par le compteur de cellules ( 24) précité puis ajuste le débit de la suspension liquide afin que ledit taux de compte atteigne une valeur prédéterminée. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications-précédentes, caractérisé en ce que le moyen de mesure précité comprend un moyen de mélange ( 94) pour mélanger un diluant à la suspension liquide précitéet un moyen de contrôle ( 26) pour faire varier la quantité de la suspension liquide par rapport à la quantité du diluant.