Brevet FR2502978A1 — publié le 19821008

La présente invention se rapporte à un bac à perfu- sion destiné à l'étude de tissu humain ou animal conservé in vitro. De telles études sont généralement entreprises dans un bac réalisé totalement ou partiellement en verre, ou dans un matériau transparent similaire. Durant de telles études, il est nécessaire que le tissu soit immergé dans une solution équilibrée physiologiquement ou un autre liquide approprié dont l'écoulement à travers le bac est contrôlé pour permet- tre le rejet hors du bac de débris et autres matières indé- sirables. Il est également nécessaire que la surface du li- quide soit protégée par écran de l'air ambiant afin que le gaz contenu dans le liquide puisse être maintenu à des niveaux prédéterminés. On connaît déjà des bacs utilisant un conduit de liquide servant de trop-plein en sorte que la surface du li- quide soit continuellement évacuée au fur et à mesure que du liquide e s t introduit. Un des inconvénients de tels bacs est que les trous d'évacuation ont tendance à se boucher par suite de tension de surface,ce qui provoque une fluctuation non désirée du niveau du fluide dans le bac. L'invention a précisément pour but de réaliser un bac perfectionné dans lequel le niveau du liquide à l'inté- rieur du bac est maintenu sensiblement constant lors de va- riations sensibles de la vitesse d'écoulement du liquide dans le bac. L'invention a également pour objet de réaliser un bac ayant une vitesse d'écoulement de liquide à travers le bac supérieure à celle que l'on trouve dans les modes de réa- lisation connus de bacs à perfusion. L'invention a également pour objet de réaliser un bac à perfusion qui soit moins susceptible de faire vibrer la préparation de tissu en suspension, que les dispositifs actuellement connus. A cet effet, l'invention a pour objet un bain des- tiné à l'étude de tissu humain ou animal conservé in vitro, comportant un corps possédant une cavité, des moyens pour per- mettre l'introduction de liquide dans ladite cavité de bac, et des moyens pour permettre l'évacuation du liquide hors de la - 2 - cavité, caractérisé en ce que les moyens pour permettre l'éva- cuation du liquide comprennent un déversoir formé dans une paroi du bac, ce déversoir comportant un rebord supérieur agencé pour déterminer le niveau maximal du liquide dans la cavité du bac et étant muni de moyens pour réguler l'écoule- ment du liquide hors du bac. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le bac est réalisé à partir d'une matière plastique appropriée et présente essentiellement la forme d'une botte ouverte à la partie supérieure. Une ou plusieurs parois sont munies d'une entrée de liquide qui est de préférence constituée oarau moins un orifice communiquant avec l'intérieur du bac au voisinage du fond de celui-ci, le ou les orifices étant reliés par un conduit approprié à des dispositifs à vanne en sorte qu'un d é b i t contrôlé de liquide peut être introduit dans le bac. Une paroi est munie d'un déversoir, dont la face supé- rieure est inclinée vers le bas à partir du bac, l'entrée du déversoir déterminant la hauteur du liquide à l'intérieur du bac. Le liquide qui s'écoule sur le déversoir passe dans un conduit approprié formant partie intégrante avec la paroi du bain en vue de son évacuation ultérieure. Des moyens sont prévus pour commander l'écoulement de liquide sur le déversoir, de tels moyens étant constitués de préférence par un dispositif d'étranglement ayant la forme d'un coin allongé qui peut être également constitué à partir d'une matière plastique et qui est conformée de manière com- plémentaire à la forme du déversoir. Le dispositif d'étranglement coopère avec le déver- soir en vue de réguler la quantité de liquide et de matières étrangères qui passent sur le déversoir en direction du con- duit d'évacuation. De préférence le déversoir s'étend sur tou- te la largeur du bain et constitue ainsi un passage relative- ment long pour l'évacuation hors du bac de l'excès de liquide et d'autres matières. Des moyens sont prévus pour permettre le réglage précis du dispositif d'étranglement par rapport au déversoir en sorte que la vitesse correcte d'évacuation peut être con- trolée pour s'adapter à l'introduction du liquide dans le bac. Le bac comporte également au moins un orifice d' in- jection de gaz m nagé dans sa ou ses parois. Ce ou ces ori- -3- fices d'injection de qaz sont reliés au moyen d'un conduit à une source de gaz en sorte que le gaz puisse être évacué à travers le ou les orifices afin de s'écouler au voisinage im- médiat de la surface du liquide dans le bac. A cet effet, le ou les orifices d'injection de gaz sont alignés dans lesdites parois, échelonnés, et ontun diamè- tre assurant l'écoulement désiré de gaz au dessus de la sur- face du liquide. Le ou les orifices d'injection de gaz sont placés légèrement au dessus du niveau du bord supérieur du déversoir. Le gaz utilisé peut être un mélange de divers gaz comme cela est bien connu dans cette technique et son but est de réaliser la protection requise pour les contenus du bac en isolant la surface du liquide de l'air ambiant. De préférence ce gaz peut être par exemple un mélange à 95% d'oxy- gène et 5% de dioxyde de carbone. On va décrire maintenant un mode de réalisation préféré de l'invention en se reportant aux dessins annexes sur lesquels: - Fig. 1 est une vue d'un mode de réalisation préfé- ré du bac à perfusion; - Fig. 2 est une vue en coupe de la Fig. 1 suivant la ligne II-II montrant le bac dans son mode de fonctionnement à écoulement minimal; - Fig. 3 est une vue en coupe de la Fig. 1 suivant la ligne II-II montrant le bac dans son mode de fonc- tionnement à fort écoulement, et - Fig. 4 est une vue en coupe de la Fig. 1 suivant la ligne III-III montrant les orifices d'entrée de gaz et de liquide dans la paroi d'extrémité du bac. En se reportant aux dessins, le bac est constitué de préférence à partir d'une matière plastique telle que celle connue sous la marque "PERSPEX" et comporte un dispositif collecteur 1 d'introduction de liquide comportant plusieurs orifices d'entrée de liquide 2 qui font communiquer le dispo- sitif 1 avec la cavité du bac 3. Un trou 4 réalisé dans la paroi du bac relie le dispositif collecteur de liquide 1 avec l'extérieur et l'extrémité de ce trou peut être muni de moyens permettant de raccorder au bac une source de liquide, ces - 4 - moyens étant constitués par exemple par un taraudage 4' ou similaire. Bien qu'on puisse envisager de ne prévoir qu'un seul orifice d'entrée de liquide 2, dans le mode de réali- sation préféré, il est prévu plusieurs orifices d'entrée qui sont espacés le long d'une ou plusieurs parois du bac, de manière à provoquer des perturbations minimum dans la prépa- ration de tissu en suspension contenue dans le bac, tout en obtenant un écoulement d'entrée de liquide frais élevé à travers les orifices d'entrée de liquide 2. Une paroi du bac est munie d'une partie découpée de manière à réaliser un rebord sensiblement horizontal 5, et la face supérieure de cette paroi dans la partie découpée est conformée suivant une surface inclinée s'étendant vers le bas à partir du rebord horizontal de manière à former un déversoir 6. Un dispositif d'étranglement 7 coopère avec le déversoir incliné 6, ce dispositif 7 pouvant avoir toute forme appropriée mais dans le mode de réalisation préféré étantconstitué sous forme d'un coin allongé. Le dispositif d'étranglement 7 estsuivant son axe longitudinalde même longueur que le rebord horizontal 5, et sa face inférieure 7a est conformée de manière I être complémentaire a la face inclinée du déversoir 6. Dans le mode de réalisation préféré, ces deux surfaces sont usinées de façon à être sensiblement planes et lisses. Le dispositif d'étranglement 7 est monté pivotant le long d'un axe longitudinal traversant le corps du dispositif 7, ledit axe étant parallèle au rebord du déversoir S,et le dispositif d'étranglement est monté, dans le mode de réalisa- tion préféré, à l'aide de tétons 8 à section circulaire dont les axes centraux sont coaxiaux A l'axe longitudinal autour duquel le dispositif d'étranglement 7 peut pivoter. Les tétons 8 sont engagés dans des encoches 9 conformées dans le corps du bac. L'arête frontale 10 du dispositif d'étranglement 7 est arrondie suivant un arc de cercle dont le rayon est perpen- diculaire à l'axe longitudinal sur lequel sont alignés les tétons 8. En outre, la disposition et la profondeur des enco- ches de montage 9 sont telles que la distance entre le rebord -5- du déversoir 5 et l'arête frontale 10 du dispositif d'étran- glement est le même en tous points le long dudit rebord 5, et, ainsi, les contraintes de positionnement des tétons 8 et des encoches 9 en rapport avec l'arête frontale 10 font en sorte que l'intervalle entre les deux bords est constant lorsque le dispositif d'étranglement pivote autour de ses points d'ancrage, sur un angle quelconque pouvant aller jusqu'à 300 par exemple,mais dont l'optimum se situe entre 5 et 15 . Ledit intervalle, dans le mode de réalisation pré- féré, est par exemple de 1 mm. On prévoit des moyens pour régler la position du dispositif d'étranglement 7 autour de l'axe longitudinal pas- sant par le centre des tétons de montage et, dans le mode de réalisation préféré, ces moyens sont constitués par une pla- que il fixée de manière appropriée sur la surface supérieure du dispositif 7 à l'aide de vis à tête fraisée 12 ou organes similaires, ladite plaque comportant à son extrémité tournée vers l'extérieur un trou taraudé 13 à travers lequel passe un téton fileté 14 dont l'extrémité inférieure porte direc- tement sur le corps du bac. Lorsque le téton fileté 14 est vissé, le dispositif d'étranglement pivote autour de ses points d'ancrage de manière à s'éloigner du corps du bac. Inversement, lorsque le téton 14 est dévissé le dispositif d'étranglement pivote en direction du corps du bac. En coopération avec lesdits moyens de réglage, on prévoit un moyen d'arrêt qui peut être formé par une butée appropriée constituée, dans le mode de réalisation préféré, par le contact de la face inférieure de la plaque 11 avec le corps du bac. La plaque 11 est montée sur le dispositif d'étranglement 7 de telle manière que,lorsque la vis 14 est dévissée et que la surface inférieure de la plaque 11 est en butée contre le corps du bac, la distance entre la face inférieure 7a du dispositif d'étranglement et la face in- clinée du déversoir 6 est sensiblement égale en tous points à la distance entre le rebord du déversoir 5 et l'arête fron- tale 10 (voir Fig. 2). Comme il a été dit plus haut, lorsque le dispositif d'étranglement 7 pivote lors du vissage du té- ton 14, la distance entre le rebord du déversoir 5 et l'arête frontale 10 du dispositif d'étranglement demeure constante, - 6 - tandis que la distance entre la surface inclinée du déversoir 6 et la face inférieure 7a du dispositif d'étranglement s'ac- croit. En se reportant au mode de réalisation préféré dé- crit ci-dessus, on voit que le liquide pénétrant dans la ca- vité de bac par l'intermédiaire des orifices d'entrée 2 pro- vo qu e le remplissage du bac jusqu'à ce que le liquide con- tenu à l'intérieur de la cavité atteigne le niveau du rebord du déversoir 5. Toute admission de liquide supplémentaire dans la cavité provoque un déplacement du liquide présent dans la cavité par dessus le rebord de déversoir 5 et le liquide ainsi déplacé descend l'intervalle en pente 23 formé entre la face in- férieure 7a du dispositif d'étranglement et le déversoir 6, et tout surplus de liquide présent au droit du rebord de dé- versoir sera déversé dans ledit intervalle 23 par effet de siphon. De plus, si le moyen de réglage est utilisé pour faire pivoter le dispositif d'étranglement 7 comme décrit ci-dessus, l'intervalle accru 23 (voir Fig. 3) entre la surface inclinée du déversoir et la face inférieure 7a du dispositif d'étrangle- ment fait en sorte que le liquide se trouvant au droit du re- bord de déversoir 5 sera entraIné dans le déversoir à une vi- tesse supérieure par suite d'un effet Bernoulli. Le liquide ainsi déplacé s'écoule le long du déversoir et dans un puisard dont la surface de fond est en pente de manière à évacuer le liquide présent dans le puisard par l'intermédiaire d'un trou d'évacuation 16. Le mode de réalisation préféré comporte également un dispositif collecteur 17 d'introduction de gaz, communiquant avec la cavité du bac au moyen d'orifices de sortie de gaz 18. Les orifices de sortie de gaz sont de préférence sensiblement espacés à équidistance le long d'une ou plusieurs oarois de la cavité du bac et sont placés à une hauteur sensiblement au dessus du niveau de rebord du déversoir 5. Un trou 20 est mé- nagé dans le corps du bac dans la partie adjacente au dispo- sitif d'entrée de gaz, ce trou s'étendant transversalement au corps du bac et ayant ses deux orifices extrêmes ouverts sur l'extérieur. Le trou 20 peut être muni à une extrémité 21 ou à ses deux extrémités de moyens (non représentés sur les dessins) pour permettre le raccordement à une source de gaz. Un autre trou 19 relie le trou 20 au collecteur d'entrée de gaz 17, du gaz pouvant être ainsi envoyé par l'intermédiaire de ces trous dans le collecteur 17. Le gaz ainsi envoyé passe à travers les orifices de sortie de gaz 18, ces orifices étant espacés de manière à réaliser une couche de gaz au dessus de la surface du liquide présent dans le bac a des fins qui ont déjà été mentionnées plus haut. En outre, le mode de réalisation préféré comporte une découpe 22 dans la paroi du bac, ladite découpe communi- quant avec la cavité de bac en un endroit en dessous du niveau du rebord du déversoir 5. Cette découpe peut servir de loge- ment à une électrode de référence, en particulier en chlorure d'argent, et à un détecteur de température (non représenté sur le dessin) ou à d'autres électrodes si les études l'exi- gent. De préférence le fond du bac est revêtu d'une résine transparente non toxique et non absorbante,telle que celle con- nue sous le nom commercial "Sylgard 184",pour permettre à des attaches de fixation d'être utilisées pour positionner et ancrer le tissu à étudier, et permettre également à la lumière de passer à travers en vue d'un examen visuel du tissu en sus- pension. Le bac peut comporter,de plus, un élément chauffant 24 électrique commandé thermostatiquement en sorte que le li- quide peut être chauffé puis maintenu à la température désirée. Un évidement approprié 25 peut être ménagé dans une paroi du bac pour le passage de conducteurs électriques destinés à l'é- lement chauffant ou pour faciliter l'utilisation d'un barboteur pour un gaz agglutinant ou toute autre installation du même genre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. -8 - R E V E N D I C A T I O N S 1.Bac destiné à l'étude de tissu humain ou animal conservé in vitro, comportant un corps définissant une cavité (3), des moyens pour permettre l'introduction de liquide dans ladite cavité (3) et des moyens pour permettre l'évacuation du liquide hors de ladite cavité, caractérisé en ce que les- dits moyens pour permettre l'évacuation du liquide compren- nent un déversoir (6) formé dans une paroi du bac, ce déver- soir comportant un rebord supérieur (S) agencé pour détermi- ner le niveau maximal du liquide dans la cavité du bac et étant muni de moyens (7) pour réguler l'écoulement du liquide hors du bac. 2. Bac suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour réguler l'écoulement du liquide hors du bac comprennent un dispositif d'étranglement comportantune face (7a) agencée pour être maintenue dans une position prédéterminée par rapport audit déversoir (6). 3. Bac suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit déversoir (6) est conformé de manière à être incliné vers le bas à partir dudît rebord supérieur (5) et en ce que ledit dispositif d'étranglement (7) est constitué d'un coin allongé agencé de manière que sa face inférieure (7a) soit maintenue dans une position prédéterminée par rap- port audit déversoir (6). 4. Bac suivant la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que le dispositif d'étranglement comporte une arête frontale (10) et est monté pivotant autour d'un axe sensible- ment parallèle au rebord supérieur (5) du déversoir (6) et à proximité de ce rebord, le montage étant tel qu'un inter- valle de dimension constante est maintenu entre ladite arête frontale (10) et ledit rebord supérieur (5) lors de la rota- tion du dispositif d'étranglement (7). 5. Bac suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'étranglement (7) comporte des moyens (11 à 14) pour permettre le réglage de sa position lorsqu'il pivote autour de son axe. 6. Bac suivant l'une des revendications 1 à 5 ca- ractérisé en ce qu'il comporte des moyens (17) pour permet- tre à un gaz de se répandre au dessus de la surface du li- _9- quide contenu dans le bac. 7. Bac suivant la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un dispositif collecteur (17),agencé pour recevoir une source de gaz,et au moins un orifice de sortie (18) relié au dispositif collecteur et agencé pour répandre une nappe de gaz au dessus et au voisinage immédiat de la surface du liquide contenu dans le bac. 8. Bac suivant l'une des revendications 1 à 7, ca- ractérisé en ce que lesdits moyens pour permettre l'intro- duction de liquide dans le bac comprennent un dispositif collecteur de liquide (1) agencé pour recevoir une source de liquide, au moins un orifice (2) relié au dispositif col- lecteur, cet orifice étant conformé dans une des parois du bac en dessous du niveau du rebord supérieur (5) du déver- soir (6). 9. Bac suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour permettre l'introduction de liquide dans le bac comprennent plusieurs orifices (2) sensiblement régulièrement espacés entre eux. 10. Bac suivant l'une des revendications 1 a 9, caractérisé en ce qu'il est muni d'un élément chauffant commandé thermostatiquement. 11. Bac suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporteune partie en découpe (22) agencée pour recevoir une électrode de référence, un détec- teur de température ou tout autre dispositif de mesurage.