Brevet FR2514132A1 — publié le 19830408

Dispositif de prélèvement formant pipettes et appareil comprenant un tel dispositif. La présente invention concerne un dispositif de pré- lèvement formant pipettes perfectionné et un appareil comprenant un tel disnositif. L'utilisation de pipettes de différentes tailles et formes pour retirer un échantillon de liquide d'un récipi- ent afin de mesurer cet échantillon et de le transférer dans un autre récipient est bien connue dans la technique antérieure Un problème posé par de telles pipettes réside en ce que, pour mesurer et transférer une quantité donnée de liquide, il faut procéder avec beaucoup de soin pour obtenir que ces opérations se fassent de manière précise. Bien que cette méthode opératoire de la technique antéri- eure soit satisfaisante au point de vue de la précision, elle demande beaucoup de temps De récents progrès accom- plis dans la recherche microbiologique et immunologique ainsi que dans d'autres domaines de recherche médicale en laboratoire ont rendu cette manière de procéder périmée. Ceci tient au fait que ces dispositifs peuvent exiger que le récipient contenant le liquide à mesurer et à transfé- rer soit exposé à l'atmosphère chaque fois que la pipette est remplie Or dans de nombreuses méthodes opératoires une exposition continue et répétée à l'atmosphère peut con- duire à de mauvais résultats De plus, à l'heure actuelle de nombreux échantillons sont prélevés et soumis à des tests simultanément Si des échantillons devaient être pré- levés individuellement, dans la mesure o cela pourrait se faire sans conséquences défavorables, le temps nécessité par cette vieille méthode ralentirait les travaux de re- cherche excessivement. La technique antérieure a déjà reconnu l'existence de ce problème et a proposé un certain nombre de disposi- tifs distincts censés y apporter des solutions Ces dispo- sitifs sont aptes à être utilisés en combinaison avec des plateaux à alvéoles multiples, un échantillon de liquide se trouvant dans chaque alvéole ou dans un tube placé dans chaque alvéole Des dispositifs plus récents sont aptes à retirer simultanément un nombre relativement important d'échantillons à partir des tubes ou alvéoles individuels contenant le liquide à échantillonner Des dispositifs de ce genre sont représentés dans les brevets américains n Os -3 82 438; 4 158 053; 3 261 208 et 3 568 735 Or il ap- parait que les-dispositifs décrits dans ces brevets, tout en apportant une solution au transfert de liquides à par- tir de plateaux de laboratoire à alvéoles multiples tels qu'ils sont à présent largement utilisés pour des travaux de recherche microbiologique et immunologique en labora- toire-, sont relativement complexes et donc couteux. Le dispositif et l'équipement suivant l'invention, par contre, permettent de résoudre d'une manière directe et sans trop de complexité ni surcroît de dépenses divers problèmes posés par la technique antérieure. Le dispositif de prélèvement formant pipettes et l'équipement connexe selon l'invention présentent une uti- lité particulière en tant que matériel de laboratoires de microbiologie du genre utilisé dans le domaine de la re- cherche en matière d'anticorps, du clonage, de la techno- logie de test et analogues L'objet de l'invention est dé- crit d'une manière générale ci-dessous tel qu'il s'appli- que à des travaux de laboratoire afin de donner une idée de la façon dont le dispositif de l'invention peut être utilisé Grosso modo, le dispositif de prélèvement formant pipettes selon l'invention est conçu de façon à retirer séparément une quantité préétablie de liquide de chacun des alvéoles d'un plateau de microculture à 96 alvéoles et à transférer le volume ainsi prélevé dans un autre plateau à 96 alvéoles, et ce en une seule opération Des plateaux à 96 alvéoles de ce genre sont bien connus et utilisés uni- versellement dans ce secteur d'activité. i tl 132 Dans un laboratoire typique effectuant de la recher- che en matière d'anticorpsla fusion de cellules est utili- sée pour produire des cellules hybrides qui peuvent à leur tour servir à produire des anticorps Des anticorps sont produits dans le liquide surnageant des cultures cellulai- res pratiquées dans les plateaux de microculture à 96 al- véoles On établit habituellement des cultures de 150 mi- crolitres d'o des parties aliquotes de 50 microlitres sont retirées périodiquement et soumises à des tests en vue de la production d'anticorps spécifiques Ceci doit se faire rapidement et efficacement afin d'assurer la stérilité des cultures de départ qui doivent être préservées après cha- que échantillonnage En outre, le dispositif de prélèvement doit être soit jeté après usage, soit stérilisé afin d'as- surer la validité des travaux de recherche Comme indiqué plus haut, la complexité des dispositifs de la technique antérieure est telle que ceuxci ne paraissent pas pouvoir être jetés après usage, comme c'est le cas pour le dispo- sitif de la présente invention De plus, en raison de la complexité de ces dispositifs il serait apparemment très onéreux de les jeter après chaque usage Le dispositif de là présente invention peut être utilisé dans les mêmes cas que les dispositifs de la technique antérieure mais a pour avantage additionnel d'être particulièrement apte à être utilisé avec tout système de microculture qui nécessite un échantillonnage et dont la stérilité doit être préservée entre chaque prise d'échantillon. Dans ce but et à d'autres fins le dispositif de pré- lèvement formant pipettes de l'invention comprend une en- veloppe présentant un élément supérieur, des éléments la- téraux et terminaux et une plaque sensiblement plane qui, solidaire des éléments latéraux et terminaux, forme avec ceux-ci et l'élément supérieur une chambre collectrice. Un ensemble de conduits collecteurs allongés s'étendant vers l'extérieur sont disposés en lignes droites sur la plaque Les conduits collecteurs comportent une première partie qui est conformée de façon à pouvoir être introdui- te dans un alvéole correspondant prévu dans le plateau à alvéoles multiples, et une seconde partie qui s'étend dans la chambre collectrice les deux parties de chaque conduit collecteur présentent des passages coaxiaux pour l'écoule- ment du liquide mais le passage pour l'écoulement de liquide dans la première partie est plus grand que le passage pour l'écoulement de liquide dans la seconde partie Sur l'en- veloppe est prévue une voie d'accès se trouvant en communi- cation avec la chambre collectrice, permettant ainsi de cré- er dans celle-ci un vide de façon à faire passer une quan- tité déterminée de liquide dans la première partie de cha- cun des conduits collecteurs Etant donné que les passages pour l'écoulement de liquide dans les deux parties des con- duits collecteurs sont choisis spécifiquement, du liquide peut facilement s'écouler dans la première partie mais aus- sitôt què celui-ci atteint le passage de la seconde partie il n'entre plus que peu ou pas du tout de liquide dans la seconde partie. les caractéristiques-inédites de l'objet-de l'inven- tion, tant sur le plan de sa construction que sur celui de son mode de fonctionnement, ainsi que d'autres particula- rités et avantages de l'invention sont expliqués ci-dessous à l'aide des dessins annexés sur lesquels est représentée, purement à titre d'exemple non limitatif, une forme de ré- alisation préférée de l'invention. la figure 1 est une vue en perspective représentant le dispositif de prélèvement formant pipettes et l'équipe- ment connexe; la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de prélèvement formant pipettes la figure 3 est une vue frontale du dispositif de prélèvement formant pipettes; et la figure 4 est une vue partielle en coupe suivant les lignes 4-4 de la figure 2 et montre les conduits col- lecteurs à l'intérieur du dispositif de prélèvement formant pipettes. Comme indiqué plus haut, la présente invention con- cerne un dispositif de prélèvement forman-t pipettes et un équipement connexe pour retirer un certain nombre d'échan- tillons de liquide d'un plateau à alvéoles multiples Sur la figure 1 est représenté l'appareil 10 dans son ensemble. L'appareil 10 comprend un dispositif de prélèvement formant pipettes 12 monté sur un support 14 et plus spécialement sur un montant 16 Pour fixer le dispositif de prélèvement 12 au montant 16 peuvent -tre utilisés divers moyens comme par exemple des éléments en forme de bras s'étendant à par- tir du montant, un agencement à console ou analogues Le montant 16 est fixé à un élément de base sensiblement plat 18 de telle manière que le plateau à alvéoles multiples 20 puisse être positionné correctement sous le dispositif de prélèvement 12 Un tel plateau 20 présente typiquement 96 alvéoles bien que d'autres nombres d'alvéoles puissent être prévus sans sortir du cadre de l'invention Dans chacun des alvéoles 22 peut être entreprise une culture dont le volume s'exprime en microlitres On peut cependant également pla- cer un tube d'essai dans chacun des alvéoles 22 et intro- duire le liquide dans chacun des tubes -Un organe de ma- noeuvre 24 est utilisé pour élever et abaisser le disposi- tif de prélèvement 12 de sorte que celui-ci peut être placé directement sur le plateau 20 Comme décrit plus en détail par la suite, une pompe aspirante 26 ou un moyen analogue pour établir un vide dans le dispositif de prélèvement 12 est associé à celui-ci de façon que des quantités détermi- nées de liquide puissent être retirées de chacun des alvé- oles 22 dans le dispositif de prélèvement 12 De tels échan- tillons peuvent alors être placés dans un plateau vide ou dans un plateau contenant une culture différente ou une au- tre matière. Sur les figures 2, 3 et 4 le dispositif de prélève- ment 12 est illustré plus clairement Le dispositif de pré- lèvement 12 comprend une enveloppe 28 en matière plastique limpide présentant une forme sensiblement rectangulaire. L'enveloppe comporte un élément supérieur sensiblement plan 30 et dles éléments plans latéraux et terminaux 32, 34 de façon à obtenir une structure en forme de boite Une jupe 36 est disposée sur le pourtour-de l'enveloppe 28 et pré- sente une forme lui permettant de venir en contact de ma- nière ajustée avec un plateau correspondant 20 le jupe 36 s'étend de préférence autour des éléments latéraux et ter- minaux du plateau 20 de façon que les échantillons se trou- vent le moins possible exposés au milieu ambiant au cours de l'opération d'échantillonnage. A l'intérieur de l'enveloppe 28 est disposée une plaque 38 qui est solidaire des éléments latéraux ettermi- naux 32, 34 La plaque 38 forme avec les éléments latéraux et terminaux 32, 34 et l'élément supérieur 30 une chambre collectrice 39 A partir de la plaque 38 s'étendent un cer- tain nombre de conduits collecteurs 40 Dans la mesure o le plateau usuel 20 comporte 96 alvéoles, il se trouve 96 conduits collecteurs sur la plaque 38 Les conduits collec- teurs 40 comportent une première partie 42 et une seconde partie 44 La première partie 42 s'étend vers le bas à par- tir de la plaque 38 et est conformée de façon à s'engager dans un alvéole correspondant 22 du plateau 20 La seconde partie 44 formée de parois inclinées 45 s'étend à partir de la plaque 38 vers le haut dans la chambre 39 Un premier passage 46 est formé dans la première partie 42 et présente un diamètre intérieur d d'environ 2,235 mm + 20 % Le dia- mètre extérieur do de la première partie 42 vaut environ ,588 mm + 20 % Des passages 46 de ce calibre se sont avé- rés suffisants pour retirer la quantité désirée de liquide à prélever Là seconde partie 44 définit un passage 50 qui présente un diamètre intérieur d' d'environ 0,813 mm + 20 %. Le passage 50 est donc sensiblement plus étroit que le pas- sage 46 Le passage 50 est choisi de façon qu'un remplissa- ge jusqu'au passage 50 permette une évaluation précise. Tout remplissage en excès a pour conséquence un débordement de liquide dans la chambre 39,de sorte que le contenu de chaque conduit collecteur 40 reste constant, assurant ainsi le transfert d'un volume bien défini de liquide Cette ca- ractéristique parait être liée de façon inédite à la forme de construction conique qui empêche également un mélange du liquide dans des conduits collecteurs voisins 40 en cas de débordement Bien que la figure 4 montre un fond ou zone de transition arrondi 48, la paroi intérieure formant la transition du passage 46 au passage 50 peut également être conique,de façon à supprimer le fond ou zone de transition arrondi 48. le fonctionnement de l'appareil 10 est décrit ci- dessous, Typiquement, le dispositif de prélèvement 12 se trou- ve dans un emballage stérile On ouvre l'emballage et place le dispositif de prélèvement 12 directement sur le plateau de sorte que les 96 conduits collecteurs se trouvent chacun directement au-dessus d'un alvéole correspondant 22. Un tuyau d'aspiration est relié à la voie d'accès 52 qui est en communication avec la chambre 39 et une aspiration est exercée avec une seringue de 20 ml en retirant son pis- ton jusqu'à 10 ml Ainsi du liquide est tiré vers le haut à travers léspassages 46 L'écoulement est arrêté lorsque le liquide atteint les passages 50. Pour transférer du liquide à partir du plateau à 96 alvéoles 20,le dispositif de prélèvement rempli 12 est des- cendu dans un autre plateau 20 et le piston de la seringue est repoussé jusqu'à zéro Ainsi le volume de liquide con- tenu dans le dispositif de prélèvement est refoulé dans le plateau récepteur Typiquement, la hauteur de chaque partie 42 est d'environ 7,6 mm afin de laisser approximativement microlitres dans le plateau 20 faisant l'objet du pré- lèvement De plus, le dispositif peut être placé sur un pla- teau ne comportant pas d'alvéoles individuels mais conte- nant du liquide qui est destiné à alimenter des plateaux à 96 microalvéoles ou à être transféré dans ceux-ci Par conséquent, le dispositif présente plusieurs fonctions et se distingue par la diversité de ses possibilités d'utili- sation Il est capable de transférer des réactifs dans des plateaux à 96 alvéoles Il peut également retirer un liqui- de de tels plateaux et transférer exactement un volume de liquide spécifié dans un autre plateau. Une fois que le prélèvement est effectué, le tuyau d'aspiration peut être retiré et le dispositif de prélève- ment 12 jeté Après achèvement du transfert le couvercle peut bien entendu être placé sur le plateau 20 de façon à * 2514132 éviter toute contamination Par conséquent, 96 échantillons séparés sont ainsi facilement transférés d'un plateau à un autre d'une manière simple et sans utilisation d'un disposi- tif complexe du genre proposé dans la technique antérieure. En outre,-le fait que le dispositif de prélèvement 12 de la présente invention soit d'une construction simple le rend particulièrement apte à être employé dans des conditions o il est souhaitable de ne l'utiliser qu'une seule fois. Il convient encore de noter que les formes de réa- lisation préférées décrites ci-dessus n'ont aucun carac- tère limitatif,de sorte que diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de -l'invention. 2514 132- 9, REVENDICATIONS 1 Dispositif de prélèvement formant pipettes des- tiné à retirer un certain nombre d'échantillons de liquide d'un plateau à alvéoles multiples, caractérisé en ce qu'il comprend: une enveloppe ( 28) présentant une plaque allongée ( 38) définissant une chambre ( 39) à l'intérieur de cette enve- loppe; - un ensemble ordonné de conduits collecteurs ( 40) so- lidaires de la plaque ( 38) et qui présentent une première partie tubulaire ( 42) s'étendant-vers l'extérieur et une seconde partie tubulaire ( 44) s'étendant vers l'extérieur, qui est disposée à l'intérieur de la chambre ( 39) et se trouve en communication avec la première partie ( 42), la section disponible pour l'écoulement dans la première par- tie tubulaire ( 42) étant supérieure à la section disponible pour l'écoulement dans la seconde partie tubulaire ( 44);et un équipement pour établir un vide dans la chambre ( 39) de façon à permettre à une quantité déterminée de li- quide d'entrer dans chaque conduit collecteur ( 40). 2 Dispositif de prélèvement formant pipettes se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 28) présente une forme sensiblement rectangulaire. 3 Dispositif de prélèvement formant pipettes se- lon la revendication 1, caractérisé en ce-que l'enveloppe ( 28) comporte une jupe ( 36) s'étendant vers le bas et con- formée de façon à s'engager sur le plateau ( 20). 4 Dispositif de prélèvement formant pipettes se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque con- duit collecteur ( 40) détermine deux zones sensiblement cy- lindriques de diamètres différents. Dispositif de prélèvement formant pipettes se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'équipement pour établir un vide comprend une voie d'accès se trouvant en communication avec la chambre ( 39). 6 Dispositif de prélèvement formant pipettes des- tiné à retirer un certain nombre d'échantillons de liquide d'un plateau à alvéoles multiples, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe ( 28) comportant un élément supérieur ( 30), des éléments latéraux et terminaux ( 32,-34) et une plaque sensiblement plane ( 38) solidaire des éléments laté- raux et terminaux, laquelle plaque ( 38) détermine avec l'élément supérieur ( 30) et les éléments latéraux et termi- naux ( 32, 34) une chambre collectrice ( 39); un ensemble ordonné de conduits collecteurs allongés ( 40) s'étendant vers l'extérieur, une première partie ( 42) de chaque conduit étant conformée de façon à pouvoir être introduite dans un alvéole correspondant ( 22) du plateau ( 20) à alvéoles multiples et une seconde partie ( 44) de chaque conduit s'étendant à l'intérieur de la chambre col- lectrice ( 39), lesquelles première et seconde parties ( 42, 44) présentent des passages coaxiaux ( 46, 50) pour l'écou- lement du liquide, le passage ( 46) pour l'écoulement du li- quide dans la première partie ( 42) présentant une section supérieure à celle du passage ( 50) pour l'écoulement du li- quide dans la seconde partie ( 44); et une voie d'accès ( 52) prévue sur l'enveloppe ( 28) et se trouvant en communication avec la chambre ( 39) de sorte que dans celle-ci peut être établi un vide permettant de faire entrer une quantité déterminée de liquide dans chacun des conduits collecteurs ( 40). 7 Dispositif de prélèvement formant pipettes se- lon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque passa- ge ( 46 S 50) est sensiblement circulaire et en ce que le dia- mètre du passage ( 50) de la seconde partie ( 44) est tel que le conduit collecteur ( 40) se remplisse d'une quantité dé- terminée de liquide. 8 Dispositif de prélèvement formant pipettes se- lon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde partie ( 44) du conduit collecteur ( 40) présente en coupe une forme conique et en ce que la première partie ( 42) du conduit collecteur ( 40) présente en coupe une forme sensi- blement cylindrique. 9 Appareil comprenant un dispositif de prélèvement formant pipettes et un plateau à alvéoles multiples ainsi 1 1 que des organes pour monter le dispositif de prélèvement à proximité du plateau, caractérisé en ce que le disposi- tif de prélèvement ( 12) comprend: une enveloppe ( 28) présentant un élément supérieur ( 30), des éléments latéraux et terminaux ( 32, 34) et une plaque sensiblement plane ( 38) solidaire des éléments laté- raux et terminaux ( 32, 34), laquelle plaque détermine avec l'élément supérieur et les éléments latéraux et terminaux une chambre collectrice ( 39); un ensemble ordonné de conduits collecteurs allongés ( 40) s'étendant vers l'extérieur, une première partie ( 42) de chaque conduit étant conformée de façon à pouvoir être introduite dans un alvéole correspondant ( 22) du plateau ( 20) à alvéoles multiples et une seconde partie ( 44) de chaque conduit s'étendant dans la chambre collectrice ( 39), lesquelles première et seconde parties ( 42, 44) présentent des passages coaxiaux ( 46, 50) pour l'écoulement du liqui- de, le passage ( 46) pour l'écoulement du liquide dans la première partie ( 42) présentant une section supérieure à celle du passage ( 50) pour l'écoulement du liquide dans la seconde partie ( 44); et une voie d'accès ( 52) prévue sur l'enveloppe ( 28) et se trouvant en communication avec la chambre ( 39) de sorte que dans celle-ci peut être établi un vide permettant de faire entrer une quantité déterminée de liquide dans cha- que conduit collecteur( 40). Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pompe aspirante ( 26) à mettre en communication avec la voie d'accès ( 52) pour éta- blir un vide dans la chambre ( 39).