Brevet FR2557299A1 — publié le 19850628

Appareil d'étude d'organes isolés. La présente invention concerne un appareil perfectionné pour l'étude d'organes isolés. On sait que cette technique consiste à prélever des fragments d'organes ou de tissus animaux que l'on soumet ensuite in vitro à l'action d'agents pharmacologiques qui provoquent par exemple des contractions ou des relaxations de ces tissus. On peut ainsi reproduire in vitro le comportement de ces organes ou tissus lorsqu'ils se trouvent dans l'animal. Cette technique largement répandue a deux finalités tester la réactivité tissulaire afin de déterminer le mode d'action d'une substance connue pharmacologiquement active , ou bien 'déter- miner le profil pharmacologique d'une molécule nouvelle. Actuellement, les études d'organes isolds sont pratiqués dans de petites cuves ouvertes à leurs extrémités inférieures sur deux orifices d'arrivée de liquide de rinçage d'une part et de liquide nutritif d'autre part, contenant éventuellement une substance à étudier, et sur un orifice d'arrivée d'oxygène. Ce dernier orifice est généralement relié à une tête équipée par exemple d'une plaque fritte et permettant le bullage de l'oxygène dans le liquide contenu dans la cellule. L'organe isolé est en général immergé dans le liquide contenu dans la cellule, au moyen d'un système de suspension relié à un enregistreur automatique. En fonction des liquides ou des substances que l'on introduit dans la cellule, ltorgane peut par exemple se contracter ou se relaxer, ces mouvements sont transmis par l'intermédiaire du système de suspension au dispositif enregistreur, et l'on obtient ainsi la courbe de réponse. Le champ d'application de tels dispositifs s'applique essentiellement à l'iléon de cobaye, ou aux parois d'aorte, etc. Les systèmes connus actuellement sont des systèmes manuels très rudimentaires où l'opérateur intervient pour chaque opération sur chaque cellule. Les opérations correspondant aux cycles successifs des études sont donc fastidieuses, et des problèmes de reproductibilité peuvent se poser soit-d'une cellule a l'autre, soit d'un opérateur à l'autre. On n'est a ce jour pas parvenu a mettre au point un appareil automatique suffisamment simple et fiable, malgré le besoin évident qui s'en fait sentir. On propose maintenant selon la présente invention un appareil extrêmement simple mais présentant néanmoins un certain nombre d'avantages déterminants, à fonctionnement automatisé et programmable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre et en se référant au dessin annexé sur lequel la figure unique représente une cellule préférée de l'appareillage selon l'invention. Sur cette figure unique, les références ont les significations suivantes : 1. Cuve (généralement en verre) Le verre peut éventuellement subir un traitement inactique. 2. Tube vertical d'introduction de la sonde de niveau, en communication par l'orifice inférieur 3 avec la partie inférieure de la cuve. 3. Orifice de communication entre le tube 2 et la cuve. 4. Arrivée du premier liquide (par exemple liquide de rinçage). 5. Arrivée du second liquide (par exemple liquide nutritif et/ou contenant les substances à étudier). 6. Arrivée du gaz (généralement l'oxygene). 7. Dispositif permettant d'élever ou d'abaisser l'ensemble constitué par le tube d'arrivée de gaz 6 et la tête 12 de bullage, dans le sens vertical. 8. Plaque frittée de la tête de bullage (ou paroi poreuse, etc.). 9. Joint d'étanchéité. 10. Passage entre la cuve 1 et les différents tubes d'arrivée de liquides 4 et 5, lorsque la tête 12 est en position "haute". 11. Liquide contenu dans la cuve. 12. Tete de bullage, mobile dans le sens vertical. 13. Paroi inférieure de la cuve destinée à coopérer avec la paroi latérale de la tette de bullage 12 pour former un clapet étanche aux liquides lorsque le dispositif 7 amène la tête de bullage 12 en position "basse" au contact de la paroi 13. Le fonctionnement de la cuve selon l'invention sera aisément compris a la lecture de ce qui précède et en se référant à la figure unique. Selon une variante tout à fait préférée, mais néanmoins non limitative, la tête de bullage 12 est mobile dans le sens vertical, et peut former un clapet étanche par coopération avec la partie inférieure de la paroi de la cuve. Ceci présente un intérêt déterminant dans la mesure où cette manoeuvre permet d'isoler dans la cuve 1 un volume précis de liquide. Au contraire, dans les cuves ou cellules actuellement connues, lorsque lton introduit une substance d'essai dans le liquide 11 contenu dans la cuve 1, une proportion non négligeable de la substance risque de se mélanger au liquide contenu dans les tubes d'arrivée 4 et 5, et ce d'une manière aléatoire et donc imprévisible. L'appareil selon l'invention comprend, dans une variante préférée, quatre cuves disposées cAte à ctte verticalement dans un bain thermostaté. L'arrivée des liquides nutritif ou de rinçage se fait par les tubulures 4 et 5 qui sont reliees aux récipients d'alimentation par, chacune, un serpentin baignant dans le bain thermostaté et sur le trajet duquel se trouve une électrovanne. On est ainsi certain d'introduire dans la cuve de mesure un liquide se trouvant rigoureusement à la température du bain thermostaté. Dans le tube 2, on introduit une sonde plongeante qui permettra de prêrégler le niveau de liquide introduit par l'appareillage dans la cuve 1. Le joint d'étanchéité 9 devra être un joint permettant le coulissement du tube 6 d'arrivée de gaz, par exemple joint en Téflon, etc. La te te de bullage sera constituée de manière connue par une plaque de verre fritté, une paroi poreuse aux gaz, etc. Selon la variante préférée de l'invention, la géométrie de la partie inférieure de cette tête 12 et des parois inférieures de la cuve 1 sera telle qu'elle permettra une coopération permettant de réaliser un clapet étanche lorsque la tête 12 sera en position basse. L'organe isolé sera immergé de manière connue dans l'appareillage et relié de manière également connue au système enregistreur. Les commandes des différentes arrivées de liquide ou de gaz seront effectuées grâce 9 des électrovannes, cuve par cuve, et on pourra réaliser notamment la succession de cycles suivants, avec huit positions de commande pour chaque cuve 1. Premier rinçage : on purge par exemple la cuve par le liquide nutritif. 2. Remplissage de la cuve par le premier liquide nutritif Lorsque le niveau du liquide 11 dans la cuve atteint le niveau préréglé par la sonde plongeante, l'admission de liquide 11 est stoppée et un signal permet de passer à la phase suivante. 3. Position de travail. 4. Vidange. 5. Position neutre ou de retour au point 1. 6,7,8 : mimes phases que 1,2,3, 3 avec possibilité d'intro- duire un liquide nutritif différent du premier. L'intérêt d'un tel dispositif réside dans la possibilité de regrouper 2 > 3 ou 4 cuves pour effectuer une étude en parallèle, ce qui n'est pas possible actuellement. I1 existe de plus une possibilité d'automation complète par un programme de manipulation cuve par cuve ou par groupes de 2,3 3 ou 4 cuves. Cette automation représente un gain de temps appréciable, améliore grandement la précision, ainsi que la reproductibilité. La variante préférée comportant le clapet représente un gain également appréciable en précision. Le système selon l'invention permet également, à titre de variante, de coupler les cellules en série. Par exemple, la phase "vidange" de la première cuve peut servir à diriger le contenu de cette cuve vers la seconde cuve, etc, ce qui permet de reproduire in vitro les cascades de réactions pouvant survenir dans l'organisme. Ainsi, on peut provoquer le relargage d'un métabolite dans la premiere cuve au niveau d'un fragment d'aorte et étudier la répercussion de ce métabolite dans la seconde cuve au niveau de l'iléon. On pourra également incorporer au système de l'invention des électrodes de stimulation électrique des tissus, de manière connue. L'invention propose donc un appareillage entièrement automatisable et programmable, simple, permettant pour la première fois de mettre en oeuvre de manière reproductible un certain nombre d'études, et permettant également pour la première fois des études en parallèle ou en cascade. REVENDICATIONS 1. Appareil d'étude d'organes isolés, comportant des cuves ouvertes à leur partie inférieure sur des tubulures d'arrivée de liquidesnutritif ou de rinçage, et d'arrivée de gaz, cette dernière tubulure étant reliée à une tete de bullage située à la partie inférieure de la cuve, ladite cuve étant destinée à recevoir un liquide d'essai (11) dans lequel on immerge l'organe isolé, caractérisé en ce qu'il comporte au moins 2 cuves identiques (1) placées dans un bain thermostaté, les tubulures d'arrivée de liquides et de gaz de chaque cuve étant indépendantes, et reliées aux récipients d'alimentation en liquides et gaz par des serpentins ou dispositifs analogues baignant dans le bain thermostaté, chaque circuit étant commandé par des électrovannes. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par la tête de bullage (12) et la tubulure d'arrivée de gaz peut coulisser dans le sens vertical au travers de la paroi inférieure de chaque cuve, au niveau d'un joint d'étanchéité (9), et en ce que la paroi inférieure de la cuve et la paroi latérale de la tête de bullage sont destinées à coopérer pour former un joint étanche aux liquides lorsque la tête de bullage est en position basse. 3. Appareil selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte 4 cuves identiques placées dans le bain thermostaté.