Brevet FR2598805A1 — publié le 19871120

Procédés et dispositifs pour remplir des pipettes ou d'autres tubes doseurs analogues et pipettes correspondantes. La présente invention a pour objet des procédés et des dispositifs pour remplir des pipettes ou d'autres tubes analogues et/ou pour vider ceux-ci totalement ou partiellement et les pipettes destinées aux dispositifs selon l'invention. Les pipettes sont utilisées dans les laboratoires, notamment dans les laboratoires d'analyses médicales pour prélever des doses de liquide déterminées qui sont mesurées au moyen d'une graduation portée par la pipette et/ou pour vider cette dose totalement ou par doses successives correspondant à des volumes déterminés. Une application particulière des pipettes est la mesure de la vitesse de sédimentation du sang dans des conditions opératoires déterminées au moyen de pipettes graduées dites pipettes de WESTERGREEN que l'on plonge dans une éprouvette contenant le sang à étudier. On souffle plusieurs fois dans l'éprouvette pour agiter le sang. On remplit ensuite la pipette en aspirant à l'extrémité supérieure de celleci. On mesure une dose déterminée de sang et on place les pipettes sur un portoir qui comporte des tampons qui obturent lwextrémité inférieure des pipettes. On laisse sédimenter pendant une durée déterminée et on mesure ensuite la hauteur de l'interface entre les globules rouges et le sérum par tout moyen optique ou photographique. Les opérations de remplissage des pipettes par aspiration avec la bouche à l'extrémité supérieure des pipettes présentent des risques de contagion lorsqu'il s'agit d'aspirer un liquide physiologique tel que le sang. On a essayé de supprimer ce risque de contagion en rempla çant les pipettes par des seringues munies d'un piston coulissant. Toutefois, comme le matériel utilisé dans les laboratoires médicaux est du matériel stérilisé qui est jeté après usage, cette solution agumente les frais de matériel. On a également proposé des pipettes graduées qui sont associées à un piston qui coulisse autour de la pipette et qui sert à exercer une pression sur le liquide contenu dans une éprouvette dans laquelle on plonge l'extrémité inférieure de la pipette. Un tel dispositif est décrit dans la publication de la demande de brevet FR. A. 2.554.707. Cette solution conduit à accroître la durée des opérations de remplissage des pipettes. Aucune des solutions proposées ne permet d'agiter ie liquide à prélever avant de remplir la pipette aussi facilement qu'on peut le faire en soufflant dans une pipette. L'objectif de la présente invention est de procurer des moyens mécanisables qui permettent de remplir des pipettes ou d'autres tubes analogues sans avoir à aspirer avec la bouche, de façon à supprimer les risques de contagion, qui permettent d'agiter le liquide à prélever avant de remplir la pipette et qui n'augmentent pas la durée des opérations de remplissage des pipettes. Cet objectif est atteint par un procédé selon lequel on relie l'extrémité supérieure de chaque pipette,de façon étanche, à un bout de tube vertical qui plonge en permanence dans un liquide contenu dans un récipient mobile, déplaçable verticalement, et on crée dans ladite pipette une dépression qui aspire ledit liquide en faisant descendre ledit récipient. Dans le cas où l'on prélève du sang pour mesurer des vitesses de sédimentation, on fait monter et descendre plusieurs fois le récipient mobile avant de remplir les pipettes afin d'agiter le sang. Un dispositif selon l'invention comporte un récipient mobile, déplaçable verticalement, qui contient un premier liquide, des moyens permettant de déplacer alternativement ledit récipient mobile et des moyens qui relient, de façon étanche, l'extrémité supérieure de chaque pipette à un tube vertical qui plonge en permanence dans ledit premier liquide contenu dans ledit récipient mobile. L'invention a pour résultat le remplissage des pipettes de dosagetou de tout autre dispositif de dosage tubulaire analogue à une pipettejpar des moyens purement mécaniques qui peuvent être facilement automatisés, de sorte qu'ils permettent de réaliser des robots de remplissage automatique de pipettes et/ou des robots de vidange totale ou partielle desdites pipettes suivant des doses déterminées. Dans le cas fréquent où il s'agit de prélever des doses de sang, par exemple pour effectuer des analyses ou pour mesurer des vitesses de sédimentation, les dispositifs selon l'invention permettent d'effectuer les prélèvements de sang sans avoir à aspirer avec la bouche dans les pipettes, ce qui évite les risques de contamination par le sang d'un malade contagieux. Un avantage supplémentaire des dispositifs selon l'invention réside dans le fait qu'ils permettent d'agiter le sang ou tout autre liquide avant d'effectuer les prélèvements de façon très simple en faisant monter et descendre plusieurs fois le récipient mobile qui fait fonction de piston liquide d'aspiration dans la pipette du liquide à prélever. L'invention a également pour résultat de nouvelles pipettes dont l'extrémité supérieure est coudée à 1800, qui sont adaptées pour être utilisée sur un dispositif selon l'invention. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, des exemples de réalisation de dispositifs selon l'invention. La figure 1 est une coupe verticale schématique d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une coupe verticale du dispositif selon la figure l en position de remplissage de la pipette. Les figures 3, 4 et 5 représentent des coupes verticales de variantes de réalisation de dispositifs selon l'invention. La figure l représente une coupe verticale schématique d'un appareil selon l'invention. Cet appareil comporte un portoir, de tout modèle connu, sur lequel sont placées une ou plusieurs rangées de pipettes 1. Chaque pipette comporte un tube vertical gradué 2 qui constitue la pipette proprement dite, dont l'extrémité supérieure est coudée deux fois à 905, de sorte que la pipette est prolongée par un bout de tube vertical 3, qui est parallèle à la pipette 2 et dont l'extrémité inférieure est ouverte. Le tube 3 peut avoir la même section que le tube 2. Avantageusement, l'extrémité inférieure du tube 3 est évasée ou comporte un élargissement en forme de tulipe pour faciliter la mise en place des pipettes sur l'appareil comme on l'expliquera par la suite. Les pipettes 2 servent à prélever un liquide 4a, par exemple du sang, qui est placé dans des éprouvettes 4, par exemple dans des tubes à essais dans lesquels l'extrémité inférieure de chaque tube 2 peut plonger. Les récipients 4 sont posés sur un support mobile 30 qui est déplaçable verticalement par une came excentrée 31 ou par tout autre mécanisme équivalent. Un appareil selon l'invention comporte une rangée de récipients mobile 5, qui sont déplaçables verticalement par tout moyen connu. Par exemple, les récipients 5 sont posés sur des supports 6 qui sont déplacés alternativement dans le sens vertical par des cames excentrées 7. Les récipients 5 contiennent un liquide 8. Un tube 9, ouvert à ses deux extrémités, plonge dans le liquide 8. Le tube 9 comporte un bouchon étanche 10 qui est traversé par une aiguilles creuse il ou tout autre tubulure creuse. Le tube 9 contient un liquide 12 dans la partie située au-dessus du bouchon 10. Le bout de tube vertical 3, qui prolonge a pipette 2, plonge dans le liquide 12 et il est engagé autour de l'aiguille 11. Le liquide 12 forme un joint liquide qui assure l'étanchéité entre l'aiguille 11 et le prolongement 3 de la pipette. L'intérieur de la pipette communique par l'intermédiaire de l'aiguille 11 avec l'intérieur de la partie inférieure du tube 9. Avantageusement, le liquide 8 ainsi que le liquide 12 sont du mercure. Le fonctionnement est le suivant. On place les pipettes coudées 2 sur un portoir en engageant l'extrémité inférieure du bout de tube 3 qui prolonge chaque pipette sur l'une des aiguilles 11 équipant chacun des tubes 12, puis on laisse descendre la pipette dans le tube 9 jusqu'à ce que le coude de la pipette vienne en butée contre l'extrémité supérieure de l'aiguille 11. En même temps, l'extrémité inférieure de la pipette 2 plonge dans une'éprouvette 4 contenant un échantillon de sang ou d'un autre liquide à prélever. On met en route le mécanisme qui déplace alternativement le support 6 dans le sens vertical. Lorsque le support 6 monte, le liquide 8 monte dans le tube 9 et comprime le gaz contenu dans celui-ci. Le gaz passe à travers l'aiguille 11 et dans la pipette 2, il châsse le liquide contenu dans la pipette et il sort de celle-ci sous forme de bulles qui traversent le liquide à analyser contenu dans l'éprouvette 4. La figure 1 représente cette étape. Dans le cas particulier où le liquide 4a est du sang ou un autre liquide moussant, il faut éviter que les bulles sortant de l'extrémité inférieure du tube 2 ne fassent mousser le liquide. Dans ce cas, les mouvements des deux supports mobiles 30 et 6 sont synchronisés, de telle sorte que lorsque le support 6 monte, le support mobile 30 descend, de sorte que la vidange du tube 2 dans l'éprouvette 4 s'effectue alors que l'extrémité inférieure du tube 2 se trouve au-dessus de la surface du liquide 4a, ce qui permet de brasser le liquide 4a sans le faire mousser. Lorsque le plateau 6 redescend,le premier liquide 8 descend dans le tube 9 en faisant fonction d'un piston liquide qui crée une dépression, laquelle aspire le liquide à analyser et fait monter celui-ci dans le tube jusqu'à une hauteur hl au-dessus de la surface du liquide dans l'éprouvette 4. La figure 2 représente cette étape. Lorsque l'équilibre des pressions est atteint, la surface du liquide 8 dans le tube 9 se trouve à une hauteur h2 au-dessus de la surface du liquide dans le récipient 5. Si dl est la densité du liquide 4a et d2 la densité du liquide 8, on a la relation hl x dl = h2.d2. Avantageusement, le tube 9 a une section plus grande que celle de la pipette, de sorte qu'il suffit d'un faible déplacement vertical du support 6 pour déplacer le liquide 8 dans le tube d'un volume égal à celui de la pipette 2. Dans le cas où l'on désire prélever du sang pour mesurer une vitesse de sédimentation, il est nécessaire de bien agiter le sang avant de commencer la mesure. Pour cela, il suffit que le plateau 6 parcoure plusieurs cycles de montée et de descente, de sorte que le sang monte plusieurs fois dans la pipette et redescend dans l'éprou- vette 4 et on obtient ainsi une agitation analogue à celle que l'on pratique habituellement en remplissant et en vidant alternativement plusieurs fois une pipette grâce à des aspirations buccales successives. Une fois que les pipettes sont remplies, il suffit d'immobiliser les plateaux 6 dans la position basse représentée sur la figure 2 et d'observer après un certain temps le niveau de l'interface de séparation entre les globules rouges et le sérum. La figure 3 représente un autre mode de réalisation. On retrouve sur cette figure une pipette graduée 2 qui est coudée deux fois à 900 et qui est prolongée par un bout de tube 3 dont l'extrémité inférieure comporte un évasement 13. La pipette 2 est fixée sur un support fixe 14. L'évasement 13 est plongé dans un liquide 12 qui est contenu dans un premier récipient fixe 15. Le dispositif selon la figure 3 comporte un deuxième récipient 16 qui contient un deuxième liquide 17. Ce deuxième récipient 16 est déplaçable d'un mouvement alternatif vertical. Par exemple il est posé sur un plateau 18 qui est fixé à la tige d'un vérin 19. Un tube 20 est engagé dans l'évasement 13 et il plonge dans le liquide 17 contenu dans le récipient 16. Ce tube 20 remplit la même fonction que l'aiguille il des figures 1 et 2. L'extrémité inférieure de la pipette 2 plonge dans un liquide 4a qui est contenu dans une éprouvette 4 qui est placée sur un plateau 21 déplaçable verticalement par un vérin 22 ou par une came ou par tout autre moyen équivalent. Au début d'un cycle, le plateau 21 est en position basse et le plateau 18 en position haute. On engage les pipettes sur les tubes 20 et on les fixe sur le support 4. On met en place sur le plateau 21 des éprouvettes 4 contenant le liquide 4a dont une dose doit être prélevée dans chaque pipette graduée. On fait monter le plateau 21 de sorte que l'extrémité inférieure de la pipette 2 plonge dans le liquide 4a. On abaisse le plateau 18, ce qui provoque une aspiration du liquide 4a dansla pipette 2. L'amplitude du déplacement vertical du plateau 18 est déterminée en fonction des densités des liquides 4a et 17 pour que la pipette 2 soit remplie jusqu'à un niveau déterminé. Avant de remplir définitivement la pipette, on peut faire faire plusieurs allers et retours aux plateaux 18 ,t21pouragiter le agiter le liquide 4a. Si l'on veut mesurer une vitesse de sédimentation du sang, une fois les pipettes remplies, on immobilise les plateaux 18 et 21 et on mesure la hauteur de sédimentation après les délais habituels. Un dispositif selon l'invention peut également servir à distribuer de petites doses de liquide dans des botes de culture, par exemple dans des boîtes de Pétri normales ou à quadrants. Dans ce cas, après avoir rempli les pipettes des liquides à distribuer, on fait descendre le plateau 21, on présente les botes de culture sous les différentes pipettes et on fait remonter légèrement le plateau 18 pour libérer chaque fois une dose déterminée du liquide contenu dans chaque pipette. La figrue 4 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention pour remplir des pipettes coudées 2, 3 d'un liquide 4a contenu dans des éprouvettes. L'extrémité inférieure du prolongement 3 de chaque pipette est plongée dans un liquide 23 contenu dans un récipient 24 qui est posé sur un plateau 25 qui est déplaçable verticalement par exemple par un vérin 26 ou par tout autre mécanisme équivalent. Avantageuse ment le liquide 24 est du mercure. Le choix du mercure comme liquide permet de travailler à haute température. De plus, le mercure a une très faible tension de vapeur et on peut donc utiliser un dispositif selon l'invention utilisant du mercure en milieu stérile ou en milieu maintenu en dépression par rapport à l'atmosphère. La figure 5 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention qui permet d'utiliser des pipettes droites traditionnelles 2. Les parties homologues à celles de la figure 2 sont représentées par les mêmes repères. Dans ce mode de réalisation, on emboîte, de façon étanche, sur l'extrémité supérieure de chaque pipette 2 un tube flexible 27 qui est également emboîté sur l'extrémité supérieure d'un tube vertical 28, qui est prolongé vers le bas par un évasement 29 qui plonge dans le liquide 23 contenu dans le récipient mobile 24. REVENDICATIONS 1. Procédé pour remplir des pipettes (2) ou d'autres tubes doseurs analogues d'un liquide (4a) dans lequel on plonge l'extrémité inférieure de chaque pipette (2), caractérisé en ce que l'on relie l'extrémité supérieure de chaque pipette, de façon étanche, à un bout de tube vertical (3, 9, 20) qui plonge en permanence dans un liquide (8, 17, 23) contenu dans un récipient mobile (5, 16, 24) déplaçable verticalement et on crée dans ladite pipette une dépression qui aspire ledit liquide (4aj en faisant descendre ledit récipient (5, 16, 24). 2. Procédé selon la revendication 1 pour remplir de sang des pipettes destinées à mesurer des vitesses de sédimentation, caractérisé en ce que l'on fait monter et descendre plusieurs fois ledit récipient mobile (5, 16, 24) avant de remplir les pipettes afin dcagi- ter le sang (4a). 3. Dispositif pour remplir des pipettes (2) ou d'autres tubes analogues d'un liquide (4a) contenu dans des éprouvettes (4) dans lesquelles on plonge l'extrémité inférieure de chaque pipette, caractérisé en ce qu'il comporte un récipient mobile (5, 16, 24) dépla cabale verticalement, qui contient un premier liquide (8, 17, 23), des moyens (7, 19, 26) permettant de déplacer alternativement ledit récipient mobile et des moyens qui relient, de façon étanche, l'extrémité supérieure de chaque pipette (2) à un tube vertical (9, 3) qui plonge en permanence dans ledit premier liquide (8, 17, 23) contenu dans ledit récipient mobile. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de chaque pipette est coudée à 1800, de sorte que chaque pipette est prolongée par un bout de tube vertical (3). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit bout de tube vertical (3) est plongé directement dans ledit premier liquide (23) contenu dans ledit récipient mobile (24). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit bout de tube vertical (3) est relié de façon étanche par un joint liquide (12) à un tube vertical (9) ayant une section supérieure à celle de ladite pipette. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un tube vertical (9) ouvert à ses deux extrémités, dont l'extrémité inférieure est plongée dans le premier liquide (8) contenu dans ledit récipient mobile (5), lequel tube est divisé en deux compartiments superposés par un bouchon (10) qui est traversé par une aiguille creuse (11) et le compartiment supérieur contient un deuxième liquide (12) et ledit bout de tube vertical (3) est engagé autour de l'extrémité supérieure de ladite aiguille creuse et plonge dans ledit deuxième liquide (12). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que ledit premier liquide et/ou ledit deuxième liquide est du mercure. 9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure de chaque pipette (2) est reliée, de façon étanche par un tube flexible (27) à l'extrémité supérieure d'un tube (28) ayant une extrémité inférieure évasée (29) qui plonge en permanence dans le premier liquide (23) contenu dans ledit récipient mobile (24). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé ence qu'il comporte un support (30) sur lequel sont placés lesdites éprouvettes (4) et des moyens (31) pour déplacer ledit support verticalement, lesquels moyens sont synchronisés avec lesdits moyens (7, 19, 26) permettant de déplacer verticalement lesdits récipients mobiles (4). 11. Pipettes du type comportant un tube gradué (2) ouvert à ses deux extrémités, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure est coudée à 1800, de sorte que ledit tube gradué (2) est prolongé par un bout de tube vertical (3) ouvert à son extrémité inférieure.