Brevet FR2709250A1 — publié le 19950303

DISPOSITIF POUR SELECTIONNER DES SPERMATOZOIDES La présente invention concerne un dispositif pour la migration horizontale et la récupération des spermatozoïdes, permettant d'observer la morphologie de ces derniers au cours de leur migration, par un examen direct au microscope et de procéder à une récupération sélective desdits spermatozoïdes. La migration horizontale est particulièrement adaptée pour la sélection des spermatozoïdes en vue de fécondation assistée à partir de spermes extrêmement pauvres. Dans le traitement des hypofertilités masculines, la sélection et la récupération des spermatozoides fonctionnels et morphologiquement normaux sont essentiels. Ces opérations sont d'autant plus difficiles à réaliser que les spermes sont déficients, ce qui est le cas de tous les hommes hypofertiles. De façon connue, les différentes techniques de sélection des spermatozoïdes en vue des FIV et/ou des inséminations font appel à des dispositifs à migrations soit ascendantes, soit descendantes, soit horizontales. Dans le cas des migrations ascendantes, les spermes à mobilité diminuée ont un rendement extrêmement faible. Ce type de migration ne permet pas en outre d'observer la morphologie des spermatozoïdes. Les dispositifs de migration horizontale connus ne permettent pas simultanément la migration à travers des milieux différents et/ou sous l'effet d'un champ électrique, et l'accès direct aux spermatozoïdes migrés. La présente invention remédie à ces inconvénients et propose un dispositif, qui, dans les techniques de FIV avec microinjection de spermatozoïdes dans l'ovocyte ou sous la zone pellucide, permette l'accès direct à la pipette de microinjection en vue du prélèvement du ou des spermatozoïdes à microinjecter. Egalement, le dispositif de l'invention permet la réalisation de FIV directement dans les cupules de recueil des spermatozoïdes migrés. La migration horizontale permet d'éviter la migration telle que effectuée de façon connue sur des milieux tels que les gradients de percoll qui présentent l'inconvénient de n'être pas agréés en vue de permettre la sélection des spermatozoïdes en vue de la FIV humaine. Le dispositif de l'invention permet en outre d'éviter une ou plusieurs centrifugations correspondant aux étapes de lavage des spermatozoïdes. La procédure de FIV s'en trouve de fait simplifiée que le sperme soit normal ou déficient. Le dispositif de l'invention offre de plus la possibilité de migration et de sélection spermatiques différentielles dans des milieux différents (milieu de départ et milieu d'accueil). A cette fin, selon l'invention, le dispositif pour la sélection de spermatozoïdes en fonction d'au moins une caractéristique telle que la mobilité, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier conteneur (conteneur de réserve) d'une solution biologique incluant les spermatozoïdes destinés à la sélection, et conformé de manière que seuls peuvent s'en échapper les spermatozoïdes possédant ladite caractéristique, pour aboutir à au moins un second conteneur (conteneur de sélection) apte à recevoir les spermatozoïdes sélectionnés. De préférence, le conteneur de réserve présente est en forme de tronc de cône dont le fond est constitué de la petite section, tandis que la grande section est reliée, au moins en partie, audit second conteneur, qui avantageusement est constitué d'un tronc de cône. Selon une forme préférée de réalisation, le dispositif comporte des moyens de communication entre le premier et le second conteneur, sous la forme d'un canal à section quadrangulaire et dont le fond affleure au niveau de la section des troncs de cône constitués par les premier et second conteneurs. La forme du tronc de cône du conteneur de réserve est telle que sa hauteur est comprise entre 0,2 et 1,5 mm, tandis que la pente du tronc de cône est comprise entre 50 et 700. Le dispositif comporte de préférence deux conteneurs de sélection reliés chacun au conteneur de réserve, par un canal longiforme à section quadrangulaire. Dans un but de simplification et d'économie de fabrication, le dispositif comporte un boîtier de forme générale quadrangulaire, une partie supérieure sensiblement plane et horizontale et des bords latéraux sensiblement verticaux constituant les montants dudit dispositif, les troncs de cône formés par le conteneur de réserve et le(s) conteneur(s) de sélection étant prolongés en partie supérieure, par rapport au canal de communication, jusqu'à affleurer jusqu'à ladite partie supérieure horizontale. Afin de protéger la solution de sperme sous manipulation, le dispositif comporte un couvercle plan, pourvu d'ergots sur la face inférieure appelée à porter contre le dispositif, de façon à laisser un espace entre le couvercle et le dessus de ce dernier, en vue de permettre le passage des gaz composant l'atmosphère des incubateurs. Dans le but de simplifier la manipulation et le transport du dispositif, le couvercle comporte des rebords latéraux à 90 , et apte à recevoir le boîtier, les rebords latéraux étant de hauteur inférieure à la hauteur du boîtier; ainsi, l'opérateur peut, une fois le couvercle en place, saisir à la fois par les bords latéraux, le boîtier et le couvercle. Le dispositif de Invention est susceptible d'être réalisé en matière plastique, tel que des matériaux thermoformables. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit se rapportant à un mode de réalisation préférée, mais non limitatif, en relation avec les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective du dispositif de l'invention; - la figure 2 est une vue en plan du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 2; - la figure 4 est une coupe selon la ligne B de la figure 1; - la figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne A de la figure 2; - la figure 6 est une vue en plan du couvercle associé au boîtier montré sur la figure 2; - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale du dispositif recouvert de son couvercle; et - la figure 8 est une vue en coupe transversale du boîtier sur lequel repose le couvercle. Comme montré sur la figure 1, le dispositif de l'invention est de forme générale parallélipipédique et comporte une face supérieure 10 et quatre rebords latéraux 11, 12, 13 et 14, sensiblement orthogonaux à la face supérieure 10. Selon l'exemple représenté, le dispositif ne comporte pas de fond, c'est-à-dire qu'il ne comporte pas de face inférieure parallèle à la face supérieure 10. Le dispositif constitue donc un parallélipipède creux. La face supérieure 10 est pourvue d'une découpe longiligne portant la référence générale 15 et dans laquelle débouche un corps portant la référence générale 16, et présentant une section de forme complémentaire à la découpe 15. Le corps 16 est disposé à l'intérieur du boîtier 1 et présente la forme générale d'une barquette allongée à section en forme générale de U à fond plat. Plus précisément, selon la forme de réalisation particulière représentée, le corps intérieur 16 comporte un puits central 17, de forme générale cylindrique ou légèrement en tronc de cône, et deux puits latéraux 18 et 19, en forme de tronc de cône à paroi sub-verticale, chaque puits latéral étant relié au puits central par un canal 20 et 21, chaque canal 20 et 21 présentant une section en forme générale de U, à fond plat. Le boîtier 1 est représenté sous la forme d'un corps creux. Pour mieux permettre de faire comprendre la forme de réalisation de l'invention, en imaginant que le boîtier soit constitué d'un bloc parallélipipédique solide et plein, le corps 16 auquel il est fait référence précédemment, délimite ce qui correspondrait à un évidement intérieur au bloc et de forme générale allongée. La figure 2 montre une vue en plan du boîtier 1 de la figure 1, le puits central 17, les puits latéraux 18 et 19, et les canaux de communication 20 et 21. La figure 3 montre une vue en coupe longitudinale selon l'axe III-III de la figure 1. Le dispositif de l'invention est réalisé de préférence en une matière thermoformable, de préférence transparente, et plus particulièrement moulé par injection; le point I de la figure 3 montre le point d'injection. Le dispositif est fabriqué de façon à permettre une parfaite visibilité. Les figures 4 et 5 montrent des vues en coupe transversale selon respectivement les axes A et B de la figure 2. La figure 4 est une coupe au droit d'un des puits latéraux tandis que la figure 5 est une coupe au droit du puits central 17. Le puits central et les puits latéraux sont de forme cylindrique, ou de préférence tronconiques à pente sub-verticale, et l'ouverture supérieure de chaque puits affleure au niveau de la face supérieure 10 du boîtier 1 sur la plus grande partie et au niveau de chacune des communications sur la face en regard. Le fond de chaque puits est sensiblement horizontal, les fonds respectifs de chaque puits latéraux étant disposés au même niveau, en hauteur. Le fond du puits central est disposé de préférence à un niveau inférieur par rapport aux fonds des puits latéraux 18 et 19. A noter que les canaux de communication 20 et 21 comportent un fond respectivement 24 et 25, en position légèrement surélevée par rapport à la fois au fond de chaque puits latéral et au fond du puits central. Le fond de chaque canal de communication est relié au fond de chaque puits (que ce soit le puits central ou les puits latéraux) par une partie en pente. Ainsi, le fond 25 du canal 18 (entre le puits central 17 et le puits latéral 18) est relié au fond 22 du puits latéral 18 par une partie en pente référencée 27 (figures 2 et 3), tandis que le fond 26 du canal de communication 21 est relié au fond 24 du puits latéral 19 par une partie en pente 28. A titre indicatif, la différence de hauteur entre le fond des puits latéraux et le fond du canal de communication correspondant est de l'ordre de 0,45 mm, tandis que la pente est de l'ordre de 600. Le fond 24 du puits central 17 est relié à chaque canal 20 et 21 par une partie en pente, respectivement 29 et 30. A titre indicatif, la différence en hauteur entre le fond 24 du puits central 17 et le fond respectivement 25 et 26 des canaux 20 et 21, est d'environ à 1 mm, tandis que la pente des parties de liaison 29 et 30 est de l'ordre de 610. Le demandeur a découvert qu'une inclinaison de 61 20'30" semble optimale. Ainsi, chaque puits (le puits central et les puits latéraux) comporte une partie inférieure formant conteneur et apte à recevoir une solution biologique dans laquelle peuvent survivre et se déplacer des spermatozoïdes. La partie inférieure de chaque puits est délimitée en hauteur par le plan commun aux fonds 25 et 26 des canaux 20 et 21. Les puits (puits central et puits latéraux) sont prolongés au-delà de cette partie formant conteneur pour déboucher, comme décrit précédemment, au niveau de la face supérieure 10 du boîtier 1. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. L'opérateur, dans un premier temps, verse une solution biologique dans les puits latéraux et également de manière à recouvrir le fond des canaux de communication 20 et 21. Puis, l'opérateur peut verser au-dessus de cette couche de solution biologique et spermique une couche de liquide isolant, telle qu'un liquide huileux destiné à la protection et limiter l'évaporation. Enfin, on dépose du sperme ou toute solution spermique, contenant des spermatozoïdes à sélectionner, dans le conteneur formé par le puits central. Les spermatozoïdes contenus dans le sperme disposé à l'intérieur du conteneur formé par la partie inférieure du puits central 17, compte tenu de leur agitation permanente, cherchent à s'échapper du puits central 17, et seuls les plus mobiles et ceux présentant une facilité de déplacement, arrivent à franchir la rampe formée par les parties inclinées 29 et 30 débouchant dans les canaux 20 et 21 respectivement alors que les impuretés et cellules mortes restent sur place. Ces spermatozoïdes continuant leur cheminement dans les canaux 20 et 21 respectivement, aboutissent dans les puits latéraux respectivement 18 et 19, où ils sont en quelque sorte piégés. Les spermatozoïdes contenus dans les puits latéraux ont pu y parvenir, compte tenu de leurs caractéristiques, notamment leur mobilité, et répondent ainsi à un critère de sélection bien défini. Il est alors possible de les prélever par micropipetage sous contrôle de la vue. L'invention présente un avantage à cet égard, comme il est décrit ci-après, compte tenu de la configuration particulière des puits latéraux. Ces derniers présentent une forme en tronc de cône à paroi sub-verticale, et un fond plan. Ceci permet un prélèvement par micropipetage extrêmement aisé et fiable sans risque d'endommagement de la micropipette. En effet, les spermatozoïdes restent dans un même plan proche du fond, la configuration des parois par rapport au fond permet de localiser précisément les spermatozoïdes et procure ainsi une meilleure visibilité de ces derniers. A noter que le volume défini par le conteneur constitué par la partie inférieure de chaque puits latéral est limité, ce qui permet de bien circonscrire le volume de solution contenant les spermatozoïdes, et donc d'isoler et de prélever ces derniers de manière fiable. L'invention présente également des avantages complémentaires sous la forme d'un élément additionnel constitué d'un couvercle qui est décrit ci-après, notamment en liaison avec les figures 6, 7 et 8. Le couvercle présente une forme parallélipipédique, à savoir un fond 31 et des bords latéraux verticaux ou subverticaux respectivement 32, 33, 34 et 35. La hauteur des rebords latéraux est inférieure à la hauteur du boîtier 1, et la surface et la forme du couvercle 31 est telle que le boîtier est susceptible d'être posé sur la face intérieure du couvercle. Egalement à noter1 en référence aux figures 7 et 8, que la forme du couvercle, en liaison avec celle du boîtier 1, est telle qu'il est possible, (voir figure 8) pour l'opérateur de saisir latéralement, avec par exemple le pouce et l'index, l'ensemble boîtier 1 et couvercle, c'est-à-dire le couvercle reposant sur la partie supérieure 10 du boîtier 1, et ainsi de saisir l'ensemble en toute sécurité, tout en conservant le rôle du couvercle. Les parties en saillie, disposées sur la face intérieure du couvercle, et réparties de manière uniforme de préférence, constituent la surface de contact entre la face intérieure du couvercle et la face supérieure 10 du boîtier 1, ce qui permet de délimiter un espace entre le couvercle et le boîtier, et donc d'éviter le phénomène de condensation qui pourrait avoir lieu si le couvercle recouvrait de manière étanche le boîtier 1. A titre d'exemple et pour illustrer l'intention, le boîtier et le couvercle présentent les dimensions suivantes. Epaisseur du matériau constituant le boîtier: 0,8 mm. Hauteur totale du boîtier: 7,25 mm. Longueur totale du boîtier: 75 mm. Largeur du boîtier: 26 mm. Profondeur de chaque canal: 5 mm. Diamètre du puits central: 10 mm. Diamètre des puits latéraux: 6 mm. Largeur des puits latéraux: 6 mm. Le dispositif de l'invention nlest pas limité au mode de réalisation décrit et représenté, mais inclut toute variante telle qu'indiquée dans les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la sélection de spermatozoïdes en fonction d'au moins une caractéristique telle que leur mobilité, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un premier conteneur (conteneur de réserve) apte à contenir une solution biologique incluant les spermatozoïdes destinés à la sélection, et conformé de manière que seuls peuvent s'en échapper les spermatozoïdes possédant ladite caractéristique pour aboutir au moins à un second conteneur (conteneur de sélection) apte à recevoir les spermatozoïdes sélectionnés. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier conteneur est en forme de tronc de cône, dont la petite section constitue le fond et dont la grande section est reliée au moins en partie audit second conteneur. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le second conteneur est en forme de tronc de cône, le fond étant constitué de la petite section. 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de communication entre le premier conteneur et ledit second conteneur. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de communication sont constitués d'un canal dont le fond affleure au niveau de la section des troncs de cône formée par les premier et second conteneurs. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les conteneurs en forme de tronc de cône présentent une hauteur comprise entre 0,2 et 1,5 mm et une pente comprise entre 50 et 700. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pente du premier conteneur est comprise entre 610 et 62cor et la pente du second conteneur est de l'ordre de 600. 8 - Dispositif selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux conteneurs de sélection situés de part et d'autre du conteneur central, et reliés à chacun à ce dernier par un canal longiforme quadrangulaire. 9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend un boîtier de forme générale quadrangulaire, et comporte une face supérieure sensiblement horizontale et en ce que le conteneur de réserve et le conteneur de sélection sont tous deux prolongés vers le haut pour conformer un puits dont l'ouverture supérieure affleure au niveau de ladite face supérieure du dispositif. 10 - Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un couvercle plan, pourvu d'ergots sur la face appelée à porter contre le boîtier. 11 - Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le couvercle comporte des rebords latéraux sensiblement orthogonaux au plan du couvercle et de hauteur inférieure à la hauteur du boîtier. 12 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un matériau thermoplastique, et de préférence thermoformable.