Brevet FR2768632A1 — publié le 19990326

La présente invention concerne des modifications apportées à des dispositifs courants de prélévement-injection de liquides biologique ou médicamenteux, lesquelles modifications leur permettent de déceler et de doser des paramètres, extemporanément. L'un des emplois fréquents sera le contrôle du taux de sucre chez le diabétique ou le dépistage du diabète dans des pays sous développés ou dans des collectivités d'autres pays. État de la technique: Actuellement, les dispositifs médicaux, munis d'une aiguille, pour traitement au domicile du patient: - Permettent, pour les uns le prélèvement et le recueil de liquide biologique, sans autoriser le prélèvement et l'injection de médicament. - Permettent pour les autres, grâce à un piston ou à un réservoir déformable, le prélèvement et l'injection de liquide biologique et de médicament. - Provoquent, pour d'autres encore, l'écoulement de liquide biologique sans pouvoir prélever, c'est l'autopiqueur. A) Dispositif médical de prélèvement. Fig. 1. Il comprend une aiguille (Aig) de 80-90/100 Zm de diamètre montée sur un bouchon (Bouc) en polymère souple (PS) et compact, obstruant un tube en polymère (PR) rigide et transparent ou en verre, de 10-20 cm3 de volume. Il n'a pas de piston. Il permet le prélèvement de liquide biologique, par piqûre d'une veine ou dlune artère, grâce à l'étanchéité du bouchon maintenant le vide d'air dans le tube. Il ne permet pas l'injection de médicament. B) Dispositifs médicaux jetables, de prélèvement de liquide biologique et d'injection de médicament chez l'être humain ou l'animal: Il existe deux dispositifs: 1) La seringue en polymère rigide, à piston et avec aiguille. 2) L'aiguille à microréservoir ou AMR. C'est une aiguille surmontée d'un petit réservoir en polymère souple et déformable sans piston, nous l'avons déjà breveté. 1) La seringue. Fig. 2. Elle est faite d'un corps (C) de seringue et d'un piston (P) en polymère rigide (PR). Le piston est renforcé par un disque d'élastomère (EL) DESCRIPTION: Le corps de la seringue (C): Il est cylindrique, gradué, de 1 à 20ml de volume, en polymère rigide (PR) et translucide. La paroi interne est lubrifiée par une huile siliconée. L'une des extrémités à terminaison conique permet à l'embase (EM) de l'aiguille de s'adapter. L'autre extrémité, de plus grand diamètre, permet l'introduction, la préhension et le jeu du piston (P) et (M). Un piston (P): L'une des extrémités, doublée par un coussinet d'élastomère (EL), assure l'étanchéité et joue dans de le corps de la seringue, l'autre extrémité (M) est maniée par l'opérateur pour l'aspiration et la restitution du prélèvement. L'aiguille (Aig): Sa fixation sur le corps du piston est mobile. Son diamètre est de 80/100mm, son biseau est adapté au prélèvement souhaité soit dans la veine ou artère ou le liquide céphalo-rachidien. Le prélèvement ne se fait jamais dans la pulpe du doigt. FONCTIONNEMENT: La seringue munie de son aiguille est utilisée en médecine ou hors médecine. Le manipulateur tire sur le piston (P) à l'aide du manche(M) pour prélever le liquide biologique ou le médicament injectable par aspiration; Il pousse le piston (P) pour expulser le liquide Leur séjour dans le corps de la seringue est limité par la possibilité de migration de composants du polymère dans le liquide à injecter. Le piston peut être complètement retiré par l'ouverture (O). UTILISATION: En médecine, la seringue permet le prélèvement par aspiration de tout liquide biologique: veineux, artériel, liquide céphalorachidien. DEVENIR DU PRÉLÈVEMENT: Le corps de seringue sert de recueil, rarement de dépôt des liquides biologiques prélevés, il ne permet pas d'analyse extemporanée du prélèvement recueilli. Les liquides biologiques, sang et liquide céphalo-rachidien, prélevés et recueillis dans le corps de la seringue sont déposés dans des flacons pour transfert dans un laboratoire d'analyses. La seringue permet, aussi, le prélèvement de médicaments. Ceux-ci, recueillis par aspiration dans le corps de la seringue, sont injectés dans le corps humain par toutes les voies d'injection fiables avec adaptation adéquate des dimensions de l'aiguille en particulier. B) L'aiguille à microréservoir ou AMR. Fig. 3. Elle comprend une aiguille (Aig) surmontée d'un réservoir (R) en polymère souple (PS). DESCRIPTION Le réservoir est en polymère souple (PS), translucide voire transparent et déformable, sans piston. Il contient 100 ssl, 100 microlitres. L'aiguille (Aig) inamovible, fixée au polymère est ultra-fine, 30/100mm de diamètre du type de celle utilisée en acupuncture. Remarques: Dans le brevet initial sur l'AMR que j'ai déposé, brevet n"88 10774, j'ai précisé, les tailles du réservoir, le volume du réservoir, ainsi que les diamètres de l'aiguille. Les modifications que nous amenons, aujourd'hui, dans les dispositifs d'injection au niveau, en particulier du réservoir de l'AMR ou du corps de la seringue à piston ou de l'aiguille, sont brevetées quelque soient les coordonnées dimensionnelles des différents constituants des dispositifs d'injection. FONCTIONNEMENT: Il permet la restitution de 100 microlitres environ préalablement aspirés par relâchement de la pression bidigitale sur le réservoir. UTILISATION: L'AMR ne permet ni le prélèvement ni l'injection dans un axe vasculaire. Elle permet l'aspiration de liquide biologique: par exemple, prélèvement de 2-3 gouttes de sang à la pulpe du doigt ou ailleurs sous la peau puis restitution, l'embase EM servant à la préhension de l'AMR. Elle permet l'aspiration de 100 microlitres de liquide médicamenteux pour sa ré-injection immédiate dans la peau. DEVENIR DU PRÉLÈVEMENT: Les 2-3 gouttes de sang restituées sont mises en contact avec une bandelette colorimétrique comme avec l'autopiqueur, Les 100 micro litres de médicament préalablement aspirées sont ré-injectées sous la peau. C) Autre dispositif. L'autopiqueur. Fig. 4: DESCRIPTION: De la grandeur d'un stylo à réservoir d'encre, il porte sur le manche (MA) un bouton (Bout). A l'autre extrémité, une petite structure (Stru), interchangeable, en polymère rigide terminée par une aiguille, (Aig). FONCTIONNEMENT: La pression localisée sur le bouton, actionne un petit ressort et permet à la petite lame de percer la peau de la pulpe du doigt pour laisser sourdre une ou 2 gouttes de sang. Il n'y a pas d'aspiration, le sang s'écoule à l'extérieur, l'appareil ne permet pas son recueil. UTILISATION: La goutte de sang, prélevée et obtenue par légère percée de la pulpe du doigt, est mise au contact de bandelettes colorimètriques. DEVENIR DU PRÉLÈVEMENT: La bandelette après réaction enzymatique, vire de couleur. Le virage colorimétrique permet sa lecture. Le dosage se fait par lecture réflectométrique de la bandelette. La reflectomètrie permet, par ailleurs, de déterminer de nombreux paramètres biologiques chez l'être vivant. En conclusion, Les dispositifs que nous possédons permettent de prélever les liquides biologiques et le sang en particulier mais ils ne peuvent analyser ou ne peuvent auto-analyser aucun des paramètres des liquides prélevés. L'autopiqueur permet chez le diabétique de déposer une goutte de sang de la pulpe du doigt sur une bandelette colorimétrique et de doser un paramètre. LA PRÉSENTE INVENTION CONCERNE LES MODIFICATIONS APPORTÉES AUX: DISPOSITIFS MEDICAUX EXISTANTS DE PRÉLÈVEMENT-INJECTION: SERINGUES À PISTON ET AMR. CES MODIFICATIONS SONT APPORTÉES AU CORPS DE SERINGUE DE LA SERINGUE A PISTON, AU PISTON DE LA SERINGUE ET AU RÉSERVOIR DE L' AMR QUELQUE SOIT LA TAILLE DE LEURS COMPOSANTS RESPECTIFS (CORPS DE SERINGUE, AIGUILLE, PISTON, RÉSERVOIR DE L'AMR). CES MODIFICATIONS PERMETTENT UNE DÉTECTION EXTEMPORANEE DE PARAMÈTRES DU ORIGINE BIOLOGIQUE CHEZ L'ÊTRE VIVANT OU DE PARAMETRES D'ORIGINE MINÉRALE, GRÂCE À DES RÉACTIONS SE PRODUISANT A L' INTÉRIEUR DU CORPS DE SERINGUE DE LA SERINGUE A PISTON OU DU RÉSERVOIR DE L' ANR OU DANS LEUR PAROI. CES MODIFICATIONS PERMETTENT UN DOSAGE EXTEMPORANÉ DE CES S PARAMERRES, A L' INTÉRIEUR DU CORPS DE SERINGUE DE LA SERINGUE À PISTON OU DU RÉSERVOIR DE L'AMR. Les modification de l'outil de prélévement-injection, objet du présent brevet, incluent donc, la technique du dosage, et l'obtention du résultat du dosage du paramètre sanguin prélevé. Ainsi les gouttes de sang prélevées à la pulpe du doigt ou ailleurs permettront le dosage de paramètres déterminés grâce aux modifications apportées. LES MODIFICATIONS, objets du présent brevet, Fig. 5, concernent la seringue à piston ou l'AMR et permettent: la mise en évidence du paramètre qu'il soit sanguin, urinaire, humoral, d'origine humaine ou animale, à l'intérieur du réservoir de l'AMR ou du corps de la seringue à piston. Le dosage du paramètre sanguin à l'intérieur du réservoir de l'AMR ou du corps de la seringue à piston. Ces modifications sont: L'apport d'éléments tests. Des modifications structurelles du polymère de la seringue ou de l'AMR dans sa texture moléculaire ou à sa surface interne. L'adaptation de la lumière du corps de la seringue et de 1'AMR par l'apport de filtres et de membranes. A. Les éléments tests. Ce sont des enzymes (Enz), des coenzymes (Coenz) et des tampons (Tamp), réagissant avec le paramètre à doser. La réaction développée entre le paramètre à doser et le coenzyme, l'enzyme et le tampon aboutit à un produit qui réagit à son tour et dans un deuxième temps, avec un révélateur colorimétrique, chromo gène. Ces éléments tests sont déposés à l'intérieur du corps de la seringue ou à l'intérieur du réservoir en polymère de l'AMR. Ils sont déposés lyophilisés ou liquides ou bien greffés sur ou dans la paroi du polymère de la cavité A ou de la cavité B, sur ou dans les filtres de la cavité A ou de la cavité B, ils peuvent être structurellement combinés dans la molécule du polymère de la cavité A ou B ou dans la molécule des filtres. Souvent l'enzyme suffit, quelquefois enzyme et coenzyme sont préférables; Quelquefois encore, le tampon assure une force ionique optimale pour le bon déroulement de la réaction. B. Les Filtres ou membranes disposés dans la lumière du corps de la seringue ou de 1'AMR. Filtre F1: L'AMR ou la seringue doivent comporter un filtre pour séparer le sérum des globules rouges. Le filtre, F1 est disposé en vis a vis de l'embase de l'aiguille. Il est intégré dans la structure du dispositif. Il est à l'intérieur: de la lumière réservoir de 1'AMR, en A. (Fig.5) De la lumière de corps de la seringue, en A (Fig.5, Fig.6) Il permet de filtrer le sang aspiré. Il débarrasse le sang aspiré des globules rouges retenus dans la structure du filtre, il laisse passer le sérum. Filtre F2: Un filtre F2 sépare le microréservoir de l'AMR (Fig. 5) en 2 cavités, A et B. Un filtre F2 sépare le corps C de la seringue en 2 parties A et B (Fig. 5, Fig. 6). Il permet de filtrer le produit de la réaction enzyme-coenzymetampon, en renversant l'AMR ou en fin de course du piston pour la seringue à piston. LES MODIFICATIONS DU POLYMÈRE ET DU FILTRE. Dans la cavité A: Sur la face interne du filtre F1 de la cavité A de l'AMR (Fig.7, Fig.5) ou de la seringue à piston (Fig.6, Fig. 5) soit en F1', sont déposés l'enzyme et le co-enzyme. L'enzyme et le coenzyme peuvent être greffés sur la face interne du polymère de la cavité A voire être inclus dans la structure du polymère, même à l'échelon moléculaire ou faire partie intégrante de la structure du filtre F1. Le tampon est déposé sous forme lyophilisée dans la cavité A, pour la seringue à piston et pour l'AMR et plus précisément en F2' c' est à dire sur la face interne du filtre F2 coté cavité A de L'AMER ou de la seringue à piston. Le tampon peut être greffé sur la face interne du polymère de la cavité A voire être inclus dans la structure du polymère, même à l'échelon moléculaire ou faire partie intégrante de la structure du filtre F2. La dose de tampon est ajustée pour un volume biologique de 3 gouttes à 100 microlitres. Dans la cavité B: Sur la face interne du polymère de 1'AMR, (Fig.5, Fig.7), est greffé le révélateur colorimétrique. Sur le polymère de la seringue à piston, (Fig.6, Fig.5) est greffé le révélateur colorimètrique, ou chromogène (Chrom), ou autre système de révélation. La cavité B est fermée en O. ASPECT D'ENSEMBLE DES DISPOSITIFS MÉDICAUX D'INJECTION MODIFIÉS BREVETÉS. L'AMR, FIG.7. L'aiguille à microréservoir modifiée et brevetée, comporte: Une aiguille (Aig) de 30/100 à 40/100 de mm de diamètre avec une embase en (EM) 0,5cm à lcm de longueur et une longueur utile d'aiguille variable. Un microréservoir (R) en polymère souple (PS) déformable de 100 microlitres dans l'exemple qui est donné, mais qui est variable, sans piston. A l'intérieur du réservoir(R), un filtre en F2 qui détermine 2 cavités A et B; Il est imprégné du tampon greffé en F2', lorsqu'il n'est pas greffé aussi sur le polymère de la face interne de la cavité A. La cavité A porte, dans la portion en vis à vis de l'embase de l'aiguille, un filtre F1. La position de l'enzyme et du co-enzyme sont variables. Ils peuvent être libres sous forme lyophilisés dans la cavité A. Ils peuvent être sous forme liquide en A ou greffés sur la face interne de la paroi en polymère souple ou intégrés dans la structure moléculaire du polymère de la cavité A. Le filtre F2 porte en F'2 le tampon. Le tampon peut également être présent sous forme lyophilisée. Dans ce cas, les enzymes et coenzymes, pour éviter leur dégradation par le tampon, même lyophilisé, seront présents sur la paroi, en étant protégés par un premier maillage de polymère de la paroi. La cavité B porte, greffé sur le polymère de sa face interne, un révélateur chromogène en général, dosant le produit de la réaction principalement par colorimétrie (ex quinone imine) La seringue à piston. Fig.6 et Fig.5: L'embase (EM) de l'aiguille (Aig) s'emmanche dans le corps de la seringue (C). Le corps (C) de la seringue est fermé en O. Le filtre F2 divise le corps de la seringue en A et B. Le relief RL soutient le filtre F2 et accentue la séparation de la cavité A et B. Dans la cavité A, en vis à vis de l'emmanchement de l'aiguille sur le corps de la seringue, on trouve le filtre F1 sur la surface duquel est déposé le co-enzyme et l'enzyme. Le manche (M) actionne le piston (P). Le jeu du piston est bloqué par le relief RL, il évolue dans la cavité A et la sépare en 2 parties. Le tampon est greffé en F2' sur le filtre F2 ou présent sous forme lyophilisée dans A ou sous forme liquide dans le piston P, sortie en Y, le diamètre de Y est réglé pour que la quantité soit libérée proportionnellement au volume pompé. Dans la cavité B se trouve le chromogène sous forme lyophilisée lorsqu'il n'est pas déposé ou greffé sur la paroi sur la paroi du polymère de la cavité B ou sur la surface du filtre F2, coté cavité B. Rappelons, aussi bien pour l'AMR que pour la seringue à piston, que cet ordre n'est pas immuable et que l'essentiel est de pouvoir disposer dans la cavité A de l'enzyme, du co-enzyme et éventuellement du tampon sans tenir compte du mode de greffe. Rappelons aussi que l'essentiel est de pouvoir disposer dans la cavité B d'un révélateur colorimètrique surtout rendant apparent le résultat de la réaction de la cavité A, aussi bien pour l'AMR que pour la seringue à piston. MODÈLE DE FONCTIONNEMENT BIOCHIMIQUE DES DISPOSITIFS D'INJECTION MODIFIES ET BREVETÉS. avec comme exemple de paramètre à doser: le sucre sanguin. Nous utiliserons la méthode de Grinder qui dose le sucre par un seul enzyme, la glucose-oxydase en abréviation GOD. La résultante de cette réaction sérum du sang-GOD est l'eau oxygénée. L'eau oxygénée mélangée à un révélateur, la quinone-imine, donne un dérivé coloré. La glucose oxydase est présente dans la cavité A, greffée à la surface interne du polymère de la paroi ou sur le filtre F1. La résultante de la réaction du glucose du sang avec la GOD est l'eau oxygénée qui s'accumule dans la cavité A et qui passe dans la cavité B. La quinone-imine est présente dans la cavité B, greffée à la surface interne du polymère de la paroi ou sur le filtre F2, mais du coté face B. La réaction entre la quinone imine et l'eau oxygénée en B donne un dérivé couleur rose dont l'intensité de coloration donnera le taux de glucose sanguin. DE FAÇON PRATIQUE, Avec l'AMR: 2 gouttes de sang sont aspirées, après désinfection et piqûre de pulpe du doigt, en relâchant la pression bidigitale exercée sur le réservoir en polymère déformable de l'AMR. Le filtre F1, filtre le sang, retient les globules rouges, inutiles dans notre dosage, et ne laisse passer que le sérum qui traverse ensuite F1' et passe dans la cavité A. Arrivé dans la cavité A le sérum réagit: avec l'enzyme, la GOD ou glucose oxydase par exemple, greffée dans la paroi de la cavité A et le coenzyme éventuel greffé en F1'. Le résultat de la réaction est de l'eau oxygénée qui s'accumule dans la cavité A. L'AMR est alors renversée, réservoir en bas. Le produit de la réaction du coenzyme et de l'enzyme à savoir l'eau oxygénée, va passer à travers le filtre F2 dans la cavité B ou il se trouve en contact avec la quinone imine, greffée sur une des parois ou en poudre lyophilisée dans la cavité B. Les grosses molécules qui pourraient réagir avec la quinone imine ou gêner la réaction par encombrement stérique sont stoppées par F2. L'apparition d'une coloration rose, dans la cavité B témoigne de la présence du sucre. Son dosage se lit grâce à une échelle. Avec la seringue à piston, Les quelques gouttes de sang sont aspirées grâce à une aiguille adaptée de 30/100 à 40/100mm de diamètre environ et de 5mm à 20mode longueur. L'aiguille a été étudiée tant dans son biseau que dans sa surface pour la rendre indolore. Arrivé dans la cavité A, après avoir traversé le filtre F1 et F1', le sang réagit avec l'enzyme et le co-enzyme, éventuellement avec le tampon qui s'évacue par l'orifice Y de la cavité logée dans le piston P. Le piston remonte progressivement vers le relief (RL) pour permettre au produit de la réaction sérum d'une part et enzyme, co-enzyme et tampon d'autre part de traverser le filtre F2 pour se retrouver dans la cavité B. Dans la cavité B, le produit de la réaction de la cavité A réagit avec le chromogène pour donner un produit dont la coloration dépendra du taux du sucre qu'il contient et qui sera apprécié grâce à une échelle colorimètrique. Revendications 1) Dispositif de prélèvement, pour autodétection et autodosage, en un temps d'un paramètre biologique ou minéral, constitué d'au moins un réservoir et une aiguille, du type seringue à piston ou aiguille à micro-réservoir (AMR) caractérisé en ce qu'il comporte dans le réservoir des membranes ou filtres (F1 et F1', F2 et F2'), des réactifs (Enzyme, Coenzyme, Tampon) et des révélateurs chromogènes, pour réagir chimiquement et mécaniquement avec le produit biologique ou minéral prélevé par le dispositif pour y détecter et y doser extemporanément le paramètre sanguin, sérique ou minéral désiré. 2) Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce que, dans le corps (C) de la seringue à piston et dans le réservoir (R) de l'AMR, un filtre (F1) est intégré, situé en vis à vis de l'embase de l'aiguille: il retient, grâce au diamètre des pores de sa structure, les globules rouges du sang total aspiré par l'aiguille (Aig) et laisse passer le sérum dans la cavité (A). 3) Dispositif selon la revendication (1) caractérisé en ce que dans le corps (C) de la seringue à piston et dans le réservoir (R) de l'AMR est intégré un filtre F2: il divise le corps de seringue (C) et le réservoir (R) en deux cavités (A) et (B) ou ont lieu les deux réactions biochimiques successives et il permet au produit utile résultant de la réaction qui a lieu dans la cavité (A) de passer, grâce au diamètre des pores de la structure du filtre F2, dans la cavité (B). 4). Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que pour faciliter la succession des réactions chimiques l'enzyme et le coenzyme sont déposés dans la cavité (A) du corps (C) de la seringue à piston et dans la cavité (A) du réservoir (R) de l'AMR: ils permettent la détection du paramètre. 5) Dispositif selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que les réactifs de la cavité (A) sont déposés sous forme lyophilisée dans la cavité (A). 6) Dispositif selon la revendication 3 ou 4 ou 5 caractérisé en ce que les réactifs de la cavité (A) sont greffés sur la surface du polymère de la cavité (A). 7) Dispositif selon la revendication 3, 4, 5 ou 6 caractérisé en ce que les réactifs de la cavité (A) imprègnent ou sont greffés sur les faces des filtres (F1) et (F2). 8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les réactifs de la cavité se combinent chimiquement aux molécules du polymère de la cavité(A) ou aux molécules des filtres (F1,F2).(A) 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tampon est déposé sur la face inférieure du filtre (F2), en (F2') de la cavité (A) du corps (C) de la seringue à piston et du réservoir (R) de î'AMR. 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tampon est sous forme lyophilisée et est déposé dans la cavité (A) 11) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le piston (P) de la seringue à piston contient le tampon qui s'échappera par un orifice (Y). 12) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le révélateur ou le chromogène de la cavité (B) est dans la paroi du polymère. Il est greffé soit à sa surface interne soit chimiquement combiné aux molécules du polymère. Il permet la révélation et le dosage du paramètre. 13) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que pour la seringue à piston, le jeu du piston est bloqué par l'insertion de la membrane (F2) sur la paroi interne du corps de la seringue à piston. 14) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps de seringue de la seringue à piston est fermé en (O). 15) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'aiguille de prélèvement de l'AMR ou de la seringue est de dimensions variables tant pour la longueur que pour le diamètre. 16) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réservoir de l'AMR ou le corps de la seringue à piston est de dimensions variables, selon le paramètre à doser.