Brevet FR2779822A1 — publié le 19991217

L'invention a trait à l'analyse microbiologique de l'air. On sait que pour effectuer une telle analyse, on utilise généralement un appareil de prélèvement pour déposer des micro-organismes, tels que des bactéries, levures ou moisissures, présents dans un échantillon d'air, sur la couche de gélose d'un récipient, et qu'ensuite on met ce récipient à incuber à la température et pendant le temps requis pour permettre aux micro-organismes déposés de se développer sous forme de colonies visibles à l'oeil nu, de façon qu'on puisse les compter et les identifier. L'invention vise à permettre d'effectuer l'opération de dépôt de microorganismes sur la couche de gélose dans des conditions telles que les colonies visibles après incubation reflètent de façon fidèle la population en micro-organismes de l'échantillon contrôlé. Elle propose à cet effet un procédé de prélèvement pour l'analyse microbiologique de l'air, comportant une opération de dépôt de micro- organismes sur une couche de gélose que contient un récipient par aspiration d'air en périphérie dudit récipient pour faire passer au travers des trous d'une paroi perforée de même contour que celui de ladite couche de gélose et disposée en regard de cette couche et concentriquement à celle-ci, de l'air qui vient frapper ladite couche de gélose; caractérisé en ce que ladite opération de dépôt de micro- organismes comporte l'opération d'augmenter d'une façon prédéterminée le débit d'aspiration d'air en fonction du volume d'air déjà aspiré. Le fait d'augmenter le débit d'aspiration revient à augmenter la vitesse moyenne à laquelle l'air vient frapper la couche de gélose. Cette augmentation de vitesse, qui s'effectue en fonction du volume d'air déjà aspiré, permet de compenser au moins partiellement la baisse de I'aptitude de la couche de gélose à retenir les micro-organismes du fait de l'assèchement de la couche de gélose à l'endroit o elle est frappée par l'air, assèchement qui la rend plus dure et moins adhérente. Selon des caractéristiques préférées, compte tenu des essais effectués par l'inventeur, ladite opération de dépôt comporte l'opération d'aspirer un premier volume prédéterminé d'air avec un premier débit préfixé constant puis d'aspirer un deuxième volume prédéterminé d'air avec un deuxième débit préfixé constant supérieur audit premier débit préfixé. De préférence, compte tenu des caractéristiques de la gélose généralement utilisée pour effectuer une analyse de l'air: - le premier volume prédéterminé d'air est sensiblement de 500 I; et/ou - le premier débit préfixé est adapté à ce que la vitesse de frappe moyenne de la gélose par les jets d'air soit comprise entre 11 et 12 m/s et le deuxième débit préfixé à ce que la vitesse moyenne de frappe soit comprise entre 14,5 et 15,5 m/s. L'invention vise également, sous un deuxième aspect, un appareil convenant à la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être exposé. Elle propose à cet effet un appareil comportant un crible présentant une paroi perforée d'une multitude de trous, des moyens pour maintenir un récipient amovible contenant une couche de gélose de contour similaire à celui de ladite paroi perforée dans une position prédéterminée o ladite couche de gélose est disposée en regard de ladite paroi perforée et concentriquement à celle-ci, et des moyens d'aspiration d'air en périphérie dudit récipient maintenu dans ladite position prédéterminée afin de faire pénétrer dans ledit appareil, au travers desdits trous, de l'air qui vient frapper ladite couche de gélose; caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration d'air comportent des moyens pour augmenter d'une façon prédéterminée le débit d'aspiration d'air en fonction du volume d'air déjà aspiré. Selon des caractéristiques préférées de réalisation de cet appareil, lesdits moyens pour augmenter le débit d'aspiration d'air comportent des moyens pour commander la vitesse de rotation d'un moteur d'entraînement d'une turbine d'aspiration en fonction du nombre de tours déjà effectués par ce moteur. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci: - la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil conforme à l'invention; - la figure 2 en est une vue en élévation-coupe; - la figure 3 est une vue en plan du crible que comporte cet appareil; et - la figure 4 est une courbe montrant la variation de la vitesse moyenne de frappe de l'air sur la couche de gélose en fonction du volume d'air aspiré. L'appareil 1 illustré comporte une tête de prélèvement 2 et un corps 3. La tête de prélèvement 2 comporte un crible 4, un manchon aérodynamique 5 sur le bout duquel se monte le crible 4 de façon amovible, un déflecteur 6 disposé dans le manchon 5 de sorte qu'il existe entre le déflecteur et le manchon un conduit 7 d'aspiration d'air, et une turbine 8 comportant un stator 9 solidaire du manchon 5 et un rotor 10 pour aspirer de l'air dans le conduit 7 et pour le refouler par l'orifice d'évacuation latéral 9'. Le rotor 10 de la turbine 8 est entraîné par un moteur électrique 11 qui pénètre partiellement dans le corps 3. Ce dernier sert d'une façon générale au maintien de l'appareil 1 et à la commande du moteur 11: le corps 3 comporte extérieurement, à l'opposé de la tête 2, des pieds 12 par l'intermédiaire desquels l'appareil 1 peut être posé à la verticale, une embase 13 présentant un trou fileté pour fixer l'appareil 1, par exemple à l'horizontale, à un support tel qu'un trépied conventionnel pour appareil photographique, et une poignée 14 de préhension de l'appareil 1, le corps 3 contenant un ensemble de batteries électriques 15, un circuit électrique 16 présentant un afficheur 17 et un clavier simplifié 18 disposé au-dessus de la poignée 14 ainsi qu'un autre circuit électrique 19, et un certain nombre de conducteurs électriques non représentés servant à effectuer les liaisons nécessaires entre le moteur 11, la batterie 15 et les circuits 16 et 19. La tête de prélèvement 2 est prévue pour recevoir un récipient 20 contenant une couche de gélose 21 de contour similaire à celui de la paroi perforée 22 du crible 4, et pour maintenir ce récipient dans la position illustrée o la couche de gélose est disposée en regard de la paroi perforée 22 et concentriquement à celle-ci. Le maintien du récipient 20 se fait plus précisément grâce à des encoches (non illustrées) prévues sur le bout du manchon aérodynamique 5, encoches dans chacune desquelles se loge l'une des oreilles (non illustrées) que présente le récipient 20 en saillie par rapport à sa paroi latérale, l'emmanchement du fond du récipient 20 (partie du récipient opposée à la surface de la couche de gélose qui regarde la paroi perforée 22) dans le déflecteur 6 servant à obturer celui-ci. Davantage de détails sur la coopération entre le récipient 20 et la tête de prélèvement 2 sont données dans la demande de brevet français n0 98-05166, à laquelle on pourra se reporter si on le désire. On notera simplement que le fait que le récipient 20 et le crible 4 soient montés tous les deux sur le même support (le bout du manchon 5), permet d'avoir un positionnement très précis entre le crible et le récipient, et que la surface de la couche de gélose 21 qui est en regard de la paroi perforée 22 est délimitée à la fabrication (lorsqu'on coule la couche de gélose 21) par un film tendu sur la surface d'extrémité de la paroi annulaire qui entoure la couche de gélose 21, de sorte que la géométrie de cette surface est particulièrement précise et répétitive d'un récipient 20 à l'autre. Du fait de la conformation de la paroi latérale du récipient 20 et de celle du crible 4, le conduit 7 existe également tout autour du récipient 20 de sorte que quand le rotor 10 tourne, il y a aspiration d'air en périphérie du récipient et donc aspiration d'air extérieur, qui pénètre dans l'appareil 1 au travers de la multitude de trous que présente la paroi perforée 22, comme montré par les flèches sur la figure 2. Alors que la surface de la couche de gélose 21 qui regarde la paroi 22 est plate (elle est très légèrement incurvée du fait que le film délimitant cette surface à la fabrication prend une petite flèche lorsque la gélose est coulée), la paroi 22 est bombée dans le sens o elle est concave du côté qui regarde la couche de gélose 21, ici selon une portion de sphère, de sorte que l'écartement entre la paroi 22 et la couche de gélose 21 augmente de leur périphérie vers leur centre. Grâce à cet écartement variable, les trous ménagés dans la paroi 22, qui sont en nombre particulièrement élevé ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1 et 3, sont tous capables d'être utiles, c'est-à-dire de créer chacun un courant d'air venant frapper la couche de gélose 21 sous la forme d'un jet qui rencontre cette dernière avec une vitesse suffisamment grande pour qu'un éventuel micro- organisme présent dans la courant d'air se fixe sur la couche de gélose par impaction et suffisamment faible pour que le micro-organisme reste revivifiable. Ainsi qu'on le voit plus particulièrement sur la figure 3, les trous de la paroi perforée 22 sont exclusivement disposés selon des cercles concentriques ainsi qu'en six secteurs circulaires délimités par les rayons 23A à 23F qui sont disposés à 60 les uns des autres. Les trous des quatorze premiers cercles consécutifs à partir du centre de chacun des six secteurs sont disposés selon une série de chevrons parallèles dont la pointe est tournée vers le centre, de sorte qu'il existe six séries identiques de chevrons qui sont délimitées extérieurement respectivement par le chevron formé par les rayons 23A et 23B, par celui formé par les rayons 23B et 23C et ainsi de suite. Il en résulte que, pour chaque série de chevrons, la pointe de celui qui est le plus à l'extérieur se trouve sur le trou qui est exactement au centre de la paroi perforée 22, la pointe du deuxième chevron est sur un trou du deuxième cercle, et ainsi de suite jusqu'au septième et dernier chevron dont la pointe est sur la douzième cercle consécutif à partir du centre. Du quinzième au dix-huitième et dernier cercle, le nombre de trous reste le même que pour le quatorzième cercle, chacun des trous de ces cercles étant aligné suivant un rayon, avec un trou respectif du quatorzième cercle. Ainsi qu'on le voit sur la figure 3 pour le secteur situé entre les rayons 23A et 23B, o l'on a matérialisé tous les alignements de trous, il existe entre ces alignements des canaux allant jusqu'à la périphérie de la paroi 22, le nombre de ces canaux étant d'autant plus élevé que l'on est proche de la périphérie de cette paroi. Lorsque le rotor 10 est entraîné en rotation, les jets d'air existant entre la paroi 22 et la couche de gélose 21 sont disposés de la même façon que les trous de cette paroi, et il existe donc entre les alignements de jets d'air des chemins (correspondant aux canaux susvisés) grâce auxquels l'air peut s'évacuer sans obstacle vers le canal 7 d'aspiration périphérique, de sorte que la coexistence entre l'air pénétrant dans l'appareil sous forme de jets et celui qui s'évacue périphériquement, s'effectue avec une gêne réciproque minimum. On observera que les cercles concentriques suivant lesquels sont disposés les trous de la paroi 22, sont sensiblement équidistants, et on notera que cette distance est de l'ordre de 2 mm, que les trous de la paroi 22 ont tous sensiblement la même taille, ici un diamètre de l'ordre de 0,5 mm, que le nombre de trous par unité de surface de la paroi perforée est sensiblement uniforme, ici de l'ordre de 25 trous par cm2, et que le nombre total de trous de la paroi 22 est légèrement inférieur à 1000 trous. Du fait que l'écartement entre la couche de gélose 21 et la paroi perforée 22 a des caractéristiques géométriques qui se répètent d'un récipient 20 à l'autre, le débit d'air aspiré pour chaque tour du rotor 10 reste le même et par conséquent la vitesse de frappe de l'air sur la couche de gélose 21 reste la même pour une même vitesse de rotation du rotor et le volume d'air aspiré reste le même pour un même nombre de tours effectués par le rotor. La figure 4 montre comment l'on fait varier la vitesse moyenne de frappe de la couche de gélose 21 par les jets d'air en fonction du volume déjà aspiré, c'est-à-dire ici comment les circuits 16 et 19 font varier la vitesse de rotation du moteur 1l1 en fonction du nombre de tours déjà effectués par celui-ci. Au départ, I'on fixe la vitesse de rotation du moteur 11 de sorte que la vitesse moyenne de l'air au travers des trous de la paroi 22 (le rapport entre le débit total et la surface totale des trous) soit de l'ordre de 11,5 m/s et l'on maintient cette vitesse constante jusqu'à ce qu'un volume d'environ 500 I ait été aspiré, et l'on accroît alors la vitesse de rotation du moteur pour que la vitesse moyenne soit de 15 m/s et l'on maintient cette vitesse de rotation jusqu'à ce que la totalité de l'échantillon, c'est-à-dire 10001 (1 m3) ait été aspiré. Cette variation de la vitesse d'impaction sur la gélose en fonction du volume déjà aspiré réduit les risques que des micro-organismes ne soient pas retenus par la couche de gélose du fait que celle-ci subit un certain assèchement au fur et à mesure du prélèvement de l'échantillon à chaque endroit o la gélose est frappée par un jet d'air, I'augmentation de vitesse permettant de compenser l'augmentation de la dureté et la diminution de l'adhérence dues à l'assèchement. Dans une variante non représentée, on augmente le débit d'aspiration d'air (et donc la vitesse moyenne de frappe de la gélose) d'une façon progressive plutôt que par paliers ou avec davantage que deux paliers; on répartit différemment les trous sur la paroi perforée 22, notamment en prévoyant un nombre différent de cercles concentriques et de rayons délimitant des secteurs o les trous sont répartis de façon identique; et/ou on réalise l'augmentation d'écartement entre la couche de gélose et la paroi perforée de façon différente, par exemple avec une paroi perforée qui est plate et une couche de gélose qui est concave du côté qui regarde la paroi perforée. De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés. REVENDICATIONS 1. Procédé de prélèvement pour l'analyse microbiologique de l'air, comportant une opération de dépôt de micro-organismes sur une couche de gélose que contient un récipient par aspiration d'air en périphérie dudit récipient pour faire passer au travers des trous d'une paroi perforée de même contour que celui de ladite couche de gélose et disposée en regard de cette couche et concentriquement à celle-ci, de l'air qui vient frapper ladite couche de gélose; caractérisé en ce que ladite opération de dépôt de micro-organismes comporte I'opération d'augmenter d'une façon prédéterminée le débit d'aspiration d'air en fonction du volume d'air déjà aspiré. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite opération de dépôt comporte l'opération d'aspirer un premier volume prédéterminé d'air avec un premier débit préfixé constant puis d'aspirer un deuxième volume prédéterminé d'air avec un deuxième débit préfixé constant supérieur audit premier débit préfixé. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier volume prédéterminé d'air est sensiblement de 500 I. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le premier débit préfixé est adapté à ce que la vitesse de frappe moyenne de la gélose par les jets d'air soit comprise entre 11 et 12 m/s et le deuxième débit préfixé à ce que la vitesse moyenne de frappe soit comprise entre 14,5 et 15,5 m/s. 5. Appareil convenant à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant crible présentant une paroi perforée d'une multitude de trous, des moyens pour maintenir un récipient amovible contenant une couche de gélose de contour similaire à celui de ladite paroi perforée dans une position prédéterminée o ladite couche de gélose est disposée en regard ladite paroi perforée de et concentriquement à celle-ci, et des moyens d'aspiration d'air en périphérie dudit récipient maintenu dans ladite position prédéterminée afin de faire pénétrer dans ledit appareil, au travers desdits trous, de l'air qui vient frapper ladite couche de gélose; caractérisé en ce que lesdits moyens d'aspiration d'air comportent des moyens pour augmenter d'une façon prédéterminée le débit d'aspiration d'air en fonction du volume d'air déjà aspiré. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens pour augmenter le débit d'aspiration d'air sont adaptés à aspirer un premier volume prédéterminé d'air avec un premier débit préfixé constant puis à aspirer un deuxième volume prédéterminé d'air avec un deuxième débit préfixé constant supérieur audit premier débit préfixé. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier volume prédéterminé d'air est sensiblement de 500 I. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le premier débit préfixé constant est adapté à ce que la vitesse de frappe moyenne de la gélose par les jets d'air soit comprise entre 11 et 12 m/s et le deuxième débit préfixé à ce que la vitesse moyenne de frappe soit comprise entre 14,5 et 15,5 m/s. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens pour augmenter le débit d'aspiration d'air comportent des moyens (16, 19) pour commander la vitesse de rotation d'un moteur (1 1) d'entraînement d'une turbine d'aspiration (8) en fonction du nombre de tours déjà effectués par ce moteur.