Brevet FR2857606A1 — publié le 20050121

La présente invention concerne un dispositif de filtration autonome, et plus particulièrement un nouveau dispositifutilisé pour l'analyse de particules ou de contaminant biologiques du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration l'ensemble assurant la concentration de particules ou de contaminant biologiques dans la cartouche par filtration du liquide placé dans le réservoir supérieur Traditionnellement les dispositifs de filtration destinés aux usages diagnostics sont mis en oeuvre dans les laboratoires. Dans le cas des ensembles de filtration à usage unique le plus souvent la membrane est pré-montée soit sur un support composant le fond d'un 10 récipient plastique, soit dans une cartouche de filtration à laquelle peut s'adapter un réservoir qui est la plupart du temps une seringue, ces ensembles à usage unique sont utilisés la plupart du temps pour séparer les micro organismes éventuellement présents dans certaines préparations mais ne servent pas à la préparation ou a l'identification de ces micro organismes. Les ensembles de filtrations à usage multiple correspondent eux le plus 15 souvent à la description suivante: un récipient gradué avec ou sans couvercle muni d'un anneau de serrage indépendant, destiné à protéger la membrane de tout dommage qu'elle pourrait subir lors de son montage, surmonte. une plaque de support destinée à assurer un emplacement de bonne qualité au filtre. Ces dispositifs de filtration comprennent quelquefois un récipient récepteur gradué muni de brins latéraux qui grâce à des adaptateurs de tuyaux supportant des dispositif de stérilisation permettent de relier des systèmes de pompe à vide. Le récipient supérieur peut quant à lui être relié à une source de pression indépendante quand celle-ci existe au laboratoire, de tels ensembles sont par exemple décrits dans le brevet US 4678576: . Ces derniers dispositifs ont fait preuve de leur efficacité dans les laboratoires de recherche et d'analyses, leur utilisation implique que 25 les utilisateurs aient une expérience certaine dans la manipulation des membranes de filtration et que le matériel soit préparé à chaque filtration et notamment que le filtre soit monté avec de grandes précautions en évitant de le manipuler avec les mains mais avec des pinces dédiées. De plus il est préférable de posséder au laboratoire un système de mise sous pression du récipient supérieur ou de mise en dépression du récipient inférieur de manière à 30 assurer un débit de filtration significatif, en l'absence de ces systèmes de mise sous pression les débits sont d'autant plus faibles que les liquides à filtrer sont chargés en particules, pour une membrane donnée. Dans ce contexte l'une des difficultés est que les liquides à filtrer pour lesquels on veut connaître la composition en particules ou identifier les contaminant biologiques doivent êtres manipulés au laboratoire et pour cela être transportés à destination des laboratoires depuis les points de prélèvement, dans des conditions satisfaisantes, c'est à dire en respectant des délais courts et des conditions de transports adaptées. Dans le cas de la détection des micro-organismes la principale difficulté est ainsi liée à la nécessité d'établir une chaîne logistique complète entre le lieu de prélèvement et le laboratoire, pour conséquence il est indispensable de mettre à la disposition de chaque prélèvement ou ensemble de prélèvements un véhicule chargé de la collecte des prélèvements sous forme de bouteilles de liquide qui sont transportées vers les laboratoires. 10 Les liquides ainsi collectés sont reçus au laboratoire pour être filtrés puis les filtres sont soumis aux opérations et examens nécessaires. Dans ces conditions et étant donné l'importance des transports et des volumes concernés, une conséquence indirecte de cette chaîne logistique est la nécessité d'avoir un laboratoire assez proche du lieu de prélèvement. En effet le transport d'un prélèvement sur de longues distances introduit un 15 surcoût qui rend prohibitif le prix d'un examen et retarde les résultats. Dans ces conditions il est inefficace de centraliser des examens de micro biologie qui profiteraient, s'ils étaient centralisés, notamment grâce aux techniques récentes de biologie moléculaire comme la PCR quantitative d'importantes économies d'échelle et la possibilité d'utiliser des machines extrêmement puissantes capables de traiter des milliers d'échantillons par jour tout en 20 permettant une automatisation très poussée. La présente invention a précisément pour objet un dispositif de filtration du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration qui permet à toute personne qui fait le prélèvement de procéder directement à la filtration de l'échantillon prélevé sans qu'il soit nécessaire de transporter le prélèvement liquide au laboratoire. 25 La présente invention a aussi pour objet un dispositif de filtration du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration permettant d'envoyer au laboratoire la seule cartouche de filtration par exemple dans une enveloppe. Le dispositif de filtration suivant la présente invention est du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration et se distingue en ce que le récipient supérieur est pourvu d'un ensemble de pressurisation autonome constitué par au moins un accumulateur de gaz sous pression. Suivant une forme préférentielle de réalisation un détendeur est placé entre l'accumulateur de gaz sous pression et le réservoir supérieur. Le détendeur assurant la mise sous une pression constante du réservoir supérieur. Suivant une forme de réalisation la cartouche de filtration met en oeuvre une membrane de filtration. L'accumulateur de gaz peut-être choisi parmi les accumulateurs contenant du gaz comme du C02 ou tout gaz inerte ou mélange de gaz comme notamment de l'air. Une forme particulièrement avantageuse de l'invention utilise du C02 comme gaz de pressurisation, le C02 s'avère particulièrement utile quand des micro organismes sont 10 concentrés dans la cartouche de filtration, ce gaz retardant considérablement la croissance des bactéries. Une forme particulièrement avantageuse de l'invention utilise du matériel à usage unique. Suivant une variante de réalisation comprend un robinet de mise sous pression du 15 réservoir supérieur. Suivant une autre forme de réalisation comprend une valve de dépressurisation du réservoir supérieur. Cet ensemble de filtration sous pression autonome suivant le présente invention a l'avantage de pouvoir être facilement utilisé sur le lieu de prélèvement sans qu'il soit nécessaire de disposer de matériel complémentaire ou que l'utilisateur ai été spécialement formé. Le remplissage du réservoir supérieur gradué s'effectue par simple gravité. La cartouche de filtration est ensuite vissée comme un bouchon ordinaire. L'ensemble est retourné et l'accumulateur de pression est vissé sur son support ou percuté, lors de cet opération l'accumulateur de pression est ouvert par un pointeau et la pression dans le récipient supérieur augmente, et dans le cas de la présence d'un détendeur est régulée par celui-ci. Un des avantages de la présente invention est que la matériel de filtration peut-être spécifiquement adapté au type de liquide à analyser. Plus précisément la pression mise en oeuvre dans le récipient supérieur et le type de cartouche de filtration peuvent être adaptées 30 à des liquides habituellement difficiles à filtrer car très chargés en particules. Il est alors possible pour l'utilisateur de laisser la filtration se dérouler sous une pression constante adaptée, le débit ainsi obtenu assure une filtration dans des délais brefs. Quand des membranes de faible perméabilité sont utilisées elles sont capables de collecter un nombre important de microorganismes ou de particules même dans des prélèvements très chargés à l'origine de colmatages rapides des ensembles usuels de filtration.. Après la filtration le récipient supérieur est dépressuriser, la cartouche de filtration est dévissée et fermée par ses deux bouchons, la cartouche ainsi hermétiquement fermée est envoyée au laboratoire. Ce nouveau dispositif de filtration comporte un récipient transparent, gradué résistant à la température et à la pression ouvert par un goulot muni d'un pas de vis à l'une de ses extrémités, l'autre extrémité du récipient est en communication avec l'accumulateur de pression. La cartouche de filtration vient se visser sur le flacon par le pas de vis, le col 10 du flacon appuyant alors sur un joint fixé par un cannelage empêchant ainsi le joint de tourner et protégeant la membrane de filtration pré installée de toute déformation. Ce joint fixe la membrane de filtration dans la cartouche, mais peut-être enlevé par simple traction au laboratoire. Cette cartouche de filtration est munie de deux bouchons hermétiques. Après utilisation, la cartouche de filtration est fermée par ses deux bouchons avant d'être 15 envoyée au laboratoire. Au laboratoire la membrane de filtration est extraite de la cartouche de filtration par simple traction, la membrane est utilisée pour une séparation des particules ou micro organismes par les procédures devenues habituelles notamment pour la détection des micro organismes par PCR quantitative. Un exemple de réalisation et d'utilisation de dispositif de filtration comportant un réservoir supérieur pourvu d'un ensemble de pressurisation autonome et comportant une cartouche de filtration amovible suivant la présente invention est décrit ci-après en référence aux dessins annexés qui représentent.: Figure 1: une vue d'ensemble suivant la présente invention, comportant un récipient supérieur, une cartouche de filtration, un accumulateur de pression, un régulateur de pression, un robinet de mise sous pression, une valve de dépressurisation Figure 2 une vue en coupe de la cartouche de filtration représentée sur la figure 1. Figure 3 accumulateur et régulateur de pression. Figure 4 courbes d'amplification du matériel génétique de Legionelle pneumophila après filtration d'eau chaudes sanitaires par le nouveau dispositif et PCR quantitative en temps réel. Le récipient supérieur (1), représenté sur la Figure 1 comprend une paroi cylindrique graduée il est ouvert par un goulot (7) qui sert d'orifice de remplissage. Le goulot est fileté(8), la capsule de filtration(2) vient se visser hermétiquement sur le goulot, en se vissant le goulot appui sur le joint cannelé(9). L' accumulateur de pression(4) est joint, à l'ensemble régulateur de pression(3) mettant en oeuvre un robinet de mise sous pression(5) et une valve de dépressurisation(6). La capsule de filtration (2) comprend un s support de filtre résistant à la pression(10) , une membrane de filtration( 11), un joint cannelé sur sa couronne la plus externe(9), un pas de vis(12), un bouchon muni d'un filetage(13) adapté au pas de vis (12), un bouchon (14) adapté à la zone de vidange (15) et un support(16) adapté à la poubelle à liquide utilisé lors des filtrations. Le régulateur de pression (17) reçoit l'accumulateur de pression (18) par l'intermédiaire d'un pas de vis, un 10 pointeau à faible débit(1 9) perce l'accumulateur de pression lors du vissage. Le robinet (5) permet au gaz de s'échapper vers le détendeur(20) et de mettre le réservoir sous pression par l'orifice basse pression(21) Un exemple d'utilisation du nouveau dispositif est donné ci-dessous il concerne le diagnostic de Legionella pneumophilla par une technique d'amplification enzymatique de 15 gène. Des techniques de diagnostic utilisant les méthodes d'amplification du matériel génétique de certains micro organisme ont fait leur apparition dans de nombreux laboratoires. Ces méthodes sont sensibles, spécifiques et permettent d'obtenir des résultats fiables en quelques heures. De plus ces techniques d'amplification sont maintenant utilisées dans beaucoup de laboratoires d'analyses, elle présentent l'avantage de détecter 20 des bactéries éventuellement non cultivables en raison de leur physiologie ou de leur état. La PCR quantitative en temps réel est un exemple type de ces méthodes cette technique est utilisée dans de nombreux domaines, elle a l'avantage d'être très sensible, spécifique et de permettre une automatisation poussée des procédures de laboratoire et de rendu des résultats tout en évitant la possibilité de contaminations, cette technique a notamment été 25 décrite dans les brevets W09202638 et US5723591. Cette méthode a par ailleurs été utilisée avec succès dans le diagnostic de Legionelle (Wellinghausen et al. PCR. Appl Environ Microbiol. Sep;67(9):3985-93. (2001)). Chaque récipient supérieur est rempli par un litre d'eau chaude sanitaire à 60 C chargé par (10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000) unités de Légionelles.. Chaque cartouche compacte de filtration équipée d'un filtre de 47mm de diamètre ayant des pores de 0,44tm est vissée sur le goulot du récipient supérieur, l'ensemble est retourné et placé sur une poubelle à liquide. Une cartouche de 1 6g de C02 est vissée sur son support et le robinet est ouvert pour alimenter le détendeur qui délivre une pression de 13 104 Pa. La filtration totale des prélèvements demande entre 3 et 7 minutes suivant les prélèvements. Le robinet est alors fermé et le récipient dépressuriser en utilisant la valve. La cartouche compacte de filtration est hermétiquement fermée puis envoyée au laboratoire dans une enveloppe. La membrane est libérer par simple extraction du joint cannelé au laboratoire. La membrane est traitée comme décrit dans la référence (1) sauf que les amorces (a) 5'tggcgctcaattggcttt-3' ; Seq ID No. 1; et (b) 5'-atctttctgaaacttgttaagaacgtctt-3' ; Seq ID No. 2; utilisée sont décrites dans la présente invention et que la sonde marquée correspond à (c)5'-accgaacagcaaatg-3'; Seq ID No. 3 de la présente invention. Les échantillons sont soumis à 45 cycles d'amplification. Les courbes de la figure 4 correspondent aux eaux chaudes sanitaires chargées par (10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000) unités de légionelles filtrées par le nouveau dispositif. Revendications 1) Dispositif de filtration de liquides pour l'analyse de particules ou de contaminant biologique comportant un réservoir supérieur (1) associé à une cartouche de filtration (2) pour la concentration des particules ou du contaminant biologique caractérisé en ce que le réservoir supérieur est pourvu d'un ensemble de pressurisation autonome constitué par au moins un accumulateur de gaz sous pression (4). 2) Dispositif de filtration selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble autonome de mise sous pression comprend un réservoir contenant un gaz comprimé(4). 10 3) Dispositif selon la revendication 1 caractériser en ce que l'ensemble autonome de mise sous pression comprend un détendeur(20). 4) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble autonome de mise sous pression est inclus dans le fond du réservoir supérieur(1). 5) Dispositif de filtration selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une 15 cartouche compacte de filtration(2) 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le gaz est choisi parmi les gaz neutres ou les mélanges gazeux notamment l'air. 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réservoir(1) est gradué. 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réservoir(1) est 20 transparent 9) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la cartouche de filtration(2) comprend un dispositif de fermeture par deux bouchons hermétiques(13,14). 10) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la cartouche de filtration utilise une membrane de filtration( 1) 1 1l) Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que la membrane est pré montée maintenue dans la cartouche de filtration grâce à un joint canneler sur sa couronne la plus extemrne(9).