Brevet FR2856004A1 — publié le 20041217

I L'invention concerne un procédé de connexion stérile de deux tubulures en matériau thermoplastique, ainsi qu'un système à poches pour la cryoconservation de matière biologique et qu'un système à poches pour la culture de cellules, lesdits systèmes étant agencés pour la mise en oeuvre dudit procédé. Elle s'applique typiquement au cas o la matière biologique est un produit sanguin. Pour le prélèvement et/ou la préparation des produits sanguins, il est connu d'utiliser des systèmes à poches dits clos dans lesquels les poches et les tubulures sont pré-connectées puis stérilisées au moment de la fabrication. Ce type de systèmes permet de manipuler les produits sanguins dans des conditions de stérilité suffisantes pour permettre leur utilisation ultérieure dans le 15 domaine thérapeutique. Dans certaines applications, il n'est toutefois pas possible ou souhaitable d'utiliser un système à poches clos dans lequel tous les éléments nécessaires à la préparation du produit sanguin sont connectés de fabrication. Pour résoudre ce problème, on a proposé, notamment dans les documents EP044 204, EP-0 134 630 et EP-0 208 004, des procédés de connexion stérile de deux tubulures en matériau thermoplastique qui permettent par exemple de connecter une poche supplémentaire à un système à poches existant sans 25 rompre la stérilité de celui-ci. Le problème qui se pose avec de tels procédés est qu'une membrane se forme dans la jonction entre les deux tubulures connectées, ladite membrane empêchant l'écoulement du fluide. Pour certains matériaux thermoplastiques, tel 30 le PVC, la membrane peut être facilement rompue par manipulation de la jonction. Mais pour d'autres matériaux, tel î'EVA, la présence de cette membrane rend impossible l'utilisation des procédés de connexion stérile de l'art antérieur. Or, dans le domaine de la cryoconservation ou de la culture cellulaire, il n'est pas possible d'utiliser des systèmes à poches en PVC car ce matériau ne résiste pas à la température de l'azote liquide et ne présente pas un support de culture satisfaisant. Mais, dans de telles applications, des poches 5 supplémentaires comme des poches de rinçage, de transfert ou de séparation doivent être connectées de façon stérile au système à poches, ce qui nécessite de travailler dans un environnement aseptique pour éviter d'introduire des contaminants dans le système. Il en résulte notamment une complexité de traitement et donc un coût accru. L'invention a notamment pour but de résoudre ce problème en proposant des systèmes à poches comprenant un organe de perçage de la membrane qui est actionnable lors d'un procédé de connexion stérile. A cet effet, et selon un première aspect, I'invention concerne un procédé de connexion stérile de deux tubulures en matériau thermoplastique, un organe de perçage étant disposé de façon déplaçable à l'intérieur d'au moins une des tubulures, ledit procédé comprenant les étapes prévoyant de: - écraser une zone de chacune des tubulures; - réaliser une découpe à chaud au travers des zones écrasées, de sorte à éliminer de façon stérile une partie des tubulures préalablement à la connexion; - rapprocher lesdites zones de sorte, après refroidissement, à solidariser les deux zones avec les deux tubulures disposées de façon sensiblement coaxiale, une membrane étant formée dans la jonction entre les deux tubulures; déplacer l'organe de perçage pour perforer la membrane de sorte à assurer la communication fluidique entre les tubulures. Selon un deuxième aspect, I'invention concerne un système à poches pour la cryoconservation de matière biologique, notamment de produits sanguins, 30 comprenant une poche destinée à recevoir la matière biologique et une tubulure en communication avec un orifice de ladite poche, la poche et la tubulure étant réalisées en matériau thermoplastique résistant à la température de l'azote liquide, un organe de perçage étant disposé de façon déplaçable à l'intérieur de la tubulure de sorte, par mise en oeuvre du procédé selon l'invention à pouvoir connecter de façon stérile une tubulure d'un autre système à poches sur ladite tubulure. Selon un troisième aspect, I'invention concerne un système à poches pour la 5 culture de cellules, comprenant une poche destinée à recevoir les cellules et une tubulure en communication avec un orifice de ladite poche, la poche et la tubulure étant réalisées en matériau thermoplastique, un organe de perçage étant disposé de façon déplaçable à l'intérieur de la tubulure de sorte, par mise en oeuvre du procédé selon l'invention à pouvoir connecter de façon stérile une 10 tubulure d'un autre système à poches sur ladite tubulure. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: 1s - la figure 1 représente de façon schématique les étapes du procédé de connexion stérile selon l'invention; - les figures 2, 4 et 5 représentent de façon schématique une vue de face d'un système à poches selon l'invention; - la figure 3 représente de façon schématique une vue de face d'un système à 20 poches connectable à un système à poches selon l'invention; - la figure 6 représente de façon schématique une vue de face de deux systèmes à poches connectables à une tubulure fermée selon le procédé de l'invention; - les figures 7 et 8 représentent de façon schématique deux réalisations 25 différentes de l'organe de perçage; - la figure 9 représente de façon schématique une vue de face d'un système à poches selon l'invention comprenant plusieurs moyens limitant le déplacement de l'organe de perçage dans la tubulure. Sur la figure 1 sont représentées de façon schématique les différentes étapes du procédé selon un premier aspect de l'invention permettant de connecter de façon stérile une première tubulure 1 et une deuxième tubulure 2. Les deux tubulures 1, 2 sont formées à partir d'un matériau thermoplastique de nature identique ou différente. Lorsque les tubulures ne sont pas réalisées dans le même matériau, les matériaux de chacune des tubulures doivent être compatibles, c'est-à-dire avoir un point de fusion proche l'un de l'autre. Notamment, la première tubulure 1 et la deuxième tubulure 2 comprennent un matériau à base d'EVA (éthylène-acétate de vinyle), par exemple une couche d'EVA et une couche de polychlorure de vinyle (PVC) qui sont associées l'une sur l'autre. Un organe de perçage 3 est disposé de façon déplaçable à l'intérieur d'au moins une des tubulures 1. Le procédé selon l'invention prévoit les étapes suivantes: 15 (a) écraser une zone 4, 5 de chacune des tubulures 1, 2; (b) réaliser une découpe à chaud au travers des zones écrasées 4, 5, de sorte à éliminer de façon stérile une partie des tubulures préalablement à la connexion; (c) rapprocher lesdites zones de sorte, après refroidissement, à solidariser les deux zones avec les deux tubulures disposées de façon sensiblement coaxiale, 20 une membrane 6 étant formée dans la jonction entre les deux tubulures; (d) déplacer l'organe de perçage 3 pour perforer la membrane 6 de sorte à assurer la communication fluidique entre les tubulures 1, 2. L'écrasement des tubulures 1, 2 dans l'étape (a) et le chauffage des zones 25 écrasées 4, 5 à l'étape (b) provoquent la formation de la membrane dans l'étape (c). La découpe à chaud de l'étape (b) est réalisée à l'aide d'une lame 7 aiguisée et chauffée à la température de fusion du matériau thermoplastique de sorte à le 30 faire fondre. Dans une réalisation particulière, les étapes (a) à (c) du procédé sont réalisées à l'aide d'un appareil de connexion stérile disponible dans le commerce, tel que le SCD 312 fabriqué par Terumo. Enfin, l'étape (d) de déplacement de l'organe de perçage 3 est assurée par manipulation de la tubulure 1 le contenant. L'organe de perçage 3 est d'abord amené, par exemple par l'effet de la gravité, jusqu'à la membrane 6 qui s'est formée à la jonction des deux tubulures 1, 2. Ensuite, le déplacement de l'organe de perçage 3 est réalisé avec les doigts de la main par pressions successives de la tubulure I au niveau de l'extrémité arrière de l'organe de perçage, de sorte à pousser cet organe de perçage 3 au 10 travers de la membrane 6. Une fois l'organe de perçage 3 au travers de la membrane 6, celui-ci est laissé en place ou est déplacé dans une autre portion de la tubulure 1. Préalablement au déplacement de l'organe de perçage 3, la jonction est manipulée de sorte à remettre en forme les zones écrasées 4, 5. Cette étape peut se faire automatiquement si le matériau des tubulures est suffisamment élastique. La connexion est dite stérile car, lorsque les tubulures sont fermées ou dans un système clos, l'écrasement prévu à l'étape (a) a pour conséquence d'éviter un échange de fluides et de gaz entre l'intérieur et l'extérieur des tubulures. Notamment, lors de la découpe des zones d'écrasement, les fluides éventuellement contenus dans les tubulures ne peuvent sortir des tubulures et, 25 à l'inverse, I'air extérieur ne peut pénétrer à l'intérieur des tubulures. Dans une réalisation particulière, les tubulures 1, 2 à connecter sont en communication fluidique avec au moins une poche dans un système clos 8, 9. Des exemples de tels systèmes clos 8, 9 sont représentés sur les figures 2 à 5 et 9 et comprennent une poche 10, 11 et une tubulure 1, 2 en communication avec un orifice 12, 13 de ladite poche 10, 1 1. Dans ces exemples, I'extrémité de la tubulure qui sert au procédé de connexion stérile selon l'invention et qui n'est pas en communication avec l'orifice 12, 13 de la poche 10, 11 est fermée par une soudure 14, un jonc 15 ou un moyens de remplissage tel que un perforateur 16, un connecteur de type Luer mâle 17 ou femelle 18 ou encore un site d'injection 19. Dans les systèmes à poches 8 des figures 2, 4, 5 et 9, un organe de perçage 3 est disposé de façon déplaçable à l'intérieur d'une tubulure 1 de sorte, par mise en ceuvre du procédé selon l'invention, à pouvoir connecter de façon stérile une tubulure 2 d'un autre système à poches 9 sur ladite tubulure 1. Un exemple d'un tel autre système à poches clos 9 est représenté sur la figure 3. Sur la figure 3, I'autre système à poches 9 comprend une tubulure 2 en communication fluidique avec l'orifice 13 d'une première poche 11. Au moins 15 une poche supplémentaire 20 est éventuellement mise en communication fluidique avec ladite tubulure 2. La première poche 11 et la poche supplémentaire 20 sont vides ou contiennent une solution telle qu'un milieu de culture ou une solution de rinçage de type NaCI. Dans une autre réalisation représentée sur la figure 6, la tubulure 1 contenant l'organe de perçage 3 est fermée à ses deux extrémités et l'autre tubulure 2 à connecter est en communication fluidique avec au moins une poche 11 dans un système clos 9. La tubulure est fermée à ses deux extrémités, par exemple par une soudure 21 ou un jonc (non représenté) ou une combinaison des deux (non représenté). Avantageusement, la tubulure 1 fermée contient deux organes de perçage ou, comme représenté, un organe de perçage 3 unique dont les deux extrémités 30 sont aptes à percer une membrane. Cette tubulure fermée est utilisée pour connecter de façon stérile deux tubulures 2 ne contenant pas d'organe de perçage. Le procédé de connexion est mis en oeuvre deux fois et permet de connecter de façon stérile deux systèmes à poches 9 dont aucune tubulure n'est pourvue d'organe de perçage. Selon un deuxième aspect, I'invention propose un système à poches 8 pour la 5 cryoconservation de matière biologique, notamment de produits sanguins. Un tel système est déjà décrit en relation avec les figures 4 et 5 et comprend une poche 10 destinée à recevoir la matière biologique et une tubulure 1 en communication avec un orifice 12 de ladite poche, la poche 10 et la tubulure 1 étant réalisées en matériau thermoplastique résistant à la température de l'azote 10 liquide. Un organe de perçage 3 est disposé de façon déplaçable à l'intérieur de la tubulure 1 de sorte, par mise en oeuvre du procédé selon l'invention, à pouvoir connecter de façon stérile une tubulure 2 d'un autre système à poches 3 sur ladite tubulure 1. Par exemple, le matériau formant la poche 10 et la tubulure 1 comprend de l'éthylène-acétate de vinyle (EVA). En particulier, le matériau de la poche est l'EVA et le matériau de la tubulure comprend une couche d'EVA et une couche de polychlorure de vinyle (PVC) qui sont associées l'une sur l'autre. Selon un troisième aspect décrit en relation avec les figures 4, 5, le système à poches 8 est adapté pour la culture de cellules et comprend une poche 10 destinée à recevoir les cellules et une tubulure 1 en communication avec un orifice 12 de ladite poche, la poche et la tubulure étant réalisées en matériau thermoplastique. Un organe de perçage 3 est disposé de façon déplaçable à 25 lI'intérieur de la tubulure de sorte, par mise en oeuvre du procédé selon l'invention, à pouvoir connecter de façon stérile une tubulure 2 d'un autre système à poches 9 sur ladite tubulure 1. Par exemple, le matériau formant la poche 10 et la tubulure 1 comprend de 30 lEVA ou une polyoléfine comme le polyéthylène ou le polypropylène ou un polymère fluoré ou le polystyrène. Les variantes décrites ci-dessous concernent les systèmes à poches 8 selon les deux aspects de l'invention. Selon une première variante représentée sur la figure 4, le système à poches 8 comprend en outre au moins un moyen permettant le remplissage de la poche 10, ledit moyen étant en communication fluidique avec la poche 10 par l'intermédiaire de la tubulure 1 contenant l'organe de perçage 3. Selon une seconde variante représentée sur la figure 5, les moyens de communication permettant le remplissage de la poche sont en communication fluidique avec la poche 10 par l'intermédiaire d'une autre tubulure 22 ne 10 contenant pas d'organe de perçage 3. Des exemples de moyens de remplissage de la poche comprennent un perforateur 16, un connecteur de type Luer mâle 17 ou femelle 18, ou encore un site d'injection 19. L'organe de perçage 3 est en matière plastique ou en métal. L'organe de perçage possède au moins deux fonctions. D'abord, il perce la membrane qui se forme à la jonction des deux tubulures 1, 2 lors de la mise en oeuvre du procédé. Pour ce faire, l'organe de perçage 3 est muni d'au moins une partie 20 aiguë ou pointue. Il assure également le passage du fluide. Dans une première réalisation représentée sur la figure 7, I'organe de perçage 3 est une aiguille creuse. Le fluide s'écoule principalement au travers du corps de l'aiguille. Selon une autre réalisation représentée sur la figure 8, I'organe de perçage 3 est une tige cannelée dont l'une des extrémités est en forme de pointe. Le fluide s'écoule alors de part et d'autre de la tige cannelée. Des moyens de limitation du déplacement de l'organe de perçage 3 à l'intérieur de la tubulure 1 sont éventuellement prévus. Notamment, lorsque la tubulure 1 est connectée à un orifice 12 d'une poche 10, il est souhaitable que l'organe de perçage ne se retrouve pas à l'intérieur de la poche 10. Dans une première variante, le diamètre externe de l'organe de perçage 3 est légèrement inférieur au diamètre interne de la tubulure 1 dans lequel il est disposé. Ainsi, l'organe de perçage 3 ne se déplace dans la tubulure 1 que sous l'effet d'une légère contrainte extérieure. Selon une autre variante, I'organe de perçage 3 se déplace librement dans la tubulure. Un ou plusieurs moyens de limitation du déplacement de l'organe de perçage sont arrangés entre l'orifice de la poche 12 et l'organe de perçage 3, comme représentés sur la figure 9. Un disque perforé 23 est disposé au dessus de l'orifice de la poche 12. Le diamètre de la ou les perforations est inférieur au diamètre de l'organe de perçage 3 de sorte que le passage du fluide est assuré tout en évitant le passage de l'organe de perçage 3 dans la poche 10. Un ouvre-circuit 24 au niveau de l'orifice 12 de la poche 10 permet également de retenir l'organe de perçage 3 à l'extérieur de la poche 10. Dans une autre variante, le moyen de limitation du déplacement de l'organe de 20 perçage 3 est disposé à l'extérieur du système 8. Par exemple, un clamp 25 est placé entre l'orifice 12 de la poche 10 et l'organe de perçage 3. Dans un autre exemple, la portion de la tubulure comprenant l'organe de perçage est conformée en boucle à l'aide d'une pièce 26 comprenant deux 25 logements pouvant recevoir une tubulure 1. La boucle est relâchée après la formation de la membrane 6 selon le procédé de l'invention de sorte à autoriser le déplacement de l'organe de perçage vers ladite membrane 6. Un seul ou une combinaison de deux ou plus de ces moyens de limitation du 30 déplacement sont utilisés. Une application particulière du procédé selon l'invention est décrite cidessous en relation avec la cryoconservation et décongélation d'une suspension des globules rouges. Selon l'invention, le système à poches 8 utilisé pour la cryoconservation d'une suspension de globules rouge est du type de celui représenté sur la figure 4. Ce système de cryoconservation est clos et comprend une poche 10 de 5 cryoconservation en EVA. La poche est munie d'un orifice 12 auquel est connectée une première tubulure 1 en EVA contenant un organe de perçage 3 sous forme d'une aiguille creuse en métal. La poche en EVA est munie d'un second orifice auquel est connecté une 10 deuxième tubulure 22. La tubulure est constituée d'une couche externe en EVA et d'une couche interne en PVC. La deuxième tubulure 22 est reliée à d'autres tubulures dont les extrémités comprennent un perforateur 16, un connecteur Luer mâle 17, un connecteur 15 Luer femelle 18. Sur l'une de ces tubulure est arrangé un site d'injection 19. Ce système à poches 8 procure à l'utilisateur un choix de connecteurs. Il est ainsi libre de choisir le connecteur qui lui convient. Lors de la cryoconservation, une suspension de globules rouges, par exemple 20 issue d'un don de sang total, est transférée dans la poche en EVA du système. Ensuite, le cryoconservateur, par exemple le glycérol, est additionné à la suspension de globules rouges contenue dans la poche en EVA via, par exemple, le site d'injection 19. On vient alors réaliser une soudure thermique au niveau de la deuxième tubulure 22 pour séparer l'ensemble de connecteurs de reste du système de cryoconservation. Le système restant est celui représenté à la figure 2 dans lequel la poche 10 en EVA contient la suspension de globules rouge additionnée du cryoconservateur. Le système est congelé pour conservation dans l'azote 30 liquide (-196 C) ou gazeux. Lors de la décongélation en vue de son utilisation de la poche 10 contenant la suspension de globules rouges additionnée de cryoconservateur, il est Il nécessaire d'éliminer le cryoconservateur à l'aide de lavage successif avec une solution de type NaCI. Un autre système à poches clos 9 est utilisé. Ce système de lavage tel que 5 décrit sur la figure 3 comprend une poche 11 contenant une solution de lavage de type NaCI et une poche vide 20 reliées à une tubulure fermée 2 par un jonc 15. La tubulure fermée 2 est dans le même matériau que la première tubulure 1 du système 8 de cryoconservation. Selon le procédé de l'invention, on réalise une connexion stérile, par exemple à l'aide de l'appareil de connexion stérile SCD 312 fabriqué par Terumo, entre la première tubulure 1 du système de cryoconservation 8 contenant l'aiguille creuse et la tubulure fermée 2 par un jonc du système de lavage 9. L'aiguille creuse déplacée au travers de la membrane qui s'est formée entre les deux tubulures, permet d'établir une communication fluidique entre les deux systèmes 8 et 9. La solution de NaCI est alors introduite dans la poche 10 en EVA. Cette poche 20 contenant la suspension de globules rouges, le cryoconservateur et la solution de NaCI est centrifugée de sorte à obtenir la solution de NaCI et le cryoconservateur dans le surnageant et la suspension de globules rouges dans le fond. Le surnageant est envoyé dans la poche 20 vide du système de lavage et le système de lavage 9 est séparé du système de cryoconservation 8 par 25 soudure thermique. On recommence l'opération de lavage avec un autre système de lavage 9 jusqu'à élimination substantielle du cryoconservateur. La connexion entre le système de cryoconservation 8 et le système de lavage 9 est réalisée stérilement ce qui permet d'éviter une contamination bactérienne de la suspension de globules rouges. REVENDICATIONS 1. Procédé de connexion stérile de deux tubulures (1, 2) en matériau thermoplastique, un organe de perçage (3) étant disposé de façon déplaçable à 5 lI'intérieur d'au moins une des tubulures (1), ledit procédé comprenant les étapes prévoyant de: (a) écraser une zone (4, 5) de chacune des tubulures (b) réaliser une découpe à chaud au travers des zones écrasées (4, 5), de sorte à éliminer de façon stérile une partie des tubulures préalablement à la connexion; (c) rapprocher lesdites zones de sorte, après refroidissement, à solidariser les deux zones avec les deux tubulures (1, 2) disposées de façon sensiblement coaxiale, une membrane (6) étant formée dans la jonction entre les deux tubulures; (d) déplacer l'organe de perçage (3) pour perforer la membrane (6) de sorte à assurer la communication fluidique entre les tubulures (1, 2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que préalablement au déplacement de l'organe de perçage (3), la jonction est manipulée de sorte à 20 remettre en forme les zones écrasées (4, 5). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la découpe est réalisée au voisinage de la température de fusion du matériau thermoplastique composant les tubulures (1, 2). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le déplacement de l'organe de perçage (3) est assuré par manipulation de la tubulure (1) le contenant. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux tubulures (1, 2) sont formées à base d'un matériau de nature différente. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins une tubulure (1, 2) comprend un matériau à base d'éthylèneacétate de vinyle (EVA). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que au moins une tubulure (1, 2) est en communication fluidique avec au moins une poche dans un système clos (8, 9). 8. Système à poches (8) pour la cryoconservation de matière biologique, 10 notamment de produits sanguins, comprenant une poche (10) destinée à recevoir la matière biologique et une tubulure (1) en communication avec un orifice (12) de ladite poche (10), la poche (10) et la tubulure (1) étant réalisées en matériau thermoplastique résistant à la température de l'azote liquide, ledit système (8) étant caractérisé en ce qu'un organe de perçage (3) est disposé de 15 façon déplaçable à l'intérieur de la tubulure (1) de sorte, par mise en ceuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, à pouvoir connecter de façon stérile une tubulure (2) d'un autre système à poches (9) sur ladite tubulure (1). 9. Système à poches (8) pour la culture de cellules, comprenant une poche (10) destinée à recevoir les cellules et une tubulure (1) en communication avec un orifice (12) de ladite poche (10), la poche (10) et la tubulure (1) étant réalisées en matériau thermoplastique, ledit système (8) étant caractérisé en ce qu'un organe de perçage (3) est disposé de façon déplaçable à l'intérieur de la 25 tubulure (1) de sorte, par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, à pouvoir connecter de façon stérile une tubulure (2) d'un autre système à poches (9) sur ladite tubulure. 10. Système selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le matériau 30 formant la poche (10) et la tubulure (1) comprend de l'éthylène-acétate de vinyle (EVA). 11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matériau formant la tubulure (1) comprend une couche d'EVA et une couche de polychlorure de vinyle (PVC) qui sont associées l'une sur l'autre. 12. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que l'organe de perçage (3) est formé d'une aiguille creuse. 13. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen (16,17 18,19) permettant le io remplissage de la poche (10), ledit moyen étant en communication fluidique avec la poche (10) par l'intermédiaire de la tubulure (1). 14. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que l'organe de perçage (3) est déplaçable librement à l'intérieur de la 15 tubulure (1). 15. Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (23,24,25,26) de limitation du déplacement de l'organe de perçage (3) à l'intérieur de la tubulure (1).