Brevet FR2876115A1 — publié le 20060407

- 1 - " Procédé, dispositif et système de prélèvement d'air pour une analyse microbiologique " La présente invention se rapporte à des appareils de prélèvement par impactage d'air. De tels appareils sont généralement appelés bio-impacteurs. Ils sont généralement utilisés pour prélever des micro-organismes de l'air, cet air étant aspiré de sorte qu'il vienne frapper un milieu de culture, par exemple une gélose contenue dans une boîte de Pétri. L'analyse microbiologique de l'air se fait par observation des microorganismes qui se développent dans le milieu de culture. La boîte de Pétri est généralement disposée à l'intérieur d'une tête amovible. La tête comprend une entrée d'air pour l'air, en vis-à-vis du milieu de culture, et une sortie pour l'aspiration de l'air à l'arrière de la boîte. L'entrée d'air comprend généralement un crible comprenant des orifices pour le passage de l'air, orifices dons le nombre, la taille et la disposition sont choisis en fonction d'un protocole de prélèvement. La tête doit être parfaitement stérile pour que d'éventuels microorganismes, provenant de la tête et non de l'air analysé, ne viennent pas fausser l'analyse. Il faut donc stériliser la tête entre chaque prélèvement. La stérilisation de la tête par étuvage, telle que prévue par les protocoles actuels, demande du temps, du matériel et des manipulations délicates de la part d'un opérateur généralement aussi chargé du prélèvement. Bien souvent cette stérilisation par étuvage n'est pas faite, l'opérateur se contentant de nettoyer la tête avec un produit désinfectant. Cependant, outre que la désinfection peut de ce fait être imparfaite, du désinfectant peut rester sur le crible et être entraîné par l'air jusque sur le milieu de culture, qui devient au moins partiellement stérile. L'analyse en est ainsi faussée. Pour éviter cet inconvénient l'opérateur est obligé de faire plusieurs prélèvements successifs pour pouvoir les vérifier entre eux. Le but de l'invention est de proposer un procédé et/ou un dispositif de prélèvement, permettant de simplifier les protocoles de prélèvement, tout en s'assurant que le milieu de culture ne sera pas pollué par des microorganismes étranger à l'air analysé ou par un produit désinfectant. - 2 - Selon un premier objet de l'invention, un tel procédé pour faire un prélèvement d'air en vue d'une analyse microbiologique est tel que: - on utilise un appareil pour aspirer l'air; - on équipe l'appareil d'une tête de prélèvement amovible; - on utilise une boîte de Pétri contenant un milieu de culture, boîte qui est disposée à l'intérieur de la tête de prélèvement; - on aspire l'air au travers de la tête pour venir l'impacter sur ledit milieu de culture. Ce procédé se caractérise en ce que l'on change de tête entre chaque io prélèvement, c'est-à-dire que l'on remplace la tête par une nouvelle tête. La boîte de pétri peut être prévue montée dans la tête et livrée ainsi, par exemple dans un emballage stérile. La boîte de Prétri peut déjà être livrée avec le milieu de culture, ce milieu étant par exemple sous la forme d'une gélose. Dans un autre mode de mise en oeuvre, la tête peut être livré sans le milieu de culture ou même sans la boîte, ce qui autorise l'opérateur à utiliser son propre milieu de culture, selon son souhait. La tête est donc prévue jetable, réalisée dans des matériaux et selon des procédés peu coûteux. Pour éviter un réemploi volontaire ou involontaire de la tête, une fois le prélèvement effectué, la tête est préférablement détruite. La destruction peut être automatiquement due aux besoins de l'analyse, par exemple au retrait de la boîte pour pouvoir y observer les cultures microbiologiques. La tête est de préférence obtenue stérile lors de la fabrication. Par exemple, elle peut être fabriquée dans un environnement stérile et/ou 25 stérilisée, notamment par des rayonnements gamma. Pour maintenir la stérilité de la tête, et particulièrement si elle contient un milieu de culture, on peut fermer une entrée d'air et/ou une sortie d'aspiration de la tête, lors de sa fabrication, avec un opercule que l'on enlève, respectivement, préalablement au prélèvement et/ou au montage de la tête. De préférence cet opercule est conçu pour ne pas être repositionnable, de façon à limiter les possibilités de réemploi de la tête. Dans un autre mode de réalisation, l'opercule peut être repositionnable de façon à pouvoir éviter une pollution ou un dessèchement du milieu de culture, après le prélèvement. Elle 2876115 - 3 - peut aussi être emballée de façon stérile, par exemple dans un sachet hermétiquement fermé. Selon un deuxième objet de l'invention, un dispositif de prélèvement selon l'invention comprend une tête à usage unique pour être utilisée dans un procédé tel que précédemment caractérisé. La tête peut comprendre des moyens destructibles la rendant impropre à plus d'un prélèvement. Si la boîte de Pétri est montée dans la tête, les moyens destructibles comprennent des moyens de maintien de la boîte dans la tête, lesdits moyens destructibles étant conçu pour être détruits lors du retrait de la boîte en vue de l'analyse du 1 o prélèvement. Ces moyens de maintien peuvent être prévue pour le montage par encliquetage de la boîte dans la tête. Ils peuvent avoir la forme de griffes. Dans un autre mode de réalisation, la boîte est coulée en une seule pièce avec la tête, là aussi les moyens de maintien de la partie de la tête formant boîte relativement au reste de la tête peuvent être prévu destructibles. Un couvercle formant entrée d'air peut être monté sur la tête en vis-àvis du milieu de culture dans la boîte. Avant sa pose, ce couvercle permet notamment l'accès à la boîte pour y mettre le milieu de culture et/ou après sa dépose l'observation des cultures. Les moyens destructibles peuvent comprendre des moyens de fixation du couvercle sur la tête. Pour pouvoir utiliser un dispositif selon l'invention avec un bioimpacteur de l'art antérieur, des moyens d'adaptation peuvent être prévus pour fixer la tête sur le corps du bio-impacteur. Avantageusement, un dispositif selon l'invention peut comprendre au moins deux têtes dont une première comprend une sortie d'aspiration adaptée pour être fixée sur le corps d'un bio-impacteur, et une deuxième tête, la première tête et la deuxième comprenant respectivement une entrée d'air et une sortie d'aspiration complémentaires pour monter la sortie d'aspiration de la deuxième tête sur l'entrée complémentaire de la première, par exemple par emboîtement. Le dispositif peut comprendre au moins deux deuxièmes têtes, comprenant une entrée et une sortie complémentaire pour monter l'une en cascade sur l'autre. A titre d'exemple, les entrées et sorties complémentaires ont une forme sensiblement tronconiques, et se montent l'une sur l'autre par coincement d'un cône dans l'autre. 2876115 - 4 - La tête peut comprendre des moyens pour y adapter une sonde de prélèvement isocinétique. Le dispositif peut être conçu pour être disposé dans un flux d'air sensiblement sans perturber ledit flux d'air. Il peut comprendre des moyens pour en améliorer l'aérodynamisme, et/ou la tête être elle-même de forme sensiblement aérodynamique. Ceci est particulièrement avantageux pour effectuer des prélèvements dans un flux unidirectionnel, notamment dans un flux laminaire. Notamment dans les chaînes de fabrication agroalimentaire, ou pharmaceutique, des prélèvements sont faits régulièrement, à des endroits stratégiques de la chaîne. Selon un troisième objet de l'invention, Un système de prélèvement comprenant une tuyauterie fixe et une pompe d'aspiration peut avantageusement être prévu. La tuyauterie est alors agencée pour relier un ou plusieurs emplacements prévus pour y fixer un dispositif selon l'invention avec ladite pompe. Ainsi, les prélèvements se font systématiquement au même endroit, avec la même position de la tête et leurs résultats peuvent être comparés. Les conditions de prélèvement sont donc rendues reproductibles. En outre, il suffit à un opérateur de fixer un dispositif de prélèvement selon l'invention à chaque emplacement prévu, puis de faire simultanément les prélèvements à ces emplacements. Un tel système comprend avantageusement des moyens de régulation du débit d'air dans la tuyauterie. La régulation peut être indépendante pour chaque emplacement, notamment en fonction d'un protocole de prélèvement. Un tel système peut aussi être utilisé à un poste de travail, dans une salle blanche ou dans un bloc opératoire. Les prélèvements peuvent être faits en continu, sur une période donnée ou à intervalles réguliers. Le terme air désigne dans cette description tout mélange gazeux susceptible d'être analysé à l'aide d'un dispositif selon l'invention, ou à l'aide dun procédé selon l'invention. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la 30 description ci-après, relative à des exemples non limitatifs. Aux dessins annexés: - la figure 1 est une vue en coupe d'une première partie d'une tête de prélèvement dans un dispositif selon l'invention; 2876115 - 5 - - la figure 2 est une vue en coupe d'une deuxième partie de la tête pour y monter la partie de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe des parties des figures 1 et 2 assemblées, une boîte de Pétri étant montée à l'intérieur de la tête; - la figure 4 est une vue en coupe d'un tête comprenant seulement la première partie et montée sur le corps d'un bio-impacteur d'un art antérieur, à l'aide de moyens d'adaptation; et, - la figure 5 est une vue en coupe d'un dispositif de prélèvement formé de deux têtes montées en cascade l'une sur l'autre. La figure 1 représente une première partie 1 d'une tête de prélèvement pour un dispositif de prélèvement selon l'invention. Cette première partie peut être complétée par une deuxième partie 2, comme illustré à la figure 3 ou utilisée seule, comme illustré à la figure 4. Chacune des deux parties 1,2 est moulée d'une seule pièce en un matériau plastique. La première partie comprend une paroi extérieure 11 en forme de cylindre d'axe X11. Le cylindre est ouvert à une première extrémité 12. Cette extrémité forme une sortie d'aspiration 12 pour la première partie 1. la première partie 1 comprend, à une deuxième extrémité du cylindre, axialement opposée à la première extrémité, une paroi annulaire 13 s'étendant radialement vers l'axe XII du cylindre 11, entre la paroi extérieure 11 et un bord intérieur circulaire 16 de la paroi annulaire 13. Un crible 14 sert d'entrée pour l'air à prélever. Ce crible a la forme d'un disque percé d'orifices 15, répartis sensiblement sur tout le disque, pour le passage de l'air. Le crible est disposé entre les deux extrémités du cylindre 11. Le bord extérieur 17 du crible 14 est relié au bord intérieur 16 de la paroi annulaire, par une paroi de raccordement 18 tronconique. La paroi tronconique 18 s'évase depuis le bord extérieur 17 du crible vers le bord intérieur 17 de la paroi annulaire 13. La première partie est prévue pour y monter une boîte de Pétri sensiblement cylindrique 3 contenant une gélose 30 formant milieu de culture pour des micro-organismes. La première partie 1 comprend en outre des moyens de maintien pour une boîte de Pétri 3. Ces moyens de maintien comprennent trois nervures 31 2876115 - 6 - planes s'étendant radialement depuis la paroi extérieure Il, et parallèlement à l'axe X11 depuis la paroi annulaire 13. Les moyens de maintien comprennent en outre trois griffes 34, chaque griffe s'étendant depuis une nervure respective 31, parallèlement à l'axe X11. Les trois nervures et les griffes associées sont sensiblement identiques entre elles. Elles sont réparties régulièrement autour de l'axe X11. Les nervures forment, chacune avec un griffe, une équerre 32,33 dont un bord longitudinal 32, c'est-à-dire parallèle à l'axe X11, a une longueur L32 sensiblement égale à l'épaisseur E3 de la boîte de Pétri 3 prévue pour y être maintenue. La distance radiale entre le bord longitudinal 32 et l'axe X11 est sensiblement égale au rayon R3 de la boîte de Pétri 3. Un bord 33 radial de l'équerre s'étend entre la paroi tronconique 18 et une extrémité du bord longitudinal la plus proche de la paroi annulaire 13. Chaque griffe 34 est raccordée à sa nervure par une zone de raccordement 35 de section affaiblie. La griffe comprend en outre un bord d'appui 36, s'étendant radialement depuis l'autre extrémité du bord longitudinal 32, en opposition avec le bord radial 33. Un bord biseauté 37 l'étend depuis le bord d'appui 36 en s'éloignant à la fois de l'axe X11 et de la paroi annulaire 13. Lors du montage de la boîte 3 dans la première partie 1 de la tête, la boîte vient en appui contre les bords biseauté, repoussant les griffes qui fléchissent sensiblement élastiquement au niveau de la zone raccordement 35. Lorsque la boîte vient en butée contre les bords radiaux 33, les griffes se rabattent de sorte que la boîte 3 est maintenue axialement, pincée entre les bords radiaux 33 et les bords d'appui 36. De plus, la boîte est centrée radialement entre les bords longitudinaux 32. Le crible est positionné dans la première partie de sorte que, lorsque la boîte est montée, le crible est à l'intérieur de la boîte 3, en vis-à-vis de la surface de la gélose destinée à recevoir les micro-organismes. Lors du retrait de la boîte il est nécessaire de briser les griffes pour libérer la boîte. La première partie est alors inutilisable. Cette première doit donc être systématiquement changée pour effectuer un nouveau prélèvement. C'est cette première partie, s'étendant depuis l'amont vers l'aval de la boîte de Pétri relativement à l'écoulement de l'air lors du prélèvement, qui est susceptible d'apporter une contamination sur la gélose. Son remplacement par une - 7 - nouvelle première partie stérile permet de d'assurer qu'une telle contamination n'aura pas lieu. La figure 2 illustre une deuxième partie complémentaire pour la tête 4 illustrée à la figure 3. Cette deuxième partie forme une sortie d'aspiration 2 s pour la tête 4. Cette deuxième partie 2 comprend un disque annulaire 21, percé en son centre par un percement. Un cylindre de montage 22, complémentaire à la paroi extérieure 11 de la première partie 1, s'étant depuis un coté du disque annulaire 21. Ce cylindre 22 est prévu pour s'insérer à l'intérieur de la paroi io extérieure 11, par emboîtement et coincement, de façon sensiblement étanche. Un cylindre de fixation 23, s'étend de l'autre côté du disque pour venir se fixer de façon sensiblement étanche sur une prise complémentaire, non représentée, d'un bio-impacteur adapté. La figure 4 illustre le montage d'une tête 1, seulement constituée de la première partie illustrée à la figure 1, sur un bio-impacteur 5 qui n'est pas adapté à l'usage d'une tête 4, tel qu'illustrée à la figure 3. C'est généralement le cas pour les bio-impacteurs de l'art antérieur. Un dispositif selon l'invention comprend alors, outre la tête 1, des moyens d'adaptation 6 pour fixer la tête 1 sur le bio-impacteur 5. Dans l'exemple illustré, les moyens d'adaptation comprennent un anneau 61. Cet anneau 61 comprend une surface d'appui 62, fixée de façon sensiblement étanche contre le bio-impacteur 5, axé autour d'une bouche d'aspiration 51 du bio-impacteur. L'anneau comprend une surface intérieure cylindrique 63 dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la paroi extérieure 11 de la tête 1. Un joint torique 64, monté dans l'anneau 6 affleure la surface cylindrique 63, de sorte que,lorsque la tête 1 est montée sur le bio-impacteur, le joint forme étanchéité contre la paroi extérieure 11 de la tête, et maintien élastiquement la tête 1 sur le bio-impacteur 5 Le dispositif 7 illustré à la figure 5 comprend deux têtes 4,8. Une première tête 4 est identique à celle décrite en référence à la figure 3. Une deuxième tête 8 comprend une première partie 1 identique à celle de la première tête 4. La deuxième partie 9 de la deuxième tête 8 diffère par la deuxième partie 2 de la première tête 4, en ce que le cylindre de fixation 23 est remplacé par une paroi tronconique 91 complémentaire de la paroi tronconique 18 de la première partie 1. Ainsi, les parois tronconiques 18, 91, peuvent être emboîtée l'une dans l'autre, permettant le montage en cascade des deux têtes 4,8. Un tel dispositif 7 est particulièrement adapté à recueillir dans la première tête des micro-organismes qui, compte tenu de leur nature, de leur taille, ou des conditions d'écoulement de l'air dans le dispositif, n'ont pu être recueillis dans la deuxième tête 8. D'autres deuxièmes têtes peuvent être montés en cascade sur la deuxième tête 8 précédemment décrite, afin d'affiner le prélèvement. Pour garantir la stérilité des zones du parcours de l'air dans la tête un premier opercule peut être prévu collé de façon amovible sur la paroi annulaire 11 de la première partie 1, et un deuxième opercule être collé de façon amovible de façon a obturer la première extrémité 12 du cylindre formant la paroi extérieure 11 de cette première partie 1. Si la tête est livrée assemblée telle qu'illustrée à la figure 3, le deuxième opercule peut être collé de façon à obturer le cylindre de fixation 23. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Notamment, les formes et le nombre des différentes pièces décrites 20 peuvent différentes. Par exemple, les nervures et les griffes peuvent être d'un nombre différent de trois. Pour un système de prélèvement selon l'invention monté à poste fixe sur une installation industrielle, un emplacement pour y fixer une tête peut être similaire à une deuxième partie telle que décrite en référence à la figure 2. Le cylindre 23 peut alors être remplacé par un tuyau, souple ou rigide, permettant de relier ledit emplacement, depuis le lieu de prélèvement, jusqu'à un pompe pour l'aspiration de l'air. Le dispositif peut comprendre des moyens pour vérifier le débit d'air dans la tête. Ces moyens peuvent permettre d'ajuster ce débit, par exemple pour compenser des tolérances de fabrication ou de montage par l'opérateur. Pour maintenir une distance adaptée entre la surface du milieu de culture et le crible, des dimensions de la tête peuvent varier et/ou être réglables. Ainsi, la tête peut comprendre des moyens de réglage, par exemple de la position des griffes et/ou de la position du crible. Cette distance adaptée peut être - 9 - fonction du type de boîte de Pétri et/ou d'un type de micro-organismes recherché. De préférence le réglage est effectué en usine. 2876115 -10- REVENDICATIONS 1. Procédé pour faire un prélèvement d'air en vue d'une analyse microbiologique tel que: - on utilise un appareil pour aspirer l'air; - on équipe l'appareil d'une tête de prélèvement amovible (4); - on utilise une boîte de Pétri (3) contenant un milieu de culture (30), disposé à l'intérieur de la tête de prélèvement; - on aspire l'air au travers de la tête pour venir l'impacter sur ledit milieu de culture; caractérisé en ce que l'on remplace la tête entre chaque prélèvement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boîte de pétri est prévue montée dans la tête. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une fois le prélèvement effectué, la tête est détruite. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que préalablement au montage de la tête on enlève un opercule sur une sortie d'aspiration (12, 23) de la tête. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que préalablement au prélèvement on enlève un opercule sur une entrée d'air 25 (13, 15, 18) de la tête. 6. Dispositif de prélèvement (1; 4; 7; 1,6) comprenant une tête (1,4,8) à usage unique pour être utilisée dans un procédé selon l'une des revendications précédentes, ledit dispositif comprenant des moyens (11, 6, 2) pour fixer la tête sur un appareil d'aspiration d'air, et ladite tête comprenant au moins une entrée d'air (13, 15, 18) formant crible (14). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un opercule sur l'entrée d'air (13, 15, 18) et/ou un opercule sur une sortie 35 d'aspiration (12, 23), ledit opercule étant amovible. 2876115 -11- 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'opercule n'est pas repositionnable. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la tête comprend des moyens destructibles (31) la rendant impropre à plus d'un prélèvement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens destructibles comprennent des moyens de maintien (31) pour une boîte de Pétri (3) dans la tête, lesdits moyens destructibles étant conçus pour être détruits lors du retrait de la boîte. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'une boîte de pétri est formée en une seule pièce avec la tête. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent des moyens de montage par encliquetage (37) de la boîte dans la tête. 13. Dispositif selon la revendication 10 ou 12, caractérisé en ce que les moyens de maintien comprennent une forme de griffe (34). 14. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de prélèvement comprend un couvercle formant entrée d'air agencé pour être monté sur la tête en vis-à-vis d'un milieu de culture dans la boîte de Pétri. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens destructibles comprennent des moyens de fixation du couvercle. 16. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'adaptation (6) pour fixer la tête sur le corps d'un bio-impacteur (5) d'un art antérieur. 2876115 -12- 17. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux têtes (4, 8) dont une première (4) comprend une sortie d'aspiration (2) adaptée pour être fixée sur le corps d'un bioimpacteur, et une deuxième tête (8), la première tête et la deuxième comprenant respectivement une entrée d'air (18) et une sortie d'aspiration (9) complémentaires pour monter la sortie d'aspiration (9) de la deuxième tête (8) sur l'entrée complémentaire (18) de la première tête (4). 18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend 10 au moins deux deuxièmes têtes (8) comprenant une entrée et une sortie complémentaires pour monter l'une sur l'autre. 19. Dispositif selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que les entrées et sorties complémentaires ont des formes (18, 91) sensiblement tronconiques. 20. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 19, caractérisé en ce que la tête comprend des moyens pour y adapter une sonde de prélèvement isocinétique. 21. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 20, caractérisé en ce qu'il est adapté pour être disposé dans un flux d'air, sensiblement sans perturber ledit flux d'air. 22. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend deux parties, une première partie (1) comprenant une entrée pour l'air, la deuxième partie (2) comprenant une sortie d'aspiration, les deux parties étant montables l'une sur l'autre de façon sensiblement étanche. 23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que la première partie comprend des moyens de maintien (31) de la boîte. 24. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 23, caractérisé en ce que le crible (14), est en vis à vis d'une surface d'un milieu de culture (30), ledit dispositif comprenant des moyens pour régler une distance entre ledit crible et ladite surface du milieu de culture. 25. Système de prélèvement d'air caractérisé en ce qu'il comprend une s tuyauterie fixe et un une pompe d'aspiration, ladite tuyauterie étant agencée pour relier ladite pompe avec un ou plusieurs emplacements pour y fixer un dispositif selon l'une des revendications 6 à 24. 26. Système selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de régulation du débit d'air.