Brevet FR3064447A1 — publié le 20181005

CAGE POUR TOXIMETRE A SEPARATIONS INCLINEES CONTEXTE ET ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE La présente invention se rapporte au domaine de l'éthologie ou étude comportementale d'organismes vivants, notamment de la toxicologie, et plus particulièrement au domaine de la surveillance d'êtres vivants dans un toxinnètre. Afin d'étudier le comportement d'organismes vivants dans un environnement donné, notamment la toxicité d'une source d'exposition, il est connu d'utiliser des êtres vivants généralement choisis pour leur qualité de bionnarqueurs, c'est-à-dire leur propension à réagir à l'environnement, notamment en présence d'un toxique. En raison de facilité d'utilisation et de leur faible encombrement, des organismes de petite taille tels que des arthropodes sont généralement utilisés. Ces organismes sont exposés à la source d'exposition, et leur évolution est ensuite analysée afin de détecter, et éventuellement de quantifier, la toxicité de l'exposition. Une des méthodes d'analyse consiste à surveiller ces organismes vivant pendant toute la durée de l'exposition pour en étudier le comportement, et en déduire la toxicité de l'exposition. Pour ce faire, un organisme est disposé dans un récipient transparent au moins sur une face d'observation, et des images du récipient sont acquises à travers la face d'observation par un innageur disposé en face de la face d'observation. Toutefois, s'agissant d'êtres vivants, il existe un certain aléa quant à la réaction de l'organisme vivant à l'exposition toxique, voire même des pertes inévitables de ceux-ci. Il est donc nécessaire d'étudier plusieurs êtres vivants simultanément et de faire un traitement statistique des résultats pour gommer ces aléas. Il n'est cependant pas opportun généralement de disposer plusieurs êtres vivants dans le même récipient puisque les organismes peuvent alors interférer entre eux, ce qui fausse les résultats de la surveillance. Par ailleurs, il est très encombrant et coûteux de prévoir un récipient et un innageur pour chaque organisme surveillé. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention a pour but de résoudre au moins certains des inconvénients précités, en proposant une cage et un dispositif d'étude comportementale, notamment sous forme 3064447 2 d'un toxinnètre, permettant la détection d'organismes pouvant être de très petite taille en limitant le nombre d'innageurs pour pouvoir travailler en haute résolution et/ou à haute vitesse d'acquisition à un coût raisonnable. 5 L'invention a également de préférence pour but de proposer une cage et un dispositif d'étude comportementale, notamment sous forme d'un toxinnètre, adaptés pour permettre la surveillance simultanée de plusieurs êtres vivants exposés à une source de toxicité, en permettant l'acquisition d'images de bonnes qualité sans problèmes d'analyse due à la conformation de la cage. 10 A cet effet, il est proposé une cage pour étude comportementale d'organismes vivants, notamment pour toxinnètre, comprenant au moins un compartiment destiné à recevoir un organisme vivant, la cage étant transparente au moins sur une face d'observation afin de permettre l'observation des êtres vivants à partir d'un point d'observation situé à 15 distance de la face d'observation, le compartiment étant délimité par des séparations, caractérisée en ce que la paroi d'une séparation est inclinée par rapport à la paroi d'une autre séparation de sorte à ce que les parois des séparations d'un compartiment se rapprochent en direction de la face d'observation, lesdites séparations étant alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation. 20 L'homme de l'art comprendra que les caractéristiques précitées de l'invention permettent de présenter un fond toujours identique vis-à-vis du point d'observation et donc de garantir une détection et une analyse optimales. 25 La cage est avantageusement complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles: - La cage comprend une pluralité de compartiments chacun destiné à recevoir un organisme vivant, la cage étant transparente au moins sur une face d'observation afin de permettre l'observation des êtres vivants à partir d'un point d'observation situé à 30 distance de la face d'observation, les compartiments se répartissant juxtaposés les uns aux autres sur la face d'observation, les compartiments étant délimités entre eux par des séparations, une séparation entre deux compartiments adjacents présentant une paroi dans chacun desdits compartiments adjacents, caractérisée en ce que les parois d'une séparation sont inclinées par rapport aux parois 35 d'une autre séparation de sorte à ce que les parois de ladite séparation se rapprochent 3064447 3 des parois de ladite autre séparation en direction de la face d'observation, lesdites séparations étant alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation. - Les parois d'une même séparation entre deux compartiments adjacents sont inclinées l'une par rapport à l'autre en direction de la face d'observation, lesdites parois étant 5 alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation. - Le point d'observation est situé à une distance inférieure à un mètre de la face d'observation. - La cage comprend un circuit de circulation de fluide, par exemple d'eau, traversant les compartiments, les séparations comportant des ouvertures pour permettre la 10 communication de fluide entre des compartiments adjacents. - La cage comprend une pluralité de compartiments faisant face à un point d'observation, par exemple au moins 9 compartiments, et de préférence encore au moins 16 compartiments. 15 Selon l'invention, il est proposé également un système d'étude comportementale d'organismes vivants, par exemple un toxinnètre comprenant: - au moins une cage du type précité, et - un innageur disposé au point d'observation. 20 Le système d'étude comportementale d'organismes vivants formant par exemple un toxinnètre est avantageusement complété par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles: - le système formant par exemple toxinnètre comprend au moins deux cages du type précité, les faces d'observation desdites cages étant sensiblement perpendiculaires 25 entre elles. - le système formant par exemple toxinnètre comprend une cage disposée avec une face d'observation verticale et une cage disposée avec une face d'observation horizontale. - le système formant par exemple toxinnètre forme un cube dont trois faces sont constituées par une cage du type précité. 30 PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisations et des variantes selon la présente invention, donnés à titre 35 d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: 3064447 4 - la figure 1 illustre de façon schématique une coupe d'une cage selon un mode de réalisation possible de l'invention, - la figure 2 illustre de façon schématique un toxinnètre selon un mode de réalisation possible de l'invention. 5 DESCRIPTION DETAILLEE En référence à la figure 1, la cage 1 comprend de préférence une pluralité de compartiments 2 chacun destiné à recevoir un organisme vivant. Les compartiments 2 10 sont délimités par des séparations 3 entre lesdits compartiments, et par deux faces, dont une face d'observation 4 transparente. La face d'observation 4 permet l'observation des êtres vivants dans les compartiments 2 à partir d'un point d'observation 10 situé à distance de la face d'observation 4. La face d'observation est par exemple en polypropylène transparent. La cage 1 est particulièrement adaptée pour l'observation 15 d'être vivants aquatiques de petite taille (mollusques, crustacés, etc.) et la description qui suit est faite dans ce contexte. Comme indiqué précédemment chaque compartiment 2 est destiné de préférence à recevoir un organisme vivant et un organisme vivant unique. Cependant en variante, 20 chaque compartiment 2 peut accueillir plusieurs organismes vivants. Les compartiments 2 se répartissent juxtaposés les uns aux autres sur la face d'observation 4. Ainsi, l'intérieur de chaque compartiment 2 est visible depuis le point d'observation 10, à travers la face d'observation. L'autre face est une face de fond 5, qui 25 est opposée à la face d'observation 4. Ainsi, un compartiment 2 est délimité par la face d'observation 4, la face de fond 5 et les séparations 3. Les séparations s'étendent entre la face d'observation 4 et la face de fond 5. Une cage 1 peut comprendre plusieurs compartiments 2, de préférence régulièrement 30 distribués en face du point d'observation 10. La répartition des compartiments 2 peut faire l'objet de nombreuses configurations. Les différents compartiments 2 peuvent par exemple être répartis sous forme d'une matrice de lignes et colonnes. La cage 1 peut ainsi comprendre au moins 9 compartiments 2 (par exemple répartis sous forme d'une matrice de 3 lignes et 3 colonnes), et de préférence encore au moins 16 compartiments 35 2 (par exemple répartis sous forme d'une matrice de 4 lignes et 4 colonnes), régulièrement distribués en face du point d'observation 10. Par exemple, dans une cage 3064447 5 à 9 compartiments organisés en trois rangées de trois compartiments 2, le point d'observation 10 est de préférence situé face à un compartiment 2 central. Dans une cage à 16 compartiments organisés en quatre rangées de quatre compartiments 2, le point d'observation 10 est de préférence situé face à l'intersection entre les quatre 5 compartiments 2 centraux. Cependant dans le cadre de l'invention la matrice en lignes et colonnes des compartiments 2 n'est pas limitée à une matrice comportant un nombre de lignes égal au nombre de colonnes. L'invention englobe les matrices en lignes et colonnes des compartiments 2 dans lesquelles le nombre de lignes est différent du nombre de colonnes. 10 Les différents compartiments 2 peuvent être répartis selon une nappe plane ou incurvée. Selon l'invention les différents compartiments peuvent par exemple être disposés selon une nappe plane faisant face à un point d'observation disposé en regard du centre de la nappe. Selon l'invention l'on peut également prévoir différentes nappes planes de 15 compartiments inclinées entre elles, par exemple orthogonales deux à deux. L'on peut ainsi prévoir des nappes en regard et comportant en leur centre un point d'observation associé à la nappe placée en vis-à-vis, par exemple 6 nappes disposées selon les côtés d'un cube et comportant chacune un point d'observation associé à la nappe en vis-à-vis ou encore 6 nappes disposées selon les côtés d'un cube et comportant un point 20 d'observation nnultidirectionnel à 360° disposé au centre du cube. D'une manière générale les différentes nappes peuvent être disposées selon les faces d'un polyèdre, de préférence régulier, par exemple un tétraèdre, un octaèdre, un dodécaèdre, etc ... L'on peut encore prévoir des compartiments 2 disposés selon une nappe sphérique et un point d'observation nnultidirectionnel à 360° disposé au centre de la sphère. 25 La cage 1 peut comprendre un circuit de circulation de fluide, par exemple d'eau, traversant plusieurs compartiments 2. A cet effet, les séparations 3 peuvent comporter des ouvertures pour permettre la communication de fluide, par exemple d'eau, entre des compartiments 2 adjacents, tout en empêchant un organisme vivant d'un 30 compartiment 2 de traverser la séparation 3 pour rejoindre un autre compartiment 2 adjacent, par exemple au moyen d'une grille. Le fluide peut alors circuler d'un compartiment 2 à un autre, mais pas les êtres vivants. Le fluide peut également être de l'air selon les organismes choisis, insectes aériens par 35 exemple. 3064447 6 Les compartiments 2 peuvent également contenir des organismes en gélose ou dans un autre milieu transparent. Chaque séparation 3 entre deux compartiments 2 adjacents présente une paroi 31, 32 5 dans chacun desdits compartiments adjacents 2. Les parois 31a, 32a d'une séparation 3a sont inclinées par rapport aux parois 31b, 32b d'une autre séparation 3b de sorte à ce que les parois 31a, 32a de ladite séparation 3a se rapprochent des parois 31b, 32b de ladite autre séparation 3b en direction de la face d'observation 4, et donc en direction du point d'observation 10. 10 Plus précisément, les séparations 3 sont alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation 10, lorsque la cage est observée en coupe selon un plan contenant le point d'observation 10, comme sur la figure 1. Le point d'observation 10 constitue donc un point de fuite pour les séparations 3 de la cage 1. Ainsi, lorsque la 15 cage 1 est observée depuis le point d'observation 10, par exemple au moyen d'un innageur 11 disposé au point d'observation 10, les séparations 3 ne masquent pas l'intérieur des compartiments 2 et l'intérieur de chaque compartiment 2 est alors complètement visible depuis le point d'observation 10. Un organisme vivant est alors à tout moment visible quel que soient ses déplacements dans le compartiment 2, même à 20 proximité des séparations 3. En d'autres termes grâce aux caractéristiques de l'invention, le point d'observation voit toujours un fond identique. Puisque les intérieurs des compartiments 2 peuvent être observés depuis un même point d'observation 10, un seul innageur 11 suffit pour surveiller l'activité des êtres vivants 25 placés dans les compartiments 2, sans qu'il ne soit nécessaire que cet innageur 11 présente des caractéristiques particulières en termes de taille ou de largeur de champ d'acquisition. Il est également possible d'utiliser une cage 1 avec une grande face d'observation 4, et donc permettant l'observation d'un grand nombre de compartiments 2 en même temps. 30 Afin d'améliorer encore la visibilité de l'intérieur des compartiments 2 depuis le point d'observation 10, les parois 31, 32 d'une même séparation 3 entre deux compartiments adjacents 2 sont de préférence inclinées l'une par rapport à l'autre en direction de la face d'observation 4 et donc en direction du point d'observation 10. La séparation 3 35 présente donc une largeur se rétrécissant en direction de la face d'observation 4 et donc en direction du point d'observation 10. Plus précisément, les parois 31, 32 d'une même 3064447 7 séparation 3 peuvent être alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation 10. Cela permet de ne pas avoir à limiter la largeur des séparations 3, puisque par une inclinaison différente de chacune de ses parois 31, 32, on peut éviter tout masquage des compartiments 2 adjacents à la séparation 3. 5 De plus, l'alignement des séparations 3 selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation 10 permet une configuration dans laquelle le point d'observation 10 peut être proche de la cage 1 sans qu'il n'y ait de problème de masquage des compartiments 2 par les séparations 3. Le point d'observation 10 peut notamment être situé à une 10 distance inférieure à 1 mètre de la face d'observation, et de préférence, le point d'observation 10 peut être situé à une distance comprise entre 15 et 60 cm de la face d'observation 4. Cela permet de réduire sensiblement l'encombrement d'un toxinnètre comprenant une telle cage 1 et un innageur 11 placé au point d'observation 10. L'innageur 11 est typiquement une caméra ou un appareil photographique acquérant 15 périodiquement des images de la cage 1. Afin de limiter encore l'encombrement du toxinnètre, on peut tirer parti de la distance réduite entre le point d'observation 10 et la face d'observation 4, en disposant plusieurs cages 10 dans des orientations différentes partageant un même espace entre lesdites 20 cages 1 et leurs innageurs respectifs disposés à chacun des points d'observation 10 desdites cages 1. En particulier, le toxinnètre peut comprendre au moins deux cages 1 dont les faces d'observation 4 sont sensiblement perpendiculaires, par exemple avec une première cage 1 disposée avec une face d'observation 4 sensiblement verticale et une seconde cage 1 disposée avec une face d'observation 4 sensiblement horizontale. 25 La figure 2 illustre de façon schématique un toxinnètre comprenant un cube dont trois faces sont constituées par une cage 1. Le toxinnètre comprend donc trois cages la, 1 b, lc. Les faces d'observation 4a, 4b, 4c respectives de ces cages sont orientées vers l'intérieur du cube formant le toxinnètre. Des innageurs 11a, 11 b, 11c sont disposés à 30 chaque point d'observation 10a, 10b, 10c respectif des cages la, 1 b, lc. Chaque point d'observation 10a, 10b, 10c est situé, par rapport à la face d'observation 4a, 4b, 4c de sa cage la, 1 b, lc, dans une direction d'une face ouverte du cube, c'est-à-dire une face sans cage 1. Ainsi, les innageurs 11a, 11b, 11c d'une cage la, 1 b, lc ne gênent pas l'observation d'une autre cage 1. De préférence, les points d'observation 10a, 10b, 10c 35 sont situés au niveau des faces ouvertes du cube. Le toxinnètre comprend alors un cube 3064447 8 dont trois faces sont formée par une cage 1, et trois faces sont formées chacune par un innageur 11 placé au point d'observation 10 de la cage 1 de la face opposée du cube. Ainsi que visible sur la figure 2, les cages 1 a, 1 b, 1 c sont sensiblement perpendiculaires 5 entre elles, et donc leurs faces d'observation 4a, 4b, 4c sont également sensiblement perpendiculaires. Deux cages la, lb sont disposées avec des faces d'observation 4a, 4b sensiblement verticales, tandis que la troisième cage 1 c est disposée avec une face d'observation 4c sensiblement horizontale. Il est à noter toutefois que cette troisième cage 1 c est de préférence légèrement inclinée par rapport à l'horizontale, afin de 10 permettre un déplacement par gravité des matières en suspension par rapport à la face de fond 5 de la cage 1 c. Toutefois, cette inclinaison reste faible et ne dépasse pas 30° par rapport à l'horizontal. Outre les cages 1 et les innageurs 11, un toxinnètre peut typiquement comprendre 15 différents éléments de fonctionnement comme par exemple des appareils de mesure (luxmètre, thermomètre, etc.) permettant de s'assurer des conditions de maintien en vie des êtres vivants, et des actionneurs tels que des pompes de circulation d'eau ou des groupes froids ou chauffage. 20 L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers caractéristiques techniques ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 25 En particulier l'invention n'est pas limitée à la réalisation d'un toxinnètre destiné à l'étude de toxicité de composants ou à la détection de contaminants. L'invention s'applique également par exemple à la réalisation d'appareils d'étude comportementale en réaction à des stimuli variés, tels que vibrations, lumière, température, etc ... 30 REVENDICATIONS1. Cage (1) pour étude comportementale d'organismes vivants, notamment pour toxinnètre, comprenant au moins un compartiment (2) destiné à recevoir un organisme vivant, la cage (1) étant transparente au moins sur une face d'observation (4) afin de permettre l'observation des êtres vivants à partir d'un point d'observation (10) situé à distance de la face d'observation (4), le compartiment (2) étant délimité par des séparations (3), caractérisée en ce que la paroi (31a) d'une séparation (3a) est inclinée par rapport à la paroi (32b) d'une autre séparation (3b) de sorte à ce que les parois (31a, 32b) des séparations (3a, 3b) d'un compartiment (2) se rapprochent en direction de la face d'observation (4), lesdites séparations (3a, 3b) étant alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation (10). 2. Cage selon la revendication précédente, notamment pour toxinnètre, comprenant une pluralité de compartiments (2) chacun destiné à recevoir un organisme vivant, la cage (1) étant transparente au moins sur une face d'observation (4) afin de permettre l'observation des êtres vivants à partir d'un point d'observation (10) situé à distance de la face d'observation (4), les compartiments (2) se répartissant juxtaposés les uns aux autres sur la face d'observation (4), les compartiments (2) étant délimités entre eux par des séparations (3), une séparation (3) entre deux compartiments (2) adjacents présentant une paroi (31, 32) dans chacun desdits compartiments adjacents, caractérisée en ce que les parois (31a, 32a) d'une séparation (3a) sont inclinées par rapport aux parois (31b, 32b) d'une autre séparation (3b) de sorte à ce que les parois (31a, 32a) de ladite séparation (3a) se rapprochent des parois (31b, 32b) de ladite autre séparation (3b) en direction de la face d'observation (4), lesdites séparations (3) étant alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation (10). 3. Cage selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les parois (31, 32) d'une même séparation (3) entre deux compartiments (2) adjacents sont inclinées l'une par rapport à l'autre en direction de la face d'observation (4), lesdites parois (31, 32) étant alignées selon des lignes de fuite concurrentes au point d'observation (10). 4. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le point d'observation (10) est situé à une distance inférieure à un mètre de la face d'observation (4). 3064447 10 5. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un circuit de circulation de fluide, par exemple d'eau, traversant les compartiments (2), les séparations (3) comportant des ouvertures pour permettre la communication de fluide 5 entre des compartiments (2) adjacents. 6. Système d'étude comportementale d'organismes vivants, notamment toxinnètre, comprenant: - au moins une cage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 et - un innageur (11) disposé au point d'observation (10). 7. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs cages disposées selon des nappes planes ou incurvées, chaque nappe 15 comprenant plusieurs compartiments (2) régulièrement distribués en face d'un point d'observation (10), de préférence sous forme d'une matrice de lignes et colonnes. 8. Système selon l'une des revendications 6 ou 7, comprenant au moins deux cages (1a, 1 b, 1c) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, les faces d'observation (4a, 4b, 20 4c) desdites cages (1a, 1 b, 1c) étant sensiblement perpendiculaires entre elles. 9. Système selon la revendication précédente, dans lequel une cage (1a, 1 b) est disposée avec une face d'observation (4a, 4b) verticale et une cage (1c) est disposée avec une face d'observation (4c) horizontale. 25 10. Système selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, formant un cube dont trois faces sont constituées par une cage (1a, 1 b, 1c) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.