Brevet FR3123725A1 — publié le 20221209

TITRE DE L’INVENTION : DISPOSITIF MOBILE ET AUTONOME ET PROCÉDÉ DE DETECTION D’ANALYTES DANS L’AIR Le dispositif (10) mobile et autonome de détection d’analytes dans l’air comporte : - un moyen (11) d’entrée d’air, - un moyen (12) de condensation d’humidité présente dans l’air entré en gouttelettes contenant les analytes à détecter, - un moyen (13) de mise en contact de gouttelettes avec une pluralité de marqueurs, chaque marqueur présentant, après contact d’une gouttelette comportant un analyte à détecter, une grandeur physique représentative de la quantité de cet analyte présente dans la gouttelette, - un moyen (14) de capture de la valeur de cette grandeur physique configuré pour fournir un signal représentatif de cette grandeur physique et - un moyen (15) de traitement du signal issu du moyen de capture configuré pour fournir une information représentative de la concentration de chaque analyte à détecter dans l’air entré, Figure pour l'abrégé : figure 1 DISPOSITIF MOBILE ET AUTONOME ET PROCÉDÉ DE DETECTION D’ANALYTES DANS L’AIR Domaine technique de l’invention La présente invention vise un dispositif mobile et autonome et un procédé de détection d’analytes dans l’air. Elle s’applique, en particulier, à détecter dans l'air ambiant ou capturé ou exhalé (par un humain ou un animal) une ou plusieurs molécules / substances chimiques et/ou biologiques susceptibles d’être dans l’air (par exemple protéines liées ou libres ou fractions protéiques/glycoprotéines lipoprotéines etc.) et drogues ou médicaments ou substances ingérées ou produites par l’organisme (par exemple, hormones), ou des toxines et des agents pathogènes ou micro-organismes ou unicellulaire (par exemple, virus). État de la technique Il existe des moyens pour détecter des analytes (par exemple, virus, bactéries, agents pathogènes) présents dans un mélange d’air ambiant transféré dans un liquide ou un fluide ou une solution liquide. Ces moyens sont constitués de plusieurs composants, appelées aussi unités ou modules suivant l’invention. Seul un opérateur formé à cela peut les utiliser. Ces moyens mélangent des composants de désinfection d’eaux usées par pompage ou de l’air ambiant pour les décontaminer d’odeurs par l’élimination de bactéries ou de virus. Voir, par exemple, les documents WO-2012056641 et WO-2017137862-A1. On connaît le document WO-2018210128, dans lequel l’air aspiré circule dans une zone de liquide. L’air peut aussi être mélangé dans du liquide et du gaz, comme décrit dans le document WO-2012056641. Les analytes sont ensuite détectés à partir du mélange par l’utilisation de puce biologique ou par une technique de biologie moléculaire, « PCR » pour Polymerase Chain Reaction, quantitative fluorescente. Les méthodes de détection du SARS-CoV-2 utilisent de nombreuses étapes séparées : (i) prélèvements, (ii) traitement de l’échantillon, (iii) détection, (iv) visualisation du marquage (v) obtention du résultat (vi) interprétation du résultats (vii) transfert des résultats à tiers. Chaque étape nécessite l’intervention d’un opérateur et des laboratoires de recherches universitaires et hospitaliers. Les échantillons prélevés sont du sang, de la salive ou des extraits nasaux. Pour chacune de ces méthodes, les échantillons doivent être prélevés de manière invasive et intrusive (écouvillons, etc.) par un opérateur. Dans cet art antérieur, on mélange l’air à un fluide pour détecter des analytes. Les procédures de détections des analytes utilisent des machines additionnelles ; lesquelles sont séparées du moyen de collecte des solutions liquides. Les procédures de détections sont réalisées en plusieurs étapes expérimentales. Cet art antérieur ne permet pas de détecter des analytes à la fois dans l’air ambiant en même temps qu’elles peuvent les détecter à partir de l’air exhalé des organismes vivants incluant une population d’humain ou d’un seul humain qu’il soit nouveau-né, jeune enfant, adolescent ou de tous les âges jusqu’à être très âgé. Cet art antérieur ne permet pas non plus, parallèlement à la détection, d’en donner un résultat dans les 1 à 5 minutes qui suivent. Cet art antérieur utilise plusieurs modules de taille importante avec des moyens de détection qui ne sont pas adaptés à l’utilisation individuelle ou portable par tous les humains de leur âge d’enfant ou d’adulte. Dans ce même contexte, certains tests utilisent des méthodes de visualisation directe par l’humain du marquage colorimétrique des protéines virales par l’intermédiaire d’une caméra de téléphone mobile. La capture d’image d’un marquage par une telle caméra dans un milieu lumineux indéterminé nuit à une interprétation fiable. Dans tous les cas, les résultats sont qualitatifs, sans être quantitatifs et l’obtention des résultats n’est pas immédiate, mais demande au moins 15 à 20 minutes. La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients. À cet effet, la présente invention vise un dispositif portatif, et autonome de détection d’analytes dans l’air, qui comporte : - un moyen d’entrée d’air, - un moyen de condensation d’humidité présente dans l’air entré en gouttelettes contenant les analytes à détecter, - au moins un moyen de mise en contact de gouttelettes avec une pluralité de marqueurs, chaque marqueur présentant, après contact d’une gouttelette comportant un analyte à détecter, une grandeur physique représentative de la concentration de cet analyte présent dans la gouttelette, - un moyen de capture de la valeur de cette grandeur physique configuré pour fournir un signal représentatif de cette grandeur physique et, - un moyen de traitement du signal issu du moyen de capture configuré pour fournir une information représentative de la concentration de chacun des analytes détecté dans l’air entré. Grâce à ces dispositions, on obtient la révélation de la présence et d’une pluralité d’analytes et une estimation de leur concentration dans l’air. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de l’invention comporte un premier module rigide amovible comportant le moyen d’entrée d’air, au moins une partie du moyen de condensation de l’humidité présente dans l’air et au moins un moyen de mise en contact de gouttelettes avec une pluralité de marqueurs. Grâce à ces dispositions, ce module peut être manipulé de manière autonome pour collecter l’air qui contient des analytes ciblés, par exemple par expiration de la part de l’utilisateur ou par positionnement dans un mini-circuit d’air ambiant. Puis, ce module est assemblé avec au moins une partie du moyen d’évaluation de la valeur de la grandeur physique. De plus, ces modes de réalisation présentent l’avantage d’un nettoyage, d’une décontamination et d’une désinfection aisés puisque ce module peut être séparé du reste du dispositif. Dans des modes de réalisation, le premier module rigide amovible comporte, de plus, au moins un moyen d’évaluation de la concentration des analytes. L’analyse de l’évaluation de la concentration des analytes permet leur interprétation, pas nécessairement réalisée par un opérateur. Dans des modes de réalisation, le module rigide amovible comporte : - une base comportant une pluralité de tubulures contenant, chacune au moins un marqueur d’analyte, - un col relié à la base et configuré pour fixer, de manière amovible, le module à une autre partie du dispositif, - un apex ouvert relié au col, d’entrée d’air à traiter. Dans des modes de réalisation, au moins une tubulure présente une forme conique dont la surface est décroissante dans le sens d’écoulement de l’air, depuis l’apex. Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de l’invention comporte un deuxième module amovible support d’une surface de collecte de gouttelettes depuis les tubulures du module amovible rigide d’entrée d’air, la surface de collecte comportant une pluralité de marqueurs. Dans des modes de réalisation, la surface de collecte de gouttelettes comporte au moins un réactif, et au moins un réactif témoin interne dont le marquage est plus élevé que celui des autres réactifs et : - si la concentration mesurée sur le réactif témoin est égale à celle attendue pour de l’air sans analyte, et que la concentration mesurée sur un autre marqueur est comparable à l’absence de réaction, le test est négatif pour l’analyte correspondant à ce marqueur, - si la concentration mesurée sur le réactif témoin est supérieure à celle attendue, et que la concentration mesurée sur un autre marqueur est inférieure à celle mesurée sur le réactif témoin et supérieure à l’absence de réaction, le test est positif pour l’analyte correspondant à ce marqueur, - si la concentration mesurée sur le réactif témoin est supérieure à celle attendue, et que la concentration mesurée sur un autre marqueur est supérieure à celle mesurée sur le réactif témoin et supérieure à l’absence de réaction, le test est positif pour l’analyte correspondant à ce marqueur, - la concentration des analytes témoins est évaluée par utilisation d’une courbe étalon. Dans des modes de réalisation, les réactifs sur la surface de collecte sont appelés des « capteurs » permettant de capter au moins la concentration d’analytes équivalente à la concentration dudit capteur déposé. Les réactifs conservés dans les tubulures sont aussi appelés des « détecteurs », et permet d’évaluer la concentration des analytes ciblés à la fois par l’utilisation du témoin interne et de la courbe étalon. Un autre moyen d’évaluation est par comparaison apprises des images et du résultat par l’utilisation de l’intelligence artificielle. Le « détecteur » peut aussi être utilisé dans certains cas d’analytes à détecter sans le « capteur ». Dans des modes de réalisation, le dispositif objet de l’invention comporte une partie support comportant un logement pour le premier module rigide amovible et un logement pour le deuxième module amovible, configuré pour mettre en contact l’extrémité des tubulures du premier module avec la surface de collecte du deuxième module amovible. Dans des modes de réalisation, la partie comporte un moyen de fixation d’un module de capture de grandeur physique, en regard du logement du premier module rigide amovible, à travers lequel le moyen de capture de la valeur de la grandeur physique de chaque réactif. Dans des modes de réalisation, le moyen de capture de la valeur de la grandeur physique est une caméra associée à au moins une source de lumière configurée pour assurer une luminosité stable. Dans des modes de réalisation, le moyen de condensation comporte un module à effet Peltier. Dans des modes de réalisation, au moins un marqueur supporte un réactif lyophilisé. Brève description des figures D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif, du procédé et du kit objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels : représente, schématiquement et en vue en coupe longitudinale de côté, un premier mode particulier de réalisation du dispositif objet de l’invention, représente, schématiquement et en vue en coupe longitudinale de dessus représentée par la ligne de coupe « A-A » en , le dispositif illustré en , représente, schématiquement et en vue en coupe axiale représentée par la ligne de coupe « A-A » en , le dispositif illustré en , représente, schématiquement et en vue en coupe longitudinale de côté, un deuxième mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention, représente, en vue de dessus, un module d’un troisième mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention, représente, en perspective, le troisième mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention, représente, en perspective, un autre module du troisième mode de réalisation particulier du dispositif objet de l’invention et représente, sous forme d’un logigramme, des étapes d’un mode de réalisation particulier du procédé objet de l’invention. Dispositif (10, 20, 30) mobile et autonome de détection d’analytes dans l’air, caractérisé en ce qu’il comporte : - un moyen (11, 45) d’entrée d’air, - un moyen (12, 42) de condensation d’humidité présente dans l’air entré en gouttelettes contenant les analytes à détecter, - au moins un moyen (13, 32, 42) de mise en contact de gouttelettes avec une pluralité de marqueurs, chaque marqueur présentant, après contact d’une gouttelette comportant un analyte à détecter, une grandeur physique représentative de la quantité de cet analyte présente dans la gouttelette, - un moyen (14, 31, 39) de capture de la valeur de cette grandeur physique configuré pour fournir un signal représentatif de cette grandeur physique et - un moyen (15, 31, 36) de traitement du signal issu du moyen de capture configuré pour fournir une information représentative de la concentration de chaque analyte à détecter dans l’air entré. Dispositif (30) selon la revendication 1, qui comporte un premier module rigide amovible (33) comportant le moyen d’entrée d’air (45), au moins une partie (43) du moyen de condensation de l’humidité présente dans l’air et au moins un moyen (42) de mise en contact de gouttelettes avec une pluralité de marqueurs. Dispositif (30) selon la revendication 2, dans lequel le premier module rigide amovible (33) comporte, de plus, au moins un moyen d’évaluation de la concentration des analytes. Dispositif (30) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel le module rigide amovible comporte : - une base (43) comportant une pluralité de tubulures (42) contenant, chacune au moins un marqueur d’analyte, - un col (44) relié à la base et configuré pour fixer, de manière amovible, le module à une autre partie (35) du dispositif, - un apex (45) ouvert relié au col, d’entrée d’air à traiter. Dispositif (30) selon la revendication 4, dans lequel au moins une tubulure (42) présente une forme conique dont la surface est décroissante dans le sens d’écoulement de l’air, depuis l’apex. Dispositif (30) selon l’une des revendications 2 à 5, qui comporte un deuxième module amovible (32) support d’une surface de collecte de gouttelettes depuis les tubulures (42) du module amovible rigide d’entrée d’air (33), la surface de collecte comportant une pluralité de marqueurs. Dispositif (30) selon la revendication 6, dans lequel la surface de collecte de gouttelettes comporte au moins un réactif, et au moins un réactif témoin interne dont le marquage est plus élevé que celui des autres réactifs et - si la concentration mesurée sur le réactif témoin est égale à celle attendue pour de l’air sans analyte, et que la concentration mesurée sur un autre marqueur est comparable à l’absence de réaction, le test est négatif pour l’analyte correspondant à ce marqueur, - si la concentration mesurée sur le réactif témoin est supérieure à celle attendue, et que la concentration mesurée sur un autre marqueur est inférieure à celle mesurée sur le réactif témoin et supérieure à l’absence de réaction, le test est positif pour l’analyte correspondant à ce marqueur, - si la concentration mesurée sur le réactif témoin est supérieure à celle attendue, et que la concentration mesurée sur un autre marqueur est supérieure à celle mesurée sur le réactif témoin et supérieure à l’absence de réaction, le test est positif pour l’analyte correspondant à ce marqueur, - la concentration des analytes témoins est évaluée par utilisation d’une courbe étalon. Dispositif (30) selon l’une des revendications 2 à 5 et l’une des revendications 6 ou 7, qui comporte une partie support (35) comportant un logement pour le premier module rigide amovible (33) et un logement pour le deuxième module amovible (32), configuré pour mettre en contact l’extrémité des tubulures (42) du premier module avec la surface de collecte du deuxième module amovible. Dispositif (30) selon la revendication 8, dans lequel la partie support (35) comporte un moyen de fixation d’un module (31) de capture de grandeur physique, en regard du logement du premier module rigide amovible (33), à travers lequel le moyen de capture de la valeur de la grandeur physique de chaque marqueur. Dispositif (10, 20, 30) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel le moyen de capture de la valeur de la grandeur physique est une caméra associée à au moins une source de lumière configurée pour assurer une luminosité stable. Dispositif (10, 20, 30) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le moyen de condensation comporte un module à effet Peltier.