Brevet FR3131860A1 — publié le 20230721

DISPOSITIF POUR LA MANIPULATION ET LE TRAITEMENT D’OBJETS BIOLOGIQUES ET PROCÉDÉ D’UTILISATION La présente invention concerne un dispositif configuré pour la manipulation ou le traitement d’un objet biologique à l’aide d’un outil actionnable, le dispositif comprenant : une tête 111 comprenant au moins un actionneur et au moins deux éléments d’accroche 113, l’au moins un actionneur étant configuré pour faire tourner au moins un des éléments d’accroche 113 autour de son axe de rotation et/ou pour faire effectuer un mouvement rectiligne à au moins un des éléments d’accroche 113 selon un axe parallèle à un axe reliant les deux éléments d’accroche 113, deux parties utiles 130, chaque partie utile 130 étant apte à coopérer, à l’aide d’une fixation réversible 600, avec un élément d’accroche 113 de manière à former, avec la tête 111, l’outil actionnable par l’au moins un actionneur, et un dispositif de déplacement de la tête dans l’espace. L’invention concerne aussi un système comprenant le dispositif et un procédé d’utilisation du dispositif ou du système. Figure de l’abrégé : Fig. 7 DISPOSITIF POUR LA MANIPULATION ET LE TRAITEMENT D’OBJETS BIOLOGIQUES ET PROCÉDÉ D’UTILISATION DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne un dispositif pour la manipulation et le traitement d’objets biologiques. Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif comprenant des éléments actionnables à fixation réversible. La présente invention concerne aussi un procédé d’utilisation d’un système comprenant le dispositif. ÉTAT DE LA TECHNIQUE La manipulation et le traitement d’un objet biologique doivent être effectués dans le cadre de contraintes de travail strictes afin d’éviter notamment tout risque de contamination croisée. Ce cadre de travail est dicté par les bonnes pratiques de fabrication (BPF, ou Good Manufacturing Practices , GMP , en anglais). La diminution de la manipulation directe de l’objet biologique par des personnes est un des moyens de limiter le risque de contamination. L’utilisation d’outils robotisés permet de réduire le contact humain avec l’objet biologique. Cependant, les outils robotisés connus pour la manipulation et le traitement d’objets biologiques ne sont pas satisfaisants. Une méthode connue pour la manipulation d’objets biologiques dans le respect des BPF est la stérilisation des outils entre chaque manipulation. Cependant, cette méthode alonge considérable le temps de travail sur les objets biologiques. Or certaines matières biologiques doivent être manipulées et traitées le plus rapidement possible afin de garantir la qualité des éléments qui en sont extraits. De plus, la stérilisation implique aussi l’augmentation du coût de traitement des objets biologiques surtout dans le cadre de l’automatisation des processus de manipulation. Le but de l’invention est de fournir un dispositif qui permet la manipulation et le traitement d’un objet biologique de manière rapide, automatique, répétable ou à moindre coût tout en réduisant le risque de contamination croisée. RÉSUMÉ Dans ce but, la présente invention concerne un dispositif configuré pour la manipulation ou le traitement d’un objet biologique à l’aide d’un outil actionnable, le dispositif comprenant : une tête comprenant au moins un actionneur et au moins deux éléments d’accroche, l’au moins un actionneur étant configuré pour faire tourner au moins un des éléments d’accroche autour de son axe de rotation et/ou pour faire effectuer un mouvement rectiligne à au moins un des éléments d’accroche selon un axe parallèle à un axe reliant les deux éléments d’accroche, deux parties utiles, chaque partie utile étant apte à coopérer, à l’aide d’une fixation réversible, avec un élément d’accroche de manière à former, avec la tête, l’outil actionnable par l’au moins un actionneur, et un dispositif de déplacement de la tête dans l’espace. En effet, les parties mobiles et complexes telles que l’actionneur et les éléments d’accroche sont placées dans la tête qui n’entre pas en contact avec l’objet biologique. Ainsi, les seules parties utiles sont en contact avec l’objet biologique. Ces parties peuvent donc être des pièces simples et faciles à produire afin d’être remplacées à moindre coût entre chaque manipulation ou traitement afin de réduire le risque de contamination croisée. De plus, la tête peut être placée sur n’importe quel dispositif de déplacement ce qui permet d’obtenir un outil polyvalent et installable facilement sur les dispositifs de déplacement existants. Finalement, la fixation réversible est particulièrement avantageuse car elle permet un changement automatique des parties utiles de l’outil sans intervention humaine. Cela réduit donc le risque de contamination croisée par contact entre une personne et l’objet biologique. De plus, la fixation réversible permet un changement rapide des parties utiles. Ainsi, cela permet une manipulation et un traitement rapide des objets biologiques afin de garantir la qualité des éléments qui en sont extraits. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, le dispositif comprend au moins un élément d’accroche fixe. Cela permet de manipuler des outils ou des éléments lourds ou d’effectuer des manipulations requérant une force plus importante. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, le dispositif comprend un actionneur indépendant pour chaque élément d’accroche. Cela permet un mouvement asynchrone des parties utiles ce qui augmente le nombre de degrés de liberté de l’outil et accroit donc la précision lors de la manipulation ou le traitement de l’objet biologique. De plus, cela permet l’utilisation d’outils complexes tels que des seringues à poussoir. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, l’au moins un actionneur est configuré pour faire tourner les éléments d’accroche autour de leur axe de rotation et les axes de rotation des éléments d’accroche sont distincts. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, la fixation réversible est magnétique ou mécanique. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, la fixation réversible est mécanique et comprend un poussoir permettant de séparer la partie utile de l’élément d’accroche correspondant. Le dispositif peut comprendre en outre un élément d’appui contre lequel le poussoir peut être appuyé par déplacement de la tête afin de libérer la partie utile de l’élément d’accroche correspondant. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, l’outil est une pince et chaque partie utile est une mâchoire de la pince. De préférence, la mâchoire de la pince peut comprendre plusieurs lamelles ou dents espacées entre elles afin de permettre à la pince de saisir un objet biologique de forme tubulaire (par exemple un cordon ombilical) en limitant les contacts avec celui-ci tout en le maintenant sur sa longueur. Chaque dent peut en outre être percée à son extrémité opposée à la tête afin de ne pas abîmer un objet biologique qui, si sa densité est faible, doit posséder une espace libre suffisant afin que sa forme puisse s’adapter à l’outil qui le manipule. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, l’outil est un outil de prélèvement ou d’éjection de liquide, et les parties utiles comprennent un module de fixation d’une seringue à piston, et un pousse-piston adapté pour déplacer, lorsque l’actionneur correspondant est actionné, le piston d’une seringue fixée au module de fixation. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, l’outil est un outil de découpe configuré pour découper l’objet biologique, et les parties utiles comprennent une lame et un pousse-cordon. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, des portions des parties utiles destinées à être en contact avec l’objet biologique comprennent un matériau biocompatible, de préférence un matériau polymère. L’utilisation d’un matériau polymère permet d’obtenir des parties utiles qui sont faciles et peu coûteuses à produire. Par exemple, les parties utiles peuvent être produites par fabrication additive ou impression 3D. Ces parties peuvent donc être remplacées à moindre coût entre chaque manipulation ou traitement afin de réduire le risque de contamination croisée. Selon un autre aspect avantageux de l’invention, au moins un actionneur est commandé par un contrôle en boucle fermée. Cela permet d’obtenir une sécurité en cas de choc contre les parties utiles. En effet, lorsqu’une pression s’exerce sur une des parties utiles de manière à impliquer un mouvement de l’élément d’accroche correspondant, l’actionneur pourra l’amortir puis reprendra automatiquement la position qu’il avait avant le choc. Dans un mode de réalisation, le dispositif de déplacement de la tête comprend un bras robot tri-axes. L’invention peut s’adapter facilement sur tout type de bras robotisé ou tout autre dispositif de déplacement en translation et/ou rotation dans l’espace. De plus, l’invention concerne aussi un système de manipulation ou de traitement d’un objet biologique, le système comprenant : le dispositif de manipulation ou de traitement d’un objet biologique, au moins un capteur configuré pour localiser l’objet biologique, et un dispositif de contrôle configuré pour commander le dispositif de déplacement de la tête et l’au moins un actionneur de la tête en fonction de la localisation de l’objet biologique déterminée par le capteur. Dans un mode de réalisation, le capteur est une caméra, un capteur couleur ou un radar. Finalement, l’invention concerne aussi un procédé d’utilisation du dispositif ou d’un système tels que ceux décrits ci-dessus, le procédé comprenant les étapes de : accroche d’une partie utile sur un premier élément d’accroche par déplacement de la tête, accroche de l’autre partie utile sur un deuxième élément d’accroche par déplacement de la tête, utilisation de l’outil sur l’objet biologique par actionnement de l’actionneur, et séparation d’au moins une des parties utiles de l’élément d’accroche correspondant. Ce procédé d’utilisation permet de remplacer les parties utiles de manière rapide entre chaque manipulation ou traitement afin de réduire le risque de contamination croisée. Dans un exemple de réalisation, l'objet biologique est un cordon ombilical. Le dispositif décrit ci-avant peut en effet être particulièrement adapté à la manipulation et au traitement automatisé d’un cordon ombilical, pour réaliser des opérations de déplacement, de découpe, ou de rinçage du cordon ombilical dans le cadre d’un procédé d’extraction de cellules souches du cordon ombilical. DÉFINITIONS Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante : “ Biocompatible ” concerne la capacité d’un matériau à ne pas interférer ou dégrader l’objet biologique avec lequel il interagit. “ Bonnes pratiques de fabrication (BPF) ” concerne les principes et lignes directrices à respecter pour la fabrication des médicaments à usage humain et vétérinaire. C’est un des éléments de l’assurance de la qualité, garantissant que les produits sont fabriqués et contrôlés de façon uniforme et selon des normes de qualité adaptées à leur utilisation et spécifiées dans l’autorisation de mise sur le marché. “ Contrôle en boucle fermée ” concerne un contrôle automatique d’un actionneur lui permettant de reprendre une position prédéfinie après avoir été dévié de cette position. “ Fixation réversible ” concerne un moyen de fixation qui permet un attachement et un détachement de deux pièces entre elles. “ Outil actionnable ” concerne un outil qui a plusieurs positions d’utilisation, le fait de l’actionner le faisant passer d’une position à une autre ou lui faisant réaliser une action prédéterminée. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures : montre une vue de dessus d’un système selon un mode de réalisation de l’invention. est une vue du système de la selon un autre point de vue. est une vue du système de la dans un mode de réalisation dans lequel le bac récupérateur est une plateforme mobile. montre la tête du dispositif de l’invention dans le mode de réalisation selon lequel la tête comprend deux actionneurs qui sont configurés pour faire tourner les éléments d’accroche autour de leur axe de rotation. montre la tête du dispositif de l’invention dans le mode de réalisation selon lequel la tête comprend deux actionneurs qui sont configurés pour faire effectuer un mouvement rectiligne aux éléments d’accroche selon un axe parallèle à un axe reliant les deux éléments d’accroche. montre la tête du dispositif de l’invention dans le mode de réalisation selon lequel la tête comprend deux éléments d’accroche fixes. montre l’outil actionnable de préhension d’objet biologique selon deux modes de réalisation (pince étroite à gauche et pince large à dents à droite). montre l’outil actionnable de préhension d’objet biologique selon deux modes de réalisation (pince étroite incurvée à gauche et pince large incurvée à droite). montre l’outil actionnable d’éjection de liquide selon un mode de réalisation et selon trois points de vue. montre un autre exemple de partie utile (crochet) utilisable avec le dispositif de l’invention. montre la fixation réversible selon le mode de réalisation préféré (un clip à poussoir). montre l’utilisation de la fixation réversible selon le mode de réalisation préféré (un clip à poussoir). montre l’outil de découpe selon le mode de réalisation préféré. montre un mode de réalisation de la gouttière. montre un mode de réalisation du bac récupérateur (plateforme mobile). montre l’outil de découpe (lame au tranchant rectiligne) selon un mode de réalisation. montre l’outil pousse-cordon selon un mode de réalisation. représente un procédé d’utilisation du système ou du dispositif de l’invention selon un mode de réalisation de l’invention. représente une première étape du procédé d’utilisation du système ou du dispositif de l’invention selon un mode de réalisation de l’invention. représente une deuxième étape du procédé d’utilisation du système ou du dispositif de l’invention selon un mode de réalisation de l’invention. représente une quatrième étape du procédé d’utilisation du système ou du dispositif de l’invention selon un mode de réalisation de l’invention. représente une cinquième étape du procédé d’utilisation du système ou du dispositif de l’invention selon un mode de réalisation de l’invention. montre la détermination de la position des caillots selon un mode de réalisation de l’invention. Un dispositif (110) configuré pour la manipulation ou le traitement d’un objet biologique à l’aide d’un outil actionnable, le dispositif (110) comprenant : une tête (111) comprenant au moins un actionneur (112) et au moins deux éléments d’accroche (113), l’au moins un actionneur (112) étant configuré pour faire tourner au moins un des éléments d’accroche (113) autour de son axe de rotation et/ou pour faire effectuer un mouvement rectiligne à au moins un des éléments d’accroche (113) selon un axe parallèle à un axe reliant les deux éléments d’accroche (113), deux parties utiles (130), chaque partie utile (130) étant apte à coopérer, à l’aide d’une fixation réversible (600), avec un élément d’accroche (113) de manière à former, avec la tête (111), l’outil actionnable par l’au moins un actionneur (112), et un dispositif de déplacement (119) de la tête dans l’espace. Le dispositif (110) selon la revendication 1 comprenant un actionneur indépendant (112) pour chaque élément d’accroche (113). Le dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2 , dans lequel l’au moins un actionneur (112) est configuré pour faire tourner les éléments d’accroche (113) autour de leur axe de rotation et les axes de rotation des éléments d’accroche (113) sont distincts. Le dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 , dans lequel la fixation réversible (600) est magnétique ou mécanique. Le dispositif (110) selon la revendication 4 , dans lequel la fixation réversible (600) est mécanique et comprend un poussoir (115) permettant de séparer la partie utile (130) de l’élément d’accroche (113) correspondant. Le dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 , dans lequel l’outil est une pince et chaque partie utile (130) est une mâchoire (300) de la pince. Le dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 , dans lequel l’outil est un outil de prélèvement ou d’éjection de liquide, et les parties utiles (130) comprennent un module de fixation (201) d’une seringue à piston, et un pousse-piston (200) adapté pour déplacer, lorsque l’actionneur (112) correspondant est actionné, le piston (203) d’une seringue fixée au module de fixation (201). Le dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 , dans lequel l’outil est un outil de découpe (120) configuré pour découper l’objet biologique, et les parties utiles (130) comprennent une lame (501) et un pousse-cordon (700). Le dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 , dans lequel des portions des parties utiles (130) destinées à être en contact avec l’objet biologique comprennent un matériau biocompatible, de préférence un matériau polymère. Un système (100) de manipulation ou de traitement d’un objet biologique, le système (100) comprenant : un dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 , au moins un capteur (150) configuré pour localiser l’objet biologique, et un dispositif de contrôle (160) configuré pour commander le dispositif de déplacement de la tête (119) et l’au moins un actionneur (112) de la tête (111) en fonction de la localisation de l’objet biologique déterminée par le capteur (150). Un procédé d’utilisation du dispositif (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 ou du système (100) selon la revendication 10 , le procédé comprenant les étapes de : accroche d’une partie utile (130) sur un premier élément d’accroche (113) par déplacement de la tête (111), accroche de l’autre partie utile (130) sur un deuxième élément d’accroche (113) par déplacement de la tête (111), utilisation de l’outil sur l’objet biologique par actionnement de l’actionneur (112), et séparation d’au moins une des parties utiles (130) de l’élément d’accroche (113) correspondant. Le procédé d’utilisation selon la revendication 11, dans lequel l’objet biologique est un cordon ombilical.