Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~1~D3~1
L'invention concerne un dispositi~ de conditionnement
d'un echantillon de liquide en vue de son analyse, et en parti-
culier un dispositif du type comportant une pluralité de cellu-
les périph~riques présentant deux faces parallèles pour une
mesure optique et reliées à un receptacle central recevant ledit
échantillon, chacune desdites cellules étant destinée à contenir
un reactif.
Il a déjà été proposé dans le domaine de la bactériolo-
gie de tels dispositifs constitués par un boitier circulaire
dans lequel est aménagée une cuvette centrale recevant l'échan-
tillon de suspension bactérienne, de laquelle partent une plura-
lité de canaux radiaux formant des pipettes calibr~es, chacun
desdits canaux débouchant par un étranglement capillaire dans -
une cuvette optique contenant un milieu de culture et un anti-
biotique lyophilisés : ainsi, la cuvette centrale et les canaux
sont remplis statiquement (le volume dans chaque canal étant
calibré grâce à l'étranglement d'extrémité), un bouchon vient ~:;
en~uite isoler simultanément tous les canaux radiaux, puis une
mise en rotation rapide provoque le transfer~ de chaque canal
vers la cuvette optique associée (la centrifugation permettant : :
.le passage des.étranglements~. Ces dispositifs, quoi~ue très
performants, présentent neanmoins certaines limitations si l'on
désire les utiliser en analyse classique d'un échantillon de
liquide, et non plus en bactériologie : en effet, le dimension-
nement reste limit~ inférieurement par la présence des pipettes
calibrées déjà tres petites et terminées par un étranglement.
Or, une analyse sur place, à l'aide.d'un dispositif d'analyse
portatif, exige une "miniaturisation" nettement plus poussée,
avec un dispositif de conditionnement dont le boitier pourrait
par exemple avoir un diamètre de l'ordre de 4 centimètres, une
telle."miniaturisation" de~enant très difficilement realisable
et d'un prix de revient excessif si l'on utilise des pipettes
~ ~ ,
-- 1 ~ .
3:~L
radiales calibrées.
La présente.invention a pour objet de propo~er un dis-
positif de conditionnement dont la conaeption permet un dimen-
.sionnement beaucoup plus.réduit que celui des dispositi~s anté-
rieurs, cette conception restant simple et propre a une fabrica-
tion en grande série par des moyens de ~
....
.. . ... _ .. . _ .. , .... _ _ . .. . ..
moulage classique.
Il s'agit plus particulièrement d'un dispositif
de conditionnement d'un échantillon de liquide en vue de son
analyse, ledit dispositif comportant une pluralite de cellules
periphériques presentant deux faces parallèles pour une
mesure optique et reliees à un receptacle central recevant
ledit échantillon, chacune desdites cellules etant destinés
à contenir un reactif, caractérisé par le fait que lesdites
cellules sont calibrées et qu'il comporte pour chaque cellule
. 10 des moyens d'acheminement de l'échantillon du receptacle vers ~ .
ladite cellule en vue d'un remplissage total de celle-ci par
centri.Eugation et des moyens d'echappement de l'air contenu
dans ladite cellule vers ledit réceptacle, lesdits moyens
d'acheminement comprenant un orifice d'admission dans chaque ~:
. .
cellule, lesdits moyens d'echappement comp.renant un orifice .
: plus proche de l'axe de rotation que ledit orifice d'admission
et debouchant dans ledit receptacle, lesdits orifices etant ~.
en outre dimensionnes de facon à retenir le liquide contenu ..
dans chaque cellule après remplissage total de celle-ci.
Le dispositif selon l'invention peut presenter en
outre l'une au moins des caracteristiques suivantes:
~ les moyens d'acheminement de l'echantillon sont
constitues pour chaque cellule par au moins un conduit menagé
dans une cloison radiale delimitant la cellule, ledit conduit
reliant le receptacle central à l'orifice d'admis$ion au
voisinage duquel il presente un retrecissement empechant tout
retour de liquide, ledit orifice d'admission debouchant de la
cloison radiale de preference au voisinage de la face de la
cellule la plus eloignee de l'axe de rotation,
- le conduit a sensiblement la forme d'un L et
presente un trajet radial de grande longueur,
~ le conduit a sensiblement la forme d'un T, de
., : : ,' .. , . .: . -: , - - :.. :. '. .. . ' '.:.' ~ ' '' .. ' . .
~36~L
:
façon ~ ali.menter deux cellules voisines, et présente un
trajet radial de grande longueur,
- le conduit est delimité par une rainure pratiquee
sur la face superieure de la cloison radiale associee et par :~'
la face inferieure d'un couvercle assurant l'obturation des
cellules,
- le conduit est délimite par la face superieure
de la cloison radiale associee et une rainure pratiquee
sur la face inferieure d'un couvercle assurant l'obturation
des cellules,
- les moyens d'echappement de l'air sont constitues -
pour chaque cellule par un simple orifice pratique dans la
face de la cellule la plus proche de l'axe de rotation et ~:
dont la section permet en l'absence de centrifugation l'arr8t
par capillarite du liqulde occupant ladite cellule, ledit
orifice etant avantageusement pratique dans la zone superieure
de ladite face,
- pour chaque cellule, la hauteur de la face la
plus proche de l'axe de rotation est superieure à la hauteur
de la face la plus eloignee dudit axe, en vue d'une meilleure :.
expulsion de l'air contenu dans ladite cellule,
- le receptable central est delimite par un fond :~
à bord peripherique releve et la partie centrale d'un couvercle .
d'obturation des cellules dans lequel est pratique une ou-
verture pour l'introduction de l'echantillon, la partie
centrale dudit couvercle a~ant de preference sensiblement la
forme d'un dôme au sommet duquel est pratiquee ladite ouverture
d'introduction, `:
- le fond du receptacle presente une zone centrale
bombée en vue d'une meilleure centrifugation de l'échantillon, ~.
- le fond du receptacle presente quelques nervures
radiales favorisant l'entralnement du liquide lors de la
--3--
631
centrifugation,
- le dispositlf comporte en outre une substance
filtrante disposée entre le réceptacle central et les cellules
périphériques calibrees; ladite substance, avantageusement
choisie parmi les gels filtrants, les esters cellulosiques,
l'amiante, se presente sous la forme d'une cheminee definis-
sant les parois laterales dudit receptacle ou encore est
disposée au niveau des moyens d'acheminement de l'échantillon.
L'invention concerne également un dispositif d'analyse
d'un échantillon de liquide, comprenant un dispositif de
conditionnement tel que defini précédemment, associé a des . ~.
moyens de lecture optique et à des moyens d'affichage des
résultats de la lecture.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaitront plus clairement à la lumière de la description
qui va suivre, donnée à titre illustratif mais nullement li~
mitatif, en référence aux figures du dessin annexé où~
- la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif
de conditionnement conforme ~ l'invention dont le couvercle
a été partiellement arrache,
- la figure 2 est une coupe selon II - II de la ;
figure 1, `
- la figure 3 est une vue en perspective, avec
arrachement partiel, du dispo.sitif de la figure 1,
- la figure 4 est une vue en perspective d'une
variante de dispositif de conditionnement conforme a l'in-
vention, pour un observateur situé dans un plan intermédiaire
entre le boltier et le couvercle avant leur assemblage r
- la figure S est une vue de dessus d'une autre
variante du dispositif de l'invention, le couvercle dudit dis-
positif étant partiellement arraché, ..
- la figure 6 est uno coupe selon VI-VI de la
-4-
i3~.
figure 5,
- la figure 7 est une vue en perspective éclatée
d'une variante du dispositif illustré à la figure 4.
Figures 1 a 3, un dispositif de conditionnement
comporte une pluralité de cellules péripheriques calibrées
1 reliées à un réceptacle central 2. Les cellules contien-
nent chacune un réactif (non représenté), déposé par exemple
. sous forme d'une pellicule lyophilisée, et le réceptacle
recoit l'echantillon de liquide 3 (figure 2) en vue de son
analyse, ledit échantillon étant introduit par une ouverture
centrale 4.
Conformément au principe fondamental de l'invention,
~ on remplit totalement les cellules avec l'échantillon par
centrifugation, le remplissage nécessitant un echappement
de l'air contenu dans lesdites cellules, la constitution du
dispositif permettant de retenir le liquide dans les cellules
après cessation de la centrifugation, de sorte que la cellule
faisant fonction de chambre de lecture remplit aussi une
fonction de pipette par le calibrage de son volume.
` 20 Les moyens qui vont ~tre décrits ci-après permettent :-.:
: un remplissage total des cellules et un échappement complet : -
de l'air y règnant, tout en assurant le maintien et l'indé-
pendance du volume de liquide de chaque cellule.
Ainsi, le dispositif comporte pour chaque cellule
- d'abord des moyens d'acheminement de l'échantillon du récep- ; .
` tacle vers ladite cellule, puis des moyens d'échappement de
l'air contenu dans ladite cellule vers ledit réceptacle: :~
fondamentalement, lesdits moyens d'acheminement comprennent :
un orifice d'admission 5 dans chaque cellule, et lesdits .::
moyens d'échappement comprennent un orifice 6, plus proche
de l'axe de rotation 7 que ledit orifice d'admission et dé-
bouchant dans le réceptacle 2, lesdits orifices 5 et 6 étant
-~
631
en outre dimensionnes de a~on à retenir le liquide contenu
dans chaque cellule après remplissage total de celle-ci (le
terme orifice etant ici pris dans un sens large, incluant par
~ exemple un -trou pratiqué dans une paroi).
: Dans l'exemple represente, les moyens d'achemine-
ment sont cons-titués pour chaque cellule par au moins un
conduit 8 ménagé dans une cloison radiale 9 délimitant la
cellule, ledit conduit reliant le receptacle central 2 par
un orifice d'entree 10 à la cellule par l'orifice d'admission
5 au voisinage duquel il presente un retrecissement empêchant
tout retour de liquide; les moyens d'~chappement de l'air
sont constitues par un simple orifice 6 pratiqué dans la paroi
11 de la cellule la plus proche de l'axe de rotation et dont
la section permet en l'absence de centrifugation l'arrêt :~
par capillarité du liquide occupant ladite cellule.
Ainsi, lorsqu'une centrifugation rapide est imprimée
à l'échantillon de liquide, celui-ci estf~rtement plaqué
contre les orifices 6 et 10; la portion passant par l'orifice
10 est canalisée par le conduit 8 jusqu'à l'extrémité capil-
laire de celui-ci et à l'orifice d'admission 5. La pression
d'entrée en 5 est constamment supérieure à la pression d'entrée
en 6 en raison de la force centrifuge et de son éloignement
par rapport à l'axe de rotation, de sorte que l'air contenu
dans la cellule est poussé par le liquide et s'échappe en
6; le remplissage se poursuit ]usqu'a echappement complet de
l'air et équilibre des pressions de part et d'autre de la paroi
- 11, étant entendu qu'il est prévu une quantité suffisante
d'échantillon pour qu'une portion en soit appliquée contre la
paroi 11 en permanence, même lorsque la cellule est totalement
remplie. Pendant tout le remplissage et jusqu'à la fin de
celui-ci, toute portion de liquide ayant penétré dans une
cellule ne peut en sortir en raison de la force centrifuge,
!
-6-
g ~36~L
et, lorsque la centrifugation cesse, le liquide occupant
totalement la cellule est retenu entre les orifices 5, 6 qui
forment ainsi de veritables points de jauge definissant un
volume calibre.
En ce qui concerne les moyens d'acheminement de
l'échantillon, l'orifice 5 débouche avantageusement au vol-
sinage de la face 12 de la cellule la plus éloignee de l'axe
de rotation 7, de façon à profiter au mieux de l'effet de la
centrifugation.
Le conduit 8 a sensiblement la forme dlun L et
presente un tra~et radial de g~ande longueur. On pourrait
aussi prevoir un conduit en forme de T de façon à alimenter -
deux cellules voisines. Pour une fabrication aisée du dis-
positif, le conduit 8 est delimite par une rainure pratiquee
sur la face supérieure de la cloison radiale associée 9 et
par laface inferieure d'un couvercle 13 assurant l'obturation
des cellules; on p~urrait aussi bien prévoir a l'inverse un
conduit delimite par la face superieure plane de la cloison
radiale et une rainure pratiquee sur la face inferieure d'un
couvercle assurant l'obturation des cellules.
Il est avantageux pour un bon echappement de l'air
que l'orifice 6 soit pratique dans la zone supérieure de la
face 11. Ce principe est encore mieux mis en evidence dans
une variante du dispositif de l'invention illustree à la ~
figure 4, variante pour laquelle la hauteur de la face 11 ~ ;;
est pour chaque cellule superieure à celle de la face 12, pour
une meilleure expulsion de l'air. Dans cette variante, le
couvercle 14 (ici vu par en-dessous) présente une forme
adaptée à l'obturation des cellules dont la face 11 est pro-
longée vers le haut, et ~ l'application contre les cloisons
radiales pour la delimitation des conduits d'acheminement.
L'orifice 6 est ici delimite par une simple rainure capillaire -
7--
6~
pratiquée au sommet des faces 11 et par la portion en regard
de la face inférieure du couvercle 14. A titre indicatif,
cette rainure capillaire, tout comme l'extremité aval du
conduit débouchant dans chaque cellule selon l'orifice 5,
peut être de l'ordre de quelques centièmes de millimetre.
Pour les deux variantes décrites, le réceptacle
central 12 est délimité par un fond 15 a bord periphérique
relevé et dont la zone centrale est avantageusement bombés
en vue d'une meilleure centrifugation de l'échantillon et
par la partie centrale d'un couvercle (13 ou 14 selon la
variante), avantageusement en forme de d6me ou conique pour
une meilleure application de l'échantillon contre la paroi
11 lors de la centrifugation.
Lorsque plus spéciaiement est visée l'analyse d'un
échantillon de liquide contenant des particules solides en
suspension, ce qui sera le cas par exemple pour du sang,
des eaux usées, etc..., il s'avere préférable de prévoir en
outre une substance filtrante disposée entre le réceptacle
central et les cellules périphériques calibrées.
Une telle variante est illustrée aux figures 5, 6,
- 7. Le dispositif illustré présente un grand nomb~e de points
communs avec celui qui a été illustré aux figures précédentes,
aussi, pour la clarté de la description, les reférences ont
ete reprises identiquement pour les elements se retrouvant
dans cette nouvelle variante, de facon a ne s'attacher ici
qu'aux caracteristiques propres a ladite variante, c'est-a-
dire ~ la presence d'une substance filtrante.
Le compartiment 2 du boltier est ainsi divise par
une cheminee filtrante 20 definissant avec le fond 15 et le
couvercle 13 ou 14 (correspondant respectivement aux variantes
de la figure 5 et de la figure 7) un receptacle c~ntral 21
pour le liquide a analyser. Ce liquide contient une phase
-8-
6~
solide en suspension, et la porosite du matériau de la cheminée
20 est choisie de façon à précisément arrê-ter cette phase
solide lorsque l'on procèdera à la centrifugation autour de
; l'axe 7. Des nervures radiales 22, solidaires du fond 15,
sont avantageusement prévues à l'interieur de la cheminée
20 de manière à favoriser l'entralnement du liquide lors de
la centrifugation. Ainsi, l'échantillon de liquide à analyser
est introduit par l'ouverture centrale 4 présentée par le
couvercle 13 ou 14. Cet échantillon est soumis à une cen-
trifugation rapide, et entraîné, grâce notamment aux nervures
22, contre la cheminée 20 qui le filtre; la centriEugation
etant maintenue, le liquide filtre est fortement plaque contre
les orifices 6 et lO, et le remplissage des cellules periphe-
riques l se deroule selon le principe decrit precedemment pour
les variantes illustrees plus haut.
La substance filtrante, formant ici une cheminee
20 et realisee par exemple à partir d'amiante ou d'esters
cellulosiques, pourrait aussi être déposée au niveau des
conduits d'acheminement 8 et se présenter alors sous la forme
d'un gel ou autre gel ou autre moyen approprie.
De fason connue en soi, le fond 15 presente des
moyens d'entraînement 16 saillants. Il est à noter que ces
moyens et l'ouverture 4 des couvercles sont avantageusement
dimensionnes pour un empilage à encombrement minimum de plu-
sieurs dispositifs de conditionnement.
Le boltier et le couvercle, realisés par moulage
à haute pression, sont assembles par soudage haute frequence
ou tout autre moyen equivalent.
L'invention porte également sur un dispositif
d'analyse d'un échantillon de liquide, comportant un dispositif
de conditionnement tel que precedemment decrit selon l'une
quelconque des variantes possibles, associé à des moyens de
_g_
,
6~ .
lecture optique et à des moyens d'affichage des résultats
de la lecture.
Il va de soi, que la présente invention n'est nul- -
lement limitée aux exemples qui en ont été donnes a titre
illustratif, mais comprend toute variante reprenant avec des
moyens equivalents la définition génerale de l'invention telle
que revendiquee.
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