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Appareil pour la culture de micro-organismes.
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L'invention oonoerne le matériel technologique pour la culture de micro-organismes, de préférence sur des milieux nutritifs dense.. on connaît un appareil pour la culture de mioro- organismes, se présentant sous forme d'une armoire étanohe dans laquelle eet placée une pile de cuvettes, et dotée d'un générateur de vapeur, d'un dispositif chauffant et de tubu- lures placées au-dessus de chaque cuvette et sortant à l'ex- térieur.
Le@ cuvettes remplies de milieu nutritif sont placées dans l'armoire, puis le milieu nutritif est stérilieé par de la vapeur -rimaire (vive) admise dans l'armoire, ou par ohauffage de l'air se trouvant dans l'armoire. Le refroidie- sement du milieu nutritif se déroule par oonveotion de l'air se trouvant dans l'armoire et refroidi par ses parois. Par lea tubulurea situées au-dessus de chaque cuvette, on sème la culture. Le régime réglé par thermostat est maintenu au- tomatiquement à l'aide de réchauffeurs électriques. Pour récolter la culture obtenue, on sort les cuvettes de l'ar- moire.
Toutefois, l'appareil connu présente des inconvénients importante.
A chaque cycle du processus, il faut mettre en place dans l'armoire les cuvettes avec le milieu, puis les sortir
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avec la culture obtenue ,pour le traitement, ce qui aug- mente les possibilités de pollution de la oulture par la mioroflore étrangère et ne garantit pas la sécurité du personnel dans le oae de travaux avec des cultures pathb- gènes.
Bn outre, lors de la stérilisation de l'appareil, il y a contact direct du milieu nutritif avec l'air chaud ou la vapeur, ce qui provoque dee changements dans la composi- tion du milieu nutritif.
Dans le cas de travail sur des milieux nutritifs denses, le produit d'ensemencement arrivant aux cuvettes par les tubulures se distribue irrégulièrement à la surface du milieu nutritif, ce qui se traduit par l'utilisation in- complète de ce dernier.
Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients mentionnés.
On s'est donc posé la tâche de créer un appareil permettant d'y réaliser entièrement toutou les opérations de culture de micro-organismes, aussi bien principales (etéri- lieation du milieu nutritif, ensemencement de ce milieu, établissement d'un régime thermique, récolte des suspensions nées de la culture), qu'auxiliaires( ( neutralisation des cu- vettes et du milieu nutritif usé, lavage des cuvettes) dans l'enceinte oloee de l'appareil sans détruire son étanchéité.
La solution consiste en ce que, dans l'appareil pour la oulture de micro-organismes, comprenant un réservoir dans lequel est placé un empilage de cuvettes et doté de moyens assurant dans son enceinte le régime thermique nécessaire , ainsi que de tubulures pour charger les cuvettes d'eneemen-
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cernent de culture, on a, suivant l'invention, monté à l'intérieur du réservoir un arbre portant dee bras trans- vereaux avec des raclettes et doté d'un dispositif de mise en action lui imprimant un mouvement de rotation et de translation axial dans le réservoir ;cet arbre paeee à travers des troue centraux pratiqués dans les cuvettes, les- quelles viennent partiellement en contact avec la paroi in- térieure du réservoir.
Le réservoir est doté de tubulures pour le chargement et le déchargement du milieu nutritif et dee suspensions nées de la culture, et il est monté de façon qu'il puisse basouler autour d'un axe horizontal et tourner autour de son pror.re axe.
Il est avantageux de fixer les brss à l'arbre de fa- çon qu'il puisse se déplacer librement le long de son axe.
Les bras peuvent être fixés sur des articulations se dépla- çant le long de l'axe de l'arbre.
Il est souhaitable que les raclettes soient fixées aux bras avec possibilité de rotation autour de ces derniers.
Il est avantageux de fixer les raclettes aux bras' l'aide d'éléments élastiques. Le mieux est de réaliser la surface active des raclettes avec des stries.
L'invention est expliquée dans ce qui suit par la description d'exemples de réalisation en s'aidant des dessins joints qui représentent :
Figure 1, la ooupe verticale d'un appareil suivant l'invention.
Figure 2, la section transversale de l'appareil sui- vant la ligne I-I de la figure 1.
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Figure 3, la coupe verticale du dispositif de mise en notion de l'arbre avec les bras, l'arbre étant en poei- tion haute, suivant l'invention.
Figure 4, la coupe verticale du dispositif de mise en aotion de l'arbre avec les bras, l'arbre étant en posi- tion basse, suivant l'invention.
Figure 5, la fixation d'un bras à l'arbre, vue sui- vant la flèche A de la figure 3, selon l'invention.
Figure 6, le schéma de distribution du milieu nutri- tif dans l'appareil pendant la période de stérilisation.
Figures 7, 8,9, les positions successive@ de l'appa- reil lors de la distribution du milieu nutritif dans les cuvettes.
L'appareil pour la oulture de micro-organismes com- prend un réservoir 1 (figure 1) , une chemise 2 et un couvercle 3. Par son tourillon creux 4 et sa frotte 5,le réservoir 1 s'appuie sur le palier inférieur 6 et les ga- lets 7 du chinois 8. Ce dernier est monte de façon à pou- voir basculer à l'aide de tourillons 9 et 10 sur le bâti 11 qui porte un réducteur 12, un moteur électrique 13, une poignée 14 et des appuis 15. Une roue dentée 16 est fixée au pignon 2, et un réducteur 17 avec un moteur électrique 18 sont fixés au châssis 8.
Dans la partie supérieure du réser- voir 1 est étroitement engagé un plateau 19. Entre le fond du réservoir 1 et le plateau 19 est placé un empilage de ou- vettes 20 (figure 2) venant partiellement en contact avec la paroi latérale du réservoir 1. A travers les trous con- traux des cuvettes 20 (figure 1) pure un arbre creux 21 percé de mortaises 22 (figure 1 et figure 5) auquel sont
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fixée des brae 23 avec des raclettes 24 (figure 1, figure 2).
Les bras 23 s'appuient sur des articulations 25 (figures 2 et 5). L'arbre 21 (figure 1) est doté d'un dispositif de mise en action qui assure son déplacement axial et sa rota- tion .Ce dispositif d'aotionnement ee compose d'un volant 26., d'un arbre creux 27, d'un entraineur 28 et d'un mécanisme à vis 29 qui, à non tour, se compose d'un écrou 30 (figures 3, 4) aveo une fourche 31, d'une rondelle de butée 32, d'une vie 33, d'une olavette 34 solidarisant la via 33 et l'arbre 21 et glissant avec ses saillies 35 dans la douille mobile 36 qui est retenue par des broches 37 engagées dans la douille fixe 38 et serrée@ par des 1 en élastique@ 39. A l'inté- rieur de l'arbre 21 (figures 1,5)passe un arbre creux 40 percé d'orifices latéraux.
A la partie supérieure, l'arbre 40 est accouplé par un tube flexible 41 (figure 1) à l'arbre creux 27, à la soupape à soufflet 42 et aux filtre% centraux 43. Sur le couvercle 3, il y a des soupapes à soufflet 44 et des filtres 45. Les filtre* 43, 45 sont dotés de ré- chauffeurs électriques 46 et dé robinets 47.
Le réservoir est pourvu de tubulures pour le charge- ment et le déchargement du milieu nutritif et des suspension@ nées de la culture, ayant des soupape@ 48 et 49, de détec- tours de température 50, de réchauffeurs électriques 51 disposée sur le oouverole 3, de réchauffeurs électriques 52 incorporés dans le fond de la chemins 2, d'un joint d'étan- chéité 53 pour la vapeur et l'eau, de tubulures 54,55 et d'un répartiteur électrique 36.
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Pour les Drooessns '.ohaolo,1,... ezldgeant une sur- veillanoe visnalle, l'appareil peut étre doté d'88 regard 57.
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L'appareil fonctionne ,le la façon suivante.
Avant le remplissage en milieu nutritif, on stérilise au préalable l'appareil. A cet effet, on fait le vide dans le réservoir 1 (figure 1) et,à travers la soupape 48, on fait entrer une petite quantité d'eau dietillée. On admet de la vapeur dans la chemise 2, à travers le joint pour va- peur et eau 53 et la conduite 55. On évacue le condensat qui ee forme, par le tourillon creux 4 et la conduite 54.
L'eau distillée, en bouillant, forme dans le réservoir 1 de la vapeur secondaire qui, à travers les filtres 43, 45, chasse l'air du réservoir 1. Lorsque la vapeur apparaît aux filtres 43,45, on ferme les robinets 47 et on branche les réchauffeurs électriques 46 des filtres 43, 45. Dans le réservoir 1, la température et la pression augmentent. Au cours du chauffage de l'eau distillée, on incline périodique- ment le réservoir 1 du coté de l'écartement 58 restant entre les cuvettes 20 et la paroi latérale du réservoir 1, afin de déverser des cuvettes 20 le condensât qui s'y forme.
Lorsque la température dans le réservoir a atteint 120.0, on la maintient à ce niveau pendant 20 à 30 minutes au cours desquelles l'appareil est stérilisé. La stérilisa- tion achevés, on débranche les réchauffeurs 46 des filtres 43, 45, on incline le réservoir 1 et on évacue l'eau par la soupape 49.
On refroidit quelque peu le réservoir 1 en admettant à la chemin@ 2 de l'eau froide. Ensuite, par la soupape 49, on introduit dans le réservoir la quantité nécessaire de milieu nutritif à l'état liquide, chauffé à 60-70 C, et
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on le stérilise par le procédé décrit ci-dessus.
Une foie la stérilisation du milieu nutritif achevée, on admet de l'eau à la chemise 2 et on refroidit le milieu nutritif jusqu'à la température nécessaire ;on le distri- bue ensuite dans lee cuvette@ 20. A cet effet, on incline le réservoir 1 qui était en position verticale,le milieu nutritif 59 (figure 6) étant au bas du réservoir 1, jusqu'à la position horizontale de façon que l'écartement 58 se trouve en bas (figure 7), puie on fait tourner le réeervoir 1 autour de son axe longitudinal de 180 ; l'écartement 58 occupe alors la poeition 58' (figure 8) et le milieu nu- tritif ee dietribue uniformément entre les cuvette@ 20.
Eneuite, on met le réservoir 1 en position verticale et le milieu nutritif 59 se répand dane lee cuvettes 20 où il occupe la position 59' (figure 9) .On refroidit alors le milieu nutritif jusqu'à la température nécessaire pour qu'il se fige.
Pour ensemencer le milieu nutritif avec la culture d'ensemencement, on connecte à la soupape 48 (figure 1) une bonbonne contenant une suspension de la culture d'ensemence- ment. A l'aide du groupe de refoulement, on fait passer la culture d'emsemencement de la bonbonne au réservoir 1. La distribution de la culture d'ensemencement aux cuvettes 20 s'effectue de la môme façon que pour le milieu nutritif.
Les raclettes 24 étendent la culture d'ensemencement sur la surface du milieu nutritif. A cet effet, on fait tourner le volant 26 qui, par l'intermédiaire de l'entraîneur 28 et de la fourohe 31 (figure 3) entraîne en rotation l'écrou 30.
La vis 33, dont la rotation est empochée par la clavette 34, s'abaissera jusqu'à ce que les saillies 35 de la clavette 34,
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agissant par l'intermédiaire de la lame élastique 39, désaccouplent les broches qui lui sont liées d'avec la douille mobile 36, et la rondelle de butée 32 butera contre l'écrou 30.
Le déplacement en translation de la vie 33 t'arrêtera alors et l'arbre 21 commencera à tourner aveo les bras 23.
Les raclettes 24 fixées aux bras 23 auront atteint la surface du milieu nutritif , et, en tournant ensemble avec l'arbre 21, elle@ commenceront à distribuer la culture d'ensemence- ment sur la surface du milieu nutritif. On dévorée les excès de culture d'ensemencement par la soupape 48 (figure 1),le réservoir 1 étant en position inclinée.
Lors de la rotation de l'arbre 21 (figures 3, 4)vers sa position basée, lee broches 37 dépassant partiellement au-dessus de la surface de la douille 38 sont périodiquement enfoncées par la douille 36 grâce à des biseaux unilatéraux ménagée sur leur bouts supérieure.
La remontée des bras 23 avec lee raclettes 24 s'effec- tue par rotation de l'écrou 30 en séné inverse. La douille mobile 36 est alors bloquée par suite de sa butée contre les bouts supérieurs des broches 37 du côte où celles-ci ne sont pas biseautées, et la vis 33 liée à l'arbre 21 se déplace vers le haut.
Pour créer les conditions nécessaires pour la croie- *unes de la culture, on admet dans le réservoir 1, à travers les filtres centraux 43 (figure 1) de l'air ou un autre gaz, et on évacue les gaz usée à travers les filtres 45.
La période d'incubation étant achevée, on évacue la oulture obtenue par lavage avec un produit de lavage dietri-
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bué eur la surface du milieu nutritif à l'aide des ra- olettes 24.
La fixation des raclettes 24 aux bras 23 à l'aide d'éléments élastiques 60 (figure 2) prévient l'éventualité d'une altération de la surface du milieu nutritif.
Le processus d'évacuation,par lavage, de la culture obtenue est accélère grâce à la présence de stries sur la surface active des raclettes 24.
La suspension de culture homogène se formant par sui- te du lavage est évacuée du réservoir 1, puis on procède à la stérilisation du milieu nutritif usé.
L'absence de destruction de l'étanchéité de l'appa- reil au coure de tout le cycle opératoire permet de faire sortir à plusieurs reprises la suspension de culture obte- nue eur un môme milieu nutritif, sans traitement supplémen- taire de ce milieu et sans répétition de son ensemencement.
L'appareil peut être installé dans un local ordinaire, non stérile; et il garantit dans ce eau l'obtention de cultures pures et la sécurité du personnel prépose, coût en assurant une productivité du travail élevée.
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Apparatus for the culture of microorganisms.
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The invention oonoerne technological equipment for the culture of microorganisms, preferably on dense nutrient media. An apparatus is known for the culture of microorganisms, in the form of a stain cabinet in which eet placed a stack of cuvettes, and equipped with a steam generator, a heater and tubes placed above each cuvette and exiting to the outside.
The cuvettes filled with nutrient medium are placed in the cabinet, then the nutrient medium is sterilized by primary (live) steam admitted into the cabinet, or by heating the air in the cabinet. The cooling of the nutrient medium takes place by convection of the air in the cabinet and cooled by its walls. The culture is sown through the tubules located above each basin. The thermostatically regulated regime is maintained automatically using electric heaters. To harvest the resulting culture, the cuvettes are removed from the cabinet.
However, the known apparatus has significant drawbacks.
At each cycle of the process, the cuvettes must be placed in the cabinet with the medium, then removed.
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with the culture obtained, for the treatment, which increases the possibilities of pollution of the opening by the foreign mioroflora and does not guarantee the safety of the personnel in the field of work with pathogenic cultures.
Additionally, upon sterilization of the apparatus, there is direct contact of the nutrient medium with hot air or steam, which causes changes in the composition of the nutrient medium.
In the case of working on dense nutrient media, the seed product arriving at the cuvettes through the tubes is distributed irregularly on the surface of the nutrient medium, which results in the incomplete use of the latter.
The aim of the present invention is to eliminate the drawbacks mentioned.
We therefore set ourselves the task of creating an apparatus allowing to carry out entirely there the operations of culture of microorganisms, as well main (erection of the nutrient medium, inoculation of this medium, establishment of a thermal regime. , collection of the suspensions born from the culture), auxiliaries ((neutralization of the vats and the used nutrient medium, washing of the cuvettes) in the oloee enclosure of the apparatus without destroying its sealing.
The solution consists in that, in the apparatus for the preparation of microorganisms, comprising a reservoir in which is placed a stack of cuvettes and provided with means ensuring in its enclosure the necessary thermal regime, as well as tubing for charging the cuvettes. eneemen-
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cernent culture, we have, according to the invention, mounted inside the tank a shaft carrying dee transver- ver arm with scrapers and provided with an actuating device imparting to it a rotational movement and axial translation. in the tank, this shaft is passed through central holes made in the bowls, which partially come into contact with the inner wall of the tank.
The reservoir is provided with tubings for the loading and unloading of the nutrient medium and of suspensions born from the culture, and it is mounted so that it can tilt around a horizontal axis and rotate about its own axis.
It is advantageous to fix the brss to the shaft so that it can move freely along its axis.
The arms can be attached to joints moving along the axis of the shaft.
It is desirable that the scrapers be fixed to the arms with the possibility of rotation around the latter.
It is advantageous to fix the squeegees to the arms using elastic elements. It is best to make the active surface of the squeegees with ridges.
The invention is explained in what follows by the description of exemplary embodiments with the aid of the accompanying drawings which represent:
Figure 1, the vertical ooupe of an apparatus according to the invention.
Figure 2, the cross section of the apparatus taken along the line I-I of Figure 1.
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FIG. 3, the vertical section of the device for establishing the concept of the shaft with the arms, the shaft being in a high position, according to the invention.
FIG. 4, the vertical section of the device for positioning the tree with the arms, the tree being in the low position, according to the invention.
FIG. 5, the attachment of an arm to the shaft, seen along arrow A in FIG. 3, according to the invention.
Figure 6, the distribution pattern of the nutrient medium in the apparatus during the sterilization period.
Figures 7, 8, 9, the successive positions of the apparatus during the distribution of the nutrient medium in the cuvettes.
The apparatus for the removal of microorganisms comprises a reservoir 1 (figure 1), a jacket 2 and a cover 3. By its hollow journal 4 and its friction 5, the reservoir 1 rests on the lower bearing 6 and the rollers 7 of the Chinese 8. The latter is mounted so as to be able to tilt by means of pins 9 and 10 on the frame 11 which carries a reduction gear 12, an electric motor 13, a handle 14 and supports 15. A toothed wheel 16 is fixed to the pinion 2, and a reduction gear 17 with an electric motor 18 are fixed to the frame 8.
In the upper part of the tank 1 is closely engaged a plate 19. Between the bottom of the tank 1 and the plate 19 is placed a stack of openings 20 (figure 2) coming partially in contact with the side wall of the tank 1. . Through the opposite holes of the cups 20 (figure 1) pure a hollow shaft 21 pierced with mortises 22 (figure 1 and figure 5) to which are
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fixed brae 23 with scrapers 24 (Figure 1, Figure 2).
The arms 23 are supported on the joints 25 (Figures 2 and 5). The shaft 21 (figure 1) is provided with an actuating device which ensures its axial displacement and its rotation. This aotation device consists of a flywheel 26., a hollow shaft 27, a driver 28 and a screw mechanism 29 which, in turn, consists of a nut 30 (figures 3, 4) with a fork 31, a thrust washer 32, a life 33 , of an olavette 34 securing the via 33 and the shaft 21 and sliding with its projections 35 in the movable bush 36 which is retained by pins 37 engaged in the fixed bush 38 and clamped @ by elastic 1 @ 39. Inside the shaft 21 (FIGS. 1,5) passes a hollow shaft 40 pierced with lateral orifices.
At the top, the shaft 40 is coupled by a flexible tube 41 (figure 1) to the hollow shaft 27, to the bellows valve 42 and to the central filters 43. On the cover 3 there are valves. bellows 44 and filters 45. The filters * 43, 45 have electric heaters 46 and valves 47.
The tank is provided with tubings for the loading and unloading of the nutrient medium and the suspension @ born from the culture, having valves @ 48 and 49, temperature detectors 50, electric heaters 51 arranged on the cover. 3, electric heaters 52 incorporated in the bottom of the paths 2, a seal 53 for steam and water, pipes 54,55 and an electrical distributor 36.
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For Drooessns' .ohaolo, 1, ... with visnalle surveillance, the device can be equipped with 88 manhole 57.
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The device works as follows.
Before filling with nutrient medium, the device is sterilized beforehand. To this end, a vacuum is made in the reservoir 1 (FIG. 1) and, through the valve 48, a small quantity of diet water is introduced. Steam is admitted into the jacket 2, through the steam-water seal 53 and the pipe 55. The condensate which forms is discharged through the hollow journal 4 and the pipe 54.
The distilled water, on boiling, forms in the tank 1 secondary vapor which, through the filters 43, 45, expels the air from the tank 1. When the vapor appears at the filters 43,45, the taps 47 are closed. and the electric heaters 46 of the filters 43, 45 are connected. In the tank 1, the temperature and the pressure increase. During the heating of the distilled water, the tank 1 is periodically inclined to the side of the gap 58 remaining between the bowls 20 and the side wall of the tank 1, in order to discharge from the bowls 20 the condensate which therein. form.
When the temperature in the tank has reached 120.0, it is maintained at this level for 20 to 30 minutes during which the device is sterilized. Once sterilization is complete, the heaters 46 are disconnected from the filters 43, 45, the reservoir 1 is tilted and the water is discharged through the valve 49.
The tank 1 is cooled somewhat by admitting cold water to path @ 2. Then, through valve 49, the necessary quantity of nutrient medium in liquid state, heated to 60-70 C, is introduced into the reservoir, and
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it is sterilized by the method described above.
Once the sterilization of the nutrient medium is completed, water is admitted to jacket 2 and the nutrient medium is cooled to the required temperature; it is then dispensed into the cuvette @ 20. For this purpose, tilt the tank 1 which was in a vertical position, the nutrient medium 59 (figure 6) being at the bottom of the tank 1, up to the horizontal position so that the distance 58 is at the bottom (figure 7), then we rotate the tank 1 around its longitudinal axis of 180; the gap 58 then occupies the poeition 58 '(FIG. 8) and the nutrient medium is distributed uniformly between the cuvettes @ 20.
Then, the reservoir 1 is placed in a vertical position and the nutrient medium 59 spreads into the bowls 20 where it occupies the position 59 '(figure 9). The nutrient medium is then cooled to the temperature necessary for it to settle. freezes.
In order to inoculate the nutrient medium with the seed culture, a carboy containing a suspension of the seed culture is connected to valve 48 (FIG. 1). With the aid of the pressure group, the seed culture is passed from the carboy to the reservoir 1. The seed culture is distributed to the cuvettes 20 in the same way as for the nutrient medium.
The squeegees 24 spread the seed culture over the surface of the nutrient medium. For this purpose, the flywheel 26 is rotated which, via the driver 28 and the fork 31 (FIG. 3) drives the nut 30 in rotation.
The screw 33, whose rotation is pocketed by the key 34, will lower until the projections 35 of the key 34,
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acting through the elastic blade 39, disconnect the pins which are linked to it from the movable bush 36, and the thrust washer 32 will abut against the nut 30.
The translational movement of life 33 will then stop you and the shaft 21 will begin to rotate with the arms 23.
The scrapers 24 attached to the arms 23 will have reached the surface of the nutrient medium, and, rotating together with the shaft 21, will begin to distribute the seed culture over the surface of the nutrient medium. The excess seed culture is devoured by valve 48 (FIG. 1), reservoir 1 being in an inclined position.
As the shaft 21 (Figures 3, 4) rotates to its based position, the pins 37 partially protruding above the surface of the sleeve 38 are periodically driven by the sleeve 36 by means of unilateral bevels formed on their upper ends.
The raising of the arms 23 with the scraper 24 is effected by rotating the nut 30 in reverse senna. The movable bush 36 is then blocked as a result of its abutment against the upper ends of the pins 37 on the side where the latter are not bevelled, and the screw 33 linked to the shaft 21 moves upwards.
To create the conditions necessary for the growth of the culture, one admits into the tank 1, through the central filters 43 (figure 1) of the air or another gas, and one evacuates the used gases through the filters 45.
Once the incubation period has been completed, the resulting tissue is washed away with a dietary detergent.
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steam the surface of the nutrient medium using the washers 24.
The attachment of the scrapers 24 to the arms 23 using elastic elements 60 (FIG. 2) prevents the possibility of an alteration of the surface of the nutrient medium.
The process of evacuating, by washing, the culture obtained is accelerated thanks to the presence of streaks on the active surface of the scrapers 24.
The homogeneous culture suspension forming as a result of washing is discharged from reservoir 1, then the spent nutrient medium is sterilized.
The absence of destruction of the tightness of the apparatus during the entire operating cycle makes it possible to repeatedly release the culture suspension obtained in the same nutrient medium, without additional treatment of this medium. and without repeating its seeding.
The device can be installed in an ordinary, non-sterile room; and it guarantees in this water the obtaining of pure cultures and the safety of the personnel in charge, cost by ensuring a high productivity of the work.