" Appareil pour analyses chimiques et biologiques" "Appareil pour analyses chimiques et bioloqiques"
La présente invention est relative , d'une façon générale, à un appareil pour analyses chimiques
et biologiques, et plus particulièrement à un appareil pour l'analyse basée sur la lumière d'échantillons de solutions multiples.
Les installations biomédicales , telles que
les laboratoires d'hôpitaux, procèdent fréquemment à
de grands nombres d'essais sur des échantillons organiques , tels que le sang ou l'urine. Ces essais s'utilisent pour identifier la présence ou l'absence d'organismes bactériens ou viraux , pour identifier
les genres/espèces d'organismes bactériens ou viraux et/ou pour déterminer la sensibilité à l'agent antimicrobien des organismes bactériens ou viraux existant dans l'échantillon. On a créé des essais standardisés au cours des ans afin de permettre une analyse rapide et cohérente de ces échantillons.
L'un des types d'analyse que l'on réalise sur des échantillons organiques utilise des réactions de concentrations diverses de l'échantillon avec les agents antimicrobiens connus et/ou d'autres agents biochimiques. Suivant la présence ou l'absence de substances
ou organismes spécifiques et l'activité métabolique de ces organismes, il peut se former dans les solutions un précipité ou autre dépôt opaque , par exemple une croissance bactérienne. Ce dépôt opaque peut être observé à la vue. Le technicien peut déterminer si l'essai spécifique est positif ou négatif en raison de la présence ou de l'absence du développement d'un tel dépôt opaque.
Antérieurement, une analyse de cette sorte
a été réalisée dans des tubes d'essai disposés dans des râteliers. Toutefois, des techniques améliorées et l'influence des frais ont eu pour résultat la miniaturisation des tubes en petits logements ou puits transparents pour échantillons dans une structure en forme de plateau. Chaque plateau est conçu pour l'analyse d'un seul échantillon ou d'échantillons multiples et comprend des postes pour l'analyse de diverses concentrations de l'échantillon dans des agents antimicrobiens et des substrats biochimiques,tout en comprenant des logements pour d'autres besoins. Un type standard de plateau à échantillons , utilisé dans les installations biomédicales , comporte 96 logements agencés en huit rangées et douze colonnes.
Chaque logement est d'allure générale cylindrique et est supporté de telle sorte que sa surface inférieure ne repose pas sur la table d'examen ou autre surface sur laquelle le plateau est déposé.
La conception des logements suivant la technique antérieure a généralement été limitée à trois types distincts de formes de logements. Les logements utilisés ont été principalement de forme cylindrique , pour la facilité du nettoyage. Les parties inférieures des logements étaient ou bien légèrement arrondies à une forme hémisphérique , ou bien de type totalement plat , ou encore de forme conique pour se terminer en pointe. Chacun de ces types de logements s'est montré acceptable pour l'analyse à la vue des échantillons afin de déterminer la présence ou l'absence de dépôts opaques. Toutefois, chacun de ces types présente des désavantages importants lorsque les plateaux sont utilisés pour un examen aux instruments.
Les logements à fond simplement plat permettent la récolte des dépôts opaques en travers de la totalité de la surface du fond et, dans de tels cas, le dépôt est souvent trop largement dispersé pour présenter une opacité suffisante pour déclencher l'instrument utilisé pour l'analyse. Les fonds du type hémisphérique et du type conique permettent tous deux la récolte de dépôts opaques au centre du fond du logement et assurent ainsi une opacité suffisante pour une analyse
à la vue ou aux instruments. Toutefois, ces deux types de logements , du fait de leur forme effective, créent une diffraction optique du faisceau d'analyse et diminuent la qualité de l'analyse aux instruments.
En conséquence, aucun plateau suivant la technique antérieure n'a été totalement satisfaisant pour une analyse optique d'échantillons multiples par des instruments automatiques.
Un but de la présente invention est en conséquence de prévoir un plateau d'analyse biomédicale amélioré permettant une analyse optique par instruments.
En bref, une forme de réalisation préférée
de la présente invention comprend une structure de support soutenant un plateau supérieur plan , comprenant 96 ouvertures circulaires agencées en huit rangées et douze colonnes , chaque ouverture comportant un logement pendant. Chaque logement comprend un segment cylindrique droit adjacent de l'ouverture et un segment conique tronqué à la base du segment cylindrique droit. Le segment conique tronqué se termine au fond du logement par un panneau inférieur plan circulaire , d'un rayon inférieur au rayon de l'ouverture. La structure de support est suffisante pour empêcher les fonds des logements d'entrer en contact avec une surface plane lorsque le plateau est déposé sur celle-ci. L'ensemble du plateau biomédical amélioré est construit en un matériau transparent rigide.
Un avantage de la présente invention est que le segment conique tronqué amène le dépôt opaque à se concentrer sur le panneau inférieur plan , avec ainsi pour résultat une amélioration de l'analyse aux instruments.
Un autre avantage de la présente invention est que le panneau inférieur plan peut subir une analyse par faisceau de rayonnement perpendiculaire avec une somme insignifiante de diffraction.
Un avantage supplémentaire de la présente invention est que la somme des erreurs dans l'analyse par instruments est réduite de façon importante par cette conception améliorée.
Ces buts et avantages de l'invention , ainsi que d'autres encore , apparaîtront plus clairement à
la lecture de la description détaillée suivante de la forme de réalisation préférée qui est illustrée par les diverses figures annexées.
La Figure 1 est une vue en plan d'un plateau d'analyse biomédical amélioré suivant la présente invention. La Figure 2 est une vue en élévatio n latérale et en coupe du plateau de la Figure 1. La Figure 3 est une vue en élévation latérale et en coupe d'un logement individuel du plateau. La Figure 4 est un schéma illustrant la manière suivant laquelle l'analyse aux instruments se réalise avec le logement de la Figure 3.
La présente invention concerne donc un plateau amélioré pour analyse biomédicale, destiné à s'utiliser en particulier avec des dispositifs d'analyse optique par instruments. Le plateau est destiné à une utilisation dans les installations biomédicales , telles que les laboratoires d'hôpitaux , où il est nécessaire d'analyser un grand nombre d'échantillons.
Le plateau est utilisé pour une détection aux instruments par faisceau de rayonnement électromagnétique (habituellement la lumière visible) de précipités de cultures de croissances bactériennes ou d'autres dépôts opaques créés par la réaction d'échantillons d'inoculums biologiques avec des agents antimicrobiens ou d'autres substrats biochimiques.
Une forme de réalisation préférée de la présente invention est illustrée par la vue en plan de la Figure 1. Le plateau amélioré 10 pour analyse biomé- <EMI ID=1.1>
teau supérieur 12 est de forme rectangulaire et est supporté de chaque côté pa r une paroi de support essentiellement verticale 14. Cette paroi de support 14 maintient le plateau 12 au-dessus et parallèlement à une surface de support , telle que la surface supérieure d'une table ou d'un banc d'examen , lorsque ce plateau 10 est déposé sur une surface de ce genre.
Le plateau 12 comprend une série d'ouvertures
<EMI ID=2.1>
prend 96 ouvertures 16 de ce genre , agencées en huit rangées et en douze colonnes. Un logement d'échantillon 18 , destiné à recevoir un échantillon pour analyse , pend à partir de chaque ouverture 16 susdite. Chaque logement d'échantillon comporte un panneau inférieur plan circulaire 20.
Si on se reporte à la Figure 2, on peut y voir une vue en élévation latérale et en coupe du plateau amélioré 10 pour analyse biomédicale. Comme le plateau et toutes ses parties sont construits en un matériau transparent , les détails de construction du plateau sont visibles à travers la paroi de support voisine 14 dans cette vue en élévation. L'illustration de la Figure 2 montre la relation entre la base des parois de support 14 et le fond des logements 18. Il est nécessaire que les:panneaux de fond 20 des logements
18 soient supportés de telle manière qu'ils ne soient pas éraflés ou endommagés d'une autre manière par un contact direct avec une surface plane , telle qu'une table d'examen , sur laquelle ce plateau 10 est placé.
La structure spécifique du logement pour échantillon 18 est illustrée par la Figure 3. L'ouverture circulaire 16 qui est formée dans le plateau
de support 12 forme l'ouverture supérieure du logement d'échantillon 18. Ce logement d'échantillon 18 com-prend un segment cylindrique droit 22 s'étendant vers le bas depuis l'ouverture 16. A la base du segment cylindrique droit 22 , un segment conique tronqué 24 est formé. A la base de ce segment conique tronqué 24, un panneau inférieur plan 20 est prévu.
Le logement d'échantillon 18 est construit
de manière à comprendre une paroi de logement 26 destinée à retenir l'échantillon à l'intérieur de ce logement 18. La surface intérieure de la paroi de logement 26 , dans le segment cylindrique droit, est verticale et lisse de manière que les cultures de précipités ou d'autres dépôts n'adhéreront pas facilement
à la paroi de logement 26 mais se déposeront sur le fond du logement 18. Dans le segment conique tronqué
24, la paroi de logement 26 est inclinée vers l'intérieur pour amener les précipités ou d'autres dépôts à glisser vers le bas le long de la surface intérieure
de la paroi de logement 26 et à se déposer sur le panneau inférieur plan 20.
La Figure 4 illustre la manière suivant laquelle le logement d'échantillon 18 de la forme de réalisation préférée est utilisé pour une analyse optique aux instruments.
Lorsqu'on doit réaliser une analyse dans un logement donné d'échantillon 18, l'échantillon, tel qu'un inoculum biologique , et le réactif , tel qu'un agent antimicrobien ou autre substrat biochimique , sont combinés dans le logement d'échantillon 18 pour former un liquide composé 28. On laisse le contenu liquide 28 réagir dans le logement d'échantillon 18 pendant une période de temps prédéterminée, habituel-lement pendant 3 à 40 heures , de telle manière que,
si les conditions appropriées existent , une croissance virale ou bactérienne sous forme de précipité ou autre dépôt opaque 30 se formera et se déposera sur le fond du logement d'échantillon 18. La construction du logement d'échantillon amène le précipité 30 à se déposer sur la surface supérieure du panneau inférieur plan
20. Comme la surface supérieure de ce panneau plan 20 est d'une grandeur relativement petite, le précipité
30 est formé en une épaisseur maximale de telle sorte qu'on arrive à une concentration maximale du rayonnement électromagnétique pour une quantité donnée de précipité 30.
A ce stade , un technicien peut procéder à une analyse à vue du logement d'échantillon 18 pour déterminer si un précipité 30 a été formé ou non. Comme le précipité 30 est concentré sur le panneau inférieur
20 , cette analyse se fait facilement.
Toutefois, dans de nombreux cas, l'analyse des échantillons se trouvant dans le plateau 10 est réalisée aux instruments. Dans ce procédé , une source de rayonnement électromagnétique 32 de l'instrument émet un rayonnement 34. Dans les cas ordinaires, la source de rayonnement 32 est une lampe irradiant un faisceau de lumière visible à titre de rayonnement 34. Le rayonnement 34 frappe un réflecteur 36 ou autre dispositif dirigeant et concentrant le rayonnement , et
il est dirigé verticalement vers le bas à travers le logement d'échantillon 18. Un détecteur de rayonnement
38 , telle qu'une cellule photoélectrique , est situé directement en dessous du panneau inférieur plan 20.
Le détecteur 38 décèlera ainsi tout rayonnement quelconque 34 traversant le panneau inférieur plan 20 mais ne décèlera pas un rayonnement qui ne traverse pas ce panneau 20. Le détecteur 38 envoie ensuite un signal
à une installation de traitement de signaux 40, qui est programmée pour analyser les caractéristiques de transmission de rayonnement du contenu du logement donné 18.
On peut voir que la construction du logement
18 , dans son segment conique tronqué 24 , est telle qu'un rayonnement frappant la paroi de logement 26 entourant le panneau inférieur plan 20 est diffracté vers l'extérieur de telle sorte qu'il ne heurte pas le détecteur 38 et ne contribue pas au signal. On peut également voir que la présence d'un précipité ou autre dépôt opaque 30 sur le panneau inférieur plan 20 empêchera la transmission du rayonnement vers le détecteur
38 et donnera de la sorte un signal nul vers l'installation de traitement de signaux 40. De cette manière, l'instrument peut déceler la présence ou l'absence de dépôt opaque 30.
Dans la forme de réalisation préférée, le plateau amélioré 10 pour analyse biomédicale est construit en polystyrène non traité. On peut employer n'importe quelle autre matière , telle que de l'acrylonitrile , transparante au rayonnement d'analyse employé par l'instrument envisagé pour l'instrument, pourvu qu'elle soit résistante à une dissociation provoquée par les produits chimiques utilisés dans les réactions. Il est également possible de construire le plateau 10 en un matériau opaque , sauf pour ce qui concerne le panneau inférieur plan 20.
Les dimensions du plateau 10 de la forme de réalisation préférée sont de 13,647 cm x 10,599 cm à la base , avec une hauteur de 1,476 cm. Le plateau supérieur plan 12 a des dimensions latérales de
13,249 cm x 10,201 cm. Les 96 ouvertures et logements d'échantillon sont agencés en huit rangées et douze colonnes. Le rayon de chaque ouverture est de 0,337 cm. Chaque logement a une profondeur totale de 1,148 cm jusqu'à la surface interne supérieure du panneau inférieur plan 20. Le segment cylindrique droit a une profondeur de 1,041 cm et les parois du logement ont une épaisseur de 0,127 cm. L'épaisseur du panneau inférieur plan 20 est de 0,152 cm et le rayon de ce panneau 20 est également de 0,152 cm. La paroi de logement 26 dans le segment conique tronqué 24 est inclinée suivant un angle de 30[deg.] par rapport à l'horizontale. Pour la facilité de la fabrication , la paroi de logement 26 dans le segment cylindrique 22 est d'une conicité vers l'intérieur suivant un angle de 2[deg.] depuis l'ouverture
16 jusqu'au segment conique 24. Cette conicité permet l'enlèvement aisé du plateau 10 hors de son moule .
Les dimensions du plateau 10 et de ses pièces constitutives peuvent être choisies pour répondre aux instruments désirés de traitement. Les tolérances dépendent des conditions de fabrication et d'utilisation.
Dans la forme de réalisation préférée, chacun des 96 logements d'échantillon 16 est étiqueté de manière que le plateau 10 soit facilement utilisable par des techniciens de laboratoire. Le plateau 10 est également prévu plus particulièrement pour une utilisa-tion avec le système automatique d'identification d'organismes et/ou de sensibilité aux antibiotiques , de type automatique , de la société Micro-Scan , Inc.
Bien que la présente invention ait été décrite ci-dessus en considérant la forme de réalisation actuellement préférée , il doit être entendu que cette description n'est nullement limitative, car de nombreux détails et modifications peuvent être envisagés tout en restant encore dans le cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Plateau amélioré pour analyse biomédicale, comprenant : une plaque supérieure plane ; une série d'ouvertures agencées à travers cette plaque supérieure; et une série de logements pendant respectivement depuis les bords de ces ouvertures , chaque logement comprenant un panneau inférieur plan , transparent à un rayonnement pour analyse , situé parallèlement et en dessous de l'ouverture , en étant d'une surface inférieure à celle de celle-ci , chaque logement comprenant en outre une paroi s'étendant depuis les bords susdits de l'ouverture jusqu'au panneau inférieur plan précité.