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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION formée par
V-TECH, INC. pour : "Lame pour examen microscopique"
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"Lame pour examen microscopique" La présente invention est relative d'une manière générale à l'examen d'échantillons liquides et, d'une manière plus particulière, à une lame ou plaque transparente améliorée destinée à recevoir et à retenir une fine pellicule d'un échantillon avant et pendant un examen optique.
Un moyen usuel de préparer des échantillons liquides pour un examen microscopique est de placer une petite quantité du liquide sur une lame ou plaque transparente, plane et de placer ensuite une fine lamelle de recouvrement transparente, plane sur l'échantillon. La lamelle de recouvrement exerce une pression sur la plaque et étale le liquide en un fin film dans l'espace entre les deux éléments. Ensuite, le liquide est retenu dans l'espace entre les deux éléments par action capillaire, c'est-à-dire par l'attraction des molécules de liquide les unes pour les autres et pour celles des matières solides formant la lame et la lamelle de recouvrement.
C'est l'espace formé entre les deux éléments dans lequel les échantillons sont retenus que l'on appelle ci-après chambre capillaire. La lame ainsi préparée avec l'échantillon est ensuite placée sur une platine de microscope et est examinée microscopiquement à travers la lamelle de recouvrement transparente.
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Un but pour lequel on examine un échantillon ainsi préparé est de permettre une analyse microscopique quantitative de la matière particulaire dans le liquide.
Les liquides qui sont examinés en particulier par ces processus sont l'urine, le sang, le liquide rachidien, le crachat et les cultures de cellules. Lorsque l'échantillon a été étalé en un film d'épaisseur généralement uniforme, le technicien peut compter le nombre de cellules, de constituants solides, etc, dans une aire donnée de l'échantillon et ce comptage est révélateur du contenu de l'échantillon par unité de volume de celui-ci. Le volume de fluide présent confiné en dessous d'une aire donnée de la lamelle de recouvrement dépend de plusieurs variables, parmi lesquelles figurent la dimension de la goutte de liquide appliquée sur la lame, la viscosité du liquide, la force appliquée lors de la pression de la lamelle de recouvrement contre la lame et la planéité des deux éléments dans leur relation de mise en regard.
La distribution de particules solides dans l'échantillon, en particulier de particules de dimension supérieure, peut être modifiée par l'action de compression, et un glissement peut se produire entre la lamelle de recouvrement et la lame, en modifiant ainsi éventuellement défavorablement la précision de l'examen. Etant donné que l'épaisseur de l'échantillon dépend de la quantité d'échantillon placée sur la lame, une erreur allant jusqu'à 50-200% peut être faite.
Les lames de montage par mouillage du type susmentionné sont généralement faites de verre et normalement on peut examiner un seul échantillon par la combinaison d'une lame et d'une lamelle de recouvrement. De
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même, une dose relativement importante de dextérité, de manipulation et d'habileté est nécessaire pour appliquer l'échantillon sur la lame, placer la lamelle de recouvrement sur celle-ci et manipuler la lame préparée jusqu'à ce que l'on ait terminé l'examen. Si une quantité trop grande de l'échantillon est placée sur la lame, elle peut être chassée de l'espace entre la lame et la lamelle de recouvrement lorsqu'on les réunit. Un enlèvement de l'excès d'échantillon sans perturber physiquement la position des deux éléments requiert une certaine habileté.
De plus, l'emprisonnement d'air entre la lame et la lamelle de recouvrement peut former des bulles indésirables qui entravent la précision de l'examen. Un autre inconvénient des lames de montage par mouillage usuelles est l'impossibilité générale d'appliquer plus d'un échantillon par lame. La souillure due au mélange mutuel d'échantillons est inévitable dans le cas où l'étalement des échantillons en dessous de la lamelle de recouvrement est non contrôlé. La lamelle de recouvrement sert également à protéger l'échantillon de toute souillure par le technicien, l'objectif du microscope et l'environnement.
Les résultats de toute analyse effectuée par un technicien dépendent nécessairement de l'habileté et de l'expérience de celui-ci. Pour obtenir des résultats cohérents, uniformes et reproductibles, il est important que les dimensions d'échantillon pour un liquide particulier puissent être contrôlées par la quantité d'échantillon analysée et par la profondeur de la chambre capillaire pour une précision optimale.
Des recherches ont été effectuées pour réali-
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ser des porte-échantillons liquides unitaires qui surmontent les inconvénients de la lame en deux parties susmentionnée. Deux exemples de ce type de la technique antérieure sont le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3. 961.346 de White et le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3. 777.283 de Elkins. Les deux réalisations n'ont pas donné complète satisfaction pour ce qui est de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus. Dans le dispositif du brevet n 3. 961. 346 de White, les deux surfaces formant la chambre capillaire ne sont pas parallèles, conduisant ainsi à une variation de la densité de la matière particulaire, suivant la position latérale dans la chambre.
Pour résoudre le problème de l'emprisonnement de bulles d'air dans les chambres capillaires, les dispositif du brevet nO 3. 961. 346 de White et du brevet n 3. 777.283 de Elkins font tous deux utilisation de parois latérales incurvées de façon régulière pour empêcher les coins accentués éventuels où des bulles pourraient se rassembler. Toutefois, étant donné que les deux systèmes sont des systèmes fermés, lorsque l'on introduit l'échantillon dans la chambre, des bulles d'air indésirables, qui sont difficiles à éliminer, se forment souvent.
Les dispositifs du brevet 3.961. 346 de White et du brevet 3.777. 283 de Elkins sont des dispositifs en matière plastique moulés d'une pièce sans aucune possibilité d'ajustement de l'épaisseur de la chambre capillaire, c'est-à-dire de l'espacement entre la lame et la lamelle de recouvrement. Les chambres capillaires de ces lames peuvent être moulées d'une façon appropriée avec un espacement de 0, 127 mm à environ 0,381 mm, et il ne
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s'est pas révélé pratique de mouler directement une lame comportant un espacement plus petit, même si une chambre d'échantillonnage plus mince pouvait de temps à autre être souhaitable.
L'enlèvement de l'excès d'échantillon reste un problème aussi bien dans le cas du dispositif du brevet 3. 961. 346 de White que dans le cas du dispositif du brevet 3.777. 283 de Elkins puisqu'ils requièrent tous deux une manipulation et/ou un essuyage de l'excès par le technicien.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 2.039. 219 de Hausser décrit une lame d'examen de montage par mouillage façonnée dans un élément de base, qui est entourée de canaux de débordement. Toutefois, la lamelle de recouvrement de Hausser ne comporte pas de moyens d'interconnexion positifs à l'élément de base et, par conséquent, le positionnement relatif et exact de la lamelle de recouvrement par rapport à la surface de la lame est difficile à maintenir pendant le chargement de la chambre d'examen.
La présente invention permet d'écouler librement l'excédent d'échantillon hors de la chambre capillaire dans un creux sur la lame tout en évitant les problèmes propres à la lame de Hausser.
D'une manière générale, la présente invention est relative à une lame de laboratoire transparente qui peut être représentée comme étant un système ouvert dans lequel la chambre d'échantillonnage capillaire est ouverte sur la totalité des côtés et où les deux surfaces de la chambre sont parallèles, ce qui facilite ainsi un comptage précis de la substance intéressante se trouvant
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dans le liquide que l'on examine.
L'invention prévoit un appareil du type à lame transparente universelle multiple comportant des surfaces de lame et de lamelle de recouvrement parallèles qui peuvent être espacées de façon précise par des distances variables en fonction des nécessités pour tenir compte des liquides de viscosité différente, tout en évitant ainsi le problème de formation de bulles des lames connues.
Un élément de base comprend une pluralité de plates-formes comportant des surfaces planes qui réalisent la fonction de la lame de la combinaison antérieure lame et lamelle de recouvrement formée de deux pièces.
Une rainure en forme de V en pente partant de la surface de plate-forme orientée vers l'extérieur permet d'introduire l'échantillon liquide dans la chambre, dont un côté est constitué par la surface de la plate-forme. Une lamelle de recouvrement à éléments multiples est adaptée pour se fixer de façon amovible à l'élément de base et pour procurer un espacement précis tel que désiré entre la face inférieure de chaque élément de lamelle de recouvrement et la face de plate-forme correspondante.
Un espace ouvert est formé entre des parties de la lamelle de recouvrement et les côtés de la plate-forme qui portent la surface de plate-forme au-dessus de la paroi de fond de l'élément de base de manière à ce que chaque lame transparente soit un système ouvert où il est très peu probable que des bulles puissent se former dans la chambre capillaire lorsque l'échantillon est introduit dans celle-ci.
Les moyens de fixation libérables entre les éléments de base et de lamelle de recouvrement sont de
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préférence constitués par des éléments de raccordement male et femelle du type tenon et douille de manière à ce qu'avec de légères modifications de hauteur ou d'épaisseur apportées à l'un des éléments, l'espacement de la chambre puisse être rendu plus grand ou plus petit suivant les nécessités pour le liquide particulier que l'on examine.
La présente invention se distingue des documents de la technique antérieure les plus proches parce qu'elle permet d'éviter le problème d'emprisonnement des bulles d'air puisque les quatre côtés des plates-formes de l'élément de base sont tous ouverts pour permettre le dégagement d'air éventuel. Les chambres capillaires de la présente invention sont essentiellement caractérisées par ce manque de parois latérales. De même, les platesformes surélevées de l'élément de base créent des creux oÙ l'excès d'échantillon est libre de s'écouler. Les surfaces supérieure et inférieure des chambres capillaires sont parallèles l'une à l'autre en conférant ainsi une densité uniforme pour un examen précis.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue explosée d'une forme de réalisation des éléments de base et de lamelle de recouvrement de la lame transparente de la présente invention.
La figure 2 est une vue en plan de la lame de la figure 1, une partie de la lamelle de recouvrement ayant été enlevée.
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La figure 3 est une vue de dessous de la lamelle de recouvrement suivant la figure 1.
La figure 4 est une vue en coupe agrandie prise suivant eslignes4-4 de la figure 2.
La figure 5 est une vue en plan d'une seconde forme de réalisation des éléments de base et de lamelle de recouvrement réunis par des moyens d'articulation.
La figure 6 est une vue en élévation d'extrémité de la forme de réalisation de la figure 5.
La figure 7 est une vue en perspective d'une troisième forme de réalisation des éléments de base et de lamelle de recouvrement assemblés, comprenant la lame transparente de la présente invention.
La figure 8 est une vue explosée de la troisième forme de réalisation de lame transparente de la figure 7.
Les figures 9 à 11 sont des vues en coupe transversale de la lame transparente assemblée, prises respectivement suivant les lignes 9-9, 10-10 et 11-11 de la figure 7.
Si l'on se réfère à présent aux dessins annexés, la figure 1 représente un élément de recouvrement 11 agencé au-dessus d'un élément de base 12 en vue d'un engagement amovible avec ce dernier. L'élément de recouvrement 11 comprend une pluralité de lamelles de recouvrement 13 qui sont très minces, de l'ordre de 0,1 mm à 0,25 mm. Comme indiqué sur la figure, les lamelle de recouvrement 13 sont espacées latéralement le long de l'élément de recouvrement 11, séparés par des éléments de support 14 qui sont sensiblement plus épais que les lamellesde recouvrement et espacés de la surface inférieu-
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re des lamelles de recouvrement par des parois latérales 17.
Les lamelles de recouvrement 13 sont positionnées sur des côtés opposés du couvercle 11, séparées par des nervures 15 qui sont relativement étroites mais qui ont d'une manière caractéristique. la même épaisseur que les éléments de support 14. Des tenons 16 s'étendent vers le bas à partir des éléments de support et forment une partie des moyens d'interconnexion du couvercle Il avec l'élément de base 12.
L'élément de base 12 comprend une paroi de fond 21 comportant une face supérieure 22 et des organes de douille 23 faisant saillie vers le haut de la surface 22. Les douilles 23 comportent des trous 24 qui sont adaptés pour recevoir les tenons 16, les éléments de support 14 reposant sur les surfaces d'appui supérieures 25 des organes de douille. Les dimensions extérieures de la paroi de fond 21 sont définies par un bord 26 qui entoure complètement la paroi de fond et qui sert d'élément de renforcement à l'élément de base 12. L'élément de base 12 comprend également une série ou pluralité de surfaces ou lames de plate-forme 27 espacées au-dessus de la surface supérieure 22 de la paroi de fond au moyen de parois verticales 31,32 et 33.
Une surface de réception de liquide 34 communique avec la lame 27, cette surface de réception de liquide étant en forme de triangle et en pente en partant de la lame, ainsi que cela est clairement représenté sur les figures 1 et 4. Chaque surface de réception de liquide 34 est délimitée par des parois 35 et 36 qui, en même temps qu'avec la surface de réception de liquide 34, délimitent la rainure ou le passage 37 de réception de liquide. On notera que les extré-
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mités intérieures des parois 35 et 36 ne se rencontrent pas étant donné que les surfaces 27 et 34 passent par un passage étroit 37 (figure 2).
Lorsque l'on doit utiliser la lame de laboratoire de la présente invention, l'élément de recouvrement 11 est fixé à la base 12, les tenons 16 s'engageant à friction dans les trous 24 des organes de douille 23, les surfaces de support 14 se trouvant sur le rebord 25 des douilles. Dans cette position, la partie inférieure des lamelles de recouvrement 13 est espacée au-dessus des lames 27 d'une distance prédéterminée. Cet espacement est de préférence de l'ordre de 0,0254 mm à 0, 1 mm, mais la structure n'est pas limitée à cette valeur. Cet espacement constitue une chambre d'échantillonnage capillaire dans laquelle le liquide à examiner est retenu entre la lamelle de recouvrement et la surface de plateforme par l'action capillaire du fluide en question. C'est ainsi que l'espacement peut être celui qui s'avère approprié pour un liquide particulier quelconque.
Les éléments de base et de lamelle de recouvrement sont agencés de manière à ce que la distance 41 (figure 2) entre des lames adjacentes soit supérieure à la largeur des éléments de support 14 et de l'organe de recouvrement et de manière en ce que l'espacement 42 entre des lames opposées soit supérieur à la largeur des nervures 15.
Avec cet agencement, on voit aisément que la lame de laboratoire de la présente invention est un système ouvert de sorte que tous les côtés de la lame communique avec l'environnement extérieur et qu'il n'y a aucune possibilité que de l'air soit emprisonné dans la chambre capillaire lorsque du liquide y est introduit.
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Comme on y a fait allusion ci-dessus, étant donné que les liquides à examiner diffèrent sensiblement par leur viscosité, il est souvent souhaitable d'utiliser des lames de laboratoire dans lesquelles les chambres capillaires ne sont pas toutes du même espacement. Au moyen de la structure de la présente invention, il est possible d'obtenir des lames qui conviennent à des liquides spécifiques sans aucune modification à apporter aux principes de l'invention.
Un moyen de prévoir un espacement de chambre capillaire différent est d'augmenter ou de diminuer la hauteur des organes de douille 23. D'ares la figure 4, on voit qu'une augmentation de la hauteur de l'organe de douille 23, sans apporter aucune modification à l'élément de recouvrement 11, élévera l'espacement entre la lamelle de recouvrement 13 et la lame 27 pour faire face à un liquide de viscosité plus élevée.
Inversement, un organe de douille raccourci 23 raccourcira la chambre capillaire pour des liquides de plus faible viscosité. Ou bien, l'épaisseur de la surface de support 14 peut être élevée ou diminuée avec le même effet.
On notera que seulement l'un des deux éléments, à savoir l'élément de base ou l'élément de recouvrement, doit comprendre des organes de dimensions différentes pour modifier l'épaisseur de la chambre capillaire. L'autre élément peut être standard pour toutes les applications d'examen. Un autre moyen permettant d'obtenir un espacement de chambre capillaire différent est de rendre les trous 24 borgnes et de faire varier la longueur des tenons 16. Dans ce cas, le fait d'allonger les tenons élèverait l'espacement de la chambre et les éléments de support 14 ne seraient plus nécessairement sur les extré-
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mités supérieures des douilles 23.
Un moyen d'interconnexion simple, à savoir une combinaison tenon et douille, est représenté et décrit. Toutefois, on pourrait utiliser un grand nombre d'autres moyens d'interconnexion pour atteindre la fixation libérable désirée entre les deux éléments, en même temps qu'une flexibilité quant à l'espacement des chambres capillaires.
Suivant des techniques d'examen microscopique connues, la lame de laboratoire de la présente invention permet à la fois une faible puissance avec un facteur de grossissement d'environ 10 et une puissance élevée avec un grossissement de 45 à 55. Il est également possible d'utiliser la lame de la présente invention pour une immersion dans de l'huile de manière à ce que le facteur de grossissement puisse être élevé jusqu'à 100. Ainsi que cela est bien connu, la lamelle de recouvrement protège l'objectif du microscope de toute souillure par contact avec le liquide que l'on examine. De la même manière qu'elle constitue une protection pour le microscope et le liquide, elle peut supporter une goutte d'huile dans laquelle l'objectif peut être placé pour un grossissement accru sans souiller l'objectif ou le liquide que l'on examine.
Grace au fait que la lamelle de recouvrement de cette lame de laboratoire peut être très mince, ses caractéristiques optiques sont excellentes et généralement meilleures que celles des lames moulées d'une seule pièce disponibles antérieurement.
Lorsque l'on doit utiliser la lame de laboratoire de la présente invention pour un examen de liquides, et lorsque les éléments de base et de recouvrement ont
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été fixés ensemble, on peut voir que le bord extérieur 42 de la lame de recouvrement se prolonge légèrement audessus de la portion étroite de surface de réception de liquide 34 où elle communique par l'intermédiaire du passage 37 avec la surface de lame 27.
On notera que la surface de réception de liquide peut avoir différentes formes mais est de préférence triangulaire de telle sorte que son sommet le plus intérieur 34aserve ce locali- seur pour une extrémité de pipette ; la surface de réception de liquide 34 communique avec la lame 27 et est fa- çonnée de manière à faciliter la migration du liquide dans la chambre d'échantillonnage par action capillaire.
En se référant à la figure 2, la lame doit être inclinée vers une position quelque peu verticale de manière à ce que les aires de réception de liquide sur un côté s'ouvrent vers le haut. Une goutte de liquide placée dans une aire de réception de liquide passera par action capillaire dans la chambre capillaire en dessous de la lamelle de recouvrement 13 et au-dessus de la surface de lame 27 et l'air qui se trouve normalement entre ces deux surfaces peut s'échapper de celles-ci dans une direction quelconque entre ces surfaces.
On peut placer plusieurs échantillons différents dans la lame de laboratoire, a raison de un échantillon dans chacune des aires numérotées de manière à ce qu'on puisse en examiner plusieurs sur une seule lame de laboratoire. Après avoir réalisé l'examen des liquides dans les chambres d'échantillonnage, on peut se débarrasser de la lame. A des fins de repérage, les numéors peuvent être indiqués sur la face inférieure de la surface de réception de liquide 34, mais cette convenan-
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ce n'est pas nécessaire. Bien que les utilisateurs considèrent normalement qu'il est souhaitable d'utiliser l'agencement à lame multiple, il est possible que certains d'entre eux souhaiteraient utiliser une configuration de lame simple ou éventuellement une configuration de lame double.
La présente invention n'est pas limitée à un nombre particulier quelconque de lames.
On notera que la chambre capillaire peut être réalisée avec un espacement désiré quelconque entre la lame et la lamelle de recouvrement et qu'elle n'est pas limitée par le procédé de moulage comme cela est le cas pour certains des dispositifs de la technique antérieure.
En fabriquant séparément la lame et la lamelle de recouvrement, l'espacement de la chambre capillaire peut être rendu sensiblement plus mince que ceux de la technique antérieure, en permettant ainsi d'examiner une seule couche d'échantillon. Cette structure accroît la précision de l'examen réalisé. Lorsque l'on place le liquide dans une chambre, l'excès de liquide peut être séparé d'une manière appropriée en inclinant la lame et en laissant tomber cet excès. Le liquide dans la chambre capillaire sera retenu dans celle-ci par action capillaire.
La matière utilisée pour les deux éléments de la lame de la présente invention est de préférence une matière plastique, optiquement transparente, présentant le degré désiré de mouillabilité et qui peut être moulée par injection d'une façon appropriée. Des exemples de matières plastiques qui se révèlent intéressantes à ce propos sont les compositions d'ester de cellulose, telles que l'acétate de cellulose et l'acétobutyrate de cellulose. Un certain nombre d'autres matières plastiques
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pourraient également se révéler intéressantes.
Si l'on se réfère à présent aux figures 5 et 6, les éléments de base 120 et de recouvrement 110 pourraient être moulés sous la forme d'une seule pièce avec une articulation en matière plastique 140 entre elles. De cette manière, les éléments ne se sépareraient jamais l'un de l'autre et l'élément de recouvrement 110 pourrait aisément être replié sur l'élément de base 120 de telle sorte que les tenons 150 engagent les organes de douille 145.
Bien que des articulations formées de simples bandes de matière plastique pourraient être fixées le long des grands ou des petits côtés de la lame et de la lamelle de recouvrement, pour une question de précision de fabrication il est actuellement préférable de placer les articulations 140 le long des grands bords afin de réduire les coûts d'usinage.
La forme de réalisation des figures 5 et 6 s'avère particulièrement intéressante dans une application de la présente invention où l'on dispose des échantillons sur la surface de lame 127 et la la la mellee recouvrement articulée 110 est attachée. Cette application est d'un intérêt particulier dans certains cas, tels que ceux qui se présentent dans le domaine de la bactériologie (c'est-à-dire dans des essais de décèlement de gonorrhée) où une série de taches ou colorations doivent être appliquées à un échantillon avant l'examen microscopique.
Des lignes de marquage ou repères pour indiquer différents domaines d'examen pourraient être incorporés dans la fabrication de l'élément de recouvrement ou de base. Une partie de la lame pourrait être réalisée
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en une matière plastique dépolie pour l'application d'indications à des fins d'identification.
Dans la troisième forme de réalisation de la présente invention, représentée par les figures 7 à 11, les aires d'examen définies par la série de surfaces de lame et de lamelles de recouvrement correspondantes, sont chacunes essentiellement de la même étendue que la largeur W de la lame transparente. Cela revient à dire que chaque aire d'examen est plus de deux fois plus grande, en superficie, que les première et seconde formes de réalisation décrites jusqu'à présent par les figures 1 à 6, même si la largeur globale de la lame transparente de la troisième forme de réalisation des figures 7 à 11, est la même que celle des formes de réalisation des figures 1 à 6.
L'aire d'examen agrandie s'avère particulièrement appropriée dans l'examen d'échantillons requérant des aires d'examen plus grandes telles que des parasites dans des échantillons de sel et des anticorps monoclonaux dans du plasma sanguin.
D'une manière plus spécifique, la lame de la forme de réalisation des figures 7 à 11 est représentée d'une manière générale par la référence numérique 200.
L'élément de recouvrement est représenté par la référence numérique 202 et l'élément de base par la référence 204.
L'élément de recouvrement comprend une série de lamelles de recouvrement 208, chacune d'entre elles ayant une surface inférieure 209 agencée en relation de mise en regard espacée, vis-à-vis d'une série de surfaces de lame 210 dans l'élément de base 204 lorsque les éléments de recouvrement et de base 202,204 sont réunis
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par des premier et second et moyens d'interconnexion complémentaires 212, 214 formés d'ergots (ou de tenons) et de douilles.
Les moyens d'interconnexion d'ergot et de douille 212,214 relient ou fixent de façon amovible les éléments de recouvrement et de base 202, 204. Dans la position d'interconnexion (c'est-à-dire la position d'assemblage total représentée par les figures 7 et 9 à 11), les lamelles de recouvrement 209 sont espacées d'une distance préalablement déterminée 215 des surfaces de lame 210, l'espacement 215 entre la surface de lame 210 et la surface de lamelle de recouvrement 209 (de préférence d'environ 0,0254 mm à 0,1 mm) étant réalisé de manière reproductible en déterminant préalablement les dimensions de l'épaisseur des surfaces de support 216 qui séparent les lamelles de recouvrement 208, et/ou la hauteur des douilles 214.
C'est ainsi que lorsque les surfaces de support 216 sont en contact avec le rebord d'extrémité supérieure 223 des douilles 214 (les tenons ou ergots 212 s'engageant à friction dans les trous 219 des douilles 214, comme décrit en se référant à la forme de réalisation des figures 1 à 5), l'espacement 215 est préalablement déterminé dans des limites très étroites. Lorsque l'on modifie soit la hauteur des douilles soit l'épaisseur de la surface de support 216, l'espacement 215 sera modifié.
Chaque surface de lame 210 présente une surface de réception de liquide 222 façonnée de la même manière que la surface décrite en se référant aux figures 1 à 5. Les surfaces de support 216 sont façonnées sur des côtés opposés de lamelles de recouvrement 208 et
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s'étendent en dessous de la surface inférieure de lamelle de recouvrement 209 (voir figure 11).
L'élément de recouvrement 202 ne comporte pas de nervure comme sur les figures 1 à 5, puisque les lamelles de recouvrement 208 s'étendent entièrement d'un côté à l'autre de l'élément de recouvrement 202 et avec les surfaces de lame 210 (qui s'étendent également entièrement d'un côté à l'autre de l'élément de base 204, à l'exception de l'aire de réception de liquide 222) définissent une aire d'examen de plus de deux fois la dimension de l'aire d'examen de la forme de réalisation des figures 1 à 5.
On notera que dans la troisième forme de réalisation de la présente invention, la chambre d'examen est ouverte sur la totalité des côtés, comme dans la forme de réalisation des figures 1 à 5, de sorte que 11excès de liquide déposé dans une chambre d'examen peut s*écou- ler dans des canaux latéraux 224. Cette troisième forme de réalisation est donc un système ouvert comme celui des figures 1 à 5. Toutefois, dans la forme de réalisation des figures 1 à 5, le liquide de débordement peut s'écouler non seulement dans des canaux latéraux, mais également dans un canal d'extrémité, défini par les parois verticales 33.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées ses sortir du cadre du présent brevet.
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PATENT OF INVENTION formed by
V-TECH, INC. for: "Blade for microscopic examination"
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"Blade for microscopic examination" The present invention relates generally to the examination of liquid samples and, more particularly, to an improved transparent slide or plate intended to receive and retain a thin film of '' a sample before and during an optical examination.
A common way to prepare liquid samples for microscopic examination is to place a small amount of the liquid on a transparent, flat slide or plate and then place a thin, transparent, flat cover strip on the sample. The cover strip exerts pressure on the plate and spreads the liquid into a thin film in the space between the two elements. Then, the liquid is retained in the space between the two elements by capillary action, that is to say by the attraction of the molecules of liquid to each other and to those of the solid materials forming the blade and the coverslip. of recovery.
It is the space formed between the two elements in which the samples are retained which is called hereinafter the capillary chamber. The slide thus prepared with the sample is then placed on a microscope stage and is examined microscopically through the transparent covering slide.
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An object for which a sample thus prepared is examined is to allow a quantitative microscopic analysis of the particulate matter in the liquid.
The fluids that are particularly examined by these processes are urine, blood, spinal fluid, sputum and cell cultures. When the sample has been spread in a film of generally uniform thickness, the technician can count the number of cells, solid constituents, etc., in a given area of the sample and this count is indicative of the content of the sample per unit volume of it. The volume of fluid present confined below a given area of the cover strip depends on several variables, among which are the size of the drop of liquid applied to the blade, the viscosity of the liquid, the force applied during pressure of the cover strip against the blade and the flatness of the two elements in their facing relationship.
The distribution of solid particles in the sample, in particular of particles of larger dimension, can be modified by the compression action, and a slip can occur between the covering lamella and the blade, thus possibly adversely modifying the precision. of the exam. Since the thickness of the sample depends on the amount of sample placed on the slide, an error of up to 50-200% can be made.
Wetting mounting blades of the above type are generally made of glass and normally a single sample can be examined by the combination of a blade and a cover slip. Of
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even, a relatively large dose of dexterity, handling and skill is required to apply the sample to the slide, place the cover slip on it and manipulate the prepared slide until you are done the exam. If too much of the sample is placed on the slide, it can be pushed out of the space between the slide and the coverslip when brought together. Removing excess sample without physically disturbing the position of the two elements requires skill.
In addition, trapping air between the blade and the coverslip can form unwanted bubbles that hinder the accuracy of the examination. Another disadvantage of conventional wetting mounting blades is the general inability to apply more than one sample per blade. Soiling due to the mutual mixing of samples is inevitable in the event that the spreading of the samples below the cover strip is uncontrolled. The cover glass also serves to protect the sample from contamination by the technician, the microscope objective and the environment.
The results of any analysis carried out by a technician necessarily depend on his skill and experience. To obtain consistent, uniform and reproducible results, it is important that the sample dimensions for a particular liquid can be controlled by the amount of sample analyzed and by the depth of the capillary chamber for optimal accuracy.
Research has been carried out to
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serve as unitary liquid sample holders which overcome the drawbacks of the aforementioned two-part slide. Two such examples of the prior art are White Patent No. 3,961,346 to White and United States Patent No. 3,777,283 to Elkins. The two embodiments have not been completely satisfactory in terms of solving the problems mentioned above. In the device of patent 3,961,346 to White, the two surfaces forming the capillary chamber are not parallel, thus leading to a variation in the density of the particulate matter, depending on the lateral position in the chamber.
To solve the problem of trapping air bubbles in the capillary chambers, the devices of patent No. 3,961,346 to White and of patent No. 3,777,283 to Elkins both make use of regularly curved side walls. to prevent possible accentuated corners where bubbles could collect. However, since both systems are closed systems, when the sample is introduced into the chamber, unwanted air bubbles, which are difficult to remove, often form.
The features of the patent 3.961. 346 of White and of patent 3,777. 283 of Elkins are plastic devices molded in one piece without any possibility of adjusting the thickness of the capillary chamber, that is to say the spacing between the blade and the cover strip. The capillary chambers of these blades can be appropriately molded with a spacing of 0, 127 mm to about 0.381 mm, and it does not
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has not been found practical to directly mold a slide with smaller spacing, although a thinner sampling chamber may occasionally be desirable.
Removal of excess sample remains a problem both in the case of the device of patent 3,961,346 to White and in the case of the device of patent 3,777. 283 from Elkins since they both require manipulation and / or wiping of excess by the technician.
U.S. Patent No. 2,039. 219 de Hausser describes a wetting mounting examination blade formed in a base member, which is surrounded by overflow channels. However, the Hausser's cover strip does not have positive interconnection means to the base element and, therefore, the relative and exact positioning of the cover strip relative to the surface of the blade is difficult to maintain. while loading the examination chamber.
The present invention allows the excess sample to flow freely out of the capillary chamber into a recess on the slide while avoiding the problems specific to the Hausser slide.
In general, the present invention relates to a transparent laboratory slide which can be represented as an open system in which the capillary sampling chamber is open on all the sides and where the two surfaces of the chamber are parallel, which facilitates precise counting of the interesting substance found
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in the liquid being examined.
The invention provides an apparatus of the multiple universal transparent blade type comprising parallel blade and coverslip surfaces which can be precisely spaced by varying distances as necessary to take account of liquids of different viscosity, while thus avoiding the problem of bubble formation of the known blades.
A basic element comprises a plurality of platforms having flat surfaces which perform the function of the blade of the anterior combination of blade and two-piece cover strip.
A sloping V-shaped groove from the outwardly facing platform surface allows the liquid sample to be introduced into the chamber, one side of which is the surface of the platform. A multi-element cover strip is adapted to removably attach to the base member and to provide precise spacing as desired between the underside of each cover strip member and the corresponding platform face.
An open space is formed between parts of the cover strip and the sides of the platform which carry the platform surface above the bottom wall of the base member so that each blade transparent is an open system where it is very unlikely that bubbles can form in the capillary chamber when the sample is introduced into it.
The releasable fixing means between the base elements and the cover strip are of
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preferably made up of male and female connection elements of the tenon and socket type so that with slight changes in height or thickness made to one of the elements, the spacing of the chamber can be made greater or smaller as necessary for the particular liquid being examined.
The present invention differs from the closest prior art documents because it avoids the problem of trapping air bubbles since the four sides of the platforms of the base element are all open for allow possible air release. The capillary chambers of the present invention are essentially characterized by this lack of side walls. Likewise, the raised platforms of the base element create hollows where the excess sample is free to drain. The upper and lower surfaces of the capillary chambers are parallel to each other, thus providing a uniform density for precise examination.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description below, given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which:
Figure 1 is an exploded view of an embodiment of the base elements and cover strip of the transparent blade of the present invention.
Figure 2 is a plan view of the blade of Figure 1, a portion of the cover strip having been removed.
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FIG. 3 is a bottom view of the covering strip according to FIG. 1.
Figure 4 is an enlarged sectional view taken along eslignes4-4 of Figure 2.
Figure 5 is a plan view of a second embodiment of the base elements and cover strip joined by hinge means.
FIG. 6 is an end elevation view of the embodiment of FIG. 5.
Figure 7 is a perspective view of a third embodiment of the assembled base elements and cover strip, comprising the transparent blade of the present invention.
FIG. 8 is an exploded view of the third embodiment of the transparent blade of FIG. 7.
Figures 9 to 11 are cross-sectional views of the assembled transparent strip, taken respectively along lines 9-9, 10-10 and 11-11 of Figure 7.
Referring now to the accompanying drawings, Figure 1 shows a cover member 11 arranged above a base member 12 for a removable engagement with the latter. The covering element 11 comprises a plurality of covering strips 13 which are very thin, of the order of 0.1 mm to 0.25 mm. As shown in the figure, the cover strips 13 are laterally spaced along the cover member 11, separated by support members 14 which are substantially thicker than the cover strips and spaced from the bottom surface.
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re coverslips by side walls 17.
The cover plates 13 are positioned on opposite sides of the cover 11, separated by ribs 15 which are relatively narrow but which have a characteristic. the same thickness as the support elements 14. Tenons 16 extend downward from the support elements and form part of the means of interconnection of the cover II with the base element 12.
The base element 12 comprises a bottom wall 21 comprising an upper face 22 and socket members 23 projecting upwards from the surface 22. The sockets 23 have holes 24 which are adapted to receive the pins 16, the support elements 14 resting on the upper bearing surfaces 25 of the socket members. The external dimensions of the bottom wall 21 are defined by an edge 26 which completely surrounds the bottom wall and which serves as a reinforcement element for the base element 12. The base element 12 also comprises a series or plurality platform surfaces or blades 27 spaced above the upper surface 22 of the bottom wall by means of vertical walls 31, 32 and 33.
A liquid receiving surface 34 communicates with the blade 27, this liquid receiving surface being in the shape of a triangle and sloping from the blade, as is clearly shown in FIGS. 1 and 4. Each reception surface of liquid 34 is delimited by walls 35 and 36 which, at the same time as with the liquid receiving surface 34, delimit the groove or the passage 37 for receiving liquid. Note that the extremes
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interior mites of the walls 35 and 36 do not meet since the surfaces 27 and 34 pass through a narrow passage 37 (FIG. 2).
When the laboratory slide of the present invention is to be used, the covering element 11 is fixed to the base 12, the pins 16 engaging in friction in the holes 24 of the socket members 23, the support surfaces 14 located on the edge 25 of the sockets. In this position, the lower part of the cover strips 13 is spaced above the blades 27 by a predetermined distance. This spacing is preferably of the order of 0.0254 mm to 0.1 mm, but the structure is not limited to this value. This spacing constitutes a capillary sampling chamber in which the liquid to be examined is retained between the cover strip and the platform surface by the capillary action of the fluid in question. This is how the spacing can be whatever is appropriate for any particular liquid.
The base and cover strip elements are arranged so that the distance 41 (FIG. 2) between adjacent blades is greater than the width of the support elements 14 and of the cover member and so that the spacing 42 between opposite blades is greater than the width of the ribs 15.
With this arrangement, it is readily seen that the laboratory slide of the present invention is an open system so that all sides of the slide communicate with the outside environment and that there is no possibility but air either trapped in the capillary chamber when liquid is introduced into it.
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As alluded to above, since the liquids to be examined differ significantly in viscosity, it is often desirable to use laboratory slides in which the capillary chambers are not all of the same spacing. By means of the structure of the present invention, it is possible to obtain blades which are suitable for specific liquids without any modification to be made to the principles of the invention.
One way to provide a different capillary chamber spacing is to increase or decrease the height of the socket members 23. From FIG. 4, it can be seen that an increase in the height of the socket member 23, without make no modification to the covering element 11, will increase the spacing between the covering strip 13 and the blade 27 to face a liquid of higher viscosity.
Conversely, a shortened sleeve member 23 will shorten the capillary chamber for liquids of lower viscosity. Or, the thickness of the support surface 14 can be increased or decreased with the same effect.
It will be noted that only one of the two elements, namely the base element or the covering element, must include members of different dimensions to modify the thickness of the capillary chamber. The other element can be standard for all exam applications. Another way of obtaining a different capillary chamber spacing is to make the holes 24 blind and to vary the length of the tenons 16. In this case, lengthening the tenons would increase the spacing of the chamber and the support elements 14 would no longer necessarily be on the ends
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upper sockets 23.
A simple interconnection means, namely a stud and socket combination, is shown and described. However, a large number of other interconnection means could be used to achieve the desired releasable attachment between the two elements, along with flexibility in the spacing of the capillary chambers.
According to known microscopic examination techniques, the laboratory slide of the present invention allows both a low power with a magnification factor of about 10 and a high power with a magnification of 45 to 55. It is also possible to use the slide of the present invention for oil immersion so that the magnification factor can be raised up to 100. As is well known, the cover slip protects the microscope objective any contamination by contact with the liquid being examined. In the same way that it constitutes a protection for the microscope and the liquid, it can support a drop of oil in which the objective can be placed for an increased magnification without soiling the objective or the liquid under examination .
Thanks to the fact that the cover strip of this laboratory slide can be very thin, its optical characteristics are excellent and generally better than those of molded single-piece slides previously available.
When the laboratory slide of the present invention is to be used for examination of liquids, and when the base and cover elements have
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been fixed together, it can be seen that the outer edge 42 of the covering blade extends slightly above the narrow portion of liquid reception surface 34 where it communicates via the passage 37 with the blade surface 27.
It will be noted that the liquid receiving surface can have different shapes but is preferably triangular so that its innermost top 34 stores this locator for one end of the pipette; the liquid receiving surface 34 communicates with the blade 27 and is shaped so as to facilitate the migration of the liquid into the sampling chamber by capillary action.
Referring to Figure 2, the blade should be tilted to a somewhat vertical position so that the liquid receiving areas on one side open up. A drop of liquid placed in a liquid receiving area will pass by capillary action into the capillary chamber below the cover strip 13 and above the blade surface 27 and the air which is normally found between these two surfaces. can escape from them in any direction between these surfaces.
Several different samples can be placed in the laboratory slide, one sample in each of the numbered areas so that several can be examined on a single laboratory slide. After carrying out the examination of the liquids in the sampling chambers, we can get rid of the slide. For tracking purposes, the numbers may be indicated on the underside of the liquid receiving surface 34, but this convention
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it's not necessary. Although users normally consider it desirable to use the multiple blade arrangement, it is possible that some of them may wish to use a single blade configuration or possibly a double blade configuration.
The present invention is not limited to any particular number of blades.
It will be noted that the capillary chamber can be produced with any desired spacing between the blade and the cover strip and that it is not limited by the molding process as is the case for some of the devices of the prior art.
By fabricating the slide and cover slip separately, the spacing of the capillary chamber can be made significantly thinner than those of the prior art, thereby allowing a single sample layer to be examined. This structure increases the precision of the examination carried out. When placing the liquid in a chamber, the excess liquid can be removed in an appropriate manner by tilting the slide and dropping this excess. The liquid in the capillary chamber will be retained in it by capillary action.
The material used for the two elements of the blade of the present invention is preferably a plastic material, optically transparent, having the desired degree of wettability and which can be injection molded in an appropriate manner. Examples of plastics which are of interest in this connection are cellulose ester compositions, such as cellulose acetate and cellulose acetate butyrate. A number of other plastics
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could also be interesting.
Referring now to Figures 5 and 6, the base 120 and cover 110 could be molded as a single piece with a plastic joint 140 between them. In this way, the elements would never separate from each other and the covering element 110 could easily be folded over the base element 120 so that the pins 150 engage the socket members 145.
Although joints formed from simple strips of plastic material could be fixed along the long or short sides of the blade and the cover strip, for reasons of manufacturing precision it is currently preferable to place the joints 140 along large edges to reduce machining costs.
The embodiment of FIGS. 5 and 6 turns out to be particularly advantageous in an application of the present invention in which samples are placed on the blade surface 127 and there the articulated overlap 110 is attached. This application is of particular interest in certain cases, such as those which arise in the field of bacteriology (that is to say in tests for detecting gonorrhea) where a series of spots or stains must be applied. to a sample before microscopic examination.
Marking lines or marks to indicate different areas of examination could be incorporated in the manufacture of the cover or base element. Part of the blade could be made
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in frosted plastic for the application of indications for identification purposes.
In the third embodiment of the present invention, represented by FIGS. 7 to 11, the examination areas defined by the series of blade surfaces and corresponding covering strips are each essentially of the same extent as the width W of the transparent slide. This amounts to saying that each examination area is more than twice as large, in area, as the first and second embodiments described hitherto by FIGS. 1 to 6, even if the overall width of the transparent slide of the third embodiment of FIGS. 7 to 11, is the same as that of the embodiments of FIGS. 1 to 6.
The enlarged examination area is particularly suitable for examining samples requiring larger examination areas such as parasites in salt samples and monoclonal antibodies in blood plasma.
More specifically, the blade of the embodiment of Figures 7 to 11 is generally represented by the reference 200.
The covering element is represented by the reference numeral 202 and the basic element by the reference 204.
The covering element comprises a series of covering strips 208, each of them having a lower surface 209 arranged in spaced facing relation to a series of blade surfaces 210 in the basic element 204 when the covering and basic elements 202,204 are combined
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by first and second and complementary interconnection means 212, 214 formed of lugs (or studs) and sockets.
The lug and socket interconnection means 212, 214 connect or detachably fix the cover and base elements 202, 204. In the interconnection position (that is to say the total assembly position shown by FIGS. 7 and 9 to 11), the covering lamellae 209 are spaced by a predetermined distance 215 from the blade surfaces 210, the spacing 215 between the blade surface 210 and the surface of the covering lamella 209 (from preferably about 0.0254 mm to 0.1 mm) being produced in a reproducible manner by determining beforehand the dimensions of the thickness of the support surfaces 216 which separate the cover strips 208, and / or the height of the sockets 214.
Thus, when the support surfaces 216 are in contact with the upper end rim 223 of the sockets 214 (the pins or lugs 212 engaging in friction in the holes 219 of the sockets 214, as described with reference to the embodiment of FIGS. 1 to 5), the spacing 215 is determined beforehand within very narrow limits. When either the height of the bushings or the thickness of the support surface 216 is changed, the spacing 215 will be changed.
Each blade surface 210 has a liquid receiving surface 222 shaped in the same manner as the surface described with reference to FIGS. 1 to 5. The support surfaces 216 are shaped on opposite sides of cover strips 208 and
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extend below the lower surface of the cover strip 209 (see FIG. 11).
The covering element 202 does not have a rib as in FIGS. 1 to 5, since the covering strips 208 extend entirely from one side to the other of the covering element 202 and with the blade surfaces 210 (which also extend entirely from side to side of the base member 204, with the exception of the liquid receiving area 222) define an examination area of more than twice the dimension of the examination area of the embodiment of Figures 1 to 5.
Note that in the third embodiment of the present invention, the examination chamber is open on all sides, as in the embodiment of Figures 1 to 5, so that the excess liquid deposited in a chamber The examination can flow in lateral channels 224. This third embodiment is therefore an open system like that of FIGS. 1 to 5. However, in the embodiment of FIGS. 1 to 5, the overflow liquid can flow not only in lateral channels, but also in an end channel, defined by the vertical walls 33.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and that many modifications can be made thereto outside the scope of this patent.