FR2542009A1 - Novel rapid dissolution and sterilisation device and method using this device - Google Patents

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Abstract

The invention relates more specifically to a device enabling solid, gelosed or liquid media to be dissolved and sterilised in a very short time. It comprises a smooth-walled enclosure, of cylindrical or prismatic shape, provided at its lower part with a rotating platform bearing a heat-resistant glass container. It is equipped with a microwave generator having a variable power drive. The invention finds an application for the very rapid dissolution of bacteriological culture media and for their sterilisation.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif permettant la mise en solution et la stérilisation de milieux de culture bactériologiques solides,gélosés ou liquides. The present invention relates to a device for dissolving and sterilizing solid, agar or liquid bacteriological culture media.

Elle concerne plus particulièrement un dispositif du type four à micro-ondes,qui permet la dmssolution rapide de milieux de culture solides ou déshydratés,et leur stérilisation. It relates more particularly to a device of the microwave oven type, which allows rapid dissolution of solid or dehydrated culture media, and their sterilization.

A l'heure actuelle,ces opérations s'effectuent par mise au bain-marie ou par chauffage sur une flamme,et à l'autre clave pour la stérilisation. Il en résulte que la mise en solution s'effectue très lentement: trente minutes à une heure ou plus,parfois avec des surchauffes locales et surtout sans qu'il soit possible de garantir l'asepsie de leopéra- tion lors de transvasements, si ce n'est en opérant à proximité d'un bec Bunsen,ou de tout autre flamme.De telles opérations sont incommodes,et parfois dangereuses. Coest pourquoi il est apparu avantageux de concevoir un dispositif qui permettrait une redissolution très rapide,en général de quelques secondes,du milieux de culture et la stérilité de celui-ci en fin d'opération,sans faire intervenir le passage à l'autoclave
A cet égard,la solution technique,objet de la présente invention,répond aux impératifs énoncés ci-dessus. At present, these operations are carried out by placing in a water bath or by heating over a flame, and with the other clave for sterilization. As a result, the dissolution takes place very slowly: thirty minutes to an hour or more, sometimes with local overheating and above all without it being possible to guarantee the asepsis of the operation during transfers, if this operating only near a Bunsen burner, or any other flame. Such operations are inconvenient and sometimes dangerous. This is why it appeared advantageous to design a device which would allow a very rapid redissolution, generally of a few seconds, of the culture media and the sterility thereof at the end of the operation, without involving the passage in an autoclave.
In this regard, the technical solution, object of the present invention, meets the requirements set out above.

Spécifiquement,l'invention peut être caractérisée en ce qu'elle comprend une enceinte disposée verticalement, fermée à sa partie inférieure par une plaque de forme concaveDet comportant un générateur de micro-ondes amenant les rayonne mentis par la partie supérieureeun plateau tournant disposé dans la portion inférieure de leenceinteEet portant un réci- pient en verre résistant à la chaleur et transparent aux rayons micro-ondes,ainsi qu'un variateur de puissance disposé extérieurement-à l'enceinte.  Specifically, the invention can be characterized in that it comprises an enclosure arranged vertically, closed at its lower part by a plate of concave shape and comprising a microwave generator bringing the rays lying through the upper part, a turntable arranged in the lower portion of the enclosure E and carrying a glass container resistant to heat and transparent to microwave rays, as well as a power variator disposed outside the enclosure.

Dans le dispositif selon l'invention,l'enceinte disposée verticalement est de forme cylindrique ou prismatique. La hauteur est déterminée de façon à ce que les micro-ondes soient focalisés sur la base du récipient transparentOEn pratique,la hauteur de l'enceinte verticale sera un multiple entier de 2 ou 3 fois la longueur d 9 onde des rayons émis, soit une hauteur utile d'environ 30cm,et de préférence comprise entre 35 et 40cm. In the device according to the invention, the enclosure arranged vertically is of cylindrical or prismatic shape. The height is determined so that the microwaves are focused on the base of the transparent container. In practice, the height of the vertical enclosure will be an integer multiple of 2 or 3 times the wavelength of the emitted rays, i.e. useful height of about 30cm, and preferably between 35 and 40cm.

Pour des raisons de commodité ou de sécurité l'enceinte est contenue dans un boisage formant cage de Faraday herme- tique aux rayonnements générés. Il met ainsi l'operateur à l'abri d'une exposition fortuite à ces rayons. De préférence, ce bocage sera de forme parallèlépipédique et comportera une ouverture permettant d'y introduire le récipient en verre et son contenu,ou de le retirer en fin d'opération. For reasons of convenience or safety, the enclosure is contained in woodwork forming a Faraday cage hermetic to the radiation generated. It thus protects the operator from accidental exposure to these rays. Preferably, this bocage will be of parallelepipedal shape and will include an opening making it possible to introduce the glass container and its contents therein, or to remove it at the end of the operation.

La section ou la largeur de l'enceinte peut varier dans de larges proportions. Elle sera de préférence comprise entre 20 et 40cm,et en pratique de l'ordre de 30cm. The section or width of the enclosure can vary widely. It will preferably be between 20 and 40 cm, and in practice of the order of 30 cm.

Dans un mode d'exécution préféré,l'enceinte est de forme cylindrique réalisée en un matériau réfléchissant les microondes comme par exemple l'acier inoxydable,ou tout autre métal poli. Elle comporte un dispositif d'ouverture constitué notamment par une porte munie d'un hublot,ou d'un couvercle s'articulant vers' haut ou selon un plan latEral,le hublot étant alors aménagé sur l'une des parois du dispositif, permettant.lintroduction du cristallisoir contenant les milieux bactériologiques à traiter et à l'en sortir sans difficulté,en fin d'opération. In a preferred embodiment, the enclosure is of cylindrical shape made of a material reflecting microwaves such as for example stainless steel, or any other polished metal. It comprises an opening device constituted in particular by a door provided with a porthole, or with a cover hinging upwards or according to a lateral plane, the porthole then being arranged on one of the walls of the device, allowing introduction of the crystallizing dish containing the bacteriological media to be treated and leaving it without difficulty, at the end of the operation.

Le plateau tournant est monté sur un axe vertical,fixe à la partie inférieure de l'enceinte. I1 est relié par un système d'entrainement à un dispositif de temporisation qui lui assure un temps de rotation déterminé et constant. The turntable is mounted on a vertical axis, fixed at the bottom of the enclosure. I1 is connected by a drive system to a timing device which provides it with a determined and constant rotation time.

Le plateau tournant peut supporter un cristallisoir dans lequel sont disposés soit par l'intermédiaire dgun bti,soit par l'intermédiare d'un portoir,des récipients,boites ou tubes renfermant les milieux de culture à traiter,le tout étant perméable aux rayons micro-ondes. The turntable can support a crystallizer in which are arranged either by means of a bti, or by the intermediary of a rack, containers, boxes or tubes containing the culture media to be treated, the whole being permeable to micro rays -waves.

Les rayonnements produits par le générateur sont canalisés de façon à arriver par la partie supérieure de l'appareil qui comporte un système dispersif des dits rayons,de façon à obtenir leur répartition homogène au-dessus de la surface du plateau tournant.  The radiation produced by the generator is channeled so as to arrive through the upper part of the device which includes a dispersive system of said rays, so as to obtain their homogeneous distribution above the surface of the turntable.

I1 peut être avantageux de munir l'enceinte d'un dispositif d'éclairage, soit par une lampe à filament, soit par une lampe à décharge dans un gaz inerte, afin de rendre visible 1'opération en cours. La commande de l'éclairage se fait à l'extérieur de l'enceinte par un boîtier disposé de préférence sur le bossage externe. It may be advantageous to provide the enclosure with a lighting device, either by a filament lamp or by an inert gas discharge lamp, in order to make the operation in progress visible. The lighting is controlled outside the enclosure by a housing preferably arranged on the external boss.

L'entraînement du plateau peut se faire par des moyens mécaniques, élastiques, ou magnétiques. I1 peut être avantageux de pourvoir le dit plateau à sa partie périphérique d'un moyen d'engrenage qui viendra s'articuler à l'extérieur de l'enceinte sur un autre engrenage commandé par un dispositif d'entraînement, transmettant son mouvement par leintermédiair d'un axe ou d'une courroie. The plate can be driven by mechanical, elastic, or magnetic means. I1 may be advantageous to provide said plate at its peripheral part with a gear means which will be articulated outside the enclosure on another gear controlled by a drive device, transmitting its movement via the intermediary an axis or a belt.

A cette fin, l'enceinte pourra comporter au niveau du plateau tournant un evidement laissant le passage à un engrenage denté, monté verticalement sur un support fixe. To this end, the enclosure may include at the level of the turntable a recess allowing passage to a toothed gear, mounted vertically on a fixed support.

Le dispositif d'entraînement est assujetti à l'engrenage décrit ci-dessus, par l'intermédiaire d'un support ou de tout moyen de suspension. L'engrenage ou le dispositif d'entrain ment pourront être reliés à un réducteur de vitesse permettan de faire varier la vitesse de rotation entre les limites nécessaires pour la bonne mise en oeuvre du procédé. The drive device is secured to the gear described above, by means of a support or any suspension means. The gear or the drive device may be connected to a speed reducer allowing the speed of rotation to be varied between the limits necessary for the proper implementation of the process.

Le dispositif selon 1'invention comporte un système de commande qui permet de modifier la puissance du générateur de micro-ondes. De préférence,il sera possible d'établir trois paliers de puissance,permettant de délivrer une puissance faible (300 à 350 W),une puissance moyenne (400 à 450 W),et une puissance forte (600 à 700 W). The device according to the invention comprises a control system which makes it possible to modify the power of the microwave generator. Preferably, it will be possible to establish three power steps, making it possible to deliver a low power (300 to 350 W), an average power (400 to 450 W), and a strong power (600 to 700 W).

Le dispositif de temporisation relié au dispositif d'entraînement permet de régler le temps pendant lequel le plateau tourne, et avantageusement de définir, au préalable, le temps maximum pendant lequel le générateur de micro-ondes devra fonctionner. Pour des raisons de bon fonctionnement, la durée maximale de fonctionnement sera limitée à quinze minutes. Elle peut néanmoins varier de une seconde à 10 minutes.  The timer device connected to the drive device makes it possible to adjust the time during which the plate rotates, and advantageously to define, beforehand, the maximum time during which the microwave generator will have to operate. For reasons of proper operation, the maximum operating time will be limited to fifteen minutes. However, it can vary from one second to 10 minutes.

Le cristallisoir peut également être clos. I1 comportera un dispositif d'étanchéité assurant l'herméticité du récipient et éventuellement une soupape de sécurité. Il sera réalisé en matière perméable aux micro-ondes,résistant à la chaleur et à la pression,de préférence en verre ou en matière plastique transparente aux micro-ondes. The crystallizer can also be closed. I1 will include a sealing device ensuring the hermeticity of the container and possibly a safety valve. It will be made of material permeable to microwaves, resistant to heat and pressure, preferably glass or plastic transparent to microwaves.

D'une manière préféré,le dispositif selon l'invention est pourvu d'un ou de plusieurs systèmes de sécurité interdisant l'ouverture du dispositif ou empêchant l'exposition du manipulateur aux rayonnemnt micro-ondes pendant le fonctionnement du générateur. Preferably, the device according to the invention is provided with one or more security systems preventing the opening of the device or preventing the exposure of the manipulator to microwave radiation during the operation of the generator.

La figurez ci-jointe,montre le dispositif selon ltin- ventionreprésenté selon un premier mode d'exécution repré venté de face. Elle montre le boîtage externe (2),comportant le générateur de micro-ondes (3),le conduit (4)pour canaliser les rayons générés et le dispositif de dispersion 5) des micro-ondes. Elle montre aussi l'enceinte de forme cylindrique (1) à l'intérieure du boîtage (2),le plateau tournant(6) disposé à la partie inférieure de l'enceinte (1) engrenant par par une partie dentée (7) et monté sur un axe vertical(8) reposant sur le fond de l'enceinte cylindrique (1).Le fond concave de l'enceinte (1) est épacé du boîtage externe par des pieds isolants(10). Le plateau tournant (6) porte un cristallisoir transparent (9)dont le contenu est soumis au rayonnement. Le bornage externe (2),de forme prismatique, comporte sur le devant,montée verticalement par deux charnières,une porte (11) comportant un hublot transparent (12) et fermant par un loquet automatique (13). Le hublot (12) est blindé d'un grillage métallique (12s) qui lui assure l'étanchéité aux micro-ondes. The attached figure shows the device according to the invention represented according to a first embodiment represented from the front. It shows the external casing (2), comprising the microwave generator (3), the conduit (4) for channeling the rays generated and the dispersing device 5) of the microwaves. It also shows the cylindrical enclosure (1) inside the housing (2), the turntable (6) disposed at the bottom of the enclosure (1) meshing with a toothed portion (7) and mounted on a vertical axis (8) resting on the bottom of the cylindrical enclosure (1). The concave bottom of the enclosure (1) is separated from the external casing by insulating feet (10). The turntable (6) carries a transparent crystallizer (9) whose content is subjected to radiation. The external terminal block (2), of prismatic shape, comprises on the front, mounted vertically by two hinges, a door (11) comprising a transparent porthole (12) and closing by an automatic latch (13). The porthole (12) is shielded with a metal mesh (12s) which ensures it is microwave-tight.

Le cheminement des rayons micro-ondes est figuré en (15).  The path of the microwave rays is shown in (15).

La figure 2,ci-jointe,montre le dispositif selon l'inven tion représenté selon un autre mode d'exécution figuré de face. Elle représente l'enceinte cylindrique (1) figure à l'intérieur du boitage externe (2)de forme prallèlépipèdique surmonté d'un couvercle (17) de forme hémisphérique,sVou- vrant selon un plan létéral. Le couvercle (17) est relié au générateur (3)par le conduit métallique (4) articulé en(4')
Le couvercle est muni d'un moyen de préhension (18) qui facilite l'ouverture.Figure 2, attached, shows the device according to the invention shown in another embodiment shown from the front. It represents the cylindrical enclosure (1) shown inside the external casing (2) of prallelepipedic shape surmounted by a cover (17) of hemispherical shape, opening according to a lethal plane. The cover (17) is connected to the generator (3) by the metal conduit (4) articulated in (4 ')
The cover is provided with a gripping means (18) which facilitates opening.

Le boîtage externe (2) comporte un bloc d-e commande (20) permettant les opérations suivantes: - section du palier de puissance à mettre en oeuvres - fixer la durée de fonctionnement du générateur pour une
opération donnée; - mettre en route le dispositif d'entrainement (14) du
plateau tournant; - faire fonctionner une lampe (19) éclairant lintérieur
du dispositif; - actionner la mise en marche du générateur à micro-ondes(3).The external casing (2) comprises a control block (20) allowing the following operations: - section of the power level to be implemented - fixing the operating time of the generator for a
given operation; - start the drive device (14) of the
turntable; - operate a lamp (19) illuminating the interior
of the device; - activate the start-up of the microwave generator (3).

Le plateau tournant (6) porte un cristallisoir (9) en matériau transparentgrésistant à la chaleur et perméable aux micro--ondes,destiné à reçevoir les tubes ou les fioles dont le contenu sera traité. The turntable (6) carries a crystallizer (9) made of transparent material resistant to heat and permeable to microwaves, intended to receive tubes or vials whose contents will be treated.

Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est assuré après fermeture de la porte ou du couverclegpar mise en route du dispositif dDentrsinement du plateau tournant, commande du dispositif de temporisation puis allumage du générateur de micro-ondes.  The operation of the device according to the invention is ensured after closing the door or the cover by starting the drive device of the turntable, controlling the time delay device and then switching on the microwave generator.

Exemples d'utilisation du dispositif selon l'invention.Examples of use of the device according to the invention.

A) Régénération de milieux gélosés.A) Regeneration of agar media.

Le milieu à régénérer est fourni dans des récipients en verre ou en matière plastique. On ouvre donc le récipient, on le place dans le cristallisoir, puis on ferme la porte du dispositif. On actionne ensuite la mise en marche du gEnEra- teur de micro-ondes après avoir programmé sur le dispositif de temporisation le temps nécessaire pendant lequel le reci- pient sera exposé aux rayonnements par micro-ondes. La durée d'exposition est fonction de la nature,surtout du volume de produit manipule ,ainsi que de la puissance mise en jeu du générateur. The medium to be regenerated is supplied in glass or plastic containers. We therefore open the container, place it in the crystallizer, then close the device door. The microwave generator is then started up after having programmed the time required for the container to be exposed to microwave radiation on the time delay device. The duration of exposure depends on the nature, especially the volume of product handled, as well as the power involved in the generator.

C'est ainsi,par exemple,qu1un flacon contenant 10 ml de gélose est remis en solution et stérilisé après une exposition aux micro-ondes d'environ 10 secondes. On répartira ce milieu de culture en boîtes de Pétrî,ou dans des tubes à essai sans précautions particulières d'asepsie. Apres rEpartition,les milieux sont exposés à nouveau à l'action des micro ondes de maniere à assurer leur stérilité Les tubes à essai auront été au préalable bouchés au coton cardé; Les bottes de Pétri seront maintenues closes en laissant les couvercles en place. For example, a vial containing 10 ml of agar is redissolved and sterilized after exposure to microwaves for approximately 10 seconds. This culture medium will be distributed in Petri dishes, or in test tubes without any special asepsis precautions. After repartition, the media are again exposed to the action of microwaves so as to ensure their sterility. The test tubes will have been capped with carded cotton beforehand; The petri dishes will be kept closed, leaving the lids in place.

Le rayonnement est focalise au-dessus du plateau tournant et de ce fait,le maximum-de leur efficacité se situera donc à un tel niveau. I1 sera alors recommandé de ne pas superposer les récipients contenant les milieux à traiter. Il sera pré- férable de les étaler sur le fond du cristallisoir. The radiation is focused above the turntable and therefore the maximum of their effectiveness will therefore be at such a level. It will then be recommended not to overlap the containers containing the media to be treated. It is preferable to spread them on the bottom of the crystallizer.

La chaleur produite par action des micro-ondes étant obtenue par suite de l'agitation molEculaire,les milieux solides ou objets non métalliques à stériliser doivent être humectés au préalable soit par de l'eau soit par tout autre liquide polaire. L'eau étant le solvantle plus approprié pour la bonne marche de l'opération.  The heat produced by the action of microwaves being obtained as a result of molecular agitation, solid media or non-metallic objects to be sterilized must be moistened beforehand either with water or with any other polar liquid. Water being the most suitable solvent for the smooth running of the operation.

B) Sacrifice des petits animaux de laboratoire.B) Sacrifice of small laboratory animals.

En exposant,par exemple,des souris de laboratoire pendant une durée d'action de 1 à 2 secondes,dans une cellule,on provoque la mort des animaux d'une manière pratiquement instantannée. By exposing, for example, laboratory mice for a duration of 1 to 2 seconds, in a cell, the death of the animals is practically instantaneous.

Cette méthode a 1avantage par rapport aux méthodes classiques (assomoir,injection de produits anesthésiques ou toxiques à forte doses...) que l'animal reste strictement intact,sans altération des tissus. Cette méthode est donc particulièrement recommandée pour l'étude pharmacologique du système nerveux central.  This method has the advantage compared to conventional methods (drowsiness, injection of anesthetic or toxic products in high doses ...) that the animal remains strictly intact, without tissue damage. This method is therefore particularly recommended for the pharmacological study of the central nervous system.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1) Dispositif de mise en solution et de stérilisation des milieux de culture caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte de forme cylindrique ou prismatique,disposée verticalement,fermée à sa partie inférieure par une plaque de forme concave,-comportant un générateur de micro-ondes,un plateau tournant en matière perméable aux micro-ondes disposé à sa partie inférieure et portant un récipient en verre transparent,résistant à la chaleur et également perméable aux rayonnements micro-ondes.1) Device for dissolving and sterilizing culture media, characterized in that it comprises a chamber of cylindrical or prismatic shape, arranged vertically, closed at its lower part by a plate of concave shape, -comporting a microphone generator -waves, a turntable made of microwave permeable material arranged at its lower part and carrying a transparent glass container, heat resistant and also permeable to microwave radiation. 2) Un dispositif selon la revendication 1) dans lequel l'enceinte est contenue dans un boîtage formant cage de2) A device according to claim 1) wherein the enclosure is contained in a housing forming a cage Faraday hermétique aux rayonnements micro-ondes.Faraday hermetic to microwave radiation. 3)Un dispositif selon l'une des revendications 1) ou 2) caractérisé en ce que le boîtage externe comporte un hublot en verre grillagé permettant la visualisation de l'opération en cours.3) A device according to one of claims 1) or 2) characterized in that the external casing comprises a screen in glass mesh allowing the visualization of the operation in progress. 4) Un dispositif selon la revendication l)caractérisé en ce qu'il est muni d'un système de temporisation permettant la mise en action du générateur de micro-ondes pendant des temps très courts.4) A device according to claim l) characterized in that it is provided with a timing system allowing the actuation of the microwave generator for very short times. 5) Un dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce que le dispositif d'ouverture est constitué par un couvercle s'ouvrant selon un plan vertical ou horizontal.5) A device according to claim 1) characterized in that the opening device is constituted by a cover opening in a vertical or horizontal plane. 6) Un-dispositif selon l'une des revendications 1) et 5) caractérisé en ce que le conduit métallique guidant les micro-ondes,pénètre dans le couvercle par un système d'articulation à emboitement ou à rotation.6) A-device according to one of claims 1) and 5) characterized in that the metal conduit guiding the microwaves, penetrates into the cover by a joint system with interlocking or rotation. 7) Un dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce que le récipient en verre destiné à reçevoir les milieux à traiter peut être résistant à la pression et rendu hermétique par un moyen d'étanchéité.7) A device according to claim 1) characterized in that the glass container intended to receive the media to be treated can be resistant to pressure and made hermetic by a sealing means. 8) Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1-) à 7) pour la dissolution,la régénération et la stérilisation des milieux solides,gelosés ou liquides. 8) Use of the device according to one of claims 1-) to 7) for the dissolution, regeneration and sterilization of solid, gelose or liquid media.
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