FR2915488A1 - Appareil et procedes d'etalement a l'interieur de receptacles, de toutes solutions contenant un echantillon. - Google Patents

Abstract

Appareil d'étalement à l'intérieur de réceptacles (3) de toutes solutions contenant un échantillon, par exemple un échantillon de cellules, de virus ou de liquides organiques, caractérisé en ce qu'il comprend une installation (13, 18) d'étalement automatisé d'une solution de micro-organismes (17) au moyen d'éléments roulants ou glissants d'étalement (54), sur une couche de milieu de culture (10) recouvrant le fond desdits réceptacles (3), ladite installation comprenant également un agitateur (18) d'agitation des boîtes de cultures (3).

Description

-1- APPAREIL ET PROCEDES D'ETALEMENT A L'INTERIEUR DE RECEPTACLES, DE

TOUTES SOLUTIONS CONTENANT UN ECHANTILLON. La présente invention concerne un appareil et des procédés d'étalement à l'intérieur de réceptacles, de toutes solutions contenant un échantillon, par exemple un échantillon de cellules, de virus ou de liquides organiques. Plus précisément, l'invention vise un appareil et des procédés d'étalement de solutions de cellules procaryotes ou de cellules eucaryotes, ou de virus ou de liquides organiques, et selon une application particulièrement intéressante, quoique non limitative, elle se rattache à la préparation de cultures de micro- organismes de virus ou de liquides organiques, à l'intérieur de boîtes de culture telles que des boîtes de Pétri. Pour cette raison, on utilisera, dans la suite du présent exposé, et des revendications, l'expression "solution de micro-organismes", mais on souligne que l'invention s'applique, de la même façon, aux solutions de cellules procaryotes ou eucaryotes, de virus, ou aux liquides organiques. L'étude des micro-organismes ou de phénomènes associés à ceux-ci requiert généralement une culture préalable de ces micro-organismes. Il est classique d'effectuer une telle culture au sein d'une boîte de culture telle qu'une boîte de Pétri, sur une couche de milieu de culture qui recouvre le fond de cette boîte et qui est généralement constituée d'un gel nutritif de composition appropriée. Les micro-organismes ou cellules à cultiver sont introduits dans la boîte de culture sous la forme d'une solution contenant un matériel biologique (levures, microbes, bactéries,

.), qu'il convient d'étaler ensuite sur le gel nutritif. Actuellement, la préparation de cultures de micro-organismes à l'intérieur de boîtes de culture s'effectue le plus souvent manuellement. Elle est non seulement longue et fastidieuse, mais aussi coûteuse dans la mesure où elle mobilise un personnel qualifié pendant des durées significatives. L'étalement du gel notamment requiert un coup de main particulier qui ne peut être acquis qu'à force d'expérience. En outre, le type de micro-organisme cultivé dans chaque boîte de culture doit être soigneusement consigné. Les différentes opérations de préparation d'une culture de micro-organismes doivent avoir lieu en milieu stérile, -2- au moyen d'instruments préalablement stérilisés, afin d'éviter toute contamination malencontreuse des cultures. De plus, le risque d'une erreur humaine augmente lorsqu'une succession de plusieurs opérations délicates est appliquée à de nombreux lots, dans une même période de temps. Il convient d'ajouter que la reproductibilité d'un étalement manuel est aléatoire et peut s'avérer insuffisante dans certains cas, où la même expérience doit être répétée afin d'obtenir un résultat fiable. Il existe des robots qui effectuent une partie seulement des opérations de préparation de cultures de micro-organismes, à savoir l'introduction des solutions ]o de micro-organismes dans des boîtes de culture puis leur étalement au moyen d'un racloir. Les cultures préparées par ces robots ne se développent pas uniformément, à tout le moins pas assez uniformément pour pouvoir être considérées comme satisfaisantes. L'invention a au moins pour but de permettre d'abaisser le coût des 15 préparations de cultures de micro-organismes, et d'augmenter le débit sans en amoindrir la qualité. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un appareil de préparation de cultures de micro-organismes à l'intérieur de boîtes de culture, caractérisé en ce qu'il comprend une installation d'étalement automatisé d'une solution de micro- 20 organisme, au moyen d'éléments roulants ou glissants d'étalement, sur une couche de milieu de culture recouvrant le fond de chaque boîte de culture. D'autres caractéristiques avantageuses de cet appareil peuvent être que : - ladite installation d'étalement automatisé comprend un distributeur de distribution d'au moins une dose d'éléments roulants ou glissants dans chacune 25 des boîtes de culture d'un lot de boîtes de culture, ainsi qu'un agitateur de remuement des boîtes de culture, l'appareil de préparation de cultures comportant : * un magasin de stockage au moins du lot de boîtes de culture, -3- * un dispositif d'apposition d'une marque d'identification parmi plusieurs marques d'identification différentes sur chaque boîte de culture du lot,..DTD: * un robot de pipetage de solutions de micro-organisme d'un lot de solutions de micro-organismes et de dépose de chaque solution de micro-organismes de ce lot dans au moins une des boîtes de culture,

* un dispositif d'évacuation, hors des boîtes de culture, des éléments roulants ou glissants d'étalement,

* des dispositifs de transfert des boîtes de culture au sein de ~o l'appareil de préparation de cultures de micro-organismes, et

* une unité programmable de gestion d'un ordre de pipetage et de dépose des solutions de micro-organismes en concordance avec un ordre d'apposition des marques d'identification sur les boîtes de culture, et de commande du dispositif d'apposition des marques d'identification, du 15 robot de pipetage et de dépose des solutions de micro-organismes et de l'installation d'étalement au moins, le distributeur et le robot de pipetage étant disposés en amont de l'agitateur qui est lui-même disposé en amont du dispositif d'évacuation ;

- le magasin est constitué par un magasin de stockage des boîtes de 20 culture sans solution de micro-organismes au début d'un cycle de préparation puis de chaque boîte de culture renfermant une solution de micro-organismes étalée, à la fin de ce cycle ;

- l'installation d'étalement automatisé comporte un distributeur de distribution desdits éléments roulants ou glissants d'étalement, ce distributeur 25 comprenant :

* un conduit de stockage d'éléments roulants ou glissants d'étalement;

* une évacuation des éléments roulants ou glissants d'étalement par gravité vers la boîte de culture ; -4- * un organe de prélèvement qui délimite un trou de sélection d'une dose d'éléments roulants ou glissants d'étalement et qui est déplaçable entre une position de chargement, dans laquelle un débouché du conduit de stockage communique avec ledit trou de sélection situé plus bas qu'au moins une portion de ce conduit de stockage, et une position de déchargement, dans laquelle l'organe de prélèvement obture le débouché du conduit de stockage et dans laquelle le trou de sélection se déverse dans ladite évacuation située plus bas que ce trou de sélection ; - le distributeur comporte des moyens de montage de manière amovible d'une réserve d'éléments roulants ou glissants d'étalement de manière que cette réserve se déverse dans ledit conduit de stockage ; - le distributeur comporte un socle, un actionneur de manoeuvre de l'organe de prélèvement entre ses positions de chargement et de déchargement, ainsi qu'une tête amovible qui délimite au moins ledit conduit de stockage et qui est pourvue dudit organe de prélèvement, le socle et la tête amovible comprenant des moyens de montage de l'un sur l'autre de manière amovible, l'actionneur de manoeuvre et l'organe de prélèvement comportant des moyens complémentaires d'accouplement de l'un à l'autre de manière détachable ; - l'installation d'étalement comprend un agitateur qui comporte un dispositif de préhension de la boîte de culture de manière que le fond de cette boîte soit sensiblement horizontal et un actionneur d'entraînement du dispositif de préhension selon un mouvement linéaire d'aller-retour sensiblement horizontal, ledit dispositif de préhension étant déplaçable angulairement autour d'un axe sensiblement vertical, de sorte à modifier l'orientation des mouvements de la boîte de culture supportée par le dispositif de préhension entre deux cycles de mouvements linéaires alternatifs , - l'agitateur comprend un actionneur de manoeuvre du dispositif de préhension autour de l'axe sensiblement vertical, d'une première position à une deuxième position décalée angulairement par rapport à la première position ; - ledit dispositif de préhension comporte au moins des premier et deuxième mors de serrage d'une boîte de culture entre eux, au moins le premier -5- mors de serrage étant déplaçable en rapprochement-éloignement par rapport au deuxième mors de serrage. L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'une culture de micro-organismes au sein d'une boîte de culture comportant un fond pourvu d'une couche de milieu de culture, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes dans lesquelles on étale une solution de micro-organismes sur la couche de milieu de culture à l'aide d'un appareil tel que défini ci-dessus et dans lesquelles : a) ledit dispositif de préhension saisit la boîte de culture, puis b) ledit actionneur d'entraînement fait effectuer un premier cycle de plusieurs allersretours linéaires sensiblement horizontaux audit dispositif de préhension et à la boîte de culture, de manière que, lors de ce premier cycle, des éléments roulants ou glissants contenus par ladite boîte de culture roulent ou glissent sur la couche du milieu de culture, au-dessus du fond sensiblement 15 horizontal de la boîte de culture, puis c) on fait pivoter la boîte de culture autour d'un axe sensiblement vertical, puis d) ledit actionneur d'entraînement fait effectuer au moins un deuxième cycle de plusieurs aller-retours linéaires sensiblement horizontaux 20 audit dispositif de préhension et à la boîte de culture de manière que, lors de ce deuxième cycle, lesdits éléments roulants ou glissants d'étalement roulent ou glissent sur la couche de milieu de culture, au-dessus du fond sensiblement horizontal de la boîte de culture. D'autres caractéristiques avantageuses de ce procédé peuvent être 25 que la boîte de culture possède un diamètre horizontal, chaque aller-retour comportant une course aller et une course retour dont chacune a une longueur inférieure à deux fois le diamètre horizontal de la boite de culture. L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'une culture de micro-organismes au sein d'une boîte de culture, caractérisé en ce -6- qu'il comporte des étapes dans lesquelles on utilise un appareil tel que défini ci-dessus et dans lesquelles : a) on stérilise en même temps une réserve, des éléments roulants ou glissants d'étalement présents dans cette réserve et la tête amovible pourvue de la réserve et dissociée dudit socle, puis b) on monte la tête amovible pourvue de la réserve et de l'organe de prélèvement sur le socle et on accouple l'organe de prélèvement à l'actionneur de manoeuvre de cet organe de prélèvement. L'invention a encore pour objet un procédé de préparation d'une culture de micro-organismes au moyen d'un appareil tel que défini ci-dessus, au sein d'une boîte de culture comportant un réceptacle et un couvercle qui sont adaptés pour s'emboîter l'un dans l'autre, ce procédé comportant dans un ordre quelconque des étapes dans lesquelles : a) une tête de préhension dudit appareil fait glisser la boîte de culture sur au moins une surface de support en tenant cette boîte de culture par son couvercle qui entraîne avec lui le réceptacle de la boîte de culture, b) la même tête de préhension place le couvercle de la boîte de culture à l'écart du réceptacle de cette boîte de culture. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est un schéma d'ensemble d'un appareil conforme à l'invention et conçu pour préparer de manière automatisée des cultures de micro-organismes à l'intérieur de boîtes de culture ; - la figure 2 est une vue éclatée, en perspective et avec arrachement, d'une telle boîte de culture ; -7- la figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif qui fait partie de l'appareil de la figure 1 et qui est plus précisément un distributeur de billes d'étalement ; - la figure 4 est une vue schématique et partielle, en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, et illustre une étape de la distribution de billes par le distributeur ; la figure 5 est une vue latérale d'un sous-ensemble amovible du distributeur représenté à la figure 3 ; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5 et illustre une autre to étape de la distribution de billes par le distributeur ; la figure 7 est une vue schématique et partielle, en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 1, et représente un sous-ensemble comprenant notamment un agitateur et un dispositif de déversement constitutifs de l'appareil de la figure 1 ; 15 -la figure 8 est une vue schématique, de dessus, d'une portion du sous-ensemble représenté à la figure 7 et illustre une étape d'une préparation d'une culture de micro-organismes au sein d'une boîte de culture, à savoir l'installation de cette boîte de culture sur l'agitateur ; la figure 9 est une vue analogue à la figure 7 et illustre une étape 20 qui suit celle de la figure 8 et qui est la saisie de la boîte de culture par l'agitateur; les figures 10 à 13 sont des vues analogues à la figure 8 et illustrent des étapes successives de l'étalement d'une solution de micro-organismes au sein de la boîte de culture saisie par l'agitateur à la figure 9 ; la figure 14 est une vue analogue à la figure 7 et illustre le transfert 25 de la boîte de culture de l'agitateur à un dispositif de déversement ; - la figure 15 est une vue analogue à la figure 7 et illustre le retrait du couvercle de la boîte de culture après l'installation de celle-ci dans le dispositif de déversement ; et -8- la figure 16 est une vue analogue à la figure 7 et illustre l'évacuation par déversement de billes d'étalement hors de la boîte de culture dont le couvercle a été retiré à la figure 15. Dans la description qui suit et dans les revendication, on utilise des termes tels que : "vertical", "horizontale", "supérieure", "basse", "haute", ... en considérant la position des éléments composant l'appareil selon l'invention en cours de fonctionnement normal, mais il est évident que ces mots n'ont aucun caractère restrictif. D'autre part, on décrit à titre d'exemple, un appareil suivant lequel les to éléments utilisés pour l'étalement de la solution de micro-organismes sont constitués par des billes ; on souligne cependant encore qu'il est aussi possible d'utiliser des éléments glissants pour obtenir cet étalement. Sur la figure 1, est représenté un appareil 1 de préparation; de manière automatisée, de différentes cultures de micro-organismes à l'intérieur d'un lot 2 15 de boîtes de culture 3 initialement empilées dans l'un de plusieurs compartiments 4 d'un magasin rotatif 5, que comporte un dispositif de stockage 6 de ces boîtes 3. Les boîtes 3 peuvent notamment être des boîtes de Pétri. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, chaque boîte 3 comprend un réceptacle inférieur 7 et un 20 couvercle supérieur 8, adaptés pour s'emboîter à jeu réduit l'un dans l'autre. Le réceptacle 7 délimite un volume intérieur qui présente une section horizontale circulaire et dont le diamètre est référencé D à la figure 2. Dans ce volume intérieur, sur le fond 9 du réceptacle inférieur 7 est étalée une couche de gel nutritif 10 initialement vierge, qui constitue un milieu de culture des micro- 25 organismes. L'appareil 1 est à même d'opérer avec des boîtes 3 de différents diamètres D, ainsi que cela sera explicité ci-après. Outre le dispositif de stockage 6, l'appareil 1 comprend un dispositif 11 d'apposition de marques d'identification sur les boîtes de culture 3, ainsi qu'une enceinte stérile 12 qui renferme un lecteur optique C, un distributeur 13 30 d'éléments roulants ou glissants d'étalement par exemple constitués par des billes, un bras manipulateur 14 de retrait temporaire des couvercles 8 et un robot -9- 15 de pipetage puis de dépose de chaque solution de micro-organismes d'un lot 16 de solutions de micro-organismes différentes 17, disposées de manière ordonnée, selon plusieurs rangées consécutives. A l'intérieur de l'enceinte stérile 12, l'appareil 1 comporte également un agitateur 18, un dispositif 19 de déversement ou, plus généralement, d'évacuation des billes d'étalement hors des boîtes 3 et trois dispositifs de transfert 20, 21 et 20a ayant notamment pour fonction de faire progresser les boîtes 3 au sein de l'appareil 1, dont le fonctionnement est piloté entièrement par une unité de commande programmable 22.

Le dispositif de stockage 6 peut être choisi parmi ceux qui sont disponibles sur le marché et donc connu en soi. Le dispositif 11, qui est placé au-dessous de ce dispositif 6, est plus précisément un dispositif d'impression et de collage d'étiquettes. Il est également connu en soi. Il en est de même du bras manipulateur 14, qui est conçu de manière à simplement pouvoir soulever puis décaler horizontalement un couvercle 8, à l'écart du réceptacle 7 que ce couvercle 8 recouvrait initialement. Le distributeur 13 est représenté seul sur la figure 3. Il comporte un socle fixe 50 auquel est associé un actionneur 51 qui, dans l'exemple représenté, est un vérin pneumatique alimenté en air comprimé par un compresseur non représenté dans un souci de clarté. Sur ce socle 50, est montée une tête amovible 52, qui supporte une bouteille de verre et qui est vissée sur le goulot de cette bouteille formant une réserve 53 de billes d'étalement 54. La partie mobile de l'actionneur 51 est coulissante et présente la forme d'un bras 55 d'entraînement d'un tiroir coudé 56, engagé dans la tête 52.

Le socle 50 comprend un réceptacle 57 pour la tête amovible 52. Ce réceptacle 57 est fendu radialement de manière à être ouvert sur l'avant et sur l'arrière du distributeur 13. Il est en outre pourvu d'un organe d'immobilisation de la tête 52 par serrage. Dans l'exemple représenté, cet organe d'immobilisation est une vis 58, qui est vissée dans le réceptacle 57, à travers une paroi latérale de ce réceptacle 57, et qui est pourvue d'une ailette 59 permettant sa manoeuvre manuelle. -10- Le bras d'entraînement 55 est pourvu d'une tête 60 d'accouplement du tiroir 56 de manière détachable. Cette tête 60 comprend deux parois transversales 61, entre lesquelles est logée une queue d'accouplement 62, constitutive du tiroir 56.

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 4, le tiroir 56 est guidé en coulissement par les parois d'une glissière 63 ménagée dans la tête 52. Il forme un organe de prélèvement en ce sens qu'il délimite un trou 64 de réception et de sélection d'une dose de billes 54. Un conduit 65 de stockage de ces billes 54 est également ménagé dans la tête 52 et comporte une portion supérieure 66 qui est filetée et dans laquelle est vissé le goulot de la réserve 53. A partir de sa portion supérieure 66, le conduit de stockage 65 descend jusque dans la glissière 63, où se trouve son débouché 67. L'embouchure 68 d'un autre conduit 69 ménagé dans la tête 52 se trouve également au niveau de la glissière 63, selon l'axe X-X' duquel elle est décalée par rapport au débouché 67. Cet autre conduit 69 est plus précisément une évacuation de la dose de billes 54 vers une boîte 3. Il se trouve sous la glissière 63, est incliné sur une partie de sa longueur par rapport à la verticale et débouche à l'extérieur de la tête 52, sur l'avant du distributeur 13. Comme les billes 54 qui peuvent être faites de verre ou d'un autre matériau également stérilisable tel que certains plastiques, la tête 52 pourvue du tiroir 56 doit être stérilisée. Pour ce faire, elle est tout d'abord dissociée du socle 50, et, pour cela, le tiroir 56 et la tête d'accouplement 60 sont détachés l'un de l'autre. Ensuite, la tête 52 est montée sur le goulot d'une réserve 53 pleine, de manière à former le sous-ensemble amovible représenté sur la figure 5. Une fois que ce sous-ensemble a été placé dans un stérilisateur, la réserve 53, les billes 54 s'y trouvant, la tête 52 et le tiroir 56 sont stérilisés ensemble, en une seule opération. Le sous-ensemble de la figure 5 est ensuite directement monté sur le socle 50, à l'intérieur de l'enceinte stérile 12, et la queue 62 du tiroir 56 est accouplée au bras 55 de l'actionneur 51. Sur la figure 4, le tiroir ou organe de prélèvement 56 est en position de chargement. Son trou 64 est disposé au droit du conduit de stockage 65 et vient de se remplir d'une dose prédéterminée de billes 54 descendues par gravité depuis ce conduit 65. Le bras 55 de l'actionneur 51 peut alors pousser le tiroir 56 -11- vers l'avant, jusqu'à le placer dans la position de la figure 6. Sur cette figure 6, le conduit d'alimentation 65 est fermé et le trou de réception 64 est directement au-dessus de l'embouchure 68 du conduit 69 et se vide par gravité dans ce conduit 69, où la dose de billes 54 précédemment prélevée dans le conduit de stockage 65 est ensuite acheminée vers un réceptacle 7 dépourvu de son couvercle 8. Une fois déchargé, le tiroir 56 est manoeuvré vers sa position de la figure 4. Ce tiroir ou organe de prélèvement 56 est employé pour fournir une dose de billes 54 à une boîte 3 de petite taille, c'est-à-dire de petit diamètre D. Il sert également pour l'alimentation de grandes boîtes 3, qui ont un plus grand diamètre D que les boîtes 3 de petit diamètre et à chacune desquelles il distribue plusieurs doses de billes 54. Ce tiroir 56 peut donc être utilisé de manière polyvalente, ce qui est avantageux. Le robot 15 est un automate de pipetage connu en soi et commercialisé sous le nom "Robotic Sample Processor RSP 9000" par une société du groupe TECAN, à savoir la société Cavro Scientific Instruments Inc. - 2450 Zanker Road û San Jose, CA 95131 û USA. Ce robot 15 possède un bras 90 mobile le long d'un portique 91, ainsi qu'une tête de pipetage 92 qui utilise des cônes de pipette jetables pour éviter toute contamination d'une des solutions 17 par une autre solution 17 et qui est mobile verticalement et perpendiculairement au portique 91.

Le robot 15 est à même de détecter la hauteur de solution 17 dans le godet où il prélève cette solution 17. Le dispositif de transfert 20 comporte un bras mobile 95 de poussée des boîtes 3 une à une, depuis le distributeur 13 jusqu'à l'agitateur 18. Le bras 95 guidé le long du dispositif de transfert 20 est déplacé par des moyens pneumatiques connus en eux-mêmes. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 7, l'agitateur 18 comporte un rail de guidage 100, qui est fixé sous un plateau de support 101 et sur lequel est monté à coulissement un chariot 102 entraîné par un actionneur pneumatique 103. Un plateau circulaire 104 constitutif de ce chariot 102 est destiné à supporter les boîtes de culture 3. Il est disposé horizontalement dans une fente horizontale 105 percée dans le plateau 101, dont la face supérieure et la sienne sont -12- sensiblement coplanaires. Le plateau 104 est monté à rotation et il est pourvu de deux mors 106 d'immobilisation d'une boîte de culture 3 par serrage. Un actionneur pneumatique 107 est prévu pour faire pivoter le plateau 104 autour d'un axe vertical Z-Z' et le placer successivement dans plusieurs positions présélectionnées, angulairement décalées entre elles. Deux vérins pneumatiques 108 sont à même de déplacer en rapprochement-éloignement les mors 106 l'un par rapport à l'autre. Le dispositif de déversement 19 est disposé directement à la suite de l'agitateur 18. Il comporte un plateau 120 de renversement des réceptacles 7 des I o boîtes 3. Ce plateau 120 est doté de deux mors 121 de préhension par serrage d'un tel réceptacle 7 et il est disposé dans un trou circulaire 122 percé dans le plateau 101. Un actionneur pneumatique 123 peut le faire pivoter de plus de 90 autour d'un axe horizontal, entre deux positions dont une est sensiblement horizontale. Dans son autre position, le plateau 120 est retourné. Deux vérins 15 pneumatiques 124 sont à même de déplacer en rapprochement-éloignement les mors 121 l'un par rapport à l'autre. Le dispositif de transfert 21 s'étend de l'agitateur 18 au dispositif de renversement 19. Il comprend un chariot 150 monté sur un double rail de guidage 151 et entraîné le long de ce double rail 151 par un actionneur 20 pneumatique 152. Ce chariot 150 porte un vérin pneumatique 153, sur le piston mobile duquel est fixée une tête 154 de préhension des couvercles 8 et qui est prévu pour manoeuvrer verticalement cette tête de préhension 154 entre une position basse et une position haute. La tête de préhension 154 possède deux ventouses 155 tournées vers le bas et pouvant être mises en dépression afin de 25 saisir par aspiration un couvercle 8. Le dispositif de transfert 20a est semblable au dispositif 20. Son bras mobile est référencé 95a et a pour fonction de pousser chaque boîte 3 du dispositif de déversement 19 au dispositif de stockage 6. L'appareil 1 de préparation de cultures de micro-organismes est conçu 30 pour traiter successivement toutes les boîtes de culture 3 du lot 2. Sur la figure 1, -13- les flèches F schématisent le cheminement de chacune de ces boîtes 3 au sein de l'appareil 1. Une boîte 3 du lot 2 est d'abord pourvue d'une étiquette sur laquelle le dispositif 11 a imprimé deux marques d'identification qui se présentent différemment mais qui permettent la même identification. L'une de ces deux marques d'identification peut être lue de manière automatisée. Il s'agit d'un code-barres désigné par la référence 170 et visible à la figure 2. L'autre marque d'identification est une suite 171 de caractères alphanumériques. Une fois la boîte 3 pourvue des marques d'identifications 170 et 171, le dispositif de stockage 6 pousse cette boîte 3, sur le plateau 101, jusqu'au distributeur 13. Lors de son transfert vers ce distributeur 13, la boîte 3 passe devant le lecteur optique C qui lit alors son code- barres 170 et qui envoie l'information contenue dans ce code-barres 170 à l'unité programmable 22. Lorsque la boîte 3 se trouve devant le distributeur 13, le bras manipulateur 14 en ôte le couvercle 8 et décale celui-ci latéralement. Ensuite, le distributeur 13 déverse une quantité prédéterminée de billes 54 dans le réceptacle 7 découvert suite au retrait de son couvercle 8. Tandis que ce réceptacle 7 est toujours découvert, le robot 15 y dépose une dose d'une solution de micro-organismes 17 qu'il a au préalable prélevée au sein du lot 16 après que l'unité programmable 22 a choisi cette solution de micro-organismes 17 en concordance avec le code-barres 170 apposé précédemment. Le bras manipulateur 14 referme la boîte :3 en remettant en place le couvercle 8 sur le réceptacle 7 associé, dès que celui-ci contient une dose de billes 54 et une dose de solution de micro-organismes 17 correspondant à son code-barres 170. Ensuite, le bras 95 du dispositif de transfert 20 pousse cette boîte 3 sur le plateau de support 101, vers l'agitateur 18, et l'installe sur le plateau 104 de cet agitateur, ce qu'illustre la flèche F, à la figure 8. Sur cette figure 8, les mors 106 sont écartés au maximum et sont alignés selon une direction D, sensiblement perpendiculaire à la direction de chargement de la boîte 3. Une fois disposée sur le plateau 104, la boîte 3 est immobilisée par -14 la tête de préhension 154. Pour ce faire, cette tête de préhension 154 est abaissée par le vérin 153, puis ses ventouses appliquées sur la boîte 3 sont mis en dépression de manière à en saisir le couvercle 8. Après cela, la boîte 3 est telle que représentée à la figure 9, où les mors 106 sont entraînés l'un vers l'autre jusqu'à ce que ces mors 106 aient saisi la boîte 3 et la serrent entre eux. La quantité dont sont rapprochés les mors 106 est déterminée par l'unité programmable 22, en fonction du diamètre D de la boîte 3 à saisir. Une fois que les mors 106 tiennent la boîte 3, latête de préhension 154 est remontée par le vérin 153, ensuite l'actionneur 103 entraîne le chariot 102 et cette boîte 3 dans un premier cycle de mouvements rectilignes d'allers-retours sensiblement horizontaux, symbolisés par la double flèche F2 à la figure 10. Lors de ce premier cycle, les billes 54 présentes dans la boîte 3 roulent et étalent la solution de micro-organismes 17 sur le gel 10, principalement selon la direction DI.

Une fois le premier cycle d'allers-retours achevé, le plateau 104 est pivoté d'un angle a non multiple de 180 et par exemple égal à 120 , par rapport à l'axe Z-Z', ce qu'illustre la flèche F3 à la figure 11. Ensuite, la boîte 3 est soumise à un deuxième cycle de mouvements rectilignes d'allers-retours sensiblement horizontaux F4 (figure 12). Lors de ce deuxième cycle, les billes 54 présentes dans la boîte 3 étalent la solution de micro-organismes 17 principalement selon une direction D2 parallèle au rail 100 et angulairement décalée de la direction D,. Après un nouveau pivotement du plateau 104 sur 120 , la boîte 3 est soumise à un troisième cycle de mouvement rectilignes d'allers-retours sensiblement horizontaux F5, ce qu'illustre la figure 13. Lors de ce troisième cycle, les billes 54 présentes dans la boîte 3 étalent la solution de micro-organismes 17 principalement selon une direction D3 parallèle au rail 100 et angulairement décalée des directions D, et D2. Entre deux cycles consécutifs d'allers-retours, est prévue une pause durant laquelle le plateau 104 est stoppé jusqu'à l'immobilisation des billes 54. Cette pause tend à éviter certains phénomènes dynamiques qui vont à l'encontre -15- d'un étalement le plus uniforme possible d'une solution 17 et parmi lesquels il y a l'instauration d'un mouvement giratoire des billes 54 contre la paroi latérale de la boîte 3. Lors des premier, deuxième et troisième cycles d'allers-retours, le chariot 102 effectue à chaque aller et à chaque retour une course dont la longueur L est déterminée en fonction du diamètre D de la boîte 3, de manière à être inférieure à deux fois ce diamètre D. Il a en effet été trouvé qu'avec une telle longueur L, les billes 54 ne se mettent pas à rouler à la suite les unes des autres, contre la paroi latérale du réceptacle 7 de la boîte 3, mais se déplacent parallèlement à la direction de translation de cette boîte 3, grâce à quoi elle effectuent un étalement de qualité. Dans l'exemple décrit ci-dessus, l'étalement de la solution de micro-organismes 17 s'effectue moyennant trois cycles d'allers-retours et deux rotations intermédiaires, et donc selon trois directions croisées D,, D2 et D3.

L'étalement de la solution de micro-organismes 17 peut aussi comporter plus de trois cycles d'allers-retours et plus de deux rotations intermédiaires ou bien encore ne comprendre que deux cycles d'allers-retours et une seule rotation intermédiaire. Dans le cas d'un unique cycle d'allers-retours, la solution de micro-organismes 17 présente sur le gel 10 y forme un ensemble de traces sensiblement parallèles, entre lesquelles il demeure des zones sans solution de micro-organismes 17. Le nombre de cycles d'allers-retours, le nombre d'allers-retours par cycle et la durée de la pause entre deux cycles consécutifs sont des paramètres de réglage que l'on peut modifier et qui sont choisis en fonction de différentes variables telles que de la viscosité des solutions 17. A l'issue de l'étalement de la solution de micro-organismes 17, la boîte 3 est arrêtée au droit de la tête de préhension 154, après quoi cette dernière est abaissée. Ensuite, la tête de préhension 154 saisit le couvercle 8 de la boîte 3 sans le soulever à l'écart du réceptacle 7 correspondant.

La rotation intermédiaire de la boîte 3 entre le deuxième et le troisième cycle d'allers-retours a été choisie de manière qu'à l'issue de ce troisième cycle, -16- la direction D, d'alignement des mors 106 soit sensiblement perpendiculaire à la direction de transfert de la boîte 3 vers le dispositif de déversement 19. A la figure 14, ce transfert est symbolisé par la flèche F6. Il est effectué par le dispositif 21, dont la tête de préhension 154 entraîne le couvercle 8 de la boîte 3.

Lors de cela, ce couvercle 8 entraîne à son tour le réceptacle 7 correspondant et le fait glisser successivement sur les plateaux 104, 101 et 120. La tête de préhension 154 met ainsi en place la boîte 3 sur le plateau 120 du dispositif de déversement 19, entre les mors 121, qui en saisissent ensuite le réceptacle 7. Une fois que cela a été effectué, la tête de préhension 154 retire le ~o couvercle 8 de la boîte 3 en le soulevant, puis en le décalant latéralement, ce qu'illustre la figure 15. Ensuite, le plateau 120 et le réceptacle 7 sont renversés de manière que les billes 54 présentes dans ce réceptacle 7 en soient évacuées par gravité (figure 16). On notera l'avantage selon lequel la tête de préhension 154 remplit 15 successivement quatre fonctions différentes, dont les trois dernières directement à la suite les unes des autres, ces quatre fonctions différentes étant l'immobilisation de chaque boîte 3 lors de la saisie de celle-ci par les mors 106, le transfert de chaque boîte 3 entre l'agitateur 18 et le dispositif de déversement 19, l'immobilisation de chaque boîte 3 lors de la saisie de celle-ci par les mors 121 et 20 le retrait du couvercle 8 de chaque boîte 3 lors de l'évacuation des billes 54. Après que la tête de préhension 154 a remis en place le couvercle 8 de la boîte 3 sur le réceptacle 7 correspondant, les mors 121 relâchent ce réceptacle 7 puis la boîte 3 est évacuée par le dispositif de transfert 20a vers le dispositif de stockage 6 où elle est replacée.

25 L'appareil 1 peut opérer avec des boîtes 3 de différents diamètres D, ce qui est avantageux. Pour ce faire, l'unité programmable 22 détermine ses ordres en fonction du diamètre D des boîtes 3 présentes dans l'appareil 1. Elle procède ainsi notamment pour fixer le nombre de doses de billes 54 délivrées par boîte 3, la longueur de la course L lors de l'agitation, ainsi que l'écartement des mors 106 30 et celui des mors 121 lors de leur préhension d'une boîte 3. -17- Dans l'appareil 1, toutes les étapes depuis la prise d'une boîte 3 dans le magasin 5 jusqu'à sa remise en place dans ce même magasin 5 sont automatisées. De plus, l'appareil 1 peut intervenir simultanément sur plusieurs boîtes 3 successives se trouvant à des postes différents. Parmi les avantages de cet appareil 1, on notera que son utilisation permet d'augmenter la cadence de préparation de cultures de micro-organismes à l'intérieur de boîtes 3. Un autre avantage de l'appareil 1 est que son emploi améliore la qualité de l'étalement d'une solution microbienne 17, notamment en comparaison d'un étalement obtenu manuellement. La reproductibilité des étalements effectués au to moyen de l'appareil 1 est élevée, ce qui augmente la fiabilité des résultats des expériences ayant fait intervenir ces étalements. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, le transfert des boîtes 3 dans l'appareil 1 peut être effectué par un robot multiaxe, ou par un ou plusieurs convoyeurs à bande ou bien encore de 15 toute autre manière appropriée, et non par des dispositifs pneumatiques.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Appareil d'étalement à l'intérieur de réceptacles (3) de toutes solutions contenant un échantillon, par exemple un échantillon de cellules, de virus ou de liquides organiques, caractérisé en ce qu'il comprend une installation (13, 18) d'étalement automatisé d'une solution de micro-organismes (17) au moyen d'éléments roulants ou glissants d'étalement (54), sur une couche de milieu de culture (10) recouvrant le fond (9) desdits réceptacles (3).

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite installation d'étalement automatisé comprend un distributeur (13) de distribution d'au w moins une dose d'éléments roulants ou glissants d'étalement (54) dans chacune des boîtes de culture (3) d'un lot (2) de boîtes de culture, ainsi qu'un agitateur (18) d'agitation des boîtes de culture (3), l'appareil de préparation de cultures comportant : - un dispositif (6) de stockage au moins du lot (2) de boîtes de culture (3), 15 - un dispositif (11) d'apposition d'une marque d'identification parmi plusieurs marques (170) d'identification différentes sur chaque boîte de culture (3) du lot (2), - un robot (15) de pipetage de solutions de micro-organismes (17) d'un lot (16) de solutions de micro-organismes et de dépose de chaque solution de 20 micro-organismes (17) de ce lot (16) dans au moins une des boîtes (3) du lot (2) de boîtes de culture, - un dispositif (19) d'évacuation, hors des boîtes de culture (3), des éléments roulants ou glissants d'étalement (54), - des dispositifs (20, 21, 20a) de transfert des boîtes de culture (3) au sein 25 de l'appareil de préparation de cultures, et - une unité programmable (22) de gestion d'un ordre de pipetage des solutions de micro-organismes (17) et de dépose de ces solutions de micro-organismes (17) dans les boîtes de culture en concordance avec un ordre d'apposition des marques d'identification (170) sur les boîtes de culture (3), et-19- de commande du dispositif (11) d'apposition des marques d'identification (170), du robot (15) de pipetage et de dépose des solutions de micro-organismes (17) et de l'installation d'étalement (13, 18) au moins, le distributeur (13) et le robot de pipetage (15) étant disposés en amont de l'agitateur (18) qui est luimême disposé en amont du dispositif (19) d'évacuation des éléments roulants ou glissants d'étalement (54).

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de stockage constitue à la fois un dispositif (6) de stockage des boîtes de culture (3) sans solution de micro-organismes (17), au début d'un cycle de l0 préparation de celles-ci, puis des boîtes de culture (3) renfermant une solution de micro-organismes (17) étalée, à la fin de ce cycle.

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'installation d'étalement automatisé (13, 18) comporte un distributeur (13) de distribution desdits éléments roulants ou glissants d'étalement (54), ce 15 distributeur comprenant : - un conduit (65) de stockage d'éléments roulants ou glissants d'étalement (54) ; - une évacuation (69) des éléments roulants ou glissants d'étalement (54) par gravité vers la boîte de culture (3) ; 20 - un organe de prélèvement (56) qui délimite un trou (64) de sélection d'une dose d'éléments roulants ou glissants d'étalement (54) et qui est déplaçable entre une positon de chargement, dans laquelle un débouché (67) du conduit de stockage (65) communique avec ledit trou de sélection (64) situé plus bas qu'au moins une portion de ce conduit de stockage (65), et une 25 position de déchargement, dans laquelle l'organe de prélèvement (56) obture le débouché (67) du conduit de stockage (65) et dans laquelle le trou de sélection (64) se déverse dans ladite évacuation (69) située plus bas que ce trou de sélection (64).-20-

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le distributeur (13) comporte des moyens (66) de montage de manière amovible d'une réserve (53) d'éléments roulants ou glissants d'étalement (54) de manière que cette réserve (53) se déverse dans ledit conduit de stockage (65).

6. Appareil selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le distributeur (13) comporte un socle (50), un actionneur (51) de manoeuvre de l'organe de prélèvement (56) entre ses positions de chargement et de déchargement, ainsi qu'une tête amovible (52) qui délimite au moins ledit conduit de stockage (65) et qui est pourvue dudit organe de prélèvement (56), to le socle (50) et la tête amovible (52) comprenant des moyens (58, 59) de montage de l'un sur l'autre de manière amovible, l'actionneur de manoeuvre (51) et l'organe de prélèvement (56) comportant des moyens (60, 62) complémentaires d'accouplement de l'un à l'autre de manière détachable.

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce 15 que l'installation d'étalement (13, 18) comprend un agitateur (18) qui comporte un dispositif (104, 106) de préhension de la boîte de culture (3) de manière que le fond (9) de cette boîte de culture (3) soit sensiblement horizontal et un actionneur (103) d'entraînement du dispositif de préhension (104, 106) selon des mouvements linéaires d'aller-retour sensiblement horizontal, ledit 20 dispositif de préhension (104, 106) étant déplaçable angulairement autour d'un axe sensiblement vertical (Z-Z'), de sorte à modifier l'orientation des mouvements de la boîte de culture entre deux cycles de mouvements linéaires alternatifs.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'agitateur (18) 25 comprend un actionneur (107) de manoeuvre du dispositif de préhension (104, 106) autour de l'axe sensiblement vertical (Z-Z'), d'une première position à une deuxième position décalée angulairement par rapport à la première position.

9. Appareil selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ledit 30 dispositif de préhension (104, 106) comporte au moins des premier et deuxième mors (106) de serrage d'une boîte de culture (3), au moins le-21 - premier desdits mors (106) de serrage étant déplaçable en rapprochement-éloignement par rapport au deuxième mors de serrage (106).

10. Procédé d'étalement de toutes solutions contenant un échantillon, par exemple un échantillon de cellules, de virus, ou de liquides organiques au sein d'un réceptacle (3) comportant un fond (9) pourvu d'une couche de milieu de culture (10), caractérisé en ce qu'il comporte des étapes dans lesquelles on étale une solution de micro-organismes (17) sur la couche de milieu de culture (10) à l'aide d'un appareil (1) selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 7 à 9 et dans lesquelles : a) ledit dispositif de préhension (104, 106) saisit la boîte de culture (3), puis b) ledit actionneur d'entraînement (103) fait effectuer un premier cycle, selon la direction F2 de plusieurs allers-retours linéaires sensiblement horizontaux audit dispositif de préhension (104, 106) et à la boîte de culture (3), de manière que, lors de ce premier cycle. des éléments roulants ou glissants d'étalement (54) contenus par ladite boîte de culture (3) roulent sur la couche du milieu de culture (10), au-dessus du fond (9) sensiblement horizontal de la boîte de culture (3), puis c) on fait pivoter la boîte de culture (3) autour d'un axe sensiblement vertical (Z-Z'), puis d) ledit actionneur d'entraînement (103) fait effectuer au moins un deuxième cycle, selon la direction F4 de plusieurs aller-retours linéaires sensiblement horizontaux audit dispositif de préhension (104, 106) et à la boîte de culture (3) de manière que, lors de ce deuxième cycle, lesdits éléments roulants ou glissants d'étalement (54) roulent sur la couche de milieu de culture (10), au-dessus du fond (9) sensiblement horizontal de la boîte de culture (3).

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la boîte de culture (3) possède un diamètre horizontal (D), ledit actionneur (103) étant agencé de sorte que chaque mouvement d'aller-retour clu dispositif de préhension- 22 - supportent la boîte de culture (3) comprend une course aller et une course retour dont chacune a une longueur (L) inférieure à deux fois le diamètre horizontal (D) de la boite de culture (3).

12. Procédé d'étalement de toutes solutions contenant un échantillon, par exemple un échantillon de cellules, de virus, ou de liquides organiques au sein d'un réceptacle (3), caractérisé en ce qu'il comporte des étapes dans lesquelles on utilise un appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lesquelles : a) on stérilise en même temps une réserve (53), des éléments roulants ou glissants d'étalement (54) présents dans cette réserve (53) et la tête amovible (52) pourvue de la réserve (53) et dissociée dudit socle (50), puis b) on monte la tête amovible (52) pourvue de la réserve (53) et de l'organe de prélèvement (56) sur le socle (50) et on accouple l'organe de prélèvement (56) à l'actionneur de manoeuvre (51) de ce dernier.

13. Procédé de préparation d'un étalement de toutes solutions contenant un échantillon, par exemple un échantillon de cellules, de virus ou de liquides organiques, au moyen d'un appareil (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans un réceptacle (3) comportant un réceptacle proprement dit (7) et un couvercle (8) qui sont adaptés pour s'emboîter l'un dans l'autre, ce procédé comportant dans un ordre quelconque des étapes dans lesquelles : a) une tête de préhension (154) dudit appareil (1) fait glisser (F6) le réceptacle (3) sur au moins une surface de support (101, 104, 120) en tenant ce réceptacle (3) par son couvercle (8) qui entraîne avec lui le réceptacle proprement dit (7). b) la même tête de préhension (154) place le couvercle (8) du réceptacle (3) à l'écart du réceptacle proprement dit (7).