La présente invention concerne un dispositif de prélèvement d'un liquide dans un récipient, permettant de concentrer les gouttes de liquide présentes sur la ou les paroi(s) intérieure(s) du récipient dans la partie basse dudit récipient.

La présente invention concerne également un procédé de prélèvement d'un liquide présent dans un récipient utilisant le dispositif ci-dessus.

La présente invention concerne enfin l'utilisation du dispositif de prélèvement ci-dessus afin de contrôler le niveau du liquide présent dans le récipient.

Jusqu'à présent ce genre de dispositif de prélèvement permet simplement, par contact avec le liquide à prélever, soit l'apport d'un liquide d'intérêt qu'il contient soit le retrait d'un autre liquide d'intérêt présent dans un récipient.

De tels dispositifs sont en général constitués par des pipettes ou des aiguilles creuses associées à des pompes. Certaines plus sophistiquées autorisent le nettoyage des parois extérieures desdites pipettes ou aiguilles qui ont été trempées dans le liquide prélevé ou ayant subi un apport d'un liquide additionnel. C'est le cas par exemple dans la demande de brevet WO-A-99/27973 déposée sous priorité du 27 novembre 1997 par la demanderesse. Celle-ci concerne un procédé de décontamination d'une aiguille creuse métallique destinée au prélèvement et/ou à la distribution d'un liquide contaminateur, l'aiguille coopérant avec des moyens de branchement électrique permettant d'établir un courant électrique dans l'aiguille pour décontaminer et préserver l'intégrité de ladite aiguille en vue de sa réutilisation. D'autres sont équipées de moyens évitant de souiller ces parois extérieures des éléments de prélèvements, comme c'est le cas de la demande de brevet WO-A-99/50674 déposée sous priorité du 1^er avril et du 22 juin 1998 par la demanderesse. Cette demande concerne un procédé de prélèvement d'un échantillon biologique par l'intermédiaire d'un appareil d'aspiration - refoulement, tel qu'une pipette, manuel ou automatique, incorporé ou non à un automate. Mais elle concerne également un procédé de détection de la surface libre d'un échantillon biologique, un appareil de prélèvement d'un échantillon, tel qu'une pipette, et un appareil de détection de la surface libre d'un échantillon biologique.

Toutefois, lorsqu'un liquide est ajouté voire éventuellement retiré d'un récipient, tel qu'un tube, une cavité de plaque de microtitration, des éclaboussures peuvent être générées et des gouttes peuvent ainsi se former sur les parois intérieures de ce récipient. Le problème réside alors dans le fait que ces gouttes contiennent des éléments essentiels qui peuvent être utiles à une réaction biologique ultérieure, et que ces éléments n'étant pas présents dans le liquide présent dans le fond dudit récipient ils ne peuvent pas participer à ladite réaction. Ainsi dans le cas d'acides nucléiques, les quantités de ces acides nucléiques extraits de cellules par lyse ou toute autre technique, sont peu nombreuses. Il est donc souhaitable d'amplifier ces cibles moléculaires en leurs ajoutant des amorces d'amplification et des sondes de détection. Si des gouttes isolées contiennent ne serait-ce qu'une partie de ces éléments biologiques : cibles, amorces et/ou sondes, l'amplification et/ou la réaction de détection qui va/vont suivre sera/seront perturbées. La perturbation sera d'autant plus forte que l'on souhaite effectuer une détection quantitative et pas seulement qualitative de la cible.

Un autre problème est la détermination d'un volume de liquide présent dans un récipient. Certains contrôles sont nécessaires parfois pour connaître avec exactitude le volume de liquide distribué dans un récipient ou une série de récipients. Dans ce cas, il est nécessaire de connaître avec précision ledit volume. De ce fait la présence de goutte (s) non récupérée(s) ou récupérable(s) peut engendrer des valeurs erronées et affecter le résultat final.

Aucun document de l'état de la technique ne solutionne ces problèmes.

La présente invention se propose d'apporter une solution à ces problèmes afin de répondre à une attente des utilisateurs.

A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de prélèvement d'un liquide dans un récipient comprenant :

• une aiguille de prélèvement comportant une extrémité libre inférieure et une extrémité supérieure,
• des moyens d'aspiration - refoulement reliés à l'extrémité supérieure de l'aiguille,
• des moyens de soufflage portés par ladite aiguille permettant de concentrer les gouttes de liquide présentes sur la ou les paroi(s) intérieure(s) du récipient dans la partie basse dudit récipient.

Selon une première variante de réalisation, l'aiguille de prélèvement est constituée d'un tube ouvert à ses deux extrémités; le récipient destiné à contenir le liquide à prélever est constitué d'un tube de diamètre supérieur à celui de l'extrémité inférieure de l'aiguille, ouvert uniquement à son extrémité supérieure.

Selon une seconde variante, les moyens de soufflage comprennent au moins une ouverture latérale à l'aiguille; cette/ces ouverture(s) permet(tent) l'envoi d'un flux d'air sur la ou les paroi(s) intérieure(s) du récipient.

Selon une troisième variante de réalisation, l'aiguille de prélèvement est en position verticale.

Selon un mode de réalisation des deux variantes précédentes de l'invention, le flux d'air sortant des ouvertures latérales est oblique et dirigé du haut vers le bas. Ce flux d'air a un angle par rapport à l'horizontale qui est compris entre 10° et 80°, préférentiellement entre 20 et 50°, préférentiellement entre 25 et 40° et encore plus préférentiellement de 30°.

Selon un autre mode de réalisation, les moyens de soufflage comprennent trois à vingt, préférentiellement cinq à douze et encore plus préférentiellement huit ouvertures latérales.

Selon encore un autre mode de réalisation, ces ouvertures latérales sont réparties de façon rayonnante, positionnées dans un même plan, préférentiellement horizontal.

Selon une autre variante de réalisation, le dispositif de prélèvement est caractérisé par le fait que :

• la distance séparant les ouvertures latérales de la ou des parois intérieures du récipient est comprise entre 30 et 70%, préférentiellement entre 40 et 60% du diamètre de l'aiguille,
• le diamètre de chaque ouverture est compris entre 3 et 25 %, préférentiellement entre 5 et 15 %, et encore plus préférentiellement égal à 10 % du diamètre de ladite aiguille et/ou
• l'implantation de chaque ouverture par rapport à l'extrémité libre inférieure de l'aiguille est comprise entre 50 et 150 %, préférentiellement entre 80 et 120 %, et encore plus préférentiellement égale à 100 % du diamètre intérieur dudit récipient.

Selon un mode de réalisation de la variante précédemment décrite, le dispositif de prélèvement est caractérisé par le fait que :

• la distance séparant les ouvertures latérales de la ou des parois intérieures du récipient est comprise entre 1 et 10 millimètres, préférentiellement entre 2,5 et 4 millimètres, et encore plus préférentiellement entre 2,75 et 3,
• le diamètre de chaque ouverture est compris entre 0,1 et 1 millimètre, préférentiellement entre 0,3 et 0,6 millimètre, et encore plus préférentiellement de 0,4 millimètre, et/ou
• l'implantation de chaque ouverture par rapport à l'extrémité libre inférieure de l'aiguille est comprise entre 3 et 25 millimètres, préférentiellement entre 6 et 15 millimètres, et encore plus préférentiellement de 9 millimètres.

Quelque soit la variante ou le mode de réalisation, le dispositif de prélèvement est caractérisé par le fait que les moyens de soufflage comprennent un manchon fermé comportant au moins une arrivée de gaz pulsé, préférentiellement de l'air.

Dans un cas particulier, le dispositif est caractérisé par le fait que le manchon est un tube fermé qui entoure en tout ou partie l'aiguille de prélèvement.

La présente invention concerne également un procédé de prélèvement d'un liquide dans un récipient utilisant un dispositif de prélèvement tel que précédemment décrit et comprenant les étapes suivantes :

• introduction de l'extrémité libre inférieure de l'aiguille de prélèvement dans le récipient,
• activation des moyens de soufflage permettant de concentrer les gouttes de liquide présentes sur la ou les paroi (s) intérieure(s) du récipient dans la partie basse dudit récipient,
• aspiration de tout ou partie du liquide présent dans ledit récipient par ladite extrémité libre inférieure de l'aiguille.

Selon un premier mode de réalisation, les trois étapes d'introduction, d'activation des moyens de soufflage (8) et d'aspiration sont séquentielles.

Selon un second mode de réalisation, l'étape d'introduction et l'étape d'activation des moyens de soufflage sont réalisées simultanément.

Selon un troisième mode de réalisation, la première étape d'introduction et la seconde étape d'activation sont séquentielles mais avec une période de recouvrement, l'introduction se terminant quand l'activation a déjà débuté.

Enfin, le dispositif de prélèvement peut être utilisé afin de contrôler le niveau du liquide présent dans un récipient.

La présente invention sera décrite en rapport avec les figures ci-jointes données à titre d'exemples indicatifs qui n'ont pas de caractère limitatif mais représentent un mode préférentiel de réalisation de ladite invention.

• La figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un dispositif de prélèvement selon l'invention et d'un récipient susceptible de contenir le liquide à délivrer ou à prélever.
• La figure 2 représente une vue identique à celle de la figure 1, lorsque le dispositif de prélèvement est connecté aux moyens permettant son bon fonctionnement et lorsqu'il est introduit dans le récipient.
• La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale partielle du dispositif de prélèvement et de son récipient, selon l'invention, selon un axe A-A représenté à la figure 2.
• La figure 4 représente une vue en coupe d'un récipient destiné à contenir le liquide à prélever.
• La figure 5 représente un détail B de la figure 3 représentant l'extrémité inférieure de l'aiguille de prélèvement selon un premier mode de réalisation.
• La figure 6 représente l'introduction de l'extrémité libre inférieure de l'aiguille de prélèvement dans le récipient et l'activation des moyens de soufflage.
• La figure 7 représente une vue identique à celle de la figure 6, les gouttes de liquide étant déplacées vers la partie basse du récipient sous l'action des moyens de soufflage.
• La figure 8 représente l'étape d'aspiration par l'aiguille de prélèvement du liquide présent dans le récipient.
• La figure 9 représente une vue en coupe identique à la figure 8, lorsque la totalité du liquide a été prélevé.
• La figure 10 représente un détail C de la figure 9.

Enfin la figure 11 représente l'extrémité inférieure de l'aiguille de prélèvement selon un second mode de réalisation.

La présente invention concerne un dispositif de prélèvement d'un liquide dans un récipient représenté sur l'ensemble des figures 1 à 6.

Les figures 1 à 3 représentent le dispositif de prélèvement 1 en l'absence de tout liquide à prélever. Ce dispositif de prélèvement 1 est bien représenté sur les figures 1 et 2 et est constitué essentiellement d'une aiguille de prélèvement 4 comportant une extrémité libre inférieure 5 et une extrémité supérieure 6, ladite aiguille 4 étant en position verticale.

Sur la figure 1 est également représenté séparément du dispositif de prélèvement 1 un récipient 3, lui-même constitué d'un tube, de diamètre supérieur à celui de l'extrémité inférieure 5 de l'aiguille 4, et ouvert à son extrémité supérieure 11 et fermé à son extrémité inférieure 17, ce tube étant susceptible de contenir un liquide à prélever.

La figure 2 représente un dispositif de prélèvement 1 après son introduction selon un axe vertical dans le récipient 3, ledit récipient 3 de forme classique comportant une paroi intérieure 10 et une paroi extérieure, non référencée. L'extrémité supérieure 6 de l'aiguille de prélèvement 4 est reliée à des moyens d'aspiration - refoulement 7 par l'intermédiaire d'un flexible 13. Ces moyens 7, connus de l'homme du métier, ne seront pas exposés plus avant. Ils peuvent juste être constitués par une pompe péristaltique, ou tout autre moyen équivalent, tel que les systèmes temps - pression - dépression, qui sont basés sur lé principe d'un réservoir principal en pression (ou en dépression suivant le besoin de l'application dont la sortie possède un tuyau muni d'une électrovanne commandée par un dispositif électronique utilisant une base de temps pour réaliser sa commutation ouverture - fermeture.

Le dispositif de prélèvement 1 selon l'invention fonctionne selon un mode d'aspiration - refoulement, comme indiqué par les flux F1 (aspiration) et F2 (refoulement) sur la figure 3. Il comprend également des moyens de soufflage 8 situés en position latérale de l'aiguille de prélèvement 4. Ces moyens de soufflage 8 sont constitués d'un manchon 15, l'aiguille 4 étant en position coaxiale et concentrique par rapport au manchon 15. Ledit manchon 15 est, quant à lui, fermé et ne possède que :

• une ouverture/entrée supérieure 16 qui est reliée, via un flexible 14, aux moyens de soufflage 8, dans lesquels est projeté un flux de gaz pulsé selon F3 et
• au moins une ouverture latérale 12, en position inférieure par laquelle est projeté un flux de gaz pulsé selon F4, ce gaz pulsé étant préférentiellement de l'air.

Le flux de gaz initial, selon F3, provient donc des moyens de soufflage par l'entrée 16, ladite entrée 16 étant connectée aux moyens de soufflage 8 par un flexible 14. La circulation de gaz depuis l'entrée 16 jusqu'aux ouvertures latérales 12 se fait donc au travers du manchon fermé 15. Préférentiellement, les ouvertures latérales 12 sont implantées de façon rayonnante sur ledit manchon 15, afin d'améliorer l'efficacité du dispositif. De manière générale, l'ensemble des moyens de soufflage est donc constitué des moyens des soufflage 8 eux-mêmes, du flexible 14, des ouvertures latérales 12 et du manchon 15.

Chaque ouverture 12 implantée sur le manchon 15 est représentée sur le détail C de la figure 10. Le diamètre 19 de l'ouverture 12 est compris entre 0,1 et 1 millimètre, préférentiellement entre 0,3 et 0,6 millimètre, et encore plus préférentiellement de 0,4 millimètre. Le flux de gaz pulsé, selon F4, provenant des ouvertures 12 est en position oblique par rapport à l'horizontale, et est dirigé de haut en bas, ce qui permet de concentrer les gouttes 9 présentes sur la paroi intérieure et latérale 10 (voir la figure 4), les gouttes 9 étant en position éloignée de l'extrémité inférieure 17 du récipient 3, et le flux d'air selon F4 les dirigeant vers cette extrémité inférieure 17 dudit récipient 3 comme représenté aux figures 7 à 9. L'angle existant entre l'horizontale 20 et le flux de gaz (F4) provenant des ouvertures 12 est donc compris entre 10° et 80°, préférentiellement entre 20° et 50°, préférentiellement entre 25 et 40°, et encore plus préférentiellement de 30°.

Le dispositif de prélèvement 1 selon l'invention peut ainsi être utilisé pour prélever un liquide 2 contenu dans un récipient fermé à son extrémité supérieure, par exemple par un film externe d'aluminium. Dans ce cas, il est nécessaire de perforer le film externe pour que l'extrémité inférieure 5 de l'aiguille de prélèvement 4 puisse accéder au liquide à prélever 2. Comme l'indique le détail B de la figure 5, l'extrémité libre inférieure 5 de l'aiguille de prélèvement 4 est de forme arrondie 18 sur l'extérieur de l'aiguille 4 afin que lorsque le film externe est perforé lors de la descente de l'aiguille vers le récipient, selon F5, la perforation soit nette ; on évite ainsi tout déchirement ou effet emporte-pièce du film externe.

Selon un second mode de réalisation, comme cela est bien représenté sur la figure 11, l'extrémité libre inférieure 5 de l'aiguille de prélèvement 4 comporte une série de fentes 18 disposées radialement ou de façon rayonnante, dont le nombre peut varier de 4 à 12 sans incidence sur le prélèvement. Dans le mode de réalisation ce nombre est de 6. Ainsi, lorsque le film externe est perforé lors de la descente de l'aiguille vers le récipient, selon F5, la perforation est encore plus nette ; on évite ainsi tout déchirement ou effet emporte-pièce du film externe. De plus le prélèvement avec ce mode de réalisation est encore plus efficace, car sa forme permet le prélèvement même dans des tubes, style éprouvette, dont l'espace situé le plus en bas est difficile d'accès. De manière intéressante, son rayon de courbure externe est adapté le rayon de courbure interne du fond du récipient. Selon une alternative, le rayon de courbure externe de l'aiguille de prélèvement 4 épouse le rayon de courbure interne du fond du récipient, c'est-à-dire est de rayon légèrement inférieur pour permettre un appui complet entre les deux surfaces interne et externe.

Quel que soit le mode de réalisation de l'aiguille de prélèvement 4, le diamètre de ladite aiguille 4 est sur le mode de réalisation présenté de 3,5 millimètres.

Lorsque le dispositif de prélèvement 1 est mis en oeuvre, selon les figures 6 à 9, l'aiguille de prélèvement 4 descend dans le récipient 3 selon la direction F5.

Ledit récipient 3 peut également être dirigé vers l'aiguille 4 selon la direction F6 représentée sur la figure 6. L'activation des moyens de soufflage 8 entraîne la création d'un flux de gaz selon F3 qui pénètre par l'entrée 16. Ce flux de gaz circule dans le manchon 15 et ressort de celui-ci selon F4 par les ouvertures latérales 12. La projection du gaz vers la paroi intérieure 10 du récipient 3 permet de décrocher et donc de déplacer, selon F7, et de concentrer vers la partie inférieure 17 du récipient 3, les gouttes de liquide 9 présentes sur ladite paroi 10.

La présente invention concerne également un procédé de prélèvement représenté sur l'ensemble des figures 7 à 10.

Dans le mode de réalisation représenté à la figure 7, l'étape d'introduction de l'aiguille 4 et l'étape d'activation des moyens de soufflage 8 sont simultanées, la descente selon F5 de l'aiguille 4 dans le récipient 3 se faisant en même temps que l'arrivée de gaz, selon F3, dans le manchon 15. Lorsque l'extrémité inférieure 5 de l'aiguille de prélèvement 4 est en contact avec le liquide 2 présent dans le récipient 3, l'aspiration du liquide 2 par l'aiguille de prélèvement 4 débute, selon F1, les moyens de soufflage 8 étant toujours activés.

Lorsque la totalité du liquide 2 présent initialement dans le récipient 3 a été prélevé par l'aiguille 4, selon F1, les moyens de soufflage 8 sont désactivés, l'aiguille de prélèvement 4 étant toujours positionnée dans ledit récipient 3.

• 1 - Dispositif de prélèvement
• 2 - Liquide
• 3 - Récipient
• 4 - Aiguille de prélèvement
• 5 - Extrémité libre inférieure de l'aiguille (4)
• 6 - Extrémité supérieure de l'aiguille (4)
• 7 - Moyens d'aspiration - refoulement
• 8 - Moyens de soufflage
• 9 - Gouttes de liquide 2 présentes sur la paroi intérieure 10 du récipient 3
• 10 - Paroi(s) intérieure(s) du récipient 3
• 11 - Extrémité supérieure du récipient 3
• 12 - ouverture latérale à l'aiguille
• 13 - Flexible connectant les moyens d'aspiration - refoulement 7 avec l'extrémité supérieure 6 de l'aiguille 4
• 14 - Flexible connectant les moyens de soufflage 8 avec l'entrée de gaz (air) 16
• 15 - Manchon
• 16 - Entrée de gaz (air) dans le manchon 15
• 17 - Extrémité inférieure du récipient 3
• 18 - Arrondi présent à l'extrémité inférieure 5 de l'aiguille 4
• 19 - Diamètre de chaque ouverture 12
• 20 - Angle entre le flux d'air F4 généré par les ouvertures 12 et l'horizontale
• 21 - Fentes de l'extrémité inférieure 5 de l'aiguille 4
• F1 - Aspiration du liquide 2 par l'aiguille 4
• F2 - Refoulement du liquide 2 par l'aiguille 4
• F3 - Arrivée de gaz (air) dans le manchon 15 provenant des moyens de soufflage 8
• F4 - Flux de gaz (air) provenant de l'ouverture 12
• F5 - Descente de l'aiguille 4 dans le récipient 3
• F6 - Montée du récipient 3 vers l'aiguille 4
• F7 - Déplacement d'une goutte 9 le long d'une paroi 10 sous l'effet du flux selon F3