Tube de conditionnement d'un volume prédéterminé de substance biologique à conserver à basse température et système le comportant

La présente invention concerne le conditionnement des substances biologiques à conserver à basse température.

On connaît déjà des tubes de conditionnement de substances biologiques à conserver à des températures de congélation (entre -20 ⁰ C et - 40 ⁰ C) ou bien encore à des températures cryogéniques (entre -180 ⁰ C et - 196 ⁰ C) tels que par exemple des tubes capillaires également appelés « paillettes » destinés à recevoir de faibles volumes de substances biologiques. Les paillettes, initialement ouvertes aux deux extrémités, sont scellées à ces extrémités par soudure thermique après remplissage.

On connaît également, lorsque l'on ne peut pas utiliser de paillettes, par exemple pour des volumes de substances biologiques plus importants ou pour des échantillons tissulaires de plus grandes dimensions que le diamètre interne d'une paillette, des tubes de diamètre interne au moins égal à 6 mm, en matière plastique relativement rigide (telle que du polycarbonate ou du polypropylène), fermés à une extrémité et ouverts à l'extrémité opposée, et présentant une portion de réception de la substance biologique ainsi qu'une portion d'extrémité adaptée à coopérer avec un bouchon.

Un tel tube est en particulier connu par le brevet français 2 865 190 qui décrit un tel tube muni d'une portion filetée et dont le bouchon est du type à vis. L'invention vise à améliorer les performances d'un tel tube notamment en matière de sécurité contre les contaminations.

Elle propose à cet effet, un tube de conditionnement d'un volume prédéterminé de substance biologique à conserver à basse température, de diamètre interne au moins égal à 6 mm, fermé à une extrémité et présentant une ouverture à l'extrémité opposée pour y introduire ledit volume prédéterminé, ledit tube comportant une portion de réception dudit volume, caractérisé en ce que ledit tube comporte également une portion annulaire d'extrémité adaptée à être plus

facilement écrasée par pincement que ladite portion de réception et à prendre une position aplatie où deux lèvres sont en contact l'une de l'autre, ladite portion annulaire d'extrémité étant adaptée à ce que soient assujetties lesdites lèvres l'une à l'autre pour former un scellement hermétique dudit tube. La présence d'une portion annulaire d'extrémité plus facilement déformable prévue pour le scellement par écrasement de cette portion, par exemple par soudure, permet d'obtenir dans de bonnes conditions une fermeture parfaitement hermétique du tube tout en conservant pour la portion de réception de ce tube une tenue mécanique satisfaisante. Le caractère parfaitement hermétique de la fermeture que permet d'obtenir le tube selon l'invention offre ainsi une sécurité totale notamment dans le cas du stockage à températures cryogéniques.

On notera à cet égard que les bouchons connus dans l'état de la technique sont susceptibles de présenter un défaut d'étanchéité (potentielle source de contaminations) face aux contraintes importantes qu'ils subissent du fait de la différence de pression entre intérieur et extérieur du tube générée par le refroidissement.

On remarquera que le tube de conditionnement selon l'invention est ainsi conformé pour réaliser efficacement un scellement hermétique et ce bien qu'il présente des dimensions plus importantes que celles des paillettes.

Selon des caractéristiques préférées, pour des raisons de simplicité d'utilisation, de commodité et d'économie de mise en œuvre :

- ladite portion annulaire présente sur au moins une partie de sa longueur une épaisseur plus faible que l'épaisseur de ladite portion de réception ; - l'épaisseur de ladite portion annulaire décroît régulièrement dans la direction qui va de ladite portion de réception à ladite ouverture d'introduction dudit volume ; et/ou

- dans ladite portion annulaire est ménagée une gorge annulaire. Selon encore d'autres caractéristiques préférées, pour les mêmes raisons qu'exposées ci-dessus :

- ledit scellement est une soudure thermique ; ou

- ledit scellement est un scellement par colle activable par UV.

Le scellement par soudure, par collage permanent, ou par tout autre moyen nécessitant une découpe pour accéder au contenu du tube garantit ainsi de façon simple l'inviolabilité du contenu du tube.

Selon encore d'autres caractéristiques préférées : - ledit tube comporte également au moins une zone localisée de prélèvement plus facilement perforable que son environnement ;

- ladite portion de réception présente, du coté opposé à ladite portion annulaire d'extrémité, un logement d'accueil d'un élément d'identification de ladite substance ; - ledit logement est occupé par une résine adaptée à retenir ledit élément d'identification ;

- ladite portion de réception comporte un manchon d'identification de ladite substance biologique ;

- ledit manchon présente au moins une fenêtre de visualisation de l'intérieur dudit tube ; et/ou

- ledit tube est en matières plastiques moulées par injection bimatière.

L'invention vise également sous un deuxième aspect un système pour conditionner un volume prédéterminé de substance biologique à conserver à basse température, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un tube tel qu'exposé ci-dessus et un dispositif de soudure à mâchoires adapté à faire prendre à ladite portion annulaire ladite position aplatie et à souder lesdites lèvres l'une à l'autre pour former ledit scellement hermétique.

L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci :

- la figure 1 est une vue en élévation d'un tube de conditionnement conforme à l'invention ;

- la figure 2 est une vue en plan-coupe de ce tube prise selon la ligne M-Il de la figure 1 ;

- la figure 3 est une vue en élévation-coupe de ce tube prise selon la ligne MI-III de la figure 1 ;

- les figures 4 et 5 sont deux vues similaires à la figure 3 mais prises selon deux plans transversaux et après qu'ait été fixé au fond du tube une puce RFID et après que ce tube ait été scellé hermétiquement.

- les figures 6 et 7 sont deux vues similaires aux figures 1 et 3 mais pour un deuxième mode de réalisation du tube ;

- les figures 8 et 9 sont deux vues similaires à la figure 3 illustrant respectivement un troisième et un quatrième mode de réalisation du tube ;

- la figure 10 est une vue en élévation d'un dispositif de soudure dans lequel est disposé un plateau muni d'une rangée de tubes selon l'invention ; et - la figure 11 est une vue en élévation de cette rangée de tubes et de ce plateau après que deux tubes de ce plateau aient été soudés.

Le tube de conditionnement 1 illustré sur les figures 1 à 3 comporte une portion de réception 2 d'une substance biologique et une portion annulaire d'extrémité 3. Un tel tube est destiné à recevoir des échantillons de volume important ou de taille relativement importante tels que par exemple des échantillons tissulaires.

La portion de réception 2 présente une portion tubulaire 9 et un manchon 4 recouvrant partiellement la portion tubulaire 9. Les portions 3 et 9 sont en polyéthylène basse densité Surlyn ^® et le manchon 4 en SEBS Santoprène ^® .

Les portions 3 et 9 avec le manchon 4 sont en matières plastiques moulées par injection bimatière.

Le tube 1 est présente une ouverture 8 au bord de la portion annulaire 3 tandis qu'il est obturé au voisinage de l'extrémité opposée par une paroi de fond transversale 5.

Cette paroi 5 est légèrement en retrait de l'extrémité opposée à l'ouverture 8, de sorte que cette paroi en renfoncement délimite avec le reste de la portion de réception 2, du côté de la portion 3, un logement de réception 6 de la substance biologique et, de l'autre côté, un logement 7, qui comme on le verra ci-après est adapté à recevoir un élément d'identification de la substance biologique.

La portion annulaire d'extrémité 3 est une portion tubulaire de plus faible épaisseur que celle de la portion de réception 2 de sorte que le tube présente à la jonction de la portion 2 et de la portion 3, une surface en épaulement 12. Le manchon 4 est incrusté dans la portion 9 de sorte que la portion de réception 2 (le manchon 4 et la portion 9) présente une épaisseur constante (dans les zones de la portion 9 couvertes ou non par le manchon 4) plus grande que celle de la portion annulaire 3.

Ce manchon présente deux bagues 13 et 14 reliées l'une à l'autre par deux bandeaux 15 et 16 de sorte que ce manchon présente deux fenêtres 17 et 18 de visualisation du contenu du tube 1.

Dans l'exemple illustré, le tube 1 présente une hauteur de 48 mm, pour un diamètre intérieur de 9,8 mm.

Le manchon 4 présente une épaisseur de 0,3 mm. La portion de réception 2 présente une paroi d'épaisseur égale à 1,0 mm (1 mm de Surlyn ^® pour la portion 9 dans les zones non recouvertes par le manchon et 0,7 mm de Surlyn ^® pour la portion 9 auquel s'ajoute 0,3 mm de Santoprène ^® pour le manchon 4 dans les zones de la portion 9 recouvertes par le manchon) tandis que la portion annulaire d'extrémité 3 présente une paroi d'épaisseur égale à 0,6 mm.

Les dimensions du tube 1 sont choisies conformément aux standards du marché de sorte que ce tube est en particulier adapté à être disposé dans les boîtes conventionnelles de stockage des tubes de conditionnement à vis.

Deux autres valeurs classiques de hauteur pour ces tubes sont 70 et 92 mm.

Le logement 7 du tube 1 est conçu pour recevoir un élément d'identification 21 (représenté uniquement sur les figures 4 et 5) de la substance biologique tel qu'une puce RFID ou bien encore un code barre mono ou bi-dimensionnel (également appelé Datamatrix). L'élément d'identification 21 est maintenu en position dans ce logement par une résine transparente 22 coulée dans ce logement pour figer la position de cet élément d'identification.

II est également possible de coller une étiquette (non représentée) munie d'une puce flexible sur ce tube.

Dans le cas où il est nécessaire de maintenir la stérilité de l'intérieur du tube avant remplissage, celui-ci est livré dans une boîte à tubes stérilisée par rayonnement ou bien encore dans un sachet unitaire pelable.

Le tube de conditionnement 1 est associé à une machine à souder 24 illustrée sur les figures 10 et 11.

Cette machine comporte un bâti 25, un module de soudure mobile 26, et un plateau mobile 27. Le module 26 comporte deux mâchoires 28 mobiles et adaptées à réaliser des mouvements de va-et-vient coordonnés avec le déplacement transversal du plateau 27 transportant les tubes remplis 1 de façon à venir écraser par pincement la portion annulaire 3 de chacun des tubes 1.

En fonction de la hauteur des tubes, le module 26 est ajustable le long du bâti 25 à l'aide des molettes 29.

On va maintenant décrire comment est scellé hermétiquement un tube de conditionnement à l'aide des figures 4, 5, 10 et 11.

Les tubes, préalablement remplis de substance biologique (à l'aide d'une pipette par exemple), sont disposés en rangée sur le plateau 27 et ce plateau est disposé dans la machine à souder 24 sur un mécanisme (non représenté) adapté à translater le plateau selon la direction d'alignement des tubes.

Le plateau est alors déplacé pour que le premier tube de la rangée soit disposé entre les mâchoires chauffantes 28. La machine à souder 24 est alors commandée pour entraîner le déplacement des mâchoires chauffantes 28 de sorte qu'elles se rapprochent l'une de l'autre en direction de la portion 3 du tube 1 de façon à venir écraser par pincement cette portion annulaire 3 du tube pour que la portion ainsi écrasée prenne une position aplatie en formant deux lèvres 30 mises en contact l'une de l'autre.

Simultanément à l'écrasement, la chaleur transmise par les mâchoires chauffantes au Surlyn ^® de la portion 3 entraîne la formation d'une

soudure hermétique 31 entre les deux lèvres 30 comme illustré sur les figures 4 et 5.

L'écrasement de la portion annulaire 3 entraîne une déformation de cette portion sous la zone de soudure et éventuellement une légère déformation (non illustrée) de la portion de réception 2 (bien que la paroi de cette portion soit plus épaisse et donc moins facilement déformable).

L'écrasement de la portion 3 entraîne un léger reflux de matière de sorte que la soudure 31 s'étend légèrement au-delà du contour initial de la portion 3 (figure 4). La paroi de la portion 3 étant de faible épaisseur ce reflux est limité, cette épaisseur réduite assurant également une mise en température rapide et homogène des lèvres à souder.

Une telle soudure serait particulièrement délicate à former sur des tubes non conformés comme les tubes selon l'invention et dont l'épaisseur des parois dans la zone de soudure est trop importante, de telles parois lorsqu'elles se rapprochent formant alors aux extrémités des bourrelets relativement difficiles à écraser l'un contre l'autre risquant de nuire ainsi à la qualité de la soudure notamment sur le plan de l'étanchéité.

Après retour des mâchoires 28 dans leur position initiale, la machine 24 est alors commandée pour entraîner le déplacement du plateau de sorte que le tube suivant soit disposé à son tour entre les mâchoires 28 (figure 11).

Ces opérations se poursuivent ainsi jusqu'à ce que le dernier tube de la rangée du plateau 27 soit soudé.

Ces tubes peuvent ensuite être stockés par exemple dans une boîte de stockage conventionnelle. Les soudures 31 étant disposées décalées les unes par rapport aux autres de façon à ce que deux tubes voisins ne soient pas gênés par leur soudure respective.

Pour accéder à la substance biologique, l'opérateur coupe le tube dans une zone de la portion annulaire 3 située sous la soudure 31, par exemple à l'aide d'un fil chaud, d'un laser ou d'un autre accessoire (des ciseaux stériles, un scalpel, ou encore un coupe-tube par exemple) afin de désolidariser la

portion du tube présentant la soudure 31 du reste du tube et ainsi avoir accès à la substance biologique.

La découpe de la portion annulaire 3 est facilitée par le fait que celle- ci présente une épaisseur réduite qui la rend non seulement plus facilement déformable et soudable, mais également plus facilement découpable que le reste du tube.

Un autre mode de réalisation du tube est représenté sur les figures 6 et 7.

D'une manière générale, on a employé pour les éléments similaires les mêmes références mais additionnées du nombre 100.

Le tube 101 est semblable au tube 1 si ce n'est qu'il est dépourvu de manchon 4 et qu'il présente dans la portion de réception 102, au bord de la portion annulaire 103, une zone de prélèvement 119 de même épaisseur que la portion annulaire 103 et qui est ainsi rendue plus facilement perforable que son environnement immédiat (ici la portion 102).

Cette zone permet ainsi de prélever facilement le liquide par la pointe d'une seringue introduite dans le tube par cette zone.

Il n'est alors plus nécessaire de sectionner la portion scellée du tube pour avoir accès à la substance biologique. On remarquera d'ailleurs à ce titre qu'il est également possible, dans le mode de réalisation précédent, de prélever le liquide par l'intermédiaire de la pointe d'une seringue en perçant au travers de la portion annulaire 3 qui n'est pas soudée, cependant dans le présent mode de réalisation, cette zone de prélèvement est visuellement bien identifiée et est ménagée au niveau de la portion de réception 2.

Dans une variante non illustrée du tube 101 , il est prévu deux ou davantage que deux zones de prélèvement 119.

Un autre mode de réalisation du tube est représenté en figure 8.

D'une manière générale, on a employé pour les éléments similaires au mode de réalisation des figures 1 à 5, les mêmes références mais additionnées du nombre 200.

Dans ce mode de réalisation, la portion de réception 202 et la portion annulaire 203 ne sont plus distinctes, l'épaulement 12 ayant disparu, l'épaisseur du tube décroissant régulièrement dans la direction qui va de la paroi de fond 205 vers l'ouverture 208. La portion d'extrémité 203 présente ainsi une épaisseur moyenne relativement faible de sorte que cette portion est rendue plus facilement déformable, soudable et découpable que le reste du tube.

Un autre mode de réalisation du tube est représenté en figure 9.

D'une manière générale, on a employé pour les éléments similaires au mode de réalisation des figures 1 à 5, les mêmes références mais additionnées du nombre 300.

Dans ce mode de réalisation, la portion annulaire d'extrémité 303 présente à la jonction avec la portion de réception 302, une gorge 310 destinée à réduire localement l'épaisseur de cette portion, la surface 311 de la portion 303 située au fond de cette gorge constituant une zone de prélèvement ou une zone d'affaiblissement encore plus facilement perforable et découpable que le reste de la portion annulaire 303. Dans une variante non illustrée des tubes 101 et 201 , une telle gorge est ménagée dans la portion annulaire 103 ou 203.

Dans une variante non illustrée des tubes 101 et 301 , la portion annulaire 103 ou 303 présente un épaisseur qui décroît régulièrement dans la direction qui va de la portion de réception 102 ou 302 vers l'ouverture d'introduction 108 ou 308.

Dans une variante non représentée des tubes 101, 201 ou 301, la soudure formée dans la portion d'extrémité annulaire, présente un motif particulier adapté à identifier quel type de machine a permis de réaliser cette soudure de façon à renforcer le caractère d'inviolabilité du tube.

Dans une autre variante non représentée le fond de la portion de réception est conique afin de faciliter la récupération du liquide.

Dans une autre variante encore le scellement des lèvres du tube est obtenu non pas à l'aide d'une soudure thermique mais par activation d'une colle (sensible aux UV par exemple).

De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et l'on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.