FR2857606A1 - Liquid filter assembly, especially for the diagnosis of legionella, has a reservoir for the sample linked to a compressed gas bottle and fitted with a separate filter cartridge for dispatch to the laboratory - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de filtration autonome, etThe present invention relates to an autonomous filtration device, and
plusmore
particulièrement un nouveau dispositifutilisé pour l'analyse de particules ou de contaminant biologiques du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration l'ensemble assurant la concentration de particules ou de contaminant biologiques dans la cartouche par filtration du liquide placé dans le réservoir supérieur Traditionnellement les dispositifs de filtration destinés aux usages diagnostics sont mis en oeuvre dans les laboratoires. Dans le cas des ensembles de filtration à usage unique le plus souvent la membrane est pré-montée soit sur un support composant le fond d'un 10 récipient plastique, soit dans une cartouche de filtration à laquelle peut s'adapter un réservoir qui est la plupart du temps une seringue, ces ensembles à usage unique sont utilisés la plupart du temps pour séparer les micro organismes éventuellement présents dans certaines préparations mais ne servent pas à la préparation ou a l'identification de ces micro organismes. Les ensembles de filtrations à usage multiple correspondent eux le plus 15 souvent à la description suivante: un récipient gradué avec ou sans couvercle muni d'un anneau de serrage indépendant, destiné à protéger la membrane de tout dommage qu'elle pourrait subir lors de son montage, surmonte. une plaque de support destinée à assurer un emplacement de bonne qualité au filtre. Ces dispositifs de filtration comprennent quelquefois un récipient récepteur gradué muni de brins latéraux qui grâce à des adaptateurs de tuyaux supportant des dispositif de stérilisation permettent de relier des systèmes de pompe à vide. Le récipient supérieur peut quant à lui être relié à une source de pression indépendante quand celle-ci existe au laboratoire, de tels ensembles sont par exemple décrits dans le brevet US 4678576: . Ces derniers dispositifs ont fait preuve de leur efficacité dans les laboratoires de recherche et d'analyses, leur utilisation implique que 25 les utilisateurs aient une expérience certaine dans la manipulation des membranes de filtration et que le matériel soit préparé à chaque filtration et notamment que le filtre soit monté avec de grandes précautions en évitant de le manipuler avec les mains mais avec des pinces dédiées. De plus il est préférable de posséder au laboratoire un système de mise sous pression du récipient supérieur ou de mise en dépression du récipient inférieur de manière à 30 assurer un débit de filtration significatif, en l'absence de ces systèmes de mise sous pression les débits sont d'autant plus faibles que les liquides à filtrer sont chargés en particules, pour une membrane donnée. Dans ce contexte l'une des difficultés est que les liquides à filtrer pour lesquels on veut connaître la composition en particules ou identifier les contaminant biologiques doivent êtres manipulés au laboratoire et pour cela être transportés à destination des laboratoires depuis les points de prélèvement, dans des conditions satisfaisantes, c'est à dire en respectant des délais courts et des conditions de transports adaptées. particularly a new device used for the analysis of particles or biological contaminants of the type comprising an upper reservoir associated with a filter cartridge the assembly ensuring the concentration of particles or biological contaminant in the cartridge by filtration of the liquid placed in the upper reservoir Traditionally, filtration devices intended for diagnostic uses are used in laboratories. In the case of disposable filtration assemblies most often the membrane is pre-mounted either on a support constituting the bottom of a plastic container, or in a filter cartridge to which a reservoir which is the most of the time a syringe, these disposable sets are used most of the time to separate the microorganisms possibly present in some preparations but are not used for the preparation or the identification of these microorganisms. The multiple-use filtration assemblies most often correspond to the following description: a graduated container with or without a lid provided with an independent clamping ring, intended to protect the membrane from any damage that it might suffer during its mounting, overcomes. a support plate to ensure a good quality filter location. Such filtration devices sometimes include a graduated receiving vessel provided with side strands which, by means of pipe adapters supporting sterilization devices, make it possible to connect vacuum pump systems. The upper container can be connected to an independent pressure source when it exists in the laboratory, such sets are described for example in US Patent 4678576:. These latter devices have proved their effectiveness in the research and analysis laboratories, their use implies that the users have a certain experience in the manipulation of the filtration membranes and that the material is prepared at each filtration and in particular that the filter is mounted with great care, avoiding handling with the hands but with dedicated pliers. In addition, it is preferable to have in the laboratory a system for pressurizing the upper container or for depressurizing the lower container so as to ensure a significant filtration rate, in the absence of these systems for pressurizing the flow rates. are weaker as the liquids to be filtered are charged in particles, for a given membrane. In this context one of the difficulties is that the liquids to be filtered for which one wants to know the composition in particles or to identify the biological contaminants must be handled in the laboratory and for that to be transported towards the laboratories from the points of sampling, in satisfactory conditions, ie with short deadlines and appropriate transport conditions.
Dans le cas de la détection des micro-organismes la principale difficulté est ainsi liée à la nécessité d'établir une chaîne logistique complète entre le lieu de prélèvement et le laboratoire, pour conséquence il est indispensable de mettre à la disposition de chaque prélèvement ou ensemble de prélèvements un véhicule chargé de la collecte des prélèvements sous forme de bouteilles de liquide qui sont transportées vers les laboratoires. 10 Les liquides ainsi collectés sont reçus au laboratoire pour être filtrés puis les filtres sont soumis aux opérations et examens nécessaires. Dans ces conditions et étant donné l'importance des transports et des volumes concernés, une conséquence indirecte de cette chaîne logistique est la nécessité d'avoir un laboratoire assez proche du lieu de prélèvement. En effet le transport d'un prélèvement sur de longues distances introduit un 15 surcoût qui rend prohibitif le prix d'un examen et retarde les résultats. Dans ces conditions il est inefficace de centraliser des examens de micro biologie qui profiteraient, s'ils étaient centralisés, notamment grâce aux techniques récentes de biologie moléculaire comme la PCR quantitative d'importantes économies d'échelle et la possibilité d'utiliser des machines extrêmement puissantes capables de traiter des milliers d'échantillons par jour tout en 20 permettant une automatisation très poussée. In the case of the detection of microorganisms, the main difficulty is thus linked to the need to establish a complete supply chain between the sampling site and the laboratory, so it is essential to make available to each sample or set samples taken by a vehicle responsible for collecting the samples in the form of bottles of liquid which are transported to the laboratories. The collected liquids are received at the laboratory for filtration and the filters are subjected to the necessary operations and examinations. Under these conditions and given the importance of transport and volumes concerned, an indirect consequence of this supply chain is the need to have a laboratory close enough to the sampling site. Indeed the transport of a sample over long distances introduces an additional cost which makes the price of an examination prohibitive and delays the results. Under these conditions, it is inefficient to centralize micro-biology examinations that would benefit, if they were centralized, notably thanks to recent molecular biology techniques such as quantitative PCR, significant economies of scale and the possibility of using machines extremely well. powerful capable of handling thousands of samples per day while allowing very advanced automation.
La présente invention a précisément pour objet un dispositif de filtration du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration qui permet à toute personne qui fait le prélèvement de procéder directement à la filtration de l'échantillon prélevé sans qu'il soit nécessaire de transporter le prélèvement liquide au laboratoire. 25 La présente invention a aussi pour objet un dispositif de filtration du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration permettant d'envoyer au laboratoire la seule cartouche de filtration par exemple dans une enveloppe. The present invention specifically relates to a filtration device of the type comprising an upper reservoir associated with a filter cartridge that allows anyone who takes the sample directly to filter the sample taken without the need to transport the liquid sample to the laboratory. The present invention also relates to a filtration device of the type comprising an upper reservoir associated with a filter cartridge for sending to the laboratory the only filter cartridge for example in an envelope.
Le dispositif de filtration suivant la présente invention est du type comportant un réservoir supérieur associé à une cartouche de filtration et se distingue en ce que le récipient supérieur est pourvu d'un ensemble de pressurisation autonome constitué par au moins un accumulateur de gaz sous pression. The filtration device according to the present invention is of the type comprising an upper reservoir associated with a filter cartridge and is distinguished in that the upper container is provided with an autonomous pressurization assembly consisting of at least one pressurized gas accumulator.
Suivant une forme préférentielle de réalisation un détendeur est placé entre l'accumulateur de gaz sous pression et le réservoir supérieur. Le détendeur assurant la mise sous une pression constante du réservoir supérieur. According to a preferred embodiment an expansion valve is placed between the pressurized gas accumulator and the upper reservoir. The regulator ensuring the constant pressure of the upper tank.
Suivant une forme de réalisation la cartouche de filtration met en oeuvre une membrane de filtration. According to one embodiment, the filtration cartridge uses a filtration membrane.
L'accumulateur de gaz peut-être choisi parmi les accumulateurs contenant du gaz comme du C02 ou tout gaz inerte ou mélange de gaz comme notamment de l'air. The gas accumulator may be chosen from accumulators containing gas such as CO2 or any inert gas or gas mixture such as air.
Une forme particulièrement avantageuse de l'invention utilise du C02 comme gaz de pressurisation, le C02 s'avère particulièrement utile quand des micro organismes sont 10 concentrés dans la cartouche de filtration, ce gaz retardant considérablement la croissance des bactéries. A particularly preferred form of the invention utilizes CO 2 as a pressurizing gas, CO 2 is particularly useful when microorganisms are concentrated in the filter cartridge, this gas greatly retarding the growth of bacteria.
Une forme particulièrement avantageuse de l'invention utilise du matériel à usage unique. A particularly advantageous form of the invention uses disposable equipment.
Suivant une variante de réalisation comprend un robinet de mise sous pression du 15 réservoir supérieur. According to an alternative embodiment comprises a valve for pressurizing the upper reservoir.
Suivant une autre forme de réalisation comprend une valve de dépressurisation du réservoir supérieur. According to another embodiment comprises a depressurization valve of the upper reservoir.
Cet ensemble de filtration sous pression autonome suivant le présente invention a l'avantage de pouvoir être facilement utilisé sur le lieu de prélèvement sans qu'il soit nécessaire de disposer de matériel complémentaire ou que l'utilisateur ai été spécialement formé. Le remplissage du réservoir supérieur gradué s'effectue par simple gravité. La cartouche de filtration est ensuite vissée comme un bouchon ordinaire. L'ensemble est retourné et l'accumulateur de pression est vissé sur son support ou percuté, lors de cet opération l'accumulateur de pression est ouvert par un pointeau et la pression dans le récipient supérieur augmente, et dans le cas de la présence d'un détendeur est régulée par celui-ci. This self-contained pressure filtration unit according to the present invention has the advantage that it can easily be used at the sampling site without the need for additional equipment or that the user has been specially trained. The filling of the graduated upper tank is carried out by simple gravity. The filter cartridge is then screwed as an ordinary plug. The assembly is returned and the pressure accumulator is screwed on its support or hit, during this operation the pressure accumulator is opened by a needle and the pressure in the upper container increases, and in the case of the presence of an expander is regulated by it.
Un des avantages de la présente invention est que la matériel de filtration peut-être spécifiquement adapté au type de liquide à analyser. Plus précisément la pression mise en oeuvre dans le récipient supérieur et le type de cartouche de filtration peuvent être adaptées 30 à des liquides habituellement difficiles à filtrer car très chargés en particules. Il est alors possible pour l'utilisateur de laisser la filtration se dérouler sous une pression constante adaptée, le débit ainsi obtenu assure une filtration dans des délais brefs. Quand des membranes de faible perméabilité sont utilisées elles sont capables de collecter un nombre important de microorganismes ou de particules même dans des prélèvements très chargés à l'origine de colmatages rapides des ensembles usuels de filtration.. One of the advantages of the present invention is that the filtration equipment can be specifically adapted to the type of liquid to be analyzed. More precisely, the pressure used in the upper container and the type of filter cartridge can be adapted to liquids that are usually difficult to filter because they are very heavily loaded with particles. It is then possible for the user to let the filtration take place under a constant pressure adapted, the flow thus obtained ensures filtration in a short time. When membranes of low permeability are used they are able to collect a large number of microorganisms or particles even in very heavy samples causing rapid clogging of the usual filtration units.
Après la filtration le récipient supérieur est dépressuriser, la cartouche de filtration est dévissée et fermée par ses deux bouchons, la cartouche ainsi hermétiquement fermée est envoyée au laboratoire. After filtration the upper container is depressurized, the filter cartridge is unscrewed and closed by its two plugs, the hermetically closed cartridge is sent to the laboratory.
Ce nouveau dispositif de filtration comporte un récipient transparent, gradué résistant à la température et à la pression ouvert par un goulot muni d'un pas de vis à l'une de ses extrémités, l'autre extrémité du récipient est en communication avec l'accumulateur de pression. La cartouche de filtration vient se visser sur le flacon par le pas de vis, le col 10 du flacon appuyant alors sur un joint fixé par un cannelage empêchant ainsi le joint de tourner et protégeant la membrane de filtration pré installée de toute déformation. Ce joint fixe la membrane de filtration dans la cartouche, mais peut-être enlevé par simple traction au laboratoire. Cette cartouche de filtration est munie de deux bouchons hermétiques. This new filtration device comprises a transparent container, graduated resistant to temperature and pressure open by a neck with a thread at one of its ends, the other end of the container is in communication with the pressure accumulator. The filter cartridge is screwed onto the bottle by the thread, the neck 10 of the bottle then pressing a seal fixed by a groove thus preventing the joint from rotating and protecting the pre-installed filtration membrane from any deformation. This seal fixes the filtration membrane in the cartridge, but can be removed by simple pulling in the laboratory. This filter cartridge is equipped with two airtight caps.
Après utilisation, la cartouche de filtration est fermée par ses deux bouchons avant d'être 15 envoyée au laboratoire. After use, the filter cartridge is closed by its two plugs before being sent to the laboratory.
Au laboratoire la membrane de filtration est extraite de la cartouche de filtration par simple traction, la membrane est utilisée pour une séparation des particules ou micro organismes par les procédures devenues habituelles notamment pour la détection des micro organismes par PCR quantitative. In the laboratory the filtration membrane is extracted from the filtration cartridge by simple traction, the membrane is used for separation of particles or microorganisms by the procedures that have become customary, in particular for the detection of microorganisms by quantitative PCR.
Un exemple de réalisation et d'utilisation de dispositif de filtration comportant un réservoir supérieur pourvu d'un ensemble de pressurisation autonome et comportant une cartouche de filtration amovible suivant la présente invention est décrit ci-après en référence aux dessins annexés qui représentent.: Figure 1: une vue d'ensemble suivant la présente invention, comportant un récipient supérieur, une cartouche de filtration, un accumulateur de pression, un régulateur de pression, un robinet de mise sous pression, une valve de dépressurisation Figure 2 une vue en coupe de la cartouche de filtration représentée sur la figure 1. An embodiment and use of a filtration device comprising an upper reservoir provided with an autonomous pressurization assembly and comprising a removable filtration cartridge according to the present invention is described below with reference to the appended drawings which represent: FIG. 1: an overview according to the present invention, comprising an upper container, a filter cartridge, a pressure accumulator, a pressure regulator, a pressurization valve, a depressurization valve, and a sectional view of the filtration cartridge shown in Figure 1.
Figure 3 accumulateur et régulateur de pression. Figure 3 accumulator and pressure regulator.
Figure 4 courbes d'amplification du matériel génétique de Legionelle pneumophila après filtration d'eau chaudes sanitaires par le nouveau dispositif et PCR quantitative en temps réel. Figure 4 Amplification curves of the Legionelle pneumophila genetic material after filtration of hot sanitary water by the new device and quantitative PCR in real time.
Le récipient supérieur (1), représenté sur la Figure 1 comprend une paroi cylindrique graduée il est ouvert par un goulot (7) qui sert d'orifice de remplissage. Le goulot est fileté(8), la capsule de filtration(2) vient se visser hermétiquement sur le goulot, en se vissant le goulot appui sur le joint cannelé(9). L' accumulateur de pression(4) est joint, à l'ensemble régulateur de pression(3) mettant en oeuvre un robinet de mise sous pression(5) et une valve de dépressurisation(6). La capsule de filtration (2) comprend un s support de filtre résistant à la pression(10) , une membrane de filtration( 11), un joint cannelé sur sa couronne la plus externe(9), un pas de vis(12), un bouchon muni d'un filetage(13) adapté au pas de vis (12), un bouchon (14) adapté à la zone de vidange (15) et un support(16) adapté à la poubelle à liquide utilisé lors des filtrations. Le régulateur de pression (17) reçoit l'accumulateur de pression (18) par l'intermédiaire d'un pas de vis, un 10 pointeau à faible débit(1 9) perce l'accumulateur de pression lors du vissage. Le robinet (5) permet au gaz de s'échapper vers le détendeur(20) et de mettre le réservoir sous pression par l'orifice basse pression(21) Un exemple d'utilisation du nouveau dispositif est donné ci-dessous il concerne le diagnostic de Legionella pneumophilla par une technique d'amplification enzymatique de 15 gène. Des techniques de diagnostic utilisant les méthodes d'amplification du matériel génétique de certains micro organisme ont fait leur apparition dans de nombreux laboratoires. Ces méthodes sont sensibles, spécifiques et permettent d'obtenir des résultats fiables en quelques heures. De plus ces techniques d'amplification sont maintenant utilisées dans beaucoup de laboratoires d'analyses, elle présentent l'avantage de détecter 20 des bactéries éventuellement non cultivables en raison de leur physiologie ou de leur état. The upper container (1), shown in Figure 1 comprises a graduated cylindrical wall is opened by a neck (7) which serves as a filling port. The neck is threaded (8), the filter capsule (2) is screwed tightly on the neck, by screwing the neck supports the grooved joint (9). The pressure accumulator (4) is joined to the pressure regulator assembly (3) employing a pressurizing cock (5) and a depressurizing valve (6). The filter capsule (2) comprises a pressure-resistant filter support (10), a filtration membrane (11), a splined joint on its outermost ring (9), a screw thread (12), a plug having a thread (13) adapted to the thread (12), a plug (14) adapted to the emptying zone (15) and a support (16) adapted to the liquid trash used during the filtrations. The pressure regulator (17) receives the pressure accumulator (18) through a thread, a low flow needle (1 9) pierces the pressure accumulator during screwing. The valve (5) allows the gas to escape to the pressure reducer (20) and to pressurize the tank through the low pressure port (21). An example of use of the new device is given below. diagnosis of Legionella pneumophilla by gene enzymatic amplification technique. Diagnostic techniques using the methods of amplification of the genetic material of certain microorganisms have appeared in many laboratories. These methods are sensitive, specific and allow to obtain reliable results in a few hours. In addition, these amplification techniques are now used in many analysis laboratories, they have the advantage of detecting bacteria that are possibly not cultivable because of their physiology or their state.
La PCR quantitative en temps réel est un exemple type de ces méthodes cette technique est utilisée dans de nombreux domaines, elle a l'avantage d'être très sensible, spécifique et de permettre une automatisation poussée des procédures de laboratoire et de rendu des résultats tout en évitant la possibilité de contaminations, cette technique a notamment été 25 décrite dans les brevets W09202638 et US5723591. Cette méthode a par ailleurs été utilisée avec succès dans le diagnostic de Legionelle (Wellinghausen et al. PCR. Appl Environ Microbiol. Sep;67(9):3985-93. (2001)). Real-time quantitative PCR is a typical example of these methods. This technique is used in many fields, it has the advantage of being very sensitive, specific and to allow a thorough automation of laboratory procedures and results reporting. by avoiding the possibility of contaminations, this technique has been described in particular in patents WO9202638 and US5723591. This method has also been used successfully in the diagnosis of Legionella (Wellinghausen et al., PCR Appl Environ Microbiol., Sep; 67 (9): 3985-93 (2001)).
Chaque récipient supérieur est rempli par un litre d'eau chaude sanitaire à 60 C chargé par (10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000) unités de Légionelles.. Chaque cartouche compacte de filtration équipée d'un filtre de 47mm de diamètre ayant des pores de 0,44tm est vissée sur le goulot du récipient supérieur, l'ensemble est retourné et placé sur une poubelle à liquide. Une cartouche de 1 6g de C02 est vissée sur son support et le robinet est ouvert pour alimenter le détendeur qui délivre une pression de 13 104 Pa. La filtration totale des prélèvements demande entre 3 et 7 minutes suivant les prélèvements. Le robinet est alors fermé et le récipient dépressuriser en utilisant la valve. La cartouche compacte de filtration est hermétiquement fermée puis envoyée au laboratoire dans une enveloppe. La membrane est libérer par simple extraction du joint cannelé au laboratoire. La membrane est traitée comme décrit dans la référence (1) sauf que les amorces (a) 5'tggcgctcaattggcttt-3' ; Seq ID No. 1; et (b) 5'-atctttctgaaacttgttaagaacgtctt-3' ; Seq ID No. 2; utilisée sont décrites dans la présente invention et que la sonde marquée correspond à (c)5'-accgaacagcaaatg-3'; Seq ID No. 3 de la présente invention. Les échantillons sont soumis à 45 cycles d'amplification. Each top container is filled with one liter of domestic hot water at 60 C charged with (10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000) units of Legionella. Each compact filter cartridge equipped with a 47mm diameter filter having 0.44tm pores is screwed onto the neck of the upper container, the assembly is turned over and placed on a liquid bin. A cartridge of 1 6g of CO2 is screwed on its support and the tap is open to supply the pressure reducer which delivers a pressure of 13 104 Pa. The total filtration of the samples requires between 3 and 7 minutes following the samples. The tap is then closed and the container depressurized using the valve. The compact filter cartridge is hermetically sealed and sent to the laboratory in an envelope. The membrane is released by simply extracting the corrugated seal at the laboratory. The membrane is treated as described in reference (1) except that the primers (a) 5'tggcgctcaattggcttt-3 '; Seq ID No. 1; and (b) 5'-atctttctgaaacttgttaagaacgtctt-3 '; Seq ID No. 2; used are described in the present invention and that the labeled probe corresponds to (c) 5'-accgaacagcaaatg-3 '; Seq ID No. 3 of the present invention. The samples are subjected to 45 amplification cycles.
Les courbes de la figure 4 correspondent aux eaux chaudes sanitaires chargées par (10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000) unités de légionelles filtrées par le nouveau dispositif. The curves in Figure 4 correspond to the sanitary hot water charged by (10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000) units of legionella filtered by the new device.
Claims (10)
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| FR0308654A FR2857606A1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Liquid filter assembly, especially for the diagnosis of legionella, has a reservoir for the sample linked to a compressed gas bottle and fitted with a separate filter cartridge for dispatch to the laboratory |
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| FR0308654A FR2857606A1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Liquid filter assembly, especially for the diagnosis of legionella, has a reservoir for the sample linked to a compressed gas bottle and fitted with a separate filter cartridge for dispatch to the laboratory |
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2003
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