Aparato y método para manipular fluidos para análisis.

Una zona de procesado para un dispositivo de manipulación de muestras, comprendiendo dicha zona de procesado:

un soporte

(30) adaptado para soportar una pluralidad de recipientes de reacción (26) en una orientación generalmente vertical, en las filas generalmente paralelas primera, segunda, tercera y cuarta; donde cada fila tiene un espaciado definido desde al menos una fila adyacente, comprendiendo dichos espaciados definidos entre filas una primera ranura longitudinal generalmente vertical (48) entre la primera y la segunda fila y una segunda ranura longitudinal generalmente vertical (50) entre la tercera y la cuarta fila; dos barras magnéticas o electroimanes (64, 62) que tienen un eje longitudinal con una orientación generalmente horizontal;

un medio para soportar las dos barras magnéticas o electroimanes mencionados (64, 62),

estando la primera barra magnética o electroimán (64) soportado para un movimiento vertical seleccionado en la primera ranura (48), y estando la segunda barra magnética o electroimán (62) soportado para un movimiento vertical seleccionado en la segunda ranura (50).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09152512.

Solicitante: ABBOTT LABORATORIES.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: DEPARTMENT D377/AP6A-1 100 ABBOTT PARK ROAD ABBOTT PARK, ILLINOIS 60064-6008 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: DUNN, CHADWICK M., SHAIN, ERIC, B., GALITZ, CHARLES M., TOTH, JULIUS J., LOWREY,MICHAEL, KUKLA,RONALD,E, HERCHENBACH,STEPHEN, SAFAR,SCOTT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > APARATOS DE LABORATORIO PARA LA QUIMICA O LA FISICA,... > B01L3/00 (Recipientes o utensilios para laboratorios, p. ej. cristalería de laboratorio (botellas B65D; equipos para enzimología o microbiología C12M 1/00 ); Cuentagotas (recipientes para volumetría G01F))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > G01N1/00 (Muestreo; Preparación de muestras para la investigación (manipulación de materiales para un análisis automático G01N 35/00))
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > G01N35/00 (Análisis automático no limitado a procedimientos o a materiales tratados en uno sólo de los grupos G01N 1/00 - G01N 33/00; Manipulación de materiales a este efecto)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Análisis automático no limitado a procedimientos... > G01N35/10 (Dispositivos para transferir las muestras hacia, en, o desde el aparato de análisis, p. ej. dispositivos de aspiración, dispositivos de inyección)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > APARATOS DE LABORATORIO PARA LA QUIMICA O LA FISICA,... > Recipientes o utensilios para laboratorios, p. ej.... > B01L3/14 (Tubos de ensayo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > APERTURA Y CIERRE DE BOTELLAS, TARROS O RECIPIENTES... > DISTRIBUCION, SUMINISTRO O TRANFERENCIA DE LIQUIDOS,... > B67D99/00 (Materia no prevista en otros gurpos de esta subclase)

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Fragmento de la descripción:

Aparato y mïtodo para manipular fluidos para anïlisis

Campo tïcnico La presente invenciïn se refiere al ensayo de muestras y, en particular, a un aparato y mïtodo para procesar muestras durante el ensayo, incluyendo la adiciïn de fluidos tales como reactivos durante el procesado de muestras.

Antecedentes de la invenciïn y problemas tïcnicos planteados por la tïcnica anterior

Los ensayos de muestras biolïgicas se suelen realizar, por ejemplo, para comprobar la presencia de un artïculo de interïs, que puede ser o incluir la totalidad o partes de una regiïn especïfica de ADN, ARN, o fragmentos de los mismos, complementos, pïptidos, polipïptidos, enzimas, priones, proteïnas, ARN mensajero, ARN de transferencia,

ARN o ADN mitocondrial, anticuerpos, antïgenos, alïrgenos, partes de entidades biolïgicas tales como cïlulas, viriones o similares, proteïnas de superficie, o equivalentes funcionales de los anteriores, etc. Muestras tales como fluidos corporales de un paciente (p. ej., suero, sangre entera; orina, frotis, plasma, fluido cerebrorraquïdeo, fluidos linfïticos, sïlidos tisulares) pueden analizarse utilizando una serie de diferentes ensayos para proporcionar informaciïn sobre la salud de un paciente.

En dichos ensayos, es imprescindible que las muestras sean manipuladas de un modo que impida que los contaminantes se introduzcan en las muestras, bien sea desde el entorno exterior o entre las muestras. Por ejemplo, cuando el virus VIH contamina involuntariamente la muestra de un paciente diferente, el resultado del ensayo positivo falso resultante podrïa tener un efecto psicolïgico posiblemente catastrïfico en el paciente, incluso cuando se descubra el error en ensayos posteriores. Ademïs, dado que dicho ensayo es muy sensible, hasta las cantidades mïs pequeïas de contaminaciïn pueden dar lugar a resultados errïneos. Dicho simplemente, es imprescindible que las muestras se manipulen adecuadamente.

En un ensayo tan sofisticado, es imprescindible que los distintos reactivos que pueden utilizarse en el ensayo tambiïn se manipulen adecuadamente, no solo para evitar contaminantes, sino tambiïn para garantizar que el reactivo adecuado se utiliza en cantidades correctas en los momentos apropiados.

Frecuentemente, dicho ensayo se realiza utilizando dispositivos automatizados que manipulan mïltiples muestras y fluidos (habitualmente, reactivos) . Dichos dispositivos automatizados utilizarïn habitualmente juegos de pipetas para mover los distintos fluidos entre sus envases originales (generalmente, receptïculos tales como tubos con la parte superior abierta) y envases en los que se procesarïn las muestras. Por ejemplo, un juego de 8 muestras podrï estar contenido en 8 tubos u otros receptïculos cargados en una rejilla del dispositivo, y un cabezal que transporte 8 pipetas moverï, mediante un movimiento programado, las pipetas hacia dichos 8 tubos, donde se aplicarï vacïo para extraer una cantidad seleccionada de cada muestra desde su tubo hacia las pipetas. El cabezal retirarï las pipetas de los tubos y se moverï hacia otro juego de tubos situado en una estaciïn de procesado, depositando las cantidades extraïdas de cada muestra de las pipetas en los juegos de tubos de ensayo.

En dichos dispositivos automatizados, las rejillas o bandejas de tubos mïltiples generalmente se mueven de una estaciïn a la siguiente para las distintas etapas de procesado. Por ejemplo, en una estaciïn puede proporcionarse 45 un elemento de calor, y en otra estaciïn puede proporcionarse un elemento magnïtico que introduzca un campo magnïtico en los tubos. Ademïs, en dichas situaciones, pueden procesarse activamente mïltiples bandejas de mïltiples tubos en serie y simultïneamente en distintas estaciones. Sin embargo, dicho procesado puede dar lugar a un conflicto de recursos, cuando una rejilla de tubos se retrasa en su colocaciïn en una estaciïn mientras que otra rejilla de tubos completa su procesado en dicha estaciïn cuando, como sucede habitualmente, el tiempo de procesado en una estaciïn es distinto al tiempo de procesado en otra estaciïn. Por ejemplo, una bandeja de tubos que ha completado el procesado en una estaciïn puede retrasarse en su procesado en la siguiente estaciïn hasta que otra bandeja de tubos en dicha siguiente estaciïn ha completado su procesado allï. Como una cadena que no es mïs fuerte que su eslabïn mïs dïbil, dicho dispositivo automatizado proporcionarï un tiempo de procesado global que es una funciïn del tiempo de procesado en la estaciïn mïs lenta. Por supuesto, un tiempo de procesado 55 global lento puede reducir la cantidad de ensayos que se realizan durante un dïa determinado y, por tanto, o bien retrasar la finalizaciïn de los ensayos o requerir una importante inversiïn de capital adicional para que los dispositivos adicionales permitan alcanzar el nivel de capacidad de realizaciïn de ensayos deseado.

En las estaciones de procesado de dichos dispositivos automatizados, las muestras se manipulan de distintas formas de acuerdo con el propïsito del ensayo (p. ej., se incuban, se preparan, se lisan, se eluyen, etc.) . Por ejemplo, las muestras pueden prepararse para el anïlisis, por ejemplo, separando el ADN o ARN de la muestra. Adicional o alternativamente, pueden analizarse las muestras. Frecuentemente, dichos procesos implican la adiciïn de varios fluidos (habitualmente, reactivos) a la muestra en cada tubo. Por ejemplo, en una primera etapa, puede aïadirse un reactivo a cada uno de los tubos para lavar las muestras, y un segundo y un tercer (y mïs) reactivos 65 pueden aïadirse a las muestras durante la realizaciïn de otros procesos para, por ejemplo, desunir y/o separar el ADN o ARN de interïs de manera que pueda extraerse de la muestra en cada tubo para ensayos posteriores.

Procesos similares, en los que el mismo reactivo o reactivos diferentes se aïaden a, y/o se extraen de, los tubos, pueden tener lugar despuïs de que la muestra se haya separado como parte del anïlisis de las muestras preparadas.

En algunos procesos, se han utilizado campos magnïticos para ayudar a separar analitos de interïs del fluido en los tubos. Por ejemplo, se han unido analitos de interïs a partïculas magnïticas dentro de un reactivo y se ha aplicado un campo magnïtico para lanzar las partïculas y el analito unido hacia un lateral del tubo, con lo que el reactivo puede extraerse del tubo para dejar una concentraciïn del analito dentro. En los casos en que ha sido necesario ajustar el campo magnïtico dentro de los tubos (p. ej., para cambiar la ubicaciïn a la que se van a retirar los analitos) , los tubos se han movido para conseguir la orientaciïn deseada del campo magnïtico en los tubos.

La manipulaciïn de los reactivos y otros fluidos con dispositivos automatizados tales como los descritos anteriormente puede ser problemïtica. Aunque los reactivos pueden moverse automïticamente de los receptïculos a los tubos que contienen la muestra en la estaciïn de procesado mediante el uso del cabezal y las pipetas indicados, es necesario en primer lugar cargar el reactivo adecuado en el receptïculo correcto en el dispositivo para garantizar que el cabezal y las pipetas estïn aïadiendo el reactivo adecuado al tubo que contiene la muestra apropiada en el debido momento en el proceso. Ademïs, hay que reconocer la necesidad de limpiar los receptïculos inmediatamente, ya sea para eliminar posibles contaminantes o para permitir el uso de distintos fluidos en relaciïn con procesos diferentes. Como consecuencia de dichas necesidades, los receptïculos suelen ser fïcilmente desmontables del aparato para realizar dicha acciïn.

Hasta ahora, cargar el reactivo adecuado en el receptïculo apropiado se ha conseguido de varias formas diferentes. En uno de estos procedimientos,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una zona de procesado para un dispositivo de manipulaciïn de muestras, comprendiendo dicha zona de procesado:

un soporte (30) adaptado para soportar una pluralidad de recipientes de reacciïn (26) en una orientaciïn generalmente vertical, en las filas generalmente paralelas primera, segunda, tercera y cuarta; donde cada fila tiene un espaciado definido desde al menos una fila adyacente, comprendiendo dichos espaciados definidos entre filas una primera ranura longitudinal generalmente vertical (48) entre la primera y la segunda fila y una segunda ranura longitudinal generalmente vertical (50) entre la tercera y la cuarta fila; dos barras magnïticas o electroimanes (64, 62) que tienen un eje longitudinal con una orientaciïn generalmente horizontal; un medio para soportar las dos barras magnïticas o electroimanes mencionados (64, 62) , estando la primera barra magnïtica o electroimïn (64) soportado para un movimiento vertical seleccionado en la primera ranura (48) , y estando la segunda barra magnïtica o electroimïn (62) soportado para un movimiento vertical seleccionado en la segunda ranura (50) .

2. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 1, caracterizada por que dicho medio para soportar comprende un soporte transversal (70) y por que dichos dos imanes o electroimanes (64, 62) estïn soportados para un movimiento vertical juntos sobre el soporte transversal (70) .

3. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 2, caracterizada por que el soporte transversal (70) puede moverse a lo largo de una pluralidad de varillas de guïa sustancialmente verticales (72) y estï controlado por un mecanismo impulsor (68) .

4. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 1, que comprende asï mismo una pluralidad de recipientes de reacciïn (26) dispuestos en la pluralidad de soportes de recipientes de reacciïn, caracterizada por que cada uno de la pluralidad de recipientes de reacciïn (26) tiene un orificio de drenaje (92) en una parte inferior del recipiente (26) para soportar una altura de fluido (90) en el recipiente (26) mediante una tensiïn superficial del fluido.

5. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 4, caracterizada por que el orificio de drenaje (92) tiene una superficie no humectable (96) alrededor del orificio de drenaje (92a) en una parte exterior del recipiente (26) .

6. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 5, caracterizada por que la superficie no humectable (96)

solamente estï alrededor del orificio de drenaje (92a) en la parte exterior del recipiente (26) . 35

7. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 4, caracterizada por que el orificio de drenaje tiene un saliente (98) que se extiende mïs allï del mismo, sirviendo el saliente para soportar la altura del fluido (90) en el recipiente (26) mediante la tensiïn superficial del fluido.

8. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 4, caracterizada por que comprende asï mismo una vïlvula dispuesta en un conducto (80) acoplado al orificio de drenaje (92) para proporcionar selectivamente flujo de fluido.

9. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 8, caracterizada por que la vïlvula se desvïa para 45 bloquear flujo de fluido salvo que se genere una presiïn diferencial seleccionada a travïs de la vïlvula.

10. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 8, donde la vïlvula es una vïlvula pico de pato (100) .

11. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 4, caracterizada por que comprende asï mismo una

vïlvula activa acoplada operativamente a un conducto (80’, 82’) acoplado al orificio de drenaje (92) para abrir o cerrar selectivamente el conducto (80’, 82’) .

12. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 11, caracterizada por que la vïlvula es una vïlvula de pinza (104) . 55

13. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicaciïn 4, caracterizada por que comprende asï mismo una frita hidrïfoba (99) acoplada al orificio de drenaje (92) .