Una zona de procesado para un dispositivo de manipulación de muestras,

comprendiendo dicha zona de procesado: un soporte (30, 32) para una pluralidad de recipientes de reacción (26), que tiene aberturas de drenaje (92) en sus partes inferiores, estando adaptadas dichas aberturas para soportar una altura seleccionada de fluido en dichos recipientes; pasajes (80, 82) adaptados para comunicarse con las aberturas de drenaje inferiores de los recipientes de reacción soportados; y una fuente de aire a presión distinta de la atmosférica adaptado para drenar selectivamente el fluido a través de las aberturas de drenaje en los recipientes de reacción soportados, estando dicho soporte adaptado para soportar la pluralidad de recipientes de reacción en al menos dos filas, teniendo cada fila un espacio definido desde al menos una fila adyacente, caracterizado por que dicho espacio definido entre filas comprende una ranura longitudinal generalmente vertical (46, 48, 50); y comprende adicionalmente un imán (60, 62, 64), que se extiende generalmente horizontalmente y que está soportado para el movimiento vertical seleccionado en dicha ranura

Aparato y método para manipular fluidos para análisis.

Campo técnico

La presente invención se refiere al ensayo de muestras y, particularmente, a un aparato y un método para el procesado de muestras durante los ensayos, incluyendo la adición de fluidos tales como reactivos durante el procesado de muestras.

Antecedentes de la invención y problemas técnicos planteados por la técnica anterior

Los ensayos en muestras de ensayo biológicas se realizan habitualmente, por ejemplo, para comprobar la presencia de un elemento de interés, elemento que puede ser o incluir todo o porciones de una región específica de ADN, ARN, o fragmentos de los mismos, complementos, péptidos, polipéptidos, enzimas, priones, proteínas, ARN mensajero, ARN de transferencia, ARN o ADN mitocondrial, anticuerpos, antígenos, alérgenos, partes de entidades biológicas tales como células, virones o similares, proteínas de superficie, o equivalentes funcionales de los anteriores, etc. Las muestras tales como los fluidos corporales de un paciente (por ejemplo, suero, sangre completa; orina, frotis, plasma, líquido cefalorraquídeo, líquidos linfáticos, sólidos tisulares) pueden analizarse usando una serie de ensayos diferentes para proporcionar información acerca de la salud de un paciente.

En tales ensayos, es fundamental que las muestras se manejen de forma que se prevenga la introducción de contaminantes en las muestras, tanto desde el ambiente externo como entre muestras. Por ejemplo, si se permite involuntariamente que el virus VIH de una muestra contamine la muestra de un paciente diferente, el consecuente resultado del ensayo con falso positivo podría potencialmente tener efectos psicológicos catastróficos sobre el paciente, incluso aunque ensayos posteriores descubrieran el error más tarde. Además, puesto que dichos ensayos son altamente sensibles, incluso las menores cantidades de contaminación pueden causar resultados de ensayo erróneos. Dicho de forma sencilla, es fundamental que las muestras se manejen adecuadamente.

En estos ensayos sofisticados, también es fundamental que los diversos reactivos que pueden usarse en los ensayos se manejen también adecuadamente, no sólo para evitar contaminantes sino también para asegurar que se usa el reactivo apropiado en cantidades apropiadas y en los momentos apropiados.

Habitualmente, dichos ensayos se realizan usando dispositivos automáticos que manejan varias muestras y fluidos (generalmente, reactivos). Dichos dispositivos automáticos típicamente usan conjuntos de pipetas para mover diversos fluidos desde sus recipientes originales (normalmente receptáculos tales como tubos abiertos por la parte superior) a recipientes en los que las muestras van procesarse. Por ejemplo, un conjunto de 8 muestras pueden estar contenidas en 8 tubos u otros receptáculos montados en una rejilla en el dispositivo, y un cabezal que lleva 8 pipetas moverá, por movimiento programado, las pipetas dentro de esos 8 tubos, donde se aplicará vacío para extraer una cantidad seleccionada de cada muestra de su tubo a las pipetas. El cabezal entonces retirará las pipetas de los tubos y se moverá a otro conjunto de tubos situado en una estación de procesado, depositando las cantidades extraídas de cada muestra de las pipetas en conjuntos de tubos de ensayo.

En dichos dispositivos automáticos, las rejillas o bandejas de múltiples tubos se mueven habitualmente de una estación a la siguiente para las distintas etapas del procesado. Por ejemplo, se puede proporcionar un elemento calefactor en una estación, y se puede proporcionar un elemento magnético que introduce un campo magnético en los tubos en otra estación. Además, en tales situaciones, múltiples bandejas de múltiples tubos pueden procesarse activamente en serie y simultáneamente en diferentes estaciones. Sin embargo, tal procesado puede dar como resultado una competencia de recursos, en el que se retrasa la colocación de una rejilla de tubos en una estación mientras otra rejilla de tubos completa su procesado en esa estación cuando, como suele ser el caso, el tiempo de procesado en una estación es distinto del tiempo de procesado en otra estación. Por ejemplo, una bandeja de tubos que ha completado el procesado en una estación puede ver retrasado su procesado en la siguiente estación hasta que otra bandeja de tubos en esa siguiente estación haya completado su procesado allí. Como una cadena que no es más fuerte que su eslabón más débil, dicho dispositivo mecánico proporcionará un tiempo global de procesado que es una función del tiempo de procesado en la estación más lenta. Por supuesto, un tiempo de procesado global lento puede reducir la cantidad de ensayos que se realizan durante un día determinado y, de ese modo, o retrasar la finalización de los ensayos o requerir una inversión adicional de capital significativa en dispositivos adicionales para permitir un nivel de capacidad de ensayo deseado.

En las estaciones de procesado de tales dispositivos automáticos, las muestras de ensayo se manejan de formas diversas según el propósito del ensayo (por ejemplo, se incuban, preparan, lisan, eluyen, etc.). Por ejemplo, las muestras pueden prepararse para ser analizadas, como por ejemplo, separando ADN o ARN de la muestra. Las muestras pueden también o alternativamente analizarse. Habitualmente, tales procesos implican la adición de diversos fluidos (generalmente reactivos) a la muestra en cada tubo. Por ejemplo, en una primera etapa, puede añadirse un reactivo a cada uno de los tubos para lavar las muestras, y pueden añadirse segundos y terceros (y más) reactivos a las muestras mientras se realizan otros procesos para, por ejemplo, desligar y/o separar el ADN o ARN de interés de modo que pueda extraerse de la muestra en cada tubo para ensayos posteriores. También pueden darse procesos similares en los que el mismo o distintos reactivos se añaden a y/o se extraen de los tubos, después de que la muestra se haya preparado como parte del análisis de las muestras preparadas.

En algunos procesos, se han usado campos magnéticos para ayudar a separar los analitos de interés del fluido en los tubos. Por ejemplo, los analitos de interés se han unido a partículas magnéticas dentro de un reactivo y se ha aplicado un campo magnético para tirar de las partículas y fijar el analito a un lateral del tubo, con lo que puede sacarse el reactivo del tubo para dejar una concentración de analito dentro del mismo. Cuando ha sido necesario ajustar el campo magnético dentro de los tubos (por ejemplo, para cambiar el lugar a donde se van a dirigir los analitos), los tubos se han movido para conseguir la orientación deseada del campo magnético en los tubos.

La manipulación de los reactivos y otros fluidos con dispositivos automáticos como se ha descrito previamente puede ser problemático. Aunque los reactivos pueden moverse automáticamente de los receptáculos a los tubos que contienen las muestras en la estación de procesado mediante el uso del cabezal y las pipetas como se ha indicado, en el primer caso es necesario cargar el reactivo apropiado en el receptáculo apropiado en el dispositivo, para asegurar que el cabezal y las pipetas están añadiendo el reactivo apropiado al tubo apropiado que contiene la muestra en el momento apropiado del proceso. Además, debería reconocerse que es necesario que los receptáculos se limpien fácilmente, tanto para retirar posibles contaminantes como para permitir el uso de distintos fluidos en relación con distintos procesos. Como resultado de dichos requerimientos, los receptáculos son normalmente fácilmente separables del aparato para tal acción.

Hasta ahora, la carga del reactivo apropiado en el receptáculo apropiado se ha logrado de diversas maneras. En uno de estos procedimientos, el individuo que controla el dispositivo mide manualmente y añade los reactivos a los receptáculos, y después coloca esos receptáculos en el dispositivo. En otro de estos procedimientos, la carga de los reactivos se realiza automáticamente por el propio dispositivo, que utiliza algún aparato de transferencia (tal como un cabezal y pipeta(s) como se ha descrito previamente) para mover los reactivos de las existencias de reserva de reactivos proporcionadas con el dispositivo.

La retirada de reactivos de los tubos se consigue de forma similar, tal como mediante el uso de un cabezal que coloca pipetas en el tubo y el vacío extrae el fluido de los tubos a las pipetas. Tal proceso puede consumir tiempo, e inmovilizar el cabezal para otros usos, particularmente si la prevención de contaminación entre tubos hace que sea necesario usar una nueva pipeta para cada tubo. En tales...

1. Una zona de procesado para un dispositivo de manipulación de muestras, comprendiendo dicha zona de procesado: un soporte (30, 32) para una pluralidad de recipientes de reacción (26), que tiene aberturas de drenaje (92) en sus partes inferiores, estando adaptadas dichas aberturas para soportar una altura seleccionada de fluido en dichos recipientes; pasajes (80, 82) adaptados para comunicarse con las aberturas de drenaje inferiores de los recipientes de reacción soportados; y una fuente de aire a presión distinta de la atmosférica adaptado para drenar selectivamente el fluido a través de las aberturas de drenaje en los recipientes de reacción soportados, estando dicho soporte adaptado para soportar la pluralidad de recipientes de reacción en al menos dos filas, teniendo cada fila un espacio definido desde al menos una fila adyacente, caracterizado por que dicho espacio definido entre filas comprende una ranura longitudinal generalmente vertical (46, 48, 50); y comprende adicionalmente un imán (60, 62, 64), que se extiende generalmente horizontalmente y que está soportado para el movimiento vertical seleccionado en dicha ranura.

2. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dicha fuente de aire a presión distinta de la atmosférica es una fuente de vacío para crear un vacío en dichos pasajes.

3. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente un calefactor (42) para calentar los recipientes de reacción soportados en dicha zona de procesado.

4. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dichos recipientes de reacción (26) están adaptados para contener selectivamente fluidos que tienen una tensión superficial suficiente para soportar una altura de fluido seleccionada sin que el fluido drene a través de dichas aberturas de drenaje (92) y dicha fuente de aire a presión distinta de la atmosférica está adaptada para crear selectivamente una presión relativamente menor en una abertura de drenaje que en la parte superior del fluido para superar dicha tensión superficial del fluido y drenar selectivamente el fluido a través de las aberturas de drenaje.

5. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dicho soporte está adaptado para soportar la pluralidad de recipientes de reacción (26) en al menos cuatro filas, y dicho espacio definido comprende una primera ranura longitudinal, generalmente vertical, (46) entre la primera y segunda filas, y una segunda ranura longitudinal, generalmente vertical, (48) entre la tercera y cuarta filas, y dicho imán comprende un primer imán de barra (60) soportado para el movimiento vertical seleccionado en la primera ranura (46) y un segundo imán de barra (64) soportado para el movimiento vertical seleccionado en la segunda ranura (48).

6. La zona de procesado de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que dicho primer y segundo imanes de barra (60, 64) están soportados para movimiento vertical conjunto.

7. Un método para procesar analitos en fluidos en recipientes de reacción, que comprende: soportar un recipiente de reacción (26) que contiene un analito en un fluido, teniendo dicho recipiente de reacción una abertura de drenaje (92) en su fondo capaz de soportar una altura seleccionada de dicho fluido en dicho recipiente mediante la tensión superficial del fluido; atraer dicho analito a un lateral de dicho recipiente para concentrar dicho analito y aclararlo de dicha abertura de drenaje, y crear selectivamente un diferencial de presión entre la parte superior del fluido y la parte inferior de la abertura de drenaje, suficiente para superar dicha tensión superficial del fluido y drenar el fluido a través de la abertura de drenaje, en el que dicha etapa de atracción comprende: unir dicho analito a una partícula magnética e introducir un campo magnético en dicho recipiente que atraiga la partícula magnética y una el analito al lateral del recipiente.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que dicha etapa de crear selectivamente un diferencial de presión comprende crear selectivamente un vacío por debajo de dicha abertura de drenaje.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende adicionalmente mover dicho campo magnético verticalmente a lo largo de la altura de dicho recipiente de reacción, para atraer dichas partículas magnéticas y unir el analito junto en un sedimento en dicho recipiente de reacción.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que dicha etapa de movimiento mueve dicho campo magnético hacia abajo desde una posición superior cerca de la parte superior del fluido en el recipiente de reacción (26) hasta una posición cerca del fondo del recipiente de reacción, con lo que dicho sedimento se forma cerca del lado inferior de dicho recipiente de reacción (26).