CELULA DE MEDICION DE FLUJO CON UN DISPOSITIVO PARA LA VERIFICACION DEL POSICIONAMIENTO Y LA AUSENCIA DE BURBUJAS DE UNA MICROMUESTRA MEDICA.

Analizador con una célula de medición (1) para el alojamiento de una micromuestra médica (P),

con múltiples electrodos simples (WE, RE, CE) para la medición de una sustancia constituyente de la micromuestra (P), una fuente de tensión continua (4) para la puesta a disposición de una tensión de medición que, en esencia, es una tensión continua, una fuente de tensión alterna (5) para la puesta a disposición de una tensión alterna, así como un dispositivo para la verificación de la posición y la ausencia de burbujas de la micromuestra médica (P) en la célula de medición (1), con ayuda de la tensión alterna, caracterizado porque la célula de medición (1) está realizada como célula de medición de flujo y presenta, dispuestos consecutivamente, múltiples sistemas de electrodos (2, 3) con, en cada caso, múltiples electrodos individuales (WE, RE, CE), estando los electrodos individuales (WE, RE, CE) del sistema de electrodos (2, 3) respectivo conformados para el acoplamiento directo y simultáneo de la tensión alterna y de la tensión de medición, porque el dispositivo para la verificación del posicionamiento y de la ausencia de burbujas de la micromuestra médica (P) comprende un circuito para la generación de las tensiones a aplicar a los electrodos individuales (WE, RE, CE), que presenta un punto de sumación (S) en el que la tensión continua, que sirve de tensión de medición, se superpone con la tensión alterna, y porque el dispositivo para la verificación del posicionamiento y de la ausencia de burbujas de la micromuestra médica (P) presenta medios para la evaluación del componente de tensión alterna, en los que el componente de tensión alterna medido o la impedancia son una magnitud para la posición de la micromuestra (P) y su ausencia de burbujas

Célula de medición de flujo con un dispositivo para la verificación del posicionamiento y la ausencia de burbujas de una micromuestra médica.

La invención se refiere a un analizador con una célula de medición para el alojamiento de una micromuestra médica, con múltiples electrodos individuales para la medición de un constituyente de la micromuestra, con una fuente de tensión continua para la puesta a disposición de una tensión de medición que, en esencia, es una tensión continua, con una fuente de tensión alterna para la puesta a disposición de una tensión alterna, así como con un dispositivo para la verificación de la posición y la ausencia de burbujas de la micromuestra médica en la célula de medición, con ayuda de la tensión alterna. Además, la invención se refiere a un procedimiento para la verificación del posicionamiento y la ausencia de burbujas de una micromuestra médica en una célula de medición de flujo de un analizador.

Básicamente, en la medición de muestras médicas debe diferenciarse entre sensores de uso único y células de medición de flujo. En el caso de sensores de uso único, la muestra es introducida en el sensor y puesta en contacto con los electrodos de medición. En ello, la condición básica para una medición exacta y sin fallos es el posicionamiento correspondiente de la muestra en la célula de medición. Es conocido realizar este posicionamiento por medio de contactos de medición especiales a los que se les ha aplicado tensión alterna, de modo que es posible obtener mediante una medición de impedancia una señal que proporciona información acerca de la posición de la muestra. Sin embargo, debido a la distancia de los electrodos para la realización de la propia medición y de los electrodos para el posicionamiento de muestras puede arribarse a resultados de medición incorrectos.

Por el documento WO 99/32881 se conoce una célula de medición de uso único en la que se evita esta desventaja, porque se le aplica a los propios electrodos de medición una tensión alterna. Es posible, de este modo, verificar en un primer paso el posicionamiento exacto de la muestra y, a continuación, proceder a la medición en sí o bien desechar la muestra en el caso de detectar un posicionamiento indebido. Además, por ejemplo, del documento EP 0 846 947 A2 se conocen células de medición de flujo con múltiples sistemas de electrodos, apropiados para realizar en forma consecutiva múltiples mediciones o una medición continua y determinar en la muestra la concentración de diferentes analitos. Las condiciones en células de medición de flujo de este tipo se diferencian fundamentalmente de las de las células de uso único. Por ejemplo, no es suficiente verificar el posicionamiento de la muestra antes de realizar una medición porque, por su naturaleza, ésta cambia durante el proceso de la medición. Un problema adicional consiste en que, debido a reacciones electroquímicas producidas por la tensión de medición puede generarse una formación de burbujas en un electrodo, igualmente indeseable y que adultera los resultados de la medición.

El objetivo de la invención es perfeccionar un analizador con un dispositivo para la verificación del posicionamiento y la ausencia de burbujas de una micromuestra médica en una célula de medición de flujo o bien un procedimiento correspondiente, de modo tal que sea posible conseguir resultados de medición unívocos en células de medición de flujo con una multitud de grupos de electrodos y se garantice un diseño sencillo.

Este objetivo es conseguido de conformidad con la invención, porque la célula de medición está realizada como célula de medición de flujo y presenta, dispuestos en forma consecutiva, múltiples series de electrodos con, en cada caso, múltiples electrodos individuales, estando los electrodos individuales de la serie de electrodos respectiva conformados para el acoplamiento directo y simultáneo de la tensión alterna y de la tensión de medición, porque el dispositivo para la verificación del posicionamiento y de la ausencia de burbujas de la micromuestra médica comprende un circuito para la generación de las tensiones a aplicar a los electrodos individuales, que presenta un punto de sumación en el que la tensión continua, que sirve de tensión de medición, se superpone con la tensión alterna, y porque el dispositivo para la verificación del posicionamiento y de la ausencia de burbujas de la micromuestra medicinal presenta, además, medios para la evaluación del componente de tensión alterna, en los que el componente de tensión alterna medido o la impedancia son una magnitud para la posición de la micromuestra y su ausencia de burbujas.

En este proceso, de conformidad con la invención se acopla una tensión alterna por medio de dos electrodos individuales de al menos un sistema de electrodos y el componente de corriente alterna medido o la impedancia son tomados como magnitud para la posición de la muestra y la ausencia de burbujas de la micromuestra en la zona de cómo mínimo un sistema de electrodos, produciéndose al mismo tiempo el acoplamiento de la tensión de medición y de la tensión alterna.

Por consiguiente, por ejemplo para la determinación de la impedancia o de la conductancia, la tensión alterna es acoplada por medio de dos electrodos individuales del sistema de electrodos ya usados para la medición de una sustancia contenida en la muestra.

Las ventajas del analizador de conformidad con la invención o del procedimiento de medición de conformidad con la invención están a la vista:

• No es necesario que la célula de medición esté dotada de electrodos adicionales para el acoplamiento de la tensión alterna o para la medición de la impedancia.

• La medición de impedancia puede utilizarse directamente para la detección de burbujas de aire indeseables en la zona del sistema de electrodos respectivo. La presencia de burbujas de aire es indicada por medio de la variación de la impedancia o de la conductancia.

• Las burbujas de aire pueden ser detectadas en forma selectiva en lugares donde su presencia tendría una influencia negativa sobre el resultado de medición (por ejemplo adheridas a un electrodo de trabajo o a un contraelectrodo), o bien serían ignoradas en lugares de la célula de medición (por ejemplo, en una pared de la célula de medición) donde no influyen sobre el resultado de la medición.

• La calidad de la humectación de los electrodos individuales del sistema de electrodos puede ser evaluada (por ejemplo, en la medición de glucosa o de lactato).

• Con ayuda de la medición de impedancia también puede determinarse el exacto posicionamiento de la micromuestra en la zona de cada sistema de electrodos individuales en canales de muestras con una multitud de sistemas de electrodos, permitiendo así mantener reducido el volumen de la muestra. En este caso, de conformidad con la invención, la micromuestra es movida a lo largo en la célula de medición de flujo hasta obtener un valor de impedancia o de conductancia predeterminado, que indica que la micromuestra está posicionada exactamente en la zona del sistema de electrodos respectiva.

• La medición de la conductancia o de la impedancia puede realizarse simultáneamente con la medición de la sustancia contenida en la micromuestra.

Mediante la medición simultánea resulta la ventaja de que una modificación de la muestra de medición producida durante la medición del analito (por ejemplo, generación de gas en el electrodo de trabajo, modificación del valor pH, etc.) puede ser controlada por medio de la medición simultánea de conductancia en el momento exacto de medición del analito.

Una ventaja especial de la invención consiste en que en el caso de tiempos de ciclos cortos pueden realizarse con alta precisión y fiabilidad mediciones repetitivas de micromuestras. La aparición de burbujas de gas también puede ser detectada de inmediato durante el proceso de medición y, correspondientemente, Tenida en cuenta. Otra ventaja particular en comparación con mediciones con sensores de uso único consiste en el hecho de que en mediciones seriales puede suprimirse un reemplazo de sensores de medición complicado y que exige mucho tiempo y, frecuentemente, relacionado con la calibración del sensor, igualmente consumidora de tiempo.

Además, en la invención es esencial que, debido a la posibilidad de determinar la posición de la muestra se necesita para la medición un volumen de muestra ostensiblemente menor que en los procedimientos de conformidad con el estado actual de la técnica, por lo que...

1. Analizador con una célula de medición (1) para el alojamiento de una micromuestra médica (P), con múltiples electrodos simples (WE, RE, CE) para la medición de una sustancia constituyente de la micromuestra (P), una fuente de tensión continua (4) para la puesta a disposición de una tensión de medición que, en esencia, es una tensión continua, una fuente de tensión alterna (5) para la puesta a disposición de una tensión alterna, así como un dispositivo para la verificación de la posición y la ausencia de burbujas de la micromuestra médica (P) en la célula de medición (1), con ayuda de la tensión alterna, caracterizado porque

la célula de medición (1) está realizada como célula de medición de flujo y presenta, dispuestos consecutivamente, múltiples sistemas de electrodos (2, 3) con, en cada caso, múltiples electrodos individuales (WE, RE, CE), estando los electrodos individuales (WE, RE, CE) del sistema de electrodos (2, 3) respectivo conformados para el acoplamiento directo y simultáneo de la tensión alterna y de la tensión de medición, porque

el dispositivo para la verificación del posicionamiento y de la ausencia de burbujas de la micromuestra médica (P) comprende un circuito para la generación de las tensiones a aplicar a los electrodos individuales (WE, RE, CE), que presenta un punto de sumación (S) en el que la tensión continua, que sirve de tensión de medición, se superpone con la tensión alterna, y porque

el dispositivo para la verificación del posicionamiento y de la ausencia de burbujas de la micromuestra médica (P) presenta medios para la evaluación del componente de tensión alterna, en los que el componente de tensión alterna medido o la impedancia son una magnitud para la posición de la micromuestra (P) y su ausencia de burbujas.

2. Analizador, según la reivindicación 1, caracterizado porque un sistema de electrodos se compone de un electrodo de trabajo (WE) y un electrodo de referencia (RE), sirviendo ambos electrodos (WE, RE) de puntos de contacto eléctricos para la medición de la impedancia entre el electrodo de trabajo (WE) y el electrodo de referencia (RE).

3. Analizador, según la reivindicación 1, caracterizado porque un sistema de electrodos se compone de un electrodo de trabajo (WE), un contraelectrodo (CE) y un electrodo de referencia (RE), sirviendo el electrodo de trabajo (WE) y el contraelectrodo (CE) de puntos de contacto eléctricos para la medición de la impedancia entre el electrodo de trabajo (WE) y el contraelectrodo (CE).

4. Analizador, según la reivindicación 3, caracterizado porque en sistemas de medición continua los electrodos individuales se encuentran dispuestos en la dirección de flujo de la micromuestra (P) en la secuencia; electrodo de trabajo (WE), electrodo de referencia (RE) y contraelectrodo (CE).

5. Analizador, según la reivindicación 3, caracterizado porque delante y detrás del electrodo de trabajo (WE) se encuentra dispuesto en la dirección del flujo de la micromuestra (P), en cada caso, un contraelectrodo (CE, CE'), estando ambos contraelectrodos (CE, CE') cortocircuitados eléctricamente.

6. Analizador, según la reivindicación 3, caracterizado porque el contraelectrodo(CE) y el electrodo de trabajo (WE) se encuentran dispuestos en forma opuesta en la célula de medición (1).

7. Analizador, según la reivindicación 1, caracterizado porque el punto de sumación (S) está conectado con la entrada inversora de un amplificador operacional O₁.

8. Analizador, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque cada sistema de electrodos (2, 3) tiene asignado un dispositivo para la medición de la impedancia, conformado como circuito para la superposición de una tensión continua con una tensión alterna.

9. Procedimiento para la verificación del posicionamiento y la ausencia de burbujas en una micromuestra médica (P), incorporada a la célula de medición de flujo (1) de un analizador y movida a lo largo de una pluralidad de sistemas de electrodos (2, 3) cada uno compuesto de múltiples electrodos individuales (WE, RE, CE) para la medición de una sustancia contenida en la micromuestra (P) con la ayuda de una tensión de medición que, en esencia, es una tensión continua, caracterizado porque es acoplada una tensión alterna mediante dos electrodos individuales (WE, RE, CE) de al menos un sistema de electrodos (2, 3) y el componente de tensión alterna medido o la impedancia son usados como medida para la posición de la muestra y ausencia de burbujas de la micromuestra (P) en la zona de al menos un sistema de electrodos (2, 3), produciéndose simultáneamente el acoplamiento de la tensión de medición y la atención alterna.

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, caracterizado porque la micromuestra (P) es movida a lo largo de la célula de medición de flujo (1) hasta obtener un valor de impedancia o de conductancia especificado, que indica que la micromuestra (P) está posicionada exactamente en la zona del sistema de electrodos (2, 3) respectiva.

11. Procedimiento, según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque en la zona de cada sistema de electrodos (2, 3) se determina la posición de la muestra y la ausencia de burbujas de la micromuestra (P).