Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente.

En el seno de un armazón o carcasa (1) se establece al menos un diodo emisor de luz (2) y, enfrentado al mismo, un filtro de excitación (3), enfrentados a su vez a un rehundido superior (5) de dicha carcasa para el correcto coplamiento de un porta (6) con la muestra a analizar, mientras que al menos un filtro de emisión (8) se sitúa a un nivel superior, sobre un brazo soporte (7) de configuración en "U", y queda también enfrentado a los elementos anteriores. Se consigue de esta manera, frente a los sistemas convencionales que utilizan lámparas de mercurio o de xenón, una drástica reducción tanto de costes como de volumen, permitiendo además realizar la visualización del material fluorescente en el mismo lugar de trabajo habitual

Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente.

La presente invención se refiere a un dispositivo especialmente concebido para la visualización de material biológico fluorescente, aplicable al sector de la investigación en los campos de la biología, la química, la farmacia y la agricultura.

El dispositivo es aplicable para diversos materiales biológicos, ya sean organismos completos (por ejemplo larvas y adultos del insecto Drosophila, embriones de pez cebra, nematodos, algas, etc), tejidos o cultivos celulares, incluyendo los cultivos de bacterias, levaduras, microalgas, etc... Por tanto se trata de un equipo versátil destinado a su uso en laboratorios de investigación.

El objeto de la invención es conseguir un dispositivo de dimensiones reducidas y bajo costo, tanto de fabricación como de mantenimiento, que permite la visualización de material biológico fluorescente de forma fácil, rápida y continua en el tiempo.

Antecedentes de la invención

Hasta la fecha, el rastreo de material fluorescente "in situ" se lleva a cabo con fuentes de luz de diferentes tipos que permitieran obtener una iluminación intensa de pequeñas porciones de la muestra a analizar, siendo las más empleadas las lámparas de mercurio o xenón. Dichas lámparas tienen un alto coste, son voluminosas, requieren largos periodos de pre-calentamiento y su vida es muy limitada (entre 200 y 300 horas).

Además, dichas fuentes se encuentran generalmente acopladas a microscopios de fluorescencia o lupas, así como a sistemas de adquisición y análisis de imágenes lo que aumenta sustancialmente el precio del equipamiento total necesario para la función de rastreo de dicho material.

Así pues, los sistemas actuales para visualización de material biológico fluorescente requieren de equipos voluminosos y caros, con poca versatilidad y notables costos de mantenimiento, que además generalmente no permiten realizar la visualización del material fluorescente en el mismo lugar de trabajo habitual.

Descripción de la invención

El dispositivo que la invención propone resuelve de manera plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, en los diferentes aspectos comentados.

Para ello y de forma más concreta dicho dispositivo está basado en el uso de diodos emisores de luz (conocidos como LED, de las siglas en inglés de Light Emitting Diode) como fuente de luz, en combinación con filtros de emisión y excitación, lo que trae consigo un dispositivo estructuralmente simple y consecuentemente económico, de reducido tamaño, que permite realizar la visualización del material fluorescente en el mismo lugar de trabajo habitual, con un rastreo del material rápido y sencillo.

Adicionalmente, todo el espectro de colores fluorescente puede ser visualizado por medio de los filtros y de los LED adecuados, con adaptación a las exigencias específicas de cada caso.

La utilización de LED, cuya vida media es de 20.000 horas, permite un uso continuo y rutinario de larga duración, su reducido tamaño permite trabajar en un espacio también reducido, bajo una lupa de disección o dentro de una campana de cultivo, pudiendo además adaptarse o integrarse en equipos previamente existentes, como es el caso de los difusores (o "trampas") de CO₂ normalmente empleados para anestesiar adultos de la mosca Drosophila (ampliamente utilizado en estudios de genética y desarrollo). Además y mediante la integración de la fuente de luz en un armazón impermeable, es posible el trabajo con especimenes y muestras que contengan sustancias o compuestos peligrosos para la salud.

Se ha previsto también la posibilidad de equipar el dispositivo con una cámara situada sobre la pieza soporte de los filtros de emisión.

También se ha previsto la posibilidad de añadir un fotodiodo para detección de fluorescencia en la misma pieza soporte en la que se encuentran los filtros de emisión.

Se ha previsto igualmente la posibilidad de insertar una platina para mover muestras situadas en placas multi-pocillo, lo que supone una gran mejora en el rastreo del material múltiple que puede ser acondicionado en dichas placas.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra, según una vista general en perspectiva, un dispositivo para visualización de material biológico fluorescente realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención, concretamente de acuerdo con la variante de realización más simple de la invención.

Figura 2.- Muestra una vista en alzado lateral del mismo dispositivo.

Figura 3.- Muestra, una representación esquemática en perfil de los elementos funcionales del dispositivo.

Figura 4.- Muestra, según una perspectiva similar a la figura 1, una variante de realización del dispositivo en la que éste incorpora además una trampa de CO₂.

Figura 5.- Muestra, también según una vista en perspectiva, el dispositivo de la figura 4 al que se ha añadido además el soporte para una cámara digital.

Figura 6.- Muestra, finalmente, otra perspectiva del dispositivo de la figura 4, al que se ha añadido además una pareja de fotodiodos para detección de fluorescencia.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas, especialmente de las figuras 1 a 3, puede observarse como el dispositivo que se preconiza está estructurado a partir de un armazón sólido (1) que configura a modo de una carcasa prismático-rectangular sustancialmente aplanada, en cuyo interior se aloja el diodo emisor de luz o LED (2) e inmediatamente encima de él el filtro de excitación (3), así como la fuente de alimentación para dicho diodo a través de un interruptor (4) preferentemente establecido en el borde frontal de la carcasa (1).

En situación de superposición con respecto al LED (2) y al filtro de excitación (3), en la carcasa se establece un rehundido (5) que permite colocar portas (6) con las muestras a visualizar.

La estructura descrita se complementa con un brazo lateral (7) de configuración en "U", que emerge de la carcasa (1) a través de una de sus ramas laterales y que en su otra rama lateral, la superior, soporta al filtro de emisión (8).

Estos filtros ópticos (3) y (8) existen en el mercado suministrados por distintos fabricantes, a la vez que los LED (2) constituyen igualmente elementos de mercado, comercializados por diversas firmas, permitiendo cubrir casi todo el espectro necesario para excitación de cromóforos.

El diodo emisor de luz o LED (2) y los filtros (3) y (8), se encuentran situados a una distancia óptima para la visualización del material biológico.

De acuerdo con el ejemplo de realización práctica representado en la figura 1, es posible la utilización de varios LED, en cuyo caso el brazo (7) constituye un elemento de soporte para respectivos filtros de emisión (8-8'), existiendo igualmente en el interior de la carcasa también respectivos filtros de excitación (3), en cuyo caso el brazo (7) es movible mediante guías apropiadas sobre la carcasa (1), en orden a poder efectuar combinaciones entre dichos LED, filtros de excitación y filtros de emisión, para la visualización de todo el espectro de colores fluorescentes mediante la utilización de filtros y diodos adecuados.

A partir de esta estructuración básica, correspondiente al modo de realización más simple de la invención, es factible incrementar dimensionalmente la superficie en planta del armazón (1), tal como muestra la figura 4, para disponer sobre el mismo de un difusor de CO₂ (9), alimentado por la correspondiente conducción de dicho gas (10), de los normalmente utilizados para anestesiar adultos de Drosophila, como ya se ha mencionado con anterioridad.

También se ha previsto la posibilidad de que en el dispositivo participe una cámara para fotografía de los resultados de la visualización, preferentemente una cámara digital, en cuyo caso el armazón (1) cuenta además con un segundo brazo (11), contrapuesto al brazo (7) anteriormente citado, de configuración similar pero...

1. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, tal como organismos completos (por ejemplo larvas y adultos del insecto Drosophila, embriones y adultos de pez cebra, nematodos, Xenopus, algas, etc), tejidos o cultivos celulares, incluyendo los cultivos de bacterias, levaduras, algas, etc... en el ámbito de los laboratorios de investigación y de otras instalaciones similares, caracterizado porque como fuente lumínica incluye al menos un diodo emisor de luz, también conocido como LED (2), asistido por al menos un filtro óptico de excitación (3) y de un filtro óptico de emisión (8), de manera que mediante la utilización de filtros y diodos (LED) adecuados permite la visualización de todo el espectro de colores.

2. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, según reivindicación 1ª, caracterizado porque en el mismo participan varios LED asistidos por respectivos filtros de excitación (3), situados en el seno de un armazón o carcasa (1), fuera de la cual se establecen sendos filtros de emisión (8), susceptibles de enfrentarse selectivamente a cualquiera de los conjuntos LED - filtro de excitación establecidos en la carcasa.

3. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el filtro o filtros de emisión (8) se sitúan sobre la rama lateral y superior de un brazo o soporte (7) de configuración en "U", que a través de su otra rama se acopla a la carcasa o armazón (1), bien con carácter fijo, cuando existe un filtro de emisión (8) único, o con carácter amovible sobre guías cuando son varios los filtros de emisión (8-8').

4. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye difusores (9) de gas, como los difusores de CO₂ comúnmente utilizados para anestesiar adultos de Drosophila u otros organismos.

5. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, según reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizado porque la carcasa o armazón (1) es impermeable para trabajo con material biológico peligroso.

6. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, según reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizado porque incorpora un segundo brazo soporte (11), contrapuesto al brazo (7) que sustenta el filtro o los filtros de emisión (8-8'), de estructuración similar y de mayor altura, dotado en su extremidad libre de medios (12) para fijación de una cámara fotográfica, preferentemente una cámara digital.

7. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, según reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizado porque es susceptible de incorporar al menos un foto-diodo (13) para detección de fluorescencia en el brazo soporte (7) en el que se encuentran el filtro o los filtros de emisión (8-8').

8. Dispositivo para visualización de material biológico fluorescente, según reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizado porque incorpora una platina para mover muestras situadas en placas multi-pocillo.