PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN ELEMENTO DE PUNCIÓN.

Procedimiento para la fabricación de un elemento de punción, especialmente para extraer un fluido corporal,

en el que está conformada una pieza moldeada plana (12) de un material plano (22), aplicando una máscara (24) y bajo el efecto de un agente de grabado, en donde al menos un segmento de la pieza moldeada plana (12) está conformado como una punta (16, 16') para puncionar en un segmento corporal de un sujeto sometido a pruebas, estando la máscara (24) provista de un área de formación (30) para la punta (16, 16') a conformar y de un área de protección (32) que se extiende de manera distal más allá de esta área de formación para evitar un grabado frontal de la punta (16, 16'), caracterizado porque al menos un flanco lateral (34) está sesgado o curvado de forma cóncava en la transición entre el área de formación (30) y el área de protección (32), de modo que el área de protección (32) presenta un ancho constante o creciente en una extensión de protección determinada, anexa al área de formación (30) y sólo mediante subgrabado de los flancos laterales (34, 36) del área de formación y de protección (32) se pone al descubierto una punta afilada (16, 16')

Procedimiento para la fabricación de un elemento de punción, especialmente para extraer un fluido corporal, en el que está conformada una pieza moldeada plana de un material plano, aplicando una máscara y bajo el efecto de un agente de grabado, en donde al menos un segmento de la pieza moldeada plana está conformado como una punta para puncionar en un segmento corporal de un sujeto sometido a pruebas.

Elementos de punción de este tipo posibilitan especialmente en la bioanalítica, la investigación de cantidades mínimas de fluidos, como las que se extraen, por ejemplo, sangre capilar para determinar in situ la glucosa en la sangre. Tales sistemas microfluídicos se caracterizan también en este caso junto al volumen microscópico (microlitro y menos) a través de elementos estructurales dimensionados cada vez más de manera más reducida, que permiten un aprovechamiento de fuerzas capilares y que se pueden realizar adecuadamente en así llamados “disponibles” para una producción en masa. Si bien se conocen procedimientos de producción del sector de la tecnología de semiconductores, particularmente en forma de grabado con máscara (“photochemical etching”) para sistemas de alta integración, casi no se pueden aplicar para estructuras requeridas mecánicamente los materiales allí utilizados, sobre todo debido a su fragilidad. Al grabar materiales biocompatibles como el acero, se produce el problema con máscaras de grabado complementarias de moldeo convencionales, que consiste en que se deben redondear las estructuras de punción generadas, impidiendo de este modo una punción particularmente óptima.

Por la patente US 4 777 096 A se conoce un procedimiento de grabado para la fabricación de agujas quirúrgicas, en el que la máscara de grabado se extiende en un área de formación despuntada de forma distal más allá de la punta a conformar, mediante lo cual se debe impedir un redondeamiento. Sin embargo, esta proyección de la máscara es más corta que la extensión de subgrabado del agente de grabado, de modo que la punta es conformada a través del efecto de grabado lateral y frontal, reduciéndose el problema del despunte sólo gradualmente.

Partiendo de esta premisa, el invento tiene como fundamento evitar las desventajas que se presentan en el estado de la técnica actual y optimizar un procedimiento de fabricación del tipo mencionado, que en un desarrollo de proceso adecuado para la producción en masa, se produzcan estructuras de punción afiladas para una punción óptima en un segmento corporal, haciendo de este modo innecesarias las fases de retrabajo complejas.

Para lograr este cometido, se propone la combinación de atributos indicados en las reivindicaciones de patente independientes. Configuraciones favorables y optimizaciones del invento se desprenden de las reivindicaciones dependientes.

El invento parte de la idea de crear una punta afilada sólo mediante los frentes del agente de grabado que convergen lateralmente. Correspondientemente, se propone según el invento, que la máscara sea provista de un área de formación para la punta a conformar y un área de protección que se extienda más allá del área de formación para evitar un grabado frontal de la punta y que mediante subgrabado lateral de los flancos laterales de la boca de formación del área de protección se descubra una punta afilada. En este caso, se pueden evitar redondeamientos de borde en el área de la punta, finalizando el proceso de grabado en cuanto se haya roto el puente de material existente entre los flancos laterales de la máscara de grabado. De este modo se pueden producir puntas optimizadas para mantener reducido el dolor de punción y con dimensiones lo más reducidas posible poder acoger fluido corporal. Además, se pueden minimizar las fuerzas de avance necesarias para la punción, pudiéndose de este modo evitar en gran parte un traumatismo del tejido corporal.

De manera favorable se estrecha el área de formación hacia el área de protección, de modo que se crea una espiga de punción que se extiende hacia la punta. Para ello es adecuado, si el área de formación está biselada linealmente al menos por un lado.

Otro modelo de fabricación favorable prevé que al menos un flanco lateral en la transición entre el área de formación y el área de protección sea acodada o curvada de forma cóncava, de modo que el material de sustrato en el área de la punta a crear es aplicado sólo lateralmente.

En cualquier caso, se debe garantizar que el área de protección presente un ancho constante o creciente sobre una extensión de protección indicada en conexión al área de formación. En este caso, la extensión de protección debe ser mayor que la extensión de subgrabado proximal debido al efecto del agente de grabado. De este modo se impide con fiabilidad un grabado central contra la punta.

Favorablemente se conforma la punta en base a una constricción de la máscara, siendo el ancho de la constricción menor que el doble de la extensión del subgrabado lateral, de modo que el material de sustrato situado debajo de la constricción es grabado completamente.

Favorablemente el área de protección en conexión al área de formación es nuevamente ensanchado. También es favorable para optimizar la estabilidad de la máscara de grabado, si el área de protección presenta una sección de puente creciente vista en sentido distal de la punta a conformar.

Mientras los procesos de grabado en acero se desarrollan sobre todo de manera isotrópica, también es imaginable que la extensión de subgrabado lateral sea mayor o menor que la profundidad de grabado. Una anisotropía se presenta por ejemplo, cuando se aplica el agente de grabado bajo sobrepresión respecto al entorno, para asegurar un efecto especialmente eficaz. El agente de grabado puede aplicarse sobre el material plano mediante baño de inmersión o por aspersión.

Para una producción elevada, es favorable cuando el material plano conformado por chapa de acero inoxidable es procesado de rodillo a rodillo mediante grabado fotoquímico por máscara. Sin embargo, también es imaginable emplear un material semiconductor como material plano.

El espesor del material plano es preferentemente de entre 1 mm y 0,01 mm.

Según otra configuración favorable, el elemento de punción está provisto de un canal capilar semiabierto a través de una abertura acanalada en la máscara para transportar fluidos corporales, estando las paredes del canal en su extremo distal, conformadas como punta aguda. En este caso está previsto que las áreas de protección para las puntas de las paredes del canal estén delimitadas por un lado a través de la abertura acanalada.

Para una configuración especial de una pieza moldeada, el material plano está provisto por ambos lados de una máscara, en donde por un lado se graba una espiga de punción afilada y en el otro lado un canal capilar semiabierto, que se extiende sobre la espiga de punción con paredes de canal afiladas.

Según otro aspecto del invento, la máscara de grabado está provista de una abertura de compensación a una distancia lateral de una sección marginal subgrabada y a través de la abertura de compensación se graba por el lado del borde, un contorno marginal de la pieza moldeada plana bajo el efecto del agente de grabado. De este modo se pueden fresar químicamente contra-despullas no deseadas en las piezas moldeadas, sin costes de producción adicionales.

Para la eliminación de bordes es favorable si la abertura de compensación extiende preferentemente como ranura o cadena de orificios a lo largo de la sección marginal. En este caso, la abertura de compensación debería presentar un menor ancho de abertura que una escotadura en la máscara colindante con la sección marginal.

Para lograr un efecto de subgrabado combinado en un puente de máscara que se extiende entre el borde de la máscara y la abertura de compensación, el ancho del puente de máscara situado encima debería ser menor que la extensión de subgrabado del agente de grabado medido desde el borde de la máscara.

Dependiendo del recorrido marginal deseado, está previsto que la abertura de compensación esté dispuesta en un área de formación y si acaso, en un área de protección de la máscara para la punta a conformar. Es especialmente favorable cuando la abertura de compensación está dispuesta distanciada lateralmente de un flanco lateral de la máscara acodado o curvado de forma cóncava.

A fin de proteger... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de un elemento de punción, especialmente para extraer un fluido corporal, en el que está conformada una pieza moldeada plana (12) de un material plano (22), aplicando una máscara (24) y bajo el efecto de un agente de grabado, en donde al menos un segmento de la pieza moldeada plana (12) está conformado como una punta (16, 16) para puncionar en un segmento corporal de un sujeto sometido a pruebas, estando la máscara (24) provista de un área de formación (30) para la punta (16, 16) a conformar y de un área de protección

(32) que se extiende de manera distal más allá de esta área de formación para evitar un grabado frontal de la punta (16, 16), caracterizado porque al menos un flanco lateral (34) está sesgado o curvado de forma cóncava en la transición entre el área de formación (30) y el área de protección (32), de modo que el área de protección (32) presenta un ancho constante o creciente en una extensión de protección determinada, anexa al área de formación (30) y sólo mediante subgrabado de los flancos laterales (34, 36) del área de formación y de protección (32) se pone al descubierto una punta afilada (16, 16).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el área de formación (30) se estrecha en dirección al área de protección (32).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el área de formación (30) está sesgado linealmente al menos por un lado.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la extensión de protección es mayor que la extensión de protección del subgrabado proximal debido al efecto del agente de grabado.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado porque la punta (16, 16) está formada por una constricción (38) de la máscara (24).

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizada porque el ancho de la constricción (38) es menor que el doble de la extensión del subgrabado lateral.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el área de protección (32) se ensancha nuevamente después de la constricción (38).

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado porque el área de protección (32) presenta un segmento de puente (40) que se ensancha visto en dirección distal respecto a la punta (16, 16) a conformar.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado porque la extensión de subgrabado lateral es mayor o menor que la profundidad de grabado.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 9, caracterizado porque el agente de grabado se aplica sobre el material plano mediante baño de inmersión o por aspersión.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 10, caracterizado porque el agente de grabado se aplica bajo sobrepresión respecto al entorno.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado porque el material plano (22) conformado preferentemente por chapa de acero inoxidable, es tratado de rodillo a rodillo mediante grabado fotoquímico por máscara.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 12, caracterizado porque el espesor del material plano

(22) se selecciona entre 1 mm y 0,01 mm.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 13, caracterizado porque el elemento de punción está provisto de un canal capilar (18) semiabierto a través de una abertura acanalada (42) en la máscara (24) para transportar fluidos corporales y porque las paredes del canal (44) están conformadas en su extremo distal como punta afilada (16).

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque las áreas de protección (32) para las puntas (16) de las paredes del canal (44) están delimitadas por un lado a través de la abertura del canal (42).

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 15, caracterizado porque el material plano (22) está provisto por ambos lados de una máscara (24), en donde por un lado se graba una espiga de punción afilada (14) y en el otro lado un canal capilar (18) semiabierto, que se extiende sobre la espiga de punción (14) con paredes de canal afiladas (44).

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 hasta 16, caracterizado porque la máscara (24) está provista de una abertura de compensación (54) a una distancia lateral de una sección marginal (56) subgrabada y porque a través de la abertura de compensación (54) se graba un contorno marginal (48) de la pieza moldeada plana (12) bajo el efecto del agente de grabado.

18. Procedimiento para la fabricación de un elemento de punción, especialmente para extraer un fluido corporal, en el que está conformada una pieza moldeada plana (12) de un material plano (22) aplicando una máscara (24) y bajo el efecto de un agente de grabado, en donde al menos un segmento de la pieza moldeada plana (12) está conformado como una punta (16, 16) para puncionar en un segmento corporal de un sujeto sometido a pruebas, en donde la máscara (24) está provista de una abertura de compensación (54) a una distancia lateral de una sección marginal

(56) subgrabada y porque a través de la abertura de compensación (54) se graba por el lado del borde, un contorno marginal (48) de la pieza moldeada plana (12) bajo el efecto del agente de grabado, caracterizado porque la abertura de compensación (54) es posicionada sólo lateralmente al eje central, que se extiende en dirección de la punta a conformar (16, 16), de modo que permanece una tira de máscara a lo largo del eje central de la punta (16, 16) y se protege la punta (16, 16) contra un grabado frontal.

19. Procedimiento según la reivindicación 17 ó 18, caracterizado porque la abertura de compensación (54) se extiende preferentemente como ranura o cadena de orificios en la máscara (24) a lo largo de la sección marginal (56).

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 hasta 19, caracterizado porque la abertura de compensación (54) presenta un menor ancho de abertura que una escotadura en la máscara (62) colindante con la sección marginal (56).

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 hasta 20, caracterizado porque entre el borde de la máscara y la abertura de compensación (54) se extiende un puente de máscara (60) y porque el ancho del puente de máscara (60) es menor que la extensión de subgrabado del agente de grabado medido desde el borde de la máscara.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 17 hasta 21, caracterizado porque la abertura de compensación (54) está dispuesta en un área de formación (30) y si acaso en un área de protección (32) de la máscara (24) para la punta (16, 16) a conformar.