Un sistema para analizar una pluralidad de muestras, comprendiendo el sistema:

a. una platina (10) que presenta dos superficies (14, 16) planas sustancialmente paralelas y una pluralidad de agujeros de paso (12) para recibir un líquido, teniendo los agujeros de paso unas aberturas y unas paredes; b. una fuente de radiación óptica (50) para iluminar una pluralidad de agujeros de paso a lo largo de un eje óptico; y c. una red de detectores (56) para analizar la luz que emana de la pluralidad de agujeros de paso

Campo Técnico La presente invención se refiere a un sistema para analizar una pluralidad de muestras.

Antecedentes de la Invención

La química a escala microscópica, incluyendo la reacción y el posterior análisis de cantidades de reactivos o analitos del orden de microlitros o más pequeños, es un aspecto de importancia creciente en el desarrollo de nuevas sustancias en la industria farmacéutica y otras. Dichas reacción y análisis pueden ocupar vastas bibliotecas que contengan hasta un millón de compuestos que tienen que ser sometidos a reacción y analizados bajo diversas condiciones. Problemas considerables asociados con las tecnologías actuales tal como se aplican a los análisis químicos de un vasto número (potencialmente del orden de cientos de miles o de millones al día) de compuestos incluyen el problema de la manipulación de un vasto número de compuestos y de reacciones en paralelo.

La tecnología existente se basa en las microplacas, micropocilos o pocillos de 96,384 o 1536 que contienen cantidades de entre, aproximadamente, 1 microlitro y 1 mililitro de compuesto líquido por pocillo y, en general, implica reacciones y análisis químicos en pocillos dispuestos con aberturas únicas sobre superficies dibimensionales planas, como por ejemplo los chips de silicio. No es práctico aplicar en la tecnología existente en la técnica para constituir discos de un millón de pocillos. Por consiguiente, se necesitan nuevos sistemas que permitan el análisis de un millón de muestras en un formato de laboratorio.

Por ejemplo, puede hacerse referencia a los siguientes documentos: WO-A-97/36167, el cual se refiere a un instrumento óptico para supervisar las características de un líquido; US-A5,290,705, titulado “Soporte de especímenes para el análisis óptico” [“Specimen support for optical analysis”]; y WO-A-95/11755, el cual se refiere a un aparato poroso transparente, microfabricado, para la detección discreta de reacciones de enlace.

Sumario de la Invención

La presente invención proporciona un sistema para analizar una pluralidad de muestras, comprendiendo el sistema una platina que tiene dos superficies planas sustancialmente paralelas y una pluralidad de agujeros de paso para recibir un líquido, teniendo los agujeros de paso unas aberturas y unas paredes; una fuente de radiación óptica para iluminar una pluralidad de los agujeros de paso a lo largo de un eje óptico y una red de detectores para analizar la luz que emana de la pluralidad de agujeros de paso.

Una vez indicado el alcance de la presente invención, a continuación se describirá e ilustrará con mayor detenimiento en el contexto en términos más generales.

Breve Descripción de los Dibujos

Las características distintivas precedentes de la invención se comprenderán con mayor facilidad con referencia a la descripción detallada posterior tomada en combinación con los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La FIG. 1 es una vista lateral en sección transversal de una porción de una platina laminada que contiene múltiples agujeros de paso para el análisis de muestras líquidas de acuerdo con una forma de realización preferente de la presente invención; La FIG. 2A es una vista desde arriba de una porción de la platina de la FIG. 1, en la cual los agujeros de paso están configurados sobre centros rectangulares; La FIG. 2B es una vista desde arriba de una porción de la platina de la FIG. 1, en la cual los agujeros de paso están configurados en una red de retículo muy compacto hexagonal; La FIG. 3 es una vista desde arriba de una oblea de muestras redonda poblada de agujeros de paso de acuerdo con una forma de realización de la presente invención; La FIG. 4 es una vista en perspectiva lateral de una disposición para cargar una muestra líquida dentro de la platina de la FIG. 1 mediante el empleo de unas fuerzas de inserción capilares y de inercia; La FIG. 5 es una vista recortada de un agujero pasante único situado en la platina de la FIG. 1, que muestra el uso de unas capas hidrofóbicas e hidrofílicas para contener una muestra acuosa; La FIG. 6 es un diagrama esquemático de una disposición óptica confocal para la interrogación de una muestra líquida en un agujero de paso de acuerdo con una forma de realización de la presente invención; La FIG. 7 es una vista en perspectiva de una disposición de escaneo para interrogar de tipo seriada unas muestras líquidas retenidas en unos agujeros de paso de una platina forma disco de acuerdo con una forma de realización de la presente invención; La FIG. 8 es una representación esquemática de una disposición de escaneo para interrogar de forma seriada unas muestras líquidas retenidas en una platina tipo película de proceso continuo, de acuerdo con una forma de realización alternativa de la presente invención; La FIG. 9 es una vista en sección transversal de porciones de dos platinas puestas próximas con alineación de los agujeros pasantes en previsión de la mezcla o dilución; y La FIG. 10 es una vista en sección transversal de las porciones de las dos platinas de la FIG. 9 después de que dos platinas han sido puestas en contacto para facilitar la mezcla o dilución.

Descripción Detallada de Formas de Realización Preferentes

Pocillos de los agujeros de paso

De acuerdo con una forma de realización preferente de la invención, el volumen de cada pocillo empleado para el ensayo de una reacción química o bioquímica se reduce típicamente a menos de 100 nanolitros (10-10 m3). La densidad del empaquetado de los pocillos puede con ello incrementarse en varios rangos de magnitud respecto de la tecnología anterior. Con referencia a la FIG. 1, se muestra una vista lateral en sección lateral de una platina 10, también designada en la presente memoria como “sustrato” u “oblea de muestras”. La platina 10 es el soporte de un gran número de agujeros de paso 12, los cuales atraviesan la platina 10 desde una superficie 14 hasta una superficie opuesta 16 de la platina y constituyen los pocillos de ensayo (o “micropocillos”) de acuerdo con una forma de realización de la invención. Los agujeros de paso 12 pueden estar conformados como cilindros rectos circulares o, como alternativa, pueden presentar secciones transversales rectangulares, sin embargo los agujeros de paso conformados de otra manera se incluyen dentro del alcance de la presente invención. Tal como se utiliza en la presente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, el término “platina” se refiere a una estructura que presenta unas superficies planas sustancialmente paralelas y unas dimensiones transversales que sustancialmente exceden el grosor de la estructura existente entre las superficies planas sustancialmente paralelas.

Las aberturas de los agujeros de paso 12 no necesitan ser cuadrados y, de acuerdo con una forma de realización alternativa de la presente invención, unas bridas 8 pueden extenderse por encima de la superficie plana 14 rodeando una parte o todos los agujeros de paso 12 mientras que unas indentaciones 6 pueden disponerse rodeando los bordes de los agujeros de paso 12 en la superficie opuesta 16. Las bridas 8 y las indentaciones 6 pueden, de modo ventajoso, proporcionar la alineación de platinas sucesivas 10, en el caso de que las platinas estén apiladas y en los procesos de mezcla o dilución, de acuerdo con lo analizado más adelante con referencia a las Figs. 9 y 10.

De acuerdo con una forma de realización de la invención, los agujeros de paso 12 son cargados con una primera muestra 18 en forma líquida. Se posibilita que la muestra 18 reaccione con una segunda muestra, de forma que la segunda muestra pueda incluir una pluralidad de muestras de prueba y mediante el subsiguiente o concurrente análisis de los productos de reacción, utilizando, por ejemplo, unos marcadores ópticos, pueden procesarse y analizarse en paralelo un gran número de reacciones.

Tal como se aplica en ensayos biológicos, a modo de ejemplo, la primera muestra 18 puede ser un reactivo, incluyendo, por ejemplo, células en suspensión acuosa, células eucarióticas (animal, levadura) o procarióticas, células híbridas, y moléculas biológicas que incluyan, por ejemplo, anticuerpos y enzimas. Todos los reactivos en cuestión pueden también designarse en la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas como “objetivos”. Las concentraciones celulares de levaduras típicas de células de 107 por mililitro de solución producen del orden de 1000 células por cada pocillo por 100 nanolitros....

1. Un sistema para analizar una pluralidad de muestras, comprendiendo el sistema:

a. una platina (10) que presenta dos superficies (14, 16) planas sustancialmente paralelas y una pluralidad de agujeros de paso (12) para recibir un líquido, teniendo los agujeros de paso unas aberturas y unas paredes;

b. una fuente de radiación óptica (50) para iluminar una pluralidad de agujeros de paso a lo largo de un eje óptico; y

c. una red de detectores (56) para analizar la luz que emana de la pluralidad de agujeros de paso.

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las aberturas de la pluralidad de agujeros de paso están dispuestas sobre los centros de un retículo muy compacto hexagonal sobre la superficie de la platina.

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las aberturas de la pluralidad de los agujeros de paso están dispuestas sobre los centros de un retículo rectangular sobre la superficie de la platina.

4. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los agujeros de paso presentan una relación entre dimensiones de la dimensión axial a transversal de más de 1,5.

5. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el volumen encerrado por la pared de cada agujero de paso y los planos de las superficies planas de la platina es menor de 100 nanolitros.

6. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pared de cada agujero de paso es en parte hidrofílico y en parte hidrofóbico.

7. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pared de cada agujero de paso comprende:

a. un segmento hidrofílico central; y

b. dos segmentos hidrofóbicos de tal manera que un segmento hidrofóbico se extiende desde el segmento hidrofílico central hasta cada superficie plana de la platina.

5 8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la platina es un laminado que presenta una capa hidrofílica central y dos capas hidrofóbicas exteriores dispuestas sobre lados opuestos de la capa hidrofílica central.

9. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la platina es un metal.