UNIDAD DE DETECCIÓN ESPECTROFOTOMÉTRICA Y NEFELOMÉTRICA.

Dispositivo para llevar a cabo mediciones ópticas, del tipo que contiene un primer sensor (17),

un segundo sensor (25) y un tercer sensor (22), siendo adecuados los sensores para llevar a cabo la medición de la luz y una focalización común del haz a lo largo de un eje del haz (24) con dos fuentes de luz acopladas (1, 2), con intervalos diferentes del espectro, para llevar a cabo la conducción de la luz hasta el lugar deseado en el que se verifica la medición, que comprende los elementos dispuestos en el orden de prelación indicado: a) al menos un divisor del haz (5) dicroico, para llevar a cabo la combinación de la luz, que emerge de las fuentes de luz, con intervalos diferentes del espectro, b) una cubeta (11) como lugar en el que se verifica la reacción y c) al menos un diafragma (13), estando configurado el diafragma (13) en forma diafragma anular y de diafragma perforado, que deja pasar, por un lado, la luz dispersa, que incide en el diafragma bajo un determinado intervalo de ángulo sólido y que, por otro lado, deja pasar la luz transmitida, que incide en el diafragma bajo ángulos pequeños próximos a 0°, y en el que el primer sensor (17) mide la luz dispersa, el segundo sensor (25) mide la luz transmitida y el tercer sensor (22) mide una parte de la luz incidente, a título de referencia

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para llevar a cabo, de manera esencialmente simultánea, análisis espectrofotométricos y nefelométricos, ante todo en el cado del diagnóstico in-vitro.

Mientras que, en los últimos años se ha desarrollado, por un lado, una demanda cada vez mayor de procedimientos de detección ópticos, más sensibles, con objeto de llevar a cabo in-vitro la analítica de laboratorio automatizada, se han acrecentado, al mismo tiempo, las exigencias relativas a una adaptación y a una harmonización cada vez mayores de los procedimientos analíticos.

Estas exigencias quedan justificadas en base a la concentración del número de laboratorios de medición en formade un pequeño número de centros destinados al diagnóstico en laboratorio. Únicamente por medio de una amplia adaptación de los procedimientos analíticos, de la reducción del número de las diversas variantes de los aparatos o de las condiciones de los procedimientos, pueden ser llevados a cabo los ensayos de una manera sencilla y sin mayores exigencias de servicio. De este modo, estos esfuerzos deben conducir a un ahorro adicional de los costes en el campo del diagnóstico.

De manera simultánea, crecen las necesidades de disponer de aparatos de análisis más complejos, completamente automatizados. Con objeto de poder llevar a cabo el tratamiento de una pluralidad de diversas muestras y de diversos tipos de muestras y con objeto de conseguir la capacidad operativa exigida, son acoplados estos aparatos de análisis, de manera adicional, a través de redes correspondientes, en sistemas de integración de los laboratorios para llevar a cabo el seguimientos discontinuo del material de muestra, de ensayo o consumible.

Desde luego, únicamente puede conseguirse una inversión y una plena utilización ulterior de los dispositivos de análisis completamente automáticos de este tipo, cuando se produzca, al mismo tiempo, una harmonización en la analítica de los diversos campos de aplicación del diagnóstico in-vitro. De este modo, se intenta ya, en el momento actual, llevar a cabo en plataformas comunes, entre otros parámetros de la química clínica, el diagnóstico de proteínas en plasma o el diagnóstico inmunoquímico. Esto se culmina con éxito, de manera especial, cuando sean similares las exigencias relativas a la ingeniería química en los diversos campos de aplicación. De manera frecuente, se presenta una buena coincidencia, de manera concreta, entre las condiciones para llevar a cabo el tratamiento de las muestras o de las soluciones de los reactivos, en lo que se refiere al almacenamiento (estabilidad frente a la temperatura) o a la dosificación (volumen, precisión).

De este modo, deberían extenderse la adaptación y la armonización, cada vez mayores, como consecuencia también a los procedimientos de detección, que son empleados para la analítica.

La mayoría de los métodos de análisis, que son empleados en el momento actual, emplean únicamente un tipo de obtención de los datos de medición, como los que ofrecen la fotometría o la dispersión de la luz. En determinados procedimientos de análisis es detectada la dispersión de la luz bajo diversos ángulos o bien bajo diversos intervalos angulares. De manera especial, para los procedimientos, en los que es detectada la formación y la variación en el tiempo de centros de dispersión, como ocurre en el caso de los ensayos de aglutinación o en el caso de los procedimientos del diagnóstico in-vitro con concentración de partículas, los métodos con luz dispersa son extraordinariamente sensibles y aventajan, en cuanto a la resolución, a los procedimientos fotométricos. El técnico en la materia conoce, desde hace mucho tiempo, consideraciones y cálculos detallados con respecto a la teoría de la luz dispersa y éstos constituyen el objeto de manuales (así, por ejemplo, el de la publicación de los autores C.F. Bohren, D.R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, J. Wiley & Sons, 1983). Otros aspectos de la aplicación a los ensayos de diagnóstico in-vitro se encuentran, entre otras publicaciones, en la de los autores

E.P. Diamandis et al. 1997 (Immunoassay, Academic Press, 1997, Capítulo 17: Nephelometric and Turbidimetric Immunoassay) y en las referencias indicadas en la misma.

Por otro lado, existe para muchos procedimientos de ensayo la exigencia relativa a la detección de la absorción pura en la realización de ensayos fotométricos. En estos casos, fracasa la señal de la luz dispersa dado que, en el mejor de los casos, pueden ser medidas las impurezas, que se encuentran en el material que debe ser medido.

En la publicación DE-A 2409273 y en la patente norteamericana US 4,408,880 se describen, por ejemplo, procedimientos, según los cuales es excitada una muestra por medio de un haz láser y se lleva a cabo la detección de su luz dispersa bajo un ángulo situado fuera del eje del haz de la luz incidente. La colimación de la luz dispersa, que es empleada para llevar a cabo la medición, se lleva a cabo por medio de un diafragma anular conformado de manera adecuada, que retiene la luz de excitación del láser.

De igual modo, en la patente norteamericana US 4,053,229 se describe un dispositivo para llevar a cabo la medición de la luz dispersa, con el que se lleva a cabo una medición de la luz dispersa, de manera simultánea, bajo un ángulo de 2° y bajo un ángulo de 90°.

En la patente norteamericana US 5,400,137 se describe un dispositivo para llevar a cabo de manera simultánea la medición de la fluorescencia y de la turbidez, sin que pase un haz de luz a través de un material óptico (medición puramente por reflexión).

En la patente norteamericana US 4,325,910 se divulga un dispositivo de análisis, que contiene un fotómetro, que distribuye la luz de una sola fuente de luz entre varias trayectorias de luz, con objeto de llevar a cabo así varias mediciones fotométricas.

La publicación WO 98/00701 describe una combinación de un nefelómetro con un turbidímetro, que está constituida por dos fuentes de luz. Mientras que una de las mismas genera la luz dispersa, en forma de láser, que es detectada bajo un ángulo de 90°, un diodo emisor (LED), que emite en el intervalo del espectro infra-rojo, sirve para llevar a cabo la medición de la turbidez en el eje de la luz incidente. En este caso, el procedimiento, que ha sido descrito en la solicitud, sirve para llevar a cabo, de manera especial, un mejor control de la intensidad del láser empleado.

Hasta el presente no se ha dado a conocer ningún tipo de procedimiento ni/o de dispositivo, que posibiliten llevar a cabo, esencialmente de manera simultánea, tanto mediciones de la luz dispersa así como, también, mediciones fotométricas.

Por lo tanto, la presente invención tenía como tarea encontrar un dispositivo, con el que fuese posible llevar a cabo, de una manera esencialmente simultánea, una medición espectrofotométrica y una medición nefelométricas en una muestra dentro de un módulo.

En este caso, de manera esencialmente simultánea, quiere decir, que los puntos de medición de la determinación espectrofotométrica y que los puntos de la determinación nefelométrica, son sucesivos en el tiempo de una manera tan próxima, como la que sea necesaria para el tipo de la medición. En el caso de las mediciones cinéticas, la distancia en el tiempo tiene que ser más corta que, por ejemplo, en el caso de mediciones de punto final, en las que la distancia en el tiempo entre las mediciones está determinada, de manera esencial, por el tamaño mecánico del movimiento de rotación / traslación de la célula de medición en relación con el punto en el que se verifica la medición. Por el contrario, en el caso de las mediciones cinéticas, la distancia en el tiempo debe ser tan corta como sea posible.

La presente invención describe un dispositivo con el que es posible una combinación de procedimientos para llevar a cabo análisis de diagnóstico in-vitro, que estén basados en el principio de la medición de la luz dispersa y de la fotometría espectral.

En este caso, pueden ser empleados de manera esencialmente simultánea por medio de la unidad de medición procedimientos de la fotometría y de la medición de la luz dispersa. Una o varias fuentes de luz 1, 2 son guiadas a lo largo de un eje del haz 24 hasta el lugar en el que se verifica la reacción 11, por medio de una focalización común del haz. Las señales de luz dispersa y las señales fotométricas... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para llevar a cabo mediciones ópticas, del tipo que contiene un primer sensor (17), un segundo sensor

(25) y un tercer sensor (22), siendo adecuados los sensores para llevar a cabo la medición de la luz y una focalización común del haz a lo largo de un eje del haz (24) con dos fuentes de luz acopladas (1, 2), con intervalos diferentes del espectro, para llevar a cabo la conducción de la luz hasta el lugar deseado en el que se verifica la medición, que comprende los elementos dispuestos en el orden de prelación indicado:

a) al menos un divisor del haz (5) dicroico, para llevar a cabo la combinación de la luz, que emerge de las fuentes de luz, con intervalos diferentes del espectro,

b) una cubeta (11) como lugar en el que se verifica la reacción y

c) al menos un diafragma (13),

estando configurado el diafragma (13) en forma diafragma anular y de diafragma perforado, que deja pasar, por un lado, la luz dispersa, que incide en el diafragma bajo un determinado intervalo de ángulo sólido y que, por otro lado, deja pasar la luz transmitida, que incide en el diafragma bajo ángulos pequeños próximos a 0°, y en el que el primer sensor (17) mide la luz dispersa, el segundo sensor (25) mide la luz transmitida y el tercer sensor (22) mide una parte de la luz incidente, a título de referencia.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que una de las fuentes de luz (1, 2) está constituida por una fuente que emite en el intervalo del espectro de los UV-visible, de manera preferente emite en el intervalo comprendido entre 320 y 750 nm.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que una de las fuentes de luz (1, 2) está constituida por una fuente de luz pulsada de xenón.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que una de las fuentes de luz (1, 2) emite en el intervalo del espectro del rojo o del infra-rojo (NIR), de manera preferente emite entre 600 y 900 nm.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que una de las fuentes de luz (1, 2) está constituida por un diodo láser

o por un diodo emisor de luz (LED).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el que una de las fuentes de luz (1, 2) es un IR-LED, que emite en el intervalo comprendido entre 800 y 950 nm.

7. Dispositivo según las reivindicaciones 1 a 6, en el que las fuentes de luz (1, 2) son empleadas en régimen de impulsos.

8. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la conducción (24) común del haz está constituida por fibras flexibles conductoras de la luz.

9. Dispositivo según la reivindicación 1, dotado con una unidad insertable para llevar a cabo el alojamiento de filtros, que sirven para llevar a cabo la calibración de las fuentes de luz empleadas, en lo que se refiere a sus longitudes de onda o a la absorción.

10. Dispositivo según la reivindicación 1, que está dotado con diafragmas (10, 16) para llevar a cabo la delimitación del intervalo disponible del haz.

11. Dispositivo según la reivindicación 1, que está dotado con un espejo (8) parcialmente permeable, para llevar a cabo la detección de una parte definida de la luz incidente, a título de referencia.

12. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la luz transmitida es detectada bajo ángulos con un valor <5° alrededor de sentido de propagación de la luz incidente.

13. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la luz transmitida, incidente, es retirada de la trayectoria del haz con ayuda de una desviación (18) del haz.

14. Dispositivo según la reivindicación 13, en el que la desviación (18) del haz está constituida por componente ópticos rígidos o está constituida por conductores de las ondas de luz con componentes de conexión correspondientes.

15. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la luz dispersa, que pasa a través del diafragma (13), es proyectada por medio de un sistema de lentes sobre la entrada de un detector (17).

16. Dispositivo según la reivindicación 1, que está dotado con filtros (7) para llevar a cabo la separación y la supresión de la luz con intervalos de longitudes de onda no deseados.

17. Dispositivo según la reivindicación 1, que está dotado con componentes opto-electrónicos para llevar a cabo la excitación en forma de impulsos de las fuentes de luz empleadas.

18. Dispositivo según la reivindicación 1, que está dotado con componentes electrónicos (23, 26) para llevar a cabo la amplificación y la transformación de las señales para llevar a cabo un tratamiento ulterior por medio de la metrotécnia.

19. Dispositivo según la reivindicación 1, que está dotado con una unidad de procesamiento (27) para llevar a cabo, de manera conjunta, el control de los componentes, la explotación y la representación de las señales.

20. Dispositivo según la reivindicación 1, con el que pueden ser detectadas, de manera esencialmente simultánea, la luz dispersa y la luz transmitida.

21. Empleo de un dispositivo según, al menos, una de las reivindicaciones 1 a 20 en un analizador espectrofotométrico y nefelométrico en el diagnóstico in-vitro.