Procedimiento y dispositivo para el crioalmacenamiento.

Procedimiento para la crioconservación, en el que en un criosubstrato (600) están dispuestas una multitud demuestras (430),

almacenándose de forma específica según la posición datos de muestras, los cuales soncaracterísticos para las propiedades de respectivamente una muestra (430), estando dispuestarespectivamente una muestra (430) en un portamuestras (621) de un elemento de crioalmacenamiento (620) yalmacenándose los datos de muestras correspondientes en una memoria de datos de muestras (622) delelemento de crioalmacenamiento (620), caracterizado porque el criosubstrato (600) comprende un tablero decircuitos impresos (610) con una multitud de receptáculos (612), respectivamente, para el alojamiento de unode los elementos de crioalmacenamiento (620), porque respectivamente un portamuestras (621) y unamemoria de datos de muestras (622) del elemento de crioalmacenamiento (620) constituyen un componentecompuesto que puede separarse del tablero de circuitos impresos (610) para la retirada de muestras, estandoprevisto como elemento de crioalmacenamiento (620) un chip de memoria con un circuito integrado, electrodosde contacto (625) y un encapsulado (626), el cual está provisto de al menos un portamuestras (621) para elalojamiento de una muestra (430), estando fijado el portamuestras en un lado superior del encapsulado (626) oestando realizado como parte del encapsulado (626).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2001/014400.

Solicitante: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V..

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSASTRASSE 27C 80686 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: FUHR. GUNTER, ZIMMERMANN,HEIKO, HAGEDORN,ROLF.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A01N1/02 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01N CONSERVACION DE CUERPOS HUMANOS O ANIMALES O DE VEGETALES O DE PARTES DE ELLOS (conservación de alimentos o productos alimenticios A23 ); BIOCIDAS, p. ej. EN TANTO QUE SEAN DESINFECTANTES, PESTICIDAS O HERBICIDAS (preparaciones de uso médico, dental o para el aseo que eliminan o previenen el crecimiento o la proliferación de organismos no deseados A61K ); PRODUCTOS QUE ATRAEN O REPELEN A LOS ANIMALES; REGULADORES DEL CRECIMIENTO DE LOS VEGETALES (mezclas de pesticidas con fertilizantes C05G). › A01N 1/00 Conservación de cuerpos humanos o animales, o partes de ellos. › Conservación de partes vivas.
  • B01L7/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01L APARATOS DE LABORATORIO PARA LA QUIMICA O LA FISICA, DE USO GENERAL (aparatos de uso médico o farmacéutico A61; aparatos para aplicaciones industriales o aparatos de laboratorio cuya estructura y funciones son comparables a las de aparatos industriales similares, ver las clases relativas a los aparatos industriales, en particular las subclases B01 y C12; aparatos de separación o de destilación B01D; dispositivos de mezcla o de agitación B01F; atomizadores B05B; tamices, cribas B07B; tapones, capuchones B65D; manipulación de líquidos en general B67; bombas de vacío F04; sifones F04F 10/00; grifos, válvulas F16K; tubos, empalmes para tubos F16L; aparatos especialmente adaptados al estudio y análisis de materiales G01, particularmente G01N; aparatos eléctricos u ópticos, ver las subclases apropiadas en las secciones G y H). › Aparatos de calentamiento o de enfriamiento (evaporadores B01D 1/00; secado de gases o vapores, p. ej. desecadores, B01D 53/26; autoclaves B01J 3/04; hornos de secado F26B; altos hornos, hornos F27 ); Dispositivos de aislamiento térmico.
  • G01N1/42 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 1/00 Muestreo; Preparación de muestras para la investigación (manipulación de materiales para un análisis automático G01N 35/00). › Tratamiento a baja temperatura de muestras, p. ej. criofijación.

PDF original: ES-2397721_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para el crioalmacenamiento La presente invención se refiere a un procedimiento para el crioalmacenamiento de muestras, en particular, para la preparación, el almacenamiento y la manipulación de muestras biológicas en el estado crioconservado o descongelado, como p. ej. un procedimiento de crioalmacenamiento para células biológicas. La invención se refiere, en particular, a procedimientos para la escritura y lectura de datos. La invención se refiere también a un criosubstrato para el crioalmacenamiento de muestras biológicas, como p. ej. células o partes de células. La invención se refiere también a aplicaciones de la crioconservación de muestras biológicas.

La crioconservación es un procedimiento generalmente conocido para conservar, en particular, materiales biológica o médicamente relevantes. Estos materiales comprenden, por ejemplo, tejidos y órganos, líquidos corporales o también células individuales o partes de células. La crioconservación se realiza según determinados procedimientos en recipientes o en substratos, cuya forma está adaptada al material o a la muestra. Se conocen recipientes para la crioconservación, por ejemplo para tejidos y órganos (véanse las patentes DE-OS 1992231, EP-A 0853238, DE-OS 19725768, DE-OS 19905163) , para componentes de la sangre (véase p. ej. la patente DE-OS 19826350) y para muestras crioconservadas en forma de células o de gotas (véanse p. ej. las patentes US-A-5275016, EP-B 0475409, DE-OS 19921236, EP-B 0804073) .

Un deseo general en la crioconservación de muestras biológicas está en la identificabilidad de las muestras. Las muestras crioconservadas deben ser identificables con gran seguridad respecto a su procedencia y sus propiedades, sin que sea necesaria una descongelación. En el caso de las muestras macroscópicas esto no presenta ningún problema, puesto que los recipientes para los órganos o la sangre pueden ser provistos de un etiquetado. La localización de las muestras crioconservadas se realiza en función del sistema de archivo del criobanco correspondiente.

En el caso de muestras crioconservadas pequeñas, en forma de gotas en suspensión, células, agregados de células o partes de células congelados, la identificación de las muestras crioconservadas es considerablemente más problemática. Una muestra crioconservada sería despreciablemente pequeña en comparación con el etiquetado. En muchos casos existe un interés en la crioconservación de una multitud de muestras microscópicamente pequeñas. El almacenamiento y la identificación de muestras crioconservadas pequeñas con etiquetado no serían practicables. Además, las muestras de células crioconservadas se presentan en un estado no ordenado si se aplican las técnicas de conservación habituales, basadas en la pulverización de suspensiones de células en superficies enfriadas (véase p. ej. la patente EP-B 0475409) . Sólo pueden conservarse de forma conjunta y no especificada cantidades relativamente grandes de muestras individuales.

En las técnicas de conservación descritas en las patentes EP-B 0804073 y DE-OS 19921236 es posible un depósito ordenado y un tratamiento específico incluso de muestras microscópicas en criosubstratos. El depósito de muestras se realiza por ejemplo usándose un dispositivito de inyección de microgotas, el cual se dirige basándose en determinadas coordenadas del blanco. Las muestras se encuentran en posiciones definidas en el substrato, en las que también es posible una medición específica de propiedades de las muestras y una identificación de las muestras. El substrato puede estar provisto de una marca para definir las posiciones de las muestras en el substrato. Por ejemplo en la patente DE-OS 19921236 se propone para el depósito a modo de matriz de muestras crioconservadas en líneas y columnas rectas proveer el substrato de una denominación de las columnas y líneas. Esta técnica de marcado se muestra en la figura 27 (Estado de la Técnica) .

El marcado convencional de criosubstratos según la figura 27 presenta los siguientes inconvenientes. Si bien es posible la identificación de muestras, con ello sólo se indica una información acerca de la posición. El contenido limitado de información del marcado del substrato representa, no obstante, un problema, puesto que además de la identificación de la muestra, también deben estar disponibles datos adicionales, p. ej. acerca de la condición o los antecedentes de la muestra o acerca de los resultados de medición. Si bien los datos pueden almacenarse en una base de datos la cual se utiliza paralelamente, el servicio separado de criobancos y bases de datos representa, no obstante, un riesgo considerable para la seguridad de la asignación de características a las distintas muestras. Este riesgo es crítico, en particular en aplicaciones de la medicina humana, puesto que una confusión de las muestras puede poner en peligro el éxito de una utilización posterior de la muestra crioconservada. Además, el marcado del substrato presenta el inconveniente que una identificación de la muestra sólo es posible en combinación con el criosubstrato. Cuando se procede a una toma de muestra, como se describe por ejemplo en la patente DE-OS 19921236, tras la separación del criosubstrato, una identificación de la muestra ya sólo puede realizarse mediante una medición complicada de propiedades de la muestra en el estado descongelado.

Por la patente DE-OS 19752085 es conocido un portamuestras para exámenes microscópicos en una multitud de muestras. El portamuestras convencional está constituido por un substrato mostrado en la figura 28 (Estado de la Técnica) en una vista en planta desde arriba esquemática con una multitud de espacios de alojamiento de las muestras. El substrato presenta, por ejemplo, la forma de un almacén en disco (p. ej. CD) . Entre un orificio pasante que se encuentra en el centro del substrato y los espacios de alojamiento de muestras dispuestos a modo de matriz está constituida una zona anular. Por la patente DE-OS 19752085 es conocido configurar esta zona anular para el

almacenamiento de datos de muestras. El portamuestras convencional presenta el inconveniente de estar concebido sólo para el alojamiento de muestras líquidas y no para la crioconservación. Además, el almacenamiento de datos de las muestras en el anillo interior presenta los mismos inconvenientes que el marcado del substrato arriba indicado. Si bien es posible almacenar más datos, tampoco es posible realizar una asignación a las distintas muestras sin errores.

Además de los inconvenientes indicados de las técnicas convencionales, existe además el siguiente motivo para la aplicación hasta ahora poco desarrollada de la crioconservación, en particular en la biotecnología celular. Cuando se realiza una congelación directa de muestras biológicas en una fase de enfriamiento líquida (por ejemplo nitrógeno) , existe un riesgo de contaminación. Mediante la fase de enfriamiento pueden transmitirse virus a las muestras. Para evitar este riesgo, debe evitarse el contacto con la fase líquida o debe prepararse una cubierta estanca de las muestras. No obstante, esto no se ha realizado de una manera practicable.

Por la técnica de laboratorio son conocidos portamuestras, p. ej. en forma de recipientes de muestras (p. ej. la patente EP 0706825 A1) , portaobjetos o placas de microtitración, que están provistos de memorias de datos. Estos portamuestras convencionales no son adecuados para un crioalmacenamiento. En primer lugar, sólo están concebidos para una utilización a temperatura ambiente o una temperatura de frigorífico por encima del punto de congelación del agua. Hasta ahora, no estaba prevista una utilización a temperaturas más bajas. En segundo lugar, los portamuestras convencionales están previstos como substratos para muestras. En los substratos se realiza por ejemplo un tratamiento, una manipulación o un cultivo de muestras. No obstante, los portamuestras convencionales no son adecuados para un almacenamiento o una conservación en el estado conservado. Para ello se han utilizado, hasta la fecha, recipientes para la crioconservación, tal como se han indicado anteriormente. Finalmente, los portamuestras convencionales no son adecuados para un almacenamiento y una manipulación efectiva de las muestras. Por lo general, deben transportarse manualmente, siendo imposible un almacenamiento con una densidad elevada.

La invención presenta el objetivo de indicar un procedimiento mejorado para la crioconservación con el que se superen los inconvenientes de las técnicas convencionales, que tenga un campo de aplicación más amplio y que sea adecuado, en particular, para instalaciones de conservación automatizadas. El nuevo procedimiento para la crioconservación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la crioconservación, en el que en un criosubstrato (600) están dispuestas una multitud de muestras (430) , almacenándose de forma específica según la posición datos de muestras, los cuales son característicos para las propiedades de respectivamente una muestra (430) , estando dispuesta respectivamente una muestra (430) en un portamuestras (621) de un elemento de crioalmacenamiento (620) y almacenándose los datos de muestras correspondientes en una memoria de datos de muestras (622) del elemento de crioalmacenamiento (620) , caracterizado porque el criosubstrato (600) comprende un tablero de circuitos impresos (610) con una multitud de receptáculos (612) , respectivamente, para el alojamiento de uno de los elementos de crioalmacenamiento (620) , porque respectivamente un portamuestras (621) y una memoria de datos de muestras (622) del elemento de crioalmacenamiento (620) constituyen un componente compuesto que puede separarse del tablero de circuitos impresos (610) para la retirada de muestras, estando previsto como elemento de crioalmacenamiento (620) un chip de memoria con un circuito integrado, electrodos de contacto (625) y un encapsulado (626) , el cual está provisto de al menos un portamuestras (621) para el alojamiento de una muestra (430) , estando fijado el portamuestras en un lado superior del encapsulado (626) o estando realizado como parte del encapsulado (626) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que como datos de muestras se almacena información para la identificación de las muestras, información acerca de características sustanciales de las muestras (430) , resultados de medición y/o etapas del tratamiento.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los datos de muestras se leen y/o escriben en estado congelado del tablero de circuitos impresos (610) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que una muestra se retira del tablero de circuitos impresos (610) en combinación con los datos de la muestra almacenados y se transfiere a otro substrato o a un dispositivo de medición o de tratamiento.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las muestras comprenden suspensiones de al menos una célula, partes de células, agregados de células y/o tejidos.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que las muestras comprenden adicionalmente muestras de referencia y de sonda.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que en una muestra congelada, calentada o descongelada se realiza en el estado enfriado del tablero de circuitos impresos (610) restante una medición y/o un tratamiento, almacenándose los resultados de medición como datos de la muestra.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que un control del estado de al menos una muestra se realiza en el tablero de circuitos impresos (610) con un circuito de cálculo asignado a la muestra.

9. Criosubstrato para la crioconservación de una multitud de muestras (430) que contiene una multitud de elementos de crioalmacenamiento (620) , los cuales están constituidos respectivamente por un componente compuesto (621, 622) en forma de un portamuestras (621) y una memoria de datos de muestras (622) , caracterizado porque el criosubstrato (600) comprende un tablero de circuitos impresos (610) con una multitud de receptáculos (612) , respectivamente para el alojamiento de uno de los elementos de crioalmacenamiento (620) y porque como elemento de crioalmacenamiento (620) está previsto un chip de memoria con un circuito integrado, electrodos de contacto (625) y un encapsulado (626) , el cual está provisto de al menos un portamuestras (621) para el alojamiento de una muestra (430) , estando fijado el portamuestras en un lado superior del encapsulado (626) o estando realizado como parte del encapsulado (626) .

10. Criosubstrato según la reivindicación 9, en el que cada elemento de crioalmacenamiento está dispuesto de manera separable en un cuerpo base del tablero de circuitos impresos (610) .

11. Criosubstrato según una de las reivindicaciones 9 o 10, en el que como elemento de crioalmacenamiento está prevista una pieza preformada que comprende el portamuestras y la memoria de datos de muestras.

12. Criosubstrato según una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el portamuestras está integrado en la estructura del circuito integrado.

13. Criosubstrato según la reivindicación 12, en el que el portamuestras presenta un recipiente criogénico.

14. Criosubstrato según la reivindicación 12, en el que el portamuestras presenta al menos una cámara de muestras en forma de tubo flexible, capilar o canal.

15. Criosubstrato según la reivindicación 12, en el que el portamuestras está previsto como alojamiento de muestras en forma de canal en un substrato del circuito integrado.

16. Criosubstrato según la reivindicación 12, en el que el elemento de crioalmacenamiento contiene un circuito de cálculo con el que se administra la función del elemento de crioalmacenamiento y mediante el cual el elemento de crioalmacenamiento comunica con el exterior.

DOCUMENTOS INDICADOS EN LA DESCRIPCIÓN

En la lista de documentos indicados por el solicitante se ha recogido exclusivamente para información del lector, y no es parte constituyente del documento de patente europeo. Ha sido recopilada con el mayor cuidado; sin embargo, la EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u omisiones.

Documentos de patente indicados en la descripción


 

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