DISPOSITIVO PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE MÉTODOS ANALÍTICOS Y SISTEMA QUE INCORPORA DICHO DISPOSITIVO.

Dispositivo para automatización de métodos analíticos que comprende una placa (1) orificada con unos canales (2) para el alojamiento de líquido,

un puerto central (10) y unos puertos periféricos dispuestos en conexión con los canales (2) y una abertura central (61) y unas aberturas periféricas dispuestas en conexión con los canales (2) y que son conectables a una válvula de multi-conmutación (60) para la intercomunicación selectiva entre las aberturas y que dispone de al menos un canal de carga y uno de reacción para permitir una mayor automatización del método analítico, además de una menor intervención del operario. El diseño del dispositivo permite integrar los elementos de flujo en la propia placa orificada logrando así un dispositivo integrado. Es posible a través de la inyección en los puertos de los distintos líquidos realizar una automatización de la mezcla de los mismos. También se describe un sistema que incluye dicho dispositivo.

OBJETO DE LA INVENCiÓN

El objeto de la invención es un dispositivo útil para la automatización de métodos analíticos así como un sistema también para la automatización de métodos analíticos que incorpora dicho dispositivo. Tanto el dispositivo como el sistema objeto de la invención son de aplicación general ya que pueden utilizarse para la automatización de una gran variedad de métodos analíticos, tanto para especies orgánicas como inorgánicas y en distintos campos, como ambiental, farmacéutico, biológico, médico, etc.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

Son conocidas diversas herramientas automáticas para el análisis químico basadas en técnicas de flujo que permiten la automatización mediante la manipulación de muestras en sistemas de tuberías para su posterior análisis. Estos sistemas de tuberías pueden ser clasificados atendiendo a sus diferentes modos de propulsión, introducción de la muestra, esquemas de funcionamiento y características de flujo.

Entre los beneficios de la mencionada automatización basada en técnicas de flujo se encuentran el incremento de la frecuencia de muestreo, la reproducibilidad del ensayo, la reducción del tiempo de análisis o el bajo riesgo de contaminación de la muestra si se compara con los procedimientos manuales. A los anteriores beneficios hay que añadir la miniaturización de los procedimientos de análisis lo que deriva en la reducción de la cantidad de reactivos empleada.

Entre las técnicas de flujo es conocida el análisis por inyección multijeringa, también conocida como MSFIA, en la cual un motor es capaz de mover simultáneamente hasta cuatro jeringas conectadas individualmente a sendas válvulas solenoides, que permiten enviar la muestra y reactivos hacia el sistema de tuberías, o bien, aspirarlos desde sendos depósitos que contienen las distintas disoluciones, de modo que la muestra, el diluyente (portador) y los reactivos son suministrados con precisión por cada una de las jeringas.

Es también conocida la técnica para la automatización de métodos analíticos denominada Lab-on-valve (LOV) en la que un dispositivo constituido por una placa orificada en la que se han definido unos canales para el alojamiento de líquido así como unos puertos con conexión a la fuente de dichos líquidos, es decir, a los distintos compuestos que intervienen en el análisis, como la muestra, el portador, los reactivos, ... EI dispositivo LOV se integra sobre una válvula de multi-conmutación de forma que una abertura central puede conectarse secuencialmente a unas aberturas periféricas a su vez conectadas a unos puertos para la intercomunicación selectiva entre la abertura central y las aberturas periféricas. Estas aberturas están en comunicación con los mencionados canales que a su vez están en comunicación con los referidos puertos de modo que la válvula de multiconmutación dirige el flujo hacia y desde los puertos del dispositivo a través de los mencionados canales mezclando los compuestos introducidos a través de los puertos.

Este dispositivo de análisis está realizado en material normalmente de plástico transparente con el objeto de que pueda observarse desde el exterior su estructura interior. El dispositivo posee un puerto central que está conectado a una jeringa que se utiliza como bomba para aspirar y dispensar microalicuotas de reactivo y muestra.

Es también conocida la combinación de la técnica de análisis de inyección en flujo multijeringa y un dispositivo LOV mediante la conexión de ambos elementos a través de una serie de tubos flexibles que unen los distintos puertos del LOV con cada una de las jeringas. Es decir, para poder combinar las técnicas descritas se hace necesario el empleo de elementos adicionales, que no forman parte de la propia placa orificada del sistema LOV. Así pues no se conocen del estado de la técnica dispositivos LOV en los que estén integrados los elementos necesarios para poder realizar el método analítico descrito.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

El dispositivo para la automatización de métodos analíticos objeto de la invención comprende una placa orificada, normalmente en material plástico transparente que comprende a su vez:

-unos canales para el alojamiento de líquido, -un puerto central y unos puertos periféricos dispuestos en conexión con los canales y que son conectables a una fuente de líquidos que contienen normalmente la muestra, el portador así como los reactivos necesarios para el análisis, -una abertura central y unas aberturas periféricas dispuestas en conexión con los canales, normalmente en el extremo opuesto a los puertos y que son conectables a una válvula de multi-conmutación para la intercomunicación selectiva entre la abertura central y las aberturas periféricas.

De esta forma es posible a través de la inyección en los puertos de los distintos líquidos realizar una automatización de la mezcla de los mismos.

El dispositivo se caracteriza porque la placa orificada comprende adicionalmente los siguientes canales:

-al menos un canal de carga para el alojamiento de un volumen de la muestra y que está dispuesto en comunicación con la abertura central, -al menos un canal de reacción de la muestra, dispuesto en comunicación con al menos una abertura periférica, y

-al menos un canal lateral dispuesto en comunicación con el canal de reacción para la adición de líquidos al canal de reacción, que serán normalmente reactivos.

Así pues, en el dispositivo de la presente invención están integrados todos los elementos necesarios para poder realizar el método analítico de Lab-On-Valve (LOV) combinado con la técnica de análisis de inyección de flujo multijeringa. De esta forma se mejora la automatización del método analítico, se consiguen sistemas más compactos que son más confortables para el operario a cargo de la realización de los ensayos.

Adicionalmente, la placa orificada puede comprender un canal de detección en comunicación con el canal de reacción para la realización de una medición del líquido proveniente del canal de reacción, siendo el canal de detección conectable a un sensor de medición.

El dispositivo objeto de la invención integra, por lo tanto, los elementos de flujo en la propia placa orificada logrando así un dispositivo integrado. El hecho de que integre tanto unos canales de carga como de reacción permite una mayor automatización del método analítico, además de una menor intervención del operario, siendo este hecho de gran utilidad en la realización de análisis rutinarios que precisan una alta repetición de las mismas condiciones de ensayo. Esto permite además que un operario menos cualificado pueda estar a cargo del dispositivo, ya que no necesita un conocimiento específico sobre el modo de conexión o de adición de los distintos elementos.

Igualmente al contar con canales laterales en conexión con el canal de reacción integrados en la propia placa posee también la ventaja de que permite la realización de mezclas simultáneas, así como una mayor rapidez ya que permite trabajar en paralelo para la adición de otros reactivos.

El hecho de que el dispositivo integre la totalidad de las redes de flujo complejas en la placa orificada tiene también la ventaja de que proporciona un diseño robusto y compacto aislado del exterior, lo que deriva en un menor riesgo de contaminación externa y en que es posible el manejo reproducible de líquidos en condiciones adversas de trabajo, como puede ser el manejo de especies radioactivas o de productos tóxicos y peligrosos.

Finalmente, en el caso de que se integre también un canal de detección en la placa orificada en comunicación con el canal de reacción hace que disminuya el volumen desperdiciado y también permite la obtención de un valor final medido sin necesidad de realizar un trasiego de la muestra a un dispositivo externo de medición.

Es también objeto de la presente invención el sistema que incorpora el dispositivo anteriormente mencionado y que además comprende los siguientes elementos adicionales en conexión con el mismo:

-una bu reta multijeringa que comprende una pluralidad de jeringas

dispuestas en conexión con al menos el puerto central, un puerto lateral del canal lateral y un puerto de carga del canal de carga, y

-un módulo de válvulas de multi-conmutación en conexión con la abertura central y las aberturas periféricas para la intercomunicación selectiva entre la abertura central y las aberturas periféricas.

De este manera es posible el análisis rápido y preciso junto con un control a nivel micromolar, reducción del consumo de reactivos, fácil adaptación del sistema de análisis a diferentes rangos...

1. Dispositivo para la automatización de métodos analíticos, que comprende una placa (1) orificada que comprende a su vez:

- unos canales (2) para el alojamiento de líquido, -un puerto central (10) y unos puertos periféricos (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) dispuestos en conexión con los canales (2) y que son conectables a una fuente de líquidos, -una abertura central (61) Y unas aberturas periféricas (62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) dispuestas en conexión con los canales (2) y que son conectables a una válvula de multi-conmutación (60) para la intercomunicación selectiva entre la abertura central (61) Y las aberturas periféricas (62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) ,

caracterizado porque la placa (1) orificada comprende adicionalmente los siguientes canales:

-al menos un canal de carga (20) para el alojamiento de un volumen de una muestra (58) dispuesto en comunicación con la abertura central (61) ,

-al menos un canal de reacción (22) de la muestra (58) dispuesto en comunicación con al menos una abertura periférica (62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) , Y

-al menos un canal lateral (23) dispuesto en comunicación con el canal de reacción (22) para la adición de líquidos al canal de reacción (22) .

2. Dispositivo para la automatización de métodos analíticos, según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa (1) orificada comprende adicionalmente un canal de detección (30) en comunicación con el canal de reacción (22) para la realización de una medición del líquido derivado del canal de reacción (22) , siendo el canal de detección (30) conectable a un sensor de medición.

3. Dispositivo para la automatización de métodos analíticos, según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa (1) orificada comprende un puerto de carga (21) en comunicación con el canal de carga (20) y al menos un puerto lateral (24) en comunicación con el canal de reacción (22) .

4. Dispositivo para la automatización de métodos analíticos, según la reivindicación 1, caracterizado porque el canal de carga (20) y el canal de reacción (22) comprenden un bucle.

5. Sistema para la automatización de métodos analíticos, caracterizado porque comprende el dispositivo descrito en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y comprende adicionalmente:

-una bureta multijeringa (50) que comprende una pluralidad de jeringas (51, 52, 53, 54) dispuestas en conexión con al menos el puerto central (10) , un puerto lateral (24) del canal lateral (23) y un puerto de carga (21) del canal de carga (20) , y

-un módulo de válvulas de multi-conmutación (60) en conexión con la abertura central (61) Y las aberturas periféricas (62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) para la intercomunicación selectiva entre la abertura central (61) Y las aberturas periféricas (62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) .

6. Sistema para la automatización de métodos analíticos, según la reivindicación 4, caracterizado porque la placa (1) orificada comprende adicionalmente un canal de detección (30) en comunicación con el canal de reacción (22) para la realización de una medición del líquido derivado del canal de reacción (22) así como un sensor de medición en conexión con el

canal de detección (30) para la realización de la medición.

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14.

FIG.1 ,

ESTADO DE LA TECNICA

FIG.2

51

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FIG.4