ETIQUETA DE RFID, SYSTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE MUESTRAS A TEMPERATURAS CRIOGÉNICAS.

Una etiqueta de identificación por radiofrecuencia para la identificación de muestras criopreservadas a temperaturas criogénicas que comprende una antena de bobina (4) y un chip de circuito integrado (5) conectado a dicha antena de bobina (4) y seleccionado para estar operativa a temperaturas criogénicas.

La etiqueta de identificación por radiofrecuencia tiene forma de una vaina, estando la etiqueta de identificación por radiofrecuencia configurada para ajustarse fuera de y alrededor de una pajuela. La antena de bobina (4) está enrollada alrededor de la superficie externa de dicha pajuela (1). Un sistema para la identificación de muestras criopreservadas a temperaturas criogénicas que comprende: una pluralidad de pajuelas para contener muestras, teniendo cada pajuela sobre su superficie externa una etiqueta de identificación por radiofrecuencia; medios para activar dichas etiquetas de identificación por radiofrecuencia asociadas a dichas pajuelas; medios receptores para identificar señales de dichas etiquetas de identificación por radiofrecuencia que comprenden un protocolo anticolisión para permitir que dichos medios receptores discriminen entre pajuelas discretas.

Etiqueta de RFID, systema y procedimiento para la identificación de muestras a temperaturas criogénicas.

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a la identificación electrónica de muestras biológicas a temperaturas criogénicas y, en particular, a la identificación segura de muestras guardadas en recipientes delgados a tales temperaturas.

ESTADO DE LA MATERIA

Las muestras biológicas, que incluyen muestras para la fecundación in vitro, se guardan frecuentemente para conservación a largo plazo en recipientes a temperaturas que detienen todos los procesos vitales, concretamente por debajo de -130°C. Un tipo popular de recipiente biológico delgado se llama pajuela.

Para realizar tal conservación a largo plazo y a tales temperaturas, las pajuelas pueden sumergirse en nitrógeno líquido en contenedores especiales, que produce una temperatura de almacenamiento de tan sólo -196°C. Estas pajuelas están normalmente soldadas en ambos extremos con el fin de aislar su contenido y prevenir cualquier contaminación. Las pajuelas se guardan normalmente dentro de contenedores llamados "goblets"; cada goblet puede contener más de 200 pajuelas dentro.

En aquellas circunstancias, la mayoría de las actuales pajuelas se identifican por medio de una vaina dispuesta alrededor de la pajuela como se describe, por ejemplo, en el documento US5545562 ya citado. La vaina contiene un código legible por ser humano y/o un código de barras. La lectura de los códigos de barras puede automatizarse usando un lector de código de barras automatizado.

La identificación electrónica de códigos de barras tiene varias ventajas, tales como facilitar la tarea de identificación de una muestra entre varias otras muestras mantenidas en condiciones criogénicas y evitar errores debido a errores humanos cuando se lee el código legible por ser humano. Sin embargo, la identificación electrónica de códigos de barras tiene varias desventajas. Con el fin de leer el código de barras o etiqueta para identificar cada muestra dentro de un recipiente, el sacar, al menos parcialmente, el recipiente del entorno de nitrógeno líquido es obligatorio. Cuando se sacan del líquido de refrigeración, aunque todavía están rodeadas por vapor de nitrógeno, las pajuelas están normalmente afectadas por fuertes variaciones de temperatura. Teniendo en cuenta las pequeñas dimensiones de las pajuelas y las reducidas cantidades de muestras biológicas que contienen, estos grandes gradientes de temperatura pueden producir un calentamiento brutal del recipiente. Esto conduce frecuentemente a una calidad reducida del material biológico. Este problema empeora debido a la generación de hielo alrededor de la pajuela, que hace que la lectura de tales códigos por medios visuales o automáticos requiera mucho tiempo.

La identificación electrónica también puede hacerse por medio de la tecnología llamada identificación por radiofrecuencia (RFID). La RFID tiene varias ventajas, tales como permitir la identificación de las muestras aunque estén sumergidas dentro del nitrógeno líquido, permitir la identificación más rápida de las muestras a extraer, debido al procedimiento más rápido y debido a que es posible leer a pesar de la presencia de hielo, y permitir la posibilidad de escribir información dentro de la etiqueta (dispositivos de lectura/escritura).

Las etiquetas de RFID que tienen como objetivo proporcionar una solución a la presente solicitud necesitan estar operativas en el intervalo de temperatura completo, de temperatura ambiente a hasta -200°C. La operación a -196°C es necesaria para identificar y auditar pajuelas sumergidas en nitrógeno líquido, aunque la operación a temperatura ambiente es obligatoria para validar que la muestra sacada sea la adecuada, antes de su uso.

La congelación de las muestras biológicas es un procedimiento termodinámico complejo. Por tanto, la etiqueta RFID añadida debe influir tan poco como sea posible en el procedimiento criogénico de la muestra biológica. Hay 2 tipos de pajuelas, cada uno de ellas con diferentes requisitos en términos de identificación.

Las pajuelas convencionales se usan desde hace varios años. Tales pajuelas y su identificación se describen, por ejemplo, en la solicitud de patente US5545562. Esta identificación se basa en un código legible por ser humano y un código de barras impreso sobre una vaina que se ajusta alrededor de la pajuela. La lectura de tales códigos por medios visuales o automáticos requiere mucho tiempo ya que se necesita mucho tiempo para leer tales códigos debido a la generación de hielo alrededor de la pajuela. Las pajuelas se llenan usando técnicas a vacío como se describen, por ejemplo, en la solicitud de patente US5283170. Cuando se usan estas pajuelas convencionales, la sección de la etiqueta de RFID necesita ser más pequeña que la sección de la parte interna de la pajuela con el fin de permitir que el vacío sea creado apropiadamente. Por tanto, es posible tanto la identificación interna como externa de estas pajuelas. La identificación interna requiere el uso de núcleos de ferrita y procedimientos de sintonización relativamente complejos. En comparación, el uso de identificación externa implica menor coste, a la vez que es suficientemente bueno para algunas aplicaciones.

Recientemente, en el mercado se usa ampliamente un nuevo tipo de pajuelas llamadas "pajuelas estiradas abiertas". Estas pajuelas están diseñadas para ser usadas bajo un procedimiento criogénico diferente, llamado "vitrificación". El aspecto clave es que tales pajuelas se congelan muy rápidamente. Es indispensable no modificar el procedimiento térmico de la muestra. A este respecto, el espesor de la etiqueta tiene que minimizarse.

Adicionalmente, un factor importante para todos los tipos de pajuelas es el número de pajuelas que pueden guardarse en el mismo recipiente. Por tanto, el área de la cabeza superior ocupada por el uso de los dispositivos de RFID tiene que minimizarse. De nuevo, esto obliga a que se minimice el espesor de la etiqueta.

Para proporcionar una visión de conjunto del sistema de almacenamiento para la criopreservación, las pajuelas se disponen dentro de goblets, que se disponen dentro de botes. Varios botes se disponen dentro de un Dewar, que es un contenedor metálico específico para contener nitrógeno líquido.

Los sistemas de identificación por radiofrecuencia (RFID) se usan en diferentes campos, tales como automatización de procedimientos (por ejemplo, en la industria del automóvil), control de accesos, control y auditoría de existencias, identificación de animales, transporte público y muchos otros. El sistema de identificación por RFID normalmente comprende una unidad ¡nterrogadora (también llamada unidad lectora), que puede intercambiar inalámbricamente información con las etiquetas de RFID individuales. Las etiquetas de RFID individuales contienen medios para comunicarse con el lector y una memoria no volátil que contiene el único identificador de la etiqueta. Uniendo la etiqueta de RFID al elemento a identificar se permite su identificación. En comparación con otras tecnologías competitivas tales como códigos de barras, los sistemas de RFID proporcionan varias ventajas. Por ejemplo, no se necesita línea de vista para identificar satisfactoriamente las etiquetas; además, varias etiquetas de RFID pueden ser leídas simultáneamente por el mismo lector siempre que estén dentro del campo del lector. Este procedimiento para identificar simultáneamente etiquetas se llama protocolo anticolisión. La capacidad para soportar los protocolos anticolisión está normalmente construida en la etiqueta de RFID y el lector de RFID.

Etiquetas de RFID convencionales operan a diferentes frecuencias estándar, principalmente 125 kHz, 13,56 MHz, 868/902 MHz y 2,4 GHz. Las etiquetas que operan a cada una de estas frecuencias tienen ventajas y desventajas respectivas.

Las etiquetas a 125 kHz son ampliamente usadas en aplicaciones en las que participan líquidos y en las que metales están próximos a las etiquetas. Sin embargo, esta banda de frecuencia implica importantes inconvenientes para la identificación de pajuelas. Primero, se ha informado de que las etiquetas que operan a 125 kHz interfieren con equipo médico en diferentes estudios, como consecuencia de lo cual su uso no se recomienda en hospitales. Segundo, los protocolos anticolisión implementados en etiquetas de 125 kHz son normalmente lentos; por tanto, la identificación de todas las etiquetas dentro del campo de interrogación podría durar demasiado. Finalmente, estas etiquetas necesitan valores de inductancia para las antenas en el intervalo de mH; como la inductancia es proporcional al número de vueltas, el tamaño y masa de...

1. Una etiqueta de identificación por radiofrecuencia para la identificación de muestras criopreservadas a temperaturas criogénicas que comprende una antena de bobina (4) y un chip de circuito integrado (5) conectado a dicha antena de bobina (4) y diseñado para ser operativo a temperaturas criogénicas, caracterizada por que dicha etiqueta de identificación por radiofrecuencia tiene forma de una vaina, estando la etiqueta de identificación por radiofrecuencia configurada para ajustarse fuera de y alrededor de una pajuela, estando la antena de bobina (4) enrollada alrededor de la superficie externa de dicha pajuela (1).

2. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de la reivindicación 1, que comprende además un soporte polimérico (3) alrededor del cual está ajustada dicha antena de bobina (4).

3. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de la reivindicación 2, en la que dicho soporte polimérico (3) tiene una forma cilindrica, estando su diámetro interno configurado para ajustarse a la superficie externa de la pajuela a la que la etiqueta de identificación por radiofrecuencia está diseñada para ajustarse.

4. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, que comprende además un recubrimiento (6) hecho de un material polimérico configurado para cubrir dicha bobina (4) y chip de circuito integrado (5).

5. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de la reivindicación 4, en la que dicho material polimérico del que dicho recubrimiento (6) está hecho es imprimible por láser para identificación visual y/o por código de barras.

6. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, en la que dicho chip de circuito integrado (5) tiene formato de dado.

7. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, en la que dicho chip de circuito integrado (5) comprende una pluralidad de almohadillas abultadas (8), teniendo cada una de dichas almohadillas abultadas un tamaño que permite soldar directamente la antena de bobina (4) a las almohadillas.

8. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, en la que dicha bobina (4) es una bobina de aire anular.

9. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, en la que dicha etiqueta está configurada para operar en la banda de frecuencia de 13,56 MHz.

10. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, en la que dicha etiqueta de identificación por radiofrecuencia en forma de una vaina está diseñada para no cubrir totalmente la pajuela alrededor de la que va a ajustarse.

11. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, que comprende además medios para implementar un protocolo anticolisión configurado para permitir que un medio receptor discrimine entre una pluralidad de etiquetas de identificación por radiofrecuencia discretas.

12. La etiqueta de identificación por radiofrecuencia de cualquier reivindicación precedente, que está configurada para operar a temperaturas de hasta -200°C.

13. Un sistema para la identificación de muestras criopreservadas a temperaturas criogénicas caracterizado por:

- una pluralidad de pajuelas para contener muestras, teniendo cada pajuela sobre su superficie externa una etiqueta de identificación por radiofrecuencia según cualquier reivindicación precedente;

- medios para activar dichas etiquetas de identificación por radiofrecuencia asociadas a dichas pajuelas;

- medios receptores para identificar señales de dichas etiquetas de identificación por radiofrecuencia que comprenden un protocolo anticolisión para permitir que dichos medios receptores discriminen entre pajuelas discretas.