Mecanismo de expulsión de aleación con memoria de forma para expulsar una tira de ensayo de un medidor de ensayo.

Un mecanismo de expulsión de tira de ensayo (100) para su uso con un puerto que recibe la tira de ensayo (202) y una tira de ensayo,

comprendiendo el mecanismo de expulsión de tira de ensayo:

un armazón (102) unido al puerto que recibe la tira de ensayo;

una tira alargada de aleación con memoria de forma (104) con un eje longitudinal, un primer extremo y un segundo extremo, limitados el primer extremo y el segundo extremo por la unión al armazón, mostrando la tira de aleación con memoria de forma una temperatura de transición de estado sólido;

un deslizador (106) configurado para desplazarse a la largo del armazón;

un módulo térmico configurado para calentar la tira de aleación con memoria de forma desde una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido a una temperatura por encima de la temperatura de transición de estado sólido;

donde la tira de aleación con memoria de forma y el deslizador están configurados de tal manera que el deslizador se desplaza a lo largo del armazón bajo una fuerza aplicada sobre el deslizado por la tira de aleación con memoria de forma cuando la tira de aleación con memoria de forma se calienta por el módulo térmico desde una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido a una temperatura por encima de la temperatura de transición de estado sólido;

donde el deslizador tiene un extremo proximal configurado para acoplar una tira de ensayo recibida en el puerto que recibe la tira de ensayo y expulsar la tira de ensayo del puerto que recibe la tira de ensayo cuando el deslizador se desplaza a lo largo del armazón; y

un resorte (108) y eje (110) configurados para devolver y mantener la tira de aleación con memoria de forma en una configuración deformada cuando la tira de aleación con memoria de forma está a una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido y permiten que la tira de aleación con memoria de forma se mueva a una configuración programada cuando la tira de aleación con memoria de forma se calienta a una temperatura por encima de la temperatura de transición de estado sólido.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a dispositivos médicos y, en particular, a mecanismos de expulsión de tira de ensayo, medidores de ensayo relacionados y métodos relacionados.

Descripción de técnica relacionada

La determinación (por ejemplo, detección y/o medición de concentración) de un analito en una muestra de fluido es de interés particular en el campo médico. Por ejemplo, puede ser deseable determinar glucosa, cetonas, colesterol, acetaminofeno y/o concentraciones de HbAlc en una muestra de un fluido corporal tal como orina, sangre o fluido intersticial. Tales determinaciones pueden conseguirse usando tiras de ensayo de analitos, basadas, por ejemplo, en técnicas fotométricas y/o electroquímicas, junto con un medidor de ensayo asociado.

Durante su uso, típicamente una única tira de ensayo se inserta en un medidor de ensayo.

Después de la determinación de un analito en una muestra de fluido corporal aplicado a la tira de ensayo, la tira de ensayo se extrae del medidor de ensayo y se descarta. Las técnicas convencionales para insertar y extraer una tira de ensayo de un medidor de ensayo se describen, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos 5.266.179; 5.366.69 y 5.738.244; y la publicación de solicitud de Estados Unidos 29/1813. Una unidad de transferencia para elementos de ensayo se conoce por US2935512A1.

Breve descripción de los dibujos

Las características nuevas de la invención se exponen con particularidad en las reivindicaciones adjuntas. Se obtendrá una mejor comprensión de las características y ventajas de la presente invención con referencia a la siguiente descripción detallada que expone realizaciones ilustrativas, en las que se utilizan los principios de la invención, y los dibujos acompañantes, en los que los números iguales indican elementos iguales, de los cuales:

La FIG. 1 es una vista en despiece simplificada de un mecanismo de expulsión de tira de ensayo de acuerdo con una realización de la presente invención en uso con un montaje de puerto que recibe una tira de ensayo y un módulo óptico de un medidor de ensayo y una tira de ensayo;

Las FIGs. 2A, 2B y 2C son una vista superior, lateral e inferior simplificada, respectivamente, del mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la FIG. 1 en uso con el puerto que recibe una tira de ensayo, el módulo óptico y la tira de ensayo de la FIG. 1;

La FIG. 3 es una vista en perspectiva simplificada (desde abajo) del mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la FIG. 1 en un estado pre-expulsión con el puerto que recibe una tira de ensayo, el módulo óptico y la tira de ensayo de la FIG. 1;

La FIG. 4 es una vista en perspectiva simplificada (desde abajo) del mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la FIG. 1, con el puerto que recibe una tira de ensayo, el módulo óptico y la tira de ensayo de la FIG. 1, durante la expulsión de la tira de ensayo;

La FIG. 5 es una vista en perspectiva simplificada (desde abajo) del mecanismo de expulsión de de tira de ensayo de la FIG. 1, con el puerto que recibe una tira de ensayo, el módulo óptico y la tira de ensayo de la FIG. 1, después de la expulsión de la tira de ensayo y la deformación de la tira de aleación con memoria de forma;

La FIG. 6 es un diagrama de bloques simplificado de un medidor de ensayo de acuerdo con una realización de la presente invención; y

La FIG. 7 es un diagrama de flujo que representa fases en un método para expulsar una tira de ensayo de un medidor de ensayo de acuerdo con una realización de la presente invención.

Descripción detallada de realizaciones ilustrativas

La siguiente descripción detallada debería leerse con referencia a los dibujos, en los que los elementos iguales en diferentes dibujos están numerados idénticamente. Los dibujos, que no están necesariamente a escala, representan realizaciones ejemplares únicamente con fines explicativos. La descripción detallada ilustra a modo de

ejemplo, y no a modo de limitación, los principios de la invención. Esta descripción permitirá claramente a un experto en la técnica hacer y usar la invención, y describe varias realizaciones, adaptaciones, variaciones, alternativas y uso de la invención, incluyendo lo que en el presente se cree que es el mejor modo de realizar la invención

En general, un mecanismo de expulsión de tira de ensayo, para su uso con un puerto que recibe la tira de ensayo y una tira de ensayo, incluye un armazón, una tira de aleación con memoria de forma (AMF) (por ejemplo, un cable AMF), un deslizador y un módulo térmico. La tira AMF tiene un primer y un segundo extremo que están unidos al armazón y muestran una temperatura de transición de estado sólido. El deslizador está configurado para desplazarse a lo largo del armazón.

El módulo térmico está configurado para calentar la tira AMF de una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido a una temperatura por encima de la temperatura de transición de estado sólido. Además, la tira AMF y el deslizador están configurados de tal forma que el deslizador se desplaza a lo largo del armazón bajo una fuerza aplicada ejercida sobre el deslizador por la tira AMF cuando la tira AMF se calienta de una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido a una temperatura por encima de la temperatura de estado sólido. Además, el deslizador tiene un extremo proximal configurado para acoplar una tira de ensayo recibida en el puerto que recibe la tira de ensayo y expulsar la tira de ensayo del puerto que recibe la tira de ensayo cuando el deslizador se desplaza a lo largo del armazón.

Las aleaciones con memoria de forma (AMF) son materiales que se transforma de una forma deformada (aquí también referida como una "configuración deformada") a una forma original (aquí también referida como "configuración programada") después de calentarse a una temperatura por encima de su temperatura de transformación de estado sólido. Este comportamiento también es referido como regreso a su forma original (configuración programada).

A temperaturas por debajo de la temperatura de transformación de estado sólido, la aleación Nitinol con memoria de forma está en la fase martensita. Para fijar una tira AMF de Nitinol (por ejemplo, un cable AMF de Nitinol) a una "configuración programada" o estado programado, la tira AMF se mantiene en la configuración programada y se calienta a aproximadamente 5 °C, temperatura a la que los átomos de la tira AMF se disponen por sí mismos en la fase austenita. Después, cuando se calienta por encima de la temperatura de transición de estado sólido, el cable AMF de Nitinol volverá automáticamente de la fase martensita a la fase austenita, que actúa para cambiar la aleación con memoria de forma (por medio de una transición de fase de estado sólido) de cualquier configuración deformada a la configuración programada. En otras palabras, la tira de aleación con memoria de forma cambia su forma en respuesta a la temperatura. Durante tal transformación, la AMF ejerce una fuerza suave y controlada que se emplea en realización de la presente invención para expulsar una tira de ensayo.

Una vez valorada la presente invención, un experto en la técnica reconocerá que hay una variedad de aleaciones con memoria de forma que pueden ser adecuados para su uso en mecanismos de expulsión de tira de ensayo de acuerdo con realizaciones de la presente invención dependiendo d su temperatura de transición de estado sólido y de propiedades mecánicas. Los materiales de aleación con memoria de forma conocidos incluyen, por ejemplo:

Aleaciones de níquel/titanio (incluyendo aleaciones de níquel/titanio disponibles en el mercado como Nitinol y Tinel);

Aleaciones de cobre/cinc/aluminio

Aleaciones de cobre/aluminio/níquel

Aleaciones de plata/cadmio

Aleaciones de oro/cadmio

Aleaciones de cobre/estaño

Aleaciones de cobre/cinc

Aleaciones de indio/titanio

Aleaciones de níquel/aluminio

Aleaciones de hierro/platino

Aleaciones de manganeso/cobre

Aleaciones de hierro/manganeso/silicio

Los mecanismos de expulsión de tira de ensayo de acuerdo con realizaciones de la presente invención son beneficiosos porque funcionan automáticamente. En otras palabras, funcionan con mínima intervención humana, en ausencia de energía humana (en oposición a mecanismos de expulsión manuales convencionales) y de una manera esencialmente independiente de influencia o control externo. Los mecanismos de expulsión de tira de ensayo de acuerdo con realizaciones de la presente invención también proporcionan de... [Seguir leyendo]

1. Un mecanismo de expulsión de tira de ensayo (1) para su uso con un puerto que recibe la tira de ensayo (22) y una tira de ensayo, comprendiendo el mecanismo de expulsión de tira de ensayo:

un armazón (12) unido al puerto que recibe la tira de ensayo;

una tira alargada de aleación con memoria de forma (14) con un eje longitudinal, un primer extremo y un segundo extremo, limitados el primer extremo y el segundo extremo por la unión al armazón, mostrando la tira de aleación con memoria de forma una temperatura de transición de estado sólido;

un deslizador (16) configurado para desplazarse a la largo del armazón;

un módulo térmico configurado para calentar la tira de aleación con memoria de forma desde una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido a una temperatura por encima de la temperatura de transición de estado sólido;

donde la tira de aleación con memoria de forma y el deslizador están configurados de tal manera que el deslizador se desplaza a lo largo del armazón bajo una fuerza aplicada sobre el deslizado por la tira de aleación con memoria de forma cuando la tira de aleación con memoria de forma se calienta por el módulo térmico desde una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido a una temperatura por encima de la temperatura de transición de estado sólido;

donde el deslizador tiene un extremo proximal configurado para acoplar una tira de ensayo recibida en el puerto que recibe la tira de ensayo y expulsar la tira de ensayo del puerto que recibe la tira de ensayo cuando el deslizador se desplaza a lo largo del armazón; y

un resorte (18) y eje (11) configurados para devolver y mantener la tira de aleación con memoria de forma en una configuración deformada cuando la tira de aleación con memoria de forma está a una temperatura por debajo de la temperatura de transición de estado sólido y permiten que la tira de aleación con memoria de forma se mueva a una configuración programada cuando la tira de aleación con memoria de forma se calienta a una temperatura por encima de la temperatura de transición de estado sólido.

2. El mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la reivindicación 1 donde el resorte está dispuesto alrededor del eje en una configuración anular y el resorte ejerce una fuerza sobre el deslizador por medio del eje.

3. El mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la reivindicación 1 donde el eje longitudinal de la tira de aleación con memoria de forma en la configuración deformada está en una configuración doblada y el eje longitudinal de la tira de aleación con memoria de forma en la configuración programada está esencialmente en una configuración de línea recta.

4. El mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la reivindicación 3 donde la configuración en línea recta es esencialmente perpendicular a una dirección de expulsión de tira de ensayo.

5. El mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la reivindicación 1 donde el módulo térmico está configurado para calentar la tira de aleación con memoria de forma forzando una corriente eléctrica a través de la tira de aleación con memoria de forma.

6. El mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la reivindicación 1 donde la tira de aleación con memoria de forma es un cable de aleación con memoria de forma.

7. El mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la reivindicación 6 donde el cable de aleación con memoria de forma es un cable de aleación níquel-titanio con memoria de forma.

8. El mecanismo de expulsión de tira de ensayo de la reivindicación 1 que además incluye:

un primer ribete; y un segundo ribete; y

donde el primer extremo y el segundo extremo de la tira de aleación con memoria de forma están limitados por la unión al armazón por medio del primer ribete y un segundo ribete, respectivamente.

9. Un medidor de ensayo para uso con una tira de ensayo, comprendiendo el medidor de ensayo:

un puerto que recibe la tira de ensayo configurado para recibir y expulsar del mismo una tira de ensayo; el mecanismo de expulsión de tira de ensayo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8.

1. El medidor de ensayo de acuerdo con la reivindicación 9 que además incluye:

un armazón del puerto que recibe la tira de ensayo, y

donde el puerto que recibe la tira de ensayo y el mecanismo de expulsión de tira de ensayo están unidos al armazón del puerto que recibe la tira de ensayo.

11. El medidor de ensayo de la reivindicación 1 que además incluye:

un módulo con sensor óptico unido al armazón; y un módulo procesador de señal.