Cámara desechable para analizar fluidos biológicos.

Un aparato (10) para analizar fluido biológico, que comprende:

un primer miembro plano (12);

un segundo miembro plano (14), en el que al menos uno del primer miembro plano (12) y el segundo miembro plano (14) es transparente; y

al menos tres separadores (16) dispuestos entre los miembros planos (12, 14), teniendo cada separador (16) individualmente una altura y teniendo los separadores (16) colectivamente una altura media, separando los miembros planos (12, 14) para formar una cámara (18) con una altura (20) que se extiende entre los miembros planos (12, 14);

caracterizado por que al menos uno del primer miembro plano (12), el segundo miembro plano (14) o los separadores (16) puede deformarse lo suficiente para permitir que la altura (20) de la cámara sea sustancialmente igual a la altura media de los separadores (16).

Cámara desechable para analizar fluidos biológicos ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

La presente Invención se refiere a cámaras para analizar fluidos biológicos en general, y a cámaras que permiten la Iluminación de material particulado dentro del fluido biológico en particular.

2. Información de los antecedentes

El método clásico de enumeración de partículas en un medio líquido, tales como células sanguíneas en sangre entera o bacterias u otro material en la orina u otro fluido biológico, es el hemocltómetro, que Incluye una cámara fabricada con una altura precisa y que tiene áreas ralladas y visibles de dimensión precisa. El líquido que contiene las partículas que se van a enumerar se introduce en la cámara. El líquido se diluye en caso necesario para reducir el número de partículas hasta un número que pueda manejarse. El operador cuenta entonces el número de partículas en un área demarcada y determinada. Ya que el área y la altura de la cámara se conocen con precisión, puede calcularse la cuenta de partículas por volumen. Aunque estas cámaras se controlan generalmente para delimitar un área conocida, esto no es necesario si tal cámara se usa en un analizador de imagen. Con un analizador de imagen, las rallas en la cámara son innecesarias ya que el campo de visión puede calcularse exactamente a partir de la imagen.

Ya que se fabrican con precisión, las cámaras del hemocitómetro son relativamente caras y no se consideraban desechables. Las modernas técnicas de moldeo de plástico de precisión han permitido la fabricación de algunos tipos de cámaras de hemocitómetro a suficiente bajo coste para considerarse desechables en algunos casos, pero las cámaras que necesitan una precisión sustancial y/o espesores menores que el tradicional 0,1 mm son muy difíciles de moldear con precisión.

La patente de Estados Unidos con n° 4.950.455 describe una cámara de conteo formada a partir de una placa de vidrio rígida y un cubreobjetos de vidrio rígido con partículas rígidas, tales como perlas de vidrio, contenidas entremedias. Las perlas mantienen una fina separación entre la placa y el cubreobjetos, formando por tanto la cámara de conteo.

Una cámara de conteo formada a partir de paneles superiores e inferiores, rígidos y separados por partículas rígidas tiene limitaciones sustanciales, sin embargo. En referencia a las FIGS. 1 y 2, un conjunto de la técnica anterior denotado generalmente con el número 2 consiste en una placa 3 de vidrio inferior, un cubreobjetos 4 de vidrio superior y una capa atrapada formada a partir de una pluralidad de perlas 5. Ya que cualquier perla microscópica no es completamente uniforme, con un coeficiente de variación del diámetro de hasta el 10% o más, las perlas 6 grandes "soportan" el cubreobjetos 4 hasta cierto punto, y las perlas 7 pequeñas no tienen efecto en la separación. Las diferencias en el diámetro de la perla son un problema ya que aunque es fácil determinar y/o controlar el diámetro medio de las perlas, la extensión de los diámetros no se controla tan bien, convirtiendo el sistema en menos preciso de lo deseado. Esto tiene como resultado una separación entre las capas superior e inferior de aproximadamente el diámetro medio de la perla más una desviación estándar. Un problema mayor es la presencia de residuos particulados tal como se muestra en la FIG. 2. Estos residuos pueden estar presentes cuando la cámara se fabrica o pueden introducirse mediante el ambiente o a partir de una muestra. Los residuos 8 pueden "soportar" el cubreobjetos 4 y crear una gran área de volumen incrementado en la cámara, lo que destruye su precisión.

Otro problema con este tipo de cámara de la técnica anterior es que es difícil empaquetar una pluralidad de tales desechables en un instrumento usado para escanear y contar partículas automáticamente, tal como un sistema de análisis de imagen.

El documento US 3.607.090 también describe una disposición para analizar muestras reteniendo muestras de líquido en ubicaciones absorbentes entre miembros planos.

Lo que se necesita es un aparato y método para superar las limitaciones de la técnica anterior, que proporcione una cámara para analizar fluidos biológicos, incluyendo la enumeración de material particulado dentro del fluido, que sea barato de producir, relativamente insensible a los residuos particulados atrapados, y dispuesto para empaquetarse para su uso en un sistema de ensayo automatizado.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para analizar fluido biológico que incluye un primer miembro plano, un segundo miembro plano, y al menos tres separadores tal como se define en la reivindicación 1. Al menos uno de los miembros planos es transparente. Los separadores están dispuestos

entre los miembros, y separan los miembros para formar una cámara que tiene una altura. Al menos uno de los miembros o separadores es lo suficientemente flexible para permitir que la altura de la cámara se aproxime al tamaño medio de los separadores. Durante el uso, el fluido biológico a analizar está dispuesto dentro de la cámara.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método tal como se define en la reivindicación 13.

De acuerdo con una realización de la presente invención, cada miembro plano es una cinta que puede enrollarse en un carrete. En algunas realizaciones, los miembros planos están unidos inicialmente entre sí. En otras realizaciones, cada miembro plano está separado inicialmente del otro miembro plano.

De acuerdo con una realización de la presente invención, se proporciona un casete que tiene al menos un carrete fuente y al menos un carrete receptor. Los miembros planos se enrollan inicialmente en un carrete fuente, y se transfieren a un carrete receptor durante el funcionamiento del aparato. Una región de análisis está dispuesta entre los carretes fuente y receptor. Los miembros planos pasan a través de la región de análisis durante el funcionamiento del aparato.

Existen numerosas ventajas asociadas con la presente invención. Se descubrió que si una cámara de conteo se produce usando separadores dispuestos entre miembros planos, y si al menos uno de los miembros planos y separadores es flexible, la cámara se comporta de manera diferente de los dispositivos de la técnica anterior, y la diferencia es altamente ventajosa. Cuando una cámara de conteo se llena con un líquido, las fuerzas capilares tienden a unir los miembros planos superiores e inferiores, ejerciendo de esta manera una ligera presión en los separadores retenidos. Esta presión provocará que el elemento flexible se deforme de tal manera que provoque que el espesor de la cámara se aproxime, de media, a la dimensión media de los separadores dispuestos entre los miembros planos. Por ejemplo, si tanto los miembros planos superiores como inferiores son rígidos y los separadores son flexibles, se comprimirán unos separadores mayores que el diámetro medio, y los miembros planos se aproximarán hasta que más y más separadores entren en contacto con los miembros planos, evitando una aproximación adicional. En ese punto, la altura de la cámara se aproxima a la altura media de los separadores y es fácilmente comprobable, siempre que la desviación estándar de las alturas de los separadores sea aceptable y los separadores sean suficientemente flexibles. En otro ejemplo, si los separadores son rígidos y el miembro plano superior es flexible, el miembro plano superior se deformará y "se elevará como una tienda de campaña" en una pequeña área alrededor de cada uno de los separadores grandes y será menor sobre los separadores pequeños. La cámara tendrá una altura media que se aproximará de cerca a la altura media del separador, siempre que el miembro plano superior sea suficientemente flexible.

Una ventaja de la presente invención es, por tanto, que una cámara se forma con un volumen que puede determinarse con precisión ya que la altura de la cámara es sustancialmente uniforme.

Otra ventaja de la presente invención es que puede fabricarse de manera barata y aún así proporcionar la precisión deseada. La presente invención no requiere huecos o separadores mecanizados con precisión para establecer con precisión el volumen. Por consiguiente, la invención puede fabricarse de manera barata y aún así proporcionar la precisión deseada. Además, ya que puede fabricarse de manera barata, la presente invención puede ofrecerse prácticamente en un formato desechable.

Estos y otros objetos, rasgos y ventajas de la presente invención serán aparentes a la luz de la descripción detallada de la invención... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (10) para analizar fluido biológico, que comprende:

un primer miembro plano (12);

un segundo miembro plano (14), en el que al menos uno del primer miembro plano (12) y el segundo miembro plano (14) es transparente; y

al menos tres separadores (16) dispuestos entre los miembros planos (12, 14), teniendo cada separador (16) individualmente una altura y teniendo los separadores (16) colectivamente una altura media, separando los miembros planos (12, 14) para formar una cámara (18) con una altura (20) que se extiende entre los miembros planos (12, 14);

caracterizado por que al menos uno del primer miembro plano (12), el segundo miembro plano (14) o los separadores (16) puede deformarse lo suficiente para permitir que la altura (20) de la cámara sea sustancialmente igual a la altura media de los separadores (16).

2. El aparato (10) de la reivindicación 1, en el que los separadores (16) pueden deformarse en relación con el primer miembro plano (12) y el segundo miembro plano (14)

3. El aparato (10) de la reivindicación 1 o 2, en el que al menos uno del primer miembro plano (12) o el segundo miembro plano (14) comprende elementos rígidos enlazados.

4. El aparato (10) de cualquier reivindicación anterior, en el que los separadores (16) son proyecciones de altura uniforme unidas al menos a uno del primer miembro plano (12) o el segundo miembro plano (14).

5. El aparato (10) de cualquier reivindicación anterior, en el que uno del primer miembro plano (12) o el segundo miembro plano (14) comprende uno o más puertos (28).

6. El aparato (10) de cualquier reivindicación anterior, en el que los separadores (16) se unen al menos a uno del primer miembro plano (12) o el segundo miembro plano (14).

7. El aparato (10) de cualquier reivindicación anterior, en el que los separadores (16) incluyen perlas (16, 16A) de plástico teñidas uniformemente y ligeramente compresibles.

8. El aparato (10) de cualquier reivindicación anterior, en el que la cámara (18) incluye un puerto (28).

9. El aparato (10) de cualquier reivindicación anterior, en el que uno de los separadores (16), el primer miembro plano (12) y el segundo miembro plano (14), tiene una deformabilidad mayor en relación con al menos uno de los otros separadores (16), el primer miembro plano (12) y el segundo miembro plano (14).

10. El aparato (10) de la reivindicación 9, en el que el primer miembro plano (12) tiene una mayor deformabilidad que el segundo miembro plano (14) y los separadores (16).

11. El aparato (10) de cualquier reivindicación anterior, en el que uno del primer miembro plano (12) o el segundo miembro plano (14) comprende elementos rígidos enlazados y el otro del primer miembro plano (12) o el segundo miembro plano (14) comprende plástico flexible.

12. El aparato (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 y 4-10, en el que ambos del primer miembro plano (12) y el segundo miembro plano (14) comprenden plástico flexible.

13. Un método para enumerar los constituyentes celulares o particulados de una muestra de sangre anticoagulada y

entera, que comprende las etapas de :

proporcionar un aparato (10) para analizar fluido biológico que incluye un primer miembro plano (12), un segundo miembro plano (14), en el que al menos uno del primer miembro plano (12) y el segundo miembro plano (14) es transparente, y al menos tres separadores (16) dispuestos entre los miembros planos (12, 14), teniendo cada separador (16) individualmente una altura y teniendo los separadores (16) colectivamente una altura media, separando los miembros planos (12, 14) para formar una cámara (18) que tiene una altura (20) que se extiende entre los miembros planos (12, 14), en el que al menos uno del primer miembro plano (12), el segundo miembro plano (14) o los separadores (16) puede deformarse lo suficiente para permitir que la altura (20) de la cámara sea sustancialmente igual a la altura media de los separadores (16);

depositar una cantidad de fluido biológico (34) en contacto con la superficie de uno del primer miembro plano (12) o el segundo miembro plano (14);

aproximar los miembros planos (12, 14) para formar una película de fluido biológico (34) confinado entre los dos miembros planos (12, 14) tal como se separan mediante los separadores (16); determinar el volumen del fluido biológico (34) contenido dentro de la película (64);

enumerar directa o indirectamente todos los constituyentes de interés dentro de sustancialmente toda la película (B4); y

expresar los constituyentes enumerados como un volumen de cuenta por unidad.

5 14. El método de la reivindicación 13, en el que el fluido biológico (34) es sangre.

15. El método de la reivindicación 13 o 14, que comprende además la etapa de:

calcular la altura (20) de la cámara midiendo la atenuación media de luz transmitida a través de los separadores 10 (16).

16. El método de la reivindicación 15, en el que la etapa de determinar el volumen de fluido biológico (34) contenido dentro de la película (64), comprende además las etapas de:

15 determinar el área de la película (64); y

calcular el volumen de fluido biológico (34) multiplicando la altura (20) de la cámara por el área de la película (64).

17. El método de cualquiera de las reivindicaciones 13-16, en el que el volumen de la película se calcula mediante 20 formación de imágenes por interferometría de la gota de fluido biológico (34) depositada sobre el miembro plano (12,

14) antes de la aproximación de los miembros planos (12, 14).