Aparato y procedimiento para la concentración y representación de partículas de ensayo.

Aparato de ensayo que comprende:

un recipiente de muestras (14);



un soporte (10) configurado para recibir operativamente el recipiente de muestras (14);

un imán (18) asociado operativamente al soporte del recipiente de muestras (10) de manera que un campo magnético cruza con una parte del recipiente de muestras definiendo una zona de concentración magnética para la concentración de partículas de captura magnéticas; y

un espectrómetro (40) asociado operativamente al recipiente de muestras (14), o configurado para recibir operativamente el mismo, de manera que el foco del espectrómetro (10) se encuentra dentro de la zona de concentración magnética;

caracterizado por el hecho de que el aparato de ensayo comprende, además, medios para estimular una concentración compacta de las partículas de captura magnéticas en dicha zona de concentración magnética, estando asociados operativamente dichos medios al recipiente de muestras.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/074161.

Solicitante: BECTON, DICKINSON AND COMPANY.

Inventor/es: CROMER,Remy, NORTON,SCOTT M, HOLLAND,EDWARD ROBERT, WALTON,IAN D, STOERMER,REBECCA LOUISE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01J3/44 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01J MEDIDA DE LA INTENSIDAD, DE LA VELOCIDAD, DEL ESPECTRO, DE LA POLARIZACION, DE LA FASE O DE CARACTERISTICAS DE IMPULSOS DE LA LUZ INFRARROJA, VISIBLE O ULTRAVIOLETA; COLORIMETRIA; PIROMETRIA DE RADIACIONES.G01J 3/00 Espectrometría; Espectrofotometría; Monocromadores; Medida del color. › Espectrometría Raman; Espectrometría por difusión.

PDF original: ES-2422295_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Aparato y procedimiento para la concentración y representación de partículas de ensayo.

Campo técnico La presente invención está dirigida a un aparato y un procedimiento para la concentración y representación de partículas asociadas a ciertos ensayos.

Antecedentes de la invención Las partículas, y en particular las partículas magnéticas, paramagnéticas o superparamagnéticas, pueden utilizarse en ensayos de diagnóstico como captura o detección de especies en fase sólida. Los ensayos basados en micropartículas pueden dividirse en dos categorías principales: ensayos homogéneos (sin separación) y heterogéneos.

En un formato de ensayo homogéneo (sin separación) , se mezclan y se miden reactivos de unión sin ninguna etapa posterior de lavado antes de la detección. Las ventajas de este sistema son una rápida cinética solución-fase, un formato de ensayo simple, una instrumentación más simple, así como menores costes debido a un menor número de etapas de ensayo, menores volúmenes y pocos residuos. Los ensayos inmunológicos homogéneos no requieren una separación física del analito unido y libre y, por lo tanto, puede ser más rápido y más fácil realizar entonces ensayos inmunológicos heterogéneos. Los sistemas de ensayos inmunológicos homogéneos que utilizan un tamaño de muestra pequeño, un bajo volumen de reactivo y pequeños tiempos de incubación, proporcionan un tiempo de respuesta rápido. Los inconvenientes de este tipo de ensayo pueden ser un rango dinámico y una sensibilidad limitados. Puesto que no hay separación de analito libre antes de la detección de la señal, la sensibilidad podría verse comprometida aún más. Además, las interferencias podrían provocar una gran señal de fondo por la interacción entre la muestra y la captura o los reactivos de detección. Los ensayos homogéneos son el formato de ensayo preferido en plataformas de cribado de alto rendimiento tales como AlphaScreen, SPA, ensayos basados en polarización fluorescente y citometría de flujo, así como en ensayos de diagnóstico tales como ensayos de aglutinación de partículas con nefelometría o turbidimetría como procedimientos de detección.

Varios tipos de ensayo implican la asociación de partículas de detección marcadas ópticamente a partículas de captura magnéticas. Cuando se utilizan partículas de captura magnéticas en un formato de ensayo homogéneo (sin separación) , el comportamiento de las partículas en un campo magnético puede utilizarse para concentrar o diferenciar las partículas magnéticas y todo aquello que pueda unirse a éstas desde otros componentes del ensayo. En implementaciones de ensayo en las que las partículas de captura se unen o de otro modo se asocian a las partículas de detección marcadas ópticamente, resulta difícil utilizar tecnologías conocidas para concentrar las partículas de captura en el plano focal de un sistema de interrogación óptico. Si se desea que las partículas de captura magnéticas se concentren en un gránulo relativamente compacto y/o pequeño para la interrogación se introduce una dificultad adicional.

La presente invención está dirigida a superar uno o más de los problemas descritos anteriormente.

JP-A-04 348 277 (figuras 1-3) describe un examen clínico de un gran número de sustancias in-vivo mediante la concentración de partículas magnéticas que tienen un compuesto que contiene sustancias in-vivo unido a las mismas en la zona lateral de la parte de recepción de la solución de análisis de un reactor analítico. El concentrador magnético consiste en unos imanes 3 y un soporte 4 de manera que las partículas magnéticas que tienen una sustancia a medir y una sustancia tal como un anticuerpo unido a las superficies de las mismas se alojan en un recipiente analítico 2. Cuando los imanes 3 se encuentran dispuestos alrededor del recipiente 2 en cuatro direcciones en un mismo intervalo de tiempo, las partículas magnéticas en la parte de recepción de la solución de análisis del recipiente 2 son atraídas hacia los imanes 3 para moverse a través de una solución de análisis hacia la parte inferior de la pared lateral del recipiente. La sustancia marcada unida a la sustancia a medir reacciona con el compuesto formado por la reacción de unión de las partículas magnéticas y la sustancia a medir para medir la absorbencia o la transmisividad mediante un espectrofotómetro.

Descripción de la invención La presente invención incluye un aparato de ensayo que tiene un recipiente de muestras en cuyo interior puede realizarse un ensayo. El aparato incluye, además, un soporte configurado para recibir operativamente el recipiente de muestras. La invención incluye, además, un imán asociado operativamente al soporte de manera que un campo magnético generado por el imán cruza una parte del recipiente de muestras definiendo una zona de concentración magnética dentro del recipiente de muestras. El imán puede ser un imán permanente o un electroimán. La invención comprende, además, un espectrómetro. El espectrómetro puede incluir también un aparato configurado específicamente para recibir y sujetar el recipiente de muestras de manera que el foco del espectrómetro quede dentro de la zona de concentración magnética del recipiente de muestras.

Las diversas realizaciones del aparato de ensayo descritas aquí son adecuadas para utilizarse con cualquier ensayo en el que partículas marcadas ópticamente lleguen a asociarse a partículas de captura magnéticas, paramagnéticas o superparamagnéticas. El término partículas magnéticas, tal como aquí se utiliza, incluye partículas magnéticas, partículas paramagnéticas, partículas superparamagnéticas convencionales o cualquier otro tipo de partícula afectada por un campo magnético. En una realización que se describe en detalle aquí, el espectrómetro es un espectrómetro Raman y las partículas detectoras marcadas ópticamente son nano-etiquetas SERS.

La invención incluye un recipiente de muestras, un soporte y un imán que definen una zona de concentración magnética, tal como se ha descrito anteriormente, e incluye un espectrómetro que puede asociarse operativamente al soporte de manera que el foco del espectrómetro queda dentro de la zona de concentración magnética cuando en el soporte o sobre el mismo se coloca un recipiente de muestras. En este aspecto de la presente invención se elimina una etapa intermedia de mover el recipiente de muestras desde el soporte/concentrador hacia un espectrómetro separado. Con una realización con funciones combinadas se consiguen dos ventajas importantes. La primera ventaja es una mejor precisión en la colocación de las partículas magnéticas (o en la definición de la zona de concentración magnética) dentro del recipiente de muestras, de manera que se mejora la repetibilidad de la medición, y se evita la posibilidad de resultados falsos negativos (faltando completamente el gránulo concentrado de partículas magnéticas) . La segunda ventaja se refiere a la eliminación de la etapa de mover el recipiente de muestras del soporte/concentrador hacia un espectrómetro separado, de modo que la lectura de la muestra se reduce a una operación de una sola etapa. Además, se elimina el riesgo asociado de movimiento del gránulo dentro del recipiente de muestras o de disociación del gránulo durante la transferencia al espectrómetro, lo cual puede producir errores en la medición.

El aparato de la invención descrito aquí incluye, además, un dispositivo asociado al recipiente de muestras para estimular una concentración relativamente compacta de las partículas de captura magnéticas dentro de la zona de concentración magnética. Alternativamente, ciertos procedimientos descritos aquí pueden utilizarse para ayudar en la compactación y la concentración. Dispositivos representativos que pueden utilizarse para estimular una concentración relativamente compacta incluyen: un estimulador magnético que funcione haciendo pasar un campo magnético en movimiento a través de una parte del recipiente de muestras; un estimulador o vibrador mecánico o electromecánico configurado para sacudir, agitar o vibrar el recipiente de muestras; un transductor acústico que podría ser un transductor ultrasónico configurado para transmitir ondas acústicas a través del recipiente de muestras, pero sin limitarse a éstos. Procedimientos de compactación adecuados incluyen el uso de los dispositivos descritos anteriormente más la manipulación del recipiente con el fin de obligar al gránulo a que vuelva a formarse en una posición distinta en la pared del recipiente. Por ejemplo, la manipulación puede incluir la extracción del tubo del campo magnético y su sustitución en una orientación alternativa, o extraer y volver a aplicar... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato de ensayo que comprende:

un recipiente de muestras (14) ; un soporte (10) configurado para recibir operativamente el recipiente de muestras (14) ; un imán (18) asociado operativamente al soporte del recipiente de muestras (10) de manera que un campo magnético cruza con una parte del recipiente de muestras definiendo una zona de concentración magnética para la concentración de partículas de captura magnéticas; y un espectrómetro (40) asociado operativamente al recipiente de muestras (14) , o configurado para recibir operativamente el mismo, de manera que el foco del espectrómetro (10) se encuentra dentro de la zona de concentración magnética;

caracterizado por el hecho de que el aparato de ensayo comprende, además, medios para estimular una concentración compacta de las partículas de captura magnéticas en dicha zona de concentración magnética, estando asociados operativamente dichos medios al recipiente de muestras.

2. Aparato de ensayo según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el espectrómetro es un espectrómetro Raman.

3. Aparato de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por el hecho de que los medios para estimular la concentración compacta se seleccionan de un grupo que consiste en un estimulador electromagnético; un vibrador; un transductor acústico y un agitador mecánico.

4. Aparato de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el imán y el espectrómetro están posicionados para minimizar la cantidad de fluido de ensayo fuera de la zona de concentración magnética, pero dentro de una trayectoria óptica entre el espectrómetro y la zona de concentración magnética.

5. Aparato de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que el imán está posicionado para hacer que la zona de concentración magnética se forme sustancialmente adyacente a una posición en la que una trayectoria óptica entre el espectrómetro y la zona de concentración magnética cruza inicialmente el interior del recipiente de muestras.

6. Aparato de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que el recipiente de muestras comprende, además, una pared interna en el que una parte de la pared interna inicialmente cruza una trayectoria óptica desde el espectrómetro define una interfaz y en el que la zona de concentración magnética se forma sustancialmente adyacente a la interfaz.

7. Aparato de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el recipiente de muestras es un tubo capilar.

8. Aparato de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende, además, una pieza polar para producir un gradiente de campo magnético.

9. Aparato de ensayo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende, además:

un cartucho de muestra; y un soporte asociado al aparato de ensayo configurado para recibir el cartucho de muestra; en el que preferiblemente el cartucho de muestra comprende: un tubo capilar; y un depósito de muestra en comunicación fluida con el tubo capilar.

10. Procedimiento para realizar un ensayo, que comprende:

asociar partículas de captura magnéticas a partículas de detección en un recipiente de muestras; colocar el recipiente de muestras en un soporte configurado para recibir el recipiente de muestras y sujetarlo en una relación de selección con un imán asociado al soporte; concentrar magnéticamente las partículas de captura magnéticas en una zona de concentración magnética del recipiente de muestras; opcionalmente retirar el recipiente de muestras del soporte y colocar el recipiente de muestras en un espectrómetro configurado para recibir operativamente el recipiente de muestras de manera que el foco del espectrómetro se encuentre dentro de la zona de concentración magnética; y obtener un espectro de la zona de concentración magnética con un espectrómetro asociado operativamente al recipiente de muestras de manera que el foco del espectrómetro se encuentre dentro de la zona de concentración magnética; en el que el procedimiento comprende, además, simular una concentración compacta de las partículas de captura magnéticas en la zona de concentración magnética.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de el espectro obtenido de la zona de concentración magnética es un espectro Raman, preferiblemente en el que el espectro Raman se obtiene a partir de una etiqueta SERS asociada a las partículas de captura magnéticas en la zona de concentración magnética.

12. Procedimiento para realizar un ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11, caracterizado por el hecho de que la etapa de estimulación comprende por lo menos una de agitar mecánicamente el recipiente de muestras; hacer vibrar el recipiente de muestras; proyectar una onda acústica a través del recipiente de muestras y pasar un campo magnético en movimiento a través de una parte del recipiente de muestras.

13. Procedimiento para realizar un ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por el hecho de que el imán y el espectrómetro están posicionados para minimizar la cantidad de fluido de ensayo fuera de la zona de concentración magnética, pero dentro de una trayectoria óptica entre el espectrómetro y la zona de concentración magnética.

14. Procedimiento para realizar un ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por el hecho de que el imán está posicionado para hacer que la zona de concentración magnética se forme sustancialmente adyacente a una posición en la que una trayectoria óptica entre el espectrómetro y la zona de concentración magnética cruza inicialmente el interior del recipiente de muestras.

15. Procedimiento para realizar un ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado por el hecho de que el recipiente de muestras comprende, además, una pared interna en el que una parte de la pared interna, que la cruzada inicialmente una trayectoria óptica desde el espectrómetro, define una interfaz y en el que la zona de concentración magnética se forma sustancialmente adyacente a la interfaz.

16. Procedimiento para realizar un ensayo según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado por el hecho de que la etapa de simulación comprende por lo menos una de reposicionar el recipiente respecto al imán; reposicionar el imán respecto al recipiente de muestras y aplicar un campo magnético desde más de un imán al recipiente de muestras.

17. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que recipiente de muestras y el tubo capilar están asociados operativamente a un cartucho de muestra.

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17, caracterizado por el hecho de que comprende, además, producir un gradiente de campo magnético por medio de una pieza polar.


 

Patentes similares o relacionadas:

Método para el diagnóstico de tensiones y enfermedades en plantas superiores, del 10 de Julio de 2019, de EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUARIA - EMBRAPA: Un método para diagnóstico de la enfermedad de Greening en plantas de cítricos superiores de un huerto con un aparato que comprende una fuente de excitación , un cable […]

Detector de partículas transportadas por fluidos, del 12 de Junio de 2019, de THE SECRETARY OF STATE FOR DEFENCE: Un equipo para la detección de una partícula transportada por fluido que comprende i. un par de superficies reflectantes cóncavas coaxialmente opuestas […]

Método y aparato para medición transdérmica in vivo mediante espectroscopía Raman, del 22 de Febrero de 2019, de RSP Systems A/S: Un método para predecir si un espectro de señales Raman que se recibe transdérmicamente en un aparato detector confocal y tiene al menos un componente que […]

Aparato y procedimiento para la concentración de partículas de ensayo, del 30 de Agosto de 2017, de BECTON, DICKINSON AND COMPANY: Un aparato de ensayo que comprende: un tubo capilar ; un depósito de muestra ; un cartucho de muestra en el que el depósito […]

Una nanoetiqueta de SERS de longitud de onda selectiva, del 21 de Diciembre de 2016, de SICPA HOLDING SA: Una nanoetiqueta SERS selectiva en longitud de onda de onda que comprende: un núcleo de mejora de SERS; una molécula informadora activa […]

PROCEDIMIENTO PARA EL DIAGNÓSTICO DE PROCESOS DE DESMINERALIZACIÓN DENTAL, del 3 de Noviembre de 2016, de UNIVERSIDADE DE VIGO: La presente invención se refiere a un procedimiento cuantitativo "ex vivo" para el diagnóstico complementario del grado de desmineralización dental mediante el uso de la espectroscopia […]

Procedimiento para el diagnóstico de procesos de desmineralización dental, del 27 de Octubre de 2016, de UNIVERSIDADE DE VIGO: La presente invención se refiere a un procedimiento cuantitativo "ex vivo" para el diagnóstico complementario del grado de desmineralización dental mediante el uso de la […]

Técnicas espectroscópicas mejoradas que usan conformación de haz espacial, del 28 de Septiembre de 2016, de THE UNIVERSITY COURT OF THE UNIVERSITY OF ST ANDREWS: Un método de espectroscopia Raman para recoger una señal de Raman con ruido o fluorescencia de fondo reducidos, comprendiendo el método: excitar una señal de Raman iluminando […]

Utilizamos cookies para mejorar nuestros servicios y mostrarle publicidad relevante. Si continua navegando, consideramos que acepta su uso. Puede obtener más información aquí. .