Aparato y procedimiento para el tratamiento de muestras biológicas.

Aparato automatizado de tratamiento o procesamiento de muestras biológicas,

que comprende:

una pluralidad de soportes de sustratos; y

un procesador de sustratos configurado para procesar sustratos sobre los soportes de sustratos;

caracterizado porque:

cada uno de entre la pluralidad de soportes de sustratos tiene una posición de tratamiento o procesamientoy una posición (20) de acceso, permitiendo la posición (20) de acceso la carga y la descarga de un sustratodesde un soporte de sustratos;

cada uno de entre la pluralidad de soportes de sustratos puede ser movido, de manera automática eindependiente, entre la posición de tratamiento o procesamiento y la posición (20) de acceso;

el procesador de sustratos puede ser movido y está configurado para procesar una pluralidad de sustratosretenidos sobre una pluralidad de soportes de sustratos, cuando los soportes de sustratos están en susposiciones de tratamiento o procesamiento respectivas;

la pluralidad de soportes de sustratos en sus posiciones de tratamiento o procesamiento respectivas estándispuestos en sustancialmente el mismo plano y sustancialmente a lo largo de un arco menor que tiene unradio de arco menor; y

el procesador de sustratos está montado, de manera giratoria, en un centro del arco menor y se mueve a lolargo de una trayectoria paralela al arco menor y en un plano sobre el arco menor.

Aparato y procedimiento para el tratamiento de muestras biológicas.

Antecedentes de la invención 1. Campo La presente invención se refiere a un equipo y a procedimientos para la preparación de muestras para su análisis. En particular, la invención se refiere a un equipo y a procedimientos para el tratamiento o procesamiento automatizado de muestras biológicas sobre sustratos.

2. Antecedentes Se usan tinción primaria, tinción especial, análisis inmunoquímico y análisis de hibridación in situ (ISH) para analizar una diversidad de muestras biológicas, incluyendo muestras de microarreglos, muestras de tejidos y muestras de arreglos de tejidos. Estas técnicas son inherentemente inconsistentes cuando se realizan manualmente, especialmente por múltiples personas diferentes. Una tinción inconsistente dificulta la interpretación de las muestras y la realización de comparaciones entre muestras diferentes, por parte de un patólogo u otro personal médico. De esta manera, se han descrito una serie de dispositivos y procedimientos que sirven para automatizar el procedimiento de tinción y reducir la inconsistencia de la tinción. Los costos laborales y la demanda creciente de servicios de patología anatómica, tanto para el mercado clínico como para el mercado de la investigación, están impulsando una mayor automatización del procedimiento de tratamiento de muestras.

En sintonía con la automatización, las mejoras en el flujo de trabajo en el laboratorio (véase, por ejemplo, la solicitud de patente US No. 11/639, 586, que se incorpora a la presente memoria, por referencia) puede disminuir el tiempo de tratamiento o procesamiento de las muestras. Sin embargo, las restricciones impuestas por los procesadores de muestras disponibles en la actualidad y, en particular, los procesadores de muestras por lotes, reducen el grado en el que estos procedimientos "optimizados" pueden aumentar el flujo de trabajo.

Sumario Se divulga un aparato de tratamiento o procesamiento de muestras biológicas. En una realización, el aparato incluye una pluralidad de soportes de sustratos, en el que cada soporte de sustratos puede ser movido, de manera automática e independiente, entre la posición de tratamiento o procesamiento y la posición de acceso, y el procesador de muestras está configurado para procesar sustratos soportados sobre soportes de sustratos en sus posiciones de tratamiento o procesamiento. En realizaciones particulares, el aparato está configurado para procesar, de manera independiente, cada una de entre la pluralidad de muestras en una manera que permite que las muestras sean añadidas o retiradas, de manera individual, del sistema sin interrumpir el tratamiento o procesamiento de otras muestras en el aparato. Una ventaja particular del sistema divulgado es su compatibilidad con los procedimientos de flujo de trabajo optimizados para el tratamiento o procesamiento de muestras, tal como ajustando el ritmo de tratamiento o procesamiento de muestras con la preparación de muestras.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un diagrama de una vista superior de una realización de una parte de tratamiento o procesamiento de sustratos divulgada de un aparato automatizado de tratamiento o procesamiento de soportes.

La Figura 2 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de una parte de tratamiento o procesamiento de sustratos divulgada de un aparato automatizado de tratamiento o procesamiento de sustratos, visto desde arriba.

La Figura 3 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de una parte de tratamiento o procesamiento de sustratos divulgada de un aparato automatizado de tratamiento o procesamiento de sustratos, visto desde abajo.

La Figura 4 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de una placa de boquillas que incluye una diversidad de boquillas posicionadas a lo largo de un arco de la placa.

La Figura 5 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de un soporte de sustratos montado en un carril de muestras para permitir el movimiento entre una posición de tratamiento o procesamiento y una posición de acceso.

La Figura 6 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de un soporte de sustratos montado en un carril de muestras, que incluye un cilindro neumático que mueve el soporte de sustratos desde una posición de tratamiento o procesamiento y una posición de acceso. En la Figura 6 se muestran, también, protectores contra salpicaduras y conductos de aire ambiental utilizados en algunas realizaciones para ayudar a aislar térmicamente diferentes soportes de sustratos.

La Figura 7 es un diagrama de una vista lateral de una realización de un soporte de sustratos que ilustra cómo un flujo de gas desde un colector de gas se hace fluir pasando por un soporte de sustratos en una posición de tratamiento o procesamiento, para mejorar el aislamiento térmico entre los diferentes soportes de sustratos del aparato divulgado.

La Figura 8 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de un soporte de sustratos, que incluye un sensor en su superficie exterior y, en esta realización particular, se muestran también una pluralidad de indicadores de estado debajo de una capa de recubrimiento.

La Figura 9 es un diagrama de una vista en perspectiva de una placa de circuito impreso (PCB) subyacente a la capa de recubrimiento ilustrada en la Figura 8, que incluye un sensor táctil y una serie de luces LED de estado de una pluralidad de colores, donde cada color o combinación de colores alertan a un usuario acerca de una condición particular.

La Figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra una realización de una pluralidad de boquillas dispuestas a lo largo de un arco de la placa en un segundo extremo de una placa alargada de boquillas que ilustra los tipos de conexiones de fluido típicas realizadas para proporcionar diferentes tipos de boquillas para realizar una pluralidad de operaciones de tratamiento o procesamiento de soportes.

La Figura 11 es un diagrama esquemático que ilustra una realización de la transmisión de electricidad y de datos para procesar, de manera independiente, una pluralidad de muestras soportadas sobre un sustrato.

La Figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un esquema de lógica de ordenador para un tratamiento o procesamiento, sustancialmente continuo y simultáneo, de una pluralidad de muestras según diferentes protocolos de tratamiento o procesamiento.

La Figura 13 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de un aspirador de muestras sobre carriles, en la que el "carril" comprende que el aspirador se mueva a lo largo de un borde del sustrato.

La Figura 14 es un diagrama de una vista en perspectiva que muestra una realización de un aspirador de sustratos movible, montado en una placa de boquillas, donde el aspirador de sustratos está posicionado sobre un sustrato particular retenido en un soporte de sustratos particular.

La Figura 15 es un diagrama de una vista en corte de una configuración de boquillas en una realización de un aspirador de sustratos, que muestra una configuración de arco de una superficie inferior del aspirador de sustratos en contacto con un borde de un sustrato, de manera que el borde del sustrato funciona como un carril sobre el cual se mueve el aspirador.

La Figura 16 es un diagrama de una vista en perspectiva de una realización de una unidad de control térmico, por radiación, de un soporte de sustratos con un sustrato colocado en su lugar y un sensor, sin contacto, que apunta a la superficie del sustrato para medir la temperatura de la superficie.

La Figura 17 es un diagrama en perspectiva de la parte inferior de una unidad de control térmico, por radiación, de un soporte de sustratos que ilustra la cavidad que forma un espacio de aire entre la superficie inferior calentada y un sustrato colocado en la unidad de control térmico.

Descripción detallada de varias realizaciones ilustrativas La siguiente descripción de varias realizaciones describe ejemplos no limitativos que ilustran adicionalmente la invención. Todos los títulos de las secciones contenidas en la presente memoria, incluyendo los anteriores, no deben interpretarse como limitaciones de la invención, sino que se proporcionan para estructurar la descripción ilustrativa de la invención que se proporciona en la especificación. Además, con el fin de ayudar al lector en la comprensión... [Seguir leyendo]

1. Aparato automatizado de tratamiento o procesamiento de muestras biológicas, que comprende:

una pluralidad de soportes de sustratos; y un procesador de sustratos configurado para procesar sustratos sobre los soportes de sustratos;

caracterizado porque:

cada uno de entre la pluralidad de soportes de sustratos tiene una posición de tratamiento o procesamiento y una posición (20) de acceso, permitiendo la posición (20) de acceso la carga y la descarga de un sustrato desde un soporte de sustratos;

cada uno de entre la pluralidad de soportes de sustratos puede ser movido, de manera automática e independiente, entre la posición de tratamiento o procesamiento y la posición (20) de acceso;

el procesador de sustratos puede ser movido y está configurado para procesar una pluralidad de sustratos retenidos sobre una pluralidad de soportes de sustratos, cuando los soportes de sustratos están en sus posiciones de tratamiento o procesamiento respectivas;

la pluralidad de soportes de sustratos en sus posiciones de tratamiento o procesamiento respectivas están dispuestos en sustancialmente el mismo plano y sustancialmente a lo largo de un arco menor que tiene un radio de arco menor; y el procesador de sustratos está montado, de manera giratoria, en un centro del arco menor y se mueve a lo largo de una trayectoria paralela al arco menor y en un plano sobre el arco menor.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de soportes de sustratos comprenden unidades (300) independientes de control térmico.

3. Aparato según la reivindicación 2, que comprende además un sensor de temperatura, sin contacto, posicionado para medir una temperatura de al menos una de entre una superficie superior de un sustrato, una muestra biológica sobre la superficie superior del sustrato, y un volumen de líquido que cubre al menos una parte de la superficie superior del sustrato.

4. Aparato según la reivindicación 1, en el que el procesador de sustratos comprende una placa (14) alargada de boquillas que tiene un primer extremo en el que está montado y un segundo extremo, estando localizado el segundo extremo a lo largo de una longitud de la placa (14) de boquillas hacia el arco menor de los soportes de sustratos, y comprendiendo la placa (14) de boquillas una pluralidad de boquillas dispuestas en un arco de la placa, teniendo el arco de la placa sustancialmente el mismo radio que el arco menor a lo largo del cual están dispuestos los soportes de sustratos.

5. Aparato según la reivindicación 4, en el que el procesador de sustratos comprende además un carrusel (16) de reactivos, montado giratoriamente sobre la placa (14) de boquillas.

6. Aparato según la reivindicación 1, que comprende además una cubierta que aloja los soportes de sustratos en las diferentes posiciones de tratamiento o procesamiento, desde cuya cubierta los soportes de sustratos se extienden fuera de la cubierta a las diferentes posiciones (20) de acceso.

7. Aparato según la reivindicación 1, en el que el tratamiento o procesamiento de las muestras biológicas retenidas en uno

o más soportes de sustratos en diferentes posiciones de tratamiento o procesamiento continúa automáticamente mientras uno o más soportes de muestras están en diferentes posiciones (20) de acceso.

8. Procedimiento para un tratamiento o procesamiento, con acceso continuo, de una pluralidad de muestras biológicas soportadas en sustratos en un aparato automatizado de tratamiento o procesamiento biológico, teniendo el aparato una pluralidad de unidades separadas de soporte de sustratos y un procesador de sustratos para procesar las muestras biológicas en las unidades de soporte de sustratos;

comprendiendo el procedimiento las etapas de colocar una muestra soportada en un sustrato en una unidad de soporte de sustratos y procesar las muestras;

estando caracterizado el aparato porque:

cada una de las unidades de soporte de sustratos puede ser movida, de manera automática e independiente, entre una posición de tratamiento o procesamiento y una posición (20) de acceso, permitiendo la posición (20) de acceso la carga y la descarga de un sustrato desde la unidad de soporte de sustratos;

la pluralidad de soportes de sustratos en sus posiciones de tratamiento o procesamiento respectivas están dispuestos en sustancialmente el mismo plano y sustancialmente a lo largo de un arco menor que tiene un radio de arco menor;

el procesador de sustratos está montado, de manera giratoria, en un centro del arco menor y se mueve a lo largo de una trayectoria paralela al arco menor y en un plano sobre el arco menor;

estando caracterizado el procedimiento por las etapas de:

colocar una muestra soportada en sustrato sobre una unidad de soporte de sustratos en una posición (20) de acceso;

mover automáticamente la unidad de soporte de sustratos a una posición de tratamiento o procesamiento, en respuesta a una orden de usuario;

detectar automáticamente la muestra soportada en sustrato movida a la posición de tratamiento o procesamiento sobre la unidad de soporte de sustratos; y iniciar el tratamiento o procesamiento de la muestra detectada en un orden predeterminado de etapas, realizándose el orden predeterminado de etapas de manera independiente de las etapas de tratamiento o procesamiento en marcha sobre otras muestras que ya están siendo procesadas por el aparato e independientemente de las etapas de tratamiento o procesamiento iniciadas para muestras adicionales añadidas posteriormente al sistema.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además alertar automáticamente a un usuario cuando se ha completado el tratamiento o procesamiento de las muestras.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la muestra es un miembro de un grupo preseleccionado de muestras y que comprende además alertar automáticamente a un usuario cuando se ha completado el tratamiento o procesamiento de las muestras en el grupo preseleccionado.

11. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la orden de usuario comprende una orden táctil ejecutada a través de un sensor localizado en una parte exterior de la unidad de soporte de sustratos.

12. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además solicitar a un usuario que introduzca una orden que haga que la muestra completada sea movida sobre la unidad de soporte de sustratos a la posición (20) de acceso para recuperar la muestra completada del aparato.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que la orden que hace que la muestra completada sea movida a la posición (20) de acceso para su recuperación, comprende una orden táctil ejecutada a través de un sensor localizado en una parte exterior de la unidad de soporte de sustratos.

14. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que el inicio del tratamiento o procesamiento de la muestra en el orden predeterminado de etapas comprende iniciar el tratamiento o procesamiento según un orden de etapas codificado por un código legible por máquina asociado con la muestra soportada en un sustrato.

15. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que:

el procesador de sustratos comprende una placa (14) alargada de boquillas que tiene un primer extremo en el cual está montado y un segundo extremo, estando localizado el segundo extremo a lo largo de una longitud de la placa (14) de boquillas hacia el arco menor de los soportes de sustratos, comprendiendo la placa (14) de boquillas una pluralidad de boquillas dispuestas en un arco de la placa, teniendo el arco de la placa sustancialmente el mismo radio que el arco menor a lo largo del cual están dispuestos los soportes de sustratos;

el procesador de sustratos comprende además un carrusel (16) de reactivos, que tiene un eje y un segundo radio, siendo el segundo radio más pequeño que el primer radio, estando montado, el carrusel (16) de reactivos, de manera giratoria, sobre la placa (14) de boquillas, una pluralidad de dispensadores dispuestos alrededor del perfil circular del carrusel (16) de reactivos; y el procedimiento comprende además las etapas de:

posicionar un dispensador (22) de reactivos en el carrusel (16) de reactivos sobre un soporte de sustratos a lo largo del arco menor a través de una combinación de movimiento rotativo de la placa (14) de boquillas alrededor del centro del círculo y un movimiento rotativo del carrusel (16) de reactivos alrededor de su eje, y dispensar un reactivo desde el dispensador (22) de reactivos al soporte de sustratos.