BR0307325B1 - Dispositivo para a análise automatizada de uma amostra líquida - Google Patents

Description

DISPOSITIVO PARA A ANÁLISE AUTOMATIZADA DE UMA AMOSTRA

LÍQUIDA A presente invenção se refere a um dispositivo para a análise automatizada de uma amostra líquida. Ela tem mais particularmente por objeto, mas não exclusivamente, um aperfeiçoamento em um aparelho de análise automática utilizável notadamente para a determinação dos tempos de modificação do estado físico de um meio.

Esse aparelho se aplica notadamente à determinação do tempo de coagulação do sangue, de acordo com um processo, segundo o qual a amostra sanguínea é disposta no fundo de uma cuba contendo uma esfera ferromagnética acionada em um movimento periódico sob o efeito de um campo magnético externo. As modificações dos movimentos da esfera ferromagnética (por exemplo, as variações de amplitude e/ou de freqüência) que são representativas das mudanças do estado físico do sangue são então detectadas com o auxílio de meios apropriados.

Esse aparelho se acha exposto na patente WO 99 64839 depositada em nome da sociedade Junior Instruments.

Ele compreende um distribuidor de cubas de uso único, compreendendo, cada um, um fundo arqueado que constitui a pista de rolamento da esfera e uma face oposta ao fundo que apresenta uma abertura. Essas cubas são dispostas lado a lado e fixadas de forma destacável sobre uma película suporte flexível que obtura suas aberturas. A película equipada com cubas pode ser enrolada sobre uma bobina que pode se encaixar sobre um cubo previsto em um compartimento de armazenagem e de distribuição do aparelho. As cubas passam uma a uma em um posto de detecção. A película suporte obturando as aberturas das cubas, é necessário abrir uma fenda por incisão para permitir a passagem da pipeta. Fazendo-se isto, exerce-se sobre a película uma pressão capaz de acarretar a desconexão da cuba.

Por outro lado, a presença dessa fenda torna mais delicada a operação de carregamento de pipetas com risco de sujeira da película.

Além disso, a presença da película implica no uso de uma fonte luminosa potente e a homogeneidade do feixe gerado por essa fonte através da cuba será perturbada, ao mesmo tempo, pela presença da fenda e das eventuais sujeiras presentes sobre a película. Além disso, o meio heterogêneo atravessado pelo feixe gerado pela fonte gera reflexões múltiplas, notadamente contra as paredes e paradas das cubas, que corre o risco de falsear a análise do movimento da esfera ferromagnética. A invenção tem, portanto, mais particularmente por finalidade resolver esses inconvenientes.

Para isso, ela propõe um dispositivo para a análise automatizada de uma amostra de líquido, esse dispositivo comportando uma sucessão de cubas de uso único compreendendo, cada uma, um fundo, uma face superior oposta ao fundo que apresenta uma abertura e dois rebordos opostos que se estendem, de ambos os lados, da cuba sensivelmente no plano da abertura, as cubas sendo dispostas lado a lado, e solidarizadas umas às outras por uma película flexível fixada sobre esses rebordos e recobrindo pelo menos parcialmente as aberturas dessas cubas.

De acordo com a invenção, esse dispositivo é caracterizado pelo fato de a película apresentar uma sucessão de orifícios situados respectivamente na vertical das aberturas dessas cubas. 0 dispositivo poderá compreender um posto de detecção óptica, fazendo intervir uma fonte luminosa, por exemplo, infravermelha que ilumina a face superior da cuba e um detector optoeletrônico disposto embaixo do fundo, a finalidade da iluminação sendo de permitir a leitura do movimento da esfera pela detecção optoeletrônica.

Nesse caso, a película poderá ser realizada em uma matéria difusora para a luz infravermelha tornando o feixe luminoso de iluminação mais homogêneo. As dimensões do orifício serão então determinadas notadamente em função das dimensões da pipeta, de sua posição, assim como da homogeneidade buscada da intensidade dos feixes luminosos que atravessam um volume útil pré-determinado da cuba.

No caso de o dispositivo efetuar uma determinação do tempo de modificação do estado físico de uma amostra contida na cuba por detecção dos deslocamentos de uma esfera móvel sobre o fundo da cuba, esse orifício poderá apresentar a forma de uma abertura oblonga centrada paralelamente à pista de rolamento da esfera e cuja largura é ligeiramente inferior ao diâmetro da esfera.

Vantajosamente, a matéria que constitui a película poderá apresentar propriedades de absorção de líquido, por exemplo, porosidades de maneira fixar as eventuais projeções de líquido e reduzir assim os riscos de contaminação das amostras contidas nas cubas adjacentes â cuba em curso de análise.

Esse dispositivo poderá também compreender um posto de carregamento de pipetas, fazendo intervir uma pipeta que se desloca transversalmente em relação ao eixo de passagem das cubas. De maneira a prevenir uma imprecisão do movimento da pipeta, a aplicação dessa pipeta sobre a película ou suas bordas podendo acionar o desencaixe das cubas e/ou das projeções, os orifícios da película se estendem segundo um eixo transversal a esse eixo de passagem das cubas.

Além disso, esse dispositivo poderá compreender um posto de recorte das cubas analisadas de maneira a recolhê- las em um único recipiente.

Deve ser observado que esse conjunto cubas-película permanece adaptável sobre os modelos existentes.

Um modo de execução da invenção será descrito a seguir, a título de exemplo não limitativo, com referência aos desenhos anexados nos quais: a figura 1 é uma representação esquemática de um aparelho de análise automática de dimensão média; a figura 2 representa uma vista em perspectiva esquemática de uma cuba montada sobre a película; a figura 3 representa uma vista esquemática de topo da película equipada com suas cubas e com o sistema de acionamento com cremalheira; a figura 4 representa um corte esquemático vertical segundo A/A da figura 3.

Nesse exemplo, o aparelho de análise automática 1 faz intervir uma alimentação com cubas, comportando uma sucessão de uma centena de cubas, formando uma esteira 2.

Conforme ilustrado na figura 2, as cubas C fabricadas por moldagem de uma matéria plástica transparente apresentam, cada uma, um corpo de forma achatada paralelepipédica, cujo fundo arqueado FI constitui uma pista de rolamento para uma esfera BE em matéria f erromagnética. Em oposição a esse fundo FI, a cuba C apresenta uma abertura ao nível da qual suas duas bordas opostas BOi, B02 são prolongadas em ângulo reto por dois rebordos respectivos Rj., R2 munidos cada um de uma protuberância cilíndrica PC estendendo-se do lado oposto ao corpo. Essas duas protuberâncias são destinadas a se encaixarem à força em dois orifícios respectivos TR respectivamente previstos sobre os dois contornos laterais da película. Os rebordos Ri, R2 apresentam, por exemplo, a forma de um trapézio isósceles cuja base maior é solidária à cuba. Os contornos laterais de uma película suporte 3 apresentam, então, no intervalo dos rebordos Ri, R2 cubas sucessivas dos recortes trapezoidais, cujas bordas oblíquas se estendem na vertical das bordas oblíquas dos rebordos Ri, R2. Graças a essas disposições, os contornos laterais da película apresentam, cada um, um perfil denteado, cujos dentes são acentuados pela presença dos rebordos Ri, R2 das cubas. A película é flexível e é constituída de uma matéria absorvente, em papel, por exemplo. Ela apresenta, acima de cada cuba, um orifício oblongo 4 que se estende segundo o eixo longitudinal das cubas transversalmente ao eixo de passagem das cubas.

Segundo o dispositivo representado na figura 4, a esteira de cubas 2 é orientada por um trilho 5. Esse trilho possui uma seção em forma de U, cujas duas abas verticais são prolongadas em ângulo reto por dois rebordos R3, R4, os rebordos Ri, R2 das cubas apoiando-se sobre os rebordos R3, R4. A esteira passa sucessivamente por um posto de carregamento de pipetas 6, um posto de detecção 7 e um posto de recorte 8 na saída do qual cada cuba analisada é recuperada em um reservatório 9 previsto para isso. 0 funcionamento desses diferentes postos ê gerado por um processador P que comporta uma unidade central, assim como periféricos, tais como, por exemplo, um conjunto tela 10/teclado 11. 0 acionamento da película 3 é assegurado por meio de um mecanismo de acionamento, fazendo intervir uma esteira sem fim 12 orientada em cada extremidade por rodetes 13, 14. Essa esteira comporta um entalhe, cujos intervalos são espaçados de uma distância igual a um múltiplo da largura das cubas (por exemplo, de 4-5 cubas). Esses intervalos apresentam um perfil com desenvolvimento de círculo que corresponde a uma cremalheira de forma de conjunto denteado normal de maneira a se engrenar perfeitamente entre os dentes do perfil denteado da esteira; estão assim em condições de arrastar a esteira de cubas com precisão, com autocentragem e compensação dos jogos eventuais. O posto de carregamento de pipetas 6 é servido por uma pipeta vertical automatizada 15, móvel em altura, de maneira a poder assumir uma posição baixa de carregamento de pipetas ou de enxaguamento e uma posição alta, permitindo seus deslocamentos em um plano horizontal.

Essa pipeta 15 é fixada em uma de sues extremidades de um braço 16 montado rotativo por sua outra extremidade em torno de um eixo vertical 17. 0 acionamento em rotação do braço 16 é assegurado por um motor comandado pelo processador P.

Graças a esse mecanismo particularmente simples, a pipeta 15 pode ser levada sucessivamente â área de carregamento de pipetas do posto de carregamento de pipetas 6, a uma área de enxaguamento 18 diametralmente oposta, equipada com uma ou várias cuba(s) de enxaguamento e com duas áreas de retirada 19, 20 dispostas simetricamente em relação ao eixo que passa pela área de carregamento de pipetas S pela área de enxaguamento 18.

As áreas de retirada 19, 20 ficam situadas no trajeto de recipientes REi, RE2 portados por dois carrosséis respectivos CRi, CR2 móveis em rotação em torno de dois eixos verticais 21, 22 e comandados por dois motores comandados pelo processador P.

Um desses carrosséis CRi é destinado a conter os recipientes REi de amostras sangüineas a analisar, enquanto que o outro CR2 contém recipientes RE2 ligados aos diferentes reagentes utilizáveis no âmbito das análises que se quer efetuar.

Naturalmente, o processador P é programado, de maneira a comandar as seqüências de carregamento de pipetas apropriadas à natureza das análises a efetuar, e podendo compreender sucessivamente: - um enxaguamento prévio da pipeta 15; - a retirada de uma dose de amostra contida em um dos recipientes REi do carrossel CRi; - a injeção dessa dose em uma cuba C situada no posto de carregamento de pipetas 6; - o enxaguamento da pipeta 15; - a retirada de uma dose de reagente contido em um dos recipientes RE2 do carrossel CR2; - a injeção dessa dose de reagente na cuba C; - a identificação das amostras sangüíneas a analisar, assim como aquelas dos reagentes efetuando-se automaticamente graças a uma leitora de código de barras 23 apta a efetuar a leitura de códigos de barras presentes nos recipientes RE]., RE2 postados pelos carrosséis CRi, CR2.

Nesse exemplo, para essas leituras, a leitura de códigos de barras única 23 é montada na extremidade de um braço 24 giratório em torno de um eixo vertical 25, de maneira a poder ocupar três posições, a saber: - uma posição Pi de leitura dos códigos de barras dos recipientes REi do carrossel CRi; - uma posição P2 de leitura dos códigos de barras dos recipientes RE2 do carrossel CR2; e - uma posição P3 de leitura de recipientes situados pelo operador em um posto de leitura, por exemplo, com vista à tomada das informações exploradas pelo processador no âmbito do funcionamento do aparelho. 0 posto de medida 7 compreende no caso três posições de medidas sucessivas, compreendendo, cada uma, (figura 4) um par de eletroímãs coaxiais Ei, E'i - E2, E'2 - E3l E'3 situados de ambos os lados da película 3, na vertical das faces laterais das cubas C. 0 posto 7 compreende também: - uma fonte de luz infravermelha 26 situada acima da cuba; - uma barra de detectores de transferência de carga (DTC) 27 situada abaixo das cubas C portadas pela película sobre a qual é projetada a imagem da esfera iluminada pela fonte de luz. O emprego de várias posições de medida sobre o trajeto da película apresenta a vantagem de permitir maior flexibilidade de funcionamento.

Deve ser observado que o suporte da fonte de luz que é fixado sobre o trilho 5 assegura, por outro lado, uma manutenção por cima do conjunto cubas/película, a fim de evitar a saída do trilho.

Os eletroímãs Ei, E'i - E2, E'2 - E3, E'3 são excitados por um circuito de potência PR comandado pelo processador P, de maneira a gerar um campo magnético impulsionai capaz de arrastar a esfera BE, segundo um deslocamento alternativo no fundo da cuba C. A câmera 27 é acoplada ao processador P que analisa, em tempo real, a imagem graças a um programa apropriado, de maneira a medir a amplitude das oscilações da esfera BE e determinar o instante crítico no qual essa amplitude baixa além de um limite determinado (por exemplo, 50 % da amplitude inicial).

Naturalmente, o processador P efetua uma contagem do tempo entre o momento em que o reagente foi injetado na cuba C e esse instante crítico, de maneira a deduzir daí um tempo de coagulação.

Os deslocamentos da película são sincronizados com os tempos de funcionamento de cada um dos postos do aparelho e notadamente com os impulsos de campo magnético gerados pelas bobinas.

Eventualmente, o posto de carregamento de pipetas poderá ficar situado em um mesmo local que o posto de medida.

Naturalmente, a invenção não se limita ao modo de execução anteríormente descrito.

Assim, por exemplo, cada conjunto fonte infravermelha/câmera poderá apresentar um campo, incluindo várias cubas excitadas, cada uma, por um par de eletroímãs distintos, de maneira a seguir a cuba sobre um avanço de vários passos com um processador P programado, de maneira a detectar simultaneamente os deslocamentos das esferas de diferentes cubas.

Claims (14)

1. Dispositivo para a análise automatizada de uma amostra de liquido, esse dispositivo incluindo uma sucessão de cubas (C) de uso único, compreendendo, cada uma, um fundo, uma face superior oposta ao fundo que apresenta uma abertura e dois rebordos opostos (Ri, R2) que se estendem de ambos os lados da cuba sensivelmente no plano da abertura, as cubas sendo dispostas lado a lado e solidarizadas umas às outras por uma película flexível (3) fixada sobre esses rebordos (Ri, R2) e recobrindo pelo menos parcialmente as aberturas dessas cubas (C) , e apresentando uma sucessão de orifícios (4) situados, respectivamente, na vertical das aberturas dessas cubas, esses orifícios sendo dimensionados de maneira a permitirem o encaixe sem contato com os meios de injeção e/ou de retirada, um posto de detecção óptica (7) compreendendo um detector optoeletrônico (27) posicionado debaixo do fundo da cuba, caracterizado pelo fato do posto de detecção óptica (7) compreender ainda uma fonte luminosa (26) localizada acima da cuba e iluminando a face superior da cuba e em que a película (3) é fabricada em matéria difusora para a luz.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato das dimensões do posto (4) serem determinadas em função das dimensões da pipeta, de sua posição, assim como a homogeneidade buscada da intensidade dos feixes luminosos que atravessam um volume útil pré- determinado da cuba.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do fundo das cubas (C) constituir a pista de rolamento de uma esfera (BE) arrastada por um campo magnético externo.

4. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato do orifício (4) apresentar a forma de uma abertura centrada paralelamente à pista de rolamento da esfera (BE) e cuja largura é ligeiramente inferior ao diâmetro da esfera.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da matéria que constitui a película apresentar propriedades de absorção de líquido.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da sucessão de cubas seguir um trajeto que passa sucessivamente por um posto de carregamento de pipetas (6), um posto de detecção (7) e um posto de recorte (8) das cubas analisadas.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dessas cubas (C) analisadas serem colhidas em um único recipiente (9).

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato desses rebordos (Ri, R2) apresentarem uma forma tal que possam se engrenar entre entalhes de uma correia de acionamento.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de esses entalhes apresentarem um perfil com desenvolvimento de circulo que corresponde a uma cremalheira de forma de conjunto denteado normal.

10. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações 8 e 9, caracterizado pelo fato desses rebordos (Ri, R2) apresentarem a forma de um trapézio isósceles, cuja base maior é solidária à cuba (C).

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato dos contornos laterais da película (3) apresentarem no intervalo dos rebordos (Ri, R2) das cubas sucessivas dos recortes trapezoidais, cujas bordas oblíquas se estendem na vertical das bordas oblíquas dos rebordos (Ri, R2) .

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da fonte luminosa desse posto de detecção (7) ser uma fonte de luz infravermelha (26) e do detector optoeletrônico ser uma câmera.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do suporte da fonte luminosa fixado sobre o trilho (5) se manter por cima do conjunto cubas (C)/película (3) .

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato do campo magnético externo ser gerado por meios eletromagnéticos (Ei, E': - E2, E'2 - E3, E'3) situados lateralmente em relação à sucessão de cubas na vertical de suas faces laterais.