BR112016014628B1

BR112016014628B1 - unidade de preparação de amostra e dispositivo de preparação de amostra

Info

Publication number: BR112016014628B1
Application number: BR112016014628-0A
Authority: BR
Inventors: Anne BAUMSTUMMLER; Marie Pressel; Sandra Laborde; David Lehmann; Gael Waiche
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2020-11-24
Also published as: EP3086816A1; CA2934695C; CA2934695A1; WO2015096885A1; US10774362B2; JP2017501720A; CN105828842B; CN105828842A; US20170002395A1; PL3086816T3; JP6572219B2; EP3086816B1; ES2657983T3

Abstract

UNIDADE DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRA E DISPOSITIVO DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRA. A presente invenção refere-se a uma unidade de preparação de amostra, preferencial mente para teste de esterilidade, compreendendo um corpo de alojamento (2) que inclui pelo menos duas janelas (4, 5, 6) adaptadas para servirem como uma entrada de fluido e/ou uma saída de fluido, um suporte de membrana (10) e uma parte de tampa (3) provida de modo que uma câmara de membrana (12) é definida adjacente ao referido suporte de membrana (10). Uma de pelo menos duas referidas janelas (4, 5, 6) é disposta de modo a permitir uma transferência de fluido para / a partir de um primeiro volume da referida câmara de membrana (12,12a, 12b) em uma posição a montante de uma membrana (8) a ser posta no referido suporte de membrana (10), e a outra das referidas janelas (4, 5, 6) é disposta para permitir uma transferência de fluido para / a partir de um segundo volume da referida câmara de membrana (12,12a, 12b) em uma posição a jusante de uma membrana (8) a ser posta no referido suporte de membrana (10). Uma parte móvel (7) é provida no referido corpo de alojamento (2), de modo que a referida parte móvel (7) e o referido corpo de alojamento (2) sejam móveis em relação a cada outro, preferencialmente (...).

Description

UNIDADE DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRA E DISPOSITIVO DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRA

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a uma unidade de preparação de amostra e a um dispositivo de preparação de amostra, ambos preferencial mente para teste de esterilidade ou biocarga.

[0002] Um método prévio e um aparelho para teste de esterilidade de soluções, tais como soluções antibióticas, para a determinação da presença de micro-organismos, é descrito na US-A-4036698. O aparelho compreende uma lata formada como um cilindro de material transparente tendo duas aberturas em uma extremidade, e cada uma provida com tampões de vedação removíveis. Uma das aberturas inclui um filtro microporoso hidrofóbico, o qual é suportado por um membro de suporte. Um membro de base no qual uma terceira abertura está localizada, a qual também é provida com um tampão de vedação removível, fecha uma extremidade oposta da lata. No método de teste de esterilidade usando este aparelho, a solução a ser testada é fluída através do cilindro tendo um filtro de membrana microporoso, o qual coa micro-organismos da solução e os concentra no filtro microporoso. Depois disso, o cilindro é lavado com uma solução estéril, seguido pelo enchimento do sistema de iluminação com um meio de cultura de crescimento apropriado com o filtro sendo ventilado, durante esta etapa, através de uma ventilação que tem um filtro hidrofóbico para se evitar o ingresso de bactérias. A presença de micro-organismos na solução original a ser testada é determinada por observação visual da turbidez da solução de crescimento, após um período de incubação apropriado em uma temperatura adequada. Quando mais de um micro-organismo é para ser testado, alíquotas da solução de teste são fluídas para cilindros plásticos idênticos. Pretende-se que os cilindros sejam descartáveis, construídos economicamente o bastante para serem jogados fora após cada teste.

[0003] Este aparelho e o método associado têm desvantagens pelo fato de a configuração do sistema ser relativamente complexa, uma vez que requer a conexão separada externa de numerosos componentes (recipientes, bombas, válvulas, etc.) através de segmentos plurais de tubulação. Mais ainda, devido às várias etapas de configuração manuais, o risco de erros de manipulação é alto e a porção de trabalho manual e, assim, o custo de trabalho são consideráveis. Se todos os elementos do sistema tiverem que ser descartados após o uso, o volume e a massa de resíduo são altos, o que é crescentemente problemático sob considerações ecológicas e econômicas. Este sistema não pode ser automatizado, e o aparelho na forma de uma lata é volumoso e não é prático de manipular, especialmente durante uma incubação e uma identificação subsequente.

[0004] Outras soluções para alguns dos aspectos acima são conhecidas na técnica, mas nenhum destes sistemas obteve um nível satisfatório de eficiência e automação ainda.

[0005] É o objetivo da invenção prover uma unidade de preparação de amostra adicionalmente melhorada e um dispositivo de preparação de amostra, preferencialmente para teste esterilidade ou biocarga.

[0006] A invenção assim sendo provê, preferencialmente para um teste de esterilidade, uma unidade de preparação de amostra e uma dispositivo de preparação de amostra, conforme definidos na invenção. As modalidades preferidas da unidade de preparação de amostra e do dispositivo de preparação de amostra são definidas nas concretizações.

[0007] A presente invenção especificamente provê uma unidade de preparação de amostra compreendendo um corpo de alojamento incluindo pelo menos duas aberturas adaptadas para servirem como uma entrada de fluido e/ou uma saída de fluido, um suporte de membrana e uma parte de tampa provida de modo que uma câmara de membrana seja definida adjacente ao referido suporte de membrana pela parte de tampa e pelo corpo de alojamento. Uma de pelo menos duas referidas aberturas é disposta de modo a permitir uma transferência de fluido para / a partir de um primeiro volume da referida câmara de membrana em uma posição a montante de uma membrana a ser posta no referido suporte de membrana, e a outra das referidas aberturas é disposta para permitir uma transferência de fluido para / a partir de um segundo volume da referida câmara de membrana em uma posição a jusante da membrana a ser posta no referido suporte de membrana. Uma parte móvel é provida no referido corpo de alojamento, de modo que a referida parte móvel e o referido corpo de alojamento sejam móveis em relação a cada outro, desse modo seletivamente se interrompendo / estabelecendo a transferência de fluido entre pelo menos uma de pelo menos duas aberturas e a referida câmara de membrana.

[0008] A provisão da parte móvel no corpo de alojamento e sua função para seletivamente interromper / estabelecer a transferência de fluido entre uma ou ambas pelo menos duas aberturas no corpo de alojamento e a referida câmara de membrana facilita a manipulação da unidade de preparação de amostra, porque as aberturas podem ser simplesmente fechadas ou abertas pelo movimento relativo da parte móvel em relação ao corpo de alojamento. Ainda, torna supérflua a provisão de vários grampos externos separados, válvulas e tampões de vedação em um sistema de preparação de amostra, em que a unidade de preparação de amostra é usada porque a maioria destas funções já está integrada na unidade de preparação de amostra independente. Ainda, o risco de contaminação da amostra na câmara de membrana e, assim, de um resultado de detecção falso positivo é consideravelmente reduzido, porque a parte móvel veda os volumes internos da câmara de membrana da atmosfera e, assim, evita o risco de contaminação externa.

[0009] Preferencialmente, a parte móvel e o corpo de alojamento são rotativos em relação a cada outro. A parte móvel é na forma de um membro de anel rotativo em torno de pelo menos parte da periferia do corpo de alojamento. A operação rotativa da parte móvel, por exemplo, na forma do membro de anel, reduz a área ocupada da unidade, porque pode ser concêntrica com a parte de alojamento e guiada em um recesso da periferia. Ainda, a operação é relativamente fácil e intuitiva.

[00010] Cada uma de pelo menos duas aberturas pode servir como a entrada ou a saída. Assim, um fluxo de fluido através da unidade pode ser criado em qualquer direção através de pelo menos duas aberturas. Preferencial mente, o fluido de amostra pode ser carregado a partir da entrada a montante da membrana para a câmara de membrana e através da membrana para ser posto no suporte de membrana, de modo que os micro-organismos presentes na amostra possam ser retidos no lado superior da membrana. Preferencialmente, uma abertura adicional pode ser provida conectada ao corpo de alojamento, por exemplo, na periferia ou na parte de tampa, para o estabelecimento de uma transferência de fluido entre a referida abertura adicional e a câmara de membrana. Esta abertura adicional pode ser usada para a adição de um meio de cultura para crescimento de célula ou um meio de cultura e um indicador para crescimento de célula e uma detecção rápida das células na câmara de membrana. Um canal permitindo uma transferência de fluido a partir da abertura adicional na câmara de membrana pode se abrir em uma posição acima ou abaixo da membrana a ser posta no suporte de membrana.

[00011] Uma estrutura de vedação é provida entre a parte móvel e o corpo de alojamento, e é disposta para evitar que um fluido escape da câmara de membrana para o exterior através de pelo menos uma abertura, preferencialmente através de qualquer uma das duas ou mais aberturas, quando a parte móvel estiver em uma primeira posição, e permitir o fluxo seletivo entre pelo menos uma abertura ou daquelas selecionadas das aberturas e a câmara de membrana, quando a parte móvel estiver em uma segunda posição ou adicional. Assim, a abertura ou as aberturas podem ser fechadas simplesmente pelo movimento da parte móvel, isto é, pela rotação do membro de anel, de modo que a unidade seja completamente vedada do ambiente e possa ser manipulada com segurança, sem o perigo de contaminação.

[00012] Em uma modalidade particularmente preferida, algumas ou todas as aberturas são dispostas e formadas para se permitir uma separação seletiva ou uma desconexão de uma tubulação externa e/ou uma ruptura de uma tubulação externa conectada à(s) respectiva(s) abertura(s) em posições móveis distintas da parte móvel. Esta variante ainda facilita a manipulação da unidade e o processo inteiro de uso da unidade na preparação de amostra, pelo fato de o movimento da parte móvel, isto é, a rotação do membro de anel, não apenas veda a(s) abertura(s) do ambiente, mas também desconecta de forma simultânea ou sequencial quaisquer partes de tubulação conectadas às aberturas. A capacidade de movimento definida do membro de anel, por exemplo, pode ser usada pela provisão de um recurso de encaixe no membro móvel, isto é, na forma de uma rampa ou de uma ranhura de guia, cooperando com um recurso de encaixe de combinação na tubulação externa, isto é, uma crista ou outra projeção adequada, para se imprimir força na tubulação externa na posição de movimento distinta que efetua a desconexão.

[00013] O suporte de membrana pode compreender um arranjo de canal de drenagem, preferencialmente na forma de uma espiral ou um labirinto ou meandro, ou um suporte poroso em uma cavidade, preferencial mente um suporte sinterizado, em que pelo menos uma das aberturas se comunica com o volume do arranjo de canal de drenagem ou cavidade, o que, assim, é uma parte da câmara de membrana. Estas estruturas proveem um suporte uniforme para a membrana com o objetivo de limitar consideravelmente a deformação de membrana e a tensão mecânica induzida pela pressão de filtração de fluido de amostra. Na situação eventual de uma adição de meio de cultura através da abertura localizada abaixo da membrana, estas estruturas atuam como um reservatório, tornando o meio de crescimento disponível para a superfície de membrana em geral ou pelo menos substancial mente, de modo que a superfície de drenagem inteira possa ser saturada com o meio nutriente. A quantidade de meio adaptada para ser mantida abaixo da membrana, no caso de provisão da cavidade em combinação com o suporte poroso, evita o efeito potencial de desidratação durante uma incubação da unidade de preparação de amostra e permite uma alimentação bacteriana contínua a partir do arranjo de canal de drenagem ou da cavidade através dos poros da membrana.

[00014] Preferencialmente, a parte de tampa é pelo menos parcialmente, de preferência completamente, transparente para um meio de detecção, para se permitir uma inspeção ótica e/ou física de uma membrana no suporte de membrana através da parte de tampa. Assim, a detecção visual de um crescimento de bactérias (por exemplo, turbidez, enumeração de colônia, fluorescência, bioluminescência, propriedade colorimétrica, propriedade espectrofotométrica, etc.) pode ser realizada direta e rapidamente (pelo olho humano ou por sistemas óticos e/ou detecção de imagem / padrão) na câmara de membrana, sem a abertura da unidade de preparação de amostra e o rompimento da esterilidade. Opcionalmente, a possibilidade de abertura da parte de tampa pela remoção dela do corpo de alojamento permitiria um acesso fácil à câmara de membrana para um processo de identificação adicional.

[00015] Preferencialmente, uma ventilação para provisão de uma comunicação entre o exterior e o primeiro volume da câmara de membrana e selada por uma membrana permeável a gás pode ser provida na periferia do corpo de alojamento ou na parte de tampa. A ventilação pode ser disposta, de modo que possa ser seletivamente comunicada com a câmara de membrana, de novo preferencialmente pelo arranjo da parte móvel, de modo que ela possa fechar a ventilação em uma ou várias de suas posições móveis.

[00016] A unidade de preparação de amostra preferencialmente é formada com um recurso de encaixe na parte de tampa e/ou no fundo do corpo de alojamento, de modo que unidades de preparação de amostra plurais possam ser empilhadas uma no topo das outras, isto é, na incubadora, e impedidas de um movimento lateral, especialmente uma vez que a tubulação externa tenha sido removida e as unidades tenham sido vedadas. Este recurso também permite uma fixação de posição e orientação durante uma manipulação mecânica automatizada as unidades de preparação de amostra, isto é, durante uma inspeção visual.

[00017] A presente invenção também provê especificamente um dispositivo de preparação de amostra, preferencialmente para um teste de esterilidade, compreendendo pelo menos duas unidades de preparação de amostra de acordo com a invenção integradas através de uma parte de conexão divisível formada entre respectivos corpos de alojamento ou partes de tampa e separáveis em uma seção de separação pré-formada na parte de conexão. A integração das duas unidades de preparação de amostra com a parte de conexão reduz o número de elementos requeridos para a configuração de um sistema de preparação de amostra e, assim, acelera consideravelmente o processo de teste de esterilidade. Também aumenta a confiabilidade de preparação de amostra pelo fato de reduzir o número de etapas e, assim, os erros possíveis no lado de um operador para a configuração do sistema e a realização das várias etapas descritas adicionalmente abaixo neste pedido, e reduz o número de incidentes em que a esterilidade do sistema poderia ser potencial mente prejudicada.

[00018] A integração de unidades plurais em um dispositivo provê a possibilidade de divisão em partes iguais do fluido de amostra entre as unidades plurais de um dispositivo. Após as unidades do dispositivo terem sido carregadas com a amostra a ser testada, as unidades são vedadas pela operação da parte móvel após serem preenchidas com o meio de cultura apropriado e, então, são separadas de cada outra, de modo que elas possam ser individualmente empilhadas no topo de cada outra, desse modo se reduzindo o espaço requerido durante uma manipulação e um processamento subsequentes.

[00019] Cada uma das unidades de preparação de amostra pode ser provida com um rótulo, por exemplo, na forma de um código de barras, uma matriz de dados, um código de QR ou uma etiqueta de RFID, preferencial mente nas respectivas partes de conexão que são retidas nas respectivas unidades após uma separação, para se permitir um armazenamento de dados relacionados à respectiva unidade e, assim, facilitando um rastreamento de amostra.

[00020] O dispositivo de preparação de amostra descrito acima pode ser distribuído em uma embalagem em uma condição pré-esterilizada incluindo a tubulação externa montada nas respectivas aberturas.

[00021] Estes e outros aspectos tornar-se-ão evidentes a partir da descrição das modalidades preferidas descritas abaixo em relação com o desenho em anexo. Neste desenho:
a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma unidade de preparação de amostra de acordo com uma modalidade da invenção;
a figura 2 é uma vista em seção transversal da modalidade da figura 1;
a figura 3 é um diagrama de uma sequência de etapas compreendendo uma separação de tubulação seguida pela vedação da unidade de preparação de amostra da presente invenção;
a figura 4 é uma vista em seção transversal de duas variantes de introdução de meio de cultura na unidade;
a figura 5 é uma vista em perspectiva aumentada da unidade de preparação de amostra da figura 1, para se explicar o recurso da parte móvel, isto é, para desconexão de uma tubulação externa;
a figura 6 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de preparação de amostra da invenção com duas unidades de preparação de amostra integradas;
a figura 7 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de preparação de amostra da invenção de acordo com uma outra modalidade com duas unidades de preparação de amostra integradas;
as figuras 8A a 8N mostram as etapas típicas de um procedimento de teste de esterilidade usando-se a unidade de preparação de amostra da presente invenção em uma representação esquemática em uma modalidade; e
as figuras 9A a 9F mostram as etapas típicas de um procedimento de teste de esterilidade usando-se a unidade de preparação de amostra da presente invenção em uma representação esquemática de uma outra modalidade.

[00022] A unidade de preparação de amostra 1 de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção é mostrada nas figuras 1 a 3. A unidade de preparação de amostra 1 compreende um corpo de alojamento 2 que define um suporte de membrana 10 para suporte de uma membrana 8. A membrana 8 é integrada na unidade de preparação de amostra e é posta no suporte 10. O corpo de alojamento 2 inclui pelo menos duas aberturas 4, 5 adaptadas para servirem como uma entrada de fluido e/ou uma saída de fluido para a unidade. O corpo de alojamento 2 também compreende uma parte de tampa 3, a qual em conjunto com o corpo de alojamento 2 define uma câmara de membrana 12 (correspondente à 12a e 12b) e veda a câmara de membrana 12 do ambiente, quando as aberturas forem fechadas, conforme descrito abaixo. Se um acesso direto à câmara de membrana 12 e ao lado superior da membrana 8 no suporte 10 for desejado, a parte de tampa 3 poderia ser destacada do corpo de alojamento 2, por exemplo, por meio de uma conexão roscada. Conexões liberáveis alternativas, tais como conexões de tipo de baioneta ou conexões de tipo com atrito são possíveis.

[00023] O corpo de alojamento 2 tem um formato de copo cilíndrico em geral com uma parede de fundo 2c, acima da qual o suporte de membrana 10 é formado, e uma parede periférica cilíndrica 2a em torno da câmara de membrana 12. Um fundo do corpo de alojamento 2 é formado com um colar periférico 2b se projetando para baixo a partir da borda externa da parede de fundo e além de uma abertura 5. A parede periférica 2b principalmente serve como um suporte para a unidade e como uma proteção para a abertura. Assim, não necessariamente tem que ser uma parede fechada contínua, mas pode ser formada por segmentos de parede ou pernas ou projeções descontínuas localizadas em torno da periferia da parte de base, desde que eles cumpram a função acima. A parte de tampa 3 é provida para fechamento do topo do corpo de alojamento 2 e, assim, da câmara de membrana 12.

[00024] O corpo de alojamento 2 da unidade de preparação de amostra 1 é provido com pelo menos uma abertura de entrada 4 e pelo menos uma abertura de saída 5. As aberturas de entrada e de saída podem ser seletivamente providas e usadas, dependendo das etapas de processamento a serem realizadas. A abertura de entrada 4 e a abertura de saída 5 se abrem para um primeiro volume 12a da câmara de membrana 12 a montante ou acima da membrana 8 e para um segundo volume 12b da câmara de membrana 12 abaixo ou a jusante da membrana 8. O segundo volume 12b da câmara de membrana 12 é formado pelo volume dos canais em espiral ou labirinto do arranjo de canal de drenagem 9 ou uma cavidade abaixo de uma placa de suporte porosa descrita abaixo. Na unidade de preparação de amostra 1 de acordo com a primeira modalidade, uma das aberturas 4, tipicamente a entrada da unidade, é disposta na parede periférica 2a, e a outra abertura 5, tipicamente a saída da unidade, é disposta na parede de fundo 2c. A parede de fundo 2c é inclinada para baixo em direção à abertura central 5 para direcionamento de um fluido coletado a jusante de uma membrana 8 posta no suporte de membrana 10 em direção à abertura.

[00025] Uma ventilação 13 para a provisão de uma comunicação de gás entre o exterior e o primeiro volume 12a da câmara de membrana 12 é formada na parede periférica 2a da câmara de membrana 12 é formada na parede periférica 2a do corpo de alojamento, conforme mostrado na figura 2. A ventilação é selada por uma membrana permeável a gás 15. A ventilação pode ser disposta, alternativamente, na parte de tampa 3.

[00026] Na modalidade da unidade de preparação de amostra nas figuras 1 e 2, o suporte de membrana 10 inclui uma estrutura de drenagem 9 com um padrão de nervuras ou projeções convexas definindo canais de drenagem distribuídos substancialmente pela superfície inteira do suporte. Estes canais podem ser formados como uma espiral ou em qualquer outro projeto de labirinto ou meando, conforme é conhecido na técnica a princípio. Este aspecto provê o efeito de um meio líquido introduzido no primeiro volume 12a da câmara de membrana 12 através da abertura de entrada 4 a montante da membrana 8 ser uniformemente distribuído ou coletado abaixo da membrana posta no suporte e ser guiado em direção à abertura de saída 5 no centro da parede de fundo.

[00027] Em uma modalidade alternativa (não mostrada), o suporte para a membrana pode ser formado por uma placa de suporte porosa, isto é, na forma de um suporte sinterizado, e uma cavidade localizada diretamente abaixo da placa de suporte porosa. A parede periférica 2a e a parede de fundo 2c com o suporte de membrana 10 e o colar 2b podem ser integralmente formados. Contudo, a parede de fundo 2c com o suporte de membrana 10 e o colar 2b podem ser integralmente formados como uma parte de base conectada à parede periférica 2a formada como uma parte separada. A conexão é tornada permanente (por colagem ou soldagem ou outras conexões que não podem ser separadas sem a destruição do dispositivo).

[00028] A parte de tampa 3 da unidade de preparação de amostra 1, conforme mostrado nas modalidades, é pelo menos parcialmente, de preferência completamente feita a partir de um material transparente para meios de detecção, para se permitir uma inspeção ótica e/ou física de uma membrana 8 posta no suporte de membrana 10 e/ou do líquido encerrado no primeiro volume 12a da câmara de membrana 12, durante as etapas de leitura descritas mais tarde do processo de teste de esterilidade, por exemplo. A leitura pode ser realizada a olho nu ou através de sistemas de detecção óticos, como câmeras e análise de imagem digital ou qualquer sensor adequado. Não é requerido que a parte de tampa inteira 3 seja feita a partir de um material transparente, mas é útil que a parte de tampa 3 seja pelo menos parcialmente transparente para o meio de detecção.

[00029] A forma da parte de tampa 3 e da parede periférica 2a pode ser tal que uma distância entre a porção transparente oposta ao suporte de membrana e a membrana no suporte possa ser minimizada, conforme requerido, pelo meio de detecção. A parte de tampa ou um material de abertura e um tratamento superficial opcional podem ser selecionados para se evitar qualquer perturbação de sinal de detecção (por exemplo, assegurando uma fluorescência de material baixa, uma luminescência baixa, uma transparência muito alta, nenhuma formação de névoa devido a uma mudança de temperatura, nenhum efeito de difração).

[00030] A unidade de preparação de amostra 1 da invenção é provida com uma parte móvel 7 que é uma estrutura que permite uma abertura seletiva e uma vedação de pelo menos uma abertura (tipicamente da entrada), preferencial mente de todas as aberturas por um movimento relativo com respeito ao corpo de alojamento 2. Na primeira modalidade mostrada nas figuras 1 a 3, a parte móvel é na forma de um membro de anel 7 rotativo em torno de pelo menos parte da periferia do corpo de alojamento 2. A parte móvel inclui uma estrutura de vedação que é disposta para se evitar que um fluido escape da câmara de membrana 12 para o exterior através pelo menos da abertura de entrada 4, preferencial mente através das aberturas de entrada e saídas 4, 5, quando a parte móvel 7 estiver em uma primeira posição específica, de modo que o interior da unidade seja vedado do ambiente, e para se permitir que o fluxo seletivo entre a abertura de entrada 4 e a câmara de membrana 12 e para fora através da abertura de saída 5, quando a parte móvel 7 estiver em uma segunda posição específica. Posições de movimento adicionais podem ser seletivamente abertas e fechadas.

[00031] Uma estrutura vantajosa em particular da parte móvel 7 na unidade de preparação de amostra 1 é quando algumas ou todas as aberturas 4,5 são dispostas e formadas para se permitir uma separação seletiva ou desconexão da tubulação externa 16 e/ou uma ruptura da tubulação externa 16 conectada à abertura 4 em posições móveis distintas da parte móvel 7, antes de atingir a posição em que as aberturas estão plenamente fechadas (isto é, o fluxo de fluido é plenamente interrompido). Para se obter que a parte móvel 7 (isto é, o membro de anel) inclua, conforme mostrado nas figuras 3 e 5, um recurso de encaixe 7a (aqui, na forma de uma rampa) projetado para cooperar com um recurso de encaixe 16a na tubulação externa 16 (aqui na forma de uma crista periférica ou um flange) para se imprimir uma força na tubulação externa através do flange, quando o flange subir pela rampa na posição de rotação distinta que empurra a tubulação externa para fora da abertura e efetua a desconexão. Uma rotação adicional do membro de anel então fechará a abertura de abertura, conforme mostrado na figura 3, e vedará o volume interno da unidade do ambiente. A tubulação externa pode ser conectada à abertura através de um membro de conexão 19 que é inserido em uma extremidade na abertura de abertura e que é provido na extremidade oposta com uma conexão de Luer ou uma conexão de tubo para uma afixação de tubo removível. O membro de conexão 19 também é provido com um recurso de encaixe 16a, de modo que qualquer tipo de tubulação possa ser usado em combinação com a unidade da invenção.

[00032] Embora não mostrado nos desenhos, a unidade de preparação de amostra pode ser formada com um recurso de encaixe, por exemplo, na forma de uma projeção periférica ou aro, contínuo ou na forma de projeções plurais distribuídas em torno da circunferência da parte de tampa e dispostas de modo que unidades de preparação de amostra plurais do mesmo tipo possam ser empilhadas uma no topo das outras e impedidas de um movimento lateral. Preferencialmente, o colar periférico 2b ou projeções descontínuas nas partes de base cooperam com o recurso de encaixe no lado de topo da parte de tampa, de modo que as unidades de preparação de amostra plurais possam ser empilhadas em uma postura regular ou viradas para cima.

[00033] O material e a composição da membrana 8 posicionada no suporte de membrana 10 podem ser escolhidos de acordo com a finalidade de teste pretendida e/ou uma amostra a testar. Uma membrana microporosa frequentemente é usada para teste de esterilidade e biocarga, o qual é o campo mais preferido de aplicação da presente invenção.

[00034] Na unidade de preparação de amostra da invenção, após um fluido de amostra ter sido introduzido na câmara de membrana através de pelo menos duas aberturas e os micro-organismos terem sido coletados na membrana, um meio de cultura para promoção da cultura dos micro-organismos na membrana ou no primeiro volume 12a da câmara de membrana 12 pode ser subsequentemente injetado no primeiro volume 12a da câmara de membrana 12 através de uma respectiva abertura de pelo menos duas aberturas, antes de a unidade ser selecionada nas aberturas, conforme descrito. Em uma modalidade mostrada na figura 4, uma abertura adicional (terceira) 6 para o estabelecimento de uma transferência de fluido a partir do exterior da unidade para a câmara de membrana 12 pode ser provida para aquela finalidade e conectada ao corpo de alojamento. A abertura adicional 6 pode ser provida na parede periférica 2a, na parte de tampa 3 ou na parte de base. Independentemente da localização da abertura no corpo de alojamento, um canal permitindo uma transferência de fluido a partir da abertura adicional 6 para a câmara de membrana 12 pode ser provido, de modo a se abrir em uma posição acima ou abaixo da membrana 8 posta no suporte de membrana 10. A abertura adicional pode ser provida de modo que a parte móvel 7 abra / feche a abertura em posições distintas de movimento. Mesmo o recurso de desconexão forçado descrito acima em relação com a primeira abertura 4 pode ser provido para a terceira abertura.

[00035] A representação na figura 4 também explica como a segunda ou terceira abertura pode ser disposta na periferia externa da parte de base e provida com um canal se comunicando com a abertura central ou com outra no volume abaixo do suporte de membrana. Neste caso, o membro de anel pode ser facilmente expandido com uma estrutura de vedação que permite uma abertura / um fechamento da segunda abertura na periferia externa, como no caso da primeira abertura descrita acima. Também, o recurso de desconexão forçado e descrito acima em relação com a primeira abertura 4 pode ser provido para a segunda ou terceira abertura.

[00036] A invenção também concerne a um dispositivo de preparação de amostra, conforme mostrado na forma de modalidades de exemplo nas figuras 6 e 7 compreendendo duas ou mais arquivos de acordo com a invenção. As unidades de preparação de amostra do dispositivo são todas da mesma estrutura e são integradas por uma parte de conexão 21 formada entre os respectivos corpos de alojamento 2 ou as partes de tampa 3 e são separáveis através de uma conexão divisível 20, preferencialmente na forma de uma seção de separação pré-formada na parte de conexão 21. A parte de conexão 21 pode ser integralmente formada com os corpos de alojamento ou pode ser formada como um mantenedor separado com aberturas recebendo e mantendo as unidades individuais.

[00037] Para se permitir um rastreamento e uma identificação, as unidades de preparação de amostra podem ser providas com rótulos de identificação únicos 22, preferencialmente na respectiva parte de conexão 21 permitindo o armazenamento de dados relacionados à respectiva unidade, isto é, na forma de um código de barras, uma matriz e dados, uma etiqueta de RFID, um código QR, etc., os quais podem ser lidos com uma varredura manual ou uma varredura integrada em qualquer instrumento de processo. Este aspecto suporta um registro fácil e um rastreamento de amostras processadas e consumíveis, meios, fluidos de enxague e associação a um teste em particular.

[00038] Conforme mostrado na figura 7, cada unidade de preparação de amostra pode ser provida com um frasco pré-preenchido pré-montado 23 contendo um meio de cultura. O frasco pode ser pré-conectado a uma abertura em separado 6 da unidade e a parte móvel pode ser configurada de modo que a abertura seja normalmente fechada e aberta em uma posição móvel em particular, seguindo-se à desconexão da tubulação externa a partir da abertura de entrada e um fechamento da mesma, conforme descrito acima.

[00039] Para a provisão de esterilidade e eficiência, o dispositivo de preparação de amostra descrito acima preferencialmente é projetado para ser descartável. Ainda, o dispositivo de preparação de amostra pode ser provido com a tubulação externa para bombeamento do fluido de amostra através da unidade pré-afixada às respectivas aberturas e com os frascos pré-preenchidos contendo o meio de cultura pré-afixado às respectivas aberturas, bem como para a formação de um sistema de preparação de amostra que é pré-esterilizado e embalado como uma unidade. No ponto de uso, o sistema pode ser retirado da embalagem e conectado às entradas e às saídas com recipientes de fluido externo e bombas ou amostras de conexão (frascos, garrafas, sacos, etc.), preferencial mente conforme descrito abaixo para a realização de um procedimento de teste de esterilidade típico (figuras 8A a 8N).

[00040] O que vem a seguir é uma descrição de um processo típico de preparação de amostra para um teste de esterilidade usando-se a unidade da presente invenção. O dispositivo realmente usado preferencial mente tem duas ou três ou mesmo mais unidades de preparação de amostra. Para fins de clareza, as ilustrações das figuras 8A a 8J não estão mostrando o dispositivo de preparação de amostra com as unidades de preparação de amostra ligadas em conjunto, como é preferível.

[00041] Inicialmente, a parte móvel das unidades de preparação de amostra é regulada para uma posição padrão, em que as aberturas de entrada e de saída estão em comunicação com cada outra através da câmara de membrana através da membrana e a ventilação esterilizada é fechada (figura 8A).

[00042] O sistema é configurado pela conexão do recipiente de amostra “S” à tubulação afixada às aberturas de entrada (figura 8B). O fluido de amostra é transferido a partir do recipiente de amostra para as unidades de preparação de amostra através de uma bomba de tipo peristáltico encaixado na tubulação (figura 8C). Se requerido, esta etapa pode ser precedida por uma etapa de pré-umedecimento e/ou ser seguida por uma etapa de enxague usando-se um fluido de enxague.

[00043] Então, a parte móvel da unidade de preparação de amostra que deve receber um meio de crescimento específico é atuada para uma posição na qual a abertura de saída é fechada e a ventilação estéril é aberta e a tubulação de entrada é desconectada a partir do recipiente de amostra “S” (figura 8D). A tubulação afixada à abertura de entrada então é conectada a um primeiro recipiente de meio de crescimento “ΜΓ e a tubulação de entrada da(s) outra(s) unidade(s) de preparação de amostra é fechada (por exemplo, grampeada) (figura 8E), de modo que o meio de crescimento flua para a unidade de preparação de amostra escolhida (figura 8F). O mesmo procedimento é repetido para cada uma das unidades de preparação de amostra remanescentes que são preenchidos com um outro meio de crescimento apropriado, por exemplo, “M2” (figuras 8G-H-I).

[00044] Então, uma atuação adicional da parte móvel da unidade de preparação de amostra desconecta a tubulação externa e veda as aberturas relevantes (figura 8J). A partir deste momento em diante, o conteúdo da unidade de preparação de amostra é isolado do ambiente externo. Neste ponto, toda tubulação é descartada.

[00045] As unidades de preparação de amostra podem ser removidas e separadas pela desconexão da conexão divisível mantendo-as em conjunto no dispositivo de preparação de amostra (figura 8K).

[00046] As unidades de preparação de amostra separadas podem ser agrupadas em pilhas de tipos relevantes de condições de incubação (figura 8L) e ser postas em uma incubadora regulada a uma temperatura adequada (figura 8M).

[00047] Quando o período de incubação está terminado, as unidades de preparação de amostra são retiradas da incubadora e analisadas quanto a um resultado, por observação a olho nu ou usando-se um sistema e detecção (figura 8N). Os resultados observados podem ser associados de forma segura à amostra original ao se fazer um uso vantajoso das marcações de rastreamento na unidade de preparação de amostra (código de barras, matriz de dados, código QR, etiqueta de RFID, etc.).

[00048] Em uma segunda modalidade (mostrada nas figuras 9A a 9F), o frasco de meio de crescimento é pré-afixado à unidade de preparação de amostra. Nesta modalidade, as primeiras etapas (filtração de amostra - figuras 9A-B-C) são idênticas à modalidade prévia. Após a etapa de filtração, a parte móvel de unidade de preparação de amostra é atuada para a desconexão da tubulação externa de entrada e para vedação da abertura de entrada e da abertura de saída correspondentes. Simultaneamente, a abertura adicional na qual um frasco de meio de cultura pré-preenchido é pré-montado é aberta (figura 9D). Então, o usuário transfere o meio de cultura para a câmara de membrana relevante ao se pressionar o frasco (figura 9E). Cada frasco contém um meio de crescimento específico para cada unidade de preparação de amostra.

[00049] Então, uma atuação adicional da parte móvel de unidade de preparação de amostra desconecta o frasco de meio de crescimento vazio e fecha a abertura adicional (figura 9F). A partir deste momento em diante, o conteúdo da unidade de preparação de amostra é isolado do ambiente externo.

[00050] Então, as próximas etapas são idênticas àquelas correspondentes da primeira modalidade descrita antes (figuras 8K-L-M-N).

[00051] No caso de uma detecção positiva, após uma incubação, as unidades de preparação de amostra podem ser abertas, se assim desejado, pela remoção completa da parte de tampa do corpo de alojamento, isto é, em um ambiente asséptico como um capuz de fluxo laminar ou um isolante, para acesso ao primeiro volume da câmara de membrana para fins de identificação adicional. Micro-organismos na forma de colônias na superfície da membrana ou em suspensão do meio de cultura assim podem ser facilmente extraídos da unidade de preparação de amostra, isto é, usando-se métodos e dispositivos padronizados de microbiologia para uma análise adicional incluindo uma identificação. As unidades de preparação de amostra então podem ser descartadas da mesma forma.

Claims

Unidade de preparação de amostra, preferencialmente para teste de esterilidade, caracterizada pelo fato de compreender
um corpo de alojamento (2) que inclui pelo menos duas aberturas (4, 5, 6) adaptadas para servirem como uma entrada de fluido e/ou uma saída de fluido, um suporte de membrana (10) e uma parte de tampa (3) provida de modo que uma câmara de membrana (12, 12a, 12b) seja definida adjacente ao referido suporte de membrana (10),
sendo que uma de pelo menos duas referidas aberturas (4, 5, 6) é disposta de modo a permitir uma transferência de fluido para/a partir de um primeiro volume da referida câmara de membrana (12,12a, 12b) em uma posição a montante de uma membrana (8) a ser posta no referido suporte de membrana (10), e a outra das referidas aberturas (4, 5, 6) é disposta para se permitir uma transferência de fluido para/a partir de um segundo volume da referida câmara de membrana (12,12a, 12b) em uma posição a jusante de uma membrana (8) a ser posta no referido suporte de membrana (10), e
uma parte móvel (7) provida no referido corpo de alojamento (2), de modo que a referida parte móvel (7) e o referido corpo de alojamento (2) sejam móveis em relação a cada outro, desse modo seletivamente se interrompendo/estabelecendo a transferência de fluido entre pelo menos uma das pelo menos duas aberturas (4, 5, 6) e a referida câmara de membrana (12), sendo que a parte móvel (7) está na forma de um membro de anel rotativo em torno de pelo menos uma parte da periferia do corpo de alojamento (2).
Unidade de preparação de amostra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a referida parte móvel (7) e o referido corpo de alojamento (2) serem rotativos em relação um ao outro.
Unidade de preparação de amostra, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de compreender uma abertura adicional (6) conectada ao corpo de alojamento (2) para o estabelecimento de uma transferência de fluido entre a referida abertura adicional (6) e a referida câmara de membrana (12).
Unidade de preparação de amostra, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de um canal permitindo a transferência de fluido a partir da referida abertura adicional (6) para a referida câmara de membrana (12, 12a, 12b) se abrir em uma posição acima ou abaixo de uma membrana (8) a ser posta no suporte de membrana (10).
Unidade de preparação de amostra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de uma estrutura de vedação ser provida entre a parte móvel (7) e o corpo de alojamento (2) e ser disposta para se evitar que fluido escape da referida câmara de membrana (12, 12a, 12b) para o exterior através de pelo menos uma abertura, preferencialmente através de qualquer uma das aberturas (4, 5, 6), quando a parte móvel (7) estiver em uma primeira posição, e para se permitir um fluxo seletivo entre pelo menos uma referida abertura ou aquelas selecionadas das aberturas e a câmara de membrana (12, 12a, 12b), quando a parte móvel (7) estiver em uma segunda posição ou uma adicional.
Unidade de preparação de amostra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de o suporte de membrana (10) compreender um arranjo de canal de drenagem (9), preferencial mente na forma de uma espiral ou um labirinto ou um meandro, ou um suporte poroso em uma cavidade, preferencial mente um suporte sinterizado, sendo que pelo menos uma das aberturas se comunica com o volume do arranjo de canal de drenagem (9) ou cavidade.
Unidade de preparação de amostra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de a parte de tampa (3) ser pelo menos parcialmente transparente para um meio de detecção, para se permitir uma inspeção ótica e/ou física de uma membrana (8) posta no suporte de membrana (10).
Unidade de preparação de amostra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de a parte de tampa (3) ser removível do corpo de alojamento (2) ou ser afixada de forma fixa ou integralmente formada com o corpo de alojamento (2).
Unidade de preparação de amostra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de ainda compreender uma ventilação (13) para a provisão de uma comunicação entre o exterior e o primeiro volume da referida câmara de membrana (12, 12a, 12b) e selada por uma membrana permeável a gás (15).
Unidade de preparação de amostra, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a parte móvel (7) ser disposta para fechamento da referida ventilação (13) em, pelo menos, uma de suas posições móveis.
Unidade de preparação de amostra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de algumas das ou todas as aberturas (4, 5,6) serem dispostas e formadas para se permitir uma separação seletiva ou desconexão de uma tubulação externa e/ou um rompimento de uma tubulação externa conectada à(s) respectiva(s) abertura(s) (4, 5, 6) em posições móveis distintas da parte móvel (7).
Unidade de preparação de amostra, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de a parte móvel (7) incluir um recurso de encaixe (7a) cooperando com um recurso de encaixe (16a) na tubulação externa (16) para se imprimir uma força na tubulação externa em uma posição móvel distinta que efetua a desconexão.
Unidade de preparação de amostra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de o topo da parte de tampa (3) e/ou o fundo do corpo de alojamento (2) serem formados de modo a se permitir um empilhamento de unidades de preparação de amostra plurais uma no topo da outra.
Dispositivo de preparação de amostra, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos duas unidades de preparação de amostra, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, integradas por uma parte de conexão (21) formada entre os respectivos corpos de alojamento (2) ou partes de tampa (3) e separáveis em uma conexão divisível (20), preferencial mente na forma de uma seção de separação pré-formada.
Dispositivo de preparação de amostra, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de cada uma das unidades de preparação de amostra ser provida com um rótulo (22), preferencial mente na respectiva parte de conexão (21), permitindo um armazenamento de dados em relação à respectiva unidade.