BR112017025551B1 - Método e sistema automatizado para obter e preparar amostra de micro-organismos tanto para identificação quanto para testes de susceptibilidade a antibióticos - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um método e aparelho automatizado para localizar e selecionar uma colônia de micro-organismos em uma placa de cultura e submeter a amostra obtida a uma pluralidade de testes à jusante, incluindo um teste para identificar o micro-organismo e um teste para identificar a susceptibilidade do micro-organismo a antibióticos. O método inclui as etapas automatizadas de localizar e selecionar uma colônia de micro-organismos em uma placa de cultura; obter uma amostra da colônia de micro-organismos selecionada; preparar uma suspensão de uma amostra de micro-organismos automaticamente submergindo a ferramenta de seleção com a amostra em uma suspensão, após o qual a ferramenta de seleção é vibrada ao menos na direção vertical para liberar a amostra da ferramenta de seleção na suspensão. A turbidez da suspensão é monitorada para garantir que a concentração de micro-organismos em suspensão seja suficiente para que a suspensão seja utilizada como fonte de amostra para identificação e susceptibilidade a antibióticos dos microorganismos na amostra. O aparelho e o sistema fornecem opcionalmente o processamento à jusante de amostras preparadas para teste de susceptibilidade a antibióticos (AST). Tais aparelhos incluem processamento adicional após a inoculação de (...).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001]O presente pedido reivindica o benefício da data de depósito do pedido provisório US. No. 62/167.577 depositado em 28 de maio de 2015, pedido provisório US. No. 62/318.494 depositado em 5 de abril de 2016, pedido provisório US. No. 62/167.593 depositado em 28 de maio de 2015 e pedido provisório US. No. 62/269.545 depositado em 18 de dezembro de 2015, cujas descrições são aqui incorporadas por referência.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002]Métodos e sistema para localizar e selecionar uma colônia de microrganismos e identificar microrganismos utilizando espectrometria de massas, em particular MALDI-TOF-MS (Dessorção e Ionização a Laser Assistida por Matriz - Tempo de Voo - Espectrometria de Massas) e os sistemas para realizar são conhecidos. Tais sistemas e métodos são descritos em WO2013/147610 de Botma e outros, cuja descrição é incorporada aqui como referência.

[003]A análise MALDI é uma ferramenta útil para resolver problemas estruturais em bioquímica, imunologia, genética e biologia. As amostras são ionizadas na fase gasosa e um analisador de tempo de voo (TOF) é usado para medir massas de íons. A análise de TOF começa quando os íons são formados e são acelerados a uma energia cinética constante à medida que entram em uma região de tolerância. Eles chegam a um detector após os tempos de voo que são proporcionais à raiz quadrada de suas massas. Um espectro de massas é criado porque os íons de diferentes missões chegam ao detector em tempos diferentes.

[004]A espectrometria de massas geralmente pode ser uma ferramenta poderosa nos campos de descoberta e desenvolvimento de fármacos, genotipagem e pesquisa de proteoma. MALDI, um tipo específico de espectrometria de massas, já foi utilizado para caracterização e identificação de bactérias e microrganismos. As tendências atuais em pesquisa são analisar um número maior e maior de amostras usando quantidades de amostras individuais que vão desde os níveis de micromoles até níveis de moles atômicos. Como um resultado, as amostras também estão se tornando menores e existe a necessidade de uma aquisição eficiente e confiável da quantidade correta de microrganismos e depositando com precisão uma amostra da quantidade adquirida em uma placa alvo usada no instrumento MALDI.

[005]Em uma operação típica de MALDI-TOF-MS, a amostra a ser analisada é marcada ou depositada em uma placa alvo MALDI que pode ser de metal ou outro material que permita a ionização da amostra. O método geralmente aceito para a preparação de uma placa alvo MALDI é marcar ou manchar diretamente uma amostra suspeita de conter microrganismos a partir de meios em placas na placa alvo. Após a adição da amostra, os reagentes da matriz são frequentemente adicionados para suportar a ionização da amostra. Em alguns casos, reagentes de extração também são adicionados. Em outros casos, uma etapa de extração fora de linha pode ser necessária antes de adicionar a amostra à placa alvo.

[006]Uma vez que a placa alvo é preparada, ela é posicionada em uma posição fixa no instrumento MALDI. A placa alvo tem uma pluralidade de pontos de deposição (por exemplo, de 24 a 384 pontos de deposição em uma placa alvo única) e estes pontos de deposição têm uma orientação fixa em relação às bordas da placa alvo. A placa alvo é posicionada em uma fase X-Y, de modo que uma amostra obtida de uma colônia de microrganismos pode ser depositada em um ponto de deposição selecionado. Um forte potencial de tensão é mantido entre a placa alvo e uma grade de metal. Esta tensão pode ser mantida ou pulsada, dependendo dos resultados desejados, e um vácuo é criado na câmara. Um laser é lançado na amostra/matriz e uma folha de íons é formada. A diferença de tensão é usada para acelerar os íons até um tubo de voo para que eles possam ser analisados. A análise relaciona diretamente o tempo de voo à massa do componente ionizado.

[007]Vários parâmetros podem afetar a qualidade dos resultados, incluindo planicidade do alvo, quantidade e tipo de matriz, concentração da amostra, condutividade do alvo de amostra, precisão da colocação no ponto de deposição, bem como outras variáveis.

[008]Como o processo requer selecionar a colônia e depositá-la diretamente na placa, a amostra selecionada não pode ser usada como fonte de amostra de outra análise. Consequentemente, se for desejado realizar outro teste na amostra, outra porção da amostra deve ser adquirida para realizar o teste. Como as múltiplas seleções de colônias são necessárias para múltiplos testes, há um tempo de processamento aumentado exigido e o potencial de resultados discrepantes devido a diferenças entre as duas amostras selecionadas. Portanto, um método e sistema automatizado, eficiente que obtém uma amostra de microrganismos a partir de uma colônia e submete essa amostra obtida a múltiplos testes, continuam a ser procurados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009]De modo a resolver ao menos um dos problemas mencionados acima, a presente invenção fornece um método e sistema automatizado para localizar e selecionar uma colônia de microrganismos em uma placa de cultura e identificar microrganismos na colônia selecionada utilizando MALDI e ao menos um outro teste. O método inclui as etapas automatizadas de: localizar e selecionar uma colônia de microrganismos em uma placa de cultura; obter uma amostra da colônia de microrganismos selecionada; preparar uma suspensão para a amostra obtida; dispensar uma porção da amostra obtida sobre uma placa alvo e colocar a placa alvo em um aparelho para realizar MALDI para identificação da amostra da colônia de microrganismos selecionada; e usar ou transferir outra porção da suspensão para outro teste. Em uma modalidade, o segundo teste é um teste de susceptibilidade a antibióticos (TSA). O TSA poderia estar usando métodos TSA automatizados (BD Phoenix ou Vitek) ou poderia ser com Kirby-Baur/difusão de disco, diluição de disco, caldo e diluição em ágar ou outros métodos.

[010]Em uma modalidade, a suspensão é preparada em uma cubeta. A suspensão na cubeta é inspecionada usando um nefelômetro para determinar se a turbidez da amostra é um valor dentro de um intervalo predeterminado de valores determinados como adequados para o teste MALDI. Caso contrário, a quantidade de amostra ou a quantidade de diluente na suspensão é ajustada para fornecer uma suspensão com um valor de turbidez alvo. Uma vez que uma alíquota de suspensão é removida da cubeta para MALDI, a suspensão é novamente inspecionada e a turbidez da suspensão determinada por nefelometria. Desta vez, a turbidez da suspensão é avaliada para determinar se a turbidez está dentro de um intervalo de valores de turbidez adequados para usar a amostra em um segundo teste (por exemplo, um teste TSA). Caso contrário, a quantidade de diluente na suspensão é ajustada para fornecer uma suspensão com uma turbidez adequada.

[011]Todas as etapas são feitas automaticamente, o que evita os problemas mencionados acima, porque a automação evita variações e erros indesejados, o que leva a resultados incorretos do instrumento MALDI, custos adicionais e perda de tempo. Ao automatizar cada uma das etapas, esses problemas podem ser superados ao menos em grande parte. No presente campo, foi dado como certo que ao menos algumas das etapas só poderiam ser executadas manualmente, no entanto, em contraste com isso, a presente invenção fornece a possibilidade pela primeira vez de automatizar todas as etapas necessárias para localizar e selecionar uma colônia de microrganismos e identificar microrganismos na colônia selecionada usando MALDI.

[012]Ao automatizar completamente a preparação de uma suspensão, a invenção fornece um método preciso e reproduzível de utilização de suspensões para identificação MALDI e TSA ou outros testes. O método compreende ainda a etapa automatizada de sobrepor uma alíquota de uma solução de matriz MALDI na suspensão de amostra dispensada na placa alvo. Em algumas modalidades, a suspensão de amostra dispensada depositada na placa alvo é deixada secar antes da alíquota da solução da matriz MALDI ser sobreposta. Uma outra modalidade inclui marcar um reagente de extração, tal como ácido fórmico antes do reagente de matriz para resultados melhores.

[013]Este método alternativo de utilização de uma suspensão é, além disso, extremamente útil no caso de outro ensaio ou análise ser executada na amostra da colônia de microrganismos. Tal análise adicional pode ser executada de uma forma particularmente reproduzível e eficiente em uma modalidade de um método de acordo com a invenção, onde o método compreende ainda as etapas automatizadas de: obter uma segunda alíquota da suspensão de amostra; depositar a segunda alíquota da suspensão de amostra em um caldo para teste TSA; e transferir o tubo de caldo TSA inoculado para um aparelho para realizar um teste de susceptibilidade ou outra análise adicional. Consequentemente, o método da invenção pode ser usado para obter ou selecionar automaticamente uma amostra que pode ser alimentada em instrumentos ID/TSA disponíveis, incluindo, sem limitação, BACTEC™, Phoenix, MGIT, VITEK e BacT/Alert.

[014]Uma modalidade totalmente integrada do método automatizado inclui as etapas descritas anteriormente combinadas em um único fluxo de processo. Especificamente, um estágio para uma cultura de placas carregando microrganismos é fornecido. A placa de cultura é posicionada no estágio. Uma ferramenta de seleção automatizada tendo um dispositivo de posicionamento automatizado com um suporte de ferramenta de seleção para segurar a ferramenta de seleção (por exemplo, uma pipeta) é fornecida. O dispositivo de posicionamento é disposto para posicionar a ferramenta de seleção em uma posição inicial acima da placa de cultura e para abaixar e levantar automaticamente uma ferramenta de seleção para e afastando-se da placa de cultura e para posicionar uma ferramenta de seleção em uma posição de transferência, respectivamente. A ferramenta de seleção é posicionada no suporte da ferramenta de seleção do dispositivo de posicionamento. A ferramenta de seleção é colocada na posição inicial acima da placa de cultura, e é automaticamente abaixada em direção à placa de cultura em contato com o microrganismo para selecionar uma amostra do microrganismo. A ferramenta de seleção é automaticamente levantada carregando a amostra do microrganismo para longe da placa de cultura para a posição de transferência. Um dispensador de meio de suspensão automático é fornecido para dispensar automaticamente um meio de suspensão em um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão. O dispensador automático fornece automaticamente uma quantidade inicial de meio de suspensão na suspensão. O dispositivo de posicionamento move automaticamente a ferramenta de seleção de cima da placa de cultura para uma posição acima de uma suspensão. O dispositivo de posicionamento abaixa e levanta a ferramenta de seleção para um meio de suspensão contido em um tubo de suspensão e para longe dele e, opcionalmente, posiciona a ferramenta de seleção em uma posição de espera acima do tubo de suspensão, respectivamente. O dispositivo de posicionamento oscila a ferramenta de seleção em um movimento vertical linear durante um período de tempo enquanto a ferramenta de seleção com a amostra do microrganismo é submersa no meio de suspensão. Após decorrido o período de tempo, a ferramenta de seleção é levantada do meio de suspensão contido no tubo de suspensão para a posição de espera. Um medidor de turbidez (também chamado aqui de um nefelômetro) é fornecido para realizar medições da turbidez de um meio de suspensão contido em um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão. Ao menos após ter decorrido o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção é oscilada, a turbidez do meio de suspensão contido no tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão é medida pelo medidor de turbidez e um valor de medição final indicativo da turbidez medida é fornecido.

[015]Um controlador é conectado de forma comunicativa ao dispositivo de posicionamento, ao dispositivo de transferência, ao dispensador de meio de suspensão automático e ao medidor de turbidez para controlar automaticamente o movimento do dispositivo de posicionamento, o movimento do dispositivo de transferência, a operação do dispensador de meio de suspensão automático e a operação do medidor de turbidez, respectivamente. O controlador controla e monitora a suspensão e opera para fornecer uma suspensão com turbidez dentro da especificação conforme descrito anteriormente.

[016]A invenção refere-se ainda a um aparelho para a preparação automática de uma suspensão de uma amostra de microrganismos para executar o método descrito acima para selecionar automaticamente uma colônia de microrganismos em uma placa de cultura e preparar uma suspensão de uma amostra de microrganismos e utilizar essa suspensão para testar ao menos a identificação de microrganismos e a suscetibilidade a antibióticos. O aparelho tem:

[017]um estágio para uma placa de cultura carregando o microrganismo;

[018]uma ferramenta de seleção e um dispositivo de posicionamento com um suporte de ferramenta de seleção para segurar uma ferramenta de seleção. O dispositivo de posicionamento é disposto para posicionar uma ferramenta de seleção em uma posição inicial acima da placa de cultura e para abaixar e levantar automaticamente a ferramenta de seleção para a placa de cultura e para longe dela e para posicionar uma ferramenta de seleção em uma posição de transferência, respectivamente;

[019]uma estação de tubo de suspensão para segurar um tubo de suspensão;

[020]um dispensador de meio de suspensão automático para dispensar automaticamente um meio de suspensão em um tubo de suspensão mantido na estação de tubo de suspensão;

[021]um dispositivo de posicionamento para transferir automaticamente uma ferramenta de seleção da posição de transferência do dispositivo de posicionamento para uma posição acima de um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão, e para abaixar e levantar uma ferramenta de seleção para um meio de suspensão contido em uma suspensão tubo e para longe dele, e para posicionar uma ferramenta de seleção em uma posição de espera acima de um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão, respectivamente, o dispositivo de transferência sendo ainda disposto para oscilar uma ferramenta de seleção em um movimento vertical linear por um período de tempo;

[022]um medidor de turbidez para realizar medições da turbidez de um meio de suspensão contido em um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão e para fornecer um valor de medição final indicativo da turbidez medida; e

[023]um controlador conectado de forma comunicativa ao dispositivo de posicionamento, o dispensador de meio de suspensão automático e o medidor de turbidez para controlar automaticamente o movimento do dispositivo de posicionamento, o movimento do dispositivo de transferência, a operação do dispensador de meio de suspensão automático, e a operação do medidor de turbidez, respectivamente.

[024]O controlador:

[025]a) determina se o valor final da medição de turbidez está acima de um primeiro valor limite (um valor máximo) previamente armazenado em uma memória do controlador, se sim, o controlador é disposto para executar a etapa b) (diluição); ou se o valor final de medição de turbidez é idêntico ou inferior ao primeiro valor limite e idêntico ou acima de um segundo valor limite (um valor mínimo) previamente armazenado na memória do controlador, o primeiro valor limite sendo maior do que o segundo valor limite, se sim, o controlador é disposto para executar a etapa c) (turbidez aceitável); ou se o valor de medição final está abaixo do segundo valor limite, se sim, o controlador é disposto para executar a etapa d) (concentração);

[026]b) controla o dispensador de meio de suspensão automático para fornecer uma quantidade adicional de meio de suspensão no tubo de suspensão;

[027]c) fornece um sinal de que o tubo de suspensão com a suspensão pode ser removido do suporte de tubo de suspensão para processamento posterior; ou

[028]d) posiciona a ferramenta de seleção adicional no suporte de ferramenta de seleção do dispositivo de posicionamento da maneira descrita para a primeira ferramenta de seleção.

[029]Em outra modalidade de um aparelho de acordo com a invenção, o controlador é disposto para controlar o medidor de turbidez de modo que a medição da turbidez do meio de suspensão contido no tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão pelo medidor de turbidez é iniciada antes de a ferramenta de seleção ser submersa no meio de suspensão contido no tubo de suspensão.

[030]Em uma modalidade vantajosa de um aparelho de acordo com a invenção na etapa d), a primeira ferramenta de seleção é fornecida como ferramenta de seleção adicional; e o controlador é disposto para controlar o dispositivo de transferência para posicionar a ferramenta de seleção adicional no suporte da ferramenta de seleção do dispositivo de posicionamento.

[031]De preferência, o controlador é disposto para determinar a quantidade adicional de meio de suspensão com base na quantidade inicial de meio de suspensão, o valor de medição final e o valor do primeiro e/ou segundo valor limite. Em particular, o controlador é disposto para controlar o dispensador de meio de suspensão automático da maneira anteriormente descrita.

[032]Um dispositivo totalmente automático de acordo com a invenção quando o aparelho compreende um dispositivo de posicionamento e remoção automática de placa de cultura para posicionar e remover automaticamente uma placa de cultura compreendendo o microrganismo do estágio, respectivamente, o controlador sendo configurado para estar conectado de forma comunicativa ao dispositivo de posicionamento e remoção automática de placas de cultura para controlar a operação do dispositivo de posicionamento e remoção automática de placas de cultura, e para posicionar automaticamente uma placa de cultura compreendendo o microrganismo no estágio, e quando o aparelho compreende um dispositivo de posicionamento e remoção automática de recipiente de suspensão para posicionamento e remoção automática de um recipiente de suspensão da estação de recipiente de suspensão, respectivamente, o controlador sendo disposto para estar conectado de forma comunicativa ao dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão para controlar a operação do dispositivo de posicionamento e remoção automática de recipiente de suspensão, e para o posicionar automaticamente um recipiente de suspensão na estação de recipiente de suspensão. Neste caso, é então preferencial que o controlador seja disposto para permitir que uma placa de cultura seja removida automaticamente do estágio pelo dispositivo de posicionamento e remoção automática da placa de cultura somente após o sinal de que o recipiente de suspensão com a suspensão pode ser removido da estação de recipiente de tubo de suspensão para processamento posterior. Além disso, o controlador é, de preferência, disposto para remover automaticamente um recipiente de suspensão da estação de recipiente de suspensão pelo dispositivo de posicionamento e remoção automática do recipiente de suspensão apenas após o sinal de que o recipiente de suspensão com a suspensão preparada nele pode ser removido da estação de recipiente de suspensão.

[033]A invenção ainda se refere a um método para depositar automaticamente uma gota de uma suspensão contendo uma amostra de uma colônia de microrganismos em um ponto de depósito de uma placa alvo para MALDI. Em certas modalidades, o sistema e o método são configurados para usar a suspensão como fonte de amostra para outro teste (por exemplo, TSA).

[034]O aparelho tem uma ferramenta de pipetagem e um dispositivo de posicionamento com um suporte de ferramenta de pipetagem para segurar a ferramenta de pipetagem. O dispositivo de posicionamento é disposto para posicionar a ferramenta de pipetagem em uma posição inicial acima de um tubo de suspensão mantendo a suspensão contendo uma amostra de uma colônia de microrganismos. A ferramenta de pipetagem automaticamente abaixa e levanta a ferramenta de pipetagem da suspensão e posiciona a ferramenta de pipetagem em uma posição de transferência, respectivamente.

[035]A ferramenta de pipetagem seleciona uma quantidade de suspensão, levanta a ferramenta de pipetagem com a quantidade de suspensão para a posição de transferência. A ferramenta de pipetagem tem uma câmara pressurizável fechada por uma válvula controlada para conter a quantidade de meio de suspensão.

[036]Um suporte de placa de alvo que é fornecido segura a placa alvo, a placa de alvo tendo ao menos um ponto de depósito.

[037]O aparelho posiciona a placa alvo no suporte de placa alvo.

[038]O aparelho inclui um dispositivo de transferência para transferir automaticamente a ferramenta de pipetagem da posição de transferência do dispositivo de posicionamento para uma posição acima de um dos pontos de depósito da placa alvo, e para abaixar a ferramenta de seleção (por exemplo, uma ponta de pipeta) para uma distância predefinida acima da placa alvo, pressurizando a câmara (por exemplo, uma pressão em uma faixa de aproximadamente 0,5 bar a 1,1 bar, embora tal seja a título de ilustração e não limitação), e a abrir a válvula por um tempo que uma gota de suspensão com um volume de aproximadamente 0,5 μl a 3,0 μl seja depositado sobre um dos pontos de depósito. De preferência, a forma da ferramenta de pipetagem é tal que depositar a gota de suspensão na placa alvo ocorre de forma livre de respingos.

[039]Os tubos de suspensão são então movidos para uma segunda localização. Na segunda localização, a turbidez da suspensão é ajustada para um segundo teste (por exemplo, TSA). A segunda localização tem um nefelômetro para determinar se a turbidez da suspensão é adequada para o segundo teste. A ferramenta de pipetagem é então usada para obter suspensão adicional e usar essa suspensão para inocular um recipiente para outro teste (por exemplo, TSA).

[040]Em uma modalidade, é descrito um sistema automatizado para preparar uma única amostra, uma suspensão a partir da qual alíquotas são removidas para identificação (ID) de microrganismos na amostra e um segundo teste. Em outras modalidades, o sistema automatizado prepara uma única amostra de uma suspensão a partir da qual são alíquotas removidas para identificação (ID) de microrganismos na amostra e susceptibilidade a antibióticos (TSA) de microrganismos. O sistema inclui ao menos uma primeira seção para executar um ensaio ID. A primeira seção tem um mecanismo que recebe uma cultura em placa por meio de transporte automático ou manualmente. O sistema inclui ou está em comunicação com um aparelho de captação de imagem que inspeciona opticamente a placa de cultura e, a partir dessa imagem, colônias de interesse são discernidas. Em modalidades alternativas, as imagens são obtidas e as colônias selecionadas antes da cultura em placa ser recebida pelo sistema. O sistema inclui um mecanismo que identifica a localização de uma colônia de interesse na placa e para designar a colônia de interesse a ser selecionada para teste. A primeira seção inclui uma ferramenta de seleção robótica automatizada. O sistema também inclui um controlador que se comunica com a ferramenta de seleção robótica, direcionando a ferramenta de seleção robótica para adquirir uma pipeta e, em seguida, carregar a pipeta para uma localização acima da colônia de interesse. O topo da placa foi removido para facilitar a seleção da colônia. A ferramenta de seleção robótica abaixa a pipeta de modo que a ponta esteja em contato com a colônia de interesse.

[041]Depois que a colônia foi selecionada, o controlador instrui a ferramenta de seleção robótica para transportar a amostra selecionada para uma primeira estação de preparação de suspensão de amostra. Opcionalmente, o sistema captura uma nova imagem da placa depois que a colônia foi selecionada para verificar se a seleção é da localização correta. A primeira estação de suspensão de amostra tem um dispensador de suspensão que dispensa o líquido de suspensão de amostra em um tubo de suspensão ou cubeta ou outro receptáculo apropriado. A primeira estação de suspensão de amostra tem um nefelômetro ou outro aparelho adequado para medir a turbidez do líquido no tubo de suspensão ou na cubeta. A ferramenta de seleção robótica libera a amostra transportada a partir da placa de cultura no líquido de suspensão. Em algumas modalidades, a ferramenta de seleção robótica oscila a ferramenta de seleção para facilitar a liberação da amostra na suspensão. O nefelômetro mede a turbidez da suspensão, onde o sistema automatizado, em resposta a uma medição de turbidez que está fora de um valor predeterminado de turbidez, ajusta a suspensão para torná-la aceitavelmente pesada (isto é, turva) para um ensaio ID.

[042]A primeira seção inclui ainda uma primeira pipeta robótica. O primeiro pipetador robótico obtém uma primeira alíquota da suspensão na primeira estação e inocula um recipiente para uso no ensaio ID. O receptáculo (por exemplo, uma placa MALDI) é então removido do sistema e transportado para um aparelho para executar MALDI. O receptáculo pode ser transportado mecanicamente ou manualmente. O tubo de suspensão ou cubeta é então transportado para uma localização na primeira seção onde a porção restante da suspensão é preparada para ser usada em um segundo ensaio (por exemplo, um ensaio TSA). O transporte é por meios automatizados usando um transportador.

[043]A primeira seção tem um segundo nefelômetro na segunda estação de suspensão da amostra para medir a turbidez da suspensão. O primeiro pipetador robótico é ainda configurado para ajustar a concentração da amostra no tubo de suspensão ou cubeta em uma concentração predeterminada para o segundo ensaio e para obter uma segunda alíquota da suspensão de amostra tendo uma concentração ajustada e inocular um tubo de amostra para o ensaio TSA com a segunda alíquota de suspensão. Esses tubos de amostra são comumente conhecidos como tubos de caldo TSA.

[044]O sistema tem opcionalmente uma segunda seção para preparar um painel para o ensaio TSA. O sistema automatizado tem um mecanismo automatizado para transportar o tubo de amostra inoculado da primeira seção para a segunda seção. Em uma modalidade, o tubo de amostra inoculado é abaixado através de uma plataforma para a segunda estação de suspensão de amostra e transportado sob a plataforma, emergindo de baixo da plataforma na segunda seção. A segunda seção tem um segundo pipetador robótico que obtém uma alíquota a partir do tubo de amostra inoculado e inocula o painel TSA com a alíquota obtida. A segunda seção também tem um meio para armazenar, dispensar, manipular e pressionar as tampas 99 (ver Figura 26) em orifícios no painel inoculado. A segunda seção também tem um robô que carrega o painel inoculado em um aparelho em que o TSA é executado, o aparelho TSA configurado para ter ao menos duas portas, a primeira porta que recebe o painel a partir do robô de carregamento de painel. A segunda porta é para o carregamento manual de painéis inoculados por um usuário. O aparelho TSA não precisa ser localizado na segunda seção do sistema e pode estar adjacente a ela. A segunda seção também tem um controlador que está comunicativamente conectado ao instrumento TSA para solicitar, agendar o acesso e abrir a primeira porta do instrumento TSA.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[045]A invenção será explicada adicionalmente com referência às seguintes figuras.

[046]A Figura 1 é uma vista frontal de um sistema de acordo com uma modalidade da presente descrição incluindo um alojamento de sistema.

[047]A Figura 2 é uma vista esquemática de um esboço de componente dentro do alojamento de sistema da Figura 1 de acordo com uma modalidade da descrição.

[048]A Figura 3 é um diagrama de blocos de uma arquitetura do sistema da Figura 1 de acordo com uma modalidade da presente descrição incluindo componentes exemplificativos adequados para implementar as metodologias aqui descritas.

[049]A Figura 4A é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um nefelômetro de única cubeta de baixo volume.

[050]A Figura 4B é uma vista de cima do nefelômetro de única cubeta de baixo volume da Figura 4A tomada ao longo de um plano horizontal que se estende através dele.

[051]Figura 5A é uma vista em perspectiva de uma única cubeta de acordo com uma modalidade da presente descrição para utilização com o nefelômetro de única cubeta de baixo volume da Figura 4A.

[052]A Figura 5B é uma vista em perspectiva de uma única cubeta de acordo com outra modalidade da presente descrição para utilização com o nefelômetro de única cubeta da Figura 4A.

[053]A Figura 6 é um fluxograma de processo que ilustra uma modalidade do processo para a preparação de uma amostra utilizando o nefelômetro da Figura 4A.

[054]A Figura 7A é uma vista em perspectiva de um nefelômetro de cubeta contínua de acordo com uma modalidade da presente descrição.

[055]A Figura 7B é uma vista de cima do nefelômetro de cubeta contínua da Figura 7A tomada ao longo de um plano horizontal que se estende através dela.

[056]A Figura 8 é uma vista em perspectiva de uma matriz/faixa de múltiplas cubetas de baixo volume linear de acordo com uma modalidade da presente descrição para utilização com o nefelômetro de cubeta contínua da Figura 7A.

[057]A Figura 9 é uma vista parcialmente transparente e em perspectiva de cubetas empilhadas.

[058]A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um nefelômetro de acordo com outra modalidade da presente descrição.

[059]A Figura 11 é uma vista em corte do nefelômetro da Figura 10 ilustrando uma via de detector de luz transmitida do mesmo.

[060]A Figura 12 é uma outra vista em corte do nefelômetro da Figura 10 ilustrando a via de detector de luz transmitida da Figura 10, enquanto também ilustra uma fonte óptica e um detector de luz transmitida.

[061]A Figura 13 é outra vista em corte do nefelômetro da Figura 10 ilustrando uma via de detector de luz dispersa do mesmo.

[062]A Figura 14 é uma árvore de decisão de preparação de amostra em que a preparação da amostra é baseada na turbidez da amostra medida.

[063]A Figura 15 ilustra uma pipeta removendo uma amostra mucoide de uma placa alvo em que um fio começa a se formar.

[064]A Figura 16 ilustra a placa alvo da Figura 15, em que a pipeta é extraída mais para longe de uma superfície de ágar da placa estendendo mais o fio.

[065]A Figura 17A é um gráfico de tempo que ilustra uma mudança na capacitância ao longo do tempo quando uma pipeta seleciona uma amostra, mas nenhum fio é formado.

[066]A Figura 17B é um gráfico de tempo que ilustra uma mudança de capacitância ao longo do tempo quando uma pipeta seleciona uma amostra e um fio é formado.

[067]A Figura 18 é um fluxograma que ilustra um processo automatizado de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[068]A Figura 19 é um fluxograma que compara a linha de tempo do processo automatizado da Figura 18 com a linha de tempo de um processo manualmente executado comparável.

[069]A Figura 20 é uma vista lateral esquemática do sistema da Figura 1 em conjunto com um instrumento de transferência de cartucho e uma pluralidade de instrumentos de teste.

[070]A Figura 21 é um diagrama de um sistema exemplificativo para preparar, transferir e testar automaticamente uma amostra incluindo o sistema, instrumento de transferência de cartucho, e instrumentos de teste da Figura 20 e também incluindo um cartucho de teste de microbiologia exemplificativo e o controlador 30 da Figura 3.

[071]A Figura 22 é uma vista em perspectiva traseira de uma pinça de cartucho do instrumento de transferência de cartucho de acordo com uma modalidade da descrição à medida que se aproxima de um cartucho em uma estrutura de retenção de cartucho.

[072]Figura 23 é uma vista em perspectiva lateral da pinça de cartucho da Figura 21 que enfatiza um acoplamento articulado entre uma placa de preensão e um braço do instrumento de transferência de cartucho automatizado.

[073]A Figura 24 é uma vista em perspectiva frontal da pinça de cartucho da Figura 21.

[074]A Figura 25 ilustra o cartucho de teste microbiológico exemplificativo da Figura 21.

[075]A Figura 26 ilustra uma bandeja para armazenamento temporário de cartuchos.

[076]A Figura 27A é uma vista em perspectiva frontal de um dos instrumentos de teste da Figura 20 incluindo uma porta manual.

[077]As Figuras 27B-27D são várias vistas traseiras do instrumento de teste da Figura 27A incluindo uma porta automática desse instrumento.

[078]A Figura 28A é um diagrama de componentes de instrumentos de teste exemplificativos que podem ser controlados automaticamente pelo controlador da Figura 3.

[079]A Figura 28B é um diagrama de componentes de instrumentos de transferência exemplificativos que podem ser controlados automaticamente pelo controlador da Figura 3.

[080]A Figura 28C é um diagrama que ilustra adicionalmente a arquitetura exemplificativa do controlador da Figura 3.

[081]A Figura 29 é uma vista esquemática de uma estação de seleção de acordo com outra modalidade da presente descrição.

[082]A Figura 30 é uma vista esquemática de um esboço de componente dentro do alojamento de sistema da Figura 1 de acordo com outra modalidade da presente descrição.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[083]Tal como aqui utilizado, uma “cubeta” e/ou “micro-cubeta” e/ou “cubeta de baixo volume” e/ou “LVC” e/ou “recipiente de amostra” ou “recipiente” é o recipiente adequado para receber uma suspensão líquida. O recipiente é de preferência feito de plástico ou vidro opticamente transparente que é projetado para manter uma amostra de teste em um espaço específico e orientação para teste ou processamento.

[084]Como usado aqui, “algoritmos” são uma ou mais instruções matemáticas que são usadas para manipular valores de dados para tomar uma decisão com base em um valor matemático e depois produzir um valor de dados corrigido ou mais preciso representativo da saída desejada.

[085]Como aqui utilizado, um “amplificador” é um circuito eletrônico que é usado para obter um sinal eletrônico original menor e aumentar sua amplitude para produzir um novo sinal proporcionalmente maior que é representativo do sinal original. Os amplificadores adequados são bem conhecidos dos versados na técnica e não são descritos em detalhes aqui.

[086]Tal como aqui utilizado, um “conversor analógico - digital” ou “conversor A/D” é um dispositivo eletrônico que é capaz de obter um sinal elétrico variável e transformá-lo em um número que é representativo da amplitude do sinal original.

[087]Tal como aqui utilizado, “diluição” significa uma solução ou suspensão produzida por adição de um diluente líquido a uma solução ou suspensão concentrada, resultando em uma nova suspensão ou solução com uma concentração uniforme mais baixa de amostra na solução ou suspensão do que o original.

[088]Como usado aqui, “laser” ou “diodo laser” é um dispositivo eletrônico que produz um feixe de luz concentrado e focado quando uma corrente elétrica é aplicada.

[089]Tal como aqui utilizado, “filtro de atenuação de luz” é um dispositivo que é colocado em um caminho de luz para absorver e reduzir a quantidade de luz à medida que ela passa através do filtro, resultando na luz que foi passada através do filtro para ter proporcionalmente menor intensidade do que a fonte de luz original.

[090]Tal como aqui utilizado, “diodo emissor de luz” ou “LED” é um dispositivo eletrônico que emite luz de um tipo e orientação específica quando uma corrente elétrica é aplicada.

[091]Tal como aqui utilizado, “McFarland” é uma unidade de medição da quantidade de partículas sólidas dispersas em uma suspensão fluida ou líquida.

[092]Tal como aqui utilizado, “nefelômetro” é um instrumento que é capaz de medir a quantidade de partículas sólidas em uma suspensão. Tal como aqui utilizado, “nefelometria” refere-se a um método pelo qual a quantidade de sólidos suspensos em uma suspensão pode ser medida.

[093]Tal como aqui utilizado, “foto-diodo” e/ou “detector” é um dispositivo eletrônico usado para medir a intensidade da luz em um determinado ambiente.

[094]Tal como aqui utilizado, “saturado” e/ou “saturação” é o ponto em que o detector atingiu a quantidade máxima de sinal de saída que é capaz de produzir. Por exemplo, adicionar mais luz ao foto-detector após a saturação não produz qualquer alteração adicional no sinal de saída do detector que atingiu sua capacidade operacional máxima.

[095]Tal como aqui utilizado, “suspensão” é uma solução na qual os sólidos são distribuídos uniformemente no líquido.

[096]Tal como aqui utilizado, “turbidez” é a medida da quantidade de sólidos suspeitos em uma solução (isto é, a nebulosidade de uma amostra líquida).

[097]São aqui descritos métodos e sistemas para preparar uma suspensão única a partir de uma colônia de microrganismos que é a fonte de amostra para determinar tanto a ID como a susceptibilidade a antibióticos da colônia de microrganismos selecionada. Uma vez que a amostra usada para caracterizar e identificar os microrganismos é normalmente obtida a partir de uma placa de cultura com uma pluralidade de colônias cultivadas em cultura, é importante que uma amostra seja obtida a partir de uma colônia de interesse. Se amostras são retiradas de colônias não interessantes, o uso eficiente do tempo e o instrumento MALDI são comprometidos. A presente invenção considera um processo automatizado para identificar e selecionar uma colônia de interesse dentre uma pluralidade de colônias presentes na placa. O processo de discriminar as colônias pode ser ao menos parcialmente automatizado fornecendo uma placa de cultura que compreende um fio de colônias de microrganismos, obtendo uma imagem inicial da placa de cultura, incluindo todas as colônias de microrganismos, exibindo a imagem inicial da placa de cultura, incluindo todas as colônias de microrganismos em uma tela, e selecionando ao menos uma colônia de microrganismos a partir da imagem inicial.

[098]Desta forma, um pesquisador ou analista pode selecionar colônias de interesse com base na educação e no conhecimento. Em uma modalidade particular, a placa de cultura é fornecida com uma identificação individual que identifica a placa de cultura, tal como um código de barras, e o método compreende ainda a etapa de armazenar a imagem inicial da placa de cultura, incluindo todas as colônias, armazenar informação sobre ao menos uma colônia de microrganismos selecionada, armazenar a identificação da placa de cultura em uma memória de um computador de controle central. Em uma modalidade adicional, o pesquisador ou analista pode inserir manualmente as instruções de processamento em relação ao processamento ao qual uma colônia de microrganismos selecionada da placa de cultura deve ser submetida, as instruções de processamento sendo armazenadas na memória do computador de controle central para uso posterior.

[099]Em uma modalidade, as imagens das colônias na placa captadas de acordo com os métodos descritos no Pedido de Patente Provisória No. 62/151 681 depositado em 23 de abril de 2015 intitulado “Colony Contrast Gathering” e também depositado como PCT/US2016/028913 e também PCT/EP2015/052017 intitulado “A System and Method for Imagem Acquisition Using Supervised High Quality Imaging” e quais pedidos são incorporados aqui por referência. O contraste das diferentes colônias contra o meio de cultura fornece a capacidade de discriminar as colônias para facilitar a seleção automatizada das colônias. Conforme observado em outro lugar, a imagem das culturas em placa pode ser obtida em um aparelho separado antes de ser recebida pelo sistema aqui descrito ou o sistema aqui descrito pode ser integrado com um módulo no qual essas imagens são obtidas.

[100]Após a imagem inicial da placa de cultura ser obtida, a placa de cultura é incubada durante um período de tempo para permitir que os microrganismos na placa, se presentes, cresçam. Em uma outra modalidade da invenção, o método compreende as etapas automatizadas de posicionar a placa de cultura em um estágio para uma placa de cultura, obter uma imagem da placa de cultura posicionada no estágio, obter a identificação da placa de cultura, comparar a imagem obtida pelo dispositivo de captação de imagem do dispositivo de ferramenta de seleção com a imagem inicial armazenada da placa de cultura para obter informação sobre a localização da colônia de microrganismos selecionada e, opcionalmente, para obter as instruções de processamento relativas aos processos a serem executados na colônia de microrganismos selecionada. Ao comparar a imagem da placa de cultura quando é colocada no dispositivo da ferramenta de seleção com a imagem inicial, a localização das colônias selecionadas pode ser obtida automaticamente, por exemplo, por comparação computadorizada de imagens.

[101]Em outra modalidade, as marcas fiduciais na superfície de ágar ou na placa de cultura podem ser usadas para relocalizar as colônias. Essas marcas fiduciais podem ser incorporadas na placa durante a fabricação, ou aplicadas pelo usuário ou pelo crescimento orgânico ou incorporadas na placa ou na superfície de ágar por qualquer meio adequado. Utilizando um aparelho de visão mecânica, outro ponto de referência, como o centro da placa, é detectado, a partir do qual as coordenadas da placa podem ser determinadas. Um código de barras é um exemplo de um fiducial. A localização das colônias na placa pode ser determinada em referência à sua distância relativa a partir do centro e o deslocamento angular para o deslocamento zero do código de barras. Uma vez que a localização relativa da colônia é determinada, a placa pode ser movida para outro sistema onde as duas etapas seguintes são executadas. A placa é centralizada, por exemplo, por meios mecânicos. O deslocamento zero do código de barras é detectado, por exemplo, rotacionando a placa enquanto tem um sensor fixo para detectar a presença da etiqueta de código de barras e digitalizar o código de barras com um digitalizador de código de barras. Neste ponto, o centro da placa é conhecido e o deslocamento zero do código de barras é conhecido e, portanto, a localização das colônias referenciadas anteriormente pode ser facilmente calculada à medida que elas são armazenadas como a distância para o centro da placa e o deslocamento angular para a etiqueta de código de barras. O método como é descrito aqui não precisa de uma câmera ou sistema de visão de computador no segundo sistema (sistema de seleção de colônia neste exemplo), ou qualquer outro sistema onde a informação da posição da colônia seja necessária. O deslocamento zero usado neste exemplo é para a etiqueta de código de barras, mas poderia ser qualquer característica fiducial única da placa ou aplicada à placa conforme mencionado acima.

[102]Um método automatizado e um aparelho para selecionar microrganismos a partir da superfície de um meio de cultura são descritos na Publicação de Patente US No. 2014/0242570 (US No. 14/347.,841) intitulado Method For Seleção Up Cell Material And Assembly For Performing Said Method”, de Botma e outros, que é geralmente de propriedade e aqui incorporado por referência.

[103]Conforme descrito em Botma e outros, em uma modalidade vantajosa, o método inclui ainda as etapas de remover a ferramenta de seleção a uma distância predeterminada da posição de contacto em direção a uma posição de verificação e manter a dita ferramenta de seleção na dita posição de verificação e de medir a capacidade elétrica do sistema composto pela ferramenta de seleção e suporte na posição de verificação. Em alguns casos, o material de amostra a selecionar é muito pegajoso ou viscoso. Quando a ferramenta de seleção, depois de fazer contato com esse material de amostra, é removida da amostra, uma rosca fina pode permanecer em contato entre a ferramenta de seleção e o material de amostra que permanece na placa de cultura. Este fio fino pode quebrar e possivelmente contaminar o dispositivo da ferramenta de seleção. Ao medir a capacidade elétrica da ferramenta de seleção e selecionar o suporte de ferramenta na posição de verificação, que, por exemplo, pode estar a poucos milímetros acima da placa de cultura, é possível detectar a presença de tal fio para que sejam tomadas as medidas apropriadas. Nessas modalidades em que um suporte de ferramenta de seleção é fornecido para manter de forma removível uma ferramenta de seleção, o suporte de ferramenta de seleção está adaptado para agarrar e liberar uma ferramenta de seleção, uma resposta automatizada para a detecção de uma rosca restante pode ser implementada. Por exemplo, a ferramenta de seleção pode ser liberada do suporte da ferramenta de seleção se a capacitância elétrica medida na posição de verificação diferir da capacitância elétrica inicial na posição inicial, de modo que a ferramenta de seleção caia na placa de cultura, após o que a placa de cultura pode ser descartada. Essas etapas podem ser facilmente executadas de forma automática para que não seja necessária uma intervenção humana que consome muito tempo para descartar a ferramenta de seleção e a placa de cultura.

[104]Em uma modalidade, uma ponta de pipeta é utilizada para selecionar a colônia a partir da superfície do meio de cultura (por exemplo, ágar) em que a colônia está disposta. A pipeta pode extrair a colônia na ponta usando sucção em uma modalidade. Em outras modalidades, a sucção não é utilizada para extrair a colônia na ponta da pipeta e somente as forças de contato entre a colônia e a ponta da pipeta forçam a colônia para a ponta da pipeta.

[105]Ainda em uma modalidade adicional de um método de acordo com a invenção, o método compreende a etapa de preparar automaticamente uma suspensão de uma amostra de microrganismos. Em tal método, as seguintes etapas são executadas.

[106]Uma primeira ferramenta de seleção é fornecida juntamente com um dispositivo de posicionamento com um suporte de ferramenta de seleção para manter uma ferramenta de seleção (por exemplo, a ferramenta de seleção de ponta de pipeta descrita anteriormente). O dispositivo de posicionamento é disposto para posicionar uma ferramenta de seleção em uma posição inicial acima da localização obtida da colônia de microrganismos selecionada na placa de cultura. O dispositivo de posicionamento abaixa e levanta automaticamente uma ferramenta de seleção a partir da placa de cultura e posiciona a ferramenta de seleção em uma posição de transferência, respectivamente.

[107]A primeira ferramenta de seleção é posicionada no suporte de ferramenta de seleção do dispositivo de posicionamento. A ferramenta de seleção é então posicionada na posição inicial acima da localização obtida da colônia de microrganismos selecionada na placa de cultura. A ferramenta de seleção é então automaticamente abaixada para entrar em contato com a colônia de microrganismos para retirar uma amostra do microrganismo. A ferramenta de seleção é então levantada automaticamente juntamente com a amostra coletada do microrganismo para longe da placa de cultura para a posição de transferência.

[108]Um suporte de tubo de suspensão que contém ao menos um tubo de suspensão é fornecido. O tubo de suspensão é posicionado no suporte de tubo de suspensão. Embora dito como um tubo de suspensão aqui, o recipiente para a suspensão pode ser um tubo, frasco, cubeta ou outro recipiente para manter a solução em suspensão.

[109]Um dispensador de meio de suspensão automático é fornecido para dispensar automaticamente um meio de suspensão em um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão. O dispensador automático fornece automaticamente uma quantidade inicial de meio de suspensão no tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão. Um dispositivo de transferência, que pode ser separado do dispositivo de posicionamento ou parte do dispositivo de posicionamento, também é fornecido para transferir automaticamente uma ferramenta de seleção (tendo já coletado uma amostra) para uma posição acima de um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão. O dispositivo de transferência abaixa e levanta a ferramenta de seleção (e a amostra transportada pela ferramenta de seleção) de um meio de suspensão contido em um tubo de suspensão. O dispositivo de transferência também posiciona a ferramenta de seleção em uma posição de espera acima do tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão, respectivamente.

[110]O dispositivo de transferência oscila a primeira ferramenta de seleção em um movimento vertical linear durante um período de tempo enquanto a primeira ferramenta de seleção com a amostra do microrganismo é submersa no meio de suspensão de modo a libertar a amostra no meio de suspensão e misturar a suspensão. Após decorrido o período de tempo, a primeira ferramenta de seleção é retirada do meio de suspensão contido no tubo de suspensão para a posição de espera. Alternativamente, em vez de oscilação para liberar a amostra de microrganismos, a aspiração repetida com uma ferramenta de seleção de ponta de pipeta enquanto submersa parcialmente no meio de suspensão pode ser utilizada para efetuar a liberação do microrganismo e a mistura da suspensão.

[111]No método automatizado, um medidor de turbidez que é fornecido mede a turbidez de um meio de suspensão contido em um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão. Em uma modalidade, esse medidor de turbidez é como descrito no Pedido de Patente Provisória US. No. 62/056.911 depositado em 29 de setembro de 2014 e PCT/IB 2015/00272 (publicado como WO2016/051267) que são geralmente atribuídos aqui, e que são incorporados por referência em sua totalidade.

[112]Após o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção é oscilada, a turbidez do meio de suspensão contido no tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão é medida pelo medidor de turbidez e um valor de medição final indicativo da turbidez medida é fornecido.

[113]Em modalidades adicionais, um controlador que está comunicativamente conectado ao dispositivo de posicionamento, ao dispositivo de transferência, ao dispensador de meio de suspensão automático e ao medidor de turbidez é fornecido. Esse controlador controla automaticamente o movimento do dispositivo de posicionamento, o movimento do dispositivo de transferência, a operação do dispensador de meio de suspensão automático e a operação do medidor de turbidez, respectivamente.

[114]Referindo-se à Figura 6, em uma modalidade, o controlador determina se o valor final da medição da turbidez está acima de um primeiro valor limite (um valor máximo) previamente armazenado em uma memória do controlador. Se sim, a etapa b) (diluição descrita abaixo) é executada. Se a medição final de turbidez for idêntica ou inferior ao primeiro valor limite e/ou acima de um segundo valor limite previamente armazenado na memória do controlador, em que o primeiro valor limite é igual ou maior do que o segundo valor limite, então a etapa c) (turbidez aceitável descrita abaixo) é executada. Se o valor de medição final estiver abaixo do segundo valor limite, então a etapa d) (aumento da turbidez descrito abaixo) é executada.

[115]Na etapa b), o dispensador de meio de suspensão automático é controlado automaticamente para fornecer uma quantidade adicional de meio de suspensão no tubo de suspensão. Na etapa c), um sinal é fornecido de que o tubo de suspensão com a suspensão é removido do suporte de tubo de suspensão para processamento posterior.

[116]De acordo com a etapa d), uma ferramenta de seleção adicional é obtida e é posicionada no suporte de ferramenta de seleção do dispositivo de posicionamento como descrito acima. O dispositivo de posicionamento posiciona a ferramenta de seleção adicional na posição inicial acima da placa de cultura, abaixa automaticamente a ferramenta de seleção até a placa de cultura em contato com o microrganismo para selecionar uma amostra adicional do microrganismo, levanta automaticamente a ferramenta de seleção adicional com a amostra do microrganismo a partir da placa de cultura para a posição de transferência, tudo conforme descrito para a primeira seleção. Embora a ferramenta de seleção aqui descrita seja uma pipeta, outras ferramentas de seleção adequadas são descritas no Pedido Provisório US. No. 62/144.574 depositado em 8 de abril de 2015 intitulado “Device And Apparatus For Collecting Microbial Growth From A Semi-Solid Surface”, e PCT/US2016/026625 depositado em 8 de abril de 2016, que são incorporados aqui como referência.

[117]O dispositivo de transferência transfere automaticamente a ferramenta de seleção adicional com a amostra adicional do microrganismo a partir da posição de transferência do dispositivo de posicionamento para uma posição acima do tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão, e abaixa a ferramenta de seleção adicional com a amostra adicional do microrganismo no meio de suspensão contido no tubo de suspensão e oscila a ferramenta de seleção adicional em um movimento vertical linear durante um período de tempo enquanto a ferramenta de seleção adicional com a amostra adicional do microrganismo é submersa no meio de suspensão. Após decorrido o período de tempo, a ferramenta de seleção é levantada a partir do meio de suspensão contido no tubo de suspensão para a posição de espera. Após o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção adicional é oscilada, a turbidez do meio de suspensão contido no tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão é medida pelo medidor de turbidez e um valor de medição final adicional indicativo da turbidez medida é fornecido.

[118]Depois da amostra ter sido adquirida, em outra modalidade, o sistema de pipetagem pode realizar uma série de tiragens rápidas e distribuições da ponta de pipeta na suspensão líquida. Por exemplo, o sistema de pipetagem pode repetir a série de retiradas até aproximadamente 24 vezes em um período de 20 segundos e dispensar aproximadamente 250 μL de uma amostra de 300 μL. A ação repetitiva cria altas forças de cisalhamento na ponta da pipeta. As altas forças de cisalhamento permitem a dispersão de aglomerados ou fios mucoides da amostra contendo microrganismos para criar uma suspensão mais uniforme.

[119]Deste modo, é possível preparar uma suspensão de uma amostra de um microrganismo de uma maneira automática avançada enquanto, por meio do controlador e do medidor de turbidez, é possível fornecer um tubo de suspensão contendo um meio de suspensão que contém uma quantidade de microrganismo que é sempre suficiente (e reproduzível) para realizar uma análise correta do microrganismo.

[120]Em uma modalidade adicional de um método para a preparação automática de uma suspensão de uma amostra de microrganismos de acordo com a invenção, o controlador é disposto de tal modo que a etapa de medir a turbidez do meio de suspensão contido no tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão pelo medidor de turbidez é adicionalmente executada durante o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção é oscilada, onde o medidor de turbidez é disposto para fornecer um valor de medição em linha indicativo da turbidez medida durante o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção é oscilada para o controlador. Desta forma, uma determinação automática extremamente rápida da quantidade de microrganismo na suspensão pode ser obtida. Em particular, se durante a oscilação, o valor de medição de turbidez em linha for igual ou inferior ao primeiro valor limite e igual ou maior do que o segundo valor limite, o controlador controla o movimento do dispositivo de transferência de modo que a ferramenta de seleção seja levantada para a posição de espera, e o controlador fornece ainda um sinal de que o tubo de suspensão com a suspensão pode ser removido do suporte de tubo de suspensão para posterior processamento. Desta forma, a oscilação da ferramenta de seleção é interrompida quando o meio de suspensão contém uma quantidade suficiente de microrganismos, de modo que o método pode ser executado de uma maneira extremamente eficiente no tempo.

[121]A disposição mútua da ferramenta de seleção e dos sensores do medidor de turbidez é tal que, durante a oscilação da ferramenta de seleção, a ferramenta de seleção não obstrui o caminho do medidor de turbidez.

[122]Em uma outra modalidade de um método para a preparação automática de uma suspensão de uma amostra de microrganismos de acordo com uma modalidade aqui descrita, o controlador é disposto de modo a controlar o medidor de turbidez de modo que a etapa de medir a turbidez do meio de suspensão contido no tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão pelo medidor de turbidez é iniciada antes que a ferramenta de seleção seja submersa no meio de suspensão contido no tubo de suspensão. Desta forma, é, por exemplo, possível verificar se o meio de suspensão inicial utilizado não está contaminado. Além disso, isso fornece uma indicação do valor inicial para a turbidez que é útil na determinação do valor de medição final.

[123]Ainda em outra modalidade de um método para a preparação automática de uma suspensão de uma amostra de microrganismos, o método compreende ainda a etapa de fornecer um suporte de tubo de suspensão para manter um tubo de suspensão. O suporte de tubo de suspensão pode ser adaptado para rotacionar um tubo de suspensão mantido no suporte de tubo de suspensão rotativo. Em outras modalidades, o controlador é disposto de modo a estar comunicativamente conectado ao suporte de tubo de suspensão rotativo para controlar a rotação do suporte de tubo de suspensão. O controlador é ainda disposto de tal modo que o tubo de suspensão seja rotacionado durante a medição da turbidez do meio de suspensão contido no tubo de suspensão. Tal rotação do tubo de suspensão permite medições de turbidez em várias posições dentro do tubo de suspensão que estão rotativamente espaçadas entre si levando a uma medição final mais correta da turbidez da suspensão. A rotação como tal não é necessária para liberar a amostra da ferramenta de seleção. A oscilação da ferramenta de seleção como descrito acima é mais do que suficiente para liberar a amostra.

[124]Embora uma ferramenta de seleção adicional possa ser usada diferente da primeira ferramenta de seleção, o método pode ser executado de forma econômica quando na etapa d) a primeira ferramenta de seleção é fornecida como ferramenta de seleção adicional; e o posicionamento da ferramenta de seleção adicional no suporte de ferramenta de seleção do dispositivo de posicionamento é executado pelo dispositivo de transferência sob controle do controlador.

[125]Ainda em uma modalidade adicional de um método para a preparação automática de uma suspensão de uma amostra de microrganismos de acordo com a invenção, a quantidade adicional de meio de suspensão é determinada pelo controlador com base na quantidade inicial de meio de suspensão, no valor de medição final e no valor do primeiro e/ou segundo valor limite. Isso permite controlar cuidadosamente a quantidade de meio de suspensão que é usado. Como tal, o meio de suspensão é conservado.

[126]Uma vez que, em algumas modalidades, a ferramenta de seleção é oscilada em um movimento linear vertical em relação ao tubo de suspensão, a seção transversal horizontal do tubo de suspensão pode ser relativamente pequena. Isso permite a utilização de volumes menores de suspensão. Em uma modalidade, o controlador faz com que uma quantidade inicial de aproximadamente 0,1 ml de 5 ml de líquido de suspensão seja dispensada, e de preferência inferior a aproximadamente 1 ml (aproximadamente 300 μl em um exemplo). Em outras modalidades, o volume de líquido de suspensão é de aproximadamente 0,5 ml a aproximadamente 2 ml. Em uma modalidade, o volume dispensado é de 300 μl. Tal quantidade relativamente pequena de meio de suspensão é suficiente para preparar uma suspensão correta de uma amostra de microrganismos.

[127]Em tal método para a preparação automática de uma suspensão de uma amostra de microrganismos, é possível utilizar como um recipiente de suspensão um tubo, um frasco ou uma cubeta com uma dimensão transversal máxima de aproximadamente 2 a aproximadamente 12 mm, de preferência aproximadamente 3 mm, que é relativamente pequena em comparação com os tubos de suspensão tradicionais que têm um diâmetro de aproximadamente 16 mm. O tubo pode ter uma seção transversal quadrada, retangular ou redonda e a forma de cubeta real é em grande parte uma questão de escolha de projeto. Em uma modalidade, o tubo é circular com um diâmetro de aproximadamente 6 a aproximadamente 12 mm. Em uma modalidade vantajosa, o diâmetro é de aproximadamente 10 mm. Com um tubo de suspensão relativamente pequeno, uma liberação correta da amostra da ferramenta de seleção é obtida quando o controlador é disposto para controlar a oscilação do dispositivo de transferência de tal modo que a ferramenta de seleção oscila a uma frequência entre aproximadamente 5 Hz e aproximadamente 250 Hz. A seleção de frequências dentro deste intervalo é em grande parte uma questão de escolha de projeto e dependerá dos constituintes da suspensão que está sendo formada. Para que as suspensões sejam formadas de amostra e solução que se interdispersam facilmente, frequências de 5-12 HZ podem ser adequadas. Para os constituintes que não formam uma suspensão tão prontamente pode ser necessária uma frequência de aproximadamente 100 HZ ou mais. De preferência, o controlador é disposto para controlar a oscilação do dispositivo de transferência de tal modo que a ferramenta de seleção oscila com uma amplitude de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 4 mm, de preferência aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3 mm, e mais preferencialmente aproximadamente 1 mm, o que resulta em uma versão ideal da amostra da ferramenta de seleção. Em modalidades em que o controlador é disposto para controlar a oscilação do dispositivo de transferência de modo que o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção oscila é de aproximadamente 3 segundos a aproximadamente 120 segundos, de preferência aproximadamente 30-60 segundos, a amostra completa pode ser liberada a partir da ferramenta de seleção em praticamente todos os casos. Para eficiência e rendimento, é vantajoso se a oscilação for necessária para apenas aproximadamente 3 a 10 segundos, com 6 segundos sendo aproximadamente o tempo médio de oscilação mínima.

[128]Os valores para a frequência, amplitude e duração dependem das propriedades do microrganismo específico e, por exemplo, sua aderência à ferramenta de seleção. Em uma modalidade, a inspeção por imagem pode ser usada para deduzir se a amostra foi ou não liberada, ao menos, na maior parte, da ferramenta de seleção usando primeiro os valores preferenciais mencionados acima. Se ainda houver algum material na ferramenta de seleção, a oscilação vertical é repetida dentro dos intervalos dados em valores diferentes.

[129]O método automatizado para a preparação de uma suspensão de uma amostra de microrganismos inclui adicionalmente fornecer um dispositivo de posicionamento e remoção automática de placas de cultura para posicionar e remover automaticamente uma placa de cultura do estágio. O controlador está comunicativamente conectado ao dispositivo de posicionamento e remoção automática da placa da cultura para controlar a operação do dispositivo de posicionamento e remoção automática da placa da cultura. Desta forma, o posicionamento de uma placa de cultura (que carrega os microrganismos alvo) no estágio pode ser executado automaticamente sob o controle do controlador. Em outras modalidades, um dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão que é fornecido posiciona e remove automaticamente tubos de suspensão dentro do suporte de tubo de suspensão, respectivamente. O controlador está comunicativamente conectado ao dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão para controlar a operação do dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão, de modo que o posicionamento de um tubo de suspensão no suporte de tubo de suspensão possa ser executado automaticamente sob controle do controlador. Vantajosamente, o controlador é então disposto de modo que uma placa de cultura pode ser removida automaticamente do estágio pelo dispositivo de posicionamento e remoção automática da placa de cultura somente após o sinal de que o tubo de suspensão com a suspensão pode ser removido do suporte de tubo de suspensão para o processamento adicional foi fornecido. Ainda em modalidades adicionais, o controlador é disposto de tal modo que um suporte de tubo de suspensão é removido automaticamente do suporte de tubo de suspensão pelo dispositivo de posicionamento e remoção automática do tubo de suspensão apenas após o sinal ser fornecido de que o tubo de suspensão com a suspensão pode ser removido da suspensão suporte de tubo para processamento posterior.

[130]Ainda em uma modalidade adicional de um método de acordo com a invenção, uma marca de identificação é fornecida no tubo de suspensão. De acordo com o método, a marca de identificação do tubo de suspensão é armazenada em conjunto com as propriedades da suspensão com uma link para a identidade da placa de cultura a partir da qual a colônia de microrganismos selecionada foi obtida na memória do computador de controle central. Isso garante que o método não só pode ser operado automaticamente de forma extremamente eficiente, mas também o processamento correto e rápido dos resultados de análise obtidos.

[131]Em uma outra modalidade do método aqui descrito, uma ferramenta de pipetagem é fornecida (separadamente ou o dispositivo de ferramenta de seleção é adaptado para receber e usar pipetas) para depositar uma alíquota (ou múltiplas alíquotas) de suspensão sobre uma placa MALDI e também depositar uma alíquota de suspensão para outras análises à jusante (por exemplo, TSA). Um dispositivo de posicionamento é fornecido com um suporte de ferramenta de pipetagem para segurar a ferramenta de pipetagem. O dispositivo de posicionamento é disposto para posicionar a ferramenta de pipetagem em uma posição inicial acima do tubo de suspensão. O dispositivo de posicionamento automaticamente abaixa e levanta a ferramenta de pipetagem da suspensão e para posicionar a ferramenta de pipetagem em uma posição de transferência, respectivamente. A ferramenta de pipetagem é recebida pelo suporte da ferramenta de pipetagem do dispositivo de posicionamento. O dispositivo de posicionamento posiciona a ferramenta de pipetagem na posição inicial acima do tubo de suspensão, abaixa a ferramenta de pipetagem na suspensão no tubo de suspensão, opera a ferramenta de pipetagem para selecionar uma quantidade de suspensão, e levanta a ferramenta de pipetagem com a quantidade de suspensão para a posição de transferência. A ferramenta de pipetagem tem uma câmara pressurizável fechada por uma válvula controlada para conter a quantidade de meio de suspensão.

[132]O método fornece um suporte de placa alvo para manter uma placa alvo, a placa alvo tendo ao menos um ponto de depósito. A placa alvo é posicionada no suporte de placa alvo. Um dispositivo de transferência que é fornecido transfere automaticamente a ferramenta de pipetagem da posição de transferência do dispositivo de posicionamento para uma posição acima de um dos pontos de depósito da placa alvo, e abaixa a ferramenta de pipetagem até uma distância predefinida acima da placa alvo. A câmara é pressurizada para uma pressão em um intervalo de aproximadamente 0,5 bar a 1,1 bar, e a válvula é então aberta por um tempo que uma gota de suspensão com um volume na ordem de aproximadamente 0,5 a 3,0 μl é depositada no ponto de depósito, em particular cobrindo no máximo aproximadamente metade de um dos pontos de depósito da placa alvo. Após o que a ferramenta de pipetagem é levantada a partir da placa alvo. Em função das propriedades do microrganismo específico, por exemplo, sua viscosidade, a pressão e o tempo de abertura podem ser ajustados para obter uma pequena gota de suspensão que pode ser reproduzida e que, como resultado do processo automatizado, pode ser depositada com precisão na placa alvo.

[133]A ferramenta de pipetagem é utilizada para obter mais suspensão da maneira anteriormente descrita. A ferramenta de pipetagem é então utilizada para dispensar a suspensão em um recipiente para outra análise (por exemplo, um recipiente adequado para executar o teste de susceptibilidade a antibióticos (TSA)).

[134]A fim de evitar a contaminação cruzada em uma modalidade preferencial de um método de acordo com a invenção, a forma da ferramenta de pipetagem, em particular a sua ponta de dispensação, é tal que a deposição da gota de suspensão na placa alvo ou outro recipiente ocorre em de forma livre de respingos. Parece que, dependendo do tipo de microrganismo utilizado, e especialmente da sua viscosidade, além de escolher uma pressão correta o intervalo mencionado acima e o tempo de abertura da válvula no intervalo mencionado acima, uma forma adequada da ferramenta de pipetagem assegura que uma gota de suspensão pode ser depositada de forma livre de respingos.

[135]Em outra modalidade de um método, uma marca de identificação é fornecida na placa alvo e outro(s) recipiente(s) para teste de amostra (por exemplo, TSA) e opcionalmente fornecendo uma marca de identificação nos pontos de depósito da placa alvo. De acordo com o método, a marca de identificação da placa alvo e os pontos de depósito são armazenados em conjunto com as propriedades da suspensão com um link para a identidade da placa de cultura a partir do qual a colônia de microrganismos selecionada foi obtida, todos armazenados na memória do computador de controle central. O método não só pode ser operado automaticamente de forma extremamente eficiente, mas também o processamento correto e rápido dos resultados de análise obtidos é alcançado.

[136]Em outra modalidade adicional do método, um recipiente preparado, tal como um recipiente que auxilia no desempenho de testes adicionais tal como TSA, pode ser deslocado a partir de uma localização na qual o tubo é inoculado com a suspensão de microrganismos e outros reagentes apropriados para uma segunda localização onde um pipetador adicional pipeta as misturas a partir do recipiente e inocula um cartucho usado para teste. Esse cartucho pode ser posicionado, após a inoculação, por um robô, em uma estrutura de retenção que mantém o cartucho até que seja recuperado por um instrumento de transferência de cartucho. Quando disponível, o instrumento de transferência de cartucho seleciona ou agarra o cartucho da estrutura de retenção e transfere o cartucho para outra estrutura de retenção localizada dentro de um instrumento de teste, como um instrumento de teste TSA.

[137]A espectrometria de massas, tal como é praticada por MALDI ou MALDI- TOF-MS, é utilizada para identificar microrganismos. Em uma operação MALDI-TOF- MS, uma amostra de uma colônia de microrganismos é manchada ou depositada em uma placa alvo que é mantida em posição fixa em um instrumento MALDI. Tal placa alvo tipicamente tem uma pluralidade de pontos de depósito (por exemplo, de 24 a 384 pontos de depósito em uma placa alvo única). Estes pontos de depósito têm uma orientação fixa em relação às bordas da placa alvo. A placa alvo é posicionada em uma fase X-Y, de modo que uma amostra obtida de uma colônia de microrganismos pode ser depositada em um ponto de depósito selecionado. A localização onde uma amostra específica foi depositada é indicada por coordenadas/parâmetros X-Y e é armazenada em uma memória de um computador de controle central.

[138]Embora não seja representada em detalhes na Figura 2, uma placa alvo 42 é ilustrada como posicionada abaixo de umo trilho de transferência 18 em uma posição indicada por B. Uma amostra pode ser transferida ao longo do trilho de transferência 18 a partir de uma placa de cultura 3 e/ou um tubo de suspensão 11 para acima da placa alvo na posição B, onde a amostra é abaixada para ser depositada em um ponto de depósito da placa alvo. Outros mecanismos de transferência diferentes dos ilustrados na Figura 1 são considerados. Por exemplo, mecanismos de transferência montados na plataforma podem ser implantados.

[139]A invenção será descrita detalhadamente abaixo com referência à preparação de uma suspensão contendo uma amostra e depositando a suspensão em um ponto de depósito de uma placa alvo. Em geral, uma colônia de microrganismos é automaticamente localizada e detectada em uma placa de cultura. Uma amostra da colônia de microrganismos selecionada é obtida de forma automatizada, por exemplo, por uma ferramenta de seleção que é colocada em contato com a colônia.

[140]Ao realizar a caracterização e a identificação de microrganismos, normalmente uma pluralidade de colônias é cultivada em uma placa de cultura. Além disso, uma pluralidade de placas de cultura diferentes é processada através do aparelho. Como tal, a invenção fornece a capacidade de identificar cada placa de cultura separadamente, por exemplo, por meio de um código de barras e, além disso, cada colônia de interesse em um única placa de cultura é selecionada e tem uma marca de identificação. Antes da etapa automatizada de localizar e selecionar uma colônia de microrganismos em uma placa de cultura, uma placa de cultura determinado para conter uma série de colônias de microrganismos é fornecida. Uma imagem inicial da placa de cultura é fornecida. A imagem inclui todas as colônias de microrganismos. O aparelho, ou um dispositivo que trabalha em comunicação com o aparelho, exibe a imagem inicial da placa de cultura, incluindo todas as colônias de microrganismos em uma tela, e seleciona ao menos uma colônia de microrganismos na imagem inicial. Desta forma, um pesquisador ou analista pode selecionar colônias de interesse com base em educação e conhecimento completo. Em uma modalidade, as informações de imagem são processadas e as colônias são identificadas para serem selecionadas de acordo com as especificações. Uma vez que cada placa de cultura é fornecida com uma identificação individual identificando a placa de cultura, tal como um código de barras, a imagem inicial da placa de cultura incluindo todas as colônias é armazenada, e a informação relativa a ao menos uma colônia alvo de microrganismos selecionada é armazenada (de preferência com links dados na imagem inicial (eletrônica)). Todas as informações e identificações da placa de cultura são armazenadas em uma memória de um computador de controle central que permite um alto grau de precisão e integridade de processamento.

[141]De deste modo, a única operação manual potencial no método e aparelho aqui descritos é a ação de selecionar as colônias de interesse. Todos os dados relativos à amostra são processados de forma automatizada. Opcionalmente, o pesquisador ou o analista pode inserir instruções de processamento manualmente sobre o processamento ao qual uma colônia de microrganismos selecionada da placa de cultura deve ser submetida. As instruções de processamento também são armazenadas na memória do computador de controle central para uso posterior. Após essa ação manual, todas as etapas adicionais são automatizadas de forma confiável e eficiente.

[142]Para este processamento automatizado adicional, a placa de cultura é posicionada automaticamente em um estágio para uma placa de cultura de um dispositivo de ferramenta de seleção que compreende um dispositivo de captação de imagem. Uma imagem da placa de cultura posicionado no dispositivo de ferramenta de seleção é obtida e, juntamente com a identificação da placa de cultura, é possível comparar esta imagem obtida pelo dispositivo de captação de imagem do dispositivo da ferramenta de seleção com a imagem inicial armazenada da placa de cultura e assim derivar informações sobre a localização da colônia de microrganismos selecionada e, opcionalmente, em relação às instruções de processamento relativas aos processos a serem executados na colônia de microrganismos selecionada. Ao comparar a imagem da placa de cultura quando ela é colocada no dispositivo de ferramenta de seleção com a imagem inicial, a localização das colônias selecionadas pode ser obtida automaticamente, por exemplo, por comparação de imagens computadorizadas. Além disso, cada placa alvo é fornecida com uma marca de identificação e, opcionalmente, cada ponto de depósito da placa alvo tem uma marca de identificação ou identificador de localização individual. O recipiente usado para TSA também tem uma marca de identificação para associar os resultados à amostra correta. Depois de armazenar a marca de identificação da placa alvo e depositar pontos juntamente com as propriedades da suspensão com um link para a identidade da placa de cultura a partir da qual a colônia de microrganismos selecionada foi obtida na memória do computador de controle central, uma ligação correta dos resultados obtidos MALDI/TSA para a colônia específica de microrganismos sob teste é possível de forma correta e automatizada.

[143]Foi concluído que, quando a amostra abrange no máximo aproximadamente metade de um dos pontos de deposição da placa alvo, os resultados da análise obtidos a partir do instrumento MALDI da parte do ponto de depósito que inicialmente não estava coberto com a amostra são surpreendentemente extremamente mais precisos do que os resultados de análise obtidos a partir do instrumento MALDI da parte do ponto de depósito que inicialmente foi coberta com a amostra. Supõe-se que a cristalização que ocorre depois de uma gota de material de matriz ter sido sobreposta na parte de cobertura de amostra do ponto de depósito garante que também a parte do ponto de depósito que não estava coberto contém uma quantidade de material de amostra, e que essa quantidade é extremamente adequada para fornecer excelentes resultados de análise. Os processos físicos ou químicos que são a causa desse efeito são, no momento, pouco claros, mas talvez mais clareza possa surgir quando os processos fundamentais subjacentes ao MALDI são conhecidos.

[144]Sistema e Método de Preparação de Amostra

[145]Agora, uma modalidade de um método da invenção será descrita na qual uma suspensão é feita a partir de uma amostra de uma colônia de microrganismos selecionada a partir de uma placa de cultura em conjunto com uma modalidade de um sistema de preparação de amostra 1000 para executar tal método.

[146]A Figura 1 representa o sistema 1000 para executar os métodos aqui descritos. O sistema 1000 inclui um alojamento 1005 que fornece um ambiente para praticar os métodos e para componentes que executam os métodos descritos. Nesse aspecto, os componentes são distribuídos dentro do alojamento 1005 entre uma pluralidade de estações. Da esquerda para a direita, o alojamento fornece uma estação de recebimento 1010, uma estação de seleção 1020, uma estação de preparação 1030 e uma estação de transferência 1040. A estação de recebimento 1010 recebe uma ou mais placas de cultura suspeitas de carregar microrganismos de interesse e alimenta automaticamente essas placas de cultura para a estação de seleção 1020. A estação de seleção 1020 detecta automaticamente uma colônia de interesse e seleciona uma amostra a partir da mesma. A estação de preparação 1030 prepara automaticamente amostras para teste, tal como identificação (ID) e teste de susceptibilidade a antibióticos (TSA). A estação de transferência 1040 transfere automaticamente amostras TSA preparadas para cartuchos TSA (também chamados aqui de painéis) que são automaticamente transferidos para um sistema TSA.

[147]No método geral, um dispositivo automático de ferramenta de seleção 8 é fornecido para obter uma ferramenta de seleção 6 e transferir essa ferramenta para um estágio 2 que suporta uma placa de cultura 3 que foi colocada em tal estágio. Antes de selecionar, uma colônia de interesse 4 é identificada na placa de cultura 3 e a sua localização é determinada. A ferramenta de seleção 6, tendo sido informada da localização através de um controlador 30, move a ferramenta de seleção 6 sobre a colônia de interesse 4 e seleciona a colônia. Uma vez selecionada, a amostra selecionada 19 é transferida para uma ou mais cubetas ou tubos de suspensão 11. Adicionalmente, uma alíquota do líquido de suspensão 14 é dispensada no tubo de suspensão 11, o qual é de preferência executado antes da transferência da amostra de colônia selecionada 19 para o tubo 11. A ferramenta de seleção 6’ é então colocada de tal modo que a porção da ferramenta de seleção 6’ que carrega a amostra selecionada 19 é submersa no líquido de suspensão 14. A ferramenta de seleção 6’ é oscilada para libertar os microrganismos. Um medidor de turbidez 20 monitora a turbidez da suspensão e fornece tal informação a um controlador 30 que faz referência cruzada à turbidez medida com especificações de concentração para testes a serem executados em alíquotas da suspensão, tal como ID e TSA. As concentrações alvo para ID e TSA são aqui descritas.

[148]Uma vez que a suspensão atinge a turbidez desejada, uma alíquota da suspensão é pipetada a partir do tubo 11, e uma placa 42 para realizar o teste de ID é inoculada com a suspensão. A ferramenta de pipetagem 46 obtém então outra alíquota de suspensão para TSA. Em algumas modalidades, a suspensão pode exigir uma diluição adicional com o líquido de suspensão antes da pipetagem da suspensão para TSA. Uma vez obtida, a ferramenta de pipetagem 46 dispensa então a suspensão em um recipiente 82 para teste TSA ou outro ensaio, tal como um ensaio de diagnóstico molecular. Esse recipiente pode incluir reagentes utilizados para tal teste adicional e pode ser digitalizado por código de barras através de um robô de preensão de tubo 50 antes da dispensação.

[149]Depois disso, o recipiente 82 é transferido para uma localização secundária por um dispositivo de movimentação 80. Nesta localização, outra ferramenta de pipetagem 66 pipeta a suspensão a partir do recipiente 82 e inocula um cartucho de teste 90. Este cartucho 90 pode ser movido antes da inoculação por um robô de transferência de cartucho 70 para uma estrutura de retenção de uma unidade de preenchimento de cartucho 78. A unidade de preenchimento de cartucho 78 pode ser acionável para rotacionar o cartucho 90 para um ângulo ótimo para inoculação. Um robô destampador (não mostrado) pode remover uma tampa do cartucho 90, conforme necessário para a inoculação através do pipetador 60. Após o cartucho 90 ser inoculado, pode ser transferido por um instrumento de transferência 2000 para um instrumento de teste 2050 (ver Figura 20). Uma vez que o teste é executado, o sistema pode emitir um relatório final de espécime indicando uma quantificação do crescimento do espécime e os resultados de ID e TSA.

[150]O método agora é descrito mais especificamente em relação ao sistema 1000 e seus componentes. A Figura 2 mostra esquematicamente as estações 1020, 1030 e 1040 dispostas dentro do alojamento 1005 do sistema 1000.

[151]A estação de seleção 1020 compreende um estágio 2 para uma placa de cultura 3 compreendendo um microrganismo 4 em uma camada nutricional 5, tal como uma camada de gel de ágar. A placa de cultura 3 pode ser posicionada no estágio 2 através de um braço móvel (não mostrado) que transfere a placa 3 a partir da estação de recebimento 1010. A estação de recebimento 1010 pode receber automaticamente uma pluralidade de placas de cultura a partir de outros equipamentos de laboratório a montante e organizá-los em um arranjo empilhado antes de alimentar a placa 3 para a estação 1020.

[152]Uma vez que a placa 3 é recebida na estação de seleção 1020, a identificação da colônia e a seleção de colônia são executadas. A estação 1020 inclui um dispositivo de posicionamento 8 que compreende um suporte de ferramenta de seleção 9 para segurar de forma liberável uma ferramenta de seleção, tal como uma ponta de pipeta descartável. Conforme ilustrado, o suporte de ferramenta de seleção 9 segura uma primeira ferramenta de seleção 6. O dispositivo de posicionamento 8 é disposto para posicionar a primeira ferramenta de seleção 6 em uma posição inicial (mostrada em linhas sólidas na Figura 2) acima da placa de cultura 3 e é disposto para abaixar e levantar automaticamente a primeira ferramenta de seleção 6 da placa de cultura 3, de modo que a primeira ferramenta de seleção 6 possa ser posicionada em uma posição (indicada com linhas tracejadas) em que entra em contato com o microrganismo 4 e seleciona uma amostra 19 do microrganismo 4. Após a primeira ferramenta de seleção 6 selecionar uma amostra 19 (primeira ferramenta de seleção com a amostra retida 19 indicada na Figura 2 como 6’), o dispositivo de posicionamento 8 levanta e posiciona a primeira ferramenta de seleção 6’ em uma posição de transferência “A” localizada sobre um tubo de suspensão 11. O dispositivo de posicionamento 8 levanta preferencialmente a ferramenta de seleção 6’ verticalmente para a posição inicial antes de se mover horizontalmente ao longo de umo trilho de transferência 18 para a localização de transferência A. Isso pode ajudar a prevenir a contaminação por fios mucoides que podem se formar durante a seleção da amostra. No entanto, em outras modalidades, o dispositivo de posicionamento 8 pode se mover simultaneamente tanto verticalmente como horizontalmente (como indicado pelas setas na Figura 2) em direção à posição de transferência A.

[153]Ao selecionar colônias para teste, uma propriedade de algumas colônias é as características pegajosas ou viscosas indicadas acima. Isto é dito como uma consistência mucoide que dificulta a remoção da colônia da superfície de ágar. Conforme observado acima, após a colônia ser tocada pelo dispositivo de seleção, um fio mucoide geralmente se formará entre o dispositivo de seleção e a colônia na superfície de ágar (Figuras 15 e 16). Esse fio pode ser difícil de quebrar de forma controlada e coloca os problemas mencionados acima em relação à potencial contaminação de outras amostras e superfícies dentro do instrumento.

[154]Ao selecionar colônias manualmente, o usuário verá a formação de fio e pode fazer qualquer número de movimentos manuais para eliminar o fio. Isso inclui girar o dispositivo de seleção e/ou esfregar o dispositivo em uma porção limpa da placa. Uma vez que o fio pode ser observado visualmente, o usuário verá quando o fio está quebrado e pode prosseguir com o teste. Todas estas medidas podem ser tomadas com pouco risco de contaminação cruzada.

[155]Em uma modalidade de um processo automatizado para abordar a presença de um fio mucoide, o fio é detectado opticamente (por exemplo, uma câmera pode ser usada para monitorar e detectar tais fios) ou monitorar mudanças em um campo elétrico. O fio é condutor em relação ao ar circundante. Uma vez que o fio é detectado, um versado na técnica entenderá que qualquer número de dispositivos mecânicos pode ser usado para quebrar o fio. Com relação à Figura 15, uma placa de cultura 710 disposta em um sistema automatizado 700 é ilustrada. A placa de cultura 710 tem ágar 720 sobre o qual se formaram muitas colônias 730 diferentes. Uma ponta de pipeta 740 é abaixada em contato com uma colônia e, à medida que é retirada, um fio 750 se forma. Com relação à Figura 16, à medida que a ponta da pipeta 740 continua a ser extraída da superfície de ágar 720, o fio 750 se alonga. Mover a ponta da pipeta neste ponto faria com que o fio fosse movido para outro local no sistema 700. Isso pode causar contaminação cruzada pelo fio em outras localizações no sistema 700.

[156]Em uma modalidade, a presença de um fio é detectada monitorando-se a capacitância da ponta da pipeta à medida que a colônia é selecionada e a pipeta é retirada da superfície da placa para transferir a amostra selecionada para suspensão. Um fio causará uma diferença na carga de capacitância à medida que a ferramenta de seleção é retraída a partir da amostra.

[157]Os sensores de nível de capacitância podem sentir uma grande variedade de sólidos, líquidos aquosos e orgânicos. A detecção de capacitância depende de um sinal de radiofrequência aplicado ao circuito de capacitância. Ao monitorar a capacitância (pF = picofarads), a formação de um fio mucoide pode ser detectada. A Figura 17A é um gráfico de capacitância à medida que a ferramenta de seleção desce e toca a superfície de ágar. A capacitância diminui rapidamente à medida que a ferramenta de seleção é levantada a partir da superfície do ágar. A Figura 17B ilustra a mudança no sinal capacitivo quando um fio mucoide é formado à medida que a ferramenta de seleção se afasta da superfície. A capacitância decai lentamente à medida que o fio fica cada vez mais fino e eventualmente se quebra.

[158]Os sensores de nível condutor usam um nível de baixa tensão entre dois sensores. Uma vez que um fio mucoide é condutor, a condutividade permanecerá alta enquanto a superfície de ágar estiver conectada à ferramenta de seleção pelo fio mucoide.

[159]O fio também pode ser detectado opticamente. O sinal óptico através da placa é difratado pelo fio que se forma entre a placa e a pipeta. Esta interrupção no sinal pode ser detectada pelo software e, assim, indicar a presença de um fio.

[160]Qualquer número de dispositivos mecânicos pode ser usado para remover o fio. As soluções preferenciais são rentáveis e não criam aerossóis ou contaminam outras placas no sistema. O revestimento mucoide de algumas bactérias dificulta a seleção em sistemas manuais e automatizados. O biofilme mucoide protege o organismo, mas dificulta o trabalho com eles. Para tais exemplos, etapas e recursos automáticos adicionais são fornecidos após a seleção de uma amostra mucoide para eliminar o fio e evitar a contaminação do sistema.

[161]Em uma modalidade, um fio quente ou lâmina aquecida de forma resistiva é fornecida para cortar o fio mucoide. O fio ou a lâmina é aquecida a uma temperatura que é suficiente para esterilizar o dispositivo de corte para que possa ser reutilizado continuamente. Um versado na técnica pode selecionar uma temperatura adequada que descontaminará o fio ou a lâmina matando os microrganismos, mas não tão quente que induz a vaporização rápida da amostra selecionada que pode resultar em liberação de aerossóis do organismo.

[162]A temperatura muito fria também pode ser usada para quebrar o fio. Uma pequena aspersão de nitrogênio líquido para a ponta da pipeta, uma vez que um fio é detectado endurecerá o fio, fazendo com que ele quebre. Em uma modalidade alternativa, uma sonda de corte que é arrefecida até o congelamento pode ser usada para cortar o fio mucoide e permitir uma ruptura limpa.

[163]Em outra modalidade, uma haste rotativa descartável é utilizada para quebrar o fio. Quando um fio é detectado, a haste de corte é colocada em contato com ela. Em modalidades alternativas, a haste de corte pode girar para enrolar o fio mucoide ao redor da haste para garantir que o fio seja quebrado.

[164]Em outra modalidade, um dispositivo de sonicação que é fornecido quebra o fio quando a ponta da pipeta se afasta da placa de ágar formando um fio. Por exemplo, um chifre ultrassônico é conectado ao adaptador de ponta de pipeta. Os pulsos curtos em alta frequência fazem com que o fio mucoide se corte facilmente quando o dispositivo de seleção é puxado a partir da superfície do ágar.

[165]Em outra modalidade, o fio é deixado secar tornando-se quebradiço e quebrando. O tempo de secagem é reduzido pelo sopro de ar no fio por um pequeno bocal posicionado ao lado da placa. O tempo de secagem é controlado de modo a não aumentar significativamente o tempo para qualquer seleção.

[166]Em outra modalidade, uma corrente forte é passada através do fio. A resistência natural do fio mucoide fino resultará na maior resistência na parte mais fina (menos condutora) do fio. Essa resistência aumentada fará com que o fio se separe. A corrente é selecionada para que seja forte o suficiente para quebrar o fio, mas não tão forte para induzir vaporização rápida que pode resultar em liberação de aerossóis do organismo.

[167]Após o fio ser detectado, a ponta é avançada em toda a superfície de ágar (3-6 mm acima da superfície). À medida que o fio cai no ágar e a ponta continua a se mover, o fio será esticado até o ponto de quebrar. No entanto, uma vez que o fio será quebrado sobre o ágar, não é apresentado nenhum risco de contaminação cruzada. Em modalidades alternativas, um padrão de ziguezague rápido é usado para fazer com que o fio quebre à medida que a ponta muda de direção sobre o ágar.

[168]Em modalidades alternativas, a ponta é perfurada no ágar na placa onde não há crescimento. Isso limpa a ponta e remove o fio. Em outra modalidade, a ponta da pipeta é movida através da superfície de ágar para a borda da placa. O fio pode ser efetivamente limpo na borda da placa e o fio é eliminado.

[169]Em outra modalidade, um pequeno dispositivo de vácuo perto da ponta é utilizado quando um fio mucoide é detectado. O vácuo usaria um sistema de filtro HEPA para aspirar no fio e eliminar a contaminação ambiental.

[170]Em modalidades alternativas, a pipeta é tratada ou revestida com um agente mucolítico que pode quebrar as glicoproteínas de alto peso molecular encontradas no fio mucoide. Um exemplo de um tal agente é a n-acetil-L-cisteína.

[171]Em outra modalidade, um laser de baixa potência é posicionado ao lado da placa. Quando o pipetador sai da área da placa, a ponta da pipeta é movida logo acima do raio laser. Se um fio estiver presente, o fio mucoide passará pelo feixe. O fio mucoide seria aquecido até o ponto em que o fio se quebraria.

[172]Em outra modalidade, quando um fio é detectado, a ponta pode ser rotacionada a 360 graus. A rotação corta o fio mucoide. Em outra modalidade, a ponta da pipeta move-se para cima e para baixo para tocar a superfície de ágar na mesma localização onde ocorreu a seleção, quebrando o fio. Com cada toque para baixo, a ponta da pipeta aspira algum volume. Isso desconecta o fio mucoide e realmente extrai a maioria ou parte do fio da ponta da pipeta.

[173]A estação de seleção 1020 compreende ainda um suporte de tubo de suspensão 10 para manter o tubo de suspensão 11 que pode conter um meio de suspensão 14. Na presente modalidade, o suporte de tubo de suspensão 10 é um suporte de tubo de suspensão rotativo para rotacionar o tubo de suspensão 11 em torno de um eixo vertical D. No entanto, em algumas modalidades, o suporte de tubo 10 pode ser estacionário. O meio de suspensão 14, como mostrado, é dispensado a partir de um dispensador de meio de suspensão automático 12, que tem um bocal de dispensação 13 para dispensar automaticamente um meio de suspensão 14 no tubo de suspensão 11 mantido no suporte de tubo de suspensão 10. Contudo, em algumas modalidades, um pipetador automatizado, tal como a pipeta 40, pode dispensar separadamente o meio de suspensão 14 no tubo 11.

[174]O dispositivo de posicionamento 8 também inclui um dispositivo de transferência 15 incorporado no mesmo para assistência na transferência automática da amostra 19 para o meio de suspensão 14. O dispositivo de transferência 15 está conectado ao suporte de ferramenta de seleção 9 e é configurado para oscilar a ferramenta de seleção 6’ em um movimento vertical linear durante um período de tempo que é suficiente para que a amostra 19 seja libertada da ferramenta de seleção 6’. No método, uma vez que o tubo de suspensão 11 é inoculado com o meio de suspensão 14 e a ferramenta de seleção 6’ é posicionada em uma posição inicial na localização de transferência A acima do tubo 11, o dispositivo de posicionamento 8 abaixa a ferramenta de seleção 6’ para o meio de suspensão 14. Com a amostra 19 submersa, como esquematicamente representado na Figura 2, o dispositivo de transferência 15 é ativado para oscilar a ferramenta de seleção 6’ de modo a liberar a amostra 19 no meio de suspensão 14. Depois disso, o dispositivo de posicionamento 8 posiciona a ferramenta de seleção 6 em uma posição de espera acima do tubo de suspensão 11, que pode ser idêntica à posição inicial. Em outras modalidades, a posição de espera e a posição de partida podem ser diferentes entre si.

[175]O sistema 1000 também inclui um medidor de turbidez 20 para realizar medições da turbidez do meio de suspensão 14 contido no tubo de suspensão 11 mantido no suporte de tubo de suspensão 10. Conforme geralmente conhecido na técnica, um medidor de turbidez pode fornecer valores de medição que são uma medida da concentração de material, no presente caso, a concentração de um microrganismo suspenso no meio de suspensão. Como mostrado na Figura 2, o medidor de turbidez 20 compreende um laser 21 que transmite luz laser para e através do meio de suspensão 14 e um sensor 22 que detecta a quantidade de luz laser transmitida através do meio de suspensão 14. De preferência, um sensor (não indicado na figura) pode ser disposto perpendicularmente ao caminho da luz laser para detectar a quantidade de luz laser que foi espalhada pela suspensão.

[176]A operação do sistema 1000 é controlada por um controlador 30. O controlador 30, como mostrado esquematicamente na Figura 3, inclui um processador 32 e uma memória 34. O controlador 30 é conectado comunicativamente ao dispositivo de posicionamento 8, ao dispositivo de transferência 15, ao dispensador de meio de suspensão automático 12 e ao medidor de turbidez 20 para controlar automaticamente o movimento do dispositivo de posicionamento 8, o movimento do dispositivo de transferência 15, a operação do dispensador de meio de suspensão automático 12 e a operação do medidor de turbidez 20, respectivamente. Além disso, o controlador 30 pode estar diretamente conectado comunicativamente a outras partes do aparelho, tal como, por exemplo, o suporte de ferramenta de seleção 9, o laser 21 e o sensor 22.

[177]Na modalidade representada nas Figuras 2 e 3, o controlador 30 é disposto para controlar o medidor de turbidez 20, de modo que a medição de turbidez do meio de suspensão 14 seja iniciada antes que a ferramenta de seleção 6’ ser submersa no meio de suspensão 14. Além disso, o controlador 30 controla o dispositivo de suporte de tubo de suspensão rotativo 10 para iniciar a rotação do tubo de suspensão 11 mantido no suporte 10 antes que a ferramenta de seleção 6’ seja submersa no meio de suspensão 14 e para manter a rotação do tubo de suspensão 11 durante a medição da turbidez do meio de suspensão 14. O controlador 30 controla ainda o medidor de turbidez 20 de tal modo que a medição da turbidez é executada durante o período total de tempo durante o qual a ferramenta de seleção 6’ é oscilada. Desta forma, o medidor de turbidez 20 fornece um valor de medição em linha para o controlador 30 cujo valor é indicativo da turbidez medida e, portanto, a concentração do microrganismo, durante o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção 6’ é oscilada.

[178]Como mencionado acima, o controlador 30 compreende uma memória 34, que armazena um primeiro e um segundo valor limite. O primeiro valor limite é igual ou maior do que o segundo valor limite. Se o valor de medição de turbidez fornecido pelo medidor de turbidez for igual ou entre o primeiro e o segundo valor limite, a concentração/quantidade de microrganismo no meio de suspensão é suficiente para permitir que o tubo de suspensão 11 com a suspensão 14 seja processado posteriormente. No caso em que a turbidez medida está entre o primeiro e o segundo valor limite, o controlador 30 fornece um sinal de que a suspensão dentro do tubo de suspensão 11 pode ser processada adicionalmente. Além disso, nessa situação, a ferramenta de seleção 6 pode ser descartada, por exemplo, movendo o dispositivo de posicionamento sobre um receptáculo de descarte e ativando o suporte de ferramenta de seleção para liberar a ferramenta de seleção 6 no receptáculo de descarte.

[179]No caso em que o valor de medição final do medidor de turbidez 20 está acima do primeiro valor limite previamente armazenado na memória 34 do controlador 30, então a concentração do microrganismo é determinada como sendo muito alta para permitir que a suspensão dentro do tubo de suspensão 11 seja processada ainda mais. Em tal situação, o controlador 30 controla o dispensador de meio de suspensão automático 12 ou algum outro dispensador de meio para fornecer uma quantidade adicional de meio de suspensão 14 no tubo de suspensão 11. Esta quantidade adicional de meio de suspensão 14 baseia-se na quantidade inicial de meio de suspensão, o valor de medição final e o valor do primeiro e/ou do segundo valor limite de modo que a adição da quantidade adicional de meio de suspensão ao meio de suspensão 14 já presente no tubo de suspensão 11 conduzirá a uma concentração de microrganismo no meio de suspensão 14 do tubo 11 que satisfaz a exigência de processamento adicional, como pode ser confirmado por uma medição adicional ou posterior da turbidez pelo medidor de turbidez 20.

[180]No caso de o valor de medição final do medidor de turbidez 20 estar abaixo do segundo valor limite, o que significa que a concentração de microrganismos no meio de suspensão 14 é muito baixa, o controlador 30 controla o dispositivo de posicionamento 8 de tal modo que uma amostra adicional 19 do microrganismo 4 é selecionada pela primeira ferramenta de seleção 6 para concentrar ainda mais o meio de suspensão 14. Alternativamente, a primeira ferramenta de seleção 6 pode ser descartada e uma segunda ferramenta de seleção pode ser utilizada para selecionar essa amostra adicional. Nesse aspecto, quando se determina que o valor de medição final está abaixo do limite, o controlador controla a primeira ferramenta de seleção 6 no suporte de ferramenta de seleção 9 do dispositivo de posicionamento 8 de modo que é abaixada a partir da posição inicial acima da placa de cultura 3 em direção à placa de cultura e em contato com o microrganismo 4 para selecionar uma amostra adicional 19 do microrganismo 4. Posteriormente, a primeira ferramenta de seleção 6’ é automaticamente levantada com a amostra adicional 19 do microrganismo 4 a partir da placa de cultura para a posição inicial na localização de transferência A acima do tubo de suspensão 11. Em seguida, a ferramenta de seleção 6’ com a amostra adicional do microrganismo é abaixada no meio de suspensão 14 e é oscilada pelo dispositivo de transferência 15 em um movimento vertical linear durante um período de tempo para liberar a amostra adicional 19 do microrganismo 4 no meio de suspensão 14. Novamente, a turbidez é medida durante a oscilação, e o valor medido é comparado com o primeiro e o segundo valor limite armazenados na memória 34 do controlador 30. Neste caso, o controlador 30 pode ser disposto para controlar o movimento do dispositivo de posicionamento 8 de tal modo que a primeira ferramenta de seleção 6, uma vez que a amostra adicional é ao menos parcialmente removida da mesma, é levantada para a posição de espera se, durante a oscilação, o valor de medição em linha da turbidez adquirido pelo medidor de turbidez 20 é igual ou menor do que o primeiro valor limite e igual ou maior do que o segundo valor limite.

[181]Embora a concentração do microrganismo no meio de suspensão 14 possa ser aumentada por múltiplas seleções de colônias subsequentes, como descrito no caso de a turbidez medida estar abaixo do nível limite, outros procedimentos podem ser executados em vez de representar uma concentração medida determinada como sendo muito baixa. Nesse aspecto, como é descrito em mais detalhes abaixo, as múltiplas dispensações da suspensão de baixa concentração podem ser depositadas no mesmo ponto de uma placa MALDI. Isto tem o efeito de concentrar o microrganismo 4 na placa MALDI, em vez de no meio de suspensão 14.

[182]Os tubos de suspensão 11, ou alternativamente, frascos ou cubetas que são particularmente úteis no aparelho da invenção têm uma seção transversal com uma dimensão máxima alvo de aproximadamente 2 a aproximadamente 12 mm, de preferência aproximadamente 3 mm. Nestes tubos de suspensão relativamente pequenos, o controlador 30 pode controlar o dispensador de meio de suspensão automático 12 ou outro dispensador de meio, de tal modo que a quantidade inicial fornecida de meio de suspensão seja de aproximadamente 0,1 a 5 ml, de preferência menos do que aproximadamente 1 ml.

[183]A oscilação do dispositivo de transferência 15 é controlada pelo controlador 30 de tal modo que a ferramenta de seleção 6’ oscila a uma frequência entre aproximadamente 5 Hz e aproximadamente 250 Hz, de preferência aproximadamente 100 Hz, com uma amplitude de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 4 mm, de preferência aproximadamente 2 mm a aproximadamente 3 mm. O controlador 30 é, além disso, disposto para controlar a oscilação do dispositivo de transferência 15 de tal modo que o período de tempo durante o qual a ferramenta de seleção 6’ oscila é de aproximadamente 3 segundos a aproximadamente 120 segundos, de preferência aproximadamente 30 a aproximadamente 60 segundos.

[184]Nefelômetros de Sistema e Método Automatizados

[185]Várias modalidades de nefelômetro são agora descritas. Dever-se-ia entender que qualquer um desses nefelômetros agora descritos pode constituir nefelômetro 20 anteriormente descrito. Em uma modalidade, o nefelômetro utilizado no sistema automatizado 1000 pode ser o nefelômetro descrito no Pedido Provisório US. No. 62/056.911 que é comumente atribuído e incorporado por referência neste documento. Nesta modalidade, a suspensão não é oscilada à medida que a turbidez é medida.

[186]Outra modalidade do nefelômetro 100 é representada nas Figuras 4A e 4B. O nefelômetro 100 é um nefelômetro de baixo volume projetado para alojar um único tubo de suspensão ilustrado como uma cubeta 110 que tem um fluido de suspensão 120 colocado dentro de uma base de nefelômetro 101 como mostrado na Figura 4A. O nefelômetro 100 também inclui uma fonte de luz 130, uma lente de focagem 170, um detector de dispersão lateral 140, um detector de luz transmitida 150 e um filtro de atenuação de luz 160 (mostrado melhor na Figura 4B). A cubeta 110 com uma amostra 120 está posicionada no centro do nefelômetro 100 e dentro da base do nefelômetro 100. A fonte de luz 130, o detector de dispersão 140 e o detector de luz transmitida 150 estão posicionados em ângulos de 90 graus um em relação ao outro em torno da cubeta 110. O detector de dispersão 140 é posicionado próximo da cubeta 110 contendo a suspensão de amostra 120 e paralelo à fonte de luz incidente 130. Isto minimiza os efeitos de difração, refração e reflexão sobre a luz dispersa. O detector de luz transmitida 150 está posicionado a 180 graus ou oposto da fonte de luz 130. O detector 150 também pode estar orientado ou perpendicularmente ao feixe de luz incidente, ou em um ângulo diferente para reduzir os efeitos de refletância de suas superfícies. O filtro de atenuação de luz 160 está posicionado entre a cubeta 110 e o detector de luz transmitida 150. Nesta configuração, as suspensões de amostra são processadas individualmente dentro do recipiente 110 e o nefelômetro 100 detecta a luz dispersa e/ou transmitida que é passada através da amostra testada 120 em um ângulo.

[187]É O uso de recipientes/cubetas de baixo volume (ou micro-cubetas) que são projetados para processar quantidades relativamente pequenas de suspensões biológicas e fluidas para uso em conjunto com um nefelômetro de baixo volume, tal como nefelômetro 100, é considerado. As Figuras 5A e 5B representam modalidades alternativas de tais cubetas de baixo volume. As cubetas 110, 110’ são moldadas a partir de plástico opticamente transparente com lados minimamente afunilados 430, 440 que têm um polimento opticamente suave para serem convenientemente orientados dentro do nefelômetro 100. As cubetas 110, 110' podem ser configuradas como unidades individuais para aplicações de uso único. No entanto, em algumas modalidades, como descrito posteriormente, onde uma série de cubetas são usadas para preparar suspensões, as cubetas 110, 110’ podem ser configuradas para serem usadas com tiras de matriz linear para tais aplicações. Alternativamente, as cubetas 110, 110’ podem ser configuradas para uso com um arranjo de matriz projetado para processar múltiplas amostras simultaneamente. Na modalidade da matriz, várias séries de suspensões são preparadas em paralelo.

[188]Como mostrado, as cubetas 110, 110’ têm uma porção inferior 410 que tem um volume relativamente pequeno em comparação com uma porção superior 400. A suspensão é inicialmente preparada na porção de pequeno volume 410. A suspensão é, portanto, primeiramente disposta dentro da porção inferior 410 das cubetas 110, 110’. Uma amostra biológica suspeita de conter um microrganismo alvo é adicionada e misturada com a suspensão fluida para fornecer uma suspensão de amostra de teste 120. A turbidez da suspensão na porção inferior 410 é medida. Nesse sentido, quando a cubeta 110, 110’ é acoplada ao nefelômetro 100, a luz gerada pela fonte de luz 130 passa através da suspensão de amostra 120 que está disposta dentro da porção inferior 410. O nefelômetro 100 detecta a luz dispersa pela porção inferior 410 via os detectores 140 e 150 e mede a turbidez da amostra na porção inferior 410 da cubeta com base na luz detectada.

[189]Embaixo da porção inferior 410 de cada uma das cubetas 110, 110’ está uma área de coleta 420 de “grandes particulados” que é projetada para receber partículas grandes que decantam a partir da suspensão de amostra que, de outra forma, afetaria adversamente a precisão das medidas de turbidez feitas pelo nefelômetro 100. As amostras de baixo volume, de outra forma, têm volume insuficiente para permitir que os contaminantes particulados se decantem a partir da porção da suspensão interrogada pelo nefelômetro. Por exemplo, uma luz que passa através de uma suspensão de baixo volume que contém impurezas particuladas pode não diferenciar entre a amostra em suspensão e as impurezas e pode produzir valores McFarland imprecisos (isto é, valores indicativos de turbidez) que fazem com que a amostra seja processada de maneira inadequada. Por exemplo, um valor McFarland impreciso pode informar a diluição incorreta. Um valor McFarland impreciso também pode fazer com que uma amostra seja processada à jusante (por TSA ou MALDI, por exemplo), quando, se o valor McFarland verdadeiro fosse conhecido, a amostra não teria sido processada posteriormente. Ou seja, o valor McFarland verdadeiro teria informado o operador de que a amostra não era adequada para MALDI ou TSA. Além disso, a presença de impurezas na amostra pode interferir com as medidas de concentração precisas da amostra sendo testada. Como tais cubetas 110, 110’, de acordo com as modalidades representadas, fornecem esta área separada de coleta de particulado 420 separada que está fora do caminho de luz direta que passa pela porção inferior 410. Os contaminantes particulados decantam na área de coleta 420 e não permanecem na área de teste da suspensão de amostra, que ocorre na porção inferior 410. O comprimento da célula da porção inferior está na faixa de aproximadamente 5,5 mm e é projetado para fornecer um comprimento de célula suficiente para amostras de baixo volume para obter medições de turbidez adequadas. A parte inferior é projetada para fornecer um comprimento de célula suficiente uma vez que uma suspensão de amostra de teste é preparada para que a luz passe através das amostras e seja capturada pelos detectores 140 e 150. De preferência, a porção inferior 410 é feita de um material óptico altamente polido ou um material com uma clareza óptica próxima e outros materiais de opticamente transmissivos conhecidos por um versado na técnica. Tais materiais permitem que a luz passe através das paredes 440 da porção inferior da cubeta sem interferência.

[190]Um versado na técnica apreciará que existem três dimensões de liberdade de projeto para configurar a porção de volume pequeno 410 das cubetas 110, 110’. As dimensões da porção de pequeno volume 410 são em grande parte uma questão de escolha de projeto. Em uma modalidade, as dimensões da porção de pequeno volume 410 estão configuradas para receber um dispositivo (por exemplo, uma ferramenta de seleção) que introduzirá a amostra na porção inferior da cubeta. Por exemplo, e não a título de limitação, a porção inferior da cubeta é dimensionada para fornecer espaço adequado para que uma ferramenta de seleção de diâmetro de 3 mm seja submersa e rotacionada dentro da porção inferior, de modo que não toque os lados da cubeta 110, 110’, criando riscos e aberrações superficiais que degradariam sua transparência óptica.

[191]Certamente, as dimensões da porção inferior 410 devem acomodar a inspeção óptica da amostra. Especificamente, a porção inferior 410 das cubetas 110, 110’ é dimensionada para funcionar com a fonte óptica 130 e os detectores 140, 150 do nefelômetro 100. As restrições dimensionais no projeto da cubeta são, portanto, uma função da configuração do nefelômetro 100.

[192]Acima da porção inferior 410 está a porção superior 400 que é utilizada para diluir a suspensão de amostra colocada dentro do recipiente para processamento posterior em aplicações à jusante, tais como TSA. A porção superior 400 tem uma largura e comprimento maiores do que a porção inferior 410. De preferência, as dimensões internas do recipiente são concebidas para acomodar a mistura automatizada da amostra biológica com um fluido em suspensão para diluir adicionalmente a suspensão da amostra de teste diretamente dentro do recipiente quando exigido. Em operação, o projeto de recipiente em camadas das cubetas 110, 110’ permite medir a turbidez da suspensão da amostra e, se a turbidez alvo não for alcançada, diluir ainda mais a amostra e repetir as medições de turbidez. Tal configuração permite a diluição da amostra em tempo real (isto é, à medida que a amostra está sendo interrogada opticamente). Além disso, o projeto de recipiente em camadas permite medir a turbidez de suspensões de amostra de baixo volume (por exemplo, suspensões com um volume de aproximadamente 200 μL a aproximadamente 500 μL), mas têm os benefícios de um volume maior para acomodar a diluição da amostra.

[193]Conforme ilustrado, a camada superior ou a porção superior 400 de cada uma das cubetas 110, 110’ tem um perímetro aproximadamente quadrado ou retangular. Basicamente, a configuração geométrica da porção superior 400 é uma questão de escolha de projeto. A camada inferior ou a porção inferior 410 também tem um perímetro aproximadamente quadrado. Nesse aspecto, as cubetas 110, 110’ “telescópio” de cima para baixo devido às dimensões transversais maiores da porção superior 400 em relação à porção inferior 410. As formas alternativas para as cubetas 110, 110' também são consideradas desde que as paredes 440 da porção inferior 410 estão em um ângulo entre si (por exemplo, a cubeta não é cilíndrica, elíptica, etc.). Concluiu-se que o posicionamento das paredes 440 da porção inferior 410 (ou seja, a porção recebida pelo nefelômetro) em ângulo entre si (em comparação com um tubo de forma redonda) permite uma menor aberração ao sinal óptico e uma melhor mistura da amostra de teste. Isto é ilustrado nas modalidades representadas 110, 110’, nas quais a porção inferior 410 tem quatro lados 440 que são perpendiculares entre si, definindo desse modo um quadrado. Além disso, a porção superior 400 também tem quatro lados 430 que são perpendiculares entre si, exceto que as dimensões dos lados 430 são mais largas do que os lados 440. A porção inferior menor 410 é configurada para ser recebida pela base do nefelômetro 101 e/ou arranjo de cubetas linear (descrito abaixo). O topo de cada cubeta 110, 110’ tem uma abertura 450 para receber a amostra e o diluente/meio de suspensão. As paredes laterais 430 e 440 das porções superior e inferior 400, 410, respectivamente, são definidas por superfícies planas. Sem estar vinculado a qualquer teoria particular, acredita-se que as superfícies planas minimizam a difração e a refração da luz que passa pelas cubetas 110, 110’. Além disso, a configuração quadrada das cubetas/recipientes 110, 110’ permite que os caminhos da luz passem e entrem na suspensão de amostra e o recipiente em ângulos retos à superfície plana de tal recipiente 110, 110'. Esta configuração também minimiza o potencial de difração ou refração da fonte de luz 130 à medida que entra e sai das cubetas 110, 110’.

[194]Várias configurações das cubetas 110, 110’ são consideradas. Na modalidade representada na Figura 5A, a porção superior 400 da cubeta 110 é afunilada para a porção inferior 410. Os cantos da porção superior 400 em que as paredes laterais 430 se cruzam alinham-se com os cantos da porção inferior 410, como pode ser visto pelas bordas retas 401. As bordas afuniladas 401 demarcam a transição entre a porção superior mais larga 400 e a porção inferior mais estreita 410.

[195]Na outra modalidade 110’ representada na Figura 5B, os cantos da porção superior 400 em que as paredes laterais 430 se cruzam são deslocados dos cantos da porção inferior 410 onde as paredes laterais 440 se cruzam. Esse deslocamento ocorre nas bordas de deslocamento 402 como ilustrado na Figura 5B. Em um exemplo particular, os cantos da porção inferior 410 são deslocados em 45 graus a partir dos cantos da porção superior 400. Vantajosamente, esta configuração permite que a fonte de luz 130 e os detectores 140, 150 sejam dispostos em cada lado da cubeta 110’ quando a cubeta 110' é colocada dentro da base do nefelômetro 101.

[196]Os métodos de utilização do nefelômetro 100 e da cubeta 110 para medir a turbidez como mostrado no fluxograma da Figura 6 são agora descritos. A cubeta 110 é colocada dentro da base do nefelômetro 100 de forma manual ou automática. O fluido de suspensão inicial (livre de microrganismos) é colocado dentro da cubeta 100. O volume do fluido é de aproximadamente 200 μL a aproximadamente 500 L. De preferência, o volume inicial do fluido de suspensão é de aproximadamente 300 μL. O fluido adicional pode ser adicionado à cubeta 110 se a diluição for necessária para obter os valores McFarland especificados. Em seguida, uma amostra biológica suspeita de conter microrganismos é adicionada à cubeta 110 e misturada com o fluido de suspensão para produzir uma suspensão de amostra de teste 120. O nefelômetro 100 mede a turbidez inicial da amostra de teste 120 e o valor de McFarland é gravado na memória 34. A suspensão de amostra é ainda diluída adicionando-se fluido de suspensão adicional se as leituras iniciais de turbidez forem muito altas. A diluição é automatizada em uma modalidade. A porção superior 400 da cubeta 110 permite que o volume do fluido de suspensão exceda o volume da porção inferior 410. O nefelômetro 100 mede a turbidez da suspensão diluída. Uma vez que o valor McFarland predeterminado é obtido, a suspensão é processada para teste à jusante, armazenada ou descartada. A suspensão pode ser diluída quantas vezes for necessário para obter os valores McFarland desejados.

[197]Uma luz da fonte 130 interroga a suspensão 120 (por exemplo, amostra testada) disposta dentro da cubeta 110. A luz que invade uma superfície (por exemplo, parede lateral plana 440 da cubeta/recipiente 110) é aqui dita como a luz incidente. A luz que é dispersa a partir das partículas da suspensão 120 é aqui chamada de a luz dispersa. Uma porção da luz incidente é refletida pela superfície da cubeta. A luz refratada ou transmitida é a porção da luz incidente que é transmitida através da superfície (por exemplo, a parede lateral plana 440 da cubeta/recipiente 110).

[198]Em operação, a luz transmitida é recebida pelo detector de luz transmitida 150. Nas modalidades exemplificativas, o detector de luz transmitida 150 está posicionado no caminho de luz incidente para maximizar a detecção da luz transmitida através da suspensão. Nos casos em que a superfície do detector 150 é altamente refletora, o detector 150 pode ser posicionado de tal modo que a superfície do detector esteja localizada em um pequeno ângulo (não 90 graus) em relação ao eixo do caminho de luz. O posicionamento do detector 150 em um ângulo otimiza a detecção da luz transmitida sem refletir a luz de volta para a suspensão 120 ou direcionar a luz para outras porções do nefelômetro 100. A intensidade da luz coletada pelo detector 150 é proporcional à turbidez da suspensão.

[199]Um filtro de atenuação de luz 160 é posicionado diretamente na frente do detector de luz transmitida 150. O filtro reduz a intensidade da luz incidente no detector 150 por uma quantidade que é proporcional à do feixe incidente. Nas modalidades exemplificativas, o filtro 160 permite que o detector 150 opere sem saturar e fornece uma largura de banda de intensidade operacional do detector suficiente para detectar pequenas variações na intensidade da luz transmitida.

[200]O nefelômetro 100 também mede a quantidade de luz dispersa. O detector de dispersão 140 é colocado com a sua superfície de detecção paralela ao caminho de luz incidente e ao longo de um lado da cubeta 110. As porções da luz que são passadas através da amostra de suspensão 120 são dispersas pelas partículas em suspensão. O detector de dispersão lateral 140 coleta alguma da luz dispersa. A quantidade de luz dispersa que o detector 140 coleta fornece um sinal que é proporcional à quantidade de partículas na suspensão testada 120. Uma maneira de medir a turbidez da suspensão 120 é processar a quantidade de luz dispersa coletada pelo detector de dispersão 140 através de vários algoritmos bem conhecidos na técnica. Os dados coletados a partir do detector de dispersão 140 podem ser combinados com os dados coletados a partir do detector de transmissão 150 de várias maneiras. Por exemplo, os sinais podem ser combinados fisicamente ou os valores do detector manipulados matematicamente para combiná-los de forma a aumentar ainda mais a precisão e a confiabilidade dos sinais iniciais. Os sinais ou valores de dados podem ser combinados de forma aditiva, subtrativa, diferencial, etc., para fornecer um sinal resultante que é representativo dos sinais combinados. Essa combinação pode ser executada pelo processador 32. Quando os sinais dos valores do detector são combinados desta maneira, é possível melhorar a resolução e a precisão dos dados coletados para medir a turbidez. Vantajosamente, os dados coletados a partir de dois detectores separados (dados de dispersão e transmissão) podem fornecer resultados mais precisos para amostras de pequeno volume. A medição dupla é vantajosa nessas modalidades em que uma medida de dispersão não é suficiente. A medida dos rendimentos de luz transmitida e dispersa pode ser mais precisa devido ao comprimento limitado do caminho da luz através do pequeno volume da amostra 120.

[201]Nas modalidades exemplificativas, o detector de dispersão 140 e o detector de transmitância 150 são detectores de fotodiodos de alta eficiência padrão. No entanto, outros detectores com características similares também podem ser usados. Detectores adequados incluem aqueles que operam através do espectro de luz visível de ultravioleta (UV) a infravermelho (IR). Detectores adequados podem ser selecionados com base em suas curvas de resposta linear, tamanho, reprodutibilidade de resultados, e a capacidade de operar/detectar caminhos de luz dentro de condições de pouca luz e detectar pequenas variações na intensidade da luz com resolução mensurável. Exemplos incluem fotodiodos, fototubos multiplicadores, detectores de avalanche, células solares, fotorresistores, fotosensores, etc. Tais detectores estão comercialmente disponíveis, bem conhecidos por um versado na técnica e não descritos em detalhes aqui.

[202]Nas modalidades exemplificativas, a fonte de luz é um diodo emissor de luz de alta intensidade (LED) ou diodo laser. De preferência, a frequência da luz LED é de aproximadamente 650 nm. De preferência, o comprimento de onda da luz do detector está dentro da banda de cor vermelha (isto é, aproximadamente 620 a 750 nm). No entanto, o versado na técnica pode usar luz interrogativa em diferentes frequências de luz visível. Opcionalmente, uma lente de focagem 170 (Figura 4B) é utilizada para focar a luz em um feixe estreito (por exemplo, um feixe com aproximadamente 3 mm de diâmetro). A lente de focagem 170 está posicionada na frente da fonte de luz 130. A utilização de uma lente de focagem 170 concentra a luz a partir da fonte de luz 130 dentro da área de amostra 410 do recipiente/cubeta e minimiza a quantidade de luz que pode ser dispersa a partir da área de teste. Um versado na técnica está ciente de que uma luz que é dispersa para fora da área de teste (isto é, a porção inferior 410 da cubeta 110) torna a dispersão inutilizável para medir a turbidez da amostra devido ao alto sinal de fundo. A luz focada passa então a partir da lente de focagem 170 (não mostrada) para a porção inferior 410 da cubeta 110 em um ângulo perpendicular à face da cubeta 110. O ângulo perpendicular atenua a difração e a refração indesejadas que ocorrem quando um feixe de luz passa de um meio (por exemplo, ar) para outro meio (por exemplo, lados da superfície plana de uma cubeta). O caminho do feixe de luz focalizado é mantido à medida que a luz transmite através da suspensão para os detectores 140 e 150. Nas modalidades em que a fonte de luz 130 é um diodo laser, lentes adicionais 170 podem não ser necessárias para focar o feixe de luz. Isto é devido em parte às propriedades do laser que fornecem luz colimada e focada para interrogar a suspensão. Uma lente de foco 170 é utilizada nas modalidades em que a fonte de luz 130 é um LED e colimando ou focando a luz como desejado ou exigido.

[203]As Figuras 7A e 7B ilustram outra modalidade de nefelômetro 200 em que as cubetas são avançadas através do nefelômetro em série. O sistema foi projetado para uso com uma série de cubetas (descritas abaixo) que são avançadas através do nefelômetro de forma contínua. As cubetas individuais 110 podem ser colocadas diretamente dentro de uma base de nefelômetro 201 colocando a porção inferior da cubeta no canal 220 como mostrado na Figura 7A. Alternativamente, os recipientes individuais 110 podem ser primeiro colocados dentro do arranjo de recipiente linear 300, e o arranjo linear 300 (Figura 8) que aloja múltiplos recipientes podem ser colocados dentro do nefelômetro através do canal de passagem 220. Após os recipientes serem colocados dentro da base do nefelômetro, individualmente ou dentro do arranjo linear, a suspensão é preparada na cubeta e a turbidez medida como descrito acima.

[204]O nefelômetro 200 também inclui uma fonte de luz 230, uma lente de focagem 270, um detector de dispersão 240, um detector de luz transmitida 250 e um filtro de atenuação de luz 260, que são descritos acima em relação ao nefelômetro da Figura 4B. A cubeta 110 com uma amostra 120 está posicionada no centro do aparelho e dentro da base de nefelômetro 201. A fonte de luz 230, o detector de dispersão 240 e o detector de luz de transmissão 250 estão posicionados em um ângulo de 90 graus um do outro em torno da cubeta 110 como descrito acima. A superfície do detector de dispersão lateral 240 é posicionada paralelamente ao feixe incidente a partir da fonte de luz 230. Posicionar o detector de dispersão 240 próximo da amostra testada 120 e paralelamente à fonte de luz incidente minimiza os efeitos de difração, refração e reflexão sobre a luz dispersa. O detector de luz transmitida 250 é posicionado oposto à fonte de luz 230 e a luz incidente da fonte de luz se propaga em direção ao detector de luz transmitida. O detector 250 também pode ser posicionado ou perpendicular ao caminho de luz incidente ou a poucos graus da perpendicular para reduzir os efeitos de reflexão das suas superfícies. O filtro de atenuação de luz 260 está posicionado entre a cubeta 110 e o detector de luz transmitida 250.

[205]A Figura 8 ilustra o arranjo/receptáculo de cubeta em série para utilização com uma modalidade do aparelho da presente invenção, tal como o nefelômetro 200. Esta modalidade difere das modalidades descritas acima, onde os tubos de suspensão são rotacionados para serem colocados para medição de turbidez. O arranjo de cubeta em série 300 é uma tira de cubeta em série que é movida ao longo do canal guiado 220. Uma fonte de luz LED 230 é colocada em um lado do canal guiado 220 que guia a tira 300. A tira 300 é engatada de forma deslizável com os canais 220. A tira 300 também pode incluir vedações ou outras estruturas 530 (Figura 9) para empilhamento, embalagem e transporte convenientes. A tira 300 é avançada através do nefelômetro e os poços de cubeta 320 estão posicionados entre a fonte de luz 230 e os detectores 240 e 250 para processamento. Após a conclusão do processamento, a tira linear 300 pode ser indexada e avançada para a próxima cubeta e o processamento continuou para as amostras subsequentes usando o mesmo nefelômetro. A tira de cubeta 300 pode ser armazenada ou descartada com base nas necessidades individuais do usuário. Nesta modalidade, um único nefelômetro é projetado para processar de forma eficiente várias amostras sem a necessidade de remover cubetas individuais e substituí-las por novas cubetas. A tira de cubeta linear 300 pode ser projetada com várias formas, tamanhos e configurações de cubeta. Por exemplo, os poços 320 da tira 300 podem ser projetados para serem mais ou menos profundos, mais largos, mais estreitos, mais longos, mais curtos, etc., dependendo do modelo da cubeta. Além disso, os poços podem ser anexados um ao outro através de poços individuais ou podem ser individualmente inseridos nos poços posicionados um ao lado do outro. A colocação das múltiplas cubetas 110’ com as bordas 402 dentro de um arranjo linear 300 permite um transporte mais eficiente das cubetas 110' através do nefelômetro 200 porque elas podem ser processadas em série e recebidas pelo nefelômetro e medidas sem manipulação adicional.

[206]Em outra modalidade de cubetas em série representada na Figura 9, as tiras de cubeta são empilháveis e podem ser separadas em cubetas individuais ou uma tira linear de cubetas, dependendo da configuração do nefelômetro. Na modalidade representada, as cubetas 500 são transportadas por uma cremalheira 510. A cremalheira 510 tem uma superfície plana a partir da qual as cubetas são suspensas. A superfície plana é marcada (não mostrada) para permitir que as cubetas sejam separadas em cubetas individuais ou tiras de cubetas. As cubetas empilháveis também têm separações 530 como descrito acima. Nota-se que, para facilitar o empilhamento, a porção inferior 540 da cubeta 500 é recebida pela porção superior mais larga 550.

[207]A Figura 10 é uma vista em perspectiva de um nefelômetro 590 mostrando a abertura 575 para uma fonte óptica 570, abertura 635 para um sensor de luz dispersa e abertura 605 para um sensor de luz transmitida.

[208]A Figura 11 é um corte de um nefelômetro 590 que mostra o caminho para a luz transmitida através da porção inferior 540 da cubeta 500. A fonte de luz (570, Figura 12) é recebida por uma abertura 575 em um lado do receptáculo de cubeta 580 do nefelômetro 590. A abertura 575 recebe a fonte de luz. O sensor 600 (Figura 12) está posicionado em uma abertura 605 diretamente oposta à abertura 575, com a porção inferior da cubeta 540 posicionada entre elas. O nefelômetro tem uma tampa 620.

[209]A Figura 12 é um corte de nefelômetro 590 que mostra o caminho para a luz dispersa através da porção inferior 540 da cubeta 500. A fonte de luz 570 (Figura 12) está em um lado do receptáculo de cubeta 580 do nefelômetro 590. O sensor 630 (Figura 10) é posicionado em uma abertura 635 ortogonal à fonte de luz 570, com a porção inferior da cubeta 540 posicionada entre elas.

[210]A Figura 13 é um corte de nefelômetro 590 que mostra o caminho para a luz transmitida através da porção inferior 540 da cubeta 500. A fonte de luz 570 é recebida por uma abertura 575 em um lado do receptáculo de cubeta 580 do nefelômetro 590. Entre o sensor 600 e a cubeta 500 está um filtro de atenuação de luz 640 que é colocado na frente do detector de transmitância para diminuir a intensidade de luz para um nível utilizável para não saturar o sensor. A abertura 575 recebe a fonte de luz 570 e a lente 650 para focar o sinal óptico. O sensor 600 é posicionado em uma abertura 605 diretamente oposta à abertura 575, com a porção inferior da cubeta 540 posicionada entre elas.

[211]Em uma modalidade, a amostra é disposta dentro de uma cubeta e processada individualmente quando colocada no nefelômetro. Depois que a amostra é processada e os valores McFarland são obtidos, a cubeta é removida do nefelômetro e substituída por uma nova cubeta. Nesta modalidade, os um ou mais nefelômetros são operados independentemente. Em uma modalidade alternativa, o nefelômetro é configurado para entregar uma série contínua de cubetas ao nefelômetro para medição. Um canal de cubeta linear 220 recebe uma tira 300 de poços de cubeta individuais 320 (Figura 4B). A tira é transportada através do nefelômetro, parando para que cada cubeta seja interrogada opticamente para medição conforme descrito em detalhes.

[212]Os métodos de medição da turbidez de acordo com a presente invenção são automatizados. Os dados coletados a partir das medições podem ser posteriormente processados para gerar resultados significativos. Nestas modalidades, o sinal a partir dos detectores é alimentado para amplificadores de sinal. A saída do amplificador é comunicada a um circuito conversor analógico - digital que emite uma representação digital do sinal de entrada que é então processado usando vários algoritmos para determinar se o valor medido está no valor alvo. Se o valor medido for maior do que o valor alvo, então a amostra é diluída conforme descrito acima, e a turbidez medida novamente. Essa medição pode ser feita manualmente por um operador ou de forma automatizada, onde a cubeta é transferida para fora do nefelômetro para diluição e transportada de volta para o nefelômetro para uma medição adicional. Os métodos para processar o sinal em uma saída utilizável são desenvolvidos usando diluições variadas de várias amostras biológicas e não biológicas e associando valores McFarland com as concentrações de suspensão. Esses dados são então utilizados para produzir conjuntos de dados que são analisados adicionalmente usando algoritmos que corrigem a linearidade e os deslocamentos das curvas de dados para produzir um valor de saída representativo para um valor de turbidez e comparado com o valor alvo. Este processo é repetido até que a turbidez alvo seja obtida como descrito aqui.

[213]O sistema 1000 pode também compreender um transportador cuja posição final pode formar o estágio 2 para a placa de cultura ou um transportador e um estágio 2 que podem ser posicionados mutuamente de modo que uma placa de cultura possa ser transportada para o estágio e removida do estágio pela operação apropriada do transportador. O transportador é controlado pelo controlador 30 para posicionamento e remoção automática de uma placa de cultura que compreende o microrganismo do estágio, respectivamente. Observa-se que, em outras modalidades não mostradas, diferentes meios para posicionamento e remoção automática de uma placa de cultura do estágio, respectivamente, podem ser usados. Em particular, o controlador 30 é disposto para permitir que uma placa de cultura seja automaticamente removida do estágio pelo dispositivo de posicionamento e remoção automática da placa de cultura somente após o sinal de que o tubo de suspensão com a suspensão pode ser removido do suporte de tubo de suspensão para processamento posterior ter sido fornecido. Isso garante que sempre é possível selecionar uma amostra adicional, se necessário.

[214]Conforme ilustrado na Figura 2, o aparelho da invenção 1000 pode também compreender um dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão (não mostrado) para posicionar e remover automaticamente um tubo de suspensão do suporte de tubo de suspensão, respectivamente. Esse dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão pode incluir meios de preensão para apreender de forma liberável de um tubo de suspensão 11. Novamente, o controlador 30 pode estar disposto para estar conectado de forma comunicativa ao dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão para controlar a operação do dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo suspensão e para posicionar automaticamente um tubo de suspensão 11 no suporte de tubo de suspensão 10. O controlador 30 em particular é disposto para remover automaticamente um suporte de tubo de suspensão do suporte de tubo de suspensão pelo dispositivo de posicionamento e remoção automática de tubo de suspensão apenas após o sinal de que o tubo de suspensão com a suspensão pode ser removido do suporte de tubo de suspensão para processamento posterior ser fornecido. O dispositivo de posicionamento e remoção automática do tubo de suspensão pode ser móvel ao longo do trilho 18 independente do movimento do dispositivo de posicionamento 8. Os tubos de suspensão 11 podem ser obtidos e os tubos de suspensão com um meio de suspensão contendo uma concentração suficiente de microrganismo podem ser entregues a equipamentos para processamento adicional, tal como uma incubadora. Observa-se que um sistema de múltiplos trilhos pode levar o dispositivo de posicionamento e remoção automática do tubo de suspensão 8 a localizações diferentes nas quais diferentes componentes estão presentes ou os processos podem ser executados.

[215]A suspensão de amostra assim preparada é utilizada para realizar a caracterização ou a identificação dos microrganismos utilizando MALDI e opcionalmente utilizada para outras análises, tal como TSA. Para identificar microrganismos usando MALDI, uma alíquota da suspensão da amostra é obtida usando uma ferramenta de pipetagem ou de seleção e esta alíquota é transferida para a placa alvo 42. Uma gota pode ser obtida usando essa ferramenta 46 que é mantida pelo meio de preensão 49 do pipetador 40 e é então automaticamente abaixada na suspensão na posição A. Quando esta ferramenta 46 é levantada para fora da suspensão, uma gota de suspensão grudará na ponta desta ferramenta 46, que pode ser transferida ao longo do trilho para a posição B, onde a ferramenta 46 com a suspensão é abaixada até a gota de suspensão entrar em contato com o ponto de depósito 44 na placa alvo 42. Ao menos uma parte da suspensão permanecerá no ponto de depósito 44 após a ferramenta 46 ter sido levantada para fora da placa alvo 42. Alternativamente, a ferramenta de seleção 6 pode ser usada para selecionar uma quantidade de suspensão 14 a partir do tubo de suspensão 11, transferir esta quantidade para a posição B e depositar uma gota de suspensão na placa de alvo 42. Após uma gota de suspensão ter sido depositada na placa alvo 42 e, em particular, quando esta gota foi deixada secar, a solução de matriz MALDI é automaticamente sobreposta na quantidade ou porção da amostra depositada na placa alvo 42. Para realizar outros testes ou outra análise, uma segunda gota da suspensão de amostra pode ser obtida de forma similar, e tal gota pode ser automaticamente transferida e depositada, por exemplo, em uma placa de cultura de teste que está se transferindo de maneira automatizada para realizar um teste de susceptibilidade ou outra análise adicional.

[216]Em uma modalidade, a solução de matriz é dispersa na placa alvo 42 em múltiplos pontos. Isso melhora o rendimento e reduz o custo dos consumíveis, tal como pipetas e similares. Nesta modalidade, um volume suficiente de solução de matriz (isto é, uma solução de matriz para vários pontos alvo) é aspirado para uma pipeta e essa pipeta é usada para dispensar múltiplos pontos de forma sequencial. Tipicamente, a dispensação de baixos volumes de fluido no intervalo de 1 μL a 20 μL exige tocar a gotícula de fluido na superfície de modo a ser dispensada para permitir que a tensão superficial do fluido que contata a placa alvo retire a gotícula da ponta da pipeta 46. Durante o processo de “tocar” a gota sobre a superfície da placa alvo, a ponta da pipeta 46 pode tocar de forma não intencional a superfície da placa alvo 42. Se a ponta da pipeta 46 toca a placa alvo 42, existe o risco de transportar o material de amostra de um ponto de placa alvo para o próximo resultando em contaminação cruzada. Com o objetivo de evitar a contaminação cruzada, a detecção de líquido capacitivo é integrada no pipetador 40 para detectar quando a gotícula atinge a placa alvo 42. A detecção de líquido capacitivo é usada para fazer múltiplas dispensações de um único volume de solução de matriz em uma única pipeta de acordo com as seguintes etapas.

[217]Primeiro, uma nova ponta de pipeta é selecionada. Depois disso, uma ponta seca é movida para a placa alvo 42 e a placa é tocada com a ponta da pipeta 42 em uma posição não alvo para determinar e registrar a posição vertical precisa (Z) da localização da placa alvo para a interface da ponta.

[218]Em seguida, um volume suficiente de solução de matriz é aspirado a partir de um recipiente de reagente de matriz. O recipiente tem um septo para evitar a evaporação da solução de matriz. Após a aspiração da solução de matriz e a ponta ser removida do recipiente de matriz, o septo limpa qualquer fluido de matriz residual que pode ter revestido a ponta 46. Isso assegura a formação da gotícula na extremidade da ponta quando a solução de matriz é dispensada da ponta e não se movem para o lado da ponta 46.

[219]A ponta da pipeta 46 é então movida para a placa alvo 42. Uma gotícula é formada na extremidade da ponta 46. A ponta 46 é movida para baixo na direção vertical (Z) até que a gotícula toca o ponto da placa alvo 44. Quando a gotícula toca a placa, o circuito de detecção capacitiva provoca um sinal que indica que a gotícula está tocando a placa 42. A posição vertical (Z) da ponta 46 é verificada para confirmar que a ponta 46 não está tocando a placa 42. Se a ponta 46 não tocar a placa 42, o processo de múltipla dispensação é continuado. Se a ponta 46 está tocando a placa 42, a ponta 46 será ejetada para o descarte, uma nova ponta adquirida, e a ponta seca movida para a posição para tocar a placa alvo para estabelecer uma nova posição vertical ponta que toca a placa alvo (Z) e o processo continua até que todos os pontos alvo 44 na placa 42 sejam inoculados com solução de matriz.

[220]Obtenção de Amostra para ID e TSA a partir da Mesma Suspensão

[221]A preparação de uma suspensão a partir de uma seleção de colônia que é utilizada tanto para ensaios MALDI quanto para TSA é descrita na Patente US. No. 9.180.448 que é comumente atribuída com ao presente pedido e incorporada por referência na sua totalidade. A descrição feita aqui pode referir-se a um aparelho de preparação de amostra (preparação de amostra ou estação de preparação a seguir) como um “Phoenix AP”, ou um sistema TSA como um BD Phoenix™ ou pode referir- se a um sistema de espectrometria de massas como MALDI, mas deveria ser entendido que o significado desses termos não está limitado ao aparelho que tem esses nomes de marca registrada, mas pode incluir aparelhos com uma funcionalidade substancialmente similar. Os aparelhos com funcionalidades substancialmente similares podem incluir os sistemas ID/TSA Vitek (bioMerieux) e MicroScan (Siemens Healthcare).

[222]Em uma modalidade, o aparelho aqui descrito integra as capacidades de identificação microbiana de um instrumento MALDI com TSA e capacidades de processamento de dados de um sistema de processamento ou de análise em laboratório, tal como os sistemas Phoenix, Phoenix AP, BACTEC ou EpiCenter.

[223]Como descrito acima, uma suspensão é preparada a partir de microrganismos selecionados a partir de uma placa preparada 3 ou retirados de um frasco de cultura de sangue. Em uma modalidade, os tubos de suspensão 11 são inoculados com os microrganismos 4. Os tubos 11 são vantajosamente utilizados como a fonte tanto para ID quanto para TSA. Isso garante que não só a amostra do mesmo paciente, mas também o mesmo isolado, está submetida aos testes ID e TSA.

[224]A suspensão é preparada para uma concentração adequada para MALDI. Suspensões adequadas para MALDI tipicamente têm um valor McFarland de aproximadamente 2. Um sistema automatizado é usado para inocular o tubo de suspensão 11 com a ferramenta de seleção 6, monitorar a turbidez, e processar a suspensão para fornecer uma suspensão com a turbidez alvo. Os processos automatizados para fornecer suspensões com turbidez alvo são descritos em detalhes aqui. A suspensão é então utilizada para inocular a placa MALDI 42 como descrito acima. Conforme mencionado acima, o sistema 1000, através da utilização de etiquetas e códigos legíveis por máquina, associa a placa de cultura 3 ao tubo de suspensão 11 e à placa MALDI 42. Em uma modalidade, o aparelho digitaliza o código de barras na placa MALDI 42 e grava o ID de placa na etiqueta RFID no trilho de tubo de suspensão. O sistema 1000, utilizando o pipetador automatizado 40, adiciona automaticamente os reagentes de MALDI (por exemplo, ácido fórmico, matriz, etc.) para preparar a suspensão dispensada na placa MALDI 42 para análise como descrito aqui.

[225]O sistema 1000, utilizando o pipetador automático 40, ou o bocal de dispensação 30, então dispensa solução adicional (por exemplo, água deionizada) no tubo 11 e o nefelômetro 20 monitora a turbidez para fornecer uma suspensão com uma turbidez adequada para TSA ou outro teste de diagnóstico (por exemplo, teste molecular). O sistema automatizado e o método para fornecer uma suspensão com turbidez alvo são descritos em detalhes aqui e não são repetidos. Para TSA, a turbidez alvo é de aproximadamente 0,5 McFarland e normalmente não inferior a aproximadamente 0,25 McFarland. O pipetador 40 então transfere uma alíquota para o tubo TSA 82. A etiqueta RFID no trilho do tubo de teste é atualizada com o resultado do ajuste.

[226]O tubo TSA 82, como mostrado na Figura 2, é mantido por um movedor de tubo TSA 80. O movedor de tubo TSA 80 é um robô geralmente disposto embaixo de uma plataforma de sistema 7 e é configurado para se mover em ao menos duas dimensões, conforme ilustrado pelas setas verticais e horizontais na Figura 2. Em particular, o movedor de tubo TSA 80 é configurado para segurar, por exemplo, por um receptáculo ou pinça, um tubo TSA 82 e mover o tubo TSA 82 embaixo da plataforma 7 e mover o tubo TSA 82 entre as posições pré-designadas localizadas na estação de preparação 1030 e na estação de transferência 1040, respectivamente. Nesse aspecto, a plataforma 7 pode ter aberturas através das quais o movedor 80 pode levantar e abaixar o tubo TSA 82 nestas posições pré-designadas. É claro que também é considera-se que um robô de preensão de tubo suspenso 50 poderia mover o tubo TSA 82 entre a estação de preparação 1030 e a estação de transferência 1040 a partir de uma posição suspensa acima da plataforma 7, em vez de estar abaixo da plataforma 7.

[227]O tubo TSA 82 pode ser armazenado dentro da estação 1040. Antes da transferência de alíquotas para o tubo TSA 82, o robô de preensão de tubo 50 segura o tubo TSA 82 através de dispositivo de preensão 59 e move o tubo 82 da sua posição de armazenamento para um digitalizador de código de barras de modo a registrar o tubo 82 com o controlador 30. Depois disso, o robô de preensão 50 desloca o tubo 82 para mover o robô 80. O robô 80 desloca o tubo 82 embaixo da plataforma 7 para uma posição C localizada na estação de preparação 1030 onde o tubo 82 é levantado ao menos parcialmente acima da plataforma. O pipetador 40, em seguida, recupera uma alíquota da suspensão diluída do tubo 11, move-se para a posição C e depois inocula o tubo TSA 82 com a alíquota na posição C. O movedor de tubo 80 desloca então o tubo 82’ com a suspensão de volta à estação de transferência 1040, como é representado pela Figura 2.

[228]Enquanto na estação 1040, outro pipetador 60 recupera uma alíquota da suspensão do tubo TSA 82’. Antes da recuperação desta alíquota, um robô de transferência de cartucho 70 apreende um cartucho TSA vazio 90 através de um meio de preensão 79 e transfere o cartucho 90 de uma localização de armazenamento para uma unidade de preenchimento de cartucho 78 que inclui uma estrutura de retenção de cartucho para segurar o cartucho 90. A unidade 78 pode ser móvel de modo a articular o cartucho 90 a partir de uma configuração vertical para uma configuração inclinada, como mostrado, para facilitar a inoculação. Um destampador (não mostrado) também pode remover uma tampa que sela o cartucho 90 antes da inoculação. O pipetador 60 então inocula automaticamente o cartucho TSA 90 com a suspensão diluída. Tanto o tubo de suspensão TSA 82 quanto o cartucho TSA 90 codifica a associação de permissão da suspensão submetida à análise TSA com a seleção a partir da qual a suspensão foi preparada. O aparelho tem um sistema de gerenciamento de dados que associa os cartuchos com a suspensão usada para inocular o cartucho 90. O sistema 1000 lê o ID da placa MALDI e as posições da placa para cada suspensão e faz as associações necessárias com a colônia selecionada a partir da placa de cultura identificada 3 com a suspensão preparada, portanto, com a placa MALDI 42 e posiciona a placa 42 inoculada com a suspensão relevante e o tubo de suspensão TSA 82 e o cartucho TSA 90 inoculados com a suspensão TSA. A automação é fornecida para inocular o cartucho TSA e para transportar o cartucho inoculado para um instrumento de teste que executa TSA no cartucho inoculado. Um instrumento de transferência de cartucho exemplificativo para mover automaticamente um cartucho inoculado 90 e remover um cartucho testado de um instrumento de teste TSA é descrito abaixo.

[229]Preparando uma Placa MALDI Utilizando uma Técnica de Camadas

[230]Em uma modalidade da presente invenção, a suspensão é depositada automaticamente na placa MALDI 42 usando um método de dispensação/camadas. Este método é descrito no Pedido Provisório US. No. 62/038.509 depositado em 18 de agosto de 2014 intitulado “Method Of Sample Preparation For Maldi” e comumente atribuído com o presente pedido, que foi depositado como PCT/US21015/45506 publicado como WO2016028684. O Pedido Provisório US. No. 62/038.509 e PCT/US21015/45506 são incorporados aqui como referência na sua totalidade.

[231]No método de dispensação/camadas de solução aqui descrito, a suspensão bacteriana que será dispensada é primeiro avaliada para determinar a sua turbidez como descrito aqui.

[232]A suspensão bacteriana é criada como descrito aqui. O método de camadas de dispensação de solução exige, como implícito pelo seu nome, a formação de duas ou mais camadas de solução para identificação por MALDI. Um volume de amostra selecionado é distribuído na placa MALDI 42 e seco. Posteriormente, ao menos uma segunda alíquota de suspensão é dispensada (de preferência o mesmo volume) na suspensão seca. A dispensação é executada usando os métodos automatizados descritos acima. A segunda alíquota dispensada é seca. Opcionalmente, mais camadas de suspensão podem ser depositadas e secas. Após o final das duas ou mais camadas serem secas, a amostra é processada para MALDI (por exemplo, adicionando ácido fórmico e depois aplicando a matriz sobre a amostra como descrito aqui). A amostra é então avaliada por MALDI. O método de dispensação/camada de solução foi determinado para fornecer resultados de MALDI aceitáveis para amostras líquidas com valores de turbidez McFarland significativamente inferiores a 2,0 tanto para bactérias Gram positivas quanto para Gram negativas.

[233]Por exemplo, em uma modalidade, se a suspensão bacteriana líquida (preparada a partir de uma colônia bacteriana selecionada a partir de uma placa de ágar e suspensa em água (grau de espectrometria de massas) como dito acima, tem um valor de 0,5 McFarland, esse valor é significativamente abaixo do valor de 2,0 McFarland, o que é uma indicação de que a preparação de amostra de dispensação/camada de solução deveria ser usada para preparar esta amostra para MALDI.

[234]Depois de determinar a utilização de dispensação/camada de solução para preparar a amostra para MALDI, a quantidade de suspensão é selecionada por camada. No exemplo acima com uma amostra com um valor de McFarland de 0,5, o volume por camada de ao menos aproximadamente 3 μL, mas não superior a aproximadamente 4 μL é selecionado. O número de camadas é regido pelo valor de turbidez e pelo volume de amostra. Uma vez que o volume da camada é selecionado e depositado na placa MALDI, a amostra é seca. As condições de secagem exatas são uma questão de escolha de projeto e são selecionadas para fornecer secagem rápida, preservando a integridade de amostra para o teste MALDI. As condições de secagem adequadas são prontamente determinadas por um versado na técnica. Por exemplo, as etapas de secagem podem ser consideradas tanto a temperatura ambiente quanto com a assistência de uma placa quente (de forma ilustrativa, aproximadamente 40° C a aproximadamente 45° C). Após a secagem, uma segunda camada de suspensão é depositada sobre a primeira camada. A segunda camada tem o mesmo volume da primeira camada. Se necessário, as camadas adicionais são adicionadas e secas. Como o método de camadas exige tempo e recursos adicionais, o número de camadas é limitado ao número necessário para obter resultados precisos a partir de MALDI.

[235]Após a deposição d amostra de dispensação/camada de solução, o poço alvo da amostra é processado utilizando o procedimento típico de MALDI (adição de ácido fórmico a 70% e matriz).

[236]Determinou-se que o processo de preparação de amostra para MALDI depende de uma variedade de fatores, mas o mais significativo: i) a concentração dos microrganismos na suspensão; ii) o volume da suspensão; e iii) se aplicável, o número de dispensações. A concentração microbiana é refletida pela turbidez da amostra. A grosso modo, quanto maior a turbidez, maior a concentração microbiana.

[237]A turbidez é medida por nefelometria como descrito aqui. Uma vez que a turbidez da suspensão é avaliada como descrito anteriormente, é feita uma decisão sobre como fazer a preparação da amostra para MALDI. Essa determinação é feita avaliando-se a informação de turbidez e o volume da amostra. Nestas modalidades, a informação da amostra é inserida em um banco de dados. O banco de dados (pré- programado com informações sobre a preparação da amostra mais adequada à amostra particular) produz o método recomendado para a preparação da amostra de MALDI.

[238]No sistema automatizado, um processador controla o protocolo de preparação MALDI, dependendo da informação que o processador recebe em relação à amostra. O processador do sistema compara a turbidez medida com um limite de turbidez predeterminado como descrito aqui. Se o processador determinar que a turbidez da amostra está dentro do intervalo predeterminado de valores de turbidez, então o processador fornece instruções para transferir um volume predeterminado da amostra diluída para a placa MALDI 42. O sistema automatizado prepara a amostra para MALDI (isto é, a adição de ácido fórmico para fixar a amostra seguida da aplicação da solução da matriz MALDI sobre a amostra antes de MALDI conforme descrito aqui) com base nas instruções do processador. Se o processador determinar que a turbidez está acima do intervalo predeterminado, o processador fornece instruções para preparar uma amostra MALDI usando menos do que o volume típico (ou seja, se 0,5 μL são normalmente depositados na placa MALDI 42, apenas 0,25 μL são depositados na placa MALDI 42 em vez das amostras de alta turbidez). Se o processador determinar que a turbidez está abaixo do intervalo predeterminado, a amostra é depositada em camadas na placa MALDI 42, com a secagem da amostra entre os depósitos. Conforme mencionado acima, uma vez que o método e o aparelho aqui descritos são modalidades totalmente automatizadas, o sistema usa o pipetador automático descrito acima para dispensar a suspensão na placa MALDI 42 com base nas instruções a partir do processador.

[239]A Figura 14 ilustra o fluxo de processo para o processo automatizado de dispensação múltipla de suspensão em uma placa MALDI 42. A suspensão é preparada automaticamente e a sua turbidez avaliada como descrito aqui. Se a turbidez medida estiver dentro de um intervalo predeterminado, uma alíquota com um volume predeterminado é depositada na placa MALDI. Se a turbidez medida for superior a um intervalo predeterminado, então um volume menor de amostra é depositado na placa MALDI 42. Se a turbidez medida for menor do que o intervalo predeterminado, então o protocolo de preparação da amostra descrito acima usando múltiplas dispensações com secagem entre as dispensações é usado.

[240]Em uma modalidade exemplar, uma amostra é obtida e uma suspensão é preparada. A medição da turbidez é medida. Se a turbidez (em McFarland) está entre aproximadamente 2 e aproximadamente 6, aproximadamente 3 μL são depositados na placa MALDI 42. Se a turbidez da amostra for superior a aproximadamente 6 μL, então a quantidade de amostra depositada na placa MALDI 42 é reduzida para aproximadamente 1 μL. Se a turbidez da amostra for inferior a aproximadamente 2, mas na faixa de aproximadamente 1 a aproximadamente 2, então, aproximadamente 3 μL da amostra são depositados na placa MALDI 42, secos e uma segunda amostra de 3 μL é depositada e seca. Se a turbidez da amostra é de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 1, então três “camadas” de suspensão, cada uma de aproximadamente 3 μL, são depositadas e secas. Se a turbidez da amostra é de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 0,5, então 4 “camadas” de suspensão (3 μL cada) são depositadas e secas.

[241]Depois que a amostra é depositada e seca, as amostras são processadas para MALDI como descrito aqui.

[242]Cada tubo de suspensão compreende uma marca de identificação única, que é armazenada em conjunto com as propriedades da suspensão com um link para a identidade da placa de cultura a partir da qual a colônia de microrganismos selecionada foi obtida na memória do computador de controle central para o objetivo, entre outras coisas, corretamente e de forma rápida, ligar os resultados obtidos de análise com a placa de cultura e a colônia pertencente aos resultados.

[243]Ainda em modalidades adicionais, o sistema tem um intervalo predeterminado de turbidez onde não serão necessárias diluições para MALDI ou TSA. Se a turbidez estiver dentro desse intervalo predeterminado (por exemplo, aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2 McFarland), então a suspensão pode ser utilizada para inocular a placa MALDI 42 usando o método de camadas assim descrito acima (se a concentração da suspensão não for suficientemente alta de modo que uma dispensação fará). Nesta modalidade, o volume da suspensão inoculada no tubo de suspensão também é variado dependendo da turbidez medida. Por exemplo, se o valor McFarland para a suspensão for 0,5, então um volume de 25 μL é inoculado no tubo de suspensão. Para essa mesma especificação, então, se o nefelômetro medir uma suspensão de 1 McFarland, então somente 12,5 μL daquela suspensão seriam usados. Ambas as dispensações entregam aproximadamente a mesma quantidade de microrganismos no tubo de suspensão 11, mas o volume da suspensão de 0,5 McFarland é o dobro do volume da suspensão de 1 McFarland. Existe, portanto, uma relação proporcional inversa entre o valor McFarland da suspensão e o volume da suspensão inoculada no tubo TSA 82. Quanto maior o valor McFarland, menor o volume da suspensão que é inoculado no tubo de suspensão 11. Isto é porque, para TSA, é a quantidade do microrganismo inoculado no tubo 11 e não o volume que determina se a quantidade dispensada é adequada. Se o nefelômetro 20 determinar que a suspensão está dentro do intervalo predeterminado, a informação é comunicada ao controlador 30, o que então determina se a dispensação na placa MALDI 42 deve ser feita pelo método de camadas ou se uma dispensação única é suficiente. O controlador 30 também determinará o volume de suspensão a ser dispensado no tubo TSA 82 referenciando uma tabela de consulta que especificará a quantidade dispensada como uma função da turbidez medida.

[244]A inoculação de um cartucho para TSA é descrita na Patente US. No. 6.096.272 de Clark e outros que é incorporada aqui por referência. Na prática, a suspensão é inoculada em um fluido de inóculo de TSA que é então transferido para o cartucho de teste 90 usando os mecanismos automatizados para transferência de fluido descrita acima. Os cartuchos TSA 90 são inclinados com as portas de inoculação na parte superior para preenchimento (ver Figura 25). Cada poço no cartucho TSA 90 é inoculado com o fluido do inóculo TSA. O inóculo flui para baixo o cartucho TSA em forma de serpentina, preenchendo os poços à medida que a frente do líquido avança em direção a uma almofada absorvente. Cada poço é ventilado, permitindo que o líquido preencha o poço. Cada poço tem uma borda afiada e circular para separar uma quantidade consistente de líquido do excesso e isolar cada poço do líquido em poços adjacentes 31. A almofada absorve o excesso de líquido.

[245]Como mostrado na Figura 2, uma quantidade de suspensão pode ser retirada da suspensão no tubo de suspensão por meio de uma ferramenta de pipetagem 46 que pode ser automaticamente mantida e posicionada por meio de preensão (que funcionam como o suporte de ferramenta de pipetagem) 49. O pipetador 40 é disposto para posicionar a ferramenta de pipetagem 46 em uma posição inicial acima do tubo de suspensão 11 e para abaixar e levantar automaticamente a ferramenta de pipetagem 46 da suspensão e para posicionar a ferramenta de pipetagem 46 em uma posição de transferência B acima da placa MALDI 42, respectivamente. Quando a ferramenta de pipetagem 46 é abaixada na suspensão no tubo de suspensão 11, a ferramenta de pipetagem 46 é operada de uma maneira conhecida (por exemplo, usando subpressão) para selecionar uma quantidade de suspensão. Posteriormente, a ferramenta de pipetagem com a quantidade de suspensão é levantada para a posição de transferência. Para segurar a quantidade, a ferramenta de pipetagem compreende uma câmara pressurizável fechada por uma válvula controlada. A ferramenta de pipetagem 46 é transferida automaticamente para a posição B acima de um dos pontos de depósito 44 da placa de alvo 42. Nesta posição, a ferramenta de pipetagem 46 é abaixada para uma distância predefinida acima da placa alvo 42, após o que a câmara é pressurizada para uma pressão em uma faixa de aproximadamente 0,5 bar a 1,1 bar. A válvula é então aberta durante um período tal que uma gota de suspensão com um volume em uma faixa de aproximadamente 0,5 a 3,0 μL é depositada no ponto de depósito 44, em particular cobrindo no máximo aproximadamente metade de um dos pontos de depósito do placa alvo 42. Após a gota ter sido depositada, a ferramenta de pipetagem 46 é levantada da placa alvo 42 e pode ser transferida para a posição onde ela pode ser descartada ou limpa para reutilização.

[246]A Figura 19 mostra um fluxograma que compara uma linha de tempo do processo automatizado da Figura 18 para uma linha de tempo de um processo comparável manualmente executado. O processo manual demora até 48 horas, e requer um período de incubação de 18-24 horas, somente após o qual a placa é avaliada quanto ao crescimento. Em contraste, como o processo automatizado pode detectar um contraste relativamente fraco entre as colônias (em comparação com o segundo plano e entre si), apenas 12 a 18 horas de incubação são necessárias antes do espécime poder ser identificado e preparado para testes adicionais (por exemplo, TSA, MALDI).

[247]Os aspectos adicionais das modalidades descritas anteriormente são descritos abaixo. A interface de usuário descrita anteriormente fornece uma imagem da placa de cultura para o usuário. O usuário pode interagir com a interface para selecionar colônias de interesse a partir da placa.

[248]Quando o usuário seleciona uma colônia, o aparelho fornece escolhas de menu para que o usuário selecione um de MALDI, TSA ou ambos para processamento de amostras. Com base no tamanho da ferramenta de seleção (ou seja, a pipeta descrita aqui), o aparelho fornece uma tolerância de seleção para garantir que a colônia seja selecionada em uma área designada. A seleção é então bloqueada para o alvo e as colônias são selecionadas. Em uma modalidade, o diâmetro da tolerância de seleção é de 5 mm. Com uma ferramenta de seleção com um diâmetro de 3 mm, esta distância garante que uma área de 1 mm de diâmetro na área de tolerância de seleção será selecionada. As seleções de processamento são enviadas ao controlador para permitir o rastreamento do processamento da amostra.

[249]A visão geral do sistema nas Figuras 1-3 ilustra identificação (MALDI- TOF) e localizações de preparação TSA (susceptibilidade a antibióticos) e uma tela sensível ao toque da interface de usuário 1006. A Figura 2 ilustra a placa 3 com as colônias 4 que é designada para seleção sendo movida para a estação de seleção 1020 do sistema. A placa 3 está alinhada para seleção de colônia da maneira descrita aqui anteriormente. A placa 3 é então digitalizada para rastreabilidade.

[250]A tampa da placa é então removida e a ferramenta de seleção de pipeta 6 é movida sobre as colônias selecionadas 4. O dispositivo de posicionamento 8 move a ferramenta de seleção de pipeta 6 da posição de picareta para a posição de inoculação A onde as colônias são colocadas no tubo de suspensão 11 como descrito anteriormente. Os tubos ou cubetas são descritos anteriormente neste documento. A pipeta 6 traz a amostra para dentro do tubo 11 que tem o líquido de suspensão já presente no mesmo. A quantidade relativa de suspensão é controlada de modo que a suspensão atenda aos padrões McFarland predeterminados, conforme descrito anteriormente.

[251]Assim como as amostras, suspensões, etc. são rastreáveis ao longo do processamento no método e aparelho aqui descritos, assim são consumíveis no aparelho e no método rastreáveis por código de barras. O aparelho fornecerá controle totalmente automatizado de consumíveis dentro do aparelho.

[252]Quando a suspensão é depositada na placa alvo MALDI 42, ela pode ser manchada em camadas como descrito aqui. A secagem da amostra e a extração de ácido fórmico também são descritas anteriormente. O depósito do pontos MALDI na placa alvo 42, seguido da deposição da solução de matriz, é automatizado conforme descrito anteriormente.

[253]Após a alíquota MALDI ser obtida a partir da suspensão, a suspensão é ainda utilizada para inoculação dos tubos 82 para teste TSA. Em uma modalidade, uma pipeta 46 maior é utilizada para a inoculação do tubo TSA do que para a seleção de colônia. Em uma modalidade, pipetas de 50 μL são utilizadas para a seleção de colônia e pontas de pipeta de 1 mL são utilizadas para preparar a suspensão para TSA. A turbidez alvo para TSA em uma modalidade é 0,5 McFarland (McF). Os tubos TSA com caldo TSA são extraídos de um trilho. Em uma modalidade, os tubos de caldo também contêm Alamar Blue (Alamar Biosciences, Sacramento, Califórnia). Alamar Blue é um indicador colorimétrico de oxidação-redução que altera a tonalidade de um azul profundo para um rosa brilhante na presença de organismos metabolicamente ativos e em crescimento. O uso de Alamar Blue em ensaios de susceptibilidade é bem conhecido do versado na técnica e não é descrito em detalhes aqui. O tubo TSA 82 é digitalizado como uma ilustração da rastreabilidade de consumíveis, reagentes e amostras em todo o sistema. A tampa é removida do tubo de caldo TSA usando um destampador e a tampa é então descartada, após o que o tubo de caldo TSA 82 é transferido para uma posição em que um painel TSA 90 é inoculado. A posição de inoculação é ilustrada na Figura 2. A Figura 2 ilustra o pipetador automático 60 usado para inocular o painel TSA 90 com o caldo TSA na garrafa à esquerda. O corante é fornecido para alterar a cor do caldo. A Figura 2 ilustra a pipeta 46 que é utilizada para inocular o tubo TSA com a suspensão de 0,5McF. A Figura 2 ilustra que a pipeta 46 é utilizada para misturar a suspensão no tubo TSA 82 por aspiração e dispensação repetidas da solução.

[254]A Figura 2 ilustra a automação de fornecer o painel TSA 90 (outro consumível) para inoculação. A Figura 2 também ilustra a inoculação do painel TSA 90. A retampagem do painel TSA 90 também é automatizada. A Figura 2, portanto, ilustra como o aparelho que fornece um processo contínuo e um fluxo de trabalho para a preparação da amostra tanto para ID quanto para TSA. O sistema 1000 pode ser configurado como modular, executando apenas um de identificação (MALDI-TOF), susceptibilidade a antibióticos (TSA) ou ambos. Considera-se que o aparelho aqui descrito pode ser integrado a sistemas maiores tais como Work Cell Automation of Total Lab Automation.

[255]Transferência de Cartucho

[256]Como tal, o sistema 1000 pode ser usado em conjunto com outros sistemas/instrumentos de laboratório para ajudar a automatizar completamente a preparação e o teste de amostra. Como mostrado na Figura 20, o sistema 1000 pode ser utilizado em conjunto com um instrumento automatizado de transferência de cartucho 2000 e um ou mais instrumentos de teste de cartucho 2050a-d. Conforme descrito anteriormente, o sistema 1000 pode preparar automaticamente cartuchos TSA 90 para testes. Na modalidade representada, o instrumento de transferência de cartucho 2000 é particularmente configurado para transportar tais cartuchos TSA preparados 91 a partir do sistema 1000 para um de uma pluralidade de instrumentos de teste de cartucho TSA 2050a-d.

[257]O cartucho TSA 90, como mostrado nas Figuras 21, 25 e 26, pode ser qualquer cartucho disponível para testar um analito/inóculo. Por exemplo, o cartucho 90 pode ser qualquer cartucho para realização de testes de susceptibilidade a antibióticos, tal como o Painel ID/TSA BD Phoenix™ (Becton, Dickinson e Co., Franklin Lakes, NJ). Qualquer que seja o cartucho usado, esse cartucho 90 geralmente inclui uma entrada 95 para inocular um espaço interno do cartucho 90 com um analito, que pode incluir uma suspensão microbiana ou cultura de sangue, por exemplo. Essa entrada 95 pode ser selada por uma tampa removível ou um septo 99. Por exemplo, o sistema 1000 pode incluir uma tampador/destampador (não mostrado) dentro da estação de transferência 1040 que destampa e retampa a tampa removível 99.

[258]Como ilustrado na Figura 21, o controlador 30 é acoplado ao sistema 1000 (como descrito anteriormente em relação à Figura 3), instrumento de transferência de cartucho 2000 e instrumentos de teste de cartucho 2050. O controlador 30 coordena e controla cada um desses sistemas/instrumentos 1000, 2000, 2050a-d para executar a preparação do cartucho, transferência de cartucho e testes de amostra. Nesse aspecto, o controlador 30 é configurado para executar determinadas tarefas dependendo do tipo de carga e descarga do instrumento de teste de cartucho 2050. Por exemplo, o controlador 30 pode ser configurado para permitir a distribuição/transferência manual e/ou automática do cartucho 90 a partir do sistema de preparação 1000 para o instrumento de teste de cartucho 2050, carregamento manual e/ou automático do instrumento de teste 2050, e remoção manual e/ou automática do cartucho 90 do instrumento de teste 2050, que pode ser transferido manualmente ou automaticamente para armazenamento 2006 ou descarte 2004. O controlador 30 pode estar na forma de um computador de mesa representado, incorporado em um painel de tela sensível ao toque, tal como o painel 1006 representado na Figura 1, ou em alguma outra forma como é conhecido na técnica. Alternativamente, vários controladores podem ser utilizados. Por exemplo, o controlador 30 pode ser conectado ao instrumento 1000 e ao instrumento de transferência de cartucho 2000, enquanto outro controlador (não mostrado) pode ser conectado separadamente ao instrumento de teste 2050. Esses controladores podem se comunicar entre si para coordenar a transferência de cartucho.

[259]Instrumento de Transferência de Cartucho

[260]O instrumento de transferência de cartucho 2000, como mostrado melhor na Figura 20, pode ser um robô de vários eixos que inclui um braço de eixo z 2010, um braço de eixo x 2012, um elemento de rotação 2014, um conjunto de preensão de cartucho 2015 e uma bomba a vácuo 2002. O conjunto de preensão de cartucho 2015 é conectado ao elemento de rotação 2014 que pode rotacionar o conjunto de preensão de cartucho 2015 de modo a estar voltado para o sistema 1000 em uma orientação e para estar voltado para os instrumentos de teste 2050a-d em outra orientação. Nesse aspecto, o elemento de rotação 2014 pode rotacionar o conjunto de preensão de cartucho ao menos 180 graus em torno de um eixo z. O elemento de rotação 2014 e o conjunto de preensão de cartucho 2015 podem estar conectados ao braço de eixo x 2012, o qual é conectado ao braço de eixo z 2010. O braço de eixo z 2010 pode mover o conjunto de preensão de cartucho 2015 em uma direção vertical de modo para acessar qualquer um dos instrumentos de teste 2050a-d que são descritos como empilhados em um arranjo vertical. Além disso, o braço de eixo x 2012 pode mover o conjunto de preensão de cartucho 2015 em um eixo x entre o sistema 1000 e os instrumentos 2050a-d.

[261]As Figuras 22-24 representam o conjunto de preensão de cartucho 2015 que geralmente inclui um braço móvel 2030, um braço de suporte 2038 e uma placa/membro de preensão 2020. O braço móvel 2030 é suspenso a partir do braço de suporte 2038 e é móvel em relação ao braço de suporte 2038 ao longo de um eixo do mesmo, tal como por um mecanismo de cremalheira e pinhão. O braço móvel 2030 inclui uma superfície superior curvilínea 2034, como mostrado melhor na Figura 23. A placa de preensão 2020 é acoplada de forma articulada ao braço móvel 2030 adjacente à superfície superior curvilínea 2034 e articula em torno de um eixo de um acoplamento 2036 que conecta os dois. A superfície superior curvilínea 2034 ajuda a guiar e suportar a placa de preensão 2020, à medida que articula entre uma primeira posição e uma segunda posição.

[262]A função de articulação da placa de preensão 2020 em torno de um eixo pivô é ainda executada através da utilização de uma mola de torção 2035, que está representada na Figura 23. A mola de torção 2035 é enrolada em torno do acoplamento 2036 que acopla a placa de preensão 2020 com o braço móvel 2030. Desta forma, como uma força é aplicada à placa de preensão 2020 e a placa de preensão 2020 articula a partir da primeira posição para a segunda posição, a tensão na mola de torção 2035 aumenta. À medida que a tensão aumenta, a energia potencial na mola de torção 2035 aumenta de modo a ser impulsionada para a primeira posição. Nesse aspecto, a energia potencial da mola 2035 na configuração representada é a menor quando a placa de preensão 2020 é inclinada para trás para a primeira posição ou posição de repouso, de modo que uma superfície de contato de cartucho 2026 é oblíqua em relação a um eixo vertical, conforme mostrado melhor na Figura 23. Na primeira posição, a superfície de contato de cartucho 2026 é de preferência aproximadamente 30 graus em relação a um eixo vertical. No entanto, considera-se que o ângulo da placa de preensão 2020 pode ser mais ou menos de 30 graus quando está na posição de repouso.

[263]Uma força aplicada a uma extremidade inferior da placa 2020 pode fazer com que a placa de preensão 2020 se mova para a segunda posição ou uma posição de transferência (não mostrada) a partir da posição de repouso. Quando na segunda posição, a mola 2035 é tencionada de modo que quando a força é liberada do fundo da placa 2020, a placa retorna para a posição de repouso. Na segunda posição, a superfície de contato de cartucho 2026 da placa de preensão está posicionada em um ângulo diferente da primeira posição. Por exemplo, a placa de preensão 2020 é orientada de modo que a superfície de contato de cartucho 2026 seja de preferência substancialmente vertical na segunda posição. No entanto, a segunda posição pode ser quase qualquer ângulo na gama de pivô da primeira posição e geralmente é qualquer ângulo no qual o cartucho 2020 é colocado em contato com uma superfície oposta 2072. A superfície oposta 2072, como mostrado na Figura 22, é uma superfície de uma estrutura de suporte de cartucho 2070 que recebe o cartucho 2070 a partir do conjunto de preensão 2015 ou desliga o cartucho 90 do conjunto de preensão 2020. Essa estrutura de suporte de cartucho 2070 pode estar localizada em instrumentos de teste 2050 e também no instrumento 1000. Alternativamente, a estrutura de retenção de cartucho pode ser uma bandeja, tal como a bandeja 2040 mostrada na Figura 26. Assim, como descrito, a placa de preensão 2020 pode articular entre uma posição de repouso e uma posição de transferência. É a capacidade da placa de preensão de cartucho 2020 articular que permite que a placa de preensão 2020 agarre, recupere, relocalize e libere objetos, tal como o cartucho TSA 90.

[264]A superfície de contato de cartucho 2026 é adaptada para segurar o cartucho 90 após o seu contato. Em um exemplo, a preensão é conseguida através da aplicação de pressão de ar negativa na superfície de contato de cartucho 2026 da placa de preensão 2020. Para obter pressão de ar negativa, um copo de sucção 2028 é embutido na superfície de contato de cartucho 2026 da placa (ver a Figura 24) e é conectado a um duto pneumático 2037 alimentado através de uma abertura na placa 2026 que fornece o vácuo a partir da bomba a vácuo 2002 (ver Figura 20).

[265]Em um método de uso, a placa de preensão 2020 é avançada em direção a uma primeira estrutura de retenção de cartucho 2070, que pode estar localizada no sistema 1000, através do braço móvel 2030 enquanto a placa de preensão 2020 está na primeira posição (ver a Figura 22). Nesse aspecto, uma borda inferior da placa de preensão 2020 atinge o cartucho 90 e contata o cartucho 90 primeiro antes de qualquer outra porção da placa de preensão 2020. Avançar a placa de preensão 2020 em direção ao cartucho 90 dessa maneira ajuda a placa de preensão 2020 a engatar de forma acoplável o cartucho 90 e desalojar o cartucho 90 do suporte de cartucho 2070. Quando a placa de preensão 2020 entra em contato com o cartucho 90, o braço móvel 2030 continua avançando, o que aplica uma força na mola de torção e faz com que a placa de preensão 2020 articule da primeira posição para a segunda posição. A segunda posição é atingida quando a superfície de contato de cartucho 2026 da placa de preensão 2020 está quase nivelada com a superfície oposta estacionária 2072 que retém o cartucho 90. Na segunda posição, a superfície de contato de cartucho 2026 também é geralmente nivelada com uma superfície de cartucho 92 (veja a Figura 25) de modo que a pressão de vácuo impulsiona o cartucho 90 contra a placa de preensão 2020 e retém a placa de preensão 2020 no mesmo.

[266]Posteriormente, quando o cartucho 90 é fixado à placa de preensão 2020, o conjunto de preensão 2015 se afasta da estrutura de retenção de cartucho 2070 que remove a força que segura a placa 2020 na segunda posição que faz com que a placa de preensão 2020 e o cartucho 90 voltem para a primeira posição sob a inclinação da mola 2036. Isso ajuda a remover o cartucho 90 da estrutura de retenção de cartucho 2070. Além disso, o braço móvel 2030 se move ao longo do braço de suporte 2038 em uma direção afastada da estrutura de retenção de cartucho 2070 de modo que uma superfície de retenção 2039 (ver a Figura 24) no braço de suporte 2038 empurra contra uma superfície superior do cartucho 90 que é mantida pela placa de preensão 2020. Isso faz com que a placa de preensão 2020 seja articulada de volta para a segunda posição de modo que o cartucho 90 é orientado em uma orientação substancialmente vertical. Isto fornece uma folga da estrutura de retenção de cartucho 2070 para que o conjunto de preensão 2015 seja rotacionado pelo elemento de rotação 2014 de modo que o cartucho 90 possa ser transportado para outra estrutura de suporte de cartucho 2070 para o seu recebimento.

[267] Nesse aspecto, o elemento de rotação 2014 rotaciona o conjunto de preensão em direção a uma segunda estrutura de suporte de cartucho 2070, que pode estar localizada dentro de um instrumento de teste 2050. A rotação dessa maneira permite que a placa de preensão 2020 seja apresentada à segunda estrutura de retenção de cartucho 2070. Quando alinhado com a segunda estrutura de suporte de cartucho 2070, o braço móvel 2030 é avançado em direção à estrutura de retenção 2070 que desengata a superfície de amortecimento 2039 do cartucho, liberando assim a força que segura o cartucho 90 e a placa de preensão 2020 na segunda posição. Isso faz com que o cartucho 90 e a placa 2020 sejam movidos para a primeira posição à medida que avança em direção à segunda estrutura de suporte 2070. Nesse aspecto, uma extremidade inferior do cartucho 90 é recebida primeiro pela segunda estrutura de retenção de cartucho 2070. À medida que o braço móvel 2030 avança ainda mais, a resistência aplicada pela segunda estrutura de retenção de cartucho 2070 ajuda a articular o cartucho 90 em direção à segunda posição, de modo que ele é geralmente nivelado com uma superfície de recebimento 2072 da estrutura de retenção 2070. Neste ponto, o cartucho 90 é recebido pela estrutura de retenção 2070, e o vácuo é desligado, permitindo que a placa de preensão 90 seja removida e volte para a primeira posição.

[268]As características alternativas do conjunto de preensão de cartucho 2015 são consideradas. Por exemplo, em outra modalidade, a função de articulação da placa de preensão 2020 é fornecida através da utilização de uma mola de compressão (não mostrada). A mola de compressão é colocada entre a placa de preensão 2020 e uma superfície inferior 2032 do braço móvel 2030. Na primeira posição, a mola de compressão tem energia de potencial relativamente baixa. À medida que a placa de preensão 2020 articula da primeira posição para a segunda posição, a mola é comprimida e a energia potencial na mola aumenta. Em uma variante, a mola de compressão é pré-carregada com força de compressão suficiente para garantir que a placa de preensão 2020 não seja propensa a inclinar em qualquer direção antes de entrar em contato com uma estrutura de retenção de cartucho 2070. A compressão na mola serve para segurar a placa de preensão 2020 na posição à medida que o braço 2030 move a placa 2020 de uma localização para outra.

[269]Ainda em outra modalidade, a função de articulação da placa de preensão 2020 é executada através da utilização de uma mola de tensão (não mostrada). Conforme a mola de compressão descrita acima, a mola de tensão é colocada entre a placa de preensão 2020 e o braço 2030, no entanto, neste caso, a mola é colocada sobre a superfície superior 2034 do braço. Isso garante que a tensão aumente na mola à medida que a placa de preensão 2020 se move da primeira posição para a segunda posição, armazenando mais energia em direção a esta última. Em uma variante semelhante à da mola de compressão acima, a mola de tensão pode ser pré-carregada em tensão na primeira posição.

[270]Em outra modalidade, um elemento elastomérico (não mostrado) é utilizado para fornecer a função de pivô. O elemento elastomérico é uma estrutura que se deforma de um estado de equilíbrio quando a placa de preensão 2020 articula da primeira posição para a segunda posição e depois retorna ao seu tamanho original quando a placa de preensão volta para a primeira posição. O elemento elastomérico é de preferência feito de um material com um módulo de Young suficientemente baixo para permitir a deformação elástica em resposta à força de resistência gerada pelo contato com um instrumento estacionário à medida que a placa de preensão faz contato e se aproxima da estrutura de retenção de cartucho 2070.

[271]Em outra modalidade, uma mola ondulada (não mostrada) fornece a função de articulação. A colocação e a operação da mola ondulada em relação ao conjunto 2015 são similares às de uma mola de compressão e, de outro modo, seria localizada e acoplada de um modo conhecido pelos versados na técnica.

[272]Em outras modalidades, meios passivos diferentes dos descritos acima podem ser utilizados para fornecer a função de pivô. As formas passivas de controle são bem conhecidas pelos versados na técnica e não são descritas em detalhes aqui.

[273]Em outras modalidades, meios ativos podem ser utilizados para fornecer a função de pivô. Exemplos de controle ativo incluem um atuador linear, tal como um atuador elétrico ou pneumático, um pistão, tal como um pistão elétrico ou pneumático, parafuso e porca giratória de esfera, e cremalheira e pinhão. Também são consideradas quaisquer outras formas de controle ativas conhecidas pelos versados na técnica.

[274]Em qualquer uma das modalidades acima, a placa de preensão 2020 pode ser dimensionada para se ajustar a um tamanho de cartucho particular. Desta forma, as dimensões da placa de preensão não estão limitadas a uma largura ou comprimento particular. Além disso, a espessura da placa de preensão é em grande parte uma questão de escolha de projeto, desde que seja suficiente em vista do material usado para suportar cargas de objeto esperadas.

[275]Além disso, em qualquer uma das modalidades acima, a superfície de contato de cartucho 2026 da placa de preensão 2020 pode ser adaptada para nivelar diferentes tipos de cartuchos, formas e tamanhos. Por exemplo, a superfície de contato 2026 pode ser caracterizada por uma forma côncava ou convexa ao longo de um comprimento da placa de preensão 2020.

[276]Em qualquer uma das modalidades acima, a placa de preensão 2020 pode ser adaptada para incluir uma variedade de características de superfície para agarrar um objeto particular. Por exemplo, o cartucho 90 ilustrado na Figura 25 inclui uma variedade de características que podem ser utilizadas para segurar pela placa de preensão 2020. Estas incluem um intervalo de interstício 93 perto de uma região central do cartucho que funciona em uma direção geralmente longitudinal, uma região côncava 94 em uma porção central de uma superfície superior do cartucho 90, amortecedores 96 nos extremos superior e inferior do cartucho 90, dentre outros.

[277]Para acomodar estas características de cartucho, a superfície de contato 2026 pode incluir protrusões formadas e posicionadas para encaixar características correspondentes no cartucho 90. A placa de preensão 2020 também pode ser estruturada para se expandir entre os amortecedores 26 para exercer forças em direções opostas no eixo longitudinal do cartucho 90. Por outro lado, a placa de preensão 2020 pode ser adaptada para segurar as protuberâncias 96. Também é considerado que outra estrutura da placa de preensão, tal como uma com dedos opostos, pode ser adaptada para fixar os lados 98 do cartucho 90.

[278]Em qualquer uma das modalidades acima, a superfície 2026 da placa de preensão 2020 pode incluir uma estrutura para manter o alinhamento de um objeto que foi agarrado e recuperado. Em um exemplo, o alinhamento melhorado dos cartuchos recuperados 90 em relação à placa de preensão 2020 é fornecido pelos trilhos 2027 que correm paralelamente aos lados da placa 2020 e podem estender-se do topo ao fundo da placa, como ilustrado na Figura 24.

[279]Carregamento Automático de Cartuchos de Amostra para TSA

[280]As Figuras 27A-27D representam um instrumento de teste de cartucho exemplificativo 2050. Em particular, o instrumento de teste de cartucho representado 2050 é um instrumento TSA. No entanto, dever-se-ia entender que os princípios aqui descritos podem ser aplicados a qualquer instrumento de laboratório em que seja desejada a entrada e remoção automática de um cartucho de amostra.

[281]O instrumento de teste de cartucho 2050 geralmente inclui um alojamento 2052 que define uma cavidade no mesmo e uma primeira porta ou porta manual 2060 e segunda porta ou porta automática 2066 para acessar a dita cavidade. O alojamento 2052 pode incluir um suporte de cartucho 2054 disposto na cavidade que inclui uma pluralidade de receptáculos ou estruturas de retenção de cartucho 2073 para recebimento de cartuchos individuais 90. O suporte de cartucho 2054 e os receptáculos podem ser móveis dentro da cavidade por ativação de um atuador de receptáculo 2078 (por exemplo, um motor e uma correia) para que cada receptáculo possa ser apresentado a uma abertura de porta para receber ou remover o cartucho 90. Em um exemplo, o suporte de cartucho 2054 pode ser um tambor com uma pluralidade de receptáculos 2073 que é rotativo em torno de um eixo.

[282]Como mostrado na Figura 27A, a primeira porta 2060 está geralmente localizada em um primeiro lado (considerado a frente nesta modalidade) do instrumento 2050 e é operável manualmente. A primeira porta 2060 está montada em dobradiças ao alojamento 2052 e inclui um trinco mecânico ou magnético 2064 ou uma fechadura de segurança que pode ser travado por um mecanismo de travamento automático 2074 durante a operação do instrumento de teste para evitar que a primeira porta 2060 seja aberta. Em uma modalidade alternativa, em vez de estar em conexão articulada ao alojamento 2052, a primeira porta 2060 pode ser fixada de modo deslizante a um trilho que permite que a porta deslize para abrir e fechar.

[283]Como mostrado nas Figuras 27B-27D, a segunda porta 2066 está geralmente localizada em um segundo lado (considerado a traseira nesta modalidade) do instrumento 2050 e é operável automaticamente. A segunda porta 2066 está posicionada de forma deslizante em um trilho 2056, permitindo que a porta 2066 deslize de um lado para o outro, e acoplada a um atuador linear ou de porta 2076, tal como uma rosca, uma cremalheira e um pinhão, um cilindro/pistão pneumático, um atuador linear motorizado ou algum outro dispositivo mecânico ou eletromecânico. Esse atuador de porta 2076 abre e fecha a porta 2064. O trilho 2056 define, ao menos parcialmente, a extensão da abertura da segunda porta. A segunda porta 2066 pode expor um ou vários suportes de cartucho 2054. Duas portas automáticas traseiras que operam independentemente são imaginadas permitindo flexibilidade para expor apenas o suporte de cartucho superior ou o suporte de cartucho inferior. Isso pode exigir o uso de trilhos adicionais 2056 e do atuador de porta 2076.

[284]O instrumento de teste 2050 pode incluir portas adicionais, tais como uma terceira e quarta portas que podem estar dispostas nos lados do instrumento 2050 e podem ser operadas manual ou automaticamente. Além disso, a segunda porta 2066 pode ser disposta alternativamente em um lado do instrumento 2050 adjacente ao lado frontal onde a primeira porta 2060 está localizada. Em outra modalidade, a porta automática 2066 pode ser integrada na porta manual 2060 de modo que durante a operação manual, a porta automática 2066 se move com a porta manual 2060 e, durante a operação automática, apenas a porta automática 2066 abre e fecha enquanto a porta manual 2060 permanece fechada. Claro, também é considerado que o instrumento de teste 2050 pode ter apenas uma porta, que pode ser operada automaticamente.

[285]Como mencionado acima, o instrumento de teste 2050 pode ser incorporado como um subsistema de componente em um sistema mais amplo que inclui o instrumento de transferência 2000, e o sistema de preparação 1000 e que é controlado pelo controlador 30. Como tal, o instrumento de teste 2050 pode incluir recursos 2070 que se comunicam com e/ou são operados pelo controlador 30. Tais recursos estão ilustrados na Figura 28A e geralmente incluem, mas não estão limitados a, uma interface de entrada de usuário 2071, uma interface de exibição 2072, bem como o mecanismo de travamento 2074, o atuador de porta 2076 e o atuador de receptáculo 2078.

[286]Como mostrado na Figura 27A, o alojamento 2052 também pode incluir a interface de entrada de usuário 2071 e a interface de exibição 2072. A interface de usuário 2071 pode ser um ou mais botões de pressão ou uma tela sensível ao toque que permite que o usuário/operador insira um comando ou solicitação, tal como uma solicitação ou instrução de substituição manual. Por exemplo, quando o instrumento de teste 2050 está no modo automático, o controlador 30 opera o atuador de porta 2076 para a segunda porta 2066 enquanto o controlador 30 opera o mecanismo de travamento 2074 para manter a primeira porta 2060 fechada. A interface de entrada 2071 pode ser configurada de modo que um usuário possa substituir o modo automático de modo que, quando um ciclo de teste estiver completo, o controlador 30 desabilita o atuador da porta 2076 e opera o mecanismo de travamento 2074, permitindo ao usuário abrir a primeira porta 2060. Além disso, a entrada de usuário 2071 pode ser configurada para permitir ao usuário especificar ainda se os cartuchos 90 estão sendo carregados ou descarregados. O controlador 30 pode então determinar se o cartucho apropriado 90 ou o receptáculo é devidamente apresentado à abertura de porta manual.

[287]A interface da exibição 2072 pode ser uma tela ou uma luz LED. Quando o usuário solicita o modo manual através da interface de entrada de usuário 2071, a interface de exibição 2072 pode apresentar um aviso de que o teste dentro do instrumento 2050 ainda está ocorrendo e que a primeira porta 2060 não pode ser aberta até o teste estar completo. A interface de exibição 2072 também pode exibir uma mensagem ou indicar quando a primeira porta 2060 é destravada para iniciar a carga ou a descarga manual. A interface de exibição 2072 também pode exibir o modo atual do instrumento 2050, seja ele manual ou automático.

[288]Além disso, o instrumento de transferência de cartucho 2000 pode incluir recursos 2041 que se comunicam com e/ou são operados pelo controlador 30. Tais recursos estão ilustrados na Figura 28B e geralmente incluem, mas não estão limitados a, pinça de cartucho 2020, atuador(es) de translação de cartucho 2030, e sensor(es) de posição de cartucho 2048.

[289]Como mencionado acima, a placa de preensão de cartucho 2020 pode incluir uma porta a vácuo/copo de sucção 2028 que fornece sucção para segurar e liberar o cartucho 90. A operação de ligar/desligar da bomba a vácuo 2002 que fornece tal sucção pode ser controlada pelo controlador 30.

[290]Os atuadores de translação de cartucho 2030 controlam o movimento do instrumento de transferência 2000. Assim, quando o instrumento de transferência 2000 é um robô como descrito anteriormente, os atuadores de translação 2030 fornecem ao robô um movimento de grau de liberdade automático para mover a placa de preensão 2020 e qualquer cartucho 90 acoplado a ela. O controlador 30 controla os atuadores 2030 para direcionar o movimento do cartucho e também desativar os atuadores 2030 quando o modo manual de teste do instrumento 2050 está engatado.

[291]Para determinar a posição e a orientação de um cartucho 90 acoplado à placa de preensão 2020, o instrumento de transferência 2000 pode incluir sensores de posição de cartucho 2048, que se comunicam com o controlador 30 em uma malha de retorno para ajudar a transferir a transferência direta do cartucho.

[292]Como mencionado acima, o controlador 30 pode ser um computador de mesa ou algum outro dispositivo de computação e pode incluir uma interface de exibição 2072 e uma interface de usuário 2071, tal como um teclado e mouse. Além disso, como mostrado na Figura 28C, a arquitetura de computação do controlador geralmente inclui um processador 32 e a memória 34. Como mostrado na Figura 28C, o controlador também pode incluir uma interface de subsistema 36.

[293]A interface de subsistema 36 pode incluir um barramento externo, controlador de pares 30 para o sistema de preparação 1000, instrumento de transferência de cartucho 2000 e instrumento de teste de cartucho 2050. Em particular, as instruções e os dados são comunicados entre o controlador 30 e os componentes 2070 através do interface de subsistema 36.

[294]A memória/armazenador de dados 34 pode incluir RAM, ROM, memória flash e similares. A memória 34 inclui instruções de controle de processador 37 e dados armazenados 38. As instruções de controle de processador 37 incluem instruções relacionadas à operação do mecanismo de travamento 2074, atuador de porta 2076, atuador de receptáculo 2078 e interface de entrada 2071, por exemplo. Os dados armazenados 38 podem incluir a identificação do cartucho (tal como informações de código de barras ou números de série), identificação correspondente do receptáculo e informações de tempo, tempo de início do teste e duração do teste.

[295]Em uma modalidade de um método que envolve a transferência automatizada de cartucho, o cartucho 90 é carregado automaticamente e descarregado automaticamente a partir do dispositivo de teste 2050. Em tal modalidade, o sistema de preparação 1000 prepara o cartucho TSA 90 inoculando o cartucho 90 com uma amostra como descrito em detalhes acima. Mais especificamente, o cartucho 90 é inoculado automaticamente através de um ou mais robôs, que podem remover uma cobertura de entrada 99 (por exemplo, uma tampa) do cartucho 90. O pipetador 60 dispensa o analito no cartucho 90. Alternativamente, a entrada pode ser coberta por um septo, caso em que um robô pode utilizar uma agulha para inocular o interior do cartucho 90 através do septo. Posteriormente, o cartucho 90 pode ser colocado em uma localização de seleção, tal como dentro da estação de transferência 1040, e o sistema de preparação 1000 notifica o controlador 30 de que o cartucho 90 está pronto para teste e a preparação do tempo está completa.

[296]Posteriormente, o controlador 30 opera o instrumento de transferência de cartucho 2000, que seleciona o cartucho inoculado 90 e o transfere através do conjunto de preensão 2015 e dos atuadores de translação 2030 para um receptáculo predeterminado para tais cartuchos no instrumento de teste 2050. O controlador 30 também ativa o atuador de porta 2076 e o atuador de receptáculo 2078, que abre a segunda porta 2066 do instrumento de teste 2050 e move um receptáculo para alinhamento com a abertura da segunda porta usando o retorno dos sensores de posição de cartucho 2048.

[297]O instrumento de transferência 2000 coloca então o cartucho 90 no receptáculo e comunica a localização particular do cartucho/receptáculo (que está associada com os outros detalhes do cartucho) ao controlador 30. O instrumento de transferência 2000 recupera os cartuchos adicionais 90 conforme instruído pelo controlador 30. Normalmente, os receptáculos serão totalmente preenchidos com cartuchos 90 antes do teste. Quando o suporte de cartucho 2054 é preenchido com os cartuchos 90 conforme instruído pelo controlador 30, isto é detectado pelo instrumento de transferência 2000 ou pelo instrumento de teste 2050 e comunicado ao controlador 30. O controlador 30 então opera o atuador de receptáculo 2078, que apresenta mais receptáculos vazios para a abertura da segunda porta. Uma vez que todos os receptáculos são preenchidos por cartuchos conforme instruído pelo controlador 30, o controlador 30 ativa o atuador de porta 2076, que fecha a segunda porta 2066 e instrui o instrumento de teste 2050 para iniciar o teste que, nesta modalidade, é TSA.

[298]Uma vez concluído o teste, o controlador 30 ativa o atuador da porta 2076 e opera o instrumento de transferência de cartucho 2000, ou outro instrumento de transferência de cartucho para remover os cartuchos testados por meio de atuadores de translação de cartuchos 2030 a partir dos respectivos receptáculos no instrumento de teste 2050. Tais cartuchos podem ser movidos para o armazenador 2006. Alternativamente, o instrumento de transferência 2000 pode descarregar os cartuchos testados em um recipiente de descarte 2004. Este processo pode ser continuamente executado 24 horas por dia, 7 dias por semana.

[299]Em outra modalidade do método, o dispositivo de teste 2050 pode ser carregado ou descarregado manualmente. Inicialmente, o instrumento 2050 pode ser configurado em um modo automático em que o instrumento de transferência 2000 executa o carregamento e descarregamento automáticos como descrito acima em relação à modalidade do primeiro método de transferência automática. No entanto, quando um usuário escolhe executar o carregamento ou descarregamento manual do instrumento de teste 2050, o usuário pode engatar a interface de usuário 2071 para configurar o instrumento 2050 e o sistema geral no modo manual. Uma vez que a interface de usuário 2071 está engatada, o instrumento de teste 2050 notifica o controlador 30, que desabilita o atuador da porta 2076 e determina se há testes atualmente sendo executados. Outros subsistemas podem ser desativados pelo controlador 30, tal como o instrumento de transferência de cartucho 2000. Se o teste não estiver sendo executado, o controlador 30 ativa o mecanismo de travamento 2074, que destrava a primeira porta 2060. Se o teste estiver sendo executado, o controlador 30 mantém a porta 2060 travada e notifica ou indica ao usuário, através da interface de exibição 2072, que a porta 2060 não pode ser aberta. Uma vez concluído o teste, o controlador 30 destrava a primeira porta 2060 e notifica o usuário com uma notificação de que é aceitável prosseguir. O usuário pode então abrir a primeira porta 2060 e começar a carregar ou descarregar manualmente o instrumento de teste 2050 com cartuchos inoculados 90.

[300]Em algumas modalidades, a interface de usuário 2071 fornece funcionalidade adicional, tal como especificar se o carregamento ou descarregamento manual é desejado, em vez de apenas ativar o modo manual. Também considera-se que um cartucho específico 90 pode ser identificado para remoção. Quando o usuário instrui o carregamento manual, o controlador 30, juntamente com o mecanismo de travamento de ativação 2074, destrava a primeira porta 2060 e ativa o atuador de receptáculo 2078 para mover um ou mais receptáculos vazios para alinhamento com a abertura da primeira porta. Por outro lado, quando o descarregamento manual é selecionado, o controlador 30 opera o atuador de receptáculo 2078 para apresentar os cartuchos que foram testados na abertura da primeira porta de modo que possam ser descarregados manualmente.

[301]Alternativas de Sistema

[302]Numerosas variações, adições e combinações das características discutidas acima podem ser utilizadas sem abandonar a presente invenção. Por exemplo, a Figura 29 representa um sistema de preparação alternativo 1000’. O sistema 1000’ é similar ao sistema 1000 na medida em que inclui um alojamento que aloja várias estações, tais como a estação de recebimento 1010, a estação de preparação 1030 e uma estação de transferência 1040. No entanto, o sistema 1000' difere em relação à sua estação de seleção 1020’. Conforme descrito anteriormente em relação ao sistema 1000, a estação 1020 inclui um dispositivo de posicionamento 8 que carrega uma ferramenta de seleção 6 e usa essa ferramenta de seleção 6 para selecionar uma amostra de uma colônia 4 em uma placa 3 e transfere essa colônia selecionada para um tubo de suspensão 11. Tal dispositivo de posicionamento 8 inclui um dispositivo de transferência 15 que é usado para oscilar a ferramenta de seleção quando submersa no meio de suspensão.

[303]A estação 1020’, por outro lado, separa o dispositivo de posicionamento 8 e o dispositivo de transferência 15. Nesse aspecto, o dispositivo de posicionamento 8 e o dispositivo de transferência 15 estão independentemente conectados ao trilho de transferência 18. O dispositivo de transferência 15 compreende um suporte de transferência 16 com uma ferramenta de preensão 17 para segurar de forma liberável a ferramenta de seleção 6. Desta maneira, o dispositivo de transferência 15 pode ser movido para o dispositivo de posicionamento 8, de modo que a ferramenta de preensão 17 possa assumir a ferramenta de seleção 6 a partir do dispositivo de posicionamento 8. O suporte de ferramenta de seleção 9 libera a ferramenta de seleção 6 após o meio de preensão 17 ter agarrado a ferramenta de seleção. Na modalidade ilustrada na Figura 29, a ferramenta de seleção 6’ , tendo previamente selecionado uma amostra do microrganismo 4, é posicionada acima do tubo de suspensão 11 pelo dispositivo de transferência 15 em uma posição inicial indicada por linhas sólidas. O dispositivo de transferência 15 é disposto para abaixar a ferramenta de seleção 6’ no meio de suspensão 14 contido no tubo de suspensão 11, em que a ferramenta de seleção 6’ com a amostra 19 é submersa no meio de suspensão 14 como indicado por linhas tracejadas na Figura 29. Nesta posição, o dispositivo de transferência 15 é ativado para oscilar a ferramenta de seleção 6’ em um movimento vertical linear durante um período de tempo que é suficiente para que a amostra seja liberada da segunda ferramenta de seleção 6’. Posteriormente, o dispositivo de transferência 15 posiciona a ferramenta de seleção 6, tendo liberado o seu conteúdo, em uma posição de espera acima do tubo de suspensão 11, posição de espera que na modalidade ilustrada na Figura 29 é idêntica à posição inicial do dispositivo de transferência 15. Posteriormente, o dispositivo de transferência pode liberar a ferramenta de seleção 6 sobre um receptáculo de descarte, tempo durante o qual o dispositivo de posicionamento 8 talvez já tenha recuperado uma segunda ferramenta de seleção e uma segunda amostra. Assim, nesta modalidade, o dispositivo de posicionamento desliga a ferramenta de seleção para transferir o dispositivo 15 ao invés de reter a ferramenta de seleção através da transferência da amostra para o meio de suspensão. Essa modalidade pode ser utilizada quando a ferramenta de seleção não exige sucção ativa ou vácuo para reter a amostra.

[304]Em outra modalidade, o sistema de preparação 3000 é ilustrado na Figura 30. O sistema 3000 é similar ao sistema 1000, na medida em que inclui um alojamento que aloja várias estações, tais como uma estação de recebimento (não mostrada), uma estação de extração 4020, uma estação de preparação 4030 e uma estação de transferência 4040. Além disso, a estação de seleção 4020 inclui um dispositivo de posicionamento 3008 que carrega uma ferramenta de seleção 3006 e a estação de preparação inclui um pipetador 2040 que carrega uma ponta de pipeta 3046. No entanto, ao contrário do sistema 1000, quando o tubo de suspensão 11 permanece na mesma localização geral para inoculação com uma amostra selecionada 19 pelo dispositivo de posicionamento 8 e a recuperação da amostra suspensa através da pipeta 40, o dispositivo de posição 3008 e a pipeta 3040 são relegados às respectivas estações 3020, 3030. Em outras palavras, o pipetador 3040 não viaja da estação de preparação 4030 para a estação de seleção 4020 para recuperar uma amostra suspensa a partir do tubo de suspensão 3011, em vez disso, o tubo de suspensão 3011 é movido da estação de seleção 4020, após a inoculação pela ferramenta de seleção 3006, para a estação de preparação 4030.

[305]Isto é conseguido por um movedor de tubo de suspensão 3070. O movedor de tubo de suspensão 3070 é um robô geralmente disposto embaixo da plataforma 3007 e é configurado para se mover em ao menos duas dimensões, conforme ilustrado pelas setas de duas cabeças na Figura 30. Em particular, o movedor de tubo de suspensão 3007 é configurado para segurar, por exemplo, por um receptáculo ou pinça, um tubo de suspensão 3011 e mover o tubo de suspensão 3011 embaixo da plataforma 3007 e mover o tubo de suspensão 3011 entre as posições pré-designadas A e A’ localizadas na estação de seleção e na estação de preparação, respectivamente. Nesse aspecto, a plataforma pode ter aberturas através das quais o movedor pode levantar e abaixar um tubo de suspensão nessas posições pré-designadas.

[306]Além disso, cada uma dessas posições A e A’ tem um nefelômetro 3020, 3060, tal como um dos nefelômetros previamente descritos, que inclui um laser ou emissor de luz 3021, 3061 e um detector 3022, 3062. Assim, uma primeira posição A localizada na estação de seleção 4020 inclui um primeiro nefelômetro 3020, e uma segunda posição A’ localizada na estação de preparação 4030 inclui um segundo nefelômetro 3060. Em uma modalidade, o nefelômetro é um dispositivo de 8 canais que pode medir a turbidez em oito cubetas simultaneamente, tal como, por exemplo, incluindo múltiplas fontes de luz e detectores.

[307]Em um método de utilização do sistema 3000, uma placa de cultura 3003 é movida da estação de recebimento para a estação de seleção 4020 e pode ser posicionada na plataforma 3002. Essa placa 3003 inclui um meio de cultura 3005 e uma ou mais colônias de microrganismos. Uma colônia alvo 3004 é selecionada e a ferramenta de seleção 3006 é posicionada acima da colônia alvo 3004. A ferramenta de seleção 3006 é abaixada para recuperar uma amostra 3019 da colônia alvo 3004 através do dispositivo de posicionamento 3008. Posteriormente, o dispositivo de posicionamento 3008 move a colônia selecionada 3019 para posicionar A acima do tubo de suspensão 2011 dentro da estação de seleção 4020. O dispositivo de posicionamento 3008 abaixa o microrganismo selecionado 3019 e submerge-o em um meio de suspensão dentro do tubo de suspensão 3011. Um dispositivo de transferência 3015 oscila a ferramenta de seleção 3006 de modo a liberar o microrganismo no meio de suspensão. O nefelômetro 3020 mede a turbidez da suspensão. As seleções adicionais do microrganismo 3004 podem ser executadas até a turbidez desejada ser alcançada.

[308]Uma vez que a turbidez desejada é conseguida através de seleções sucessivas de colônias, o movedor de tubo 3070 abaixa o tubo de suspensão 3011’ com uma suspensão de microrganismo nele até estar embaixo da plataforma 3007. O movedor então move o tubo 3011’ para uma segunda posição de tubo A’ localizada na estação de preparação 4030. Posteriormente, o movedor 3070 levanta o tubo 3011’ através da abertura na plataforma 3007 para a preparação de uma placa MALDI 3042. A placa MALDI é preparada pelo pipetador 3040 que se move para a posição A’ acima do tubo 3011’ e recupera uma alíquota de suspensão. O pipetador 3040 move então a alíquota para uma posição B acima da placa MALDI 3042 onde o pipetador 3040 deposita a alíquota na placa MALDI 3040 em localizações predeterminadas 3044, como é descrito em detalhes acima. Uma vez que a placa MALDI 3042 é preparada, o pipetador 3040 pode então aspirar água deionizada ou algum outro meio de suspensão no tubo de suspensão 2011’ na segunda posição de tubo A’. O nefelômetro 3060 na posição do segundo tubo A’ mede a turbidez. Uma vez que o número McFarland desejado é alcançado para TSA, a pipetador 3040 aspira uma alíquota a partir do tubo de suspensão 2011’ na posição A’ e depois transfere essa alíquota para uma posição C onde o pipetador 3040 inocula um tubo de caldo TSA 3082 com a suspensão. O tubo de caldo TSA 3082 é movido para a estação de transferência 4040 através de um movedor de tubo TSA 3080 de um modo similar ao do movedor 3070, abaixando o tubo embaixo da plataforma 3007 e transportando-o sob a plataforma para uma posição dentro da estação de transferência 4040. Então a amostra dentro do tubo TSA 3082 é inoculada em cartuchos TSA 90 como descrito anteriormente.

[309]Em outras modalidades do sistema 3000, a estação de preparação 4030 pode incluir duas posições de tubo de modo que o sistema inclua três posições de tubo de suspensão totais, uma na estação de seleção 4020 e duas na estação de preparação 4030. Em tal modalidade, uma das posições de tubo dentro da estação de preparação 4030 pode ser utilizada para preparação de placas MALDI, enquanto a outra posição dentro da estação de preparação 4030 pode ser utilizada para preparar tubos TSA 3082. Nesse aspecto, a posição de tubo para a preparação MALDI pode não ter um nefelômetro, uma vez que a turbidez de suspensão para a preparação MALDI foi determinada pelo nefelômetro 3020 na estação de seleção 4020. No entanto, a posição do tubo de suspensão para a preparação do tubo TSA teria o nefelômetro 3060 de modo a auxiliar o pipetador 2040 na diluição da suspensão para o número McFarland apropriado para TSA.

Claims (33)

1. Método para localizar e selecionar uma colônia de micro-organismos em um placa de cultura e preparar uma suspensão de amostra única com a colônia selecionada para vários ensaios, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas automatizadas de: localizar e selecionar uma colônia de micro-organismos em um placa de cultura (3); obter uma amostra da colônia de micro-organismos selecionada; transferir a amostra obtida para um recipiente com uma quantidade de um meio de suspensão, o recipiente adaptado para ser recebido por um nefelômetro (3020), em que: uma suspensão de amostra é preparada através da transferência de ao menos uma porção da amostra obtida para o meio de suspensão utilizando uma primeira ferramenta de seleção robótica (8), em que a primeira ferramenta de seleção robótica (8) transporta a ferramenta de seleção (6) transportando a amostra obtida da placa de cultura (3) para o recipiente, compreendendo ainda levantar a ferramenta de seleção (6) de uma superfície (2026) da placa de cultura (3) usando a primeira ferramenta de seleção robótica (8) e monitorando a ferramenta de seleção (6) conforme ela é levantada da superfície (2026) da placa de cultura (3) para detectar a formação de uma coluna de amostra que se estende da ferramenta de seleção (6), em que a ferramenta de seleção é uma ponta de pipeta; obter automaticamente uma alíquota da suspensão preparada; dispensar a alíquota da suspensão preparada em um receptáculo (42) para um primeiro ensaio; transferir o primeiro recipiente de ensaio (42) com a amostra para um aparelho para executar espectrometria de massas para identificação da amostra da colônia de micro-organismos selecionada; determinar se a turbidez medida da suspensão está dentro de uma especificação predeterminada para um segundo ensaio usando um nefelômetro automatizado (3060) e, se dentro da especificação, determinar um volume de distribuição para o segundo ensaio com base na turbidez medida e; inocular automaticamente um recipiente de amostra para o segundo ensaio com a suspensão se a suspensão for determinada de acordo com a especificação; onde, se a suspensão for determinada como não estando dentro da especificação para uso no segundo ensaio sem diluição, ajustar automaticamente a turbidez da suspensão para uma turbidez dentro de uma especificação predeterminada adequada para o segundo ensaio antes da inoculação do segundo recipiente de ensaio com um volume dispenso determinado baseado na turbidez da suspensão; obter automaticamente uma alíquota da suspensão no segundo recipiente de ensaio; inocular automaticamente um receptáculo para o segundo ensaio com a suspensão ajustada; em que a espectrometria de massas é executada por MALDI e onde o método compreende adicionalmente a etapa automatizada de sobrepor uma gota de uma solução de matriz MALDI sobre a gota de suspensão de amostra depositada no receptáculo (42) para o primeiro ensaio onde o receptáculo é uma placa alvo (42) e onde o segundo ensaio é o teste de susceptibilidade a antibióticos (AST) e o segundo receptáculo de ensaio é um painel AST (90).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a gota de suspensão de amostra depositada na placa alvo é deixada secar antes da gota de solução de matriz MALDI ser sobreposta e, opcionalmente, a suspensão seca é sobreposta com ácido fórmico antes de aplicação da solução de matriz.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma etapa automatizada de selecionar colônias fornecendo imagens das colônias a partir das quais a seleção de informação de imagem é feita antes da etapa automatizada de localizar e selecionar uma colônia de micro-organismos em um placa de cultura (3), a etapa de fornecer um placa de cultura (3) compreende uma série de colônias de micro-organismos, obter uma imagem inicial da placa de cultura (3) incluindo todas as colônias de micro-organismos, exibir a imagem inicial da placa de cultura (3) incluindo todas as colônias de micro-organismos em uma tela, e selecionar manualmente ao menos uma colônia de micro-organismos na imagem inicial.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a placa de cultura (3) é fornecida com uma identificação individual que identifica a placa de cultura (3), tal como um código de barras, e o método compreende a etapa de armazenar uma imagem inicial da placa de cultura (3) incluindo todas as colônias, armazenar informação sobre ao menos uma colônia de micro-organismos selecionada manualmente, armazenar a identificação da placa de cultura (3) em uma memória de um computador de controle central.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende a etapa de inserir manualmente instruções de processamento em relação ao processamento ao qual uma colônia de micro-organismos selecionada da placa de cultura (3) deve ser submetida, e armazenar as instruções de processamento na memória do computador de controle central.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende identificar uma região de tolerância de seleção de amostra na placa de cultura (3) e reduzir uma ferramenta de seleção (6) transportada pelo primeiro robô em contato com a amostra em uma superfície (2026) da placa de cultura (3) na região de tolerância identificada.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o robô transporta a ferramenta de seleção (6) que transporta a amostra obtida da placa de cultura (3) para o recipiente de amostra para o primeiro ensaio, compreendendo adicionalmente levantar a ferramenta de seleção (6) a partir de uma superfície (2026) da placa de cultura (3) usando o primeiro robô e monitorar a ferramenta de seleção (6) à medida que ela é levantada da superfície (2026) da placa de cultura (3) para detectar a formação de uma série de amostras que se estendem a partir da ferramenta de seleção (6).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de seleção (6) é monitorada utilizando um de capacitância ou captação de imagem.

9. Sistema automatizado para preparar uma única amostra de uma suspensão a partir da qual alíquotas são removidas tanto para o ensaio de identificação (ID) de micro-organismos na amostra quanto para o ensaio de suscetibilidade a antibióticos (AST) de micro-organismos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira seção (1030) configurada para preparar uma amostra para um ensaio ID, a primeira seção (1030) compreende: um dispositivo para receber uma cultura em uma placa de cultura (3); o sistema em comunicação com dispositivo de captação de imagem configurado para obter uma informação de imagem da cultura em placa e dispositivo configurado para identificar uma colônia na cultura em placa baseada na informação de imagem e configurada para designar aquela colônia para seleção de amostra automatizada a partir das informação de imagem; um primeiro robô configurado para manipular automaticamente uma ferramenta de seleção (6); um dispositivo configurado para comunicar a localização da colônia ao primeiro robô; um dispositivo configurado para controlar uma seleção da colônia pelo primeiro robô em que o primeiro robô pega e libera automaticamente a ferramenta de seleção (6), e em que a ferramenta de seleção é uma ponta de pipeta descartável e em que onde o primeiro robô é adicionalmente configurado para transportar a amostra selecionada para uma primeira estação de preparação de suspensão de amostra; um detector configurado para detectar se uma coluna de amostra é formada quando o primeiro robô transporta a ferramenta de suspensão (6) transportando a amostra do prato de cultura (3) em que a coluna é detectada monitorando a ferramenta de suspensão (6) opticamente ou eletricamente como a ferramenta de suspensão (6) é afastada do prato de cultura (3); um dispositivo configurado para fornecer o líquido de suspensão para um tubo de suspensão na primeira estação de preparação de amostra onde a ferramenta de seleção robótica (8) é configurada para depositar a amostra selecionada no líquido de suspensão; um nefelômetro (3020) na primeira estação configurado para medir a turbidez da suspensão, onde o sistema automatizado, em resposta à medição de turbidez que está fora de um valor predeterminado de turbidez, é configurado para ajustar uma ou da quantidade de uma amostra ou da quantidade de suspensão no tubo de suspensão e para fornecer uma suspensão com uma concentração de amostra em um intervalo predeterminado; um segundo robô, onde o segundo robô é um pipetador (60) configurado para obter uma primeira alíquota da suspensão na primeira estação e configurada para inocular um receptáculo (42) para uso no ensaio ID; dispositivo configurado para transportar o tubo de suspensão com uma porção restante da suspensão da primeira estação de preparação de suspensão de amostra para uma segunda estação de preparação de suspensão de amostra; um segundo nefelômetro (3060) na segunda estação de suspensão de amostra para medir a turbidez da suspensão; onde o segundo robô é adicionalmente configurado para ajustar a concentração da amostra no tubo de suspensão a uma concentração predeterminada para um segundo ensaio e configurado para obter uma segunda alíquota da suspensão de amostra tendo uma concentração ajustada e inoculando um tubo de amostra para o ensaio AST com a segunda alíquota de suspensão; e uma segunda seção (1040) configurada para inocular um painel para o ensaio AST; onde o sistema automatizado tem um dispositivo configurado para transportar o tubo de amostra inoculado da primeira seção (1030) para a segunda seção (1040); a segunda seção (1040) tendo um terceiro robô que é uma pipetador (60) configurado para obter uma alíquota a partir do tubo de amostra inoculado e inocula o painel AST com a alíquota obtida; e um robô de carregamento configurado para carregar o painel AST inoculado em um aparelho no qual o AST é executado.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho para ensaio AST é configurado para ter ao menos duas portas, uma primeira porta (2060) recebe o painel AST a partir do robô de carregamento para transferência do painel AST inoculado, onde o robô de carregamento é uma pinça de painel que inclui uma placa de preensão (2020), a placa de preensão (2020) acoplada a um braço do acessório controlado por motor de passo de três eixos de modo que a placa de preensão (2020) esteja adaptada para articular em torno de um eixo de acoplamento de uma primeira posição para uma segunda posição; e onde a placa de preensão (2020) inclui uma superfície de preensão (2026) que é adaptada para agarrar objetos.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o fio é detectado através do monitoramento da ferramenta de seleção (6) óptica ou eletricamente à medida que a ferramenta de seleção (6) é levantada a partir da placa de cultura (3).

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um mecanismo para separar o fio, o mecanismo selecionado a partir do grupo que consiste de uma ferramenta de corte, sonicação, secagem e congelamento.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é selecionada a partir do grupo que consiste de um laser, uma haste, um fio e uma lâmina.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é aquecida.

15. Sistema automatizado para preparar uma única amostra em uma suspensão a partir da qual alíquotas são removidas tanto para identificação (ID) de ensaio de micro-organismos na amostra quanto para ensaio de susceptibilidade a antibióticos (AST) de micro-organismos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira estação (4020) em que a suspensão é preparada, a primeira estação (4020) compreendendo um controlador que controla a preparação da suspensão de amostra a partir da qual alíquotas são obtidas para ID e AST; um primeiro robô (3008) configurado para obter, transportar e descartar automaticamente uma ferramenta de seleção (3006) em comunicação com o controlador, onde a ferramenta de seleção (3006) é uma ponta de pipeta e o primeiro robô é controlado pelo controlador para obter a ponta da pipeta; e para usar a ponta da pipeta para coletar a amostra a partir de um placa de cultura (3003) recebido pela primeira estação, o controlador direcionando o primeiro robô para transportar a ferramenta de seleção (3006) para a localização na placa de cultura (3003) onde uma colônia designada para ser selecionada está localizada, o primeiro robô (3008) colocando a ponta da pipeta em contato com a colônia designada e transportando a amostra selecionada para um tubo de suspensão (3011) em que o diluente de suspensão é disposto, onde o primeiro robô coloca a ponta da pipeta transportando a amostra em contato com a suspensão, liberando a amostra no tubo de suspensão (3011), em que o controlador monitora a ferramenta de suspensão (3006) opticamente ou eletricamente quando a ferramenta de suspensão (3006) é levantada para longe do prato de cultura (3003); um dispensador de diluente de suspensão em comunicação com o controlador para dispensar diluente de suspensão no tubo de suspensão (3011); um nefelômetro (3020) em comunicação com o controlador, onde o nefelômetro (3020) mede a turbidez da suspensão e o controlador, em resposta à medição da nefelometria, onde o controlador, se a medição da nefelometria está fora de um valor predeterminado ou intervalo de valores, ajustará a concentração da amostra na suspensão por um de fazer com que o dispensador de diluente de suspensão adicione mais diluente, diminuindo assim a turbidez da amostra, fazendo com que a ferramenta de seleção (6) selecione e deposite mais amostra na suspensão, aumentando assim a turbidez da amostra, ou ambos, ajustando assim a concentração da amostra na suspensão; a primeira estação compreendendo adicionalmente um primeiro pipetador robótico (40) onde, quando o controlador, com base nas medidas de turbidez recebidas, determina que a turbidez da suspensão está dentro dos valores predeterminados de turbidez, o controlador instrui o primeiro pipetador robótico (40) a obter uma primeira alíquota da suspensão de amostra para o ensaio ID e para inocular um receptáculo (40) para o ensaio ID com a alíquota obtida; um primeiro dispositivo de transferência em comunicação com o controlador onde o controlador instrui o dispositivo de transferência para transferir o tubo de suspensão (3011) da primeira localização para uma segunda localização na primeira estação (1030) após a primeira alíquota ter sido removida do tubo de suspensão (3011); um nefelômetro (3060) na segunda localização, o nefelômetro (3060) em comunicação com o controlador, onde o controlador, em resposta à turbidez medida da suspensão recebida em uma segunda estação, controla o primeiro pipetador robótico (40) para ajustar a turbidez da amostra na suspensão para uma turbidez predeterminada para o teste AST, o controlador controlando adicionalmente o primeiro pipetador robótico (40) para obter uma alíquota da suspensão tendo a turbidez ajustada e inoculando um tubo de ensaio para o teste AST; um segundo dispositivo de transferência em comunicação com o controlador, onde o controlador instrui o dispositivo de transferência para transferir o tubo de ensaio AST inoculado para uma segunda estação; o controlador em comunicação com um segundo pipetador (60) na segunda estação onde o controlador instrui o segundo pipetador (40) a obter uma alíquota a partir do tubo de ensaio inoculado e dispensar a alíquota em um painel (90) para um teste AST, a segunda estação compreendendo adicionalmente um robô de transferência para transferência do painel AST (90) inoculado a partir da segunda estação, em que em que o dispositivo de transferência é um robô de transferência para transferência do painel AST inoculado (90), em que o robô de transferência é uma pinça de painel incluindo uma placa de preensão (2020), a placa de preensão (2020) acoplada a um braço de três eixos acessório controlado por motor de passo de modo que a placa de preensão (2020) esteja adaptada para girar em torno de um eixo de acoplamento de uma primeira posição para uma segunda posição; e em que a placa de preensão (2020) inclui uma superfície de preensão (2026) que é adaptada para prender em objetos.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um mecanismo para separar o fio, o mecanismo selecionado a partir do grupo que consiste de uma ferramenta de corte, sonicação, secagem e congelamento.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é selecionada a partir do grupo que consiste de um laser, uma haste, um fio e uma lâmina.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é aquecida.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador define uma região de tolerância de seleção para a localização na placa de cultura (3) onde a colônia designada para ser selecionada está localizada.

20. Sistema automatizado para preparar uma única amostra em uma suspensão a partir da qual alíquotas são removidas para ensaio de identificação (ID) de micro-organismos na amostra e ensaio de susceptibilidade a antibióticos (AST) de micro-organismos, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira seção para preparar uma amostra para um ensaio ID, a primeira seção compreende: uma estação de seleção de amostra, uma estação de preparação de suspensão de amostra, uma primeira estação de inoculação para inocular uma placa de amostra com uma primeira alíquota da suspensão preparada para um ensaio de ID e uma segunda estação de inoculação para inocular um tubo de amostra com uma segunda alíquota da suspensão preparada, a estação de seleção de amostra compreende uma ferramenta de seleção robótica (8), um estágio para receber um meio de cultura em placa e um controlador em comunicação com um aparelho para adquirir uma imagem do meio de cultura em placa a partir do qual uma localização de uma colônia de interesse no meio de cultura em placa pode ser discernida, a ferramenta de seleção robótica (8) configurada, em resposta às instruções a partir do controlador, adquirir uma ponta de pipeta, abaixar a ponta da pipeta até estar em contato com a colônia de interesse, levantar a ponta da pipeta agora carregando a colônia de interesse e mover a ponta da pipeta carregando a colônia para a estação de preparação de suspensão, em que a estação de seleção de amostra compreende ainda um detector para detectar se uma coluna de amostra é formada quando a ferramenta de seleção robótica (8) é levantada do meio de cultura em placa; a estação de preparação de suspensão compreendendo uma localização para receber cuvetas de suspensão, um dispensador de diluente configurado para dispensar o diluente de suspensão nas cuvetas de suspensão, e um nefelômetro (3020) para medir a concentração de amostra nas cuvetas de suspensão depois que a ferramenta robótica liberou a amostra selecionada no diluente; um primeiro pipetador robótico (40) configurado para obter uma primeira alíquota a partir da suspensão preparada e dispensar a primeira alíquota em um receptáculo (42) para uso no ensaio ID, o primeiro pipetador robótico (40) configurado adicionalmente para diluir a suspensão preparada para uma de uma faixa predeterminada de valores de turbidez para a Teste AST; onde o primeiro pipetador robótico (40) é adicionalmente configurado para obter uma segunda alíquota da suspensão preparada e diluída e inocular um tubo de amostra para teste AST com a alíquota de suspensão preparada e diluída; e um mecanismo de transferência para transferir os tubos de amostra AST inoculados para uma segunda seção, a segunda seção compreende: um segundo pipetador robótico (40) que obtém uma alíquota a partir dos tubos de amostra AST inoculados e dispensa a alíquota em um painel AST (90), inoculando assim o painel AST; e um mecanismo robótico que agarra o painel (90) e coloca o painel (90) em um aparelho para teste AST, em que o mecanismo robótico na segunda seção para a colocação do painel AST (90) inoculado no aparelho para teste AST é uma pinça de painel que inclui uma placa de preensão (2020), a placa de preensão (2020) acoplada ao braço do acessório controlado por motor de passo de três eixos de tal modo que a placa de preensão (2020) seja adaptada para articular em torno de um eixo de acoplamento de uma primeira posição para uma segunda posição; e onde a placa de preensão (2020) inclui uma superfície de preensão (2026) adaptada para agarrar objetos.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o fio é detectado através de monitoramento da ferramenta de seleção óptica (6) ou eletricamente à medida que a ferramenta de seleção (6) é levantada.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um mecanismo para separar o fio, o mecanismo selecionado a partir do grupo que consiste de uma ferramenta de corte, sonicação, secagem e congelamento.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é selecionada a partir do grupo que consiste de um laser, uma haste, um fio e uma lâmina.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é aquecida.

25. Sistema de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador define uma região de tolerância de seleção para a localização na placa de cultura (3) onde a colônia designada para ser selecionada está localizada.

26. Sistema automatizado para preparar uma única amostra em uma suspensão a partir da qual alíquotas são removidas para identificação (ID) de micro-organismos na amostra e um segundo teste, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: ao menos uma primeira seção para preparar uma amostra para um ensaio ID, primeira seção compreende: um dispositivo para receber uma cultura em placa em uma placa de cultura (3); o sistema automatizado em comunicação com um dispositivo de captação de imagem para fornecer informação de imagem da cultura em placa que é usada para identificar uma colônia na cultura em placa e designar aquela colônia para seleção de amostra automática; uma ferramenta de seleção robótica(8) em que a ferramenta de coleta robótica (8) pega e libera automaticamente uma ferramenta de seleção (6) e em que a ferramenta de suspensão (6) é uma ponta de pipeta descartável; um dispositivo para comunicar uma localização da colônia à ferramenta de seleção robótica (8); um dispositivo para controlar uma seleção da colônia pela ferramenta de seleção robótica (6) onde a ferramenta de seleção robótica (8) é adicionalmente configurada para transportar a amostra selecionada para uma primeira estação de preparação de suspensão de amostra; um detector para detectar se uma cadeia de amostra é formada quando a ferramenta de suspensão robótica (8) transporta a amostra da placa de cultura (3); um dispositivo para fornecer o líquido de suspensão para um tubo de suspensão (11) na primeira estação de preparação de amostra onde a ferramenta de seleção robótica (8) é configurada para depositar a amostra selecionada no líquido de suspensão; um nefelômetro (20) na primeira estação para medir a turbidez da suspensão, onde o sistema automatizado, em resposta à medição de turbidez que está fora de um valor de turbidez predeterminado, ajusta uma ou da quantidade de amostra ou da quantidade de suspensão no tubo de suspensão (11) para fornecer uma suspensão com uma concentração de amostra em um intervalo predeterminado; um primeiro pipetador robótico (40), onde o primeiro pipetador robótico (40) obtém uma primeira alíquota da suspensão na primeira estação (1030) e inocula um receptáculo (42) para uso no ensaio ID; dispositivo para transportar o tubo de suspensão com uma porção restante da suspensão da primeira estação de preparação de suspensão de amostra (1030) para uma segunda estação de preparação de suspensão de amostra (1040); e um segundo nefelômetro (3060) na segunda estação de suspensão de amostra para medir a turbidez da suspensão; onde o primeiro pipetador robótico (40) é ainda configurado para obter um volume da amostra no tubo de suspensão para se obter uma quantidade predeterminada da amostra para um segundo ensaio, em que o primeiro pipetador robótico (40) é ainda configurado para obter uma segunda alíquota da suspensão de amostra com concentração ajustada e para inocular um tubo de amostra para um ensaio de AST com a segunda alíquota de suspensão; e compreendendo ainda: uma segunda seção para inoculação de um painel (90) para o ensaio AST; em que o sistema automatizado tem um meio para transportar o tubo de amostra inoculado da primeira seção para a segunda seção; a segunda seção possuindo um segundo pipetador robótico (60) que obtém uma alíquota do tubo de amostra inoculado e inocula o painel AST (90) com a alíquota obtida; e compreendendo ainda um robô que carrega o painel inoculado (90) em um aparelho no qual o AST é realizado, o aparelho AST configurado para ter pelo menos duas portas, uma primeira porta (2060) recebendo o painel (90) do robô de carregamento do painel.

27. Sistema automatizado, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que o painel AST (90) inoculado é removido manualmente e carregado em um aparelho para teste AST.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que o robô para transferência do painel AST (90) inoculado é uma pinça de painel (2015) que inclui uma placa de preensão (2020), a placa de preensão (2020) acoplada a um braço de acessório controlado por motor de passo de três eixos de modo que a placa de preensão (2020) é adaptada para articular em torno de um eixo de acoplamento de uma primeira posição para uma segunda posição; e onde a placa de preensão (2020) inclui uma superfície de preensão (2026) adaptada para agarrar objetos.

29. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que o fio é detectado através de monitoramento da ferramenta de seleção (6) óptica ou eletricamente à medida que a ferramenta de seleção (6) é levantada a partir da placa de cultura (3).

30. Sistema, de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende um mecanismo para separar o fio, o mecanismo selecionado a partir do grupo que consiste de uma ferramenta de corte, sonicação, secagem e congelamento.

31. Sistema, de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é selecionada a partir do grupo que consiste de um laser, uma haste, um fio e uma lâmina.

32. Sistema, de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que a ferramenta de corte é aquecida.

33. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende: um alojamento (2052) que define um espaço interno para a recepção de um cartucho contendo um analito para teste; uma primeira porta (2060) acoplada ao alojamento (2052) em um primeiro lado do mesmo e configurada para receber uma pluralidade de painéis (90) para teste AST no interior do alojamento (2052), onde os painéis são recebidos por operação manual; uma segunda porta (2066) acoplada ao alojamento (2052) em um segundo lado do mesmo; e um atuador de porta acoplado à segunda porta (2066) e configurado para operar a porta após a ativação automática do atuador de porta para receber uma pluralidade de painéis (90) para teste no interior do alojamento (2052), onde os painéis (90) são recebidos por operação automática a partir da segunda seção.