BR112018008386B1

BR112018008386B1 - Dispositivo e conjunto de preparação de amostra

Info

Publication number: BR112018008386B1
Application number: BR112018008386-0A
Authority: BR
Inventors: Stephane Olivier; Fabrice COMINI
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2023-01-24
Also published as: US11047778B2; CN108136398B; ES2828030T3; JP2018531616A; PL3368219T3; US20180328823A1; JP6924185B2; CN108136398A; MX2018005033A; WO2017071795A1; PH12018500676A1; EP3368219A1; CO2018003977A2; PH12018500676B1; BR112018008386A2; SG11201803482YA; EP3368219B1

Abstract

DISPOSITIVO E CONJUNTO DE PREPARAÇÃO DE AMOSTRA. Um dispositivo de preparação de amostra (1) que compreende uma primeira câmara (2) contendo um suporte de membrana (30) em que uma membrana (9) é colocada ou pode ser colocada, uma entrada (20) para a primeira câmara (2) e uma saída (21) da primeira câmara (2), pelo menos uma segunda câmara (3) fornecida ou adaptada para ser concedida com um meio de geração anaeróbico (23) e/ou um indicador de detecção anaeróbica, em que a pelo menos uma segunda câmara (3) é conectada à primeira câmara (2) por uma via de comunicação (8), em que a via de comunicação (8) é hermeticamente fechada para líquido por um dispositivo de torneira (4) em uma primeira posição (A) do dispositivo de torneira (4) e está adaptado para ser aberto para permitir a comunicação de fluido entre a primeira câmara (2) e a pelo menos uma segunda câmara (3) na medida em que o dispositivo de torneira (4) é movido para uma segunda posição (B) do dispositivo de torneira (4).

Description

[001] A invenção refere-se a um dispositivo de preparação de amostra de preferência para ensaios de esterilidade e carga biológica, por exemplo, aplicável para propósitos de teste em conexão com o controle de processos de fabricação ou para ensaios de produtos finais nas indústrias de produtos farmacêuticos, biotecnológicas, de alimentos e bebidas.

[002] Os processos de teste de esterilidade ou carga biológica requerem um método de preparação de amostra que envolve as etapas específicas de preparação de consumíveis, hardware e amostra e o método é conhecido como um método padronizado em toda a indústria. Nos ensaios de esterilidade baseados no crescimento, a preparação da amostra envolve a promoção do crescimento de quaisquer microrganismos a serem detectados por um contato direto de meios de nutrição líquidos que são introduzidos acima de um filtro de membrana calibrado que retém os microrganismos, e através da incubação do recipiente com a membrana de filtro e o meio de nutrição em uma temperatura predeterminada. As mudanças na turvação dos meios de nutrição indicam a presença de microrganismos. Alternativamente, os microrganismos podem ser detectados visualmente no filtro de membrana.

[003] O equipamento e as etapas de preparação de amostra da preparação de amostras para esse ensaio de esterilidade e carga biológica incluem as seguintes etapas típicas:

1. Pré-umedecimento

[004] O pré-umedecimento é utilizado para saturar a porosidade do filtro de membrana com o tampão de enxágue direito, a fim de evitar ou reduzir o risco de ligação de molécula no filtro de membrana, principalmente no caso de ensaios de esterilidade de antibiótico. Um tal processo é descrito, por exemplo, na European Pharmacopoeia 5.0, 2.6.1 Esterilidade.

[005] Um recipiente com a solução tampão, isto é, um frasco, é conectado aos dispositivos de preparação de amostra (recipientes de filtração) como aquele descrito no documento US 4036698 A, tipicamente com uma bomba peristáltica localizada em uma conexão de fluidos entre o recipiente de solução tampão e os dispositivos de preparação de amostra, e a solução tampão é bombeada através dos dispositivos de preparação de amostra.

[006] Esta etapa deve ser repetida em cada um de dois ou mais dispositivos de preparação de amostra para cada tarefa de teste.

2. Filtragem da Amostra

[007] Esta etapa é utilizada para concentrar os microorganismos sobre a superfície do filtro de membrana nos dispositivos de preparação de amostra. Um recipiente, isto é, um frasco ou seringa, com um fluido de amostra, está conectado aos dispositivos de preparação de amostra tipicamente através da bomba peristáltica. Esta etapa necessita ser executada simultaneamente em cada um de dois ou mais dispositivos de preparação de amostra, com uma divisão igual perfeita da transferência de amostra e filtragem através dos respectivos dispositivos de preparação de amostra.

3. Enxágue

[008] Esta etapa é utilizada para enxaguar todas as tubagens, as paredes internas do dispositivo ou recipiente de preparação de amostra para verificar se todos os microorganismos são coletados na superfície do filtro de membrana. Nesta etapa, a porosidade do filtro de membrana é enxaguada de modo a remover qualquer inibidor que possa atrasar ou prevenir o avanço do crescimento de potenciais contaminantes (microorganismos). Esta etapa também exige conectar um recipiente, isto é, um frasco, com um fluido de enxágue, aos dispositivos de preparação de amostra tipicamente através da bomba peristáltica e para obter o fluxo de fluido desejado através do volume dos dispositivos. Esta etapa, também, deve ser executada em cada um dos dois ou múltiplos dispositivos de preparação de amostra.

4. Adição ao Meio de Crescimento

[009] Esta etapa é utilizada para levar o volume certo de nutrientes (aeróbicos ou anaeróbicos) em cada um dos dispositivos de preparação de amostra acima do filtro de membrana. Um recipiente de meio de nutrição está conectado aos dispositivos de preparação de amostra e o volume certo é medido e os dispositivos de preparação de amostra são fechados no final da etapa. Esta etapa deve ser tipicamente executada com um dos dispositivos de preparação de amostra com os meios aeróbicos e depois em outro dispositivo de preparação de amostra com os meios anaeróbicos.

5. Incubação

[0010] Nesta etapa, os dois ou mais dispositivos ou recipientes de preparação de amostra são incubados sob as condições de incubação específicas para o avanço de crescimento ideal. A incubação é executada separadamente pelos dispositivos ou recipientes de preparação de amostra com os meios aeróbicos e anaeróbicos.

6. Leitura

[0011] As mudanças de turvação ou o desenvolvimento local de colônias nas membranas ou filamentos filtrantes no fluido são detectados por leitura regular, através do olho nu ou através de tecnologias de inspeção ótica automatizadas, para revisar e detectar o crescimento microbiológico durante o período de incubação predeterminado.

7. Identificação

[0012] No caso de uma detecção positiva de uma amostra, um líquido é extraído do dispositivo ou recipiente de preparação de amostra utilizando uma seringa ou coisa parecida, e outra análise é subsequentemente executada.

[0013] A fim de remover o oxigênio do dispositivo no caso do ensaio de amostra ser executado por meios anaeróbicos que requerem incubação anaeróbica, sabe-se que adicionar ao dispositivo de preparação de amostra um agente redutor que remove o oxigênio molecular (O2) pode interferir com o crescimento de anaeróbios pelo fato de que reage com oxigênio e reduz a água. Vários agentes redutores são conhecidos para este propósito e compreendem, por exemplo, tioglicolato que combina com o O2 dissolvido para esgotar O2 nos meios, oxirase que é uma enzima respiratória bacteriana que pode ser colocada no meio e combina O2 com H+ para remover O2 através da formação de H2O, bicarbonato de sódio e boroidreto de sódio que são misturados com uma pequena quantidade de água para produzir CO2 e H+, ou um catalisador de paládio exposto em uma câmara que combina com o O2 na câmara e o H+ para remover O2.

[0014] A presença de oxigênio na câmara pode ser testada por adicionalmente fornecer um indicador anaeróbio que muda de cor dependendo da quantidade de oxigênio no volume do dispositivo ou da câmara.

[0015] As etapas acima mencionadas são típicas para o teste de esterilidade e uma pluralidade de dispositivos de preparação de amostra foi desenvolvida para este processo.

[0016] A WO 2013/070730 A2, por exemplo, divulga uma preparação de amostra ou dispositivo de cultura celular para o teste de esterilidade. O dispositivo possui um gabinete que contém uma tampa tendo uma janela oticamente transparente, um canal de distribuição de fluido, uma porta de injeção de amostra conectada de forma fluídica ao canal de distribuição de fluido, uma base que compreende uma almofada de meio poroso sobre a qual uma membrana filtrante deve ser colocada, e um orifício de injeção de meio localizado na parte inferior da base fluidicamente conectada ao meio. A tampa se encaixa na base para formar uma vedação estéril para uma primeira câmara e o canal de distribuição está disposto sobre a almofada de meio. Um fluido de amostra introduzido no canal de distribuição de fluido através de um orifício de injeção de amostra na tampa é distribuído uniformemente na almofada de meio. O gabinete é fornecido com um compartimento lacrado separado que contém um eliminador de oxigênio suficiente para tornar o interior do dispositivo anaeróbico e o dispositivo possui um atuador para o eliminador de oxigênio que é ativado pela rotação da tampa, fazendo com que uma projeção perfure a vedação sobre o eliminador, ou por meio de uma lingueta de puxar acessada através de um septo localizado no exterior e rompendo a vedação. O dispositivo também pode conter um indicador do teor de oxigênio interno. Os orifícios de entrada e saída deste dispositivo são de preferência autovedantes e o volume entre a tampa e a membrana pode ser pressurizado para evitar que o excesso de meios se junte na parte superior da almofada ou vaze através de uma membrana.

[0017] É um objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo de preparação de amostra, de preferência para o ensaio de esterilidade, o qual é ainda melhorado em relação à eficiência e precisão de executar as etapas do processo, especialmente o estabelecimento e monitoramento da incubação em condições anaeróbicas.

[0018] O dispositivo de preparação de amostras, por exemplo, para uso no processo de ensaio de esterilidade, compreende uma primeira câmara que contém um suporte de membrana no qual uma membrana é colocada ou pode ser colocada, uma entrada para a primeira câmara e uma saída da primeira câmara, pelo menos uma segunda câmara fornecida ou adaptada para ser fornecida com um meio de geração anaeróbica e/ou um indicador de detecção anaeróbico, em que a pelo menos uma segunda câmara está conectada com a primeira câmara por uma via de comunicação, em que a via de comunicação é hermeticamente fechada para líquido por um dispositivo de torneira em uma primeira posição do dispositivo de torneira, e está adaptada para ser aberta para permitir a comunicação de fluido entre a primeira câmara e a pelo menos uma segunda câmara, em que o dispositivo de torneira é movido para uma segunda posição do dispositivo de torneira.

[0019] O dispositivo de preparação de amostra da invenção é um sistema fechado que contém todos os requisitos estruturais para permitir em um processo comum como descrito acima, a filtragem/enxágue de uma amostra a ser testada e o crescimento de microorganismos anaeróbicos da amostra após a concentração do filtro em uma membrana mediante a criação de depleção de O2 na câmara que mantém a membrana em uma operação amigável, simples e intuitiva do usuário e em uma unidade fechada sem o risco de contaminação externa e sem a necessidade de canais adicionais de entrada e/ou saída para a substância de geração anaeróbica.

[0020] De preferência, o dispositivo da torneira está disposto para ser trasladado e/ou girado entre a primeira e a segunda posições.

[0021] De preferência, uma disposição de vedação é fornecida entre o dispositivo de torneira e a via de comunicação.

[0022] De preferência, a disposição de vedação está disposta para resistir uma pressão de pelo menos 0,3 MPa (3 bar), de preferência pelo menos 0,5 MPa (5 bar), na primeira câmara quando o dispositivo de torneira está na primeira posição.

[0023] De preferência, a disposição de vedação inclui superficies de vedação cônicas conjugadas.

[0024] De preferência, o dispositivo de torneira compreende uma seção em haste recebida de forma móvel em um soquete e uma função operacional acessível para um usuário de fora para permitir a introdução de uma força necessária para efetuar o movimento.

[0025] De preferência, a função de operação inclui uma alavanca, preferivelmente na forma de uma aba, disposta para ser operada por um usuário, e a seção em haste está disposta para ser guiada no soquete para executar um movimento de rotação translacional combinado após o funcionamento da alavanca.

[0026] De preferência, um canal de fluido, que serve de preferência como a entrada para a primeira câmara, se estende através da seção em haste e possui uma abertura em um orifício externo.

[0027] De preferência, a disposição de vedação está disposta entre a seção em haste e o soquete.

[0028] De preferência, as superfícies de vedação cônica conjugadas da disposição de vedação são formadas na seção em haste e no soquete, respectivamente.

[0029] De preferência, a disposição de vedação compreende um outro dispositivo de vedação, de preferência feito de borracha, que é fornecido entre a seção em haste e o soquete a montante da via de comunicação que conecta a pelo menos uma segunda câmara com a primeira câmara.

[0030] De preferência, uma conexão da via de comunicação com a primeira câmara está disposta de tal modo que está localizada separadamente de um centro de rotação do dispositivo de preparação de amostra em pelo menos uma orientação do dispositivo de preparação de amostra, e fornece uma transição suave contínua para fluido a partir da primeira câmara na via de comunicação 8 e mais adiante para dentro da pelo menos uma segunda câmara em dita pelo menos uma orientação.

[0031] De preferência, uma parede da primeira e/ou da pelo menos uma segunda câmara é pelo menos parcialmente transparente para permitir a inspeção visual do espaço interno da respectiva câmara.

[0032] De preferência, pelo menos uma da pelo menos uma segunda câmara é fornecida com um meio de geração na forma de uma substância adaptada para produzir uma reação química, de preferência uma combinação de um ácido ascórbico e de um carbono ativado, ou com um meio adaptado para efetuar uma reação física, preferivelmente um material resistivo com uma camada de carbono disposta para produzir calor na aplicação de uma corrente elétrica.

[0033] De preferência, pelo menos uma da pelo menos uma segunda câmara é fornecida com um indicador de detecção anaeróbica na forma de uma substância adaptada para produzir uma reação colorimétrica química ou na forma de um sensor adaptado para gerar e alimentar um sinal elétrico para fora do dispositivo.

[0034] Embora a invenção seja descrita em relação ao uso do dispositivo de preparação de amostra em um processo de analise de esterilidade, o dispositivo é útil em um sentido mais geral para processos onde determinadas substâncias fornecidas em um volume devem ser processadas sob condições anaeróbicas de forma previsível, confiável, segura, estéril e repetitiva.

[0035] O dispositivo de preparação de amostra da invenção é compatível com os procedimentos de preparação de amostra existentes, incluindo filtração de alta pressão e suprimento de fluido utilizando bombas peristálticas ou uma conexão direta com um tanque pressurizado conectado na entrada, e filtração a vácuo utilizando um coletor de vácuo ou uma bomba de líquido conectada à saída do dispositivo.

[0036] O método de preparação de uma amostra para o ensaio de esterilidade compreende fornecer pelo menos um dispositivo de preparação de amostra de acordo com a invenção e incluir uma membrana na primeira câmara, pré-umedecer a membrana, filtrar a amostra através da membrana, opcionalmente enxaguar a membrana, transferir o meio nutricional levando assim o meio nutricional em contato com a membrana, incubar o dispositivo de preparação de amostra em condições de incubação específicas que são selecionadas através da operação do dispositivo de torneira e permitir a comunicação de fluido entre a primeira câmara e a segunda câmara que contém os meios de geração anaeróbica, e inspecionar previamente a membrana com relação à existência de microrganismos, o dispositivo de preparação de amostra pode ser virado e centrifugação (com ou sem aplicação de calor) pode ser aplicada ao dispositivo para forçar gotículas de líquido ou névoa existentes na primeira câmara passar através da via de comunicação para dentro da uma ou outra segunda câmara, e umedecer uma substância indicadora ou dispositivo nela colocado se necessário. Isto pode ser especialmente vantajoso no caso de um alto nível de condensação dentro do dispositivo devido à umidade proveniente da filtração, mas também de uma reação química durante a geração de ambiente anaeróbico. A umidade aumentada criada na(s) segunda(s) câmara(s) pode aumentar a reação calorimétrica no ambiente do sensor de detecção anaeróbica para obter maior sensibilidade e contraste de cor, por exemplo.

[0037] A presente invenção será agora descrita com base nas várias modalidades preferidas utilizando os desenhos em anexo. Nestes desenhos:

[0038] as Figs. 1A a 1D mostram uma representação esquemática de um dispositivo de preparação de amostra da presente invenção em várias estágios do processo de uso para explicar a estrutura e o princípio funcional;

[0039] a Fig. 2 mostra uma vista em perspectiva de corte transversal de uma modalidade preferida do dispositivo de preparação de amostra utilizando o princípio mostrado na Fig. 1;

[0040] as Figs. 3A a 3C mostram detalhes da vista em perspectiva de corte transversal do dispositivo de torneira no dispositivo de preparação de amostra da Fig. 2 em operação;

[0041] a Fig. 4 mostra outra modalidade de um dispositivo de preparação de amostra semelhante à modalidade da Fig. 2 da vista em perspectiva;

[0042] a Fig. 5 mostra detalhes da vista em perspectiva de corte transversal do dispositivo de torneira e da segunda câmara no dispositivo de preparação de amostra da Fig. 2;

[0043] a Fig. 6 mostra uma modificação do dispositivo de preparação de amostra da Fig. 2 com uma cobertura removida e com duas segundas câmaras;

[0044] a Fig. 7 mostra uma sequência de etapas típicas de um método de preparação de amostra utilizando o dispositivo de preparação de amostra da invenção.

[0045] O dispositivo de preparação de amostra da invenção e o método de preparação de uma amostra para o ensaio de esterilidade utilizando o dispositivo de preparação de amostra serão agora descritos abaixo, referindo-se ao princípio esquemático do dispositivo e às várias modalidades específicas do princípio.

[0046] As Figs. 1A a 1D mostram o dispositivo de preparação de amostra 1 com seus elementos estruturais básicos em uma representação esquemática em vários estágios do processo de uso.

[0047] O dispositivo de preparação de amostra 1 da invenção compreende uma primeira câmara 2 contendo um suporte de membrana 30 sobre a qual uma membrana 9 é colocada ou pode ser colocada, uma entrada 20 para a primeira câmara 2 e uma saída 21 da primeira câmara 2 (não mostrada nas Figs. de 1A a D, mas nas Figs. 2 e 4). O dispositivo possui pelo menos uma segunda câmara 3 fornecida ou adaptada para ser concedida com um meio de geração anaeróbica 23 e/ou um indicador de detecção anaeróbica (a ser descrito mais adiante), em que a uma ou mais segundas câmaras 3 são conectadas à primeira câmara 2 por uma via de comunicação 8.

[0048] A primeira câmara 2 ou cavidade principal pode ser um volume cilíndrico simples que é fácil de enxaguar e não possui advertências ou recessos ou outras protrusões que possam formar etapas mortas que não são completamente enxaguadas. As segundas câmaras 3 podem ser formadas como uma ou mais cavidades que circundam a primeira câmara na periferia externa ou concêntricas com ela, de preferência ligeiramente elevadas acima do nível da parede superior 25ra câmara 2. Para os vários propósitos de inspeção durante e após o processo de teste, uma parede da primeira câmara 2 e/ou da pelo menos uma segunda câmara 3 é pelo menos parcial ou totalmente transparente para permitir a inspeção visual do espaço interno da respectiva câmara 2,3 e especialmente a leitura e detecção do crescimento de microorganismo na membrana 9. Na modalidade da Fig. 2, a parede rebaixada superior 25 da primeira câmara oposta à membrana 9 pode ser transparente, assim como a outra cobertura 26 da uma ou mais segundas câmaras 3. Estas coberturas 25, 26 podem ser fixamente ligadas ou integrais com o resto do gabinete ou podem ser removíveis. Elas também podem ser integralmente formadas a partir de um material transparente e conectadas com um corpo do gabinete que define a primeira e a segunda câmaras e outras características funcionais descritas mais tarde a partir de um material plástico não transparente ou opaco.

[0049] O dispositivo da invenção possui um dispositivo de torneira 4 formado de tal modo que a via de comunicação 8 entre a primeira e a uma ou mais segundas câmaras 2, 3, pode ser hermeticamente fechada a líquidos quando o dispositivo de torneira 4 estiver em uma primeira posição A (o que seria ser uma posição fechada ou "filtração/enxágue"), e é aberta para permitir a comunicação de fluido entre a primeira câmara 2 e a uma ou mais segundas câmaras 3, na medida em que o dispositivo de torneira 4 é movido para uma segunda posição B (que seria uma posição aberta ou "de incubação"). O movimento do dispositivo de torneira 4 entre as duas posições pode ser através de um movimento de translação ou rotação de um elemento de bloqueio ou por uma combinação dos dois tipos de movimento.

[0050] Uma disposição de vedação 15 é fornecida entre o dispositivo de torneira 4 e a via de comunicação 8 que está de preferência disposta para suportar uma pressão de pelo menos 0,3 MPa (3 bar), de preferência de pelo menos 0,5 MPa (5 bar) na primeira câmara 2 quando o dispositivo de torneira 4 estiver na primeira posição A. Isto permite a filtração/enxágue da primeira câmara e sua membrana sob pressão elevada para evitar ou reduzir o risco de captura de microrganismos nos canais ou etapas mortas, enquanto se evita ou reduz o risco de entrada de fluido e umedecimento do material de geração anaeróbica nas segundas câmaras 3, isto é, as segundas câmaras 3 podem ser estanque durante a filtração mesmo sob condições pressurizadas.

[0051] Para resistir o aumento do nível de pressão na primeira câmara 2, a disposição de vedação 15 inclui de preferência as superfícies de vedação conjugadas 15a, 15b em uma interface de um elemento de vedação na via de ligação 8. Onde as superfícies de vedação cônicas conjugadas 15a, 15b na interface são formadas com precisão suficiente, a vedação será capaz de suportar as pressões sem a necessidade de fornecer mais material de vedação exclusivo como a borracha etc. na interface. O comprimento axial das superfícies cônicas conjugadas é determinado com base na pressão nominal que ele deve suportar. Além disso, o material das superfícies também possui uma influência sobre a resistência de fricção que pode ser criada.

[0052] Em uma modalidade preferida como mostrada nas várias Figs., o dispositivo de torneira 4 compreende uma seção em haste 10 recebida de forma móvel em um soquete 11 formado no gabinete do dispositivo, e uma característica de operação 12 acessível a um usuário de fora para permitir a introdução de um força necessária para efetuar o movimento da seção em haste 10 em relação ao soquete 11, isto é, para superar a força de fricção nas superfícies de vedação cônicas conjugadas. Como mostrado, por exemplo, nas Figs. 2, 4 e 5, a característica de operação 12 pode incluir uma alavanca, de preferência na forma de uma aba ou alça, disposta para ser operada por um polegar do usuário, e a seção em haste 10 está disposta para ser guiada no soquete 11 para executar um movimento combinado de rotação translacional após o funcionamento da alavanca. Os meios típicos para produzir esse movimento são mostrados nas Figs. 4 e 5 e incluem uma ranhura inclinada ou comando na alavanca e um pino fixado na secção de haste 10 e que se desloca na ranhura ou ao longo do comando de modo que o giro da ranhura ou do comando com o funcionamento da alavanca (que é impedido do próprio movimento axial) força o pino e com ele a seção em haste para executar um movimento axial definido pela inclinação da ranhura/comando. Os elementos da ranhura/comando e pino podem, naturalmente, ser trocados entre a haste e a alavanca.

[0053] Na disposição mostrada, a superfície de vedação 15b da disposição de vedação 15 é formada na circunferência externa na parte final dianteira (lado esquerdo nas Fig. 2 e 3A) da seção em haste 10 e a superfície de vedação cônica conjugada 15a está no soquete 11, isto é, na seção de parede da parede que separa a primeira câmara e a segunda câmara até a entrada na segunda câmara. Uma vantagem particular do dispositivo em termos de simplificação é conseguida quando um canal de fluido 16 que serve ou faz parte da entrada 20 para a primeira câmara 2 se prolonga através da seção em haste 10 e possui uma abertura em um orifício externo 13. Desta forma, o pré-umedecimento (se necessário), a introdução da amostra e o enxágue podem ser efetuados através do mesmo canal. O orifício 13 pode ser fornecido com uma forma para permitir uma inserção hermética em um tubo, mangueira ou conduto da configuração de teste da amostra. Também pode ser disposta para cooperar com os conectores comuns.

[0054] Conforme mostrado nas Figs. 3A, 3B e 3C, a disposição de vedação 15 pode compreender um outro dispositivo de vedação 22, de preferência produzido de borracha e na forma de um ou mais anilhas ou um anel de selagem, que é fornecido entre a seção em haste 10 e o soquete 11 a montante da via de comunicação 8 que conecta a pelo menos uma segunda câmara 3 com a primeira câmara 2. Nesta posição, o dispositivo de vedação adicional 22 não necessita sustentar pressão na posição fechada do dispositivo de torneira 4 (porque as superfícies de vedação cônicas a montante criam uma vedação suficiente de pressão existente na primeira câmara) e apenas um diferencial de pressão relativamente pequeno na posição aberta B do dispositivo de torneira 4 onde ocorre a incubação anaeróbica. Seu objetivo principal é, portanto, proteger as segundas câmaras e a via de comunicação 8 da contaminação externa em ambas as posições do dispositivo de torneira 4.

[0055] Como mostrado, por exemplo, nas Figuras 2 e 3A e 1D,uma conexão ou transição 14 da via de comunicação 8 com a primeira câmara 1 está disposta de tal modo que está localizada espaçada de um centro de rotação (fictício) do dispositivo de preparação de amostra 1 em uma centrífuga em pelo menos uma orientação do dispositivo de preparação de amostra 1 (de cima para baixo na Fig. 1 D), e de tal modo que fornece uma transição suave contínua para o fluido da primeira câmara 2 dentro da via de comunicação 8 e ainda ao longo da superfície de vedação cônica 15a na entrada da pelo menos uma segunda câmara 3, cuja entrada está, em uma tal orientação do dispositivo, no mesmo nível ou abaixo da superfície onde as gotículas permanecem. Na modalidade ilustrada no desenho, a superfície interna da cobertura 25 da primeira câmara 2 está nivelada com a via de comunicação 8. Assim, se uma centrifugação (com ou sem aplicação de calor) for aplicada ao dispositivo, isso irá forçar as gotículas de líquido ou névoa existentes na primeira câmara ir para a circunferência externa da primeira câmara e para dentro e através da via de comunicação 8 para uma ou mais segundas câmaras, onde podem umedecer uma substância indicadora ou um dispositivo sensor nelas colocado. Pelo menos uma das uma ou mais segundas câmaras 3 é preferivelmente fornecida com (pré-carregada ou dimensionada para recebê-la mais tarde) um meio de geração na forma de uma substância adaptada para produzir uma reação química para criar uma atmosfera específica para a incubação da amostra, por exemplo, uma combinação de um ácido ascórbico e carbono ativado, ou com um meio adaptado para produzir uma reação física, de preferência um material resistivo com uma camada de carbono disposta para produzir calor na aplicação de uma corrente elétrica.

[0056] Outras substâncias adaptadas para produzir a atmosfera desejada, de preferência uma atmosfera anaeróbia na primeira câmara, também podem ser utilizadas. Tais substâncias de geração anaeróbica são conhecidas per se e podem ser acondicionadas em uma bolsa ou sache, ou fornecidas como substância solta na câmara. A substância se torna ativada pela exposição ao ar e a substância reduz rapidamente a concentração de oxigênio dentro do respectivo volume. Ao mesmo tempo, o carbonato inorgânico produz dióxido de carbono e este produz a atmosfera adequada para sustentar o isolamento primário e o cultivo de bactérias anaeróbicas, microaerófilas ou capnófilas pelo uso de substâncias geradoras de gás do respectivo tipo dentro do volume das segundas câmaras. A exposição ao ar é feita e a substância é ativada quando o dispositivo de torneira 4 abre a via de comunicação 8 movendo para a segunda posição B como mostrado na Fig. 3C.

[0057] Além disso, pelo menos uma das pelo menos segundas câmaras 3 pode ser fornecida com um indicador de detecção anaeróbica na forma de uma substância adaptada para produzir uma reação colorimétrica química (reversível ou não) ou na forma de um sensor adaptado para gerar e alimentar um sinal elétrico para fora do dispositivo. Na Fig. 4, os contatos elétricos 24a,b que sobressaem do lado inferior do dispositivo são mostrados como exemplos de meios de contato para um tal disposição do sensor. Outros meios de contato, isto é, na forma de plugues e soquetes miniaturizados padrão para conexões elétricas ou mesmo soluções sem fio para transmitir sinais das segundas câmaras para fora, podem ser aplicados.

[0058] Se uma potência ou corrente elétrica for necessária para operar qualquer um dos dispositivos acima mencionados, isso poderia ser fornecido no dispositivo através de um conector elétrico padrão, isto é, juntamente com os cabos condutores para a saída do sinal, ou por indução.

[0059] O indicador de detecção anaeróbica e os meios de geração anaeróbicos podem ser fornecidos na mesma segunda câmara ou podem ser fornecidos em duas diferentes segundas câmaras 3a, 3b que estão dispostas de modo a serem simultaneamente comunicadas com a primeira câmara através da via de comunicação 8 quando o dispositivo de torneira está na segunda posição (ver a Fig. 5). As entradas para as câmaras podem ser diferentes de modo que as gotículas de líquido durante a centrifugação, como descrito acima, entrem em apenas uma das câmaras que requer a umidade adicional para propósitos de detecção.

[0060] A(s) segunda(s) câmara(s) também pode(m) ter outras substâncias como o meio de crescimento ou nutrição.

[0061] O uso do dispositivo de preparação de amostras das Figs. 4 e 7 no processo de ensaio de esterilidade descrito acima inclui o pré- umedecimento da membrana 9 no suporte de membrana 30 através da entrada 16, 20 e da saída 21 enquanto que o dispositivo de torneira 4 está na primeira posição de partida A (ou fechada) como mostrado nas Figs. 1A e 3B. Na segunda etapa, o fluido de amostra é transferido para a primeira câmara 2 através da mesma entrada 16, 20 e saída 21 para filtrar a amostra para concentrar os microrganismos na superfície da membrana 9. Depois disso, a etapa de enxágue é executada através da entrada 16, 20 e da saída 21, como na técnica anterior, enquanto que o dispositivo de torneira 4 permanece na posição inicial.

[0062] Após isso, a etapa de adição do meio de crescimento ou nutrição é executada e o dispositivo para este propósito pode ser tocado de modo que o meio de nutrição seja introduzido através da saída 21 (ver a Fig. 7). Então, se for necessário para o teste de amostra, a geração da atmosfera anaeróbica é executada pelo fato de que o dispositivo de torneira 4 é movido ativamente para a segunda (ou aberto) posição B como mostrado nas Figs. B e 3C. Este movimento abre a via de comunicação 8 e leva em conta a troca de fluido entre as segundas câmaras 3 e a primeira câmara 2 através da via de comunicação 8. A comunicação estabelecida entre a primeira câmara que servirá como câmara de incubação e a substância de geração anaeróbia na segunda câmara ativa a substância para produzir a atmosfera específica para incubação da amostra. A via de comunicação 8 aberta permite que a atmosfera específica se prolongue para a primeira câmara 2 ou câmara de incubação e entra em contato com as amostras na membrana 9.

[0063] A membrana 9 na primeira câmara 2 pode ser sustentada por uma estrutura de malha (não mostrada) fornecida na superfície superior da parede inferior do gabinete para limitar a deformação da membrana e evitar tensões locais que possam danificar a membrana e permitir que a amostra filtrada seja drenada para a saída 21 (orifício de saída). A saída 21 pode ser fechada se necessário por um plugue ou pode ser suprida com uma válvula (não mostrada).

[0064] Subsequentemente, o dispositivo de preparação de amostra pode ser submetido a outro tratamento incluindo incubação dos dispositivos de acordo com o desenvolvimento aeróbico ou anaeróbico em diferentes ambientes de temperatura e nas etapas típicas de leitura e/ou identificação.

[0065] Embora o dispositivo seja descrito e mostrado com uma única entrada 20 e uma única saída 21 para/da primeira câmara 2, ele pode ser opcionalmente possibilitado com uma entrada ou orifício adicional adaptado para ser conectado à tubulação externa, se necessário.

[0066] Embora a cobertura 25 da primeira câmara 2 seja mostrada como parte integrante do gabinete, ela pode ser de modo fixo ou removível ligada na forma de uma tampa. A cobertura ou tampa é, conforme mencionado acima, de preferência transparente para permitir a inspeção do volume de incubação ou da membrana da primeira câmara, seja a olho nu ou utilizando dispositivos óticos de detecção automática. A cobertura 25 se formada como uma tampa removível iria permitir a adição de fluidos de enxágue e/ou de amostra para a primeira câmara do dispositivo através da parte superior aberta da primeira câmara que serve como entrada.

[0067] Embora não mostrado no desenho, o dispositivo de preparação de amostra da modalidade pode ser formado de modo que a primeira e a segunda câmaras não estejam dispostas de forma concêntrica como na Fig. 6, mas dispostas lateralmente, no entanto, integralmente conectadas no dispositivo. A segunda câmara pode ser integrada com a primeira câmara, mas também pode ser conectada de forma removível com ela. Isso permite a fabricação fácil e modular do dispositivo de preparação de amostra, na medida em que a segunda câmara incluindo os meios de nutrição desejados ou a substância de geração anaeróbica seja ligada seletivamente à primeira câmara. Este conceito reduz o número de componentes necessários para produzir dispositivos de preparação de amostra para diferentes aplicativos de teste. A conexão da primeira câmara e da segunda câmara precisa estabelecer comunicação da entrada da(s) segunda(s) câmara(s) com a via de comunicação adaptada para ser aberta/fechada pelo dispositivo de torneira.

[0068] Embora não mostrado no desenho, o dispositivo de preparação de amostra pode ser incluído como parte de um conjunto de preparação de amostra, que compreende dois dispositivos de preparação de amostra do tipo mostrado nas várias figuras e um conjunto de tubulação concebido para conectar as entradas dos dispositivos de preparação de amostra com uma agulha ventilada comum ou orifício de amostragem, para distribuir um fluido aos dispositivos de preparação de amostra em alíquotas precisas. Os dois dispositivos de preparação de amostra no conjunto incluem aquele para condições anaeróbicas e incluindo, consequentemente, a substância de geração anaeróbica na segunda câmara, enquanto o outro é para condições aeróbicas e, consequentemente, não precisa incluir a substância de geração anaeróbia (pode, naturalmente, ser a mesma que a outra, mas concedida com uma medida em que o dispositivo de torneira não possa ser operado). O conjunto de tubulação pode ser projetado para a respectiva aplicação e pode haver mais de dois dos dispositivos de preparação de amostra dependendo da necessidade. Os dispositivos de preparação de amostra podem ser carregados com o mesmo ou com diferentes meios de nutrição/substâncias de geração anaeróbica na(s) segunda(s) câmara(s). Quaisquer tampas necessárias para plugar a entrada 16, 20 (de preferência no orifício 13) e a saída 21 também estão pré- dispostas em um acondicionamento do conjunto. Outros elementos funcionais de um equipamento de teste que inclui tubos, grampos, agulhas, etc., podem ser incluídos no conjunto. Toda a embalagem pode estar em um envoltório plástico esterilizado para evitar contaminação do conteúdo pré-esterilizado.

[0069] O uso do conjunto e a introdução dos fluidos de enxágue ou de amostra através do orifício de entrada e fora do orifício de saída podem ser executados como descrito em conexão com a técnica anterior utilizando bombas externas como bombas peristálticas, tanques pressurizados ou seringas na entrada ou dispositivos a vácuo na saída. A incubação também pode ser executada como na técnica anterior e as circunstâncias dependem dos germes ou bactérias a serem detectadas porque elas possuem condições de crescimento diferentes e específicas. Do mesmo modo, o meio de crescimento ou nutrição fornecido no dispositivo de preparação de amostra é específico para o painel de germes ou bactérias a serem detectados e para as condições ambientais e condições de temperatura de incubação. Visto que alguns microrganismos requerem ambientes aeróbicos enquanto outros requerem condições anaeróbicas para crescer, os dois dispositivos de preparação de amostra diferentes são fornecidos, um tendo o pó ou sache de geração anaeróbica fornecido no terceiro volume da segunda câmara e um não tendo nenhuma tal substância, por exemplo, tendo um terceiro volume vazio contendo gás atmosférico com oxigênio.

[0070] O dispositivo de preparação de amostra da invenção é compatível com os equipamentos de laboratório, incluindo bombas, tanques pressurizados ou sistemas a vácuo para a execução das etapas preparatórias de enxágue e filtração da amostra. Também é compatível com os protocolos de incubação e identificação atuais. Finalmente, o dispositivo de preparação de amostra facilita o manejo de resíduos, pois reduz o número de recipientes separados e independentes utilizados em todo o processo de ensaio de esterilidade.

Claims

1.Dispositivo de preparação de amostra (1), compreendendo, uma primeira câmara (2) que contém um suporte de membrana (30) sobre o qual uma membrana (9) é colocada ou pode ser colocada; uma entrada (20) para a primeira câmara (2) e uma saída (21) da primeira câmara (2); uma segunda câmara (3) fornecida ou adaptada para ser fornecida com um meio de geração anaeróbico (23) e/ou um indicador de detecção anaeróbica, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara (3) está conectada à primeira câmara (2) através de uma via de comunicação (8), sendo que a via de comunicação (8) é hermeticamente fechada para líquido por um dispositivo de torneira (4) em uma primeira posição (A) do dispositivo de torneira (4) e está adaptada para ser aberta para permitir a comunicação de fluido entre a primeira câmara (2) e a segunda câmara (3) na medida em que o dispositivo de torneira (4) é movido para uma segunda posição (B) do dispositivo de torneira (4), sendo que o dispositivo de torneira (4) compreende uma seção em haste (10) recebida de forma móvel em um soquete (11) e uma característica de operação (12) acessível a um usuário de fora para permitir a introdução de uma força necessária para efetuar o movimento, e sendo que a característica de operação (12) inclui uma alavanca na forma de uma aba, disposta para ser operada por um usuário, e a seção em haste (10) está disposta para ser orientada no soquete (11) para executar um movimento de translação-rotação combinado após o funcionamento da alavanca.

2. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de torneira (4) é disposto para ser trasladado e/ou girado entre a primeira e a segunda posições (A, B).

3. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma disposição de vedação (15) é fornecida entre o dispositivo de torneira (4) e a via de comunicação (8).

4. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a disposição de vedação (15) está disposta para resistir a uma pressão igual ou maior do que 0,3 MPa (3 bar), de preferência igual ou maior do que 0,5 MPa (5 bar), na primeira câmara (2) quando o dispositivo de torneira (4) estiver na primeira posição (A).

5. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que a disposição de vedação (15) inclui superfícies de vedação cônicas conjugadas.

6. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que um canal de fluido (16) servindo como a entrada (20) para a primeira câmara (2), se estende através da seção em haste (10) e possui uma abertura em um orifício externo (13).

7. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a disposição de vedação (15) está disposta entre a seção em haste (10) e o soquete (11).

8. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as superfícies de vedação cônicas conjugadas da disposição de vedação (15) são formadas na seção em haste (10) e no soquete (11), respectivamente.

9. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a disposição de vedação (15) compreende um dispositivo de vedação (22) adicional produzido de borracha, que é fornecido entre a seção em haste (10) e o soquete (11) a montante da via de comunicação (8) que conecta a segunda câmara (3) com a primeira câmara (2).

10. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma conexão (14) da via de comunicação (8) à primeira câmara (1) está disposta de tal modo que fica localizada espaçada de um centro de rotação do dispositivo de preparação de amostra (1) em uma ou múltiplas orientações do dispositivo de preparação de amostra (1), e fornece uma transição suave contínua para o fluido da primeira câmara (2) dentro da via de comunicação (8) e ainda dentro da segunda câmara (3) na dita uma ou múltiplas orientações.

11. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que uma parede da primeira (2) e/ou da segunda câmara (3) é parcial ou completamente transparente para permitir a inspeção visual do espaço interno da respectiva câmara (2,3).

12. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara (3) é concedida com um meio de geração na forma de uma substância adaptada para produzir uma reação química com uma combinação de um ácido ascórbico e carbono ativado, ou com um meio adaptado para produzir uma reação física com um material resistivo com uma camada de carbono disposta para produzir calor na aplicação de uma corrente elétrica.

13. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a segunda câmara (3) é concedida com um indicador de detecção anaeróbica na forma de uma substância adaptada para produzir uma reação colorimétrica química ou na forma de um sensor adaptado para gerar e alimentar um sinal elétrico para o lado de fora do dispositivo.

14. Dispositivo de preparação de amostra (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende múltiplas segundas câmaras (3).

15. Conjunto de preparação de amostra, caracterizado pelo fato de que compreende, dois ou mais dispositivos de preparação de amostra (1) como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, e um conjunto de tubulação concebido para conectar as entradas (20) dos dispositivos de preparação de amostra (1) com um conector comum para distribuir um fluido aos dispositivos de preparação de amostra (1).