BR112019028313A2 - cartucho de limpeza óptica - Google Patents
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Abstract
Um cartucho de limpeza para a limpeza óptica automatizada de componentes ópticos de instrumentos de análise é revelado.
Description
[0001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade sob 35 U.S.C. §119(e) do Pedido de Patente Provisório dos EUA No. 62/655.777, depositado em 10 de abril de 2018, e intitulado “OBJECTIVE CLEANING CARTRIDGE,” e do Pedido de Patente Provisório dos EUA No. 62/677.092, depositado em 28 de maio de 2018, e intitulado “OPTICAL CLEANING CARTRIDGE,” os quais são ambos incorporados aqui por referência em sua totalidade.
[0002] Em vários instrumentos ou unidades de análise opticamente baseados, tais como formadores de imagem microscópica, sequenciadores de DNA, e outro equipamento de laboratório, amostras podem ser providas em, ou escoadas através de, cartuchos removíveis que são posicionados no campo de visão de um sensor óptico com vários componentes ópticos, por exemplo, lentes, filtros, etc. Tais cartuchos removíveis podem ser recebidos e suportados por um receptor de cartucho, por exemplo, uma interface mecânica que engata com o cartucho removível, prende o cartucho removível no local, e provê interfaces mecânicas, elétricas e/ou fluídicas pelas quais a unidade de análise pode interfacear com o cartucho removível.
[0003] Detalhes de uma ou mais implementações da matéria descrita nesta especificação são definidos nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras funcionalidades, aspectos, e vantagens serão aparentes a partir da descrição, os desenhos, e as reivindicações.
[0004] Em algumas implementações, um aparelho pode ser provido para a limpeza de um componente óptico em uma unidade de análise que está configurada para analisar, usando o componente óptico, amostras que estão localizadas em um cartucho removível durante a análise. O aparelho em tais implementações pode incluir uma armação de cartucho de limpeza que está configurada para ser receptível por e suportada por um receptor de cartucho da unidade de análise que está configurada para receber e suportar o cartucho removível. O aparelho também pode incluir um ou mais conjuntos de limpeza óptica, cada conjunto de limpeza óptica incluindo um bloco de limpeza absorvente e uma estrutura de suporte compatível que é altiva de uma superfície da armação de cartucho de limpeza e interposta entre a armação de cartucho de limpeza e pelo menos uma porção do bloco de limpeza.
[0005] Em algumas implementações do aparelho, a estrutura de suporte compatível pode incluir um material elastomérico e pode ter uma primeira porção que é uma forma em domo. Em algumas implementações, a forma em domo pode ter um raio que corresponde pelo menos substancialmente um raio de curvatura de uma superfície do componente óptico que faceia para a armação de cartucho de limpeza quando o aparelho é suportado pelo receptor de cartucho.
[0006] Em algumas implementações do aparelho, o bloco de limpeza absorvente pode ser um laminado incluindo uma camada de microfibra e uma camada de espuma interposta entre a camada de microfibra e a estrutura de suporte compatível.
[0007] Em algumas implementações do aparelho, a armação de cartucho de limpeza pode ter um correspondente poço de conjunto de limpeza óptica para cada conjunto de limpeza óptica, cada correspondente poço de conjunto de limpeza óptica pode ter uma ou mais paredes laterais e um piso, e cada conjunto de limpeza óptica pode estar localizado no correspondente poço de conjunto de limpeza óptica.
[0008] Em algumas implementações do aparelho, cada conjunto de limpeza óptica pode incluir adicionalmente uma correspondente placa de cobertura que é dimensionada para se estender pelo menos até as paredes laterais do correspondente poço de conjunto de limpeza óptica, cada placa de cobertura pode ter uma abertura dimensionada para permitir que a estrutura de suporte compatível do correspondente conjunto de limpeza óptica esteja em protrusão através da placa de cobertura, e pelo menos uma porção do bloco de limpeza absorvente para cada conjunto de limpeza óptica pode ser sanduichada entre a correspondente placa de cobertura para o conjunto de limpeza óptica e a armação de cartucho de limpeza.
[0009] Em algumas implementações do aparelho, o aparelho pode incluir adicionalmente um ou ambos de um sensor de detecção de álcool ou um sensor de detecção de líquido. Tal sensor pode ser posicionado de maneira a detectar, respectivamente, álcool ou líquido, presente no poço de conjunto de limpeza óptica.
[00010] Em algumas implementações do aparelho, pelo menos uma porção do bloco de limpeza absorvente pode incluir um indicador que faz com que a porção do bloco de limpeza absorvente mude de cor quando exposta a um líquido. Em algumas implementações, a alteração de cor pode ocorrer quando a porção é exposta a isopropil álcool em vez de apenas um líquido genérico.
[00011] Em algumas implementações do aparelho, pode haver um conjunto de limpeza óptica, dois conjuntos de limpeza óptica, três conjuntos de limpeza óptica, quatro conjuntos de limpeza óptica, ou mais do que quatro conjuntos de limpeza óptica.
[00012] Em algumas implementações do aparelho, o aparelho pode incluir um mecanismo de prevenção de reuso tal como um marcador de identificação de frequência de rádio, um código de barra, um código de resposta rápida (QR), um número serial e/ou um marcador de comunicação de campo próximo.
[00013] Em algumas implementações, um kit pode ser provido que inclui um dos aparelhos bem como um recipiente de agente de limpeza líquido, uma seringa e/ou uma pipeta.
[00014] Em algumas implementações, um método pode ser provido que inclui a) obter qualquer um dos aparelhos ou o kit discutido acima, b) aplicar um agente de limpeza líquido para o bloco de limpeza absorvente de um primeiro conjunto de limpeza óptica de um dos um ou mais conjuntos de limpeza óptica, c) instalar o aparelho para um receptor de cartucho de uma unidade de análise, d) controlar a unidade de análise para causar a relativa translação vertical entre o receptor de cartucho e um componente óptico da unidade de análise tal que o componente óptico da unidade de análise e o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica entram em contato entre si e tal que o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica e a estrutura de suporte compatível do primeiro conjunto de limpeza óptica são comprimidos por uma primeira quantidade, e e) controlar a unidade de análise para causar a relativa translação horizontal entre o receptor de cartucho e o componente óptico de maneira a fazer com que o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica limpe o componente óptico.
[00015] Em algumas implementações do método, (e) pode incluir controlar a unidade de análise para causar a relativa translação horizontal entre o receptor de cartucho e o componente óptico em um padrão de gravata borboleta (⋈) ou um padrão de lemniscata (∞) por uma ou mais vezes.
[00016] Em algumas implementações do método, o aparelho pode ser um aparelho tendo um bloco de limpeza absorvente que inclui um indicador que faz com que a porção do bloco de limpeza absorvente mude de cor quando exposta a, em algumas implementações, líquido ou, em outras implementações, álcool, e o método pode incluir adicionalmente controlar a unidade de análise para fazer com que a unidade de análise obtenha dados de formação de imagem do bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica antes de (d) ou (e), e determinar que o agente de limpeza líquido tenha sido aplicado para o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica com base em uma cor detectada nos dados de formação de imagem.
[00017] Em algumas implementações do método, o método pode incluir adicionalmente controlar a unidade de análise para fazer com que a unidade de análise obtenha dados de formação de imagem do bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica antes de (d) ou (e), e determinar que o agente de limpeza líquido tenha sido aplicado para o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica com base na refletividade do bloco de limpeza absorvente medida a partir dos dados de formação de imagem.
[00018] Em algumas implementações do método, o aparelho pode ter um sensor como discutido acima, e o método pode incluir adicionalmente controlar a unidade de análise para obter uma leitura do sensor a partir de pelo menos um sensor antes de (d) ou (e).
[00019] Em algumas implementações, uma unidade de análise pode ser provida que inclui uma cabeça de sensor óptico incluindo um componente óptico, um receptor de cartucho configurado para receber e suportar um cartucho removível, e um controlador incluindo um ou mais processadores e uma memória. Os um ou mais processadores podem estar conectados de maneira comunicativa com a memória, e a memória pode armazenar instruções para controlar os um ou mais processadores para: a) determinar que um aparelho como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 seja instalado no receptor de cartucho, b) causar a translação vertical relativa entre o receptor de cartucho e o componente óptico tal que o componente óptico e o bloco de limpeza absorvente de um primeiro conjunto de limpeza óptica dos um ou mais conjuntos de limpeza óptica do aparelho entram em contato entre si e tal que o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica e a estrutura de suporte compatível do primeiro conjunto de limpeza óptica são comprimidos por uma primeira quantidade, e c) causar a translação horizontal relativa entre o receptor de cartucho e o componente óptico de maneira a fazer com que o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica limpe o componente óptico.
[00020] Em algumas implementações da unidade de análise, o aparelho pode ser um aparelho com um mecanismo de prevenção de reuso, e a memória pode armazenar adicionalmente instruções para controlar os um ou mais processadores para fazer adicionalmente com que a unidade de análise: obtenha dados a partir do mecanismo de prevenção de reuso, determine se o aparelho está autorizado para ser usado com base nos dados, e realize (b) e (c) apenas quando o aparelho é determinado de estar autorizado para o uso.
[00021] Em algumas implementações da unidade de análise, a memória pode armazenar adicionalmente instruções para controlar os um ou mais processadores para adicionalmente causar, como parte de (c), a translação horizontal relativa entre o receptor de cartucho e o componente óptico em um padrão de gravata borboleta (⋈) ou um padrão de lemniscata (∞) por uma ou mais vezes.
[00022] Em algumas implementações da unidade de análise, o aparelho pode incluir um indicador que faz com que uma porção do bloco de limpeza absorvente mude de cor quando exposta um líquido ou, em algumas implementações, ao álcool. Em tais implementações, a memória pode armazenar adicionalmente instruções para controlar os um ou mais processadores para adicionalmente fazer com que a unidade de análise obtenha dados de formação de imagem do bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica antes de (b) ou (c), e determine que um agente de limpeza líquido tenha sido aplicado para o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica com base em uma cor detectada nos dados de formação de imagem.
[00023] Em algumas implementações da unidade de análise, a memória pode armazenar adicionalmente instruções para controlar os um ou mais processadores para adicionalmente fazer com que a unidade de análise obtenha dados de formação de imagem do bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica antes de (b) ou (c) e determine que um agente de limpeza líquido tenha sido aplicado para o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica com base na refletividade do bloco de limpeza absorvente medida a partir dos dados de formação de imagem.
[00024] Em algumas implementações da unidade de análise, o aparelho pode ter um sensor de detecção de álcool ou um sensor de detecção de líquido e a memória pode adicionalmente armazenar instruções para controlar os um ou mais processadores para adicionalmente fazer com que a unidade de análise obtenha uma leitura do sensor a partir de pelo menos um sensor antes de (b) ou (c) e determine que um agente de limpeza líquido tenha sido aplicado para o bloco de limpeza absorvente do primeiro conjunto de limpeza óptica com base na leitura do sensor.
[00025] As várias implementações divulgadas aqui são ilustradas por meio de exemplo, e não por meio de limitação, nas figuras dos desenhos anexos, em que numerais de referência semelhantes se referem aos elementos similares.
[00026] A Figura 1 representa um exemplo de sistema de análise, bem como um exemplo de cartucho removível e um exemplo de cartucho de limpeza óptica que pode ser usado com o sistema de análise.
[00027] A Figura 2 representa uma vista explodida isométrica do exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura
1.
[00028] A Figura 3 representa uma vista explodida isométrica de um exemplo de inserto para o exemplo de cartucho de limpeza da Figura 2.
[00029] A Figura 4 representa uma vista de seção lateral do exemplo de cartucho de limpeza da Figura 4.
[00030] A Figura 4' representa uma vista detalhada da porção da Figura 4 que está ligada pela fronteira retangular de traço - ponto - traço.
[00031] A Figura 5 representa uma vista de perspectiva de uma porção simplificada do exemplo de unidade de análise da Figura 1 em uma primeira configuração.
[00032] A Figura 6 representa uma vista detalhada de uma porção da Figura 5.
[00033] A Figura 7 representa uma vista de perspectiva de uma porção simplificada do exemplo de unidade de análise da Figura 1 em uma segunda configuração.
[00034] A Figura 8 representa uma vista detalhada de uma porção da Figura 7.
[00035] A Figura 9 representa um exemplo de kit que inclui o exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura 1.
[00036] A Figura 10 representa outra vista explodida do exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura 1 com vários exemplos de sensores incluídos.
[00037] A Figura 11 representa um exemplo de fluxo de processo para o uso de um cartucho de limpeza óptica tal como aquele descrito aqui.
[00038] A Figura 12 representa uma seção transversal de um exemplo de inserto de cartucho de limpeza óptica com uma tampa de vedação.
[00039] A Figura 13 representa uma seção transversal de um exemplo de inserto de cartucho de limpeza óptica com uma membrana de vedação.
[00040] A Figura 14 é uma fotografia amplificada de um exemplo contaminado de componente óptico após duas passagens de limpeza manual cegas.
[00041] A Figura 15 é uma fotografia amplificada de um exemplo contaminado de componente óptico após passagens de limpeza manual cegas que resultam em uma perda de intensidade adicional de 2% através do componente óptico.
[00042] A Figura 16 é uma fotografia amplificada de um exemplo contaminado de componente óptico após a limpeza usando o exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura 1.
[00043] As Figuras 1 a 10 são desenhadas em escala dentro de cada Figura, apesar de não ser necessariamente para a mesma escala de Figura a Figura. Deve ser entendido que a descrição não está limitada às implementações representadas nas Figuras (em particular, a descrição não está limitada aos poucos exemplos detalhados representados aqui), e que outras implementações consistentes com a descrição aqui também são consideradas de estar dentro do escopo desta descrição.
[00044] Como discutido acima, vários instrumentos ou unidades de análise opticamente baseados, tais como formadores de imagem microscópica, sequenciadores de DNA, e outro equipamento de laboratório, podem ser equipados para receber cartuchos removíveis que podem conter ou receber amostras, por exemplo, amostras que são escoadas através dos cartuchos, que são posicionados no campo de visão de um sensor óptico com vários componentes ópticos, por exemplo, lentes, filtros, etc. Tais cartuchos removíveis podem ser recebidos e suportados por um receptor de cartucho, por exemplo, uma interface mecânica que engata com o cartucho removível, prende o cartucho removível no local, e provê interfaces mecânicas, elétricas e/ou fluídicas em que a unidade de análise pode interfacear com o cartucho removível.
[00045] A Figura 1 representa um exemplo de sistema de análise ou unidade bem como um exemplo de cartucho removível e um exemplo de cartucho de limpeza óptica que pode ser usado com o sistema de análise. O exemplo de unidade de análise 102 pode ter uma cabeça de sensor óptico 158
(mostrada aqui envolta em um alojamento) que pode incluir um ou mais sensores ópticos que podem ser configurados para escanear porções de um cartucho removível 108, que, neste exemplo, é uma célula de fluxo microfluídica. O cartucho removível 108, por exemplo, pode ser inserido para um receptor de cartucho da unidade de análise 102 que está localizado abaixo de uma porta 160; durante o uso, a porta 160 pode deslizar do caminho, permitindo que o cartucho removível seja inserido e posicionado no receptor de cartucho. O receptor de cartucho então pode sofrer translação abaixo da cabeça de sensor óptico 158 de maneira a permitir que as porções do cartucho removível sejam escaneadas e/ou tenham a imagem formada pela cabeça de sensor óptico 158.
[00046] A unidade de análise 102 pode incluir, por exemplo, um controlador 180 que pode incluir um ou mais processadores 184 e uma memória 186. Os um ou mais processadores 184 e a memória 186 podem ser operativamente conectados entre si e com, por exemplo, a cabeça de sensor óptico, e podem ser configurados para fazer com que a unidade de análise realize várias ações ou operações, tais como o carregamento de um cartucho, a realização de operações de limpeza, verificação de limpeza de componente óptico, e/ou verificação do estado de uso de um cartucho de limpeza óptica. Em muitas implementações, a memória 186 pode armazenar instruções que podem ser executadas pelos um ou mais processadores 184 para fazer com que os um ou mais processadores 184 realize várias ações ou fazer com que várias ações ocorram.
[00047] Em alguns casos, contaminantes podem se acumular nos componentes ópticos dos sensores ópticos, especialmente nas superfícies de tais componentes que estão mais próximos do cartucho removível 108 (e assim expostos ao ar ambiente).
[00048] A Figura 1 também representa um exemplo de cartucho de limpeza óptica 110, que é projetado para ser usado na mesma unidade de análise 102. O exemplo de cartucho de limpeza óptica 110 portanto possui um fator de forma global similar, permitindo que seja inserido para a unidade de análise 102 da mesma maneira que o cartucho removível 108 e usado para limpar contaminantes dos componentes ópticos. Tal cartucho de limpeza óptica pode ser usado em tais sistemas de análise para limpar de maneira confiável, rápida e segura tais contaminantes de tais componentes ópticos. Tais cartuchos de limpeza podem ser usados no lugar de operações de limpeza manual que podem introduzir a variação devido às variações em quantas diferentes pessoas realizam a operação e até quantas vezes a mesma pessoa realiza a operação de uma limpeza para a próxima. No contexto de uma unidade de análise tal como unidade de análise 102, em que o sensor óptico é englobado por um alojamento, operações de limpeza manual também pode precisar da remoção de um alojamento e/ou outros componentes de maneira a permitir um acesso técnico para os componentes ópticos.
[00049] Os conceitos de cartucho de limpeza óptica discutidos aqui são compatíveis com as interfaces de instrumentos de análise que recebem e suportam cartuchos removíveis usados por tais instrumentos de análise durante operações de análise normal (sem limpeza), e não estão limitadas apenas às modalidades mostradas. Será entendido que conceitos similares podem ser implementados no contexto de outros tipos de sistemas com base em cartucho.
[00050] A Figura 2 representa uma vista explodida isométrica do exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura
1. No exemplo representado, o cartucho de limpeza óptica 110 inclui uma armação de cartucho de limpeza 112 que é substancialmente similar ou idêntica com uma armação de cartucho usada para os cartuchos removíveis. Por exemplo, em alguns casos, um cartucho removível pode incluir uma armação de cartucho de limpeza externa de plástico 112 que suporta uma placa microfluídica de vidro ou estrutura similar dentro das ligações da armação de cartucho de limpeza externa de plástico 112; tal placa pode ser mantida no local na armação pelos suportes 114, por exemplo. Um cartucho de limpeza óptica 110 para uma unidade de análise 102 que é projetado para usar tal cartucho, em alguns casos, pode usar o mesmo tipo exato de armação de cartucho de limpeza externa de plástico 112, mas pode substituir a placa microfluídica de vidro ou estrutura similar com um inserto 116 que inclui conjuntos de limpeza óptica 118 e, opcionalmente, poços de conjunto de limpeza óptica como discutido posteriormente aqui. Em outras implementações, a armação de cartucho de limpeza 112 e o inserto 116 que inclui os conjuntos de limpeza óptica 118 podem ser integrados em um único componente. Em qualquer caso, a porção da armação de cartucho de limpeza 112 que interfaceia com o receptor de cartucho da unidade de análise 102 pode ser projetada para ser compatível com o receptor de cartucho. Em algumas implementações, o cartucho de limpeza óptica 110 pode incluir um mecanismo de prevenção de reuso 178, por exemplo, um marcador de identificação de frequência de rádio (RFID), um marcador de comunicações de campo próximo (NFC), um número serial legível por máquina, um código de barra, um código de resposta rápida (QR), ou outro identificador que pode ser lido pela unidade de análise 102 e usado para identificar o cartucho de limpeza óptica 110 em questão e determinado se o cartucho de limpeza óptica 110 deve ser usado. Na Figura 2, o mecanismo de prevenção de reuso 178 é um marcador de RFID, apesar de outros mecanismos podem ser usados dependendo do tipo particular de unidade de análise.
[00051] Assim, os cartuchos de limpeza óptica discutidos aqui podem ser capazes de ser inseridos para uma existente unidade de análise com pouco ou nenhum esforço adicional do que é necessário para inserir/instalar um cartucho removível para as operações de análise normais.
[00052] A Figura 3 representa uma vista explodida isométrica do exemplo de inserto 116 para o exemplo de cartucho de limpeza da Figura 2. O inserto 116 pode incluir um ou mais (neste exemplo, três) conjuntos de limpeza óptica 118, cada um dos quais podem ser assentados em um poço de conjunto de limpeza óptica 138.
[00053] Cada conjunto de limpeza óptica 118 pode incluir um bloco de limpeza absorvente 120 e uma estrutura de suporte compatível 122 que por último são suportados pela armação de cartucho de limpeza 112 e/ou o inserto 116. O bloco de limpeza absorvente 120 para cada conjunto de limpeza óptica 118 pode ser sanduichada entre o correspondente poço de conjunto de limpeza óptica 138 e a placa de cobertura 124 que pode, por exemplo, encaixar nas funcionalidades próximas do poço de conjunto de limpeza óptica 138 usando clipes 150, ou pode se anexar usando outros mecanismos. Em algumas implementações, o bloco de limpeza absorvente 120 e estrutura de suporte compatível 122 podem ser retidos no local usando estruturas diferentes das placas de cobertura representadas
124.
[00054] Cada placa de cobertura 124, por exemplo, pode interfacear com um respectivo poço de conjunto de limpeza óptica 138, por exemplo, a placa de cobertura pode ter paredes que se aninhem dentro de (ou fora de) paredes ou superfícies que definem um poço de conjunto de limpeza óptica de forma que quando a placa de cobertura 124 é montada para o cartucho de limpeza óptica 110, a placa de cobertura 124 ajuda adicionalmente a fechar o poço de conjunto de limpeza óptica 138 e evitar vazamentos de líquido a partir do poço de conjunto de limpeza óptica 138. Cada placa de cobertura 124, por exemplo, pode ter uma abertura 144 que é dimensionada para permitir uma correspondente estrutura de suporte compatível 122 e bloco de limpeza absorvente 120 para estar em protrusão através da placa de cobertura 124. A placa de cobertura 124 e estruturas remanescentes do cartucho de limpeza óptica 110 podem ser fixados ou conectados juntos para sanduichar e fixar uma porção do bloco de limpeza absorvente 120 e/ou a estrutura de suporte compatível 122 no local com relação ao cartucho de limpeza óptica 110.
[00055] A Figura 4 representa uma vista de seção lateral do exemplo de cartucho de limpeza óptica 110 da Figura 4. A Figura 4' representa a vista detalhada da porção da Figura 4 que está ligada pela fronteira retangular de traço - ponto - traço.
[00056] Em algumas implementações, como pode ser observado na Figura 4', o bloco de limpeza absorvente 120 pode ter uma superfície mais externa ou superfícies feitas de um material adequado para a limpeza de componentes ópticos, por exemplo, uma camada têxtil 134, e um núcleo de espuma interior 136 que é capaz de absorver um agente de limpeza, por exemplo, isopropil álcool (IPA), que pode ser aplicado ao bloco de limpeza absorvente 120. Um exemplo adequado de bloco de limpeza absorvente 120, por exemplo, pode ser um bloco de limpeza absorvente 120 com um núcleo de espuma de célula aberta de poro fino de poliuretano 136 que é sanduichada entre duas camadas têxteis 134 de material têxtil de microfibra de poliéster. A camada têxtil 134 de tal bloco de limpeza absorvente 120 faceando para cima pode engatar diretamente com o componente óptico e pode varrer quaisquer contaminantes que estão presentes em tal componente óptico. O núcleo de espuma 136 de tal bloco de limpeza absorvente 120 pode atuar para prover uma carga compressiva distribuída na camada têxtil 134, ajudando desta forma a pressionar a camada têxtil 134 contra a superfície do componente óptico sendo limpa, mas também pode servir como um reservatório para reter um agente de limpeza líquido, tal como IPA. Em tais implementações, o agente de limpeza pode ser torcido (ou pressionado) para a camada têxtil 134 durante o uso, molhando desta forma a camada têxtil 134 e permitindo que uma limpeza úmida do componente óptico seja realizada.
[00057] O bloco de limpeza absorvente 120 pode ser suportado a partir de baixo para a estrutura de suporte compatível 122, que pode, por exemplo, ser feita de um material elastomérico que está em protrusão para cima a partir de uma superfície 126 da armação de cartucho de limpeza 112 e/ou inserto 116 de maneira a pressionar o bloco de limpeza absorvente 120 contra o componente óptico a ser limpo. A estrutura de suporte compatível 122 pode ser feita de um material tal como silicone, borracha, ou outro material elastomérico. Em algumas implementações, a estrutura de suporte compatível 122 pode incluir um componente rígido, por exemplo, um elemento em domo rígido, e um componente complacente, por exemplo, uma mola, que pode ser comprimida para permitir que o componente rígido viaje, por exemplo, para cima e para baixo. Em tais casos, ambos do componente rígido do componente de mola podem ser pensados, em combinação, como a estrutura de suporte compatível 122. A estrutura de suporte compatível 122 pode ser projetada para posicionar uma porção do bloco de limpeza absorvente 120 em uma localização que permite que entre em contato com o componente óptico a ser limpo quando o receptor de cartucho e elemento óptico são apropriadamente alinhados um com relação ao outro.
[00058] Em algumas implementações, a estrutura de suporte compatível 122 pode ser projetada para ter uma forma em domo 128. Tal implementação pode ser particularmente bem adequada para os casos em que o componente óptico possui uma superfície a ser limpa que é côncava por natureza. Em tais implementações, a curvatura da forma em domo 128 pode ser substancialmente similar com o raio de curvatura da superfície de componente óptico côncava. Por exemplo, o raio de curvatura da forma em domo 128 na região onde o bloco de limpeza absorvente 120 contata o componente óptico pode ser dimensionado de maneira a ter um raio que está entre o raio de curvatura da superfície de componente óptico côncava e o raio de curvatura da superfície de componente óptico côncava menos uma espessura do bloco de limpeza absorvente 120 (em um estado não comprimido).
[00059] Como notado anteriormente, em algumas implementações, o conjunto de limpeza óptica 118 ou os conjuntos 118 podem estar localizados dentro de um correspondente poço de conjunto de limpeza óptica 138, por exemplo, um poço formado por um recesso no cartucho de limpeza óptica 110 ou por uma parede erguida no cartucho de limpeza óptica. Em qualquer caso, os poços de conjunto de limpeza óptica vão ter um piso 142 e uma ou mais paredes laterais 140 faceando para a estrutura de suporte compatível 122 que pode definir um recipiente estanque a vazamento (assumindo que o cartucho de limpeza óptica 110 fica nivelado e não é empurrado). Tal poço pode não apenas servir para ajudar a localizar as funcionalidades, por exemplo, o conjunto de limpeza óptica 118 ou componentes dos mesmos, mas também pode servir para conter agente de limpeza líquido de excesso que pode não ser absorvido pelo bloco de limpeza absorvente 120, por exemplo, se muito agente de limpeza líquido é aplicado a um bloco de limpeza absorvente 120 durante o preparo, ou se o bloco de limpeza absorvente 120 é saturado com agente de limpeza líquido e então comprimido durante o uso (caso em que, parte do agente de limpeza líquido pode ser espremido do bloco de limpeza absorvente 120). Tais poços de conjunto de limpeza óptica 138 podem ser dimensionados, por exemplo, para ser capaz de conter pelo menos a quantidade de agente de limpeza líquido que é intencionada de ser aplicada para cada bloco de limpeza absorvente (por exemplo, ~1 ml de líquido ou mais).
[00060] Em um exemplo de instrumento de análise, um cartucho removível pode ser suportado em um mandril ou outra superfície plana do receptor de cartucho durante a análise. As porções do cartucho removível podem ser fixadas ou de outra forma presas no local durante o uso, e o receptor de cartucho pode ser configurado para fazer a translação vertical e/ou horizontal durante o uso, por exemplo, para permitir que um sensor óptico da unidade de análise foque em diferentes regiões do cartucho removível. Em algumas unidades de análise, o sensor óptico (e componentes ópticos associados) pode ser móvel bem como nas direções vertical e/ou horizontal (em tais casos, o receptor de cartucho pode ser estacionário com relação às direções onde o sensor óptico pode ser movido para prover o movimento relativo entre o sensor óptico e o receptor de cartucho. Em tais sistemas, o sensor óptico pode ser mantido frequentemente acima de uma altura mínima predefinida acima do cartucho removível para evitar o componente óptico mais de fundo do sensor óptico a partir de colidir potencialmente com o cartucho removível.
[00061] A Figura 5 representa uma vista de perspectiva de uma porção simplificada do exemplo de unidade de análise da Figura 1 em uma primeira configuração. A Figura 6 representa uma vista detalhada de uma porção da Figura 5. Nesta primeira configuração, existe uma lacuna entre um componente óptico 104 da cabeça de sensor óptico 158 e o bloco de limpeza absorvente 120 do cartucho de limpeza óptica
110. Neste exemplo, o componente óptico possui uma superfície côncava 130, por exemplo, tendo um raio negativo de curvatura que corresponde em geral o raio de curvatura 132 da forma em domo dos conjuntos de limpeza óptica 118. O cartucho de limpeza óptica 110 pode ser suportado dentro da unidade de análise 102 usando um receptor de cartucho 106, que pode suportar o cartucho de limpeza óptica 110 a partir de baixo.
[00062] A Figura 7 representa uma vista de perspectiva de uma porção simplificada do exemplo de unidade de análise da Figura 1 em uma segunda configuração. A Figura 8 representa uma vista detalhada de uma porção da Figura 7.
[00063] Durante operações de limpeza, o receptor de cartucho 106 e a cabeça de sensor óptico 158 podem ser movidos para a segunda configuração, em que o bloco de limpeza absorvente 120 pode ser colocado em contato íntimo com o componente óptico 104. Enquanto em contato com o componente óptico 104, o bloco de limpeza absorvente 120 e o componente óptico 104 pode ser feito se mover de maneira lateral um com relação ao outro, por exemplo, em um padrão de figura em 8 ou de lemniscata 164, um padrão de gravata borboleta 162, ou em qualquer outro padrão de movimento que faz com que o bloco de limpeza absorvente 120 varra através da superfície contaminada do componente óptico 104.
[00064] A Figura 9 representa um exemplo de kit para uma unidade de análise que inclui o exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura 1. O kit também pode incluir, em algumas implementações, um recipiente 156 de agente de limpeza, por exemplo, IPA ou outro líquido adequado, e/ou uma pipeta 154 ou algum outro aplicador, tal como uma seringa, para transferir uma quantidade predefinida do agente de limpeza para cada conjunto de limpeza óptica 118. Em algumas implementações, o kit pode incluir apenas o aplicador ou pipeta 154 e o cartucho de limpeza óptica 110, com o agente de limpeza fornecido separadamente, por exemplo, por um usuário final ou instalação onde a unidade de análise 102 está localizada. Em outras implementações, o kit pode incluir o recipiente 156 com o agente de limpeza, mas sem o aplicador ou a pipeta 154. Em algumas implementações, o recipiente 156 para o agente de limpeza pode incluir um mecanismo de automedição que dispensa apenas uma quantidade predeterminada do agente de limpeza em um momento. Em outras tais implementações, o recipiente 156 pode ser um recipiente simples, com o usuário sendo responsável pelo monitoramento da dispensação do agente de limpeza para garantir que não seja dispensado muito agente de limpeza. Em implementações adicionais, o kit pode incluir todos os três do cartucho de limpeza óptica 110, o aplicador ou pipeta 154, e o recipiente 156 do agente de limpeza.
[00065] Antes de usar um cartucho de limpeza óptica 110, o agente de limpeza, tal como IPA ou outro líquido adequado, pode ser aplicado para o bloco de limpeza absorvente 120, por exemplo, usando a pipeta 154 ou outro aplicador, tal como uma seringa. Em algumas implementações, o cartucho de limpeza óptica 110 pode incluir uma ou mais funcionalidades projetadas para permitir a confirmação de que o agente de limpeza seja aplicado. Por exemplo, em algumas implementações, o cartucho de limpeza óptica pode incluir um sensor, ou componentes de um sensor, que pode ser usado para detectar se o agente de limpeza foi aplicado. A Figura 10 representa outra vista explodida do exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura 1 com vários exemplos sensores incluídos. No exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura 10, um tipo diferente de sensor é implementado em cada conjunto de limpeza óptica 118 para os propósitos de facilitar a discussão. No entanto, na prática, o mesmo tipo de conjunto de limpeza óptica 118 pode, se tais sensores são usados, provavelmente ser o mesmo para cada conjunto de limpeza óptica 118 de um cartucho de limpeza óptica 110.
[00066] Em alguns casos, tal sensor pode ser tão simples quanto um sensor de detecção de líquido que pode verificar as mudanças de condutividade entre dois eletrodos 172 em um poço de conjunto de limpeza óptica que simultaneamente pode estar em contato com líquido, tal como o agente de limpeza, se o líquido está presente. Um circuito pode ser configurado para monitorar tais eletrodos 172 e detectar alterações na condutividade entre os mesmos que podem resultar da presença de uma ligação de líquido entre eles. Tais eletrodos 172 podem ser monitorados por um circuito que reside no cartucho de limpeza óptica 110 ou,
por exemplo, podem ser simplesmente traços condutivos e/ou fios que são roteados para localizações no cartucho de limpeza óptica 110 onde eles podem interfacear com contatos eletricamente condutores da unidade de análise 102 que pode monitorar os eletrodos 172 para tais alterações nas características elétricas.
[00067] Em outros casos, o sensor pode ser mais discriminatório e pode ser capaz de detectar não apenas a presença de um agente de limpeza, mas se o agente de limpeza é o agente de limpeza desejado. Por exemplo, uma fibra óptica 174 localizada em um poço de conjunto de limpeza óptica 138 pode ser equipado com um revestimento óptico particular que incha quando exposto a IPA e muda o seu índice refrativo como um resultado; tais alterações de índice refrativo podem ser detectáveis e podem servir como um mecanismo para determinar que IPA está presente no poço de conjunto de limpeza óptica 138. Por exemplo, uma fibra óptica de policarbonato pode ser revestida (após remover qualquer camada de revestimento) com uma camada de poliestireno, que pode inchar quando exposta ao álcool. A unidade de análise com a qual o cartucho de limpeza óptica é usado pode interrogar tais sensores de fibra óptica para determinar se o cartucho de limpeza óptica 110 foi preparado de maneira apropriada com o agente de limpeza tal como IPA antes de iniciar as operações de limpeza com o cartucho de limpeza óptica 110. Se não, a unidade de análise 102 pode ser configurada para exibir uma mensagem de erro e para se negar a iniciar as operações de limpeza.
[00068] Em algumas outras implementações, sensor para detectar a aplicação do agente de limpeza pode tomar a forma de um indicador com base química 176 que pode, por exemplo, mudar de cor quando exposta ao agente de limpeza. Tal indicador químico 176 pode ser provido, por exemplo, nas porções do bloco de limpeza absorvente próximas da base da estrutura de suporte compatível de forma que tais produtos químicos não estão próximos do topo da estrutura de suporte compatível 122 que serão usados para aplicar a pressão para o bloco de limpeza absorvente 120 que contata o componente óptico (para evitar a contaminação acidental do componente óptico com o indicador). Em algumas implementações, a placa de cobertura 124 pode incluir uma porta 182 que permite que o indicador 176 seja observado se, de outra forma, for obscurecido da visão.
[00069] Por exemplo, dicromato de potássio pode passar por uma reação de redução quando exposto a IPA que faz com que mude a partir de uma cor amarela para uma cor azul pálido. Dependendo do agente de limpeza selecionado, outros indicadores químicos podem ser usados para efeito similar. Tal mudança de cor pode ser observada por um operador humano ou pode, em alguns casos, ser detectado pela unidade de análise. Por exemplo, a unidade de análise 102 pode alinhar o sensor óptico que deve ser limpo com a porção do cartucho de limpeza óptica 110 que possui o indicador químico 176 e pode obter dados de imagem que permite que a cor da região de imagem formada seja identificada – se a cor não é a cor esperada que pode resultar do agente de limpeza líquido estando presente, então a unidade de análise 102 pode gerar uma mensagem de erro e pode necessitar que o agente de limpeza seja adicionado antes de continuar as operações de limpeza.
[00070] Em alguns casos, pode não haver sensor usado no cartucho de limpeza óptica 110, mas a unidade de análise 102 pode tentar simplesmente para detectar a presença de um líquido no cartucho de limpeza óptica 110 usando dados a partir do sensor óptico. Por exemplo, se o bloco de limpeza absorvente 120 inclui uma camada têxtil de microfibra branca ou pálida 134 e um núcleo de espuma colorido mais escuro 136, por exemplo, cinza, cinza escuro, azul, azul escuro, vermelho, etc., a camada têxtil externa 134 pode parecer muito mais escura quando molhada devido ao líquido que atua como um tubo claro para o núcleo de espuma mais escuro 136 (por exemplo, quando o pano de cor clara fica molhado, ele parece mais escuro e permite que objetos de cor mais escura sejam mais visíveis). Em tais casos, a unidade de análise 102 pode obter dados de imagem do bloco de limpeza absorvente 120 e comparar a cor média do bloco de limpeza absorvente 120 contra uma faixa de valores que foram predeterminados para ser indicativos do bloco de limpeza absorvente 120 que está em um estado “úmido”. Se o bloco de limpeza absorvente 120 não parece “molhado” em vista de tal informação, a unidade de análise 102 pode gerar uma mensagem de erro e pode necessitar que o agente de limpeza seja adicionado antes de continuar as operações de limpeza.
[00071] Alternativamente, os dados de formação de imagem a partir do sensor óptico podem ser analisados para determinar o nível de refletividade que está presente no bloco de limpeza absorvente 120; se o bloco de limpeza absorvente 120 está úmido, vai ter uma maior refletividade do que se está seco. De maneira apropriada, se a refletividade do bloco de limpeza absorvente não está dentro de uma faixa predeterminada de refletividade que é considerada como sendo indicativa de uma estado “úmido”, então a unidade de análise 102 pode gerar uma mensagem de erro e pode necessitar que o agente de limpeza seja adicionado antes de continuar operações de limpeza.
[00072] Será entendido que outros cartuchos de limpeza e/ou unidades de análise podem ser “de ciclo aberto,” isto é, eles podem não ter provisões para detectar ou indicar a presença ou a ausência de um agente de limpeza.
[00073] Será entendido que cartuchos de limpeza como discutidos aqui podem incluir um ou mais conjuntos de limpeza óptica. Por exemplo, a cartucho de limpeza pode incluir dois, três, quatro, ou até mais conjuntos de limpeza óptica. Em tais casos, as operações de limpeza podem comutar para conjuntos de limpeza óptica não usados em vários estágios durante a limpeza para garantir que contaminantes sejam varridos do componente óptico não são reintroduzidos para o componente óptico durante as últimas porções da operação de limpeza. Nas implementações com múltiplos conjuntos de limpeza óptica, parte dos ou todos os componentes de cada conjunto de limpeza óptica podem ser integrados ou consolidados para menos componentes. Por exemplo, uma única placa de cobertura pode ter três aberturas na mesma e ser usada para prender partes para três conjuntos de limpeza óptica. De maneira similar, um único poço de conjunto de limpeza óptica pode ser dimensionado grande o suficiente para receber múltiplos conjuntos de limpeza óptica. Adicionalmente ou alternativamente, um único bloco de limpeza absorvente longo pode ser usado para múltiplos conjuntos de limpeza óptica. Em algumas implementações, as estruturas de suporte compatíveis para múltiplos conjuntos de limpeza óptica podem ser um componente contíguo.
[00074] Como notado anteriormente, em algumas implementações, o cartucho de limpeza óptica 110 pode incluir um mecanismo de prevenção de reuso 178, por exemplo, um marcador de identificação de frequência de rádio (RFID), um marcador de comunicações de campo próximo (NFC), um número serial legível por máquina, um código de barra, um código de resposta rápida (QR), ou outro identificador que pode ser lido pela unidade de análise 102 e usado para identificar o cartucho de limpeza óptica 110 em questão e determinado se o cartucho de limpeza óptica 110 deve ser usado. Por exemplo, em algumas implementações, a unidade de análise 102 pode comunicar tal informação de identificação para um servidor remoto que é conectado de maneira comunicativa com outras unidades de análise 102, e o servidor remoto pode determinar se ou não o cartucho de limpeza óptica 110 foi usado anteriormente com outra unidade de análise 102 (que também pode ter reportado esta informação de identificação para o servidor remoto durante o seu uso anterior). Em outras implementações, o cartucho de limpeza óptica 110 pode incluir alguma forma de memória, por exemplo, que pode ser parte de um marcador de RFID tal como aquele mostrado na Figura 2, que permite o uso de dados para o cartucho de limpeza óptica
110 a ser armazenado no cartucho de limpeza óptica 110 em si. Tais dados podem ser lidos pela unidade de análise 102 para determinar se o cartucho de limpeza óptica 110 não é usado; se já foi usado, a unidade de análise 102 pode se negar a reutilizar o cartucho de limpeza óptica 110 e necessitar que um cartucho de limpeza óptica 110 de substituição não usado seja usado. Em tais casos, quando a unidade de análise 102 realiza as operações de limpeza usando um cartucho de limpeza óptica 110, a unidade de análise 102 pode fazer com que a informação armazenada no cartucho de limpeza óptica 110 seja atualizada para refletir tal uso e para evitar o reuso posterior.
[00075] A Figura 11 representa um exemplo de fluxo de processo para o uso de um cartucho de limpeza óptica tal como aqueles descritos aqui. Vários aspectos de tal fluxo de processo podem ser feitos ocorrer por um controlador da unidade de análise, apesar de alguns aspectos da técnica poderem ser realizados por um usuário ou outro sistema.
[00076] No bloco 1102, um cartucho de limpeza óptica pode ser obtido. No bloco 1104, o cartucho de limpeza óptica pode ser dosado com um agente de limpeza líquido, se nenhum já está presente. Por exemplo, uma quantidade predeterminada de IPA pode ser aplicada para cada conjunto de limpeza óptica usando uma pipeta ou aplicador similar. No bloco 1106, o cartucho de limpeza óptica pode ser inserido para uma unidade de análise que é para ter um ou mais componentes ópticos limpos. Uma vez que o cartucho de limpeza óptica é inserido para a unidade de análise, um modo de limpeza pode ser iniciado na unidade de análise no bloco 1108. Em algumas implementações, a unidade de análise em si pode ser equipada com um reservatório de agente de limpeza e um sistema que é configurado para dispensar o agente de limpeza para o cartucho. Em tais sistemas, o cartucho de limpeza óptica pode ser carregado para a unidade de análise primeiramente, e a unidade de análise então pode distribuir o agente de limpeza para os conjuntos de limpeza óptica apropriados.
[00077] Em algumas implementações, o cartucho de limpeza óptica pode ser pré-dosado com um agente de limpeza líquido, por exemplo, uma quantidade medida de agente de limpeza líquido pode ser aplicada para cada bloco de limpeza absorvente antes de ser embalada e enviada para um consumidor. Em tais implementações, o cartucho de limpeza óptica pode ser embalado em um invólucro vedado, ou os poços de conjunto de limpeza óptica podem ser vedados com tampas removíveis (tampas de plástico ou elastoméricas, por exemplo, que podem encaixar por pressão em torno das paredes laterais do poço de conjunto de limpeza óptica), para evitar o vazamento e/ou a evaporação do agente de limpeza líquido. Antes do uso, o invólucro ou tampas podem ser removidos pelo usuário. Em alguns tais casos, o invólucro ou tampas podem ser coloridos ou padronizados de uma maneira que torna fácil de confirmar visualmente se o invólucro ou as tampas foram removidos, por exemplo, as tampas podem ser feitas a partir de um material vermelho, laranja, preto, azul ou verde que possui alto contraste com um material branco ou quase branco usado para o bloco de limpeza absorventes. Em algumas implementações, a unidade de análise em si pode escanear ou formar imagem o bloco de limpeza absorventes antes do uso para confirmar que o invólucro ou tampa teve a detecção inteiramente removida de qualquer região que ainda possui a cor com alto contraste, por exemplo, pode indicar que o invólucro ou tampa não foi completamente removido. A unidade de análise pode parar as operações e indicar que o cartucho de limpeza óptica não foi configurado de maneira apropriada para o uso.
[00078] A Figura 12 representa uma seção transversal de um exemplo de inserto de cartucho de limpeza óptica com uma tampa de vedação. O inserto 116 é similar com aquele mostrado na Figura 4', e textos explicativos similares são usados para indicar estruturas similares (alguns componentes são omitidos a partir do que é mostrado na Figura 4', no entanto). A placa de cobertura 124 é diferente na forma a partir daquela na Figura 4', mas serve uma função similar. Uma tampa elastomérica ou plástica 188 é mostrada que veda em torno do poço de conjunto de limpeza óptica 138, vedando contra as paredes laterais do poço de conjunto de limpeza óptica 138. A tampa 188 pode ser vedada para o poço de conjunto de limpeza óptica 138 após o bloco de limpeza absorvente 120 ser dosado com agente de limpeza líquido, vedando desta forma o agente de limpeza líquido dentro e evitando o vazamento. Antes do uso, a tampa 188 pode ser removida.
[00079] A Figura 13 representa uma seção transversal de um exemplo de inserto de cartucho de limpeza óptica com uma membrana de vedação. Este exemplo é similar com aquele da Figura 12, exceto que uma membrana plástica ou invólucro 190 foi aplicado o bloco de limpeza absorvente 120 (após o bloco de limpeza absorvente 120 ter sido dosado com o agente de limpeza líquido) e aderido ou colado para as paredes que formam o perímetro do poço de conjunto de limpeza óptica
138. Uma aba 192 da membrana ou invólucro 190 pode se estender além da borda do poço de conjunto de limpeza óptica 138 para permitir que um usuário facilmente descasque a membrana ou invólucro 190 do cartucho de limpeza óptica.
[00080] Como parte do modo de limpeza, a unidade de análise, opcionalmente, pode verificar no bloco 1110 para observar se o cartucho de limpeza óptica foi usado anteriormente, como discutido anteriormente aqui. Se é determinado pela unidade de análise no bloco 1110 que o cartucho de limpeza óptica foi usado anteriormente, então a unidade de análise pode parar o modo de limpeza no bloco 1112 e o cartucho de limpeza óptica pode ser removido a partir da unidade de análise no bloco 1114 antes de ser substituído por um novo cartucho de limpeza óptica no bloco 1116 que então pode ser inserido para a unidade de análise no bloco 1106, ponto em que o modo de limpeza da unidade de análise pode ser reiniciado.
[00081] Se é determinado no bloco 1110 que o cartucho de limpeza óptica não foi usado anteriormente (ou se nenhuma verificação para o uso prévio do cartucho de limpeza óptica é realizado), a técnica opcionalmente pode prosseguir para o bloco 1118, em que a unidade de análise pode verificar, usando uma das técnicas ou tecnologias divulgadas anteriormente aqui, se o agente de limpeza está presente ou não no cartucho de limpeza óptica. Se é determinado no bloco 1118 que o agente de limpeza não está presente, a unidade de análise pode parar o modo de limpeza no bloco 1120 e o cartucho de limpeza óptica pode ser removido a partir da unidade de análise no bloco 1122, após a qual o agente de limpeza pode ser aplicado para o cartucho de limpeza óptica no bloco 1124 antes do cartucho de limpeza óptica ser inserido novamente para a unidade de análise no bloco 1106, ponto em que o modo de limpeza da unidade de análise pode ser reiniciado.
[00082] Se é determinado no bloco 1118 que existe agente de limpeza no cartucho de limpeza óptica (ou se nenhuma verificação para a limpeza de agente é realizada), a técnica pode prosseguir para o bloco 1126, em que a unidade de análise pode fazer com que um bloco de limpeza absorvente do cartucho de limpeza óptica entre em contato com um componente óptico a ser limpo. Isto pode envolver a translação do cartucho de limpeza óptica e/ou o componente óptico horizontalmente (nas direções X e/ou Y) de forma que o bloco de limpeza absorvente em geral é centralizado abaixo do componente óptico, e então em translação do cartucho de limpeza óptica e/ou do componente óptico verticalmente (na direção Z) de forma que o bloco de limpeza absorvente e o componente óptico entram em contato.
[00083] A unidade de análise, no bloco 1128, então pode fazer com que o bloco de limpeza absorvente sofra translação lateralmente, por exemplo, em um padrão de lemniscata, padrão de gravata borboleta, ou outro padrão, uma ou mais vezes para fazer com que o bloco de limpeza absorvente seja varrido pelo componente óptico enquanto é comprimido contra o componente óptico pela estrutura de suporte compatível.
[00084] Em algumas implementações, a limpeza do componente óptico pode ser opcionalmente avaliada no bloco 1130 para determinar a efetividade de uma operação de limpeza. Por exemplo, o cartucho de limpeza óptica e/ou o componente óptico pode ser movido de forma que cartucho de limpeza óptica não está bloqueando o caminho óptico do componente óptico e o componente óptico portanto podem ser usados para realizar uma medição de teste em que a transmissividade do componente óptico pode ser avaliada sob uma ou mais condições.
[00085] No bloco 1132, uma determinação pode ser feita como se limpeza adicional é desejada. Tal determinação pode ser feita com base nos resultados de uma avaliação de limpeza, como discutido com relação ao bloco 1130, ou pode ser feito com base em uma programação de limpeza predeterminada. Por exemplo, se um cartucho de limpeza óptica possui três conjuntos de limpeza óptica, um ciclo de limpeza separado pode ser realizado com cada conjunto de limpeza óptica (um ciclo de limpeza inicial, um ciclo de limpeza intermediário, e um ciclo de limpeza final), independentemente do nível de limpeza do componente óptico. se múltiplos conjuntos de limpeza óptica estão presentes no cartucho de limpeza óptica, então a unidade de análise pode sofrer a translação periódica o componente óptico e o cartucho de limpeza óptica um com relação ao outro de maneira a engatar o bloco de limpeza absorvente de um dos outros conjuntos de limpeza óptica com o componente óptico, e assim por diante. Se é determinado no bloco 1132 que limpeza adicional seja realizado, então a técnica pode retornar para o bloco 1126, ponto em que a unidade de análise pode fazer com que o mesmo, ou um diferente, conjunto de limpeza óptica do cartucho de limpeza óptica seja centralizado sob o componente óptico antes de prosseguir para o bloco 1128.
[00086] Se é determinado no bloco 1132 que nenhuma das operações de limpeza adicionais é necessária, a unidade de análise pode parar o modo de limpeza e o cartucho de limpeza óptica pode ser removido, permitindo desta forma que a unidade de análise retorne para o uso normal.
[00087] Cartuchos de limpeza óptica tais como aqueles discutidos aqui foram descobertos para oferecer desempenho de limpeza bastante superior e repetível se comparado com a limpeza manual, especialmente nos sistemas em que os componentes ópticos podem apenas ser limpos de maneira viável manualmente usando uma técnica de limpeza “cega”. Por exemplo, em muitos sistemas de análise, é difícil ou impossível que um usuário na realidade inspecione diretamente a superfície mais externa dos componentes ópticos, já que tais superfícies podem estar localizadas frequentemente dentro da unidade de análise em uma localização que não possui liberação suficiente para a cabeça do usuário. Além disso, pode até não haver acesso ou liberação suficiente para um usuário inspecionar tais superfícies até indiretamente, por exemplo, usando um espelho ou outro dispositivo. Em tais casos, o usuário pode precisar confiar em limpeza “cega”, onde eles devem trabalhar por toque ou de outra forma sem a confirmação visual direta para limpar os componentes ópticos. Tais operações de limpeza podem ser altamente susceptíveis à variação na eficácia já que o processo é manual, e pode variar de usuário para usuário ou até entre diferentes tentativas do mesmo usuário. Para ilustrar o contraste entre a limpeza seca e a limpeza com base em cartucho de limpeza óptica, fotografias de componentes ópticos após a limpeza seca manual e após a limpeza com um cartucho de limpeza óptica são discutidas abaixo.
[00088] A Figura 14 é uma fotografia amplificada de um exemplo contaminado de componente óptico após duas passagens de limpeza manual cegas. Como pode ser observado, faixas de contaminantes ou resíduo de cor clara 1452 permanecem na lente mesmo após duas passagens de limpeza manual.
[00089] A Figura 15 é uma fotografia amplificada de um exemplo contaminado de componente óptico após passagens de limpeza manual cegas (usando, por exemplo, um bloco de limpeza absorvente suportado por um dedo de um técnico e molhado com IPA) que resultou em uma perda de intensidade adicional de 2% através do componente óptico. Neste exemplo, duas passagens de limpeza manual na realidade exacerbam o problema de contaminação, já que os contaminantes 1452 foram manchados através de uma maior área do componente óptico. Enquanto parte do contaminante foi removido, aprimorando desta forma a transmissividade do componente óptico nestas áreas, outras áreas do componente óptico que não foram contaminadas anteriormente tiveram contaminante transferido para as mesmas, resultando em uma diminuição adicional de 2%
real da força do sinal através do componente óptico. A degradação de 2% discutida acima, é claro, é simplesmente um resultado de um exemplo de limpeza feito por um indivíduo particular; outras limpezas feitas pelo mesmo indivíduo ou outros indivíduos podem exibir mais ou menos degradação.
[00090] A Figura 16 é uma fotografia amplificada de um exemplo contaminado de componente óptico após a limpeza usando o exemplo de cartucho de limpeza óptica da Figura 1. Em contraste com as lentes mostradas nas Figuras 14 e 15, a lente na Figura 16 foi limpa usando um cartucho de limpeza óptica tal como o cartucho de limpeza óptica 110 (com IPA como o agente de limpeza) e técnicas tais como aquelas discutidas acima. Como pode ser observado, a superfície do componente óptico é quase ou inteiramente completamente livre de contaminantes, em forte contraste para os resultados de operações de limpeza cega manual.
[00091] Deve ser entendido que a frase “para cada <item> dos um ou mais <itens>,” se usada aqui, deve ser entendida de ser inclusiva tanto de um grupo de item único e grupos de múltiplos itens, isto é, a frase “para … cada” é usada no sentido que é usada nas linguagens de programação para se referir a cada item de qualquer população de itens é referenciado. Por exemplo, se a população de itens referenciados é um único item, então “cada” pode se referir apenas a aquele item único (apesar do fato de que as definições de dicionário de “cada” frequentemente define o termo par ase referir a “qualquer um de duas ou mais coisas”) e pode não implicar que deve existir pelo menos dois destes itens.
[00092] O uso, se qualquer, de indicadores ordinários, por exemplo, (a), (b), (c)… ou semelhantes, nesta descrição e reivindicações devem ser entendidas como ao transportando qualquer ordem ou sequência particular, exceto para a extensão em que tal ordem ou sequência é explicitamente indicada. Por exemplo, se existem três etapas rotuladas (i), (ii), e (iii), deve ser entendido que estas etapas podem ser realizadas em qualquer ordem (ou até concorrentemente, se não for contraindicado de outra maneira) a menos que seja indicado de outra forma. Por exemplo, se a etapa (ii) envolve a manipulação de um elemento que é criado na etapa (i), então a etapa (ii) pode ser observada como acontecendo em algum ponto após a etapa (i). De maneira similar, se a etapa (i) envolve a manipulação de um elemento que é criado na etapa (ii), o reverso deve ser entendido.
[00093] Os termos tal como “cerca de,” “aproximadamente,” “substancialmente,” “nominal,” ou semelhantes, quando usados em referência às quantidades ou propriedades quantificáveis similares, devem ser entendidos de ser inclusivos de valores dentro de ±10% dos valores ou relações especificadas (bem como inclusive dos valores reais ou relação especificada), a menos que seja indicado de outra forma.
[00094] Deve ser percebido que todas as combinações dos conceitos anteriores (provido que tais conceitos não são mutuamente inconsistentes) são contemplados como sendo parte da matéria inventiva divulgada aqui. Em particular, todas as combinações da matéria reivindicada que aparecem no fim desta descrição são contempladas como sendo parte da matéria inventiva divulgada aqui. Também deve ser percebido que a terminologia explicitamente empregada aqui que também pode surgir em qualquer descrição incorporada por referência deve ser acordada um significado mais consistente com os conceitos particulares divulgados aqui.
[00095] Deve ser adicionalmente entendido que a descrição acima, enquanto foca em um exemplo particular de implementação ou implementações, não está limitado apenas ao exemplo discutido, mas também pode aplicar aos similares mecanismos e variantes, e tais similares variantes e mecanismos também são considerados como dentro do escopo.
Claims (22)
1. Aparelho para a limpeza de um componente óptico numa unidade de análise que está configurada para analisar, utilizando o componente óptico, as amostras que estão localizadas em um cartucho removível durante a análise, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: uma estrutura do cartucho de limpeza que está configurada para ser recebível por e ser suportada por um receptor de cartucho da unidade de análise que está configurada para receber e suportar o cartucho removível; e um ou mais montagens de limpeza óptica, cada montagem de limpeza óptica incluindo: um almofada absorvente de limpeza, e uma estrutura de suporte flexível que está para fora de uma superfície da estrutura do cartucho de limpeza e interposta entre a estrutura do cartucho de limpeza e, pelo menos, uma porção da almofada de limpeza.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura de suporte flexível compreende um material elastomérico e tem uma primeira parte que é uma forma de domo.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a forma de domo tem um raio que corresponde pelo menos substancialmente um raio de curvatura de uma superfície do componente óptico que fica voltado para a estrutura do cartucho de limpeza, quando o aparelho é suportado pelo receptor de cartucho.
4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a almofada de limpeza absorvente é um laminado que inclui uma camada de microfibra e uma camada de espuma interposta entre a camada de microfibra e a estrutura de suporte compatível.
5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que: a estrutura do cartucho de limpeza tem um poço de montagem de limpeza óptica correspondente para cada limpeza óptica de montagem, cada poço de montagem de limpeza óptica correspondente tem uma ou mais paredes laterais e um piso, e cada montagem de limpeza óptica está localizada no poço de montagem de limpeza óptica correspondente.
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que: cada montagem de limpeza óptica inclui ainda uma placa de cobertura correspondente, que é dimensionada para pelo menos estender-se às paredes laterais do poço de montagem de limpeza óptica correspondente, cada placa de cobertura tem uma abertura dimensionada para permitir que a estrutura de suporte compatível da montagem de limpeza óptica para se projetar através da placa de cobertura, e pelo menos uma porção da almofada de limpeza absorvente para cada montagem de limpeza óptica está ensanduichada entre a placa de cobertura correspondente para a montagem de limpeza óptica e a estrutura do cartucho de limpeza.
7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, pelo menos, um sensor selecionado do grupo consistindo de: um sensor de detecção de álcool e um sensor de detecção de líquido, em que o pelo menos um sensor é posicionado de modo a detectar, respectivamente, álcool ou líquido, presente no poço de montagem de limpeza óptica.
8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção da almofada absorvente de limpeza inclui um indicador que faz com que a porção da almofada de limpeza absorvente mude de cor quando exposta a uma substância selecionada entre o grupo consistindo de: um líquido e álcool isopropílico.
9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o número de montagens de limpeza ópticas é selecionado a partir do grupo que consiste em: uma montagem de limpeza óptica, duas montagens de limpeza ópticas, três montagens de limpeza ópticas, quatro montagens de limpeza óptica, e mais de quatro conjuntos de limpeza ópticos.
10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um mecanismo de prevenção de re-utilização selecionado a partir do grupo que consiste em: uma etiqueta de identificação por rádio-frequência, um código de barras, um código de resposta rápido (QR Code), um número de série, e uma etiqueta de comunicação de campo próximo.
11. Kit caracterizado pelo fato de que compreende: um aparelho tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, e pelo menos um item selecionado do grupo constituído por: um recipiente de agente de limpeza líquido, uma seringa, e uma pipeta.
12. Método caracterizado pelo fato de que compreende: a) obter um aparelho tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 até 10; b) aplicar um agente de limpeza líquido à almofada de limpeza absorvente de uma primeira montagem de limpeza óptica de uma da uma ou mais montagens de limpeza óptico; c) instalar o dispositivo para um receptor de cartucho de um aparelho de análise; d) controlar a unidade de análise para fazer a translação vertical relativa entre o receptor de cartucho e um componente óptico da unidade de análise de tal modo que o componente óptico da unidade de análise e a almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica entrem em contato um com o outro e de tal modo que a almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica e a estrutura de suporte compatível da primeira montagem de limpeza óptica são comprimidas por um primeiro montante; e e) controlar a unidade de análise para fazer a translação horizontal horizontal entre o receptor de cartucho e o componente óptico, de modo a fazer com que a almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica limpe o componente óptico.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que (e) inclui controlar a unidade de análise para causar a translação relativa horizontal entre o receptor de cartucho e o componente óptico em um padrão de gravata-borboleta () ou um padrão lemniscate () por uma ou mais vezes.
14. Método, de acordo com qualquer uma reivindicação 12 ou reivindicação IB, caracterizado pelo fato de que o aparelho é o aparelho definido na reivindicação 8, e o método compreende ainda: controlar a unidade de análise para fazer com que a unidade de análise de dados obtenha dados de imagem da almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica antes de (d) ou (e), e determinar que o agente de limpeza líquido foi aplicado à almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica baseada numa cor detectada nos dados de imagem.
15. Método, de acordo com qualquer uma reivindicação 12 ou reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda: controlar a unidade de análise para fazer com que a unidade de análise de dados obtenha dados de imagem da almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica antes de (d) ou (e), e determinar que o agente de limpeza líquido foi aplicado à almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica com base na refletividade da almofada de limpeza absorvente medida a partir dos dados de imagem.
16. Método, de acordo com qualquer uma reivindicação 12 ou reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o aparelho é o aparelho definido na reivindicação 7, e o método compreende ainda:
controlar a unidade de análise para obter uma leitura do sensor a partir do sensor, pelo menos, uma antes de (d) ou (e).
17. Unidade de análise caracterizada pelo fato de que compreende: uma cabeça de sensor óptico incluindo um componente óptico; um receptor de cartucho configurado para receber e suportar um cartucho removível; um controlador, incluindo um ou mais processadores e uma memória, em que: um ou mais processadores são comunicativamente conectados com a memória e as instruções de memória são armazenadas para controlar um ou mais processadores para: a) determinar que um aparelho tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 foi instalado no receptor de cartucho, b) causar a translação vertical relativa entre o receptor de cartucho e o componente óptico de tal modo que componente óptico e a almofada de limpeza absorvente de uma primeira montagem de limpeza óptica da uma ou mais montagens de limpeza óptica do aparelho entre em contato um com o outro e de tal modo que a almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica e a estrutura de suporte compatível da primeira montagem de limpeza óptica são comprimidas por um primeiro montante; e c) causar translação horizontal relativa entre o receptor de cartucho e o componente óptico, de modo a fazer com que a almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica limpe o componente óptico.
18. Unidade de análise, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o aparelho é o aparelho, definido na reivindicação 10 e a memória adicional armazena instruções para controlar um ou mais processadores para fazer com que a unidade de análise ainda: obtenha dados a partir do mecanismo de prevenção de reutilização, determine se o aparelho está autorizado a ser utilizado com base nos dados, e execute (b) e (c) apenas quando o aparelho é determinado para ser autorizado para uso.
19. Unidade de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 ou 18, caracterizada pelo fato de que a memória adicional armazena instruções para controlar o um ou mais processadores para fazer com que, como parte de (c), a translação relativa horizontal entre o receptor de cartucho e o componente óptico num padrão gravata-borboleta () ou num padrão lemniscate () por uma ou mais vezes.
20. Unidade de análise, de qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizada pelo fato de que o aparelho é aparelho definido n reivindicação 8 e a memória adicional armazena instruções para controlar um ou mais processadores para fazer com que a unidade de análise ainda: obtenha dados de imagem da almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica antes de (b) ou (c), e determine que um agente de limpeza líquido foi aplicado à almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica com base numa cor detectada nos dados de imagem.
21. Unidade de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizada pelo fato de que a memória adicional armazena instruções para controlar um ou mais processadores para fazer com que unidade de análise ainda: obtenha dados de imagem da almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica antes de (b) ou (c), e determine que um agente de limpeza líquido foi aplicado à almofada de limpeza absorvente da primeira montagem de limpeza óptica com base em refletividade da almofada de limpeza absorvente medida a partir dos dados de imagem.
22. Unidade de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizada pelo fato de que o aparelho é o aparelho da reivindicação 7 e a memória adicional armazena instruções para controlar um ou mais processadores para fazer com que a unidade de análise ainda: obtenha uma leitura do sensor a partir do sensor, pelo menos, uma antes de (b) ou (c), e determine que um agente de limpeza líquido foi aplicado à almofada absorvente de limpeza da primeira montagem de limpeza óptica com base na leitura do sensor.
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