BR112021003345A2 - dispositivo de rotor microfluídico - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIVO DE ROTOR MICROFLUÍDICO. São descritas neste documento várias modalidades direcionadas a dispositivos, sistemas e kits de rotor. As modalidades de rotores divulgadas neste documento podem ser usadas para caracterizar um ou mais analitos de um fluido. Um aparelho pode incluir uma primeira camada definindo um canal, um conjunto de poços e uma cavidade. Uma segunda camada pode ser acoplada à primeira camada. A segunda camada pode incluir uma saliência que se estende em direção à primeira camada. A segunda camada pode definir uma abertura configurada para receber um fluido. O canal pode estabelecer um caminho de comunicação de fluido entre a abertura e o conjunto de poços. Um recipiente pode ser deslizável dentro da cavidade durante o uso. A saliência pode ser configurada para penetrar em uma parede do recipiente.

Description

“DISPOSITIVO DE ROTOR MICROFLUÍDICO” FUNDAMENTOS
[001] A análise de fluidos de um sujeito pode ser usada como uma ferramenta de diagnóstico para doenças e para monitorar a saúde do sujeito. Por exemplo, a análise de uma amostra de sangue do sujeito pode ser usada para diagnosticar uma doença e/ou para quantificar um ou mais analitos dentro da amostra. Alguns sistemas analisam opticamente uma amostra de sangue aplicada a um rotor onde o rotor inclui um conjunto de reagentes dispostos dentro de um conjunto de cubetas. A inspeção de uma ou mais soldas de rotor, amostra e reagentes dentro de rotores convencionais pode ser difícil e/ou demorada. Além disso, um rotor submetido a centrifugação pode gerar ruído indesejável de alto decibel devido à natureza desequilibrada do fluxo de fluido assimétrico dentro do rotor. Portanto, dispositivos, sistemas e métodos adicionais para realizar a análise de fluido podem ser desejáveis.
SUMÁRIO
[002] Em geral, um aparelho inclui uma primeira camada definindo um canal, um conjunto de poços e uma cavidade. Uma segunda camada pode ser acoplada à primeira camada. A segunda camada pode incluir uma saliência que se estende em direção à primeira camada. A segunda camada pode definir uma abertura configurada para receber um fluido. O canal pode estabelecer um caminho de comunicação de fluido entre a abertura e o conjunto de poços. Um recipiente pode ser deslizável dentro da cavidade durante o uso. A saliência pode ser configurada para penetrar em uma parede do recipiente.
[003] Em algumas modalidades, o recipiente pode ser configurado para conter um ou mais de um fluido, diluente e um reagente. Em algumas dessas modalidades, a saliência pode ser afunilada. Em algumas modalidades, o recipiente pode incluir uma membrana. Pelo menos uma saliência pode ser configurada para penetrar na membrana do recipiente na medida em que o recipiente é avançado em direção à segunda camada. Em algumas modalidades, o aparelho pode incluir câmara de medição. A cavidade pode estar em comunicação de fluido com a câmara de medição. Em algumas modalidades, o aparelho pode ser configurado para receber um analito incluindo um ou mais dentre sangue, soro, plasma e urina.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[004] A FIG. 1A é uma vista plana ilustrativa de um rotor, de acordo com as modalidades. A FIG. 1B é uma vista inferior ilustrativa do rotor representado na FIG. 1A.
[005] A FIG. 2A é uma vista explodida ilustrativa de um conjunto de rotor, de acordo com outras modalidades. A FIG. 2B é outra vista explodida ilustrativa do conjunto de rotor representado na FIG. 2A. A FIG. 2C é uma vista em perspectiva ilustrativa montada do conjunto de rotor representado na FIG. 2A.
[006] A FIG. 3A é uma vista lateral em seção transversal de um rotor, de acordo com outras modalidades. A FIG. 3B é uma vista lateral em seção transversal detalhada de um poço do rotor representado na FIG. 3A.
[007] A FIG. 4A é uma vista plana detalhada de um conjunto de poços e um conjunto de refletores de um rotor, de acordo com as modalidades. A FIG. 4B é uma vista plana detalhada de uma entrada e canal de um rotor, de acordo com as modalidades. A FIG. 4C é uma vista lateral em seção transversal do refletor representado na FIG. 4A.
[008] A FIG. 5A é uma vista plana detalhada de uma cavidade arqueada de um rotor, de acordo com modalidades. A FIG. 5B é uma vista lateral em seção transversal detalhada da cavidade arqueada representada na FIG. 5A.
[009] A FIG. 6 é uma vista plana detalhada de um canal de um rotor, de acordo com as modalidades.
[010] A FIG. 7A é uma vista explodida ilustrativa de um conjunto de rotor, de acordo com outras modalidades. A FIG. 7B é uma vista em perspectiva detalhada de uma camada do conjunto de rotor representado na FIG. 7A.
[011] A FIG. 8A é um diagrama de blocos de um sistema de análise de fluido, de acordo com outras modalidades. A FIG. 8B é um diagrama de blocos de um sistema de controle do sistema de análise de fluido representado na FIG. 8A.
[012] A FIG. 9 é um fluxograma ilustrativo de um método de uso de um rotor, de acordo com as modalidades.
[013] A FIG. 10A é um fluxograma ilustrativo de um método de fabricação de um rotor, de acordo com as modalidades. A FIG. 10B é um fluxograma ilustrativo de um método de moldagem por injeção multidisparos de um rotor.
[014] As FIGS. 11A-11F são vistas em perspectiva ilustrativas das etapas representadas no método da FIG. 10B. A FIG. 11A representa um processo de fechamento e injeção de molde, a FIG. 11B representa um processo de abertura do molde, a FIG. 11C representa um processo de rotação do molde, a FIG. 11D representa um processo de fechamento e injeção do molde, a FIG. 11E representa um processo de abertura de molde e a FIG. 11F representa um processo de rotação do molde e ejeção do rotor.
[015] A FIG. 12 é um fluxograma ilustrativo de um método de inspeção de um rotor, de acordo com as modalidades.
[016] A FIG. 13A é uma imagem ilustrativa de um rotor, de acordo com as modalidades. A FIG. 13B é uma imagem de alto contraste do rotor representado na FIG. 13A.
[017] A FIG. 14A é uma imagem de vista lateral ilustrativa de um reagente em um poço de um rotor, de acordo com as modalidades. A FIG. 14B é uma imagem de vista plana ilustrativa de um reagente em um poço de um rotor, de acordo com as modalidades.
[018] A FIG. 15A é uma vista lateral ilustrativa de um recipiente, de acordo com as modalidades. A FIG. 15B é uma vista em seção transversal ilustrativa do recipiente representado na FIG. 15A. A FIG. 15C é uma vista explodida do recipiente representado na FIG. 15A. A FIG. 15D é uma vista em perspectiva de um conjunto de rotor incluindo o recipiente representado na FIG. 15A. A FIG. 15E é uma vista explodida do conjunto de rotor representado na FIG. 15D.
[019] A FIG. 16 é uma vista em perspectiva ilustrativa de um ninho de solda, de acordo com as modalidades.
[020] A FIG. 17 é uma vista em perspectiva explodida ilustrativa de um alojamento de fotomáscara, de acordo com modalidades.
[021] A FIG. 18 é uma vista em perspectiva ilustrativa de um sistema de fabricação de rotor de acordo com as modalidades.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[022] São descritas neste documento modalidades de dispositivos de rotor, sistemas e métodos de uso dos mesmos. Esses sistemas e métodos podem ser usados para caracterizar e/ou quantificar uma amostra biológica e permitir a avaliação da saúde do sujeito e/ou diagnóstico de uma condição. Por exemplo, os rotores descritos neste documento podem ser configurados para análise óptica de fluidos biológicos e, em particular, para analisar plasma sanguíneo após separá-lo do material celular usando o rotor. Mais particularmente, um rotor pode ser configurado para separar o plasma do sangue total e/ou adicionar fluido diluente para diluir a amostra conforme desejado e distribuí-los em poços separados (por exemplo, cubetas) configurados para análise óptica de seus conteúdos. Cada poço pode conter uma ou mais substâncias que podem auxiliar na análise bioquímica da amostra no poço. A amostra pode combinar com um ou mais dos reagentes dentro de um ou mais dos poços. Uma reação bioquímica entre a amostra e o reagente pode produzir um efeito óptico quando exposta a um feixe de luz que pode ser detectado e analisado. Por exemplo, ao preencher um conjunto de poços com amostra na medida em que o rotor gira enquanto analisa opticamente o fluido em cada poço, a amostra pode sofrer uma reação ou outra mudança que resulta em uma mudança em uma ou mais de cor, fluorescência, luminescência, combinações destes, e semelhantes, que podem ser medidos por um ou mais espectrofotômetros, fluorômetros, detectores de luz, combinações dos mesmos e semelhantes.
[023] Cada um dos rotores (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) descritos em detalhes neste documento pode receber uma amostra incluindo, mas não se limitando a, sangue total que pode conter um ou mais de sangue, soro, plasma, urina, escarro, sêmen, saliva, fluido de lente ocular, fluido cerebral, fluido espinhal, fluido amniótico e meios de cultura de tecidos, bem como alimentos e produtos químicos industriais, combinações dos mesmos e semelhantes. Qualquer um dos rotores (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento, pode ser usado com um sistema de análise de fluido adequado (por exemplo, analisador óptico).
[024] Os dispositivos divulgados neste documento podem ser adequados para realizar uma ampla gama de procedimentos analíticos e ensaios. Os procedimentos analíticos podem exigir que a amostra seja combinada com um ou mais reagentes de modo que alguma alteração detectável ocorra, a qual pode ser combinada com um ou mais reagentes, de modo que ocorra alguma alteração detectável que pode estar relacionada à presença e/ou quantidade de um determinado componente (analito) ou característica da amostra. Por exemplo, a amostra pode sofrer uma reação ou outra mudança que resulta em uma mudança na cor, fluorescência, luminescência e semelhantes, que pode ser medida por um espectrofotômetro, fluorômetro, detector de luz e semelhantes. Em alguns casos, tais procedimentos de ensaio podem ser homogêneos e não requerem uma etapa de separação. Em outros casos, os procedimentos de ensaio podem separar a amostra (por exemplo, plasma sanguíneo) de uma cavidade ou poço após a ocorrência de uma reação imunológica. Qualquer número de métodos analíticos pode ser adaptado para uso nos dispositivos de rotor centrífugo divulgados neste documento, dependendo da amostra particular sendo analisada e do componente sendo detectado.
[025] Em algumas modalidades, os dispositivos de rotor, reagentes, sistemas e métodos podem incluir um ou mais dos dispositivos, sistemas, componentes, elementos, composições e etapas descritas no Pedido de Patente US Nº de série 07/532.524, depositado em 4 de junho, 1990, e intitulado “APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING CELLS FROM BIOLOGICAL FLUIDS,” e/ou Pedido de Patente US Nº de série 07/678.824, depositado em 1 de abril de 1991 e intitulado “APPARATUS AND METHOD FOR OPTICALLY ANALYZING BIOLOGICAL FLUIDS,” e/ou Pedido de Patente US Nº de série 07/678.823, depositado em 1 de abril de 1991, e intitulado “CENTRIFUGAL ROTOR HAVING FLOW PARTITION,” e/ou Pedido de Patente US Nº de série 07/747.179, depositado em 19 de agosto de 1991, e intitulado "REAGENT COMPOSITIONS FOR ANALYTICAL TESTING" e/ou Pedido de Patente US Nº de série 07/833.689, depositado em 11 de fevereiro de 1992 e intitulado "REAGENT CONTAINER FOR ANALYTICAL ROTOR" e / ou Pedido de Patente US Nº de série 07/783.041, depositado em 29 de outubro de 1991, e intitulado “SAMPLE METERING PORT FOR ANALYTICAL ROTOR HAVING OVERFLOW CHAMBER,” e/ou Pedido de Patente US Nº de série 07/873.327, depositado em 24 de abril de 1992, e intitulado“ CRYOGENIC APPARATUS,” e/ou Pedido de Patente US Nº de série 08/115.163, depositado em setembro 1, 1993, e intitulado "SIMULTANEOUS CUVETTES FILLING WITH MEANS TO ISOLATE CUVETTES" e/ou Pedido de Patente US 08/124.525, depositado em 20 de setembro de 1993 e intitulado "ANALYTICAL ROTOR WITH DYE MIXING CHAMBER", e/ou Pedido de Patente US Nº de série 08/292.558, depositado em 26 de dezembro de 1995, e intitulado "METHODS FOR PHOTOMETRIC ANALYSIS" e/ou Pedido de Patente US Nº de série 08/350.856, depositado em 6 de dezembro de 1994, e intitulado “METHOD AND DEVICE FOR ULTRASONIC WELDING,” e/ou Pedido de Patente US Nº de série 10/840.763, depositado em 5 de maio de 2004, e intitulado “MODIFIED SIPHONS
FOR IMPROVING METERING PRECISION,” e/ou Pedido de Patente Internacional Nº de série PCTUS2017/039460, depositado em 27 de junho de 2017 e intitulado “DEVICES WITH MODIFIED CONDUITS,” cada um dos quais está incorporado por meio deste por referência em sua totalidade. I. Dispositivos
[026] São descritos neste documento os dispositivos que podem ser usados em algumas modalidades dos vários sistemas descritos. Um rotor, conforme descrito neste documento, pode incluir um conjunto de cavidades e poços. Em algumas modalidades, uma ou mais substâncias (por exemplo, reagente, reagente liofilizado) podem ser dispostas em um ou mais poços do rotor para facilitar a análise da amostra. Por exemplo, os reagentes podem ser fornecidos na forma seca que pode permanecer estável e intacta durante o transporte e armazenamento. Em algumas modalidades, o rotor pode definir aberturas, canais, cavidades, condutos, poços e/ou outras estruturas configuradas para fornecer um ou mais componentes celulares de separação da amostra biológica (por exemplo, sangue total), medindo volumes predeterminados de amostra líquida (por exemplo, plasma), misturando a amostra com um diluente predeterminado e entregando a amostra diluída a um conjunto de poços para análise óptica. O fluido entregue ao conjunto de poços pode sofrer uma ou mais reações dentro do conjunto de poços que podem auxiliar na caracterização e quantificação de um ou mais analitos dentro do fluido. A amostra pode ser analisada opticamente enquanto estiver presente no rotor, com ou sem reação prévia.
[027] O aparelho pode ser configurado para ser usado com um sistema de análise de fluido para quantificar e analisar as características da amostra. Por exemplo, medições ópticas (por exemplo, absorbância) de cada poço podem ser realizadas enquanto o rotor está girando. Um feixe de luz de comprimento de onda predeterminado pode ser direcionado para passar através do conjunto de poços. Esta luz pode ser parcialmente absorvida pelos produtos da reação entre os reagentes e componentes da amostra de fluido. O grau no qual a luz é absorvida pode depender da concentração do produto de reação na amostra de fluido. Ao comparar a intensidade da luz transmitida através do poço com uma intensidade de referência, a concentração de um determinado produto de reação entre o fluido e o reagente pode ser calculada. A concentração do produto de reação pode ser usada para calcular a concentração de um componente correspondente na amostra de fluido. Rotor
[028] Em algumas modalidades, um rotor pode incluir uma ou mais características configuradas para auxiliar na análise da amostra. Em particular, um rotor pode incluir uma ou mais camadas substancialmente transparentes e outra camada sendo substancialmente absorvente à radiação infravermelha (por exemplo, uma camada opaca). Por exemplo, uma camada opaca pode ser composta por um negro de fumo e um composto acrílico que pode ser da cor preta. A opacidade formada por esta combinação pode fornecer um fundo de contraste consistente com uma amostra biológica colocada no rotor, ao contrário de um rotor transparente. Isso pode ajudar um usuário (por exemplo, operador, técnico) na aplicação e verificação da amostra no rotor, bem como na inspeção das soldas do rotor das diferentes camadas. Além disso, as camadas do rotor podem ser acopladas usando técnicas de soldagem a laser que podem reduzir os tempos de ciclo de fabricação e melhorar a qualidade do rotor. Por exemplo, a soldagem a laser pode aumentar a consistência da solda e melhorar a forma do rotor (por exemplo, planicidade do rotor).
[029] A FIG. 1A é uma vista plana ilustrativa de um rotor (100) enquanto a FIG. 1B é uma vista inferior ilustrativa do rotor (100). O rotor (100) pode incluir uma primeira camada substancialmente transparente (101) com um primeiro lado (por exemplo, lado inferior) da segunda camada (102) acoplado à primeira camada (101). A primeira camada (101) e a segunda camada (102) podem definir coletivamente um conjunto de poços (130). Por exemplo, pelo menos uma porção de base (por exemplo, porção inferior) de cada poço do conjunto de poços (130) pode ser formada pela primeira camada (101). A abertura (por exemplo, parte superior) de cada poço oposta à parte de base do conjunto de poços (130) pode ser definida pela segunda camada (102). As paredes laterais de cada poço do conjunto de poços (130) podem ser geralmente cilíndricas e podem ser formadas pela primeira camada (101), pela segunda camada (102) ou alguma combinação das mesmas. Em algumas modalidades, cada poço do conjunto de poços (130) pode ter uma profundidade entre cerca de 1,0 mm e cerca de 10 mm e um diâmetro de cerca de 5 mm ou menos. Em algumas modalidades, o rotor (100) pode incluir entre 5 poços e 50 poços. Em algumas modalidades, cada poço do conjunto de poços (130) pode definir um volume entre cerca de 1 µL e cerca de 40 µL. Em algumas modalidades, os poços adjacentes do conjunto de poços (130) podem ser espaçados entre cerca de 1 mm e cerca de 30 mm. O conjunto de poços de um rotor é descrito em mais detalhes com relação às FIGS. 3A-3B. Na FIG. 1A, a segunda camada (102) é mostrada disposta acima da primeira camada (101).
[030] Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da segunda camada (102) pode ser substancialmente absorvente para radiação infravermelha. Por exemplo, a segunda camada (102) pode ser opaca (por exemplo, preta), o que não é ilustrado nas figuras por uma questão de clareza. Da mesma forma, a transparência de qualquer porção transparente de um rotor descrito neste documento não é representada por uma questão de clareza. Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da segunda camada (102) pode ser substancialmente absorvente para pelo menos um de radiação infravermelha média e radiação infravermelha próxima. A radiação infravermelha pode ter um comprimento de onda entre cerca de 700 nm e cerca de 1 mm. A radiação infravermelha média pode ter um comprimento de onda entre cerca de 3 µm e cerca de 8 µm. A radiação infravermelha próxima pode ter um comprimento de onda entre cerca de 0,75 µm e cerca de 1,4 µm. A luz visível pode ter um comprimento de onda entre cerca de 400 nm e cerca de 700 nm. A luz ultravioleta pode ter um comprimento de onda entre cerca de 10 nm e cerca de 400 nm. Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da segunda camada (102) pode ser substancialmente absorvente para radiação de comprimento de onda de pelo menos 940 nm.
[031] Como usado neste documento, os termos 'transparente', 'transparência' e variantes dos mesmos podem ser entendidos como transmissão de luz em um comprimento de onda predeterminado e/ou faixa de comprimentos de onda de importância química (como para soldagem a laser) de cerca de 10% ou mais através de sua camada, enquanto os termos 'opaco', 'opacificação', 'opacidade' e variantes dos mesmos podem incluir transmissão de luz no comprimento de onda predeterminado e/ou faixa de comprimentos de onda de cerca de 10% ou menos através de sua camada. Por exemplo, o acrílico pode geralmente ser considerado transparente, pois fornece cerca de 90% de transmissão de comprimento de onda de UV. Os plásticos transparentes formados por soldagem a laser podem reter sua transparência em comprimentos de onda. Além disso, a opacidade de um material pode corresponder à absorção de energia em um comprimento de onda predeterminado e/ou faixa predeterminada de comprimentos de onda. Como usado neste documento, um material substancialmente absorvente à radiação infravermelha corresponde a um material que pode absorver radiação infravermelha (de uma faixa predeterminada de comprimentos de onda e potência) para fazer a transição do material de uma fase sólida para uma fase fundida dentro de um período de tempo predeterminado.
[032] A primeira camada (101) e a segunda camada (102) podem ainda definir coletivamente outras estruturas do rotor (100) (por exemplo, cavidades, canais, orifícios, saliências, projeções), conforme descrito em mais detalhes neste documento. Por exemplo, a segunda camada (134) pode definir uma ou mais porções de um conjunto de cavidades arqueadas (110, 112, 114), um conjunto de canais (120,
122), um conjunto de entradas (132, 134) e um conjunto de refletores (140). Em algumas modalidades, o conjunto de canais (120, 122) pode estabelecer um caminho de comunicação de fluido entre a cavidade arqueada (110) e o conjunto de poços (130, 150, 152).
[033] Cada poço do conjunto de poços (130) pode ser acoplado ao canal (120) por uma respectiva entrada (132, 134). Cada poço do conjunto de poços (130) pode ser configurado para preencher em série. Ou seja, o rotor (100) pode incluir um conjunto de cubetas preenchidas em série de alta densidade. Em algumas modalidades, cada entrada do conjunto de entradas pode ter as mesmas dimensões. Em outras modalidades, cada entrada do conjunto de entradas pode ter dimensões diferentes. Por exemplo, a largura de um primeiro conjunto de entradas (132) pode ser menor do que a largura de um segundo conjunto de entradas (134). As diferentes dimensões de entrada podem permitir que cada um dos poços (130) se encha com fluido em diferentes velocidades (isto é, devido à aceleração) do rotor giratório (100). A largura mais ampla do segundo conjunto de entradas (134) pode ser configurada para acomodar o fluxo bidirecional de líquido em uma direção e gás na direção oposta a revoluções relativamente baixas por minuto (por exemplo, abaixo de cerca de 4.000 RPMs), conforme descrito em mais detalhes neste documento. Em algumas modalidades, uma largura do conjunto de entradas pode ser entre cerca de 0,25 mm e cerca de 3,0 mm, um comprimento do conjunto de entradas pode ser entre cerca de 0,5 mm e cerca de 6,0 mm e uma profundidade do conjunto de entradas pode ser entre cerca de 0,1 mm e cerca de 0,25 mm.
[034] Em algumas modalidades, as cavidades arqueadas (112, 114) podem corresponder a uma respectiva câmara de medição e câmara de mistura. Por exemplo, o fluido de diluente pode ser recebido e mantido na câmara de medição (112) após um copo de diluente ter sido aberto. A câmara de mistura (114) pode ser configurada para ser acoplada à câmara de medição (112) e à cavidade arqueada
(110) de modo que o fluido de cada uma dessas cavidades possa se combinar dentro da câmara de mistura (114) (por exemplo, amostra e diluente). Em algumas modalidades, o conjunto de poços pode incluir um poço de verificação de amostra (150) e um poço de glóbulos vermelhos (RBC) (152). O poço de verificação de amostra (150) pode ser usado como um medidor se amostra suficiente for inserida no rotor (100). Por exemplo, um poço de verificação de amostra não preenchido ou incompletamente preenchido (150) pode indicar que a amostra insuficiente foi inserida no rotor (100) para realizar a análise de fluido. O poço de RBC (152) pode ser configurado para receber e reter glóbulos vermelhos da amostra. Por exemplo, uma amostra de sangue total pode ser separada em glóbulos vermelhos mantidos no poço de RBC (152) e plasma que pode preencher o conjunto de poços (130).
[035] Em algumas modalidades, a primeira camada (101) pode ser substancialmente transparente para um ou mais de luz ultravioleta, luz visível e radiação infravermelha. Em algumas modalidades, a primeira camada (101) e a segunda camada (102) podem ser compostas independentemente por um ou mais de acrílico, policarbonato, copolímeros de olefina cíclica (COC), poliestireno, acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e outros materiais transparentes à luz ultravioleta.
[036] Em algumas modalidades, a segunda camada (102) pode incluir pelo menos cerca de 0,1% em peso de pelo menos um de um pigmento orgânico e inorgânico. Por exemplo, a segunda camada (102) pode incluir entre cerca de 0,2% e cerca de 0,4% em peso de negro de fumo.
[037] Os pigmentos orgânicos podem incluir negro de fumo e composições absorventes de laser. O negro de fumo pode ter uma faixa de absorção entre cerca de 500 nm e cerca de 2.200 nm. O negro de fumo pode ter uma profundidade de penetração óptica para comprimentos de onda de radiação infravermelha próxima entre cerca de 10 µm e cerca de 100 µm com base na concentração (por exemplo, cerca de 0,1% e mais em peso a 940 nm). Em algumas modalidades, a composição absorvente de laser pode ser substancialmente absorvente para radiação entre cerca de 700 nm e cerca de 8 µm. Por exemplo, Clearweld® e Lumogen® podem ter uma faixa de absorção entre cerca de 700 nm e cerca de 1.100 nm.
[038] Os pigmentos inorgânicos podem incluir fosfatos de cobre e óxido de índio e estanho (ITO). Os fosfatos de cobre podem ter uma faixa de absorção entre cerca de 900 nm e cerca de 1.600 nm. O ITO pode ter uma faixa de absorção acima de cerca de 1.000 nm.
[039] Os dispositivos de rotor, conforme descritos neste documento, podem incluir uma abertura (por exemplo, receptáculo) configurada para ser montada em um sistema, como uma centrífuga, para girar. A centrífuga pode incluir, por exemplo, um eixo de transmissão vertical no qual o rotor pode ser montado. No entanto, um rotor pode ter desequilíbrios inerentes ou residuais devido a um ou mais projetos do rotor e fluxo de fluido dentro do rotor. Por exemplo, uma amostra biológica pode ser configurada para fluir através de diferentes cavidades, câmaras e canais de um rotor ao longo de um processo de centrifugação. Em alguns casos, um rotor pode ser configurado para ser geralmente equilibrado quando o fluido preenche um conjunto de poços, mas pode ser desequilibrado quando a amostra é inserida e mantida em uma câmara de retenção (por exemplo, cavidade arqueada). Por conseguinte, o rotor pode gerar ruído indesejável ao longo de um processo de centrifugação que pode reduzir a conveniência de uso do rotor em cenários de teste.
[040] Como mostrado na FIG. 1B, um primeiro lado (por exemplo, lado inferior, lado de baixo) da segunda camada (102) pode incluir um conjunto de saliências arqueadas (160) e um orifício (180). O conjunto de saliências arqueadas (160) pode ter uma forma, número, posição e distribuição de massa predeterminados configurados para deslocar um centro de massa do rotor (100) de um centro do rotor (100). Adicional ou alternativamente, a segunda camada (102) pode incluir um conjunto de porções rebaixadas (162) tendo uma forma, número, posição e volume predeterminados. Por exemplo, o conjunto de porções rebaixadas (162) e saliências arqueadas (160) pode ter uma ou mais de uma forma arqueada, radial, oblonga, secante e linear. Em algumas modalidades, o conjunto de porções rebaixadas (162) pode ser paralelo e arqueado. Em algumas modalidades, um centro de massa de um rotor pode ser configurado para estar entre até cerca de 0,5 mm de um centro do rotor. Desta forma, o centro de massa do rotor pode estar mais próximo do centro de massa do rotor tendo fluxo de fluido ao longo de um processo de centrifugação. Isso pode auxiliar na redução geral de ruído durante a centrifugação do rotor (100), especialmente sob diferentes velocidades de centrifugação.
[041] Em algumas modalidades, a primeira camada (101) e/ou a segunda camada (102) podem ser formadas usando moldagem por injeção (por exemplo, moldagem multidisparos) e/ou usinagem conforme descrito em mais detalhes neste documento. Em algumas modalidades, a primeira camada (101) e/ou a segunda camada (102) podem ser ligadas às outras camadas do rotor (100) usando um ou mais de soldagem ultrassônica, soldagem a laser, adesivos (por exemplo, fita adesiva) e/ou ligação por solvente.
[042] Por exemplo, a soldagem a laser pode usar um ou mais de um laser de diodo semicondutor, laser Nd: YAG de estado sólido e laser de fibra. Um laser de diodo pode gerar um feixe de luz com um comprimento de onda entre cerca de 800 nm e cerca de 2.000 nm (por exemplo, cerca de 940 nm, cerca de 980 nm). Um laser Nd:YAG pode gerar um feixe de luz com um comprimento de onda de cerca de 1.064 nm. Um laser de fibra pode gerar um feixe de luz com um comprimento de onda entre cerca de 1.030 nm e cerca de 1.620 nm.
[043] Em algumas modalidades, o rotor (100) pode ter um diâmetro entre cerca de 40 mm e cerca de 120 mm e uma espessura entre cerca de 10 mm e cerca de 30 mm, incluindo todos os valores e subfaixas intermediárias.
[044] As FIGS. 2A e 2B são vistas explodidas ilustrativas de um conjunto de rotor (200), de acordo com outras modalidades. O conjunto de rotor (200) pode incluir um rotor estrutural e/ou funcionalmente semelhante aos rotores (100, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento. Por exemplo, o conjunto de rotor (200) pode incluir uma primeira camada substancialmente transparente (201) acoplada a um primeiro lado (por exemplo, lado inferior) da segunda camada (202). A primeira camada (201) e a segunda camada (202) podem definir coletivamente um conjunto de poços (230). Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da segunda camada (202) pode ser substancialmente absorvente para radiação infravermelha. Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da segunda camada (202) pode ser substancialmente absorvente para um ou mais de radiação infravermelha média e radiação infravermelha próxima. Por exemplo, pelo menos uma porção da segunda camada (202) pode ser substancialmente absorvente para radiação de comprimento de onda de pelo menos 940 nm. A primeira camada (201) e a segunda camada (202) podem ainda definir coletivamente outras estruturas do rotor (200) (por exemplo, cavidades, canais, orifícios, saliências, projeções), conforme descrito em mais detalhes neste documento. Por exemplo, a segunda camada (102) pode definir uma ou mais porções de uma cavidade arqueada (210) e um conjunto de canais (220). Em algumas modalidades, o conjunto de canais (220) pode estabelecer um caminho de comunicação de fluido entre a cavidade arqueada (210) e o conjunto de poços (230).
[045] Em algumas modalidades, a segunda camada (202) pode incluir pelo menos cerca de 0,1% em peso de negro de fumo. Por exemplo, a segunda camada (202) pode incluir entre cerca de 0,2% e cerca de 0,4% em peso de negro de fumo. Em algumas modalidades, a primeira camada (201) e/ou a segunda camada (202) podem ser formadas usando moldagem por injeção (por exemplo, moldagem multidisparos) e/ou usinagem conforme descrito em mais detalhes neste documento. Em algumas modalidades, a primeira camada (201) e/ou a segunda camada (202) podem ser ligadas às outras camadas do rotor (200) usando um ou mais de soldagem ultrassônica, soldagem a laser, adesivos (por exemplo, fita adesiva) e/ou ligação por solvente. Por exemplo, a soldagem a laser pode usar um ou mais de um laser de diodo semicondutor, laser Nd: YAG de estado sólido e laser de fibra.
[046] O conjunto de rotor (200) pode incluir uma terceira camada (203) que pode ser acoplada a um segundo lado (por exemplo, lado superior) da segunda camada (202). A terceira camada (203) pode definir uma abertura (240) configurada para receber um fluido, como sangue. A terceira camada (203) pode ser substancialmente transparente. O canal (220) pode estabelecer um caminho de comunicação de fluido entre a abertura (240) e o conjunto de poços (230). A abertura (240) da terceira camada (203) pode ser configurada para receber uma amostra. Por exemplo, a amostra pode ser pipetada, injetada através de uma membrana e vertida. A abertura (240) pode ter qualquer forma e/ou tamanho adequado para receber a amostra. A terceira camada (203) pode ser acoplada à segunda camada (202) usando soldagem a laser. Por exemplo, a soldagem a laser pode usar um ou mais de um laser de diodo semicondutor, laser Nd: YAG de estado sólido e laser de fibra.
[047] Em algumas modalidades, o conjunto de rotor (200) pode incluir uma quarta camada (204) (por exemplo, suporte de amostra). Um rotor pode ser retido de forma removível por uma quarta camada (204) para auxiliar no manuseio, processamento e identificação de um rotor e/ou amostra. A quarta camada (204) acoplada ao rotor pode ser colocada por um usuário em um sistema de análise de fluido para processamento automatizado da amostra. A quarta camada (204) pode ser útil para fornecer suporte físico e proteção ao rotor.
[048] A quarta camada (204) pode ser acoplada a uma superfície externa de uma terceira camada (203). Por exemplo, a quarta camada (204) pode incluir um conjunto de saliências (294) (consultar a FIG. 2B) configuradas para encaixar nos orifícios correspondentes (296) da terceira camada (203). A quarta camada (204) pode incluir um conjunto de porções (por exemplo, circunferência externa e interna, bordas)
para um usuário agarrar sem tocar as outras camadas do rotor (201, 202, 203) e potencialmente afetar as qualidades ópticas do conjunto do rotor (200). Um diâmetro da quarta camada (204) pode ser maior do que um diâmetro do rotor. A quarta camada (204) pode definir um conjunto de aberturas (292) configuradas para permitir a transmissão de luz desimpedida através do conjunto de poços (230) e/ou reduzir o peso. A quarta camada pode ainda funcionar como uma proteção contra o fluido de amostra que pode girar para fora da abertura de um rotor durante a centrifugação. A quarta camada (204) pode ser configurada para manter o conjunto de rotor (200) em uma posição fixa em relação à quarta camada (204), enquanto permite a transmissão de luz desimpedida através do conjunto de poços (230). A FIG. 2C representa o conjunto de rotor montado (200). A quarta camada (204) pode ser opaca.
[049] Em algumas modalidades, a quarta camada (204) pode incluir um ou mais identificadores (290), como um código de barras, código QR e um ou mais fiduciais (por exemplo, pontos coloridos/opacos, régua, fendas, pontos de referência, marcadores), combinações dos mesmos e semelhantes. Por exemplo, um código de barras arqueado pode ser disposto ao longo de uma circunferência externa da quarta camada (204) (por exemplo, em um lado da tampa (204) voltado para longe da terceira camada (203)). Os identificadores podem ser usados para identificação e processamento do conjunto de rotor (200).
[050] Em algumas modalidades, a primeira camada (201) e a terceira camada (203) podem ser substancialmente transparentes para um ou mais de luz ultravioleta, luz visível e radiação infravermelha. Em algumas modalidades, a primeira camada (201), a segunda camada (202), a terceira camada (204) e a cobertura (204) podem ser compostas independentemente por um ou mais de acrílico, policarbonato, copolímeros de olefina cíclica (COC), poliestireno e acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e/ou semelhantes. Embora o dispositivo (200) mostrado nas FIGS. 2A-2C incluem três camadas, deve ser compreendido que qualquer um dos rotores descritos neste documento pode ser formado usando mais ou menos camadas. Em algumas modalidades, uma camada substancialmente absorvente para radiação infravermelha pode ser impressa em uma primeira camada transparente. Por exemplo, uma camada de negro de fumo ou uma composição absorvente de laser pode ser impressa sobre uma superfície de uma primeira camada transparente (por exemplo, base de rotor incluindo os poços, canais e cavidades descritos neste documento).
[051] A FIG. 3A é uma vista lateral em seção transversal e a FIG. 3B é uma vista lateral em seção transversal detalhada de um poço (330) de um rotor (300). O rotor (300) pode ser estrutural e/ou funcionalmente semelhante ao rotor (100, 200, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento. O rotor (300) pode incluir uma primeira camada substancialmente transparente (301) acoplada a uma segunda camada (302). A primeira camada (301) e a segunda camada (302) podem definir coletivamente um conjunto de poços (330). Cada poço do conjunto de poços (330) pode ser formado ao longo de uma periferia do rotor (300). Por exemplo, o conjunto de poços (330) pode seguir uma circunferência do rotor (300). Em algumas modalidades, o conjunto de poços (330) pode incluir uma forma geralmente cilíndrica, conforme descrito em mais detalhes neste documento. Por exemplo, como mostrado na FIG. 3B, cada poço (330) pode ser definido por uma abertura (338) na segunda camada (302) enquanto as paredes laterais (334) e uma porção de base (332) podem ser formadas na primeira camada (301). Alternativamente, em algumas modalidades, uma ou mais porções das paredes laterais (334) podem ser formadas pela segunda camada (302). Como mostrado na vista lateral em seção transversal detalhada da FIG. 3B, a parede lateral (334) pode incluir uma primeira porção de parede lateral (335) e uma segunda porção de parede lateral (336).
[052] Em algumas modalidades, um diâmetro da abertura para cada poço do conjunto de poços pode ser maior do que um diâmetro da base de cada poço do conjunto de poços. Em algumas modalidades, o poço (330) pode afunilar para dentro a partir de uma abertura (338) em direção à porção de base (332). Em algumas modalidades, uma porção intermediária do poço pode afunilar mais do que as porções de extremidade do poço (330). Por exemplo, a primeira porção de parede lateral (335) pode afunilar (351) até cerca de 2°. A segunda porção de parede lateral (335) pode afunilar (353) entre cerca de 3° e cerca de 9°. A abertura (338) pode afunilar (355) até cerca de 2°. Esta configuração de poço (330) pode auxiliar no acoplamento entre a primeira camada (301) e a segunda camada (302) quando essas camadas são pressionadas juntas em um processo de moldagem por injeção. Por exemplo, as superfícies afuniladas das paredes laterais podem ser configuradas como um bloqueio para um processo de moldagem por injeção de dois disparos que pode impedir que um material preenchido com carbono se infiltre em um material transparente. Ou seja, o bloqueio fornecido pela superfície afunilada pode estabelecer um limite entre o segundo material e o primeiro material.
[053] Um feixe de luz incidente pode ser configurado para ser transmitido através do poço (330) sem passar através das paredes laterais (334). Em algumas modalidades, a abertura pode ter uma profundidade entre cerca de 0,25 mm e 7 mm e um diâmetro entre cerca de 1 mm e cerca de 5 mm. Em algumas modalidades, a primeira porção de parede lateral pode ter uma profundidade entre cerca de 2 mm e cerca de 6 mm.
[054] Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da segunda camada (302) pode ser substancialmente absorvente para radiação infravermelha. Por exemplo, a segunda camada (302) pode ser opaca (por exemplo, preta). Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da segunda camada (302) pode ser substancialmente absorvente para um ou mais de radiação infravermelha média e radiação infravermelha próxima. Por exemplo, pelo menos uma porção da segunda camada (302) pode ser substancialmente absorvente para radiação de comprimento de onda de pelo menos 940 nm.
[055] A primeira camada (301) e a segunda camada (302) podem ainda definir coletivamente outras estruturas do rotor (300) (por exemplo, cavidades, canais, orifícios, saliências, projeções), conforme descrito em mais detalhes neste documento. Por exemplo, como mostrado na FIG. 3A, a segunda camada (302) pode definir um orifício (380) dentro de um centro da segunda camada (302). Em algumas modalidades, a primeira camada (301) pode ser substancialmente transparente para um ou mais de luz ultravioleta, luz visível e radiação infravermelha. Em algumas modalidades, a primeira camada (301) e a segunda camada (302) podem ser compostas independentemente por um ou mais de acrílico, policarbonato, copolímeros de olefina cíclica (COC), poliestireno, acrilonitrila butadieno estireno (ABS) e semelhantes. Em algumas modalidades, a segunda camada (302) pode incluir pelo menos cerca de 0,1% em peso de negro de fumo. Por exemplo, a segunda camada (302) pode incluir entre cerca de 0,2% e cerca de 0,4% em peso de negro de fumo.
[056] Em algumas modalidades, a primeira camada (301) e/ou a segunda camada (302) podem ser formadas usando moldagem por injeção (por exemplo, moldagem multidisparos) e/ou usinagem conforme descrito em mais detalhes neste documento. Em algumas modalidades, a primeira camada (301) e/ou a segunda camada (302) podem ser ligadas às outras camadas do rotor (100) usando um ou mais de soldagem ultrassônica, soldagem a laser, adesivos (por exemplo, fita adesiva) e/ou ligação por solvente. Por exemplo, a soldagem a laser pode usar um ou mais de um laser de diodo semicondutor, laser Nd: YAG de estado sólido e laser de fibra. Entrada
[057] As FIGS. 4A-4B são vistas planas detalhadas de um conjunto de poços, um conjunto de entradas e um conjunto de refletores de um rotor. Em algumas modalidades, os rotores conforme descrito neste documento podem definir um conjunto de entradas geralmente radiais (por exemplo, canais) acopladas entre um respectivo poço e um canal do rotor. As entradas podem ser configuradas para permitir a comunicação de fase líquida e fase gasosa entre um poço e o canal. Por exemplo, na medida em que o rotor é girado (por exemplo, por uma centrífuga), o fluido pode entrar no poço através de uma respectiva entrada acoplada a um canal e cavidade arqueada (por exemplo, câmara de retenção, câmara de coleta). Alguns dos canais de entrada podem incluir um primeiro caminho de fluxo discreto para o fluido entrar no poço e um segundo caminho de fluxo discreto para o gás sair do poço. Isso pode permitir que o gás escape nos poços, limitando assim a criação de bolhas no poço à medida que os poços são preenchidos.
[058] Como mostrado na vista plana detalhada do rotor (400) na FIG. 4A, o rotor (400) pode incluir uma camada (402) estrutural e/ou funcionalmente semelhante à segunda camada (102, 202, 302, 502, 702), conforme descrito neste documento, tal como uma camada substancialmente opaca que pode ser absorvente para radiação infravermelha. A camada (402) pode definir um conjunto de estruturas incluindo um ou mais de um canal (420), um conjunto de poços (430, 433) e um conjunto de entradas (432, 434) acopladas entre eles. Cada entrada do conjunto de entradas (432, 434) pode corresponder a um poço diferente do conjunto de poços (430, 433). Cada entrada do conjunto de entradas (430, 433) pode estabelecer um caminho de comunicação de fluido entre o canal (420) e seu poço correspondente. A camada (402) pode ainda definir um conjunto de refletores (440) com cada refletor disposto entre poços adjacentes (430).
[059] Em algumas modalidades, uma largura de pelo menos uma entrada do conjunto de entradas (432, 434) pode ser maior do que uma largura do canal (420). Em algumas modalidades, o conjunto de entradas (432, 434) pode incluir um primeiro subconjunto de entradas (432) (consultar a FIG. 4A) e um segundo subconjunto de entradas (434) (consultar a FIG. 4B). A largura de cada entrada do primeiro subconjunto de entradas (432) pode ser diferente de uma largura de cada entrada do segundo subconjunto de entradas (434). O segundo subconjunto de entradas (434) pode ser configurado para permitir a ventilação de fluido (por exemplo, fase líquida e fase gasosa) dentro do canal (420) em baixas revoluções por minuto (RPMs). Por exemplo, o fluxo bidirecional de fluido dentro do segundo subconjunto de entradas (434) pode ocorrer durante a rotação do rotor (400) entre cerca de 500 RPMs e cerca de 2.500 RPMs. As entradas do primeiro subconjunto de entradas (432) podem acomodar fluxo de fluido bidirecional para rotores girando acima de cerca de 4.000 RPMs.
[060] Em algumas modalidades, um subconjunto dos poços (430, 433) acoplado a um segundo subconjunto de entradas (434) pode estar localizado ao longo do canal (420) adjacente ou próximo ao canal (422) (por exemplo, conduto). Os poços (430, 433) adjacentes ou próximos ao conduto (422) podem ser configurados para preencher antes dos outros poços (430) dispostos mais longe do conduto (422). Quando o rotor é girado em RPMs relativamente baixas (por exemplo, abaixo de cerca de 4.000 RPMs), o fluxo de fluido bidirecional pode não ocorrer usando entradas tendo uma largura do primeiro conjunto de entradas (432). Por exemplo, o fluido que entra em um poço (430) acoplado a um primeiro subconjunto de entradas (432) durante a rotação do rotor a cerca de 1.000 RPM pode aprisionar bolhas de ar dentro da entrada (432) e resultar no preenchimento incompleto do poço (430) porque a entrada não é larga o suficiente para permitir o fluxo simultâneo da fase líquida e da fase gasosa nesta RPM. No entanto, as entradas mais largas tendo uma largura do segundo conjunto de entradas (434) podem ser configuradas para acomodar o fluxo bidirecional de líquido e gás a revoluções relativamente baixas por minuto, permitindo assim que um maior número de poços (430) seja utilizado no rotor (400). Em algumas modalidades, o conjunto de entradas pode incluir um conjunto de larguras diferentes, incluindo 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou mais larguras correspondentes a um conjunto de RPMs de rotor giratório. As entradas (432, 434) com larguras diferentes podem ser fornecidas em qualquer ordem ao longo do canal (420).
[061] Em algumas modalidades, os poços (430, 433) acoplados ao segundo subconjunto de entradas (434) não incluem um reagente. Em algumas modalidades, uma largura do conjunto de entradas pode ser entre cerca de 0,25 mm e cerca de 3,0 mm, um comprimento do conjunto de entradas pode ser entre cerca de 0,5 mm e cerca de 6,0 mm e uma profundidade do conjunto de entradas pode ser entre cerca de 0,1 mm e cerca de 0,25 mm.
[062] Deve ser compreendido que larguras de entrada relativamente largas para poços em qualquer RPM podem exigir mais volume de amostra para preencher os poços de maneira adequada e podem aumentar o risco de contaminação cruzada de reagente e/ou amostra entre os poços. Em algumas modalidades, cada poço incluindo pelo menos um reagente pode ter uma largura de entrada do primeiro subconjunto de entradas (432) e cada poço sem um reagente pode ter uma largura de entrada do segundo subconjunto de entradas (434). Refletor(es)
[063] Em algumas modalidades, um rotor, como descrito neste documento, pode incluir um conjunto de refletores (por exemplo, superfícies reflexivas) posicionados radialmente para dentro de um conjunto de poços. O conjunto de refletores pode ser configurado para receber e refletir um feixe de luz usado como um sinal de temporização para análise óptica de um poço adjacente. Um feixe de luz recebido e refletido pelo refletor pode ser recebido por um detector. Um dispositivo de controle pode processar o sinal de luz recebido do refletor para ativar uma fonte de radiação para guiar um feixe de luz configurado para passar por um caminho óptico de um poço. Por exemplo, o feixe de luz recebido do refletor pode indicar que o poço pode passar rapidamente entre a fonte de radiação e o detector (por exemplo, em alguns microssegundos). A FIG. 4C é uma vista lateral em seção transversal de um refletor (440) representado na FIG. 4A. Cada refletor do conjunto de refletores (440)
pode ser disposto entre poços adjacentes do conjunto de poços (430). Cada refletor do conjunto de refletores (440) pode definir uma cavidade em forma de prisma e pode ser formado em uma camada substancialmente transparente do rotor (por exemplo, primeira camada (101, 201, 301) como descrito em detalhes neste documento. Cada cavidade em forma de prisma pode incluir uma superfície reflexiva. Cada refletor do conjunto de refletores pode ser configurado para receber e desviar um feixe de luz em cerca de 90° (embora um ângulo diferente de 90° também possa ser usado). Por exemplo, a superfície reflexiva pode ser orientada em um ângulo de cerca de 45° em relação a um eixo geométrico de rotação do rotor (por exemplo, um eixo geométrico perpendicular a um plano do rotor) e pode ser configurada para gerar reflexão interna total em uma interface rotor-ar.
[064] Em algumas modalidades, um polidor pode ser disposto sobre uma superfície reflexiva de cada cavidade em forma de prisma do conjunto de refletores (440). Uma superfície reflexiva do refletor pode incluir um polidor tendo uma rugosidade de superfície média entre cerca de 0 e cerca de 3. Em algumas modalidades, uma largura de um refletor pode estar entre cerca de 0,5 mm e cerca de 2,5 mm, um comprimento do refletor pode estar entre cerca de 2 mm e cerca de 3 mm e um ângulo de uma superfície reflexiva em relação a um plano do rotor pode estar entre cerca de 30 graus e cerca de 60 graus. Cavidade arqueada
[065] Os rotores, conforme descrito neste documento, podem ser configurados para receber uma amostra através de uma abertura que leva a uma câmara de recepção de amostra. Por exemplo, a amostra pode ser inserida no rotor usando uma pipeta. Uma pipeta pode ser configurada para enviar uma amostra através de uma ponta estreita em alta velocidade, o que pode gerar uma ou mais bolhas de ar e extravasamento de amostra quando inserida em alguns rotores convencionais. A FIG. 5A é uma vista plana detalhada de uma cavidade arqueada
(510) (por exemplo, câmara de recepção de amostra) de um rotor (500). A FIG. 5B é uma vista lateral em seção transversal detalhada da cavidade arqueada (510) representada na FIG. 5A. O rotor (500) pode incluir uma primeira camada substancialmente transparente (501) acoplada a uma segunda camada substancialmente opaca (por exemplo, substancialmente absorvente para radiação infravermelha) (502). A cavidade arqueada (510) pode ser configurada para receber e reter um fluido antes da entrega a um conjunto de poços (530) do rotor (500).
[066] A segunda camada (502) pode definir ainda um canal (520). A primeira camada (501) e a segunda camada (502) podem ainda definir coletivamente outras estruturas do rotor (500) (por exemplo, cavidades, canais, orifícios, saliências, projeções), conforme descrito em mais detalhes neste documento. Por exemplo, a segunda camada (502) pode definir uma ou mais porções de um conjunto de canais (520, 522), um conjunto de entradas (532), um conjunto de poços (530) e um conjunto de refletores (540), conforme descrito em detalhes neste documento. Um caminho de comunicação de fluido pode ser estabelecido entre a abertura no rotor (500), a cavidade arqueada (510), conjunto de canais (520, 522), conjunto de entradas (532) e conjunto de poços (530). A cavidade arqueada (510) pode ser configurada para comunicação de fluido entre a abertura e o conjunto de canais (520).
[067] Como mostrado na FIG. 5A, uma largura da cavidade arqueada (510) pode se estreitar em uma direção proximal para distal (por exemplo, no sentido horário na FIG. 5A). Em algumas modalidades, a cavidade arqueada (511) pode ter uma razão de largura para profundidade entre cerca de 0,8 e cerca de 1,2. Nesta configuração, onde a largura e a profundidade da cavidade arqueada (510) são geralmente semelhantes, a cavidade arqueada pode reduzir a geração de bolhas de ar e reserva de amostra quando a amostra é introduzida na cavidade arqueada (510) usando uma pipeta. Por exemplo, uma amostra de sangue total pode ser pipetada na cavidade arqueada através de uma porta de amostra da câmara de recepção de amostra.
[068] Além disso, a segunda camada (502) do rotor (500) pode formar uma largura da cavidade arqueada (510) de modo que um "piso" da cavidade arqueada (510) seja substancialmente opaco. Consequentemente, um contraste facilmente visível pode ser formado quando uma amostra, como sangue total, é recebida na cavidade arqueada (510), que pode ajudar no preenchimento da amostra no rotor (500).
[069] Uma terceira camada substancialmente transparente (não mostrada por uma questão de clareza) pode ser acoplada à segunda camada (502) e formar um "teto" da cavidade arqueada (510). A terceira camada pode definir uma abertura (não mostrada) alinhada com a cavidade arqueada (510) de modo que a cavidade arqueada (510) possa receber fluido através da abertura. Em algumas modalidades, a cavidade arqueada (510) pode ter uma profundidade entre cerca de 1,0 mm e cerca de 10 mm e pode definir um volume entre cerca de 50 µL e cerca de 200 µL. Isso pode ajudar na distribuição e no preenchimento da cavidade arqueada (510) sem transbordar a amostra para fora de uma abertura na cavidade arqueada.
[070] Em algumas modalidades, a cavidade arqueada pode ser configurada para reter um fluido, misturar um fluido com outra substância, gerar uma ou mais reações químicas e/ou ser usada para caracterizar o fluido e/ou outras substâncias na cavidade arqueada. Em algumas modalidades, o fluido pode ser misturado com um reagente, como um diluente ou um corante dentro da cavidade arqueada. Por exemplo, um reagente pode ser disposto na cavidade arqueada em uma forma líquida ou sólida (por exemplo, conta, grânulo e semelhantes). O reagente pode ser fixado (por exemplo, revestido) a uma superfície da cavidade arqueada, como uma parede lateral, e/ou fixado a uma matriz sólida. As reações químicas dentro da cavidade arqueada podem incluir reações imunoquímicas heterogêneas e reações químicas com etapas discretas. Por exemplo, um precipitado pode se formar e se assentar na cavidade arqueada. O sobrenadante pode depois ser decantado.
[071] Em algumas modalidades, os fluidos na cavidade arqueada podem ser analisados opticamente para caracterizar o fluido. Por exemplo, o fluido na cavidade arqueada exposta a um feixe de luz pode gerar um efeito óptico que pode ser detectado e analisado de maneira análoga à análise óptica do conjunto de poços. Em particular, um ou mais de densidade, altura e volume de fluido podem ser medidos. As características do fluido na cavidade arqueada podem ser comparadas ao fluido no conjunto de poços. Conduto
[072] A FIG. 6 é uma vista plana detalhada de um canal (622) de um rotor (600). O rotor (600) pode definir um conjunto de canais, como um conduto (622) (por exemplo, sifão), incluindo uma entrada (623), porção em forma de U (625) e saída (627). O conduto (622) pode ser configurado para acoplar uma cavidade de recepção de amostra a uma cavidade de mistura. O conduto (622) pode ser configurado para fornecer um volume predeterminado de fluido (por exemplo, plasma) através de um caminho de comunicação de fluido (por exemplo, entre uma abertura e um conjunto de poços) quando o rotor está estacionário e para evitar o fluxo de fluido quando o rotor está girando. Ou seja, um ou mais condutos de um rotor podem ser configurados para fornecer volumes medidos de fluido a uma cavidade desejada no rotor.
[073] Em algumas modalidades, o conduto (622) pode ser configurado de modo que o fluido puxado para o conduto (625) através da entrada (623) não flua através da porção em forma de U (625) (por exemplo, cotovelo) quando o rotor está girando. Depois que o rotor para de girar, as forças capilares podem puxar fluido através da porção em forma de U (625). Se o rotor for girado novamente, então a força centrífuga pode avançar o fluido para fora da saída (627). A porção em forma de U (625) do conduto (622) pode estar mais próxima de um centro do rotor (600) (por exemplo, mais radialmente para dentro) do que a entrada (623) e a saída (627). A saída (627) pode se estender mais perto de uma periferia do rotor (600) do que a entrada (623) (por exemplo, mais radialmente para fora).
[074] Em algumas modalidades, o rotor pode incluir pelo menos um conduto. Por exemplo, o rotor pode incluir três condutos configurados para acoplar a câmara de recepção de amostra à câmara de mistura, a câmara de medição à câmara de mistura e a câmara de mistura ao canal. Mecanismo de punção do recipiente
[075] A FIG. 7A é uma vista explodida ilustrativa de um conjunto de rotor (700) e a FIG. 7B é uma vista em perspectiva detalhada de uma terceira camada (703) do conjunto de rotor (700). O conjunto de rotor (700) pode incluir um rotor estrutural e/ou funcionalmente semelhante aos rotores (100, 200, 300, 400, 500, 600), conforme descrito neste documento. O conjunto de rotor (700) pode incluir uma primeira camada (701) acoplada a um primeiro lado (por exemplo, lado inferior) de uma segunda camada (702). A primeira camada (701) e a segunda camada (702) podem definir coletivamente um conjunto de poços (730). O conjunto de rotor (700) pode incluir uma terceira camada (703) que pode ser acoplada a um segundo lado (por exemplo, lado superior) da segunda camada (702). A terceira camada (703) pode definir uma abertura (740) configurada para receber um fluido, como sangue. A terceira camada (703) pode incluir um conjunto de saliências (710) se estendendo em direção à segunda camada (702). O conjunto de saliências (710) pode incluir qualquer número e formato adequado para perfurar um recipiente (750) disposto dentro de uma cavidade (752) da segunda camada (702) do conjunto de rotor (700). A cavidade (752) pode definir um orifício (por exemplo, receptáculo) configurado para receber, por exemplo, um fuso de uma centrífuga. Por exemplo, a cavidade (752) pode receber uma estaca de um fuso que pode ser configurado para engatar no recipiente (750) e avançar o recipiente em direção ao conjunto de saliências (710) da terceira camada (703). O recipiente (750) pode ser dimensionado e posicionado para ser mantido na cavidade (752) e disposto sobre o orifício.
[076] Em algumas modalidades, o conjunto de rotor (700) pode incluir uma quarta camada (704) que pode ser acoplada a uma superfície externa de uma terceira camada (703). A quarta camada (704) pode incluir um conjunto de saliências (794) configuradas para encaixar nos orifícios correspondentes (796) da terceira camada (703). A quarta camada (704) pode definir um conjunto de aberturas (792) configuradas para permitir a transmissão de luz desimpedida através do conjunto de poços (730) e/ou reduzir o peso.
[077] Em algumas modalidades, o rotor (700) pode ser configurado para liberar fluido (por exemplo, diluente) mantido em um recipiente (750) em resposta ao recipiente ser avançado em direção à terceira camada (703) e para longe da segunda camada (702). O recipiente (750) pode ser mantido em uma cavidade (752) do rotor (700). Uma porção do recipiente (750) pode ser vedada com uma membrana (por exemplo, selo de folha) em um primeiro lado e uma superfície rígida em um segundo lado oposto ao primeiro lado. Em algumas modalidades, a membrana pode ser configurada para ser perfurada pelo conjunto de saliências (710) da terceira camada (703) do conjunto de rotor (700) quando o recipiente (750) é avançado em direção à terceira camada (703) tal como, por exemplo, quando o rotor (700) é montado em uma centrífuga (não mostrada) e uma porção da centrífuga empurra o recipiente (750) para as saliências (710). Em algumas modalidades, quando um rotor é colocado em um fuso, o fuso entra em contato e empurra para cima em uma superfície inferior do recipiente (750). Recipiente
[078] Em algumas modalidades, um recipiente pode ser configurado para conter o diluente, formar uma vedação estanque aos líquidos contra a cavidade em que está disposto e deslizar dentro da cavidade quando empurrado por uma força externa. Em algumas modalidades, o recipiente pode ser cilíndrico. A FIG. 15A é uma vista lateral ilustrativa de um recipiente (1500) incluindo um corpo (1510) e uma vedação (1520) (por exemplo, vedação elastomérica). As FIGS. 15D e 15E são vistas em perspectiva de um conjunto de rotor e do recipiente. Uma ou mais porções de uma circunferência de um recipiente (1500) podem incluir uma vedação elastomérica (por exemplo, borracha) (1520) que pode ser configurada para engatar com uma parede em uma cavidade (1530) do rotor (1550) através de um encaixe de interferência. Por exemplo, a vedação elastomérica (1520) pode ser configurada de modo que o recipiente (1510) em repouso permaneça em uma posição fixa dentro do rotor (1550) e forme uma vedação estanque. No entanto, quando engatado por um fuso ou outra saliência, o recipiente (1500) pode ser avançado para cima em direção a uma terceira camada (não mostrada) do rotor (1550) enquanto mantém uma vedação com o rotor (1550). Quando o recipiente (1500) é perfurado por saliências, a vedação elastomérica (1520) pode ser configurada para evitar que o líquido flua ao longo dos lados do recipiente (1500) e sobre uma superfície inferior da cavidade (1530). Assim, uma vedação elastomérica (1520) de um recipiente (1500) pode garantir o fluxo de fluido do recipiente (750) para uma câmara de medição adjacente sem perda de fluido. O fluido dentro de um recipiente (1500) pode fluir para fora do recipiente (1500) por um ou mais de força centrífuga e gravidade.
[079] Em algumas modalidades, um recipiente (1500) pode ser composto de um material de barreira a fluidos, incluindo plásticos e outros materiais poliméricos, como polietileno de alta densidade. O recipiente (1500) pode ser fabricado por um ou mais dentre moldagem, moldagem por pressão, moldagem por vácuo e usinagem. Por exemplo, o recipiente pode ser formado usando um processo de moldagem por injeção de dois disparos. A FIG. 15C é uma vista em perspectiva explodida de um corpo (1510) e vedação (1520) do recipiente( 1500).
[080] O corpo do recipiente (1510) pode definir uma ou mais cavidades (por exemplo, compartimentos, câmaras), como mostrado com uma cavidade na FIG. 15B. Cada cavidade do recipiente (1500) pode ter o mesmo conteúdo ou diferentes. Por exemplo, uma primeira cavidade pode ter um fluido (por exemplo, diluente), enquanto uma segunda cavidade pode ter um reagente liofilizado. Cada cavidade pode conter o mesmo fluido ou um fluido diferente. Por exemplo, duas cavidades de um recipiente (750) podem ser acopladas a uma cavidade arqueada da segunda camada (702) na qual um conjunto de fluidos (por exemplo, diluente, amostra e um composto marcador) são misturados.
[081] A membrana (por exemplo, selo de folha) pode ser laminada com polietileno ou outro plástico. Cada cavidade do recipiente (1500) pode ter sua própria membrana. O recipiente (1500) pode ser fabricado preenchendo o recipiente (1500) com um volume predeterminado de fluido (por exemplo, diluente, reagente) e fechando o recipiente (1500), por exemplo, por uma ou mais vedações por calor e soldagem ultrassônica. Diluente
[082] Os rotores, conforme descrito neste documento, podem incluir um diluente a ser misturado com uma amostra (por exemplo, fluido, plasma). Um diluente pode ser disposto dentro do rotor, conforme descrito neste documento, em relação a um recipiente de diluente ou entrada em uma cavidade arqueada do rotor. Em algumas modalidades, um diluente pode incluir uma concentração isotônica de um composto que não interfere com a análise de uma amostra. O diluente pode incluir um ou mais de uma solução fisiológica (por exemplo, 0,5% de NaCl em água), solução tamponada com fosfato, solução de lactato de Ringer, acetato de tetrametilamônio, inositol, compostos marcadores, combinações dos mesmos e semelhantes. Por exemplo, um diluente pode ter substancialmente nenhuma capacidade tampão no pH de um ensaio particular. Reagente
[083] Um reagente pode ser preparado formando uma solução aquosa que é distribuída uniformemente como gotas em um líquido criogênico e liofilizando as gotas congeladas. O líquido criogênico pode ser, por exemplo, nitrogênio líquido não agitado. O reagente pode incluir um ou mais de diluentes, soluções aquosas, tampões, compostos orgânicos, produtos químicos desidratados, cristais, proteínas, solventes e compostos marcadores. Os compostos marcadores podem incluir um corante, substâncias fluorescentes e fosforescentes, materiais de marcação radioativos, enzimas, biotina e compostos imunológicos.
[084] Em algumas modalidades, um reagente pode ter uma forma geralmente esférica com um diâmetro entre cerca de 1,0 mm e cerca de 2,3 mm e ter um coeficiente de variação de peso inferior a cerca de 3%.Em algumas modalidades, um reagente liofilizado pode incluir um ou mais de um tensoativo em uma concentração suficiente para inibir a formação de bolhas quando o reagente se dissolve e uma carga em uma concentração suficiente para facilitar a formação de uma treliça química capaz de conduzir água para o reagente. Por exemplo, o tensoativo pode ser um detergente não iônico, como octoxinol 9 ou éter laurílico de polioxietileno 9. A concentração de um tensoativo no reagente pode ser configurada de modo que a concentração no reagente reconstituído esteja entre cerca de 0,08 g e cerca de 3,1 g por 100 ml. A estrutura química formada pela carga pode permitir que o reagente se dissolva rápida e completamente em uma solução de amostra ou diluente. Em algumas modalidades, uma carga pode incluir um ou mais de polietilenoglicol, mioinositol, polivinilpirrolidona, albumina de soro bovino, dextrana, manitol, colato de sódio, combinações dos mesmos e semelhantes. A carga pode ter uma concentração entre cerca de 10% e cerca de 50% em peso seco.
[085] Em algumas modalidades, os compostos marcadores detectáveis fotometricamente podem ser configurados para gerar uma reação de cor e podem incluir sais de iodeto de 1,1',3,3,3',3'-hexametilindotricarbocianina e 1,1'-bis (sulfoalquil) -3,3,3',3'-tetrametilindotricarbocianina. Os compostos marcadores podem ser usados, por exemplo, para determinar a diluição in situ e podem incluir compostos detectáveis fotometricamente. Uma concentração do marcador pode ser determinada fotometricamente comparando a absorbância da amostra diluída em um comprimento de onda predeterminado com uma solução de referência de concentração conhecida. A razão das concentrações do marcador antes e depois da mistura com uma amostra pode ser usada para calcular a diluição da amostra.
[086] Os compostos marcadores também podem incluir substratos de enzimas, como p-nitrofenil fosfato, glicose-6-fosfato desidrogenase e D-lactato. O composto p-nitrofenilfosfato é um substrato para fosfatase alcalina e pode ser configurado para gerar um produto de reação de p-nitrofenol colorido.
[087] Nota-se que as melhorias microfluídicas para o rotor descrito neste documento (por exemplo, entradas, poços, refletores de cavidade arqueada, conduto, mecanismo de punção do recipiente, recipiente, diluente, reagente e semelhantes) não são limitadas por um processo de fabricação do rotor. Por exemplo, o rotor pode ser soldado por ultrassom e/ou soldado a laser. II. Sistemas Sistema de Análise de Fluido
[088] São descritos neste documento sistemas de análise de fluido que podem incluir um ou mais dos componentes necessários para realizar a análise de fluido usando os dispositivos de acordo com várias modalidades descritas neste documento. Por exemplo, os sistemas de análise de fluido descritos neste documento podem processar e analisar automaticamente uma amostra aplicada a um dispositivo de rotor para identificar e/ou analisar um ou mais analitos. Geralmente, os sistemas de análise de fluido descritos neste documento podem incluir um ou mais de um conjunto de rotor, uma fonte de radiação, um detector e um controlador (incluindo memória, um processador e instruções de computador). A fonte de radiação pode ser configurada para emitir um sinal de luz (por exemplo, feixe de luz) e para iluminar um conjunto de poços do rotor. Um detector pode ser configurado para receber o feixe de luz passado pelo rotor. Um controlador acoplado ao detector pode ser configurado para receber dados de sinal correspondentes ao feixe de luz recebido pelo detector e gerar dados de analito usando os dados de sinal. Um ou mais analitos do fluido podem ser identificados pelo controlador usando os dados do analito. A amostra pode incluir pelo menos um ou mais dentre sangue total, soro, plasma, urina, escarro, sêmen, saliva, fluido de lente ocular, fluido cerebral, fluido espinhal, fluido amniótico e meios de cultura de tecidos, bem como alimentos e produtos químicos industriais, combinações dos mesmos e semelhantes. Sistema de fabricação de rotor
[089] São descritos neste documento sistemas de fabricação de rotor que podem incluir um ou mais dos componentes necessários para fabricar os dispositivos de rotor descritos neste documento. Por exemplo, os sistemas de fabricação descritos neste documento podem acoplar (por exemplo, anexar, soldar) uma ou mais camadas de um conjunto de rotor juntas. Geralmente, os sistemas de fabricação descritos neste documento podem incluir um ou mais de uma plataforma configurada para conter um ou mais componentes do rotor, uma fonte de radiação, uma fotomáscara e um controlador (incluindo memória, um processador e instruções de computador). Em algumas modalidades, a plataforma pode ser uma plataforma "flutuante" configurada para conter um rotor e fornecer alinhamento e acoplamento precisos com uma fotomáscara alojada em um alojamento de fotomáscara. A fonte de radiação pode ser configurada para emitir um sinal de luz (por exemplo, feixe de luz) para soldar a laser uma ou mais camadas de um conjunto de rotor juntas. Qualquer um dos dispositivos de rotor (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento, pode ser fabricado usando os sistemas de fabricação de rotor, conforme descrito neste documento. Plataforma
[090] Em algumas modalidades, uma fotomáscara pode ser alinhada a uma plataforma configurada para conter um rotor para soldagem a laser. Devido ao tamanho dos canais microfluídicos, a fotomáscara e o rotor precisam ser alinhados com precisão para soldar a laser corretamente um rotor usando uma fotomáscara. Para garantir o alinhamento consistente e adequado entre a fotomáscara e cada parte do rotor a ser soldada, uma plataforma pode ser configurada para se mover em um plano paralelo à fotomáscara para auxiliar no alinhamento do rotor à fotomáscara. Por exemplo, uma fotomáscara pode ser mantida em uma posição fixa e a base do rotor pode ser mantida em uma plataforma (por exemplo, ninho, estágio) que pode "flutuar" em relação à fotomáscara para auxiliar no posicionamento e fixação da fotomáscara ao rotor.
[091] A FIG. 16 é uma vista em perspectiva de uma plataforma (1600) (por exemplo, "plataforma flutuante") que pode incluir um ninho de solda (1610) tendo um primeiro conjunto de saliências (1620) e um segundo conjunto de saliências (1630) dispostos sobre o mesmo em um lado voltado para um alojamento de fotomáscara (consultar a FIG. 18). O primeiro conjunto de saliências (1620) (por exemplo, pinos guia) pode ser configurado para ser recebido em orifícios correspondentes em um alojamento de fotomáscara. O segundo conjunto de saliências (1630) (por exemplo, pinos de alinhamento do rotor) pode ser configurado para ser recebido em orifícios correspondentes (por exemplo, recessos) em um rotor (1600) de modo que o rotor seja mantido na plataforma (1600). O primeiro e o segundo conjuntos de saliências podem incluir, cada um, pelo menos duas saliências. A plataforma pode incluir ainda um ou mais mecanismos de alinhamento (1640) (por exemplo, parafusos de ajuste) que podem ser configurados para mover o ninho de solda (1610) ao longo de um plano da plataforma (1600), permitindo assim que o primeiro conjunto de saliências (1620) combine com um acoplamento de fotomáscara. O mecanismo de alinhamento (1640) pode ser operado manualmente ou controlado automaticamente por um mecanismo de acionamento (por exemplo, operado por um dispositivo de controle).
[092] A FIG. 17 é uma vista em perspectiva explodida de um alojamento de fotomáscara (1700) incluindo uma primeira camada (1710) (por exemplo, primeiro alojamento), uma segunda camada (1720) (por exemplo, placa de vidro), uma fotomáscara (1730) e uma terceira camada (1740) (por exemplo, segundo alojamento). A primeira camada (1710) pode incluir um conjunto de buchas (1750) (por exemplo, buchas de guia) correspondendo ao primeiro conjunto de saliências (1620) da plataforma (1600). Em algumas modalidades, o alojamento de fotomáscara (1700) pode ser fixo em relação à plataforma (1600). Nesta configuração, a plataforma flutuante permite que as buchas e saliências (por exemplo, pinos guia da bucha, pinos de alinhamento do rotor) se movam em relação umas às outras e se encaixem umas nas outras de modo que a fotomáscara possa ser presa de forma liberável ao rotor. A FIG. 18 ilustra um rotor (1800) mantido na plataforma (1600) e em posição para ser avançado em direção e preso de forma liberável ao alojamento de fotomáscara (1700). A plataforma (1600) pode ser acionada ao longo de um eixo geométrico perpendicular ao alojamento de fotomáscara (1700). Em algumas modalidades, a fotomáscara pode ser configurada para bloquear a radiação infravermelha para uma ou mais porções do rotor acopladas à plataforma. Sistema de inspeção do rotor
[093] São descritos neste documento sistemas de inspeção de rotor que podem incluir um ou mais dos componentes necessários para realizar a análise de solda de dispositivos de rotor de acordo com várias modalidades descritas neste documento. Por exemplo, os sistemas de inspeção descritos neste documento podem gerar imagem, processar e analisar opticamente um rotor para gerar dados do rotor correspondentes a uma ou mais estruturas/características estruturais do rotor. Por exemplo, os dados do rotor podem corresponder a um ou mais de um conjunto de soldas, estruturas (por exemplo, cavidades, canais, poços) e reagentes do rotor. Geralmente, os sistemas de inspeção descritos neste documento podem incluir um ou mais de uma fonte de radiação (por exemplo, fonte de iluminação), um detector e um controlador (incluindo memória, um processador e instruções de computador). A fonte de radiação pode ser configurada para emitir um sinal de luz (por exemplo, feixe de luz) e para iluminar uma ou mais estruturas do rotor. Um detector pode ser configurado para receber o feixe de luz refletido pelo rotor. Um controlador acoplado ao detector pode ser configurado para receber dados de sinal correspondentes ao feixe de luz recebido pelo detector e gerar dados de analito usando os dados de sinal. Uma ou mais estruturas do rotor podem ser identificadas e caracterizadas usando os dados do rotor. Por exemplo, um rotor excedendo um número predeterminado de soldas de baixa qualidade pode ser marcado como rejeitado pelo sistema de inspeção do rotor. Como outro exemplo, um rotor com um número predeterminado de esferas de reagente liofilizado quebradas pode ser sinalizado para inspeção manual. Qualquer um dos dispositivos de rotor (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento, pode ser inspecionado usando os sistemas de inspeção de rotor, conforme descrito neste documento. Conjunto do rotor
[094] Qualquer um dos rotores centrífugos (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento, pode ser usado com os sistemas de análise de fluido conforme descrito neste documento. Em algumas modalidades, um rotor pode incluir uma quarta camada para auxiliar no manuseio, processamento e identificação de uma amostra aplicada ao rotor. A quarta camada que segura o rotor pode ser colocada por um usuário em um sistema de análise de fluido para processamento automatizado da amostra. A quarta camada pode ser útil para fornecer suporte físico e proteção ao rotor. Por exemplo, a quarta camada pode formar uma vedação em torno de uma abertura do rotor. Em algumas modalidades, a caixa do rotor pode incluir um ou mais identificadores, como um código de barras, código QR e um ou mais fiduciais (por exemplo, pontos coloridos/opacos, régua, fendas, pontos de referência, marcadores), combinações dos mesmos e semelhantes. Fonte de radiação
[095] Os sistemas de análise de fluido, conforme descrito neste documento, podem incluir uma fonte de radiação configurada para emitir um primeiro sinal de luz (por exemplo, iluminação) direcionado ao rotor centrífugo. A fonte de radiação pode ser configurada para gerar o feixe de luz nos comprimentos de onda UV, visível e/ou IR próximo. Um detector, conforme descrito neste documento, pode ser configurado para receber um segundo feixe de luz do rotor centrífugo. O segundo sinal de luz pode ser gerado em resposta à iluminação do canal microfluídico usando o primeiro sinal de luz. O segundo sinal de luz pode ser usado para gerar dados de analito para análise. Em algumas modalidades, a fonte de radiação pode incluir um ou mais de um diodo emissor de luz, laser, microscópio, sensor óptico, lente e lâmpada flash. Por exemplo, a fonte de radiação pode gerar luz que pode ser transportada por cabos de fibra óptica ou um ou mais LEDs podem ser configurados para fornecer iluminação. Em outro exemplo, um fibroscópio incluindo um feixe de fibras ópticas flexíveis pode ser configurado para receber e propagar luz de uma fonte de luz externa. Detector
[096] Geralmente, os sistemas de análise de fluido descritos neste documento podem incluir um detector usado para receber sinais de luz (por exemplo, feixes de luz) que passam através de uma amostra dentro de um poço de um rotor centrífugo. A luz recebida pode ser usada para gerar dados de sinal que podem ser processados por um processador e memória para gerar dados de analito. O detector pode ser disposto em um lado do rotor centrífugo oposto ao de uma fonte de radiação de modo que o detector receba um feixe de luz (por exemplo, um segundo sinal de luz) da fonte de radiação que passou por um ou mais poços do rotor centrífugo. O detector pode ainda ser configurado para gerar imagens de um ou mais identificadores (por exemplo, código de barras) e identificadores do rotor centrífugo. Em algumas modalidades, o detector pode incluir uma ou mais lentes, câmera e óptica de medição. Por exemplo, o detector pode incluir um sensor óptico (por exemplo, um dispositivo acoplado carregado (CCD) ou sensor óptico de semicondutor de óxido metálico complementar (CMOS)) e pode ser configurado para gerar um sinal de imagem que é transmitido para um monitor. Por exemplo, o detector pode incluir uma câmera com um sensor de imagem (por exemplo, uma matriz CMOS ou CCD com ou sem um arranjo de filtro de cor e circuito de processamento associado). Dispositivo de controle
[097] Os sistemas de análise de fluido, sistemas de fabricação de rotor e sistemas de inspeção de rotor, conforme descritos neste documento, podem acoplar a um ou mais dispositivos de controle (por exemplo, sistemas de computador) e/ou redes. A FIG. 8B é um diagrama de blocos do dispositivo de controle (820). O dispositivo de controle (820) pode incluir um controlador (822) tendo um processador (824) e uma memória (826). Em algumas modalidades, o dispositivo de controle (820) pode incluir ainda uma interface de comunicação (830). O controlador (822) pode ser acoplado à interface de comunicação (830) para permitir que um usuário controle remotamente o dispositivo de controle (820), fonte de radiação (810), conjunto de rotor centrífugo (812), detector (814) e qualquer outro componente do sistema (800). A interface de comunicação (830) pode incluir uma interface de rede (832) configurada para conectar o dispositivo de controle (820) a outro sistema (por exemplo, Internet, servidor remoto, banco de dados) por meio de uma rede com fio e/ou sem fio. A interface de comunicação (830) pode ainda incluir uma interface de usuário (834) configurada para permitir que um usuário controle diretamente o dispositivo de controle (820). Controlador
[098] Geralmente, os sistemas de análise de fluido descritos neste documento podem incluir um rotor centrífugo e dispositivo de controle correspondente acoplado a uma fonte de radiação e detector. Em algumas modalidades, um detector pode ser configurado para gerar dados de sinal. Os dados de sinal podem ser recebidos por um controlador e usados para gerar dados de analito correspondentes a um ou mais analitos de uma amostra. O dispositivo de controle pode, em conformidade, identificar e/ou caracterizar um ou mais analitos de uma amostra. Conforme descrito em mais detalhes neste documento, o controlador (822) pode ser acoplado a uma ou mais redes usando uma interface de rede (832). O controlador (822) pode incluir um processador (824) e memória (826) acoplados a uma interface de comunicação (830) incluindo uma interface de usuário (834). O controlador (822) pode executar automaticamente uma ou mais etapas de identificação de rotor centrífugo, processamento, análise de imagem e análise de analito e, assim, melhorar um ou mais de especificidade, sensibilidade e velocidade de análise de fluido.
[099] O controlador (822) pode incluir instruções de computador para operação no mesmo para fazer com que o processador (824) execute uma ou mais das etapas descritas neste documento. Em algumas modalidades, as instruções do computador podem ser configuradas para fazer com que o processador receba dados de sinal do detector, gere dados de analito usando os dados de sinal e identifique um ou mais analitos do fluido usando os dados de analito. Em algumas modalidades, as instruções do computador podem ser configuradas para fazer com que o controlador defina os parâmetros de dados de geração de imagem. As instruções do computador podem ser configuradas para fazer com que o controlador gere os dados do analito. Os dados de sinal e análises podem ser salvos para cada poço de cada rotor centrífugo.
[0100] Um dispositivo de controle (820), conforme representado na FIG. 8B, pode incluir um controlador (822) em comunicação com o sistema de análise de fluido (800) (por exemplo, fonte de radiação (810), conjunto de rotor centrífugo (812) e detector (814)). O controlador (822) pode incluir um ou mais processadores (824) e uma ou mais memórias legíveis por máquina (826) em comunicação com um ou mais processadores (824). O processador (824) pode incorporar os dados recebidos da memória (826) e entrada do usuário para controlar o sistema (800). A memória (826) pode ainda armazenar instruções para fazer com que o processador (824) execute módulos, processos e/ou funções associadas ao sistema (800). O controlador (822) pode ser conectado e controlar um ou mais de uma fonte de radiação (810), conjunto de rotor centrífugo (812), detector (814), interface de comunicação (830) e semelhantes por canais de comunicação com fio e/ou sem fio.
[0101] O controlador (822) pode ser implementado de forma consistente com inúmeros sistemas ou configurações de computação de propósito geral ou de propósito especial. Vários sistemas de computação, ambientes e/ou configurações de exemplo que podem ser adequados para uso com os sistemas e dispositivos divulgados neste documento podem incluir, mas não estão limitados a, software ou outros componentes dentro ou incorporados em um servidor ou dispositivos de computação de servidor, como roteamento/componentes de conectividade, sistemas multiprocessadores, sistemas baseados em microprocessadores, redes de computação distribuídas, dispositivos de computação pessoal, dispositivos de rede, dispositivos portáteis (por exemplo, de mão) ou laptop. Exemplos de dispositivos de computação portáteis incluem smartphones, assistentes digitais pessoais (PDAs), telefones celulares, PCs tablets, computadores vestíveis na forma de smartwatches e semelhantes, e dispositivos portáteis ou vestíveis de realidade aumentada que fazem interface com o ambiente do paciente por meio de sensores e podem usar monitores tipo montados na cabeça para visualização, rastreamento do olhar e entrada de usuário. Processador
[0102] O processador (824) pode ser qualquer dispositivo de processamento adequado configurado para rodar e/ou executar um conjunto de instruções ou código e pode incluir um ou mais processadores de dados, processadores de imagem, unidades de processamento gráfico, unidades de processamento físico, processadores de sinal digital e/ou unidades centrais de processamento. O processador (824) pode ser, por exemplo, um processador de uso geral, Matriz de Portas Programáveis em Campo (FPGA), um Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC), combinações dos mesmos e semelhantes. O processador (824) pode ser configurado para rodar e/ou executar processos de aplicativos e/ou outros módulos, processos e/ou funções associados ao sistema e/ou uma rede associada ao mesmo. As tecnologias de dispositivos subjacentes podem ser fornecidas em uma variedade de tipos de componentes, incluindo tecnologias de transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico (MOSFET), como semicondutor de óxido metálico complementar (CMOS), tecnologias bipolares como lógica acoplada a emissor (ECL), tecnologias de polímero (por exemplo, polímero conjugado com silício e estruturas de metal-polímero conjugado com metal), analógico e digital mistos, combinações dos mesmos e semelhantes. Memória
[0103] Em algumas modalidades, a memória (826) pode incluir um banco de dados (não mostrado) e pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória intermediária, um disco rígido, uma memória somente leitura programável apagável (EPROM), uma memória somente leitura apagável eletricamente (EEPROM), uma memória somente leitura (ROM), memória Flash, combinações das mesmas e semelhantes. Conforme usado neste documento, banco de dados se refere a um recurso de armazenamento de dados. A memória (826) pode armazenar instruções para fazer com que o processador (824) execute módulos, processos e/ou funções associadas ao dispositivo de controle (820), como calibração, indexação, processamento de sinal de rotor centrífugo, análise de imagem, análise de analito, notificação, comunicação, autenticação, configurações do usuário,
combinações dos mesmos e semelhantes. Em algumas modalidades, o armazenamento pode ser baseado em rede e acessível para um ou mais usuários autorizados. O armazenamento baseado em rede pode ser referido como armazenamento remoto de dados ou armazenamento de dados em nuvem. Os dados de sinal e análises armazenados em armazenamento de dados em nuvem (por exemplo, banco de dados) podem ser acessíveis a usuários autorizados por meio de uma rede, como a Internet. Em algumas modalidades, o banco de dados (840) pode ser um FPGA baseado em nuvem.
[0104] Algumas modalidades descritas neste documento se referem a um produto de armazenamento de computador com um meio legível por computador não transitório (também pode ser referido como um meio legível por processador não transitório) tendo instruções ou código de computador no mesmo para executar várias operações implementadas por computador. O meio legível por computador (ou meio legível por processador) é não transitório no sentido de que não inclui sinais de propagação transitórios per se (por exemplo, uma onda eletromagnética de propagação transportando informações em um meio de transmissão, como espaço ou um cabo). O meio e o código de computador (também podem ser chamados de código ou algoritmo) podem ser os projetados e construídos para uma finalidade ou finalidades específicas.
[0105] Exemplos de meio legível por computador não transitório incluem, mas não estão limitados a, meio de armazenamento magnético, como discos rígidos, disquetes e fita magnética; meio de armazenamento óptico, como Disco Compacto/Discos de Vídeo Digitais (CD/DVDs); Memórias Somente Leitura de Disco Compacto (CD-ROMs); dispositivos holográficos; meios de armazenamento magneto- ópticos, como discos ópticos; dispositivos de armazenamento de estado sólido, como uma unidade de estado sólido (SSD) e uma unidade híbrida de estado sólido (SSHD); módulos de processamento de sinal de onda portadora; e dispositivos de hardware que são especialmente configurados para armazenar e executar códigos de programa, como Circuitos Integrados de Aplicação Específica (ASICs), Dispositivos Lógicos Programáveis (PLDs), Memória Somente Leitura (ROM) e dispositivos de Memória de Acesso Aleatório (RAM). Outras modalidades descritas neste documento se referem a um produto de programa de computador, que pode incluir, por exemplo, as instruções e/ou código de computador divulgado neste documento.
[0106] Os sistemas, dispositivos e métodos descritos neste documento podem ser executados por software (executado em hardware), hardware ou uma combinação dos mesmos. Os módulos de hardware podem incluir, por exemplo, um processador de uso geral (ou microprocessador ou microcontrolador), uma matriz de portas programáveis em campo (FPGA), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), combinações dos mesmos e semelhantes. Os módulos de software (executados em hardware) podem ser expressos em uma variedade de linguagens de software (por exemplo, código de computador), incluindo C, C++, Java®, Python, Ruby, Visual Basic® e/ou outro orientado a objeto, procedural ou outra linguagem de programação e ferramentas de desenvolvimento. Exemplos de código de computador incluem, mas não estão limitados a, microcódigo ou microinstruções, instruções de máquina, como produzidas por um compilador, código usado para produzir um serviço da web e arquivos contendo instruções de nível superior que são executadas por um computador usando um intérprete. Exemplos adicionais de código de computador incluem, mas não estão limitados a, sinais de controle, código criptografado e código compactado. Interface de comunicação
[0107] A interface de comunicação (830) pode permitir que um usuário interaja com e/ou controle o sistema (800) direta e/ou remotamente. Por exemplo, uma interface de usuário (834) do sistema (800) pode incluir um dispositivo de entrada para um usuário inserir comandos e um dispositivo de saída para um usuário e/ou outros usuários (por exemplo, técnicos) para receber saída (por exemplo, visualizar dados de amostra em um dispositivo de exibição) relacionados à operação do sistema (800). Em algumas modalidades, uma interface de rede (832) pode permitir que o dispositivo de controle (820) se comunique com um ou mais de uma rede (870) (por exemplo, Internet), servidor remoto (850) e banco de dados (840), conforme descrito em mais detalhes neste documento. Interface do usuário
[0108] A interface de usuário (834) pode servir como uma interface de comunicação entre um usuário (por exemplo, operador) e o dispositivo de controle (820). Em algumas modalidades, a interface de usuário (834) pode incluir um dispositivo de entrada e um dispositivo de saída (por exemplo, tela e monitor sensível ao toque) e ser configurada para receber dados de entrada e dados de saída de um ou mais sensores, dispositivo de entrada, dispositivo de saída, rede ( 870), banco de dados (840) e servidor (850). Por exemplo, os dados de sinal gerados por um detector podem ser processados pelo processador (824) e memória (826), e emitidos visualmente por um ou mais dispositivos de saída (por exemplo, monitor). Os dados de sinal, dados de imagem e/ou dados de analito podem ser recebidos pela interface de usuário (834) e emitidos visualmente, de forma audível e/ou por feedback táctil por meio de um ou mais dispositivos de saída. Como outro exemplo, o controle do usuário de um dispositivo de entrada (por exemplo, joystick, teclado, tela de toque) pode ser recebido pela interface do usuário (834) e, em seguida, processado pelo processador (824) e memória (826) para a interface do usuário (834) para a saída de um sinal de controle para um ou mais componentes do sistema de análise de fluido (800). Em algumas modalidades, a interface de usuário (834) pode funcionar como um dispositivo de entrada e saída (por exemplo, um controlador portátil configurado para gerar um sinal de controle ao mesmo tempo que fornece feedback táctil para um usuário).
Dispositivo de saída
[0109] Um dispositivo de saída de uma interface de usuário (834) pode produzir dados de imagem e/ou dados de analito correspondentes a uma amostra e/ou sistema (800) e pode incluir um ou mais de um dispositivo de exibição, dispositivo de áudio e dispositivo háptico. O dispositivo de exibição pode ser configurado para exibir uma interface gráfica do usuário (GUI). O console de usuário (860) pode incluir um monitor integrado e/ou saída de vídeo que pode ser conectado à saída para um ou mais monitores genéricos, incluindo monitores remotos acessíveis através da internet ou rede. Os dados de saída também podem ser criptografados para garantir a privacidade e todos ou parte dos dados de saída podem ser salvos em um servidor ou sistema de registro eletrônico de saúde. Um dispositivo de exibição pode permitir que um usuário visualize os dados de sinal, dados de calibração, dados de funcionalização, dados de imagem, dados de analito, dados de sistema, dados de fluido, dados de paciente e/ou outros dados processados pelo controlador (822). Em algumas modalidades, um dispositivo de saída pode incluir um dispositivo de exibição incluindo pelo menos um de um diodo emissor de luz (LED), monitor de cristal líquido (LCD), monitor eletroluminescente (ELD), painel de monitor de plasma (PDP), transistor de película fina (TFT), diodos emissores de luz orgânicos (OLED), monitor de papel eletrônico/tinta eletrônica, monitor a laser, monitor holográfico, combinações dos mesmos e semelhantes.
[0110] Um dispositivo de áudio pode emitir de forma audível os dados do paciente, dados do fluido, dados da imagem, dados do analito, dados do sistema, alarmes e/ou avisos. Por exemplo, o dispositivo de áudio pode emitir um aviso sonoro quando ocorrer a inserção inadequada do rotor centrífugo no conjunto do rotor centrífugo. Em algumas modalidades, um dispositivo de áudio pode incluir pelo menos um de um alto-falante, dispositivo de áudio piezoelétrico, alto-falante magnetostritivo e/ou alto-falante digital. Em algumas modalidades, um usuário pode se comunicar com outros usuários usando o dispositivo de áudio e um canal de comunicação.
[0111] Um dispositivo háptico pode ser incorporado em um ou mais dos dispositivos de entrada e saída para fornecer saída sensorial adicional (por exemplo, realimentação de força) para o usuário. Por exemplo, um dispositivo háptico pode gerar uma resposta táctil (por exemplo, vibração) para confirmar a entrada do usuário em um dispositivo de entrada (por exemplo, joystick, teclado, superfície de toque). Em algumas modalidades, o dispositivo háptico pode incluir um motor vibracional configurado para fornecer feedback táctil háptico a um usuário. O feedback háptico pode, em algumas modalidades, confirmar o início e a conclusão do processamento do rotor centrífugo. Adicional ou alternativamente, o feedback háptico pode notificar um usuário de um erro, como colocação inadequada e/ou inserção do rotor centrífugo em um conjunto de rotor centrífugo. Isso pode evitar possíveis danos ao sistema. Dispositivo de entrada
[0112] Algumas modalidades de um dispositivo de entrada podem incluir pelo menos um interruptor configurado para gerar um sinal de controle. Por exemplo, o dispositivo de entrada pode ser configurado para controlar o movimento do conjunto de rotor centrífugo. Em algumas modalidades, o dispositivo de entrada pode incluir um transmissor com fio e/ou sem fio configurado para transmitir um sinal de controle para um receptor com fio e/ou sem fio de um controlador (822). Por exemplo, um dispositivo de entrada pode incluir uma superfície de toque para um usuário fornecer entrada (por exemplo, o contato do dedo com a superfície de toque) correspondente a um sinal de controle. Um dispositivo de entrada incluindo uma superfície de toque pode ser configurado para detectar contato e movimento na superfície de toque usando qualquer uma de uma pluralidade de tecnologias de sensibilidade ao toque, incluindo capacitiva, resistiva, infravermelha, imagem óptica, sinal dispersivo, reconhecimento de pulso acústico e tecnologias de onda acústica de superfície. Em modalidades de um dispositivo de entrada incluindo pelo menos um interruptor, um interruptor pode incluir, por exemplo, pelo menos um de um botão (por exemplo, tecla de hardware, tecla de função), superfície de toque, teclado, stick analógico (por exemplo, joystick), almofada direcional, dispositivo apontador (por exemplo, mouse), trackball, jog dial, interruptor de passo, interruptor basculante, dispositivo apontador (por exemplo, caneta), sensor de movimento, sensor de imagem e microfone. Um sensor de movimento pode receber dados de movimento do usuário de um sensor óptico e classificar um gesto do usuário como um sinal de controle. Um microfone pode receber áudio e reconhecer uma voz do usuário como um sinal de controle. Interface de rede
[0113] Conforme representado na FIG. 8A, um dispositivo de controle (820) descrito neste documento pode se comunicar com uma ou mais redes (870) e sistemas de computador (850) através de uma interface de rede (832). Em algumas modalidades, o dispositivo de controle (820) pode estar em comunicação com outros dispositivos por meio de uma ou mais redes com fio e/ou sem fio. A interface de rede (832) pode facilitar a comunicação com outros dispositivos por meio de uma ou mais portas externas (por exemplo, Barramento Universal em Série (USB), conector multipinos) configurado para acoplar diretamente a outros dispositivos ou indiretamente em uma rede (por exemplo, a Internet, LAN sem fio).
[0114] Em algumas modalidades, a interface de rede (832) pode incluir um receptor de radiofrequência, transmissor e/ou receptor e transmissor óptico (por exemplo, infravermelho) configurado para se comunicar com um ou mais dispositivos e/ou redes. A interface de rede (832) pode se comunicar por fios e/ou sem fio com um ou mais dos sensores, interface de usuário (834), rede (870), banco de dados (840) e servidor (850).
[0115] Em algumas modalidades, a interface de rede (832) pode incluir circuitos de radiofrequência (RF) (por exemplo, transceptor de RF) incluindo um ou mais de um receptor, transmissor e/ou receptor óptico (por exemplo, infravermelho) e transmissor configurado para se comunicar com um ou mais dispositivos e/ou redes. Os circuitos de RF podem receber e transmitir sinais de RF (por exemplo, sinais eletromagnéticos). O circuito de RF converte sinais elétricos de/para sinais eletromagnéticos e se comunica com redes de comunicação e outros dispositivos de comunicação por meio de sinais eletromagnéticos. Os circuitos de RF podem incluir um ou mais de um sistema de antena, um transceptor de RF, um ou mais amplificadores, um sintonizador, um ou mais osciladores, um processador de sinal digital, um chipset CODEC, um cartão de módulo de identidade de assinante (SIM), memória, e semelhantes. Uma rede sem fio pode se referir a qualquer tipo de rede digital que não esteja conectada por cabos de qualquer tipo.
[0116] Os exemplos de comunicação sem fio em uma rede sem fio incluem, mas não estão limitados a, comunicação celular, rádio, satélite e micro-ondas. A comunicação sem fio pode usar qualquer um de uma pluralidade de padrões de comunicação, protocolos e tecnologias incluindo, mas não se limitando a, Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM), Ambiente GSM de Dados Avançados (EDGE), acesso por pacote de downlink de alta velocidade (HSDPA), acesso múltiplo por divisão de código de banda larga (W-CDMA), acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), Bluetooth, comunicação de campo próximo (NFC), identificação por radiofrequência (RFID), Wireless Fidelity (Wi-Fi) (por exemplo, IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n), Protocolo de Voz Através de Internet (VoIP), Wi-MAX, um protocolo para e-mail (por exemplo, Protocolo de Acesso de Mensagem por Internet (IMAP), Protocolo de Correios (POP), mensagens instantâneas (por exemplo, eXtensible Messaging and Presence Protocol (XMPP), Protocolo de Iniciação de Sessão pra Mensagem Instantânea, Extensões de Alavancagem de Presença (SIMPLE), Serviço de Mensagem e Presença Instantânea (IMPS)), Serviço de Mensagem Curta (SMS), ou qualquer outro protocolo de comunicação adequado. Algumas implantações de rede sem fio combinam redes de várias redes celulares ou usam uma combinação de comunicação celular, Wi-Fi e satélite.
[0117] Em algumas modalidades, uma rede sem fio pode se conectar a uma rede com fio para fazer interface com a Internet, outras redes de voz e dados de operadora, redes de negócios e redes pessoais. Uma rede com fio normalmente é transportada por pares trançados de cobre, cabo coaxial e/ou cabos de fibra óptica. Existem muitos tipos diferentes de redes com fio, incluindo redes de área ampla (WAN), redes de área metropolitana (MAN), redes de área local (LAN), redes de área de Internet (IAN), redes de área de campus (CAN), redes de área global (GAN), como a Internet, redes de área pessoal sem fio (PAN) (por exemplo, Bluetooth, Bluetooth Low Energy) e redes virtuais privadas (VPN). Conforme usado neste documento, rede se refere a qualquer combinação de redes de dados sem fio, com fio, públicas e privadas que são normalmente interconectadas através da Internet para fornecer uma rede unificada e um sistema de acesso à informação. II. Métodos
[0118] São descritas neste documento modalidades correspondentes a métodos de uso de um rotor para analisar um fluido, como sangue total, fabricação de um rotor e inspeção de um rotor. Esses métodos podem identificar e/ou caracterizar uma amostra e, em algumas modalidades, podem ser usados com os sistemas e dispositivos descritos. Por exemplo, um sistema de análise de fluido pode analisar e caracterizar uma amostra de sangue colocada em um rotor e identificar um ou mais analitos. Geralmente, uma amostra biológica pode ser inserida em um rotor e o rotor colocado em um sistema de análise de fluido. O sistema pode então girar o rotor por força centrífuga de modo que a amostra seja distribuída em um conjunto de poços. O conjunto de poços pode ser analisado opticamente pelo sistema e análises adicionais podem ser realizadas para caracterizar a amostra.
[0119] Alguns rotores convencionais fabricados com técnicas de soldagem ultrassônica podem gerar pó de reagente que pode contribuir para a contaminação de reagente indesejável entre as cubetas do rotor. Por exemplo, quando porções de um rotor são soldadas por ultrassom, um grânulo de reagente dentro de uma cubeta pode vibrar ultrassonicamente e gerar pó de reagente. Em alguns casos, o pó do reagente pode migrar de uma cubeta para um canal ou outra cavidade do rotor. Ao contrário, os métodos de fabricação descritos neste documento podem soldar uma pluralidade de camadas de rotor para formar um dispositivo de rotor que aborda essas deficiências e que pode ser usado com o sistema de análise de fluido. Um método de inspeção pode caracterizar um ou mais aspectos do rotor e permitir que o rotor seja classificado, como com base na qualidade de fabricação. Análise de fluido
[0120] Os métodos para analisar um fluido em algumas modalidades podem usar um sistema de análise de fluido e/ou rotor conforme descrito neste documento. Os métodos descritos neste documento podem identificar rápida e facilmente analitos de uma amostra com base em técnicas de análise óptica. A FIG. 9 é um fluxograma que geralmente ilustra um método de análise de um fluido (900). Um rotor estrutural e/ou funcionalmente semelhante aos rotores (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento, pode ser usado em uma ou mais das etapas de análise de fluido descritas neste documento. O processo pode incluir, na etapa 902, a aplicação de uma amostra a um rotor. Em algumas modalidades, a amostra pode incluir uma amostra de sangue de um sujeito, como um humano ou animal. Por exemplo, a amostra de sangue pode ser retirada de uma veia ou de uma picada no dedo. Um volume da amostra/fluido pode ser, por exemplo, entre cerca de 40 microlitros e cerca de 100 microlitros. Em algumas modalidades, o rotor pode ser embalado em uma bolsa de folha impermeável e pode incluir ainda um pacote de dessecante. O dessecante pode minimizar o impacto da umidade em um reagente disposto dentro do rotor. A amostra pode ser inserida em uma porta de amostra ou abertura do rotor.
[0121] Na etapa 904, o rotor com a amostra pode ser colocado (por exemplo, inserido) em um sistema de análise de fluido. Por exemplo, o rotor pode ser configurado para ser montado em uma centrífuga do sistema de análise de fluido (800). O rotor pode incluir um receptáculo ou outro mecanismo de acoplamento adequado para montagem, por exemplo, em um eixo de acionamento vertical da centrífuga. Por exemplo, o rotor pode ser colocado em uma plataforma deslizante configurada para retrair no sistema de análise de fluido e permitir que um fuso (por exemplo, eixo) engate de forma liberável com o rotor. Em algumas modalidades, o fuso pode engatar um recipiente de diluente deslizável dentro de uma cavidade do rotor de modo que o recipiente possa ser configurado para abrir e direcionar o diluente do recipiente para outras cavidades do rotor para misturar com a amostra. Por exemplo, um recipiente disposto dentro do rotor pode ser empurrado para cima por um eixo em direção a um conjunto de saliências configuradas para perfurar o recipiente .
[0122] Na etapa 906, o rotor pode girar em uma ou mais taxas predeterminadas usando a centrífuga. Em modalidades em que a amostra inclui sangue, as células sanguíneas podem ser separadas do plasma diluído por força centrífuga na etapa 906. Em outras modalidades, a separação de células sanguíneas do plasma pode ocorrer antes da diluição. Em algumas modalidades, a amostra pode se misturar com o diluente para formar uma mistura substancialmente homogênea. Por exemplo, o rotor (100) ilustrado na FIG. 1A pode ser girado a uma RPM adequada, como, por exemplo, a cerca de 1.000 RPMs, a cerca de 2.000 RPMs, a cerca de 3.000 RPMs, a cerca de 4.000 RPMs, a cerca de 5.000 RPMs, a cerca de 6.000 RPMs, incluindo todos os valores e subfaixas intermediárias.
[0123] Na medida em que o rotor gira, uma amostra pode sair da cavidade arqueada (110) enquanto o diluente entra na câmara de medição (112). A amostra pode começar a preencher o poço (152) (por exemplo, poço de glóbulos vermelhos) conforme o diluente flui da câmara de medição (112) para a câmara de mistura (114). A força centrífuga do rotor giratório evita que o líquido passe por uma porção em forma de U de um ou mais condutos. Quando o rotor está em repouso (por exemplo, sem girar), as forças capilares permitem que a amostra (por exemplo, plasma) flua através de um ou mais condutos. Um ou mais ciclos de rotação podem ser usados para distribuir e misturar a amostra e diluente na câmara de mistura (114), bem como distribuir o diluente misturado e a amostra no canal (120) para distribuição no conjunto de poços (130).
[0124] Após a separação e mistura, na etapa 908, o fluido de amostra pode ser distribuído através dos canais internos do rotor em um conjunto de poços por meio da força centrífuga. Em algumas modalidades, o conjunto de poços pode incluir um conjunto de poços de ensaio, cada poço incluindo mais um reagente (por exemplo, reagente liofilizado, grânulos de reagente) e um conjunto de poços de referência. Podem ocorrer reações químicas entre o fluido e o reagente nos poços de ensaio, ao mesmo tempo em que o plasma pode entrar no conjunto de poços de referência sem sofrer uma reação com um reagente.
[0125] O fluido dentro do conjunto de poços pode ser analisado opticamente enquanto o rotor gira. Por exemplo, as reações químicas que ocorrem nos poços de ensaio podem ser analisadas fotometricamente. Na etapa 910, uma fonte de radiação (por exemplo, fonte de luz, fonte de iluminação) pode ser usada para direcionar um feixe de luz através de um ou mais poços do rotor. A fonte de radiação pode incluir uma lâmpada de arco e/ou outra fonte de luz de alta intensidade, incluindo um laser pulsado, fontes sintonizáveis de comprimento de onda, combinações das mesmas e semelhantes. Por exemplo, uma lâmpada de arco pode descarregar aproximadamente 0,1 joule de energia durante um flash de aproximadamente 5 microssegundos de duração. O fluido dentro do conjunto de poços pode absorver parcialmente o feixe de luz recebido da fonte de radiação. O grau de absorção da luz pode depender do comprimento de onda do feixe de luz e dos conteúdos do poço que está sendo analisado. Em algumas modalidades, a fonte de radiação pode ser ativada com base em um sinal de luz recebido de um refletor do rotor. Por exemplo, um refletor pode receber um feixe de luz emitido em um plano do rotor, que pode ser redirecionado perpendicularmente em direção a um detector. O detector pode receber o feixe de luz e um dispositivo de controle pode processar os dados do sinal para controlar a fonte de radiação para emitir um feixe de luz em um tempo predeterminado através de um poço do rotor.
[0126] Na etapa 912, um detector (por exemplo, sensor óptico) pode ser usado para receber a luz passada por um ou mais poços do rotor. Em algumas modalidades, o detector pode ser acoplado a um ou mais componentes ópticos, incluindo um ou mais de um divisor de feixe, filtro de interferência e fotodetector. Os componentes ópticos podem formar um caminho de detecção óptica (não mostrado). O detector na etapa 914 pode ser configurado para gerar dados de sinal para um ou mais dos poços. Na etapa 916, os dados do sinal podem ser processados pelo dispositivo de controle para caracterizar (por exemplo, quantificar) um ou mais analitos da amostra. Em algumas modalidades, uma pluralidade de testes pode ser realizada (por exemplo, até 50 testes diferentes). Por exemplo, a análise pode incluir um teste de ensaio clínico e um teste de taxa. Adicional ou alternativamente, imunoensaios e outros ensaios de ligação específica podem ser realizados nos poços de teste. Geralmente, entretanto, tais procedimentos de ensaio são homogêneos. Em alguns casos, sistemas de ensaio heterogêneos podem ser usados quando o sangue é separado do plasma nos poços de teste após a ocorrência de uma etapa de reação imunológica. Os ensaios de sangue podem incluir um ou mais dentre glicose, lactato desidrogenase, transaminase glutamicoxaloacética sérica (SGOT), transaminase glutâmico pirúvica sérica (SGPT), ureia sanguínea (nitrogênio) (BUN), proteína total,
alcalinidade, fosfatase, bilirrubina, cálcio e cloreto. Alguns desses ensaios podem usar plasma sanguíneo combinado com um ou mais reagentes para gerar uma alteração visualmente detectável (por exemplo, detectável fotometricamente) no plasma. Na etapa 918, a análise realizada pode ser emitida pelo sistema de análise de fluido. Fabricação de rotor
[0127] Também são descritas neste documento modalidades correspondentes a métodos para a fabricação de um rotor que pode ser usado em algumas modalidades com as modalidades do sistema de análise de fluido conforme descrito neste documento. Um rotor estrutural e/ou funcionalmente semelhante aos rotores (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento, pode ser fabricado usando uma ou mais das etapas de fabricação descritas neste documento. Por exemplo, os métodos descritos neste documento podem fabricar um dispositivo de rotor usando técnicas de moldagem por injeção e soldagem a laser. Os rotores fabricados usando esses métodos podem ter inúmeros benefícios, como rotores tendo um risco reduzido de contaminação de reagente (por exemplo, geração de pó de grânulo dentro de um poço), bem como melhorias para um ou mais de qualidade, consistência, rendimento e automação de fabricação.
[0128] Geralmente, os métodos descritos neste documento incluem formar e ligar um conjunto de camadas de um rotor. Por exemplo, uma base do rotor pode incluir uma primeira camada e uma segunda camada que são ligadas entre si, como por meio de um processo de moldagem por injeção de dois disparos. A primeira camada pode ser substancialmente transparente. A segunda camada pode ser substancialmente absorvente à radiação infravermelha. A primeira camada e a segunda camada podem definir um conjunto de poços. Além disso, a segunda camada pode definir um conjunto de canais e cavidades conforme descrito em mais detalhes neste documento. O rotor pode incluir uma terceira camada alinhada à base. A terceira camada pode definir uma abertura configurada para receber um fluido, onde a terceira camada pode ser substancialmente transparente. A base pode ser ligada (por exemplo, soldada) à terceira camada usando radiação infravermelha de modo que o canal estabeleça um caminho de comunicação de fluido entre a abertura e o conjunto de poços. Em algumas modalidades, uma ou mais camadas adicionais podem ser formadas e ligadas à terceira camada.
[0129] A FIG. 10A é um fluxograma que geralmente descreve um método (1000) de fabricação de um rotor. O método pode incluir, na etapa 1002, formar uma primeira camada e, na etapa 1004, formar uma segunda camada. Na etapa 1006, a primeira camada e a segunda camada podem ser ligadas entre si para formar uma base do rotor. Por exemplo, a primeira camada e a segunda camada podem ser formadas e ligadas entre si (etapas 1002, 1004, 1006) usando moldagem por injeção multidisparos (por exemplo, moldagem por injeção sequencial), como descrito em mais detalhes em relação às FIGS. 10B e 11A-11F. Em algumas modalidades, a primeira camada ligada à segunda camada pode definir um conjunto de poços.
[0130] Em algumas modalidades, a primeira camada e a segunda camada podem ser compostas de um ou mais de acrílico, policarbonato, copolímeros de olefina cíclico (COC), poliestireno e acrilonitrila butadieno estireno (ABS). A primeira camada pode ser substancialmente transparente. Por exemplo, a primeira camada pode ser substancialmente transparente a pelo menos um de luz ultravioleta, luz visível e radiação infravermelha. A segunda camada pode incluir pelo menos cerca de 0,1% em peso de negro de fumo. Por exemplo, a segunda camada pode incluir cerca de 0,2% de negro de fumo. Por exemplo, a segunda camada pode incluir cerca de 0,4% de negro de fumo. Por exemplo, a segunda camada pode incluir cerca de 0,8% de negro de fumo. A segunda camada pode ser substancialmente absorvente para pelo menos um de radiação infravermelha média e radiação infravermelha próxima. Em algumas modalidades, a segunda camada pode ser substancialmente absorvente para radiação de comprimento de onda de pelo menos 940 nm.
[0131] Em algumas modalidades, a primeira camada e a segunda camada de um rotor podem ser formadas e ligadas usando o processo de moldagem de dois disparos (1020) descrito no fluxograma da FIG. 10B e ilustrado nas FIGS. 11A-11F. Conforme ilustrado na FIG. 11B, um sistema/abordagem de moldagem de duas etapas pode incluir uma primeira metade de um molde (1120) e uma segunda metade correspondente de um molde (1130). A primeira metade de um molde (1120) pode incluir uma primeira cavidade (1122) e uma segunda cavidade (1124). A segunda metade de um molde (1130) pode incluir um primeiro núcleo (1132) e um segundo núcleo (1134). A forma da primeira cavidade (1122) e da segunda cavidade (1124) podem diferir, embora a forma do primeiro núcleo (1132) e do segundo núcleo (1134) possam ser iguais. As diferentes formas entre a primeira cavidade (1122) e a segunda cavidade (1124) permitem que diferentes estruturas sejam formadas com cada injeção (por exemplo, disparo) de material. Ter a mesma forma entre o primeiro núcleo (1132) e o segundo núcleo (1134) permite que a primeira camada tenha uma forma consistente. A primeira metade de um molde (1120) e a segunda metade de um molde (1130) podem ser formadas de aço, por exemplo. Em algumas modalidades, qualquer uma da primeira metade de um molde (1120) e a segunda metade de um molde (1130) podem ser configuradas para se mover axialmente e girar em relação à outra. Por exemplo, a segunda metade de um molde (1130) nas FIGS. 11A-11F pode ser configurada para se mover axialmente e girar em relação a uma primeira metade estacionária de um molde (1120).
[0132] Um processo de moldagem de dois disparos pode incluir a etapa 1022 de fechar um par de metades do molde (1120, 1130) e injetar (por exemplo, disparar) um primeiro material (por exemplo, material de resina transparente) em um primeiro núcleo (1132). A primeira camada de um primeiro rotor (1140) se formará entre os moldes (1120, 1130) e será definida pela forma do primeiro núcleo (1132) e da primeira cavidade (1122).
[0133] Na etapa 1024, a segunda metade de um molde (1130) pode se mover axialmente para longe da primeira metade de um molde (1120) para abrir o molde. A primeira camada do primeiro rotor (1140) pode ser disposta dentro do primeiro núcleo (1132) da segunda metade de um molde (1130). Na etapa 1026, a segunda metade de um molde (1130) pode ser girada (por exemplo, rolada) 180 graus de modo que a primeira cavidade (1122) esteja alinhada com o segundo núcleo (1134) e a segunda cavidade (1124) esteja alinhada com o primeiro núcleo (1132) tendo a primeira camada do primeiro rotor (1140). Esta rotação da segunda metade de um molde (1130) permite que a primeira camada do primeiro rotor (1140) receba uma injeção de um segundo material (por exemplo, material de resina preenchido com carbono) sobre a primeira camada. Ou seja, a segunda camada pode ser alinhada com a primeira camada. Ao mesmo tempo, uma primeira camada de um rotor separado pode ser injetada no segundo núcleo adjacente (1134).
[0134] Na etapa 1028, o par de moldes (1120, 1130) pode ser fechado e um primeiro material pode ser injetado no segundo núcleo (1134). A primeira camada de um segundo rotor (1142) pode ser formada entre os moldes (1120, 1130) e ser definida pela forma do segundo núcleo (1134) e a primeira cavidade (1122). Em paralelo, um segundo material (por exemplo, material de resina preenchida com carbono) pode ser injetado no primeiro núcleo (1132). Uma segunda camada do primeiro rotor (1140) pode ser formada entre os moldes (1120, 1130) e ser definida pela forma da primeira camada, o primeiro núcleo (1132) e a segunda cavidade (1124). Ou seja, a segunda camada pode ser formada e ligada à primeira camada usando moldagem por injeção multidisparos.
[0135] Conforme descrito em mais detalhes neste documento, a segunda cavidade (1124) e a segunda metade de um molde (1130) podem ser configuradas para formar um conjunto de bloqueios que pode criar uma vedação entre o primeiro e o segundo materiais e auxiliar na formação de características estruturais de um rotor
(por exemplo, um conjunto de poços). Por exemplo, uma superfície de metal da segunda cavidade (1124) pode engatar com a primeira camada de um rotor para definir um desligamento configurado para evitar injeção de material e/ou para criar suporte. Em particular, cada poço de um conjunto de poços pode incluir uma superfície de parede lateral afunilada (por exemplo, FIG. 3B) de uma primeira camada que a segunda cavidade (1124) pode engatar para criar uma barreira configurada para evitar que o segundo material brilhe ou sangre. Desta forma, um ou mais vazios (por exemplo, poços) podem ser formados no rotor.
[0136] Na etapa 1030, a segunda metade de um molde (1130) pode se mover axialmente para longe da primeira metade de um molde (1120) para abrir o molde. Como mostrado na FIG. 11E, a primeira camada do segundo rotor (1142) pode ser disposta dentro do segundo núcleo (1134) da segunda metade de um molde (1130). O primeiro rotor (1140) tendo a primeira camada e a segunda camada pode ser disposto dentro da segunda cavidade (1124). Na etapa 1032, a segunda metade de um molde (1130) pode ser girada (por exemplo, rolada) 180 graus de modo que a primeira cavidade (1122) esteja alinhada com o primeiro núcleo (1132) e a segunda cavidade (1124) esteja alinhada com o segundo núcleo (1134) tendo a primeira camada do segundo rotor (1142). Na etapa 1034, o primeiro rotor (1140) tendo a primeira camada e a segunda camada unidas (por exemplo, base do rotor) pode ser ejetado da segunda cavidade (1124). O processo pode retornar à etapa 1028 (por exemplo, FIG. 11D) para a fabricação de rotores adicionais. Em outras modalidades, o segundo material (por exemplo, resina preenchida com carbono) pode ser injetado antes de disparar o primeiro material (por exemplo, material de resina transparente).
[0137] Com referência novamente à FIG. 10A, na etapa 1008, um conjunto de reagentes liofilizados pode ser colocado em um conjunto de poços. Por exemplo, um primeiro conjunto de poços pode estar vazio, um segundo conjunto de poços pode incluir diferentes reagentes liofilizados e cada poço de um terceiro conjunto de poços pode incluir uma pluralidade de reagentes liofilizados.
[0138] Na etapa 1010, uma terceira camada pode ser formada. Por exemplo, a terceira camada pode ser formada por moldagem por injeção. A terceira camada pode ser composta por um ou mais de acrílico, policarbonato, copolímeros de olefina cíclica (COC), poliestireno e acrilonitrila butadieno estireno (ABS). A terceira camada pode ser substancialmente transparente. Por exemplo, a terceira camada pode ser substancialmente transparente a pelo menos um de luz ultravioleta, luz visível e radiação infravermelha.
[0139] Na etapa 1012, a primeira camada e a segunda camada podem ser ligadas à terceira camada usando radiação infravermelha de modo que um canal do rotor estabeleça um caminho de comunicação de fluido entre a abertura e o conjunto de poços. Por exemplo, a primeira e a terceira camadas podem ser soldadas a laser à segunda camada. A soldagem a laser pode ser realizada usando um ou mais de um laser de diodo semicondutor, laser Nd:YAG de estado sólido e laser de fibra. Em algumas modalidades, um laser de diodo pode gerar um feixe de luz com um comprimento de onda de cerca de 940 nm.
[0140] A etapa 1012 pode incluir o alinhamento da base do rotor (por exemplo, primeira camada ligada à segunda camada) com a terceira camada. Em algumas modalidades, uma fotomáscara pode ser alinhada à base do rotor e à terceira camada. Em algumas modalidades, a fotomáscara pode ser mantida em uma posição fixa e a base do rotor pode ser mantida em uma plataforma (por exemplo, ninho, estágio). Por exemplo, a fotomáscara pode ser fixada à base do rotor usando a plataforma (por exemplo, plataforma flutuante). A plataforma pode ser configurada para mover a base do rotor em direção à fotomáscara e alinhar a fotomáscara à base do rotor. Em algumas modalidades, a fotomáscara pode ser configurada para bloquear a radiação infravermelha para uma ou mais porções da base do rotor e da terceira camada. Devido às tolerâncias precisas necessárias entre o rotor e a fotomáscara para garantir a soldagem adequada, uma plataforma pode ser configurada para se mover em um plano paralelo à fotomáscara para auxiliar no alinhamento do rotor com a fotomáscara. A plataforma flutuante permite que as buchas e saliências (por exemplo, pinos guia da bucha, pinos de alinhamento do rotor) se movam em relação umas às outras e se encaixem umas nas outras de modo que a fotomáscara possa ser presa de forma liberável ao rotor. Por exemplo, conforme descrito em detalhes neste documento em relação às FIGS. 16 a 18, uma da fotomáscara e da plataforma pode incluir um conjunto de buchas configuradas para encaixar em um conjunto correspondente de saliências da outra fotomáscara e plataforma.
[0141] Em algumas modalidades, a radiação infravermelha pode ser configurada como um feixe de laser. Em algumas modalidades, o feixe de laser pode ser um ou mais de um feixe de linha, feixe pontual (por exemplo, ponto), feixe de campo (por exemplo, plano) e semelhantes. O feixe de laser pode ser emitido sobre a fotomáscara, a base do rotor e a terceira camada. Por exemplo, um feixe de linha pode ser passado sobre a fotomáscara. A fotomáscara pode ser configurada para definir um padrão da solda do rotor. Em porções do rotor que recebem a radiação infravermelha que passa pela fotomáscara, uma superfície da segunda camada pode absorver a radiação infravermelha e formar uma solda com uma superfície da terceira camada em contato com a segunda camada. O feixe de linha com um comprimento de onda predeterminado (por exemplo, 940 nm) pode ser passado sobre a fotomáscara para formar uma solda a laser no rotor entre cerca de 1 segundo e cerca de 2 segundos em uma saída de energia predeterminada. Em algumas porções do rotor adjacentes a uma solda a laser, uma lacuna pode ser formada entre cerca de 1 µm e cerca de 10 µm entre a segunda camada e a terceira camada devido à expansão térmica.
[0142] Em algumas modalidades, a fotomáscara pode ser configurada para bloquear o feixe de laser em pelo menos um reagente liofilizado do conjunto de reagentes liofilizados. Isso pode ajudar na integridade estrutural e química de um reagente. Adicional ou alternativamente, o feixe de laser pode ser emitido sobre pelo menos um outro reagente liofilizado do conjunto de reagentes liofilizados. Alguns dos reagentes liofilizados dispostos no rotor podem ser configurados para receber radiação infravermelha em um comprimento de onda, potência e tempo predeterminados, mantendo a integridade física e química do reagente. Por exemplo, alguns reagentes podem funcionar de forma substancialmente idêntica a um reagente fotomascarado quando exposto à radiação infravermelha em cerca de 940 nm por entre 1 segundo a cerca de 2 segundos.
[0143] Em outras modalidades, a primeira camada e a segunda camada podem ser ligadas usando um ou mais de soldagem ultrassônica, adesivos (por exemplo, fita adesiva) e/ou ligação com solvente.
[0144] Na etapa 1014, uma quarta camada pode ser formada. Por exemplo, a quarta camada pode ser formada por moldagem por injeção. Por exemplo, uma quarta camada pode ser estrutural e/ou funcionalmente semelhante à quarta camada (204, 704), conforme descrito neste documento. Na etapa 1016, a quarta camada pode ser acoplada à terceira camada. Por exemplo, uma quarta camada pode ser soldada ultrassonicamente à terceira camada. Inspeção do rotor
[0145] Também são descritas neste documento modalidades correspondentes a métodos para inspecionar um rotor que pode ser usado em algumas modalidades com as modalidades do sistema de análise de fluido conforme descrito neste documento. Os métodos descritos neste documento podem inspecionar um dispositivo de rotor (por exemplo, rotor soldado a laser) usando técnicas de geração de imagem e análise óptica. Isso pode ter vários benefícios, como quantificar uma ou mais características de um rotor. Por exemplo, uma ou mais soldas de rotor, esferas de reagentes e poços podem ser analisados e verificados como parte de um processo de controle de qualidade consistente, repetitível e automatizado. Isso pode ser útil para categorizar um rotor, como por qualidade.
[0146] A FIG. 12 é um fluxograma que geralmente descreve um método de inspeção de um rotor (1200). Um rotor estrutural e/ou funcionalmente semelhante aos rotores (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), conforme descrito neste documento, pode ser inspecionado usando uma ou mais das etapas de inspeção descritas neste documento. Por exemplo, o rotor pode incluir uma primeira camada (101, 201, 301, 501) acoplada a uma segunda camada (102, 202, 302, 402, 502, 702), tal como por meio de moldagem por injeção de dois disparos, para definir coletivamente um conjunto de poços. A primeira camada pode ser substancialmente transparente. A segunda camada pode definir um canal. A segunda camada pode ser substancialmente absorvente à radiação infravermelha. Uma terceira camada pode definir uma abertura configurada para receber um fluido. A terceira camada pode ser substancialmente transparente e acoplada à segunda camada, como por meio de soldagem a laser.
[0147] Na etapa 1202, um rotor pode ser alinhado a um ou mais sensores ópticos. Em algumas modalidades, um ou mais sensores ópticos podem ser configurados para gerar uma vista plana, vista inferior, vista inclinada e/ou vista lateral do rotor. Em algumas modalidades, uma ou mais fontes de radiação podem ser configuradas para iluminar as porções do rotor a serem imageadas. Por exemplo, o rotor pode ser iluminado usando iluminação axial difusa. Em algumas modalidades, o rotor pode estar girando durante a geração da imagem.
[0148] Na etapa 1204, um conjunto de imagens de rotor pode ser gerado usando um ou mais dos sensores ópticos. Por exemplo, as FIGS. 13A e 13B são imagens ilustrativas (1300, 1350) de porções de um rotor que ilustram as características estruturais do rotor a partir de uma perspectiva de vista plana. As imagens podem ser de todo o rotor ou de uma parte do rotor. Em algumas modalidades, as imagens podem ser tiradas de uma perspectiva lateral e inferior. Na etapa 1206, uma ou mais características do rotor podem ser identificadas a partir do conjunto de imagens do rotor. A análise de imagem das imagens do rotor pode ser realizada para gerar informações de ligação (por exemplo, dados). Em algumas modalidades, as informações de ligação podem incluir os resultados de uma comparação realizada entre os dados de imagem adquiridos e um conjunto de dados de referência. As informações de ligação podem incluir um conjunto de bordas formadas entre a segunda camada e a terceira camada. Por exemplo, uma descontinuidade inesperada em uma aresta pode indicar uma solda incompleta. Como mostrado na FIG. 13A, as primeiras porções (1310) do rotor podem ter valores de intensidade mais elevados do que as segundas porções (1320) do rotor. Por exemplo, as primeiras porções (1310) do rotor podem ter uma primeira faixa de intensidade de pixel (por exemplo, 40 a 80 em uma faixa de tons de cinza de 0 a 255) e as segundas porções (1320) do rotor podem ter uma segunda faixa de intensidade de pixel (por exemplo, 100 a 140 em tons de cinza). A diferença de contraste entre as primeiras porções (1310) e as segundas porções (1320) pode ser devido ao ar dentro das segundas porções (1320). As primeiras porções (1310) podem corresponder a porções soldadas do rotor, enquanto as segundas porções (1320) podem corresponder a porções não soldadas do rotor, incluindo um ou mais dos canais, poços, cavidades, entradas e defeitos de fabricação. Rotores completamente transparentes podem não gerar imagens de rotor com um contraste tão visível.
[0149] Na FIG. 13B, as primeiras porções (1360) do rotor têm valores de intensidade mais baixos do que as segundas porções (1370, 1380) do rotor. As primeiras porções (1360) podem corresponder às bordas de uma solda, enquanto as segundas porções podem corresponder a estruturas do rotor, como cavidades (1370) e porções soldadas (1380). As informações de ligação podem incluir uma ou mais lacunas no conjunto de bordas. Por exemplo, diferenças nos valores de intensidade entre as imagens adquiridas (1300, 1350) e um conjunto de imagens de referência para cada localização dentro do rotor podem ser usadas para identificar uma ou mais lacunas. Cada uma dessas diferenças pode ser identificada como defeito e incluída nas informações de ligação.
[0150] Na etapa 1208, o rotor pode ser classificado usando as características de rotor identificadas. O número, tamanho, forma e localização dos defeitos podem ser quantificados e podem ser comparados a um conjunto predeterminado de limiares. Por exemplo, alguns defeitos podem ter um ou mais de um tamanho abaixo de um limiar predeterminado, localização em uma área que tem impacto mínimo na integridade e/ou funcionalidade do rotor. Outros defeitos podem resultar na categorização como um ou mais de uso rejeitado, restrito (por exemplo, aprovado para uso animal, mas não para uso humano), liberação aceitável, limitada, exigindo inspeção secundária, inspeção manual e assim por diante. Ou seja, pode haver uma pluralidade de classificações de qualidade. Por exemplo, soldas incompletas que são isoladas de uma cavidade, poço, canal, entrada e semelhantes podem ser classificadas como defeitos cosméticos. Em alguns casos, uma solda incompleta que muda a forma de um canal, poço, cavidade e entrada pode ser classificada como um defeito cosmético ou menor. Em outros casos, uma solda incompleta que conecta diferentes estruturas pode ser classificada como um defeito crítico. Por exemplo, uma solda incompleta que conecta diretamente dois condutos ou que conecta diretamente dois poços pode alterar o desempenho microfluídico do rotor, de modo que o rotor pode ser classificado como criticamente defeituoso. Em algumas modalidades, uma combinação do número, tamanho, forma e localização dos defeitos pode ser usada para classificar o rotor. Os rotores de alta qualidade estão livres de soldas incompletas que criam novos caminhos de fluxo de fluido entre diferentes câmaras.
[0151] Adicional ou alternativamente, na etapa 1210, uma ou mais características do reagente podem ser identificadas. Por exemplo, um conjunto de imagens de reagente pode ser gerado usando um ou mais dos sensores ópticos. As FIGS. 14A e 14B são imagens ilustrativas (1400, 1450) de um poço de um rotor tendo um reagente. A FIG. 14A é uma vista lateral de um poço (1410) tendo dois reagentes liofilizados (1420) dispostos nele. A FIG. 14B é uma vista plana de um poço (1470) tendo pelo menos um reagente liofilizado (1470) disposto nele.
[0152] A análise de imagem das imagens de poço pode ser realizada para gerar informações do reagente (por exemplo, dados). Em algumas modalidades, as informações de reagente podem incluir os resultados de uma comparação realizada entre os dados de imagem adquiridos e um conjunto de dados de referência. A informação do reagente pode incluir dados de cor e um conjunto de bordas definindo um tamanho e forma do reagente. Por exemplo, a informação do reagente pode ser usada para identificar uma esfera do reagente dividida em vários pedaços e/ou uma esfera do reagente liofilizada tendo uma ou mais porções clivadas.
[0153] Na etapa 1212, o reagente pode ser classificado usando a informação do reagente. O número, tamanho, forma e localização dos defeitos podem ser quantificados e podem ser comparados a um conjunto predeterminado de limiares. Por exemplo, alguns defeitos podem ter um ou mais de um tamanho e/ou forma fora de um limite predeterminado. Os defeitos podem resultar na categorização como um ou mais de liberação rejeitada, aceitável, limitada, exigindo inspeção secundária, uso restrito (por exemplo, aprovado para uso animal, mas não para uso humano), cosmético, inspeção manual e assim por diante. Ou seja, pode haver uma pluralidade de classificações de qualidade. Em algumas modalidades, uma combinação do número, tamanho, forma e localização dos defeitos pode ser usada para classificar o reagente e/ou rotor.
[0154] Na etapa 1214, a análise de rotor e/ou reagente pode ser produzida pelo sistema de inspeção. Em algumas modalidades, uma tela pode listar o rotor e o resultado da inspeção. Adicional ou alternativamente, um conjunto de tons auditivos
(por exemplo, bipes) pode ser emitido para indicar um resultado da inspeção do rotor e/ou reagente. A análise também pode ser armazenada em um banco de dados remoto, conforme descrito neste documento.
[0155] Conforme usado neste documento, os termos "cerca de" e/ou "aproximadamente" quando usados em conjunto com valores numéricos e/ou faixas geralmente se referem a esses valores e/ou faixas numéricas próximas a um valor e/ou faixa numérica repetida. Em alguns casos, os termos "cerca de" e "aproximadamente" podem significar dentro de ± 10% do valor repetido. Por exemplo, em alguns casos, "cerca de 100 [unidades]" pode significar dentro de ± 10% de 100 (por exemplo, de 90 a 110). Os termos "cerca de" e "aproximadamente" podem ser usados de forma intercambiável.
[0156] A descrição anterior, para fins de explicação, usou nomenclatura específica para fornecer uma compreensão completa de várias invenções e modalidades divulgadas neste documento. No entanto, será evidente para um versado na técnica que os detalhes específicos não são necessários para praticar as invenções e modalidades descritas. Assim, as descrições anteriores de modalidades específicas das invenções e modalidades correspondentes das mesmas são apresentadas para fins de ilustração e descrição. Elas não pretendem ser exaustivas ou limitar a invenção às formas precisas divulgadas; obviamente, muitas modificações e modalidades são possíveis em vista dos ensinamentos anteriores. As modalidades foram escolhidas e descritas de modo a explicar melhor os princípios das invenções, das modalidades correspondentes das mesmas e da aplicação prática, de modo a permitir que outros versados na técnica utilizem melhor a invenção e várias implementações com várias modificações conforme são adequadas para o uso particular contemplado. Pretende-se que as reivindicações a seguir e seus equivalentes definam o escopo da invenção.
[0157] Além disso, qualquer combinação de duas ou mais dessas características, estrutura, sistemas, artigos, materiais, kits, etapas e/ou métodos, descritos neste documento, se tais características, estrutura, sistemas, artigos, materiais, kits, etapas e/ou métodos não forem mutuamente inconsistentes, está incluída no escopo inventivo da presente divulgação. Além disso, algumas modalidades das várias invenções divulgadas neste documento podem ser distinguíveis da técnica anterior por carecerem especificamente de uma ou mais características/elementos/funcionalidade encontradas em uma referência ou combinação de referências (isto é, as reivindicações direcionadas a tais modalidades podem incluir limitações negativas).
[0158] Todas e quaisquer referências a publicações ou outros documentos, incluindo, mas não se limitando a, patentes, pedidos de patentes, artigos, páginas da web, livros, etc., apresentados em qualquer lugar no presente pedido, estão incorporadas neste documento por referência em sua totalidade. Além do mais, todas as definições, como definidas e usadas neste documento, devem ser entendidas como controle sobre as definições de dicionário, definições em documentos incorporados por referência, e/ou significados comuns dos termos definidos.

Claims (6)

REIVINDICAÇÕES
1. Aparelho, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira camada definindo um canal, um conjunto de poços e uma cavidade; uma segunda camada acoplada à primeira camada, a segunda camada incluindo pelo menos uma saliência que se estende em direção à primeira camada e a segunda camada definindo uma abertura configurada para receber um fluido, em que o canal estabelece um caminho de comunicação de fluido entre a abertura e o conjunto de poços; e um recipiente que pode deslizar dentro da cavidade durante o uso, em que a saliência é configurada para penetrar uma parede do recipiente.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o recipiente é configurado para conter um ou mais de um fluido, diluente e um reagente.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a saliência é afunilada.
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a parede do recipiente inclui uma membrana e a pelo menos uma saliência é configurada para penetrar na membrana do recipiente na medida em que o recipiente é avançado em direção à segunda camada.
5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira camada inclui uma câmara de medição, em que a cavidade está em comunicação de fluido com a câmara de medição.
6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho está configurado para receber uma substância incluindo um ou mais dentre sangue, soro, plasma e urina.
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