BR112021003733A2

BR112021003733A2 - uso de gás limpo e seco para a remoção de partículas e conjunto para o mesmo

Info

Publication number: BR112021003733A2
Application number: BR112021003733-0A
Authority: BR
Inventors: Rich Higgins; Ken FLATON
Original assignee: Rapid Micro Biosystems, Inc.
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2021-05-25
Also published as: EP3844476A4; WO2020047295A1; KR20210058857A; MX2021002307A; CA3110851A1; SG11202101947UA; US20210322912A1; EP3844476A1; CN112888929A; JP2022500010A; AU2019327488A1

Abstract

USO DE GÁS LIMPO E SECO PARA A REMOÇÃO DE PARTÍCULAS E CONJUNTO PARA O MESMO. A presente invenção refere-se a conjuntos de remoção de partículas e métodos para a remoção de poeira e outros detritos de um recipiente de amostra, por exemplo, para melhorar a contagem de colônias de microrganismos (por exemplo, bactérias, fungos ou protistas) presentes em amostras ambientais, farmacêuticas, biológicas e outras. Um conjunto da invenção inclui componentes para a remoção de partículas, por exemplo, um filtro, um secador, um controlador de fluxo e uma saída. A invenção também fornece métodos de detecção de amostras após a limpeza de um recipiente de amostra com gás limpo e/ou seco.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "USO DE

GÁS LIMPO E SECO PARA A REMOÇÃO DE PARTÍCULAS E CONJUNTO PARA O MESMO". Antecedentes da Invenção

[001] Em muitas indústrias, particularmente as indústrias de ali- mentos, bebidas, saúde, eletrônicos e farmacêuticos, é essencial ana- lisar as amostras rapidamente quanto ao grau de contaminação por microrganismos, tais como bactérias, leveduras ou fungos.

[002] Uma técnica de cultura microbiana, chamada enumeração microbiana ou contagem de colônias, quantifica o número de células microbianas em uma amostra. O método de enumeração microbiana, que se baseia na replicação microbiana in situ, geralmente produz uma "colônia" visualmente detectável para cada célula microbiana na amostra. Assim, a contagem das colônias visíveis permite aos micro- biologistas determinar com precisão o número de células microbianas em uma amostra. Para executar a enumeração microbiana, as células bacterianas podem ser dispersas na superfície de ágar nutriente em placas de Petri (“placas de ágar”) e incubadas sob condições que permitem a replicação bacteriana in situ. A enumeração microbiana é simples, ultrassensível, barata e quantitativa, mas também pode ser lenta. As colônias podem ser geradas digitalmente; entretanto, em cer- tos casos, poeira e outros detritos podem dificultar a contagem de co- lônias.

[003] Consequentemente, existe uma necessidade com relação a dispositivos de detecção que incluam componentes para remover poei- ra e outros detritos de recipientes de amostra para enumeração micro- biana rápida e precisa das amostras. Sumario da Invenção

[004] A presente invenção refere-se a um conjunto de remoção de partículas. O conjunto pode ser utilizado para remover poeira e ou-

tros detritos de um recipiente de amostra, por exemplo, para enumera- ção microbiana precisa da amostra, por exemplo, uma amostra ambi- ental.

[005] Em um aspecto, a invenção fornece um conjunto de remo- ção de partículas incluindo um filtro, por exemplo, um filtro de 0,01 mí- cron; um secador, por exemplo, secador de membrana; um controlador de fluxo, por exemplo, válvula; e uma saída, por exemplo, bocal de ex- tração. No conjunto, o gás flui através do filtro, secador e saída, e o controlador de fluxo controla a taxa de vazão através do conjunto. O conjunto de remoção de partículas pode ser utilizado para remover poeira e outros detritos de um recipiente de amostra, por exemplo, a tampa, a parte inferior ou outra parte sendo visualizada, antes da de- tecção da amostra. Em uma modalidade, o filtro está à montante, isto é, mais perto da entrada, do secador e/ou o secador está à montante do controlador de fluxo, por exemplo, o gás flui de uma fonte através do filtro para o secador até a saída. O controlador de fluxo pode ser colocado em qualquer posição apropriada, por exemplo, entre o seca- dor e a saída, para controlar o fluxo de gás através do conjunto.

[006] Em certas modalidades, a saída, por exemplo, bocal de ex- tração, inclui uma pluralidade de aberturas. Nas modalidades, o filtro é selecionado do grupo que consiste em filtros de fibra, filtros de políme- ro, filtros de papel, filtros de malha de metal, membranas, carvão ati- vado, um precipitador eletrostático ou uma combinação dos mesmos. O filtro pode ter uma porosidade ≤ 0,1 µm. Nas modalidades, o seca- dor é selecionado a partir do grupo que consiste em secadores evapo- rativos, secadores de membrana, secadores de absorção, secadores de adsorção ou uma combinação dos mesmos. O conjunto pode incluir ainda um reservatório para armazenamento do gás a montante da saí- da, por exemplo, onde o reservatório está à jusante do filtro e do seca- dor. Nas modalidades, depois de passar pelo filtro e secador, o gás possui ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partícu- las/m3 de tamanho 1 a 5 µm, o gás possui um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC, e/ou o gás possui uma quantidade de óleo total ≤ 0,1 mg/m3. Em algumas modalidades, o conjunto de remoção de partículas remove pelo menos 50% (por exemplo, pelo menos 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% ou 99%) de poeira e ou- tras partículas de um recipiente de amostra, por exemplo, a superfície de imagem do recipiente de amostra. Em algumas modalidades, o se- cador remove pelo menos 60% em massa (por exemplo, pelo menos 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% ou 99%) de água ou outros lí- quidos no gás.

[007] Em outro aspecto, a invenção fornece um dispositivo de formação de imagem da amostra que inclui um dispositivo que grava imagens e um conjunto de remoção de partículas incluindo uma saída, por exemplo, um bocal de extração, configurado para direcionar o gás para um recipiente de amostra antes da formação de imagem. Nas modalidades, o gás possui ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partículas/m3 de tamanho 1 a 5 µm, por exemplo, onde o gás possui um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC e/ou uma quantidade de óleo total de ≤ 0,1 mg/m3. O dispositivo de forma- ção de imagem pode ainda incluir uma incubadora, na qual o recipien- te de amostra é armazenado antes da formação de imagem.

[008] A invenção também fornece um dispositivo de formação de imagem de amostra incluindo um dispositivo que grava imagens e um conjunto de remoção de partículas como aqui descrito. O dispositivo pode incluir ainda uma incubadora.

[009] Em outro aspecto, a invenção fornece um método de de- tecção de uma amostra, por exemplo, para enumeração microbiana. O método inclui a aplicação de um volume de gás limpo e/ou seco, por exemplo, ar, nitrogênio ou argônio, à superfície de um recipiente de amostra durante um tempo suficiente para remover o material particu- lado, por exemplo, durante não mais do que 10 s, por exemplo, não mais do que 5 s, 3 s, 2 s, 1 s ou 0,5 s, e detecção, por exemplo, da formação de imagem, da amostra no recipiente de amostra. Em certas modalidades, a concentração de massa de material particulado no gás é menor do que 30 µg/m3, por exemplo, menor do que 10, 5, 1, 0,5, 0,1, 0,005, 0,001, 0,0005, 0,0001, 0,00005 ou 0,00001 µg/m3 e/ou a concentração do número de partículas está abaixo de 20.000 partícu- las/cm3, por exemplo, menos de 10.000, 5.000, 1000, 500, 100, 50, 10, 5, 1, 0,5, 0,1, 0,05 ou 0,01 partículas/cm3. Alternativamente ou, além disso, o gás possui menos do que 100 ppm de um líquido, por exem- plo, água, por exemplo, menos do que 50, 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,5, 0,2, 0,01 ou 0,001 ppm do líquido, por exemplo, água. Por exemplo, o gás pode incluir ≤ 20.000 partículas/m3 de tamanho 0,1 a 0,5 µm, ≤ 400 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 10 partículas/m3 de tamanho de 1 a 5 µm; ter um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC, por exemplo, ≤ -40 oC ou -70 oC; e conter óleo total (aerossol e vapor) de ≤ 0,1 mg/m3, por exemplo, ≤ 0,01 mg/m3.

[010] A invenção fornece um método de detecção de colônias em uma amostra através da ativação de um conjunto de remoção de par- tículas conforme descrito nesta invenção, para remover partículas de uma superfície de um recipiente de amostra contendo a amostra e formação de imagem da amostra no recipiente de amostra. A invenção fornece um método de detecção de colônias em uma amostra através da ativação de uma fonte de gás para remover partículas de uma su- perfície de um recipiente de amostra contendo a amostra e formação de imagem da amostra no recipiente de amostra, em que o gás possui ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partículas/m 3 de tamanho 1 a 5 µm, por exemplo, quando o gás possui um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC e/ou uma quantidade total de óleo ≤ 0,1 mg/m3. Nas modalidades, a amostra inclui micróbios e o mé- todo inclui ainda a quantificação do número de colônias microbianas na amostra. Nas modalidades, o método inclui ainda a formação de imagem da amostra mais de uma vez, em que a amostra é incubada entre as imagens.

[011] Em mais outro aspecto, a invenção fornece um método de detecção de uma amostra, por exemplo, para enumeração microbiana. O método inclui ativar um conjunto de remoção de partículas para re- mover o material particulado de um recipiente de amostra e detectar, por exemplo, a formação de imagem da amostra no recipiente de amostra.

[012] Outras características e vantagens serão evidentes a partir da seguinte descrição, dos desenhos e das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013] A Figura 1 é uma ilustração de uma vista explodida de um conjunto de remoção de partículas da invenção que inclui um filtro, um secador, por exemplo, secador de membrana, um controlador de fluxo, por exemplo, válvula, e uma saída, por exemplo, bocal de extração.

[014] A Figura 2 é uma ilustração de um conjunto de remoção de partículas da invenção que inclui um reservatório para gás, um filtro, um secador, por exemplo, secador de membrana, um controlador de fluxo, por exemplo, válvula, e uma saída, por exemplo, bocal de extra- ção.

[015] A Figura 3 é uma representação esquemática da vista late- ral de um dispositivo de formação de imagem de amostra que inclui um conjunto de remoção de partículas da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[016] A invenção apresenta conjuntos de remoção de partículas e métodos para remover poeira e outros detritos de um recipiente de amostra, por exemplo, para melhorar a contagem de colônias de mi-

crorganismos (por exemplo, bactérias, fungos ou protistas) presentes em amostras ambientais, farmacêuticas, biológicas e outras. Um con- junto da invenção inclui componentes para remoção de partículas, por exemplo, um filtro, um secador, um controlador de fluxo e uma saída. Conjunto de Remoção de Partículas

[017] Poeira e outras partículas (por exemplo, partículas sólidas, água ou óleo) em um recipiente de amostra podem interferir na detec- ção precisa, por exemplo, formação de imagem, da amostra, por exemplo, para enumeração microbiana. Os conjuntos de remoção de partículas da invenção ajudam a reduzir falsos positivos na contagem de colônias, através da remoção de poeira e outros detritos da parte do recipiente de amostra, por exemplo, tampa ou parte inferior, através do qual ocorre a detecção, por exemplo, formação de imagem. Em particular, os conjuntos, dispositivos e métodos são de uso particular na eliminação de partículas móveis que podem mudar de posição quando um recipiente de amostra é visualizado várias vezes.

[018] Um conjunto de remoção de partículas da invenção pode incluir um filtro, um secador, por exemplo, um secador de membrana, um controlador de fluxo, por exemplo, uma válvula, e uma saída, por exemplo, um bocal de extração. Ficará entendido que uma entrada de gás também está presente. Conjuntos exemplares são mostrados nas Figuras 1 e 2. O filtro (por exemplo, um filtro de 0,01 µm) remove as partículas do gás, por exemplo, ar, argônio ou nitrogênio, que fluem através dele. O secador remove água e outros líquidos do gás. A saí- da, por exemplo, bocal de extração, direciona o gás filtrado e seco pa- ra uma superfície de um recipiente de amostra, por exemplo, tampa, para remover poeira e outros detritos dele. O filtro e o secador garan- tem a qualidade do gás sendo utilizado para a remoção de partículas. Se a fonte do gás estiver de outra forma livre de partículas e/ou sufici- entemente seca, um ou mais desses componentes podem ser omitidos do conjunto. Os gases adequados incluem ar, nitrogênio e argônio.

[019] Em alguns casos, o filtro pode ser qualquer filtro adequado para a remoção de material particulado de um gás. Exemplos de filtros incluem, mas não são limitados a estes, filtros de fibra, por exemplo, fibra de vidro ou algodão em camadas, filtros de polímero, por exem- plo, poliéster ou poliuretano, filtros de papel, filtros de malha de metal, membranas, carvão ativado ou combinações dos mesmos, por exem- plo, um filtro High Efficiency Particulate Air (HEPA). Alternativamente ou, além disso, um filtro pode incluir precipitação eletrostática para re- mover partículas do gás. Outros filtros são conhecidos na técnica. Um conjunto de remoção de partículas da presente invenção pode incluir dois ou mais filtros, por exemplo, em série, com cada filtro sendo do mesmo tipo ou de um tipo diferente e/ou tendo porosidades diferentes para capturar partículas de tamanhos diferentes. Por exemplo, um filtro útil para a presente invenção pode ter um primeiro estágio para a re- moção de partículas grossas, isto é, aquelas com um diâmetro maior do que 10 µm, e ter estágios sucessivos para remover partículas mais finas do gás.

[020] Filtros úteis para a presente invenção podem ter tamanhos de poros de 100 µm a 0,001 µm, por exemplo, de 100 µm a 10 µm, de 50 µm a 5 µm, de 10 µm a 1 µm, de 10 µm a 0,001 µm, de 5 µm a 0,5 µm, de 1 µm a 0,1 µm, de 1 µm a 0,001 µm, de 0,5 µm a 0,05 µm, 0,1 µm a 0,001 µm, 0,05 µm a 0,005 µm ou de 0,01 µm a 0,001 µm. Um filtro exemplar para a presente invenção possui um tamanho de poro de 0,01 µm.

[021] O filtro do conjunto de remoção de partículas da invenção pode remover pelo menos 50% do material particulado do gás, por exemplo, pelo menos 50%, pelo menos 55%, pelo menos 60%, pelo menos 65%, pelo menos 70%, pelo menos 75%, pelo menos 80%, pe- lo menos 85%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, pelo menos 96%,

pelo menos 97%, pelo menos 98%, pelo menos 99%, pelo menos 99,5%, pelo menos 99,95%, pelo menos 99,995%, pelo menos 99,9995%, pelo menos 99,99995% ou pelo menos 99,999995% de material particular do gás. Alternativamente ou, além disso, o filtro (ou filtros) reduz a concentração de massa do material particulado para menos de 30 µg/m3, por exemplo, menos de 10, 5, 1, 0,5, 0,1, 0,005, 0,001, 0,0005, 0,0001, 0,00005, ou 0,00001 µg/m3 e/ou reduz a con- centração do número de partículas para menos de 20.000 partícu- las/cm3, por exemplo, menos de 10.000, 5.000, 1000, 500, 100, 50, 10, 5, 1, 0,5, 0,1, 0,05, 0,02, 0,01, 0,005, 0,002 ou 0,001 partículas/cm3.

[022] Exemplos de secadores incluem, mas não são limitados a estes, secadores evaporativos, secadores de membrana, secadores de absorção, por exemplo, secadores de sal de haleto ou sulfato, se- cadores de adsorção, por exemplo, carvão ativado, sílica gel, alumina ativada ou peneiras moleculares, ou combinações dos mesmos. Ou- tros secadores de gás são conhecidos na técnica. Um secador exem- plar para um conjunto de remoção de partículas da presente invenção é um secador de membrana. Um conjunto de remoção de partículas da presente invenção pode incluir dois ou mais secadores, por exem- plo, em série, com cada secador sendo do mesmo tipo ou de um tipo diferente de secador e/ou configurado para capturar diferentes líquidos do gás. Por exemplo, um secador útil para a presente invenção pode incluir um primeiro estágio para remover líquidos orgânicos residuais do gás e um segundo estágio para remover o vapor de água do gás. Além disso, um secador pode ser de temperatura controlada para re- duzir a temperatura do gás que sai do secador, por exemplo, para re- duzir a absorção adicional de líquido no gás seco.

[023] O secador do conjunto de remoção de partículas da inven- ção pode remover pelo menos 50% em massa de líquido do gás de entrada, por exemplo, pelo menos 50%, pelo menos 55%, pelo menos

60%, pelo menos 65%, pelo menos 70%, pelo menos 75%, pelo me- nos 80%, pelo menos 85%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, pelo menos 96%, pelo menos 97%, pelo menos 98%, pelo menos 99%, pe- lo menos 99,5%, pelo menos 99,95%, pelo menos 99,995%, pelo me- nos 99,9995%, pelo menos 99,99995% ou pelo menos 99,999995% de líquido em massa do gás. Em certas modalidades, o secador remove pelo menos 50% em massa de água do gás de entrada, por exemplo, pelo menos 50%, pelo menos 55%, pelo menos 60%, pelo menos 65%, pelo menos 70%, pelo menos 75%, pelo menos 80%, pelo me- nos 85%, pelo menos 90%, pelo menos 95%, pelo menos 96%, pelo menos 97%, pelo menos 98%, pelo menos 99%, pelo menos 99,5%, pelo menos 99,95%, pelo menos 99,995%, pelo menos 99,9995%, pe- lo menos 99,99995% ou pelo menos 99,999995% de água em massa do gás. Alternativamente ou, além disso, o secador (ou secadores) produz um gás tendo menos de 10 ppm de um líquido, por exemplo, água, por exemplo, menos de 100, 50, 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,5, 0,2, 0,01 ou 0,001 ppm do líquido, por exemplo, água.

[024] O conjunto de remoção de partículas também pode produzir ar de acordo com ISO8573-1:2010. Por exemplo, o conjunto de remo- ção de partículas pode produzir ar da classe 3:3:2, 3:2:2, 3:1:2:, 3:3:1, 3:2:1, 3:1:1, 2:3:2, 2:2:2:, 2:1:2, 2:3:1, 2:2:1, 2:3:1, 2:1:1, 1:3:2, 1:2:2, 1:1:2, 1:1:1 ou 1:3:1, por exemplo, do ar da classe 7:4:4 ou 6:4:4. Em outro exemplo, o conjunto de remoção de partículas produz um gás diferente do ar tendo as qualidades de partícula e água dessas clas- ses. Conforme for, o conjunto de remoção de partículas pode produzir gás com ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partí- culas/m3 de tamanho 1 a 5 µm, tal como ≤ 400.000 partículas/m3 de tamanho 0,1 a 0,5 µm, ≤ 6.000 partículas/m3 tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 100 partículas/m3 tamanho 1 a 5 µm (por exemplo, ≤ 20.000 partícu- las/m3 tamanho 0,1 a 0,5 µm, ≤ 400 partículas/m3 tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 10 partículas/m3 tamanho 1 a 5 µm); o gás produzido pode ter um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC, por exemplo, ≤ -40 oC ou -70 oC; e/ou o gás produzido pode conter uma quantidade de óleo total (aerossol e vapor) de ≤ 0,1 mg/m3, por exemplo, ≤ 0,01 mg/m3.

[025] Um conjunto de remoção de partículas da invenção pode incluir um reservatório. O reservatório pode ser colocado a jusante do filtro e/ou do secador. O reservatório pode ser utilizado para armaze- nar o gás limpo e/ou seco para garantir um fluxo uniforme e consisten- te de gás da saída.

[026] O controlador de fluxo do conjunto de remoção de partícu- las da invenção inclui uma válvula que controla a presença, ausência e/ou taxa de fluxo de gás que sai da saída. O controlador de fluxo po- de estar localizado em qualquer posição adequada, como entre o filtro e/ou secador e a saída do conjunto. A válvula do controlador de fluxo pode ser qualquer válvula adequada para controlar ou regular o fluxo de gás, incluindo, mas não limitado a válvulas borboleta, válvulas de diafragma, válvulas globo, válvulas de agulha ou válvulas de gatilho. Outras válvulas adequadas são conhecidas na técnica. A operação da válvula pode ser controlada externamente, tal como com um programa implementado por computador que controla as operações de um ins- trumento, por exemplo, o sistema GROWTHDIRECT® para contagem rápida de colônias (Rapid Micro Biosystems, Lowell, MA), de tal modo que o gás seja liberado no momento desejado durante uma medição.

[027] A saída, por exemplo, bocal de extração, do conjunto de remoção de partículas da invenção direciona o gás limpo e seco para superfícies que podem estar contaminadas com partículas para remo- vê-las da superfície. A saída, por exemplo, bocal de extração, pode ter uma ou mais aberturas para direcionar o fluxo de gás e ainda pode ter um tamanho e forma adequados para garantir que o gás que sai das saídas tenha dimensões para remover partículas de toda a área dese-

jada do recipiente de amostra. Por exemplo, como mostrado nas Figs. 1 e 2, a saída, isto é, o bocal de extração, possui uma pluralidade de aberturas que abrangem uma dimensão linear perpendicular à direção do fluxo de gás. Um especialista versado observará que o tamanho, a forma e o número de aberturas na saída podem ser alterados com ba- se no tamanho e na forma do recipiente de amostra. Dispositivo de Formação de Imagem da Amostra

[028] Em um aspecto da invenção, o conjunto de remoção de partículas é útil na detecção automatizada de microrganismos, por exemplo, usando o sistema GROWTHDIRECT® ou conforme descrito na US 7.582.415. Recipientes de amostra adequados incluem placas de Petri e recipientes semelhantes, tais como aqueles descritos nas US 9.057.046, 9.745.546 e 2015/0072377. Em particular, o conjunto de remoção de partículas é útil na remoção de poeira e outros detritos de recipientes de amostra que incluem meio de crescimento microbia- no com micróbios crescendo no meio ou em uma membrana em con- tato com o meio, através do direcionamento de um volume de gás lim- po e seco pressurizado ao recipiente de amostra, por exemplo, a tam- pa. A detecção pode incluir a detecção de marcadores ou a detecção de propriedades intrínsecas de micróbios, por exemplo, autofluores- cência.

[029] A invenção também fornece um dispositivo de formação de imagem de amostra que inclui um dispositivo que grava imagens e um conjunto de remoção de partículas incluindo uma saída, por exemplo, um bocal de extração, configurado para direcionar o gás para um reci- piente de amostra antes da formação de imagem. Um dispositivo de formação de imagem de amostra exemplar é mostrado na Figura 3. Como mostrado, o dispositivo inclui uma plataforma giratória capaz de conter uma pluralidade de recipientes de amostra que gira cada recipi- ente de amostra em direção a uma posição de formação de imagem.

O conjunto de remoção de partículas é posicionado de modo que o recipiente de amostra possa ser limpo de partículas antes da formação de imagem, utilizando um volume de gás limpo e seco pressurizado. Uma vez limpo de particulados, o recipiente de amostra pode ser visu- alizado. O dispositivo de formação de imagem de amostra também pode incluir uma incubadora para o crescimento de micróbios, e o dis- positivo de formação de imagem da amostra pode ser configurado pa- ra permitir a formação de imagem de um recipiente de amostra em vá- rios momentos durante a incubação, por exemplo, com cada formação de imagem sendo precedida pela eliminação de partículas no recipien- te de amostra utilizando o conjunto de remoção de partículas.

[030] O dispositivo de formação de imagem de amostra pode ainda incluir um fluxo de ar, por exemplo, pelo menos 5, 10 ou 100 cfm, tal como 5 a 1000 cfm, 10 a 100 cfm, 250 a 750 cfm ou 500 a 600 cfm, para varrer qualquer material particulado removido dos recipien- tes de amostra para fora do dispositivo de formação de imagem. Métodos de Uso

[031] A invenção fornece métodos de limpeza de um recipiente de amostra para remover material particulado antes da detecção, por exemplo, formação de imagem. O método inclui a aplicação de um vo- lume de gás limpo e/ou seco, por exemplo, ar, nitrogênio ou argônio, à superfície do recipiente de amostra durante um tempo suficiente para remover o material particulado, por exemplo, durante não mais do que 10 s, por exemplo, não mais do que 5 s, 3 s, 2 s, 1 s ou 0,5 s, por exemplo, entre 0,1 a 10 s ou 0,5 a 5 s. Em certas modalidades, a con- centração de massa do material particulado no gás é menor do que 30 µg/m3, por exemplo, menor do que 10, 5, 1, 0,5, 0,1, 0,005, 0,001, 0,0005, 0,0001, 0,00005 ou 0,00001 µg/m3 e/ou a concentração do número de partículas está abaixo de 20.000 partículas/cm3, por exem- plo, menos de 10.000, 5.000, 1000, 500, 100, 50, 10, 5, 1, 0,5, 0,1,

0,05 ou 0,01 partículas/cm3. Alternativamente ou, além disso, o gás possui menos de 100 ppm de um líquido, por exemplo, água, por exemplo, menos de 50, 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,5, 0,2, 0,01 ou 0,001 ppm do líquido, por exemplo, água. O gás limpo e seco pode ser o ar de acor- do com ISO8573-1:2010, por exemplo, ar da classe 1:3:2, 1:2:2, 1:1:2, ou 1:3:1, ou outro gás com propriedades equivalentes. Por exemplo, o gás pode incluir ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partículas/m3 de tamanho 1 a 5 µm, tal como ≤ 400.000 partícu- las/m3 de tamanho 0,1 a 0,5 µm, ≤ 6.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 100 partículas/m3 de tamanho 1 a 5 µm (por exemplo, ≤

20.000 partículas/m3 de tamanho 0,1 a 0,5 µm, ≤ 400 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 10 partículas/m3 de tamanho 1 a 5 µm); ter um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC, por exemplo, ≤ -40 oC ou -70 oC; e/ou conter uma quantidade de óleo total (aerossol e vapor) de ≤ 0,1 mg/m3, por exemplo, ≤ 0,01 mg/m3.

[032] O gás limpo e/ou seco pode ser produzido por um conjunto de remoção de partículas aqui descrito.

[033] A taxa de liberação de gás pode ser qualquer taxa adequa- da para remoção de poeira, por exemplo, no máximo 1000, 500 ou 100 cfm, por exemplo, no máximo 50, 10, 5, 1, 0,5, 0,3 ou 0,1 cfm, por exemplo, entre 0,0001 a 1000 cfm, 0,0001 a 500 cfm, 0,0001 a 100 cfm, 0,0001 a 50 cfm, 0,0001 a 10 cfm, 0,0001 a 5 cfm, 0,0001 a 1 cfm, ou 0,0001 a 0,1 cfm, 0,001 a 100 cfm, 0,001 a 50 cfm, 0,001 a 10 cfm, 0,001 a 5 cfm, 0,001 a 1 cfm ou 0,001 a 0,1 cfm, 0,01 a 100 cfm, 0,01 a 50 cfm, 0,01 a 10 cfm, 0,01 a 5 cfm, 0,01 a 1 cfm ou 0,01 a 0,1 cfm, 0,1 a 100 cfm, 0,1 a 50 cfm, 0,1 a 10 cfm, 0,1 a 5 cfm ou 0,1 a 1 cfm. A pressão do gás na saída pode ser qualquer pressão adequada, por exemplo, no máximo 25 bar, e, por exemplo, no máximo 20, 15, 10, 5 ou 3 bar, por exemplo, entre 1 a 25, 1 a 20, 1 a 15, 1 a 10, 1 a 5, 1 a 3, 1,5 a 25, 1,5 a 20, 1,5 a 15, 1,5 a 10, 1,5 a 5 ou 1,5 a 3 bar.

[034] O gás limpo e/ou seco, por exemplo, produzido utilizando um conjunto de remoção de partículas aqui descrito, facilita a conta- gem precisa de colônias em uma amostra, através da redução do nú- mero de falsos positivos que podem ser produzidos por poeira e outros detritos na superfície do recipiente de amostra. Por exemplo, o uso de gás limpo e/ou seco, por exemplo, produzido por um conjunto de re- moção de partículas, antes da detecção, por exemplo, formação de imagem, pode reduzir o número de falsos positivos por um fator de pe- lo menos 2, 5, 10, 15, 20, 25, 50, 75, 100, 250, 500, 750 ou 1000, por exemplo, por um fator de 5 a 500, 5 a 100, 5 a 50, 5 a 25 ou 5 a 20. O uso de gás limpo e/ou seco, por exemplo, produzido por um conjunto de remoção de partículas, pode ser particularmente útil quando se de- tecta microcolônias, por exemplo, microcolônias de tamanho abaixo de 1000, 750, 500, 250, 100, 75 ou 50 µm de diâmetro (ou em duas di- mensões ortogonais). A detecção pode ser repetida para discernir co- lônias em crescimento de microorganismos em não crescimento, por exemplo, com cada formação de imagem sendo repetida sendo prece- dida pela eliminação de partículas no recipiente de amostra, por exemplo, utilizando um conjunto de remoção de partículas. Quando múltiplas detecções são empregadas, o recipiente da amostra pode ser incubado ou armazenado entre as detecções, por exemplo, em uma câmara de incubação fechada. O recipiente de amostra pode ain- da ser transferido entre a incubadora ou área de armazenamento, o local de remoção de material particulado e detecção (se diferente da remoção de material particulado) utilizando um sistema automatizado. Um tal sistema pode ainda analisar os dados adquiridos a partir da de- tecção, por exemplo, para contar o número de colônias microbianas.

[035] A detecção das colônias pode ocorrer por qualquer método apropriado e pode ser baseada em marcadores nas células ou meios ou em uma propriedade óptica intrínseca das células, por exemplo,

autofluorescência. A detecção de tipicamente ocorre através da forma- ção de imagem óptica utilizando uma câmera.

[036] Os recipientes de amostra podem ser de qualquer tamanho apropriado, conforme descrito nesta invenção. Além disso, a área do recipiente de amostra a ser colocada em contato com o gás pode ter uma dimensão de corte transversal entre 1 mm e 100 mm, por exem- plo, entre 10 mm e 80 mm; a área pode ter a mesma extensão em du- as dimensões ortogonais. A área a ser detectada pode ser poligonal, por exemplo, quadrada, redonda, elíptica ou qualquer outra forma.

[037] Após a coleta de amostra e instalação do recipiente de amostra em um dispositivo de formação de imagem da amostra, por exemplo, o sistema GROWTHDIRECT® para contagem rápida de co- lônias, gás limpo e/ou seco, por exemplo, de um conjunto de remoção de partículas da invenção, pode ser utilizado para remover a poeira e outros detritos do recipiente de amostra antes da detecção de colônias na amostra. Em algumas modalidades, um conjunto de remoção de partículas direciona um volume de gás limpo e seco ao recipiente de amostra. Um sistema automatizado pode detectar a presença do reci- piente de amostra em uma posição para a formação de imagem, o controlador do sistema automatizado se comunica com o controlador de fluxo do conjunto de remoção de partículas para abrir a válvula do controlador de fluxo e descarregar um volume de gás da saída, por exemplo, do bocal de extração, no recipiente de amostra.

[038] Outros métodos e instrumentos para a contagem manual ou automática de colônias que podem ser utilizados com o conjunto de remoção de partículas da presente invenção são conhecidos na técni- ca. Exemplo

[039] Um exemplo de um conjunto de remoção de partículas é mostrado nas Figuras 2 e 3. Neste exemplo, o ar de uma fonte externa é introduzido no conjunto de remoção de partículas. O conjunto inclui uma válvula manual liga/desliga. O ar que entra no conjunto passa por um filtro 0,01 e um secador de membrana (Festo). O ar que sai do se- cador é armazenado em um reservatório de 0,4 l (Festo). Uma válvula de gatilho pneumaticamente controlada (Festo) controla a emissão do ar de um bocal de extração (McMaster-Carr). As conexões de tubula- ção entre os componentes não são mostradas, mas podem ser de qualquer material adequado, por exemplo, plástico ou metal. A Figura 3 mostra o conjunto de remoção de partículas no sistema GROW- THDIRECT® para contagem rápida de colônias. O uso do conjunto de remoção de partículas com o sistema GROWTHDIRECT® para conta- gem rápida de colônias reduziu o número de falsos positivos de 2 a 3/1000 para 1 a 2/10.000.

[040] Outras modalidades estão nas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de remoção de partículas, caracterizado pelo fato de que compreende: (a) um filtro; (b) um secador; (c) um controlador de fluxo; e (d) uma saída, em que o filtro, secador, controlador de fluxo e saída estão conectados para permitir que um gás flua através do filtro, secador e saída, e em que o controlador de fluxo controla a taxa de vazão atra- vés da saída.

2. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o filtro está a montante do secador.

3. Conjunto de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracte- rizado pelo fato de que o secador está a montante do controlador de fluxo.

4. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a saída é um bocal de ex- tração.

5. Conjunto de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o bocal de extração compreende uma pluralidade de aberturas.

6. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o controlador de fluxo com- preende uma válvula.

7. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o filtro é selecionado do grupo que consiste em filtros de fibra, filtros de polímero, filtros de pa- pel, filtros de malha de metal, membranas, carvão ativado, um precipi- tador eletrostático ou uma combinação dos mesmos.

8. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o secador é selecionado a partir do grupo que consiste em secadores evaporativos, secadores de membrana, secadores de absorção, secadores de adsorção, ou uma combinação dos mesmos.

9. Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o secador compreende um secador de membrana.

10. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um re- servatório para armazenamento do gás a montante da saída.

11. Conjunto de acordo com a reivindicação 10, caracteri- zado pelo fato de que o reservatório está a jusante do filtro e do seca- dor.

12. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o filtro possui uma porosi- dade ≤ 0,1 µm.

13. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 12, caracterizado pelo fato de que, após passar através do filtro e secador, o gás possui ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partículas/m3 de tamanho 1 a 5 µm.

14. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 13, caracterizado pelo fato de que, após passar através do filtro e secador, o gás possui um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC.

15. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 14, caracterizado pelo fato de que, após passar através do filtro e secador, o gás possui uma quantidade de óleo total ≤ 0,1 mg/m3.

16. Dispositivo de formação de imagem da amostra, carac- terizado pelo fato de que compreende:

(a) um dispositivo que grava imagens; e (b) um conjunto de remoção de partículas compreendendo uma saída posicionada para direcionar um volume de gás a um recipi- ente de amostra antes da formação de imagem, em que o gás possui ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partículas/m 3 de tamanho 1 a 5 µm.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracteri- zado pelo fato de que o gás possui um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC.

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16 ou 17, ca- racterizado pelo fato de que o gás possui uma quantidade de óleo total ≤ 0,1 mg/m3.

19. Dispositivo de formação de imagem da amostra, carac- terizado pelo fato de que compreende: (a) um dispositivo que grava imagens; e (b) o conjunto de remoção de partículas como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 19, caracteri- zado pelo fato de que ainda compreende uma incubadora.

21. Método de detecção de colônias em uma amostra, ca- racterizado pelo fato de que compreende a ativação do conjunto como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, para remover as partículas de uma superfície de um recipiente de amostra contendo a amostra e a formação de imagem da amostra no recipiente de amos- tra.

22. Método de detecção de colônias em uma amostra, ca- racterizado pelo fato de que compreende a ativação de uma fonte de gás para remover partículas de uma superfície de um recipiente de amostra contendo a amostra e a formação de imagem da amostra no recipiente de amostra, em que o gás possui ≤ 90.000 partículas/m3 de tamanho 0,5 a 1 µm e ≤ 1000 partículas/m3 de tamanho 1 a 5 µm.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracteriza- do pelo fato de que o gás possui um ponto de orvalho de pressão de vapor ≤ -20 oC.

24. Método de acordo com a reivindicação 22 ou 23, carac- terizado pelo fato de que o gás possui uma quantidade de óleo total ≤ 0,1 mg/m3.

25. Método de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 21 a 24, caracterizado pelo fato de que a amostra compreende micróbios, compreendendo ainda a quantificação do número de colô- nias microbianas na amostra.

26. Método de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 21 a 25, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a formação de imagem da amostra mais de uma vez, em que a amostra é incubada entre as formações de imagem.