BR202021005337U2 - Padrão óptico para calibração da leitora de poços de microplaca elisa para obter acuracidade de leitura e realizar confirmação de modo simples e frequente da calibração para assegurar precisão continuada da leitura em análises bioquímicas - Google Patents
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Abstract
PADRÃO ÓPTICO PARA CALIBRAÇÃO DA LEITORA DE POÇOS DE MICROPLACA ELISA PARA OBTER ACURACIDADE DE LEITURA E REALIZAR CONFIRMAÇÃO DE MODO SIMPLES E FREQUENTE DA CALIBRAÇÃO PARA ASSEGURAR PRECISÃO CONTINUADA DA LEITURA EM ANÁLISES BIOQUÍMICAS é um dispositivo óptico para calibração de leitora de ELISA que se adapta às dimensões dos poços de microplaca (ocupa o mesmo volume das substâncias a serem testadas), possibilitando a verificação da acuracidade da leitora em qualquer um dos poços da microplaca (96 posições), permitindo realizar verificações frequentes dessa acuracidade pelo próprio operador do ensaio, e que se enquadra no campo dos equipamentos técnicos para a análise bioquímica.
Description
[001] O presente pedido de Patente de Modelo de Utilidade pertence ao campo dos equipamentos técnicos para bioquímica analítica e imunológica, e especificamente ao setor de leitura óptica do material em análise.
[002] A técnica ELISA (Ensaio de Imunoabsorção Enzimática) é um teste que utiliza anticorpos e alterações de cor para identificar uma proteína. É um ensaio de bioquímica analítica usado em imunologia, microbiologia, endocrinologia e na indústria de alimentos para detectar a presença de antígenos ou de anticorpos em uma amostra líquida.
[003] Essa técnica detecta e mede proteínas específicas e se baseia no princípio de que quando uma enzima reage com uma determinada amostra incolor ocorre uma mudança na sua coloração indicando a presença do antígeno ou do anticorpo.
[004] O antígeno é qualquer molécula que induz a produção de anticorpos quando introduzida em um organismo. Os anticorpos são proteínas produzidas pelo sistema imunológico em resposta à detecção do antígeno.
[005] O ensaio ELISA é um dos métodos de análise bioquímica humana mais utilizados em todo o mundo para quantificar a concentração de antígenos e anticorpos devido sua alta sensibilidade e especificidade para identificar a proteína alvo reduzindo o risco de falso-positivos.
[006] O ELISA é um ensaio muito utilizado para detecção de doenças virais. O ensaio usa uma microplaca (placa plana padronizada com vários poços usados como pequenos tubos de ensaio), geralmente fabricada a partir de poliestireno transparente, com 96 posições (poços) para testar 96 amostras simultaneamente.
[007] O ensaio se utiliza de anticorpos ligados a uma enzima adsorvidos na superfície interna dos poços da microplaca. No caso do reconhecimento da proteína alvo, a enzima irá produzir uma mudança de cor na amostra líquida em teste (sinal de luz que pode ser medido).
[008] Por exemplo, o teste de triagem do vírus HIV (Vírus da Imunodeficiência Humana) causador da AIDS (Síndrome da Imunodeficiência Adquirida) é realizado com a utilização de microplaca de poços pelo método ELISA. No teste, proteínas virais (os antígenos) estão adsorvidas nos poços da microplaca. Em seguida é adicionado soro do paciente contendo anticorpos que se ligam aos antígenos. Finalmente anticorpos ligados à enzima ligam-se aos anticorpos humanos propiciando a reação enzimática com mudança de cor
[009] Entre os testes realizados pelo método ELISA temos o teste de detecção de anticorpos específicos que o organismo humano produz em resposta à infecção viral da COVID 19 (Doença Corona Vírus 2019).
[0010] Um teste positivo é visível ao olho nu, sendo que a cor observável geralmente é amarela ou azul. A intensidade da reação (cor mais fraca ou mais forte) é proporcional à concentração de antígeno presente na amostra original.
[0011] O método ELISA permite detectar e medir quantidades de proteína do antígeno presente, na grandeza de nanogramas (0,0000000001 gramas). Para quantificar esse resultado é necessário um equipamento óptico específico: a leitora de ELISA que usa um espectrofotômetro.
[0012] O espectrofotômetro é o equipamento de análise óptica mais utilizado nas investigações biológicas e físico-químicas. É utilizado para medir o quanto uma substância química absorve a luz medindo sua intensidade quando um feixe de luz passa através da solução da amostra
[0013] De acordo com a natureza da solução examinada obtêm-se os espectros de absorção da luz de tal modo que a imagem espectral irá identificar a determinada proteína alvo.
[0014] As soluções ficam coloridas quando absorvem a luz incidente com exceção do comprimento de onda que é observado pela visão humana. Por exemplo, uma solução azul apresenta esta cor em virtude de as demais cores que constituem o espectro da luz terem sido absorvidas.
[0015] Na prática a quantidade de luz absorvida ou transmitida é proporcional à concentração da substância em solução. Saber exatamente a cor absorvida nos permite identificar e quantificar materiais diferentes como se fossem uma impressão digital.
[0016] Quanto mais concentrada for a solução, maior será a absorção de luz. Por outro lado, a cor da solução é determinada pela cor da luz transmitida. Todo composto químico absorve, transmite ou reflete luz em uma certa amplitude de comprimento de onda.
[0017] Existem dois indicadores que medem a intensidade da luz nos diferentes comprimentos de onda e realizam a identificação da proteína em solução: a transmitância e a absorbância.
[0018] A transmitância exprime a fração de energia luminosa que consegue atravessar um material sem ser absorvida. Consiste na medida da luz transmitida.
[0019] A absorbância exprime a fração da energia luminosa que é absorvida por um material. Consiste na medida da luz absorvida.
[0020] A absorbância não é uma quantidade medida diretamente, mas é obtida por meio do cálculo matemático a partir dos valores de transmitância.
[0021] A absorbância de uma solução está relacionada com a transmitância. Quando a absorbância de uma solução aumenta, a transmitância diminui. Ambas são grandezas complementares e sua soma é aproximadamente igual a 1 (ou 100%).
[0022] O espectrofotômetro é o equipamento que determina os valores de transmitância e absorbância de uma solução. Ele mede a intensidade da luz absorvida depois de passar pela amostra.
[0023] Cada tipo de teste ELISA tem um protocolo de identificação e de cálculo diferente, e toda vez que se abre um novo kit específico de teste (microplaca com anticorpos ou antígenos adsorvidos nos poços da microplaca) é necessário fazer uma curva de calibração na leitora de ELISA.
[0024] De acordo com a ISO (Organização Internacional para a Padronização) é crucial para o correto diagnóstico fornecer padrões para validação da qualidade de leitura dos instrumentos de testes em laboratórios clínicos, especialmente para os aparelhos de leitura óptica de microplacas ELISA.
[0025] Um método comum para calibração de microplacas e de leitoras ópticas de ELISA (e para a consequente identificação precisa do antígeno ou do anticorpo alvo) é utilização de padrões líquidos que precisam ser diluídos com exatidão e depois pipetados em volumes precisos em cada poço da microplaca. Todo esse trabalho de manuseio humano é sujeito a falhas que podem interferir na precisão da calibração e das leituras obtidas pelo ensaio.
[0026] Com o objetivo de trazer uma solução eficaz e original para superar essa deficiência foram realizadas pesquisas na base de dados da Espacenet do European Patent Office, que tivessem a relação com as palavras “ELISA”, “dispositivos de leitura ELISA” e “validação da qualidade ELISA” apresentando os seguintes documentos com texto próximo, a saber:
[0027] Documento IR1395301075A com data de depósito em 27/11/2016, sob o título de “SISTEMA DE CONTROLE DE QUALIDADE E KIT PARA DISPOSITIVOS ELISA AUTOMATIZADOS”. Resumo: Apresenta kit e método de avaliação da qualidade e de parâmetros de operação. O kit e o método podem ser usados para avaliar com confiabilidade parâmetros de controle de qualidade que incluem exatidão de remoção de volumes, acuracidade do leitor de microplaca, linearidade do leitor de microplaca, qualidade da lavagem da microplaca, ausência de resíduos. A avaliação pode ser completada de forma eficaz quanto à custo e tempo dispendido fornecendo aos laboratórios habilidade para validar prontamente a operação e a performance de instrumentos ELISA totalmente automatizados.
[0028] Documento WO2017127719A1 com data de depósito em 22/01/2016 sob o título de “MÉTODO PARA CALIBRAÇÃO USANDO CALIBRAÇÃO DE MICROPLACAS”. Resumo: Sistema e método para realizar ensaios calibrados em microplacas reutilizáveis, incluindo etapas de iluminação de microplaca com poços e identificador de microplaca com sinal de sonda, detecção de sinal de retorno não calibrado, leitura do identificador de microplaca, recuperação de um banco de dados por uso do identificador de microplaca, um fator de calibração para cada poço, calibrando o sinal de retorno para cada poço pelo uso do respectivo fator de calibração para o referido poço e emitindo o sinal de retorno calibrado como o referido ensaio calibrado.
[0029] Documento CN201621422884U com data de depósito em 23/12/2016 sob o título de “PLACA PADRÃO PARA CALIBRAÇÃO ELISA”. Resumo: O modelo de utilidade apresenta uma microplaca padronizada para calibração ELISA composta de pelo menos quatro lentes ópticas que são posicionados dentro dos poços escolhidos da microplaca padronizada.
[0030] O documento IR1395301075A se refere ao uso de kits líquidos com padrões de detecção baseados em fluorescência para medir amostras na pesquisa química e farmacêutica. Difere do presente pedido de patente que se baseia na utilização de padrões ópticos que são mais seguros, confiáveis, simples e práticos, além de mais duráveis por não sofrerem degradação e redução da vida útil como as soluções líquidas.
[0031] O documento WO2017127719A1 se refere a uma modalidade de calibração combinando software e hardware referidos como sistema e método de calibração de microplaca, e difere do presente pedido de patente que se define na utilização de padrões ópticos para a calibração.
[0032] O documento CN201621422884U se refere ao uso de uma microplaca padronizada com utilização de lentes ópticas padronizadas nas dimensões dos poços dessa microplaca. Apesar de utilizar o princípio de lentes ópticas para calibração, o documento difere do presente pedido de patente por usar lentes de dimensões dedicadas apenas para a microplaca padronizada exclusivamente de calibração. O presente pedido de patente tem como característica usar lentes ópticas que se adaptam às microplacas de uso comum nos ensaios dos laboratórios preenchendo todo o volume dos poços da microplaca de ensaio como é feito pelas substâncias que são testadas.
[0033] Para uma melhor compreensão do funcionamento do PADRÃO ÓPTICO PARA CALIBRAÇÃO DA LEITORA DE POÇOS DE MICROPLACA ELISA PARA OBTER ACURACIDADE DE LEITURA E REALIZAR CONFIRMAÇÃO DE MODO SIMPLES E FREQUENTE DA CALIBRAÇÃO PARA ASSEGURAR PRECISÃO CONTINUADA DA LEITURA EM ANÁLISES BIOQUÍMICAS, segue a descrição da figura: As figura 1, 2 e 3 apresentam os desenhos ilustrativos das vistas de perspectiva isométrica, de corte lateral e planta, do padrão óptico para calibração da leitura de poços de microplaca.
[0034] O padrão de calibração óptico do presente pedido de patente foi desenvolvido para ser instalado nos poços das microplacas ELISA de uso comum nos laboratórios de análise bioquímica. Este invento é o único que pode ser utilizado diretamente nas mesmas microplacas dos ensaios.
[0035] Diferentemente dos padrões líquidos que precisam ser diluídos com exatidão e depois pipetados em volumes precisos em cada poço da microplaca, o padrão óptico é simplesmente colocado dentro do poço da microplaca sem preparo prévio.
[0036] O padrão óptico não se degrada ao longo do tempo como os padrões líquidos especialmente preparados para a calibração da leitora ELISA, e mantém a acuracidade de calibração ao longo de sua vida útil.
[0037] O padrão de calibração do invento pode ser instalado em qualquer poço (posição) da microplaca e permite testar com todos os valores nominais de absorbância disponíveis em qualquer poço de qualquer linha e coluna de que se suspeite haver falha na Leitora.
[0038] Os padrões de absorbância deste invento são disponibilizados nas faixas dos espectros Ultravioleta, Visível e Infravermelho NIR, com valores de absorbância ou densidade óptica a partir de 0,05 até 6,0 Abs.
[0039] Os padrões do presente pedido de patente são individuais e podem ser adquiridos na quantidade necessária e com os valores de absorbância desejados.
[0040] Se o usuário possuir um kit de 5 padrões que cubra toda a faixa de valores de sua Leitora de microplacas ele pode colocar cada padrão em um poço escolhido e assim verificar como está a resposta do equipamento em toda a sua faixa de leitura com apenas uma varredura completa de microplaca.
[0041] O padrão deste invento também pode ser utilizado simultaneamente com os ensaios de rotina do laboratório desde que existam posições (poços) da microplaca sem reagentes disponíveis.
[0042] Dessa forma permite ao operador do ensaio fazer verificações frequentes da precisão da medição da leitora, e ter um indicador do início de perda de precisão nos valores medidos antes que estes afetem a acuracidade de resultados dos ensaios, permitindo antecipar o acionamento de manutenções preventivas ou preditivas.
[0043] O padrão pode ser composto, preferencialmente, por uma única peça monolítica de vidro óptico, revestido ou não por película (coating),ou por algumas lâminas de vidro óptico, revestidas ou não por película (coating), lâmina de vidro óptico superior (1), lâmina de vidro óptico intermediário (2) e lâmina de vidro óptico inferior (3), que são soldadas com cola óptica de cura UV (ultravioleta) de alta estabilidade e resistência garantindo a precisão óptica do conjunto.
[0044] Os valores de medida do padrão são calibrados em espectrofotômetros em unidades de absorbância, transmitância e/ou comprimentos de onda.
[0045] O invento é caracterizado por ter formato tronco cônico nas dimensões internas do poço de microplaca de ensaio (4) e preenche o volume do poço de modo semelhante aos reagentes líquidos que são depositados neles de forma a garantir maior correspondência com a leitura real (5).
[0046] O padrão do presente pedido de patente não interfere na passagem de luz por fora dos poços (como ocorre em modelos de padrão de calibragem que aferem a leitura apenas de poços (posições) pré-determinados e tem as mesmas dimensões da microplaca de ensaios mas em cor preta) e tem a capacidade de detectar o problema de luz espúria (errante) que ocorre quando um defeito na Leitora faz com que um feixe de luz colimada comece a vazar para poços adjacentes através das bordas da microplaca o que causa erros de leitura no equipamento.
[0047] O processo de fabricação do PADRÃO ÓPTICO PARA CALIBRAÇÃO DA LEITORA DE POÇOS DE MICROPLACA ELISA PARA OBTER ACURACIDADE DE LEITURA E REALIZAR CONFIRMAÇÃO DE MODO SIMPLES E FREQUENTE DA CALIBRAÇÃO PARA ASSEGURAR PRECISÃO CONTINUADA DA LEITURA EM ANÁLISES BIOQUÍMICAS está totalmente desenvolvido e adequado para o início da produção contemplando inclusive a gravação de identificação em cada unidade do padrão
[0048] Trata-se do único fabricante de lentes nacional que domina esse processo de fabricação específico.
[0049] Diversos kits de padrões (grupos de padrões ópticos compostos por 4 unidades com absorbâncias específicas) foram testados em clientes especiais e atingiram os resultados de confiabilidade necessários garantindo a qualidade dos testes bioquímicos realizados.
Claims (5)
- PADRÃO ÓPTICO PARA CALIBRAÇÃO DA LEITORA DE POÇOS DE MICROPLACA ELISA PARA OBTER ACURACIDADE DE LEITURA E REALIZAR CONFIRMAÇÃO DE MODO SIMPLES E FREQUENTE DA CALIBRAÇÃO PARA ASSEGURAR PRECISÃO CONTINUADA DA LEITURA EM ANÁLISES BIOQUÍMICAS caracterizado por formato tronco cônico, constituído, preferencialmente, por uma única peça monolítica de vidro óptico, revestido ou não por película (coating), ou por camadas de vidro óptico, revestidas ou não por película (coating), soldadas com cola óptica de alta estabilidade e resistência, e calibradas de acordo com a absorbância a ser medida.
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|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
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