ES2205902T3 - Aparato de adquision de imagenes por fluorescencia y sistema de formacion de imagen que comprende tal aparato. - Google Patents

Abstract

Aparato de adquisición de imágenes fluorescentes de un objeto plano que comprende medios (21, 25, 28) de recepción del objeto plano del que se quiere adquirir una imagen, una fuente (29) de radiación UV que induce la fotoluminiscencia de dicho objeto (1) y un detector de barrido (31) sensible a la radiación fluorescente, caracterizado porque comprende un carro (19) que lleva un detector lineal de barrido (31) dotado de una pluralidad de fotositos alineados y al menos una fuente (29) de radiación UV para emitir radiaciones con dos longitudes de onda para realizar un análisis cromatográfico de detección de sustancias químicas directamente fluorescentes y una detección por procedimiento de inhibición de fluorescencia, medios de arrastre (23) del caro (19) respecto de la zona del objeto (1, 21) del cual se quiere adquirir la imagen y medios de mando (32) que garantizan la elaboración del mando de iluminación con una radiación UV y de desplazamiento del carro (19) respecto del objeto con adquisición de una sucesión de las líneas de imágenes que corresponden a, al menos, una zona del objeto plano (1) del cual se quiere adquirir la imagen.

Description

Aparato de adquisición de imágenes por fluorescencia y sistema de formación de imagen que comprende tal aparato.

La presente invención se refiere principalmente a un aparato de adquisición de imágenes por fluorescencia y un sistema de formación de imagen que comprende tal aparato.

Se conoce la iluminación de los soportes de cromatografía plana o cromatografía sobre capa fina con radiaciones ultravioletas (UV) y la adquisición con una cámara de vídeo de las imágenes de estos soportes hechos fluorescentes. Esta técnica presenta numerosos inconvenientes.

La distancia entre la placa cromatográfica y el detector se determina por las características ópticas (puesta a punto, distancia focal,...) del objetivo empleado. Los aparatos de tipo conocido tienen un tamaño importante.

La baja resolución y una superficie limitada de los detectores del tipo dispositivo de acoplamiento de carga (CCD en terminología anglosajona), en particular el detector que tiene una diagonal de 0,85 mm (1/3 de pulgada) limita la definición de la imagen típicamente a 732 x 580 elementos de imagen (píxeles en terminología anglosajona).

Los aparatos de tipo conocido tienen un precio de venta importante, particularmente porque utilizan una gran cámara oscura de iluminación y de adquisición de imágenes y porque las cámaras de vídeo utilizadas corresponden a material profesional no normalizado.

Además, los aparatos del tipo conocido no son fáciles de manejar; después de haber cortado la fuente de UV, se debe abrir la cámara oscura para retirar la placa cromatográfica tratada para sustituirla por la siguiente placa cromatográfica, se debe cerrar la cámara oscura antes de poder encender la fuente de UV para la siguiente adquisición.

Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es ofrecer un aparato de adquisición de imágenes por fluorescencia, de alta definición, de soporte plano o sensiblemente plano.

Otro objetivo de la presente invención es ofrecer dicho aparato que presenta una gran fiabilidad.

Otro objetivo adicional de la presente invención es ofrecer dicho aparato que no presenta ningún peligro para un operador.

Igualmente, un objetivo de la presente invención es ofrecer dicho aparato que tienen un tamaño limitado.

También es un objetivo de la presente invención, ofrecer un aparato rápido de adquisición de imágenes.

También es un objetivo de la presente invención, ofrecer un aparato de adquisición de imágenes fácil de utilizar.

Igualmente es un objetivo de la presente invención, ofrecer un sistema automático de adquisición de imágenes que puede tratar de manera autónoma una pluralidad de soportes de cromatografía.

Igualmente es un objetivo de la presente invención, ofrecer dicho aparato o dicho sistema que tiene un precio de venta moderado.

Estos objetivos se alcanzan mediante un aparato según la presente invención, de adquisición de imágenes que comprende una fuente de radiación UV que puede hacer fluorescentes los soportes de los cuales se quiere adquirir la imagen, una ventana transparente a los UV y a la luz visible, típicamente rectangular, de recepción de un soporte de imagen a adquirir, un detector lineal cuya longitud es, preferiblemente, sensiblemente igual al ancho de la ventana de recepción de un soporte y medios de arrastre del detector y, preferiblemente de la fuente de radiación UV paralelamente a uno de los bordes de la ventana de recepción de un soporte de imágenes.

Un objeto principal de la invención es un aparato tal como el definido en la reivindicación 1.

Otro objeto de la invención es un aparato de adquisición de imágenes, caracterizado porque dicho aparato es un digitalizador plano con medios de sujeción del objeto fijo y de mantenimiento del desplazamiento del carro.

Un objeto adicional de la invención es un aparato caracterizado porque el carro comprende además, al menos una fuente de radiación UV.

Un objeto más de la invención más es un aparato caracterizado porque la fuente de radiación UV es una fuente lineal dispuesta paralelamente al detector lineal.

Otro objeto adicional de la invención es un aparato caracterizado porque comprende una ventana sin cristal y que corresponde a la zona de adquisición barrida por el carro.

Otro objeto más de la invención es un aparato caracterizado porque comprende una ventana que corresponde a la zona de adquisición del objeto dotada de un cristal realizado en un material transparente a la radiación visible fluorescente y a la radiación que induce la fotoluminiscencia.

Otro objeto de la invención es un aparato caracterizado porque comprende múltiples fuentes de radiación UV que corresponden a diversas longitudes de onda de radiación UV.

Otro objeto más de la invención es un aparato caracterizado porque comprende una tapa dotada de medios de detención automática de emisión de radiación UV si la tapa no está perfectamente cerrada.

Otro objeto adicional de la invención es un aparato caracterizado porque comprende un cargador que garantiza la alimentación automática de placa rígida de cromatografía de la ventana de adquisición de imágenes.

La invención se refiere igualmente a un sistema de tratamiento de imágenes fluorescentes de cromatografía plana, caracterizado porque comprende un aparato según la invención asociado a un ordenador dotado de un software de tratamiento de imágenes.

La invención se entenderá mejora mediante la siguiente descripción y las figuras adjuntas ofrecidas a título de ejemplos no limitativos y sobre los cuales:

- la figura 1 es una vista esquemática en corte de un dispositivo de adquisición de imágenes de tipo conocido;

- la figura 2 es una vista esquemática en perspectiva del ejemplo preferido de realización de un aparato según la presente invención;

- la figura 3 es una vista en perspectiva de un ejemplo de realización de un carro utilizado en el aparato de la figura 2;

- la figura 4 es una vista esquemática en corte según un plano vertical de un ejemplo de realización de un aparato según la presente invención dotado de un cargador automático.

En las figuras 1 a 4 se han utilizado las mismas referencias para designar los mismos elementos.

En la figura 1, se puede ver un ejemplo de realización de un aparato de tipo conocido descrito por ejemplo en el diario "Research Institute for medical plants" H-2011 Budakasz, Hungría, p. 251 y siguientes. Dicho aparato de adquisición de imágenes fluorescentes de placa de cromatografía 1 comprende un recinto 3 estanco a la luz visible y a la radiación UV, un soporte 5 de placa cromatográfica 1, un dispositivo de iluminación 7 que comprende una o varias fuentes de radiación UV dirigido hacia el soporte 5 y una cámara de vídeo 9. La cámara 9 comprende típicamente un objetivo 11 con línea focal fija o un zoom que garantiza la formación de una imagen en el detector del tipo con acoplamiento de carga 13. El tratamiento de la imagen obtenida por la cámara 9 se garantiza mediante medios de tratamiento digital, típicamente un microordenador. La salida de la cámara 9 se conecta a un convertidor analógico/digital que se puede incorporar al aparato de adquisición, formar una cajetín electrónico independiente o incorporarse a una tarjeta de adquisición de un ordenador.

Las dimensiones del recinto 3 que forma la cámara oscura están determinadas principalmente por la distancia que separa el objetivo 11 del plano de puesta a punto que corresponde al soporte 1 determinado por las características de la cámara 9 y particularmente por la línea focal del objetivo, por la puesta a punto efectuada y en particular por la distancia entre el objetivo y el plano del detector de vídeo 13. Además de los inconvenientes mencionados anteriormente relativos al tamaño, la baja definición de las imágenes proporcionadas por la cámara 9 y el problema de manejo, el aparato de la figura 1 debe estar dotado de una potente fuente de UV 7 que pueda iluminar uniforme y simultáneamente toda la superficie de la placa 1.

El aparato según la presente invención se puede realizar fácilmente a partir de elementos estándar disponibles o, ventajosamente, como se muestra en las figuras 2 y 3, realizarse por modificación de un digitalizador (escáner en terminología anglosajona) destinado a la ofimática y/o a las artes gráficas. El aparato 17 según la presente invención comprende un carro 19 que puede, previa petición, desplazarse delante de una ventana 21 de recepción de un soporte de imágenes tal como una placa de cromatografía rígida o un soporte flexible. El carro 19 es arrastrado por medios de arrastre 23, típicamente un motor eléctrico paso a paso que arrastra una correa dentada sin fin. El carro 19 está guiado por uno, o preferiblemente, dos carriles de guiado 27 dispuestos paralelamente al borde longitudinal 25 de la ventana 21. El carril 27 está realizado en chapa plegada, o ventajosamente, está constituido por un perfil metálico por ejemplo cilíndrico. El carro 19 lleva por una parte una o varias fuentes de radiación UV 29, y por otra parte, un detector de vídeo lineal 31, típicamente un pasador de elementos de acoplamiento de carga (CCD) que se extiende sobre todo el ancho de la ventana 21. Igualmente, las fuentes 29 se extienden ventajosamente en paralelo al detector 31 sobre todo el ancho de la ventana 21. En una variante, las fuentes 29 de radiación UV son fijas. Las fuentes 29 y el detector de vídeo 31 se pueden asociar a elementos ópticos tales como lentes particularmente cilíndricas o espejos de reenvío, es esencial que la ventana 21 permita la transmisión de la radiación de iluminación del soporte, especialmente de una placa de cromatografía, que procede de las fuentes 29 así como la propagación de la luz que procede, por reflexión o fluorescencia del soporte 1 hacia el detector 31. De este modo, la ventana 21 puede estar desprovista de cristal, realizándose el soporte mediante el reborde longitudinal 25 y/o un reborde transversal 28 y/o por un chasis colocado sobre estos bordes en el caso de placa de cromatografía de dimensiones inferiores a las de la ventana 21. Por el contrario, la ventana 21 se puede dotar de una ventana transparente a las longitudes de onda aplicadas, en particular a las radiaciones UV y a la luz visible. Se puede por ejemplo, utilizar un cristal de cuarzo o de material plástico transparente a las radiaciones visibles y UV. El carro 19 está conectado por un cable 30, por ejemplo en capa a una tarjeta electrónica 32 que garantiza el control de los elementos del digitalizador, la conformación de las señales, en particular, un muestreo, por ejemplo en 24, 30 o ventajosamente en 36 bits (8, 10 ó 12 bits por color primario) y la comunicación con un equipo externo 35, por ejemplo con un microordenador dotado de una tarjeta de interfaz paralela o SCSI y conectada al escáner por un cable 35. Ventajosamente, se transite al ordenador una imagen sin reducir la dinámica de las imágenes codificadas por ejemplo en 24, 30 o 36 bits. El carro 19 comprende además medios de conmutación de las fuentes luminosas 29 y del detector de vídeo 31, así como medios 37 de acoplamiento mecánico con los carriles 27, por ejemplo manguitos en los casos de los carriles cilíndricos y medios de acoplamiento con la correa de arrastre. Una tapa 39 opaca a la luz visible y a las radiaciones UV protege el detector de vídeo 31 contra la entrada de luz parásita y, protege simultáneamente al operador contra una irradiación por las radiaciones UV. Ventajosamente, la tapa 39 está dotada de los medios 41 de apagamiento de las fuentes 29 en caso de apertura de la tapa. Por ejemplo la tapa está dotada de un elemento conductor 41 que garantiza, cuando la tapa está cerrada la continuidad eléctrica entre los terminales 43 colocados en el cuerpo del digitalizador 17 y dispuestos en serie con la alimentación eléctrica de fuente 29. De este modo, una apertura accidental de la tapa 39 interrumpe instantáneamente la emisión de las luces UV hacia el operador y evita así su irradiación por una radiación que podría ser peligrosa para su salud.

El carro 19 comprende por ejemplo una fuente 29, capaz de emitir radiaciones UV a 254 nm, una fuente 29 capaz de emitir radiaciones UV a una longitud de onda de 365 nm o una fuente de UV sintonizable en estas dos frecuencias, así como una fuente de luz visible. Se entiende por supuesto que la utilización de radiación que presenta otras longitudes de onda no se sale del marco de la presente invención. El detector de vídeo 31 comprende por ejemplo 2.587 fotositos repartidos sobre una longitud de 219 mm que corresponde a una resolución de 300 puntos por pulgada ó 5.175 fotositos repartidos sobre 219 mm que corresponden a una resolución de 600 punto por pulgada, ó 10.348 fotositos repartidos sobre 219 mm que corresponden a una resolución de 1.200 puntos por pulgada.

El carro 19, los medios de guiado 27 y 37 y/o los medios de arrastre tales como el motor 23 o la correa dentada se pueden ventajosamente reforzar para soportar el peso de la fuente luminosa suplementaria sin pérdida de precisión en el desplazamiento del carro, típicamente igual a 76,2 punto por mm (300 puntos por pulgada), 152 puntos por mm (que corresponden a 154,4 puntos por pulgada), 304,8 puntos por mm (que corresponden a 1.200 puntos por pulgada), o 609,6 puntos por mm(que corresponden a 2.400 puntos por pulgada).

En el ejemplo preferido de realización, el digitalizador 17 es un digitalizador plano. Sin embargo, se entiende que la utilización de otros tipos de digitalizadores, como por ejemplo los digitalizadores de pasada o los digitalizadores de diapositivas en los que se hubiese colocado una o varias fuentes 29 del lado del detector de vídeo no se salen del marco de la presente invención. Igualmente, se puede adaptar un escáner plano con cajón de recepción de diapositivas tales como los escáneres vendidos bajo la denominación DUOSCAN por la sociedad AGFA para garantizar la digitalización según la presente invención de placas de cromatografía. En este caso, también, las fuentes 29 se colocan del mismo lado que el detector de vídeo. Este último tipo de escáner presenta la ventaja de no necesitar cristal de material transparente a los UV a la vez que garantiza la protección contra el polvo del mecanismo del digitalizador.

En la figura 4, se puede ver una variante de un aparato según la presente invención dotado de un cargador automático de las placas rígidas de cromatografía 1. El aparato 17 está dotado por una parte de un almacén 45 de recepción de una pila de placas que descansan sobre un conjunto de rodillos 47, de los que al menos uno está motorizado. Los rodillos 47 se disponen enfrentados a una ranura 49 de recepción de soporte 1 en el aparato 17. La ventana 21 está también dotada de rodillos 47 que garantizan la expulsión de una placa digitalizada a un almacén 51 situado por ejemplo bajo una ranura 53 de expulsión de las placas de cromatografía 1 tratadas dispuesta enfrente de la ranura 49.

El aparato de toma de vistas 17 según la presente invención funciona de la siguiente manera.

Se dispone una placa cromatográfica convencional de cromatografía plana delante de la ventana 21, en particular en los rebordes 25 y 28 o en el almacén 45. En este último caso una orden de software emitida por el ordenador 33 hace avanzar la placa delante de la ventana 21. La placa puede comprender, además de un soporte de cromatografía de tipo conocido, medios de identificación tales como un código de barras, o ventajosamente, caracteres identificables por reconocimiento óptico de caracteres. Los caracteres se imprimen ventajosamente en una fuente fácilmente identificable tal como ROC B. De este modo se puede utilizar la definición elevada de la imagen adquirida por el aparato 17 según la presente invención para garantizar una correspondencia biunívoca entre imágenes adquiridas y referencias que corresponden a las muestras tratadas por cromatografía.

Se cierra la tapa 39. El aparato 17 recibe una orden del ordenador 33, una orden programada en fábrica o una orden introducida en un teclado del aparato (no representado). Esta orden corresponde a la iluminación de una fuente luminosa 29 y al barrido de la superficie de la placa 1 con adquisición sucesiva de todas las líneas de la imagen, que simultáneamente se transmite al ordenador 33. El barrido se puede efectuar a continuación a una frecuencia diferente (UV o visible) para, en este último caso, detectar moléculas directamente coloreadas o después de la acción de un revelador más o menos específico. La fluorescencia permite la detección de las moléculas directamente fluorescentes o la lectura de la inhibición de fluorescencia de placa que contiene un indicador de fluorescencia. Las imágenes adquiridas se almacenan ventajosamente en una memoria de masa convencional, por ejemplo en un disco duro del ordenador 33 que garantiza el tratamiento según reglas estrictas de "buenas prácticas de laboratorio", para obtener resultados cualitativos y cuantitativos de spots susceptibles de estar presentes en la placa 1. Se utiliza por ejemplo un software comercializado por la sociedad JMBS bajo la denominación BORWIN. Este software se puede complementar con un software de reconocimiento óptico de caracteres o de lectura de código de barras. Los caracteres identificados, o el código descodificado se asocia en forma de referencias, de comentarios o de nombres de ficheros a las imágenes tratadas.

El aparato según la presente invención permite mejorar la precisión del tratamiento en la medida en que proporciona al software de tratamiento de imágenes una imagen de alta definición que comprende por ejemplo 4.724 puntos x 4.724 puntos (para una resolución del digitalizador de 600 puntos por pulgada) o una definición de 9.448 puntos x 9.448 puntos para una definición de 1.200 puntos por pulgada y para placas de 20 cm de lado

La presente invención se limita a la cromatografía, y se aplica principalmente a la cromatografía plana o cromatografía en capa fina.

Claims (10)

1. Aparato de adquisición de imágenes fluorescentes de un objeto plano que comprende medios (21, 25, 28) de recepción del objeto plano del que se quiere adquirir una imagen, una fuente (29) de radiación UV que induce la fotoluminiscencia de dicho objeto (1) y un detector de barrido (31) sensible a la radiación fluorescente, caracterizado porque comprende un carro (19) que lleva un detector lineal de barrido (31) dotado de una pluralidad de fotositos alineados y al menos una fuente (29) de radiación UV para emitir radiaciones con dos longitudes de onda para realizar un análisis cromatográfico de detección de sustancias químicas directamente fluorescentes y una detección por procedimiento de inhibición de fluorescencia, medios de arrastre (23) del caro (19) respecto de la zona del objeto (1, 21) del cual se quiere adquirir la imagen y medios de mando (32) que garantizan la elaboración del mando de iluminación con una radiación UV y de desplazamiento del carro (19) respecto del objeto con adquisición de una sucesión de las líneas de imágenes que corresponden a, al menos, una zona del objeto plano (1) del cual se quiere adquirir la imagen.

2. Aparato de adquisición de imágenes según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho aparato es un digitalizador plano con medio de sujeción del objeto (1) fijo y de mantenimiento del desplazamiento del carro (19).

3. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de radiación UV (29) es una fuente lineal dispuesta paralelamente al detector lineal (31).

4. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una ventana (21) desprovista de cristal y que corresponde a la zona de adquisición barrida por el carro (19).

5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende una ventana que corresponde a la zona de adquisición del objeto (1) dotada de un cristal realizado en un material transparente a la radiación visible fluorescente y a la radiación que induce la fotoluminiscencia.

6. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una fuente de radiación UV sintonizable en varias longitudes de onda de radiación UV.

7. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado porque comprende dos fuentes de radiación UV, que emiten en dos longitudes de ondas diferentes adaptadas respectivamente a las detecciones a efectuar.

8. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una tapa (39) dotada de medios (41, 43) de detención automática de emisión de radiación UV si la tapa no está perfectamente cerrada.

9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un cargador (45, 47, 49, 51, 53) que garantiza la alimentación automática de placa rígida de cromatografía de la ventana (21) de adquisición de imágenes.

10. Sistema de tratamiento de imágenes fluorescentes de cromatografía plana, caracterizado porque comprende un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores asociado a un ordenador (33) dotado de un software de tratamiento de imágenes.