ES2266816T3 - Dispositivo para la toma de muestras liquidas. - Google Patents

Abstract

Dispositivo (1) para la toma de muestras líquidas, en el cual la muestra es transportada en un canal activo capilar (2) desde un lugar de toma de muestras (3) hasta un punto de determinación (4) y en el cual el canal activo capilar (2) está formado básicamente por un soporte (5), una tapa (6) y una capa intermedia (7), que define la geometría del canal activo capilar, donde el soporte (5) en la zona del lugar de la toma de muestras (3) sobresale sobre la tapa (6), que se caracteriza por que la capa intermedia (7) en la zona de la toma de muestras (3) se desplaza hacia abajo en la dirección del punto de determinación (4), de manera que tanto el soporte (5) como la tapa (6) sobresalen por encima de la capa intermedia (7).

Description

Dispositivo para la toma de muestras líquidas.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la toma de muestras líquidas, en el cual la muestra es transportada en un canal activo capilar desde un punto de toma de muestras hasta un lugar determinado.

Para una determinación analítica cualitativa o cuantitativa rápida y simple de los componentes de las muestras líquidas, por ejemplo, de los líquidos corporales acuosos como la sangre, el suero o la orina, se realizan frecuentemente los llamados ensayos relacionados con el soporte (soporte de ensayo, elementos de ensayo, tiras de ensayo). En estos ensayos relacionados con el soporte se incluyen en las correspondientes capas de un soporte los reactivos de detección, y éste se pone en contacto con la muestra líquida. La reacción de la muestra líquida y de los reactivos conduce en presencia de un analito objetivo a una señal detectable, por ejemplo, a una señal eléctrica medible o bien a un viraje de color, que puede ser evaluado visualmente o bien con ayuda de un aparato, por ejemplo, un aparato de reflexión fotométrico.

Los ensayos relacionados con el soporte se han configurado frecuentemente como tiras de ensayo, que constan básicamente de una capa soporte longitudinal a base de material plástico y de unas capas de detección aplicadas a ella de los campos de ensayo. Sin embargo, se conocen también soportes de ensayos que se han configurado como placas cuadradas o rectangulares.

En la actualidad se ofrecen tiras de ensayo que contienen una rendija activa capilar (rendija capilar), que transporta el líquido de muestra desde un extremo de la tira de ensayo (lugar de toma de muestra o lugar de carga o alimentación de muestras) a las zonas de reactivos, que típicamente se sitúan a una distancia de unos pocos centímetros del lugar de toma de muestras. Con ello se facilita, por ejemplo, la alimentación de la muestra, en particular una muestra de sangre, a una tira reactiva, que se encuentra en un aparato de valoración, sin exponer el aparato de valoración al peligro de la contaminación por la muestra de sangre. Los representantes típicos de dichas tiras reactivas se describen, por ejemplo, en los siguientes documentos de patentes:

EP-A 0 359 831; US 6.071.391; US 6.156.173; WO-A 00/20626; WO-A 99/29428; WO-A 99/29429; EP-A 0 170 375.

Los elementos de ensayo descritos en los documentos anteriormente mencionados constan básicamente de un soporte, un recubrimiento y una capa intermedia situada entre el soporte y el recubrimiento, que juntos forman el canal activo capilar. En un sector delimitado dentro del canal activo capilar se encuentran los reactivos, que se requieren para la detección del analito objetivo o del parámetro objetivo de la muestra de sangre o de líquido. Los ensayos unidos al soporte de la tecnología actual poseen todos ellos una zona o región claramente definida y estrechamente delimitada, en la que se produce la carga del material de muestra, de manera que se realice el llenado del canal capilar. Esta región se encuentra o bien en un extremo o en uno o ambos cantos laterales del soporte de ensayo. Se conocen también soportes de ensayos, en los cuales se realiza una dosificación del material de muestra líquido a través de una abertura en el soporte o en el recubrimiento por arriba o por abajo. En la terminología inglesa las variantes del llenado de muestra en los diferentes lugares se conocen con los términos "front doping", "side doping" y "top doping".

En las tiras de ensayo, que son utilizadas por personas no instruidas para ello, por ejemplo, por diabéticos o pacientes de anticoagulación en el ámbito del llamado control en casa (home-monitoring) se han fabricado preferiblemente variantes de dosificación o alimentación frontal y lateral del llenado de muestras para conseguir una manipulación simple (básicamente se coloca una gota de sangre de la punta del dedo en la tira de ensayo). En el ámbito profesional (consultorio médico, laboratorio medicinal, etc) se prefieren por el contrario las tiras de ensayo con la variante top-dosing, puesto que aquí se realiza un aporte de sangre con medios auxiliares como pipetas o capilares, y con estos medios es muy difícil realizar una dosificación frontal o lateral.

Escasea hasta la fecha el empleo de ensayos relacionados con el soporte tanto en el ámbito del home-monitoring como en el campo profesional.

El cometido de la presente invención consistía en eliminar los inconvenientes de la tecnología actual. Especialmente el cometido era crear un dispositivo para la toma de muestras líquidas, en el cual sea posible tanto una aplicación cómoda de las muestras con medios auxiliares de aplicación como pipetas o capilares, como también una dosificación del líquido de muestra (en particular de la sangre) procedente de zonas del cuerpo.

Este cometido se resuelve mediante el objeto de la invención que se describe en las reivindicaciones. El objeto de la invención es un dispositivo para la toma de muestras líquidas, en el cual la muestra es transportada en un canal activo capilar desde un punto de toma de muestras hasta un lugar determinado y en el cual el canal activo capilar está formado básicamente por un soporte, un recubrimiento o tapa y una capa intermedia situada entre el soporte y la tapa, de forma que el soporte sobresale o se eleva sobre la tapa en la zona de la toma de muestra. Es esencial que la capa intermedia, que determina la geometría del canal activo capilar, en la zona de la toma de muestra se desplace hacia detrás en la dirección del lugar de determinación, de manera que tanto el soporte como también la tapa sobresalgan de la capa intermedia. De este modo en la zona de la toma de muestras se crea una abertura, que básicamente adquiere el ancho total del dispositivo. La altura de la capa intermedia determina pues la actividad capilar del canal capilar. Se elige de manera que se forma la capilaridad. Típicamente el grosor de la capa intermedia es de unos pocos cientos de \mum. En las formas de configuración preferidas de la invención se pueden fabricar soporte y capa intermedia o bien tapa y capa intermedia o soporte, tapa y capa intermedia de una sola pieza.

Típicamente el soporte y la tapa son láminas de un material plástico mientras que la capa intermedia es una cinta adhesiva por los dos lados de un grosor adecuado.

Los representantes típicos del dispositivo conforme a la invención son especialmente elementos de ensayo analíticos (tiras de ensayo, biosensores), cubetas o elementos de toma de muestras, como pipetas o similares.

Preferiblemente el dispositivo conforme a la invención es un elemento de ensayo analítico, en el cual ya durante o después de la toma del líquido de muestra transcurren las reacciones de detección adecuadas, que permiten la determinación de la presencia o de la cantidad de un analito en la muestra o bien son adecuadas para detectar determinadas propiedades de la muestra. Los elementos de ensayo analíticos en el sentido aquí empleado son elementos de ensayo evaluables visualmente o bien por medio de un aparato óptico, por ejemplo, tiras de ensayo, biosensores, como por ejemplo biosensores enzimáticos o biosensores ópticos (optómetros, guías de ondas, etc.), sensores electroquímicos y similares. Preferiblemente se emplean métodos enzimáticos, inmunológicos o basados en ácidos nucleicos en los elementos de ensayo analíticos para la detección del analito. El dispositivo para la toma de muestra en un sentido conforme a la invención puede ser también una cubeta o pipeta, que sirva únicamente para la toma de muestra y en el cual la muestra sea suministrada de nuevo para el análisis o bien en el cual el análisis se realice sin las reacciones conectadas. El dispositivo para la toma de muestras en el sentido conforme a la invención se puede aprovechar también para el almacenamiento del líquido de muestra. Este tipo de dispositivos para la toma de muestras se han descrito con detalle en lo que se refiere a sus elementos y son conocidos por el experto en una diversidad de configuraciones.

El canal activo capilar o canal capilar del dispositivo conforme a la invención sirve para transportar la muestra líquida desde un primer lugar del dispositivo a un segundo lugar situado a una cierta distancia. El primer lugar debe ser el lugar de la toma de muestras en el sentido aquí utilizado; el segundo se conoce como lugar de determinación.

Para elementos de ensayo en forma de tiras el lugar de la toma de muestra equivale, por ejemplo, básicamente a uno de los cantos cortos o caras laterales del elemento de ensayo. El lugar de determinación corresponde, por ejemplo, básicamente al lugar en el que se observa la reacción de detección para el analito objetivo y que normalmente soporta los reactivos de detección. Expresado de un modo general, el lugar de determinación es básicamente el extremo del canal activo capilar opuesto al lugar de la toma de muestras.

En una versión preferida del dispositivo conforme a la invención se han configurado de forma hidrófila una o varias o bien todas las superficies del soporte dirigidas al canal capilar, la tapa y la capa intermedia.

Debido a la característica según la invención de que el soporte sobresalga de la tapa en la zona del lugar de la toma de muestras, el soporte dispone de una zona de aplicación plana que facilita una aplicación fácil de la muestra por medio de los elementos de aplicación como pipetas o capilares.

La propiedad conforme a la invención según la cual la capa intermedia del dispositivo se desplaza hacia abajo en la zona del lugar de la toma de muestras en la dirección del lugar de determinación de la muestra, de manera que tanto el soporte como la tapa sobresalgan de la capa intermedia, se cuida de que en los laterales del dispositivo queden zonas que faciliten una dosificación o alimentación lateral (side dosing) del líquido de prueba.

En una versión preferida del dispositivo conforme a la invención el canal activo capilar se ensancha o abocina en la zona del lugar de la toma de muestras, preferiblemente hasta un canto lateral del dispositivo. Preferiblemente este abocinamiento adquiere la forma de un embudo. El embudo puede estar configurado básicamente recto (triangular) o bien arqueado (en forma de trompeta). Puesto que la geometría del canal activo capilar viene determinada básicamente por la capa intermedia, la capa intermedia contiene una escotadura de una forma geométrica correspondiente.

En la versión preferida, la lámina de la base dispone de una zona de aplicación plana. Está delimitada por la entrada del capilar en forma de embudo. Este embudo se extiende por ambos lados hasta el borde de la tira. Este embudo está recubierto por la tapa de manera que entre la tapa, el borde de la capa intermedia y el soporte se forma una hendidura o rendija capilar.

En otra versión especialmente preferida de la invención, el dispositivo contiene un medio o elemento para la recepción de la muestra sobrante sobre la pieza del soporte que sobresale de la tapa en la zona de la toma de muestras (zona de aplicación). Este elemento no está en contacto directo con la tapa. Preferiblemente este elemento contiene una rendija activa capilar o un material capaz de absorber (por ejemplo, un vellón, tela, género de punto, esponja, etc.) de manera que el material de muestra sobrante puede ser absorbido. Preferiblemente la capilaridad de esta región conocida como "zona de residuos" es inferior que la capilaridad del canal activo capilar, que lleva la muestra desde el lugar de la toma de muestras hasta el lugar de determinación de la muestra, de manera que el material de muestra que alimenta el dispositivo, llena inicialmente el canal capilar, que va desde el lugar de la toma de muestras hasta el lugar de determinación de la muestra y solamente tras este llenado se llena el elemento que recoge la muestra sobrante. Preferiblemente, el elemento para la toma de la muestra sobrante puede servir al mismo tiempo como ayuda en el manejo del dispositivo conforme a la
invención.

El dispositivo conforme a la invención ofrece una serie de ventajas:

1.

El lugar de aplicación de la muestra está dentro de una zona relativamente grande y queda libre sobre toda la anchura de la tira de ensayo.

2.

El dispositivo conforme a la invención se autoalimenta en todas las posiciones de uso.

3.

El dispositivo conforme a la invención se tiene que llenar de muestra tanto desde arriba como desde los lados, lo que facilita una aplicación con pipetas, capilares o directamente desde la superficie del cuerpo (yemas de los dedos, antebrazo, etc..). Especialmente en el caso de que el dispositivo conforme a la invención es un elemento de ensayo analítico, puede realizarse un servicio de distintos segmentos del mercado (home-monitoring, mercado profesional).

4.

Respecto a la cantidad de muestra que se va a aplicar el dispositivo conforme a la invención posee una flexibilidad muy grande, puesto que mediante la configuración de la zona de aplicación pueden alimentarse diferentes volúmenes de muestra sin incrementar el volumen de muestra mínimo necesario.

5.

En una versión preferida pueden preverse unos elementos que impidan una sobredosificación de la cantidad de muestra, en los cuales la muestra sobrante pueda ser absorbida con seguridad en el interior del dispositivo.

La invención se explica con mayor detalle con ayuda de las figuras adjuntas:

Figura 1 muestra una visión esquemática de un elemento de ensayo según la invención.

Figura 2 muestra de forma esquemática cada una de las capas distribuidas en la estructura del elemento de ensayo de la figura 1.

Figura 3 muestra una visión ampliada del elemento de ensayo de la figura 1 en la zona del lugar de toma de muestras en una visión lateral.

Los números de las figuras equivalen:

1:

Dispositivo para la toma de muestras (aquí: elemento de ensayo)

2,2':

canal activo capilar

3:

lugar de toma de muestras

4:

Lugar de determinación

5:

soporte

6,6':

tapa

7,7':

capa intermedia

8:

Medio o elemento para recoger la muestra sobrante (zona de residuos)

9:

orificio de ventilación

10:

estructuras de electrodos

En la figura 1 se muestra esquemáticamente una visión del elemento de ensayo (1) analítico conforme a la invención. Como se puede deducir de la figura 1 en combinación con la figura 2, el elemento de ensayo (1) analítico consta de un soporte (5), al cual se ha adherido una capa intermedia (7) en forma de una cita adhesiva por los dos lados. La capa intermedia (7) contiene una escotadura para el canal activo capilar (2), que se ensancha en forma de embudo en la versión aquí visualizada en la zona de la toma de muestras (3). Además se dispone sobre el soporte (5) una capa intermedia (7'), que opcionalmente puede contener un segundo canal activo capilar (2')(rayado). La capa intermedia (7') es en la versión visualizada en las figuras una cinta adhesiva por los dos lados, sobre la cual se adhiere una tapa (6') para simplificar el manejo del elemento de ensayo (1).

A la capa intermedia (7) se pega la tapa (6) que contiene un orificio de ventilación (9) así como estructuras de electrodos (10) en la versión que aquí se visualiza. El orificio de ventilación (9) facilita la fuga de aire en el llenado del canal capilar (2). Las estructuras de los electrodos (10) contienen en la zona del lugar de determinación (4) estructuras para los electrodos de trabajo y los contraelectrodos. El soporte de ensayo (1) visualizado en la figura 1 puede ser empleado por ejemplo para las determinaciones amperométricas del analito, por ejemplo para determinar determinados parámetros sanguíneos (glucosa, lactato, colesterol, etc.) o bien propiedades sanguíneas (hematocrito, tiempos de coagulación).

Naturalmente también es posible que se coloquen alternativamente a las estructuras de los electrodos (10) reactivos para una detección óptica, en particular fotométrica de reflexión, del analito en el lugar del punto de determinación (4). Con esta finalidad es preferible que o bien el soporte (5) o la tapa (6) sean transparentes al menos en la zona del punto de determinación (4).

Como se pone de manifiesto en la figura 3, la capa intermedia (7) (y en la versión visualizada también la capa intermedia 7'), en la zona de la toma de muestras (3), es decir, en el punto en que el líquido de muestra alimenta el elemento de ensayo (1), se encuentra erguida hacia atrás (es decir, lejos del lugar de la toma de muestras (3)). El soporte (5) y la tapa(6) (en el caso aquí visualizado también la tapa 6') sobresalen en la zona de la toma de muestras (3) sobre la capa intermedia (7) (en el caso aquí visualizado también sobre la capa intermedia 7'). De este modo se consigue una alimentación lateral del líquido de muestra. Entre el soporte (5) y la tapa 6, 6', se forma una rendija capilar, que se extiende hasta el borde del elemento de ensayo (1). Es posible un llenado del canal capilar (2) tanto por el lado (side dosing) como por arriba depositando una parte alícuota de una muestra de sangre sobre la zona que queda libre del soporte (5) en la región de la zona de alimentación de las muestras
(3).

La muestra eventualmente sobrante es transportada por el canal capilar (2'), que es parte del elemento para la toma de la muestra sobrante (8), desde el lugar de la toma de muestras (3). El elemento para la toma de la muestra sobrante (8) engloba en cierto modo la muestra sobrante e impide una contaminación del entorno. Al mismo tiempo la zona en la que se encuentra el elemento (8) puede servir como ayuda de manejo para el elemento de ensayo (1).

Preferiblemente la capilaridad del elemento (8) es inferior a la capilaridad del canal capilar (2), de manera que el líquido de muestra, que alimenta el elemento de ensayo (1) en la zona (3), penetra inicialmente en el canal capilar y solamente la muestra, que no puede penetrar en el canal capilar (2) porque ya está lleno, es absorbida en el elemento (8).

Para controlar la capilaridad de las zonas concurrentes del canal capilar (2) y de la zona de residuos (8) puede servir, por ejemplo, el uso de distintos materiales hidrófilos para la construcción de los capilares o bien una variación de la altura de la rendija del capilar.

Otras formas o versiones preferidas, que no se visualizan en las figuras, pueden contener elementos, que permitan al usuario una identificación más fácil de los lugares de entrada de muestras. Por ejemplo, uno o dos cantos laterales del elemento de ensayo en forma de tiras de la figura 1 en la zona de la alimentación de las muestras pueden presentar unas escotaduras semicirculares o en forma de muescas, que formen una base para la colocación de las yemas de los dedos y así además de una percepción visual del lugar de la toma de muestras se consiga una identificación táctil de este lugar. Asimismo es posible que la tapa esté marcada en la zona de la alimentación de las muestras, por ejemplo, con una muesca determinada.

Claims (9)

1. Dispositivo (1) para la toma de muestras líquidas, en el cual la muestra es transportada en un canal activo capilar (2) desde un lugar de toma de muestras (3) hasta un punto de determinación (4) y en el cual el canal activo capilar (2) está formado básicamente por un soporte (5), una tapa (6) y una capa intermedia (7), que define la geometría del canal activo capilar, donde el soporte (5) en la zona del lugar de la toma de muestras (3) sobresale sobre la tapa (6), que se caracteriza porque la capa intermedia (7) en la zona de la toma de muestras (3) se desplaza hacia abajo en la dirección del punto de determinación (4), de manera que tanto el soporte (5) como la tapa (6) sobresalen por encima de la capa intermedia (7).

2. Dispositivo conforme a la reivindicación 1, que se caracteriza porque el soporte y la capa intermedia o la tapa y la capa intermedia o el soporte y la tapa y la capa intermedia forman una sola pieza.

3. Dispositivo conforme a la reivindicación 1 ó 2, que se caracteriza porque el canal activo capilar se ensancha en la zona de la toma de muestras.

4. Dispositivo conforme a la reivindicación 3, que se caracteriza porque el canal activo capilar se ensancha en la zona de la toma de muestras hasta al menos un canto lateral del dispositivo.

5. Dispositivo conforme a la reivindicación 4, que se caracteriza porque el canal activo capilar se ensancha en la zona del lugar de la toma de muestras hasta ambos cantos laterales del dispositivo.

6. Dispositivo conforme a la reivindicación 3, 4 ó 5 que se caracteriza porque el canal activo capilar se ensancha básicamente en forma de embudo.

7. Dispositivo conforme a una de las reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque sobre la parte del soporte que sobresale de la tapa en la zona del lugar de toma de muestras se ha dispuesto un elemento (8) para la toma de las muestras sobrantes, que no está en contacto directo con la tapa.

8. Dispositivo conforme a la reivindicación 7, que se caracteriza porque el elemento (8) para la toma de las muestras sobrantes posee una capilaridad inferior a la del canal activo capilar (2).

9. Dispositivo conforme a la reivindicación 7 ó 8, que se caracteriza porque el elemento (8) contiene una rendija activa capilar o un material absorbente.