ES2268345T3 - Dispositivo para el analisis automatizado de una muestra liquida. - Google Patents

Dispositivo para el analisis automatizado de una muestra liquida. Download PDF

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Abstract

Dispositivo para el análisis automatizado de una muestra de líquido, este dispositivo que comprende una sucesión de cubetas (C) para uso único que comprende cada uno un fondo, una cara superior opuesta al fondo que presenta una abertura y dos rebordes opuestos (R1, R2) que se extienden de una y de otra de las cubetas sensiblemente en el plano de la abertura, estando las cubetas dispuestas lado a lado y solidarizadas las unas a las otras por una película flexible (3) fija sobre los dichos rebordes (R1, R2) que recubre al menos parcialmente las aberturas de las dichas cubetas (C), y que presentan una sucesión de orificios (4) situadas respectivamente a la derecha de las aberturas de las dichas cubetas, estando estos orificios dimensionados de manera que permiten el enganche sin contacto de los medios de inyección y/o de toma, un puesto de detección óptico (7) que comprende un detector optoelectrónico (27) dispuesto debajo del fondo de la cubeta, caracterizado porque el puesto de detección óptico (7) comprende además una fuente luminosa (26) situada por encima de la cubeta y que ilumina la cara superior de ésta y porque la película (3) está realizada en un material difusor para la luz.

Description

Dispositivo para el análisis automatizado de una muestra líquida.
La presente invención se relaciona con un dispositivo para el análisis automatizado de una muestra líquida. Tiene más particularmente por objeto, pero no exclusivamente, un perfeccionamiento con un aparato de análisis automático utilizable particularmente para la terminación de los tiempos de modificación del estado físico de un medio.
Este aparato se aplica particularmente en la determinación de los tiempos de coagulación de la sangre de conformidad con un proceso según el cual la muestra sanguínea está dispuesta en el fondo de una cubeta que contiene una bola magnética arrastrada en un movimiento periódico bajo el efecto de un campo magnético exterior Las modificaciones de los movimientos de la barra magnética (por ejemplo las variaciones de amplitud y/u orden de frecuencia) que son representativos de los cambios del estado físico de la sangre, son entonces detectados con la ayuda de medios apropiados.
Un aparato tal se encuentra expuesto en la patente WO 99 64839 dispuesta con el nombre de la sociedad-Junior Instruments.
Comprende un distribuidor de cubetas para empleo único que comprende cada una un fondo no curvo que constituye el camino de rodamiento de la bola y una cara opuesta al fondo que presenta una abertura. Estas cubetas están dispuestas lado a lado y fijas de manera separable sobre una película soporte flexible que obtura sus aberturas. La película equipada de cubetas puede ser enrollada sobre una bovina que puede engancharse sobre un medio previsto en un compartimiento de almacenamiento y de distribución del aparato. Las cubetas que se desplazan una a una en un puesto de detección. La película soporte que obtura las aberturas de las cubetas, se hace necesario realizar una ranura por incisión para permitir el paso de la pipeta. Haciendo esto, se ejerce sobre la película una presión susceptible de arrastrar la desconexión de la cubeta.
Por otro lado, la presencia de esta ranura vuelve más delicada la presión de pipeteado con riesgo de manchar la película, siendo entendido que por el documento ``Patent Abstracts of Japan vol. 008, no. 033(P-254), 14 de febrerode1984 se conoce un dispositivo que permite un ajuste sin contacto de una aguja de toma a través de un orificio realizado en el tapón de un recipiente con muestra.
Además, la presencia de la película implica el uso de una fuente luminosa potente y la homogeneidad del haz engendrado por esta fuente a través de la cubeta será perturbada a la vez por la presencia de la ranura y de las eventuales manchas presentes sobre la película. Además, el medio heterogéneo atravesado por el haz generado por la fuente engendra las reflexiones múltiples particularmente contra las paredes y las interrupciones de las cubetas, que producen el riesgo de falsear el análisis del movimiento de la bola ferromagnética.
La invención tiene por lo tanto más particularmente por objetivo resolver estos inconvenientes.
Para este efecto, se propone un dispositivo para el análisis automatizado de una muestra de líquido, comprendiendo este dispositivo una sucesión de cubetas para uso único que comprende cada una un fondo, una cara superior opuesta al fondo que presenta una abertura y dos rebordes opuestos que se extienden de una y otra parte de la cubeta sensiblemente en el plano de la abertura, estando las cubetas dispuestas lado a lado y solidarizadas las unas a las otras por una película flexible sobre los dichos rebordes, que recubre al menos parcialmente las aberturas de las dichas cubetas, y que presentan una sucesión de orificios situados respectivamente a la derecha de las aberturas de las dichas cubetas, estando estos orificios dimensionados de manera que permiten ese ajuste sin contacto de los medios de inyección y/o de toma.
Según la invención, este dispositivo comprende un puesto de detección óptico que hace intervenir una fuente luminosa por ejemplo infrarroja que ilumina la cara superior de la cubeta y un detector optoelectrónico dispuesto debajo del fondo, siendo el objetivo de la iluminación permitir la lectura del movimiento de la bola por la detección optoelectrónica. La película está realizada en un material difusor para la luz e infrarroja que produce el haz luminoso de iluminación más homogénea. Las dimensiones del orificio serán entonces determinadas particularmente en función de las dimensiones de la pipeta, de su posición así como de la homogeneidad buscada de la intensidad de los haces luminosos que atraviesan un volumen útil predeterminado de la cubeta.
En el caso en el cual el dispositivo efectúa una determinación de los tiempos de modificación del estado físico de una muestra contenida en la cubeta por detección de los desplazamientos de una bola móvil sobre el fondo de la cubeta, el susodicho orificio podrá presentar la forma de una abertura oblonga orientada paralelamente al camino de rodamiento de la bola y cuya longitud es ligeramente inferior al diámetro de la bola.
Ventajosamente, la materia que constituye la película podrá presentar propiedades de absorción del líquido por ejemplo de porosidad de manera que fije las eventuales proyecciones de líquidos y de reducir así los riesgos de contaminación de las muestras contenidas en las cubetas adyacentes a la cubeta en el curso de análisis.
Este dispositivo podrá igualmente comprender un puesto de pipeteado que hace intervenir una pipeta que se desplaza transversalmente con respecto al eje de desplazamiento en las cubetas. Con el fin de paliar una imprecisión del movimiento de la cubeta, la aplicación de la dicha pipeta sobre la película o sus bordes que pueden arrastrar el descolgamiento de las cubetas y/o de las proyecciones, los orificios de la película se extienden según un eje transversal al dicho eje de desplazamiento de las cubetas.
Además, este dispositivo podrá comprender un puesto de troquelado de las cubetas analizadas de manera que los recoja en un único contenedor.
Es de anotar que este conjunto cubetas-película permanece adaptable sobre los modelos ya exis-
tentes.
Un modo de ejecución de la invención será descrito más adelante, a título de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos anexos en los cuales:
La figura 1 es una representación esquemática de un aparato de análisis automático de dimensión media;
la figura 2 es una vista en perspectiva esquemática de una cubeta montada sobre la película;
la figura 3 es una vista esquemática de arriba de la película equipada de sus cubetas y del sistema de arrastre con cremallera;
la figura 4 es un corte esquemático vertical según A/A de la figura 3.
En este ejemplo, el aparato de análisis automático 1 hace intervenir una alimentación en cubetas que comprende una sucesión de una centena de cubetas que forman una banda 2.
Como se ilustra en la figura 2, las cubetas C realizadas por moldeado de un material plástico transparente que presenta cada uno un cuerpo de forma chata paralelepipédica cuyo fondo no curvo FI constituye un camino de rodamiento para una bola BE en material ferromagnético. Al opuesto de este fondo FI, la cubeta C presenta una abertura al nivel de la cual sus dos bordes opuestos BO1, BO2 son prolongados en ángulo recto por dos rebordes específicos R1, R2, provisto cada uno de una protuberancia cilíndrica PC que se extiende del lado opuesto a los cuerpos. Estas dos protuberancias están destinadas para llegar a engancharse con fuerza en dos agujeros respectivamente previstos sobre los dos bordes laterales de la película. Los rebordes R1, R2 que presentan por ejemplo la forma de un trapecio isósceles cuya base mayor es solidaria de la cubeta. Los bordes laterales de una película soporte 3 que presentan entonces en los intervalos de los rebordes R1, R2 las cubetas sucesivas de los troquelados trapezoidales cuyos bordes oblicuos se extienden a la derecha de los bordes oblicuos de lo rebordes R1, R2. Gracias a estas disposiciones, los rebordes laterales de la película presentan cada uno un perfil dentado cuyos dientes son acentuados por la presencia de los rebordes R1, R2 de las cubetas.
La película es flexible y está constituida de un material absorbente, papel por ejemplo. Es horadada por encima de cada cubeta de un orificio oblongo 4 que se extiende según el eje longitudinal de las cubetas transversalmente con el eje de desplazamiento de las cubetas.
Según el dispositivo representado en la figura 4, la banda de cubetas 2 está guiada por un riel 5. Este riel posee una sección en forma de U cuyas dos alas verticales están prolongadas en ángulo recto por dos rebordes R3, R4, los rebordes R1, R2 de las cubetas que reposan sobre los rebordes R3, R4. La banda pasa sucesivamente por un poste de pipeteado 6, un poste de detección 7 y un poste de troquelado 8 a la salida del cual cada cubeta analizada es recuperada en un recipiente 9 previsto para este efecto.
El funcionamiento de estos diferentes postes es manejado por un procesador P que comprende una unidad central así como los periféricos tales como, por ejemplo, un conjunto de pantalla 10/teclado 11.
El arrastre de la película 3 está asegurado por medio de un mecanismo de arrastre que hace intervenir una correa sinfín 12 guiada en cada extremo por dos rodillas 13, 14. Esta correa comprende una secuencia de muescas cuyas muescas están espaciados en una distancia igual a un múltiplo de la longitud de las cubetas (por ejemplo de 4-5 cubetas). Estas muescas presentan un perfil envolvente de círculo que corresponde con una cremallera de forma de dentadura normal de manera que engrana perfectamente entre los dientes del perfil dentado de la banda; están así en estado de arrastrar la banda de cubetas con precisión, con auto-centrado y compensación de juegos eventuales.
El puesto de pipeteado 6 está comunicado por una pipeta vertical automatizada 15, móvil en altura, de manera que pueda tomar una posición base de pipeteado o de enjuague en una posición alta que permite sus desplazamientos en un plano horizontal.
Esta pipeta 15 está fija con uno de los extremos de un brazo 16 montador rotativo por su otro extremo alrededor de un eje vertical 17. El arrastre en rotación del brazo 16 está asegurado por un motor controlado por el procesador P.
Gracias a este mecanismo particularmente simple, la pipeta 15 puede ser arrastrada sucesivamente con el área de pipeteado 6, con un área de enjuague 18 diametralmente opuesta, equipada de una o varias cubas de enjuague y con dos áreas de toma 19, 20 dispuestas simétricamente con respecto al eje que pasa por el área de pipeteado 6 y el área de enjuague.
Las áreas de toma 19, 20 están situadas en el trayecto de recipientes RE_{1}, RE_{2} portadas por dos carruseles respectivos CR1, CR_{2} móviles en rotación alrededor de dos ejes verticales 21, 22 y controladas por dos motores piloteados por el procesador P.
Uno de esos carruseles CR_{1} está destinado a contener los recipientes RE_{1} de muestras sanguíneas para analizar mientras que el otro CR_{2} contiene recipientes RE_{2} destinados a los diferentes reactivos utilizables en el marco de los análisis que se quieren efectuar.
Por supuesto, el procesador P está programado de manera que controle las secuencias de pieteado apropiado con la naturaleza de los análisis que se van a efectuar, y que se pueden comprender sucesivamente:
- un enjuague previo de la pipeta 15,
- la toma de una dosis de muestra contenida en uno de los recipientes RE_{1} del carrusel CR_{1},
- la inyección de esta dosis en una cubeta C situada la en el puesto de pipeteado 16,
- el enjuague de la pipeta 15,
- la toma de una dosis del reactivo contenido en uno de los recipientes RE_{2} del carrusel CR_{2},
- la inyección de ésta dosis de reactivo en la cubeta C,
- la identificación de muestras sanguíneas para analizar así como las de los reactivos se efectúa automáticamente gracias a un lector de código de barras 23 apto para efectuar la lectura de códigos de barras presentes sobre los recipientes RE_{1}, RE_{2} portados por los carruseles CR_{1}, CR_{2}.
En este ejemplo, para esas lecturas, el lector de código de barras único 23 está montado en el extremo de un brazo 24 que pivota alrededor de un eje vertical 25 de manera que pueda ocupar tres posiciones, a saber:
- una posición P_{1} de lectura de los códigos de barra de los recipientes RE_{1} del carrusel CR_{1},
- una posición P_{2} de lectura de los códigos de barra de los recipientes RE_{2} del carrusel CR_{2}, y
- una posición P_{3} de lectura de los recipientes colocados por el operador en un puesto de lectura, por ejemplo en vista de la entrada de las informaciones utilizadas por el procesador en el marco del funcionamiento del aparato.
El puesto de medida 7 comprende así tres posiciones de medidas sucesivas que comprenden cada una (figura 4) una pareja de electroimanes coaxiales E_{1}, E'_{1},-E_{2}, E'_{2}-E_{3}, E'_{3} situadas de un parte y de otra de la película 3, a la derecha de las caras laterales de las cubetas C.
El puesto 7 comprende igualmente:
- una fuente de luz infrarroja 26 situada por encima de la cubeta,
- un pasador de detectores con transferencia de carga (DTC) 27 situado debajo de las cubetas C portadas por la película sobre la cual está proyectada la imagen de la bola iluminada por la fuente de luz.
El empleo de varias posiciones de medida sobre el trayecto de la película presenta la ventaja de autorizar una más grande flexibilidad de funcionamiento.
Hay que anotar que el soporte de la fuente de luz que está fija sobre el riel 5 asegura por otra parte un mantenimiento de la parte superior del conjunto cubetas/película con el fin de evitar la salida del riel.
Los electroimanes E_{1}, E'_{1}, -E_{2}, E'_{2} -E_{3}, E'_{3} son excitados por un circuito de potencia PR piloteado por el procesador P de manera que engendre un campo magnético de impulsos susceptible de arrastrar la bola BE según un desplazamiento alternativo al fondo de la cubeta C.
La cámara 27 está acoplada al procesador P que analiza, en tiempo real, la imagen gracias a un programa apropiado, de manera que mide la amplitud de las oscilaciones de la bola BE y determina que el instante crítico de esta amplitud disminuya por debajo de un umbral determinado (por ejemplo 50% de la amplitud inicial).
Por supuesto, el procesador efectúa un conteo del tiempo entre el momento en el cual el reactivo ha sido inyectado en la cubeta C y ese instante crítico, de manera que se reduzca un tiempo de coagulación.
Los desplazamientos de la película están sincronizados con los tiempos de funcionamiento de cada uno de los puestos del aparato y particularmente con los impulsos del campo magnético por las bobinas.
Eventualmente, el puesto de pipeteado podrá ser situado en un mismo emplazamiento que el puesto de medida.
Por supuesto, la invención no se limita al modo de ejecución precedentemente descrito.
Así, por ejemplo, cada conjunto fuente infrarroja/cámara podrá presentar un campo que incluye varias cubetas excitadas cada una por un par de electroimanes distintos, de manera que siga a la cubeta sobre un avance de varios pasos con un procesador P programado de manera que detecte simultáneamente los desplazamientos de las bolas de diferentes cubetas.

Claims (14)

1. Dispositivo para el análisis automatizado de una muestra de líquido, este dispositivo que comprende una sucesión de cubetas (C) para uso único que comprende cada uno un fondo, una cara superior opuesta al fondo que presenta una abertura y dos rebordes opuestos (R1, R2) que se extienden de una y de otra de las cubetas sensiblemente en el plano de la abertura, estando las cubetas dispuestas lado a lado y solidarizadas las unas a las otras por una película flexible (3) fija sobre los dichos rebordes (R1, R2) que recubre al menos parcialmente las aberturas de las dichas cubetas (C), y que presentan una sucesión de orificios (4) situadas respectivamente a la derecha de las aberturas de las dichas cubetas, estando estos orificios dimensionados de manera que permiten el enganche sin contacto de los medios de inyección y/o de toma, un puesto de detección óptico (7) que comprende un detector optoelectrónico (27) dispuesto debajo del fondo de la cubeta,
caracterizado porque
el puesto de detección óptico (7) comprende además una fuente luminosa (26) situada por encima de la cubeta y que ilumina la cara superior de ésta y porque la película (3) está realizada en un material difusor para la luz.
2. El dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque las dimensiones del orificio (4) están determinadas en función de las dimensiones de la pipeta, de su posición así como de la homogeneidad buscada de la intensidad de los haces luminosos que atraviesa un volumen útil predeterminado de la cubeta.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el fondo de las cubetas (C) constituye el camino de rodamiento de una bola (BE) arrastrada por un campo magnético exterior.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado porque el susodicho orificio (4) presenta la forma de una abertura orientada paralelamente al camino de rodamiento de la bola (BE) y cuya longitud es ligeramente inferior al diámetro de la bola.
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el material que constituye la película presenta propiedades de absorción de líquido.
6. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la sucesión de cubetas sigue un trayecto que pasa sucesivamente por un puesto de pipeteado (6), un puesto de detección (7) y un puesto de troquelado (8) de cubetas analizadas.
7. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque las dichas cubetas (C) analizadas son recogidas en un único contenedor (9).
8. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los dichos rebordes (R1, R2) presentan una forma tal que se pueden engranar entre las muescas de una correa de arrastre.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque las dichas muescas presentan un perfil envolvente de círculo que corresponde con una cremallera en forma de dentadura normal.
10. Dispositivo según una en la reivindicaciones 8 y 9,
caracterizado porque los dichos rebordes (R1, R2) presentan la forma de un trapecio isósceles cuya base mayor es solidaria de la cubeta (C).
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque los rebordes laterales de la película (3) presentan en los intervalos de los rebordes (R1, R2) de las cubetas sucesivas cortes transversales cuyos bordes oblicuos se extienden a la derecha de los bordes oblicuos de los rebordes (R1, R2).
12. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la fuente luminosa del dicho puesto de detección (7) es una fuente de luz infrarroja (26) y el detector optoelectrónico es una cámara.
13. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el soporte de la fuente luminosa fija sobre el riel (5) mantiene por encima el conjunto de las cubetas (C)/película (3).
14. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque el campo magnético exterior es engendrado por medios electromagnéticos (E_{1}, E'_{1} - E_{2}, E_{2}' - E_{3}, E'_{3}) colocados lateralmente con respecto a la sucesión de cubetas a la derecha de sus caras laterales.
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