ES2315775T3 - Aparato de analisis para el analisis de una muestra en un elemento de pruebas. - Google Patents
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Abstract
Aparato de análisis para el análisis de una muestra en un elemento de pruebas que comprende, como mínimo, un componente que establece el contacto eléctrico (123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132) que es apropiado para establecer un contacto eléctrico, como mínimo, con otro componente para la transmisión eléctrica, caracterizado porque el componente que establece el contacto eléctrico (123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132) es un soporte de circuito moldeado por inyección (MID), presentando el componente que establece el contacto eléctrico (123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132), como mínimo, una laminilla de contacto elástica (55, 65, 73, 79, 87, 101, 104, 116) para establecer contacto con otro componente, que comprende un cuerpo realizado en material plástico moldeado por inyección y una estructura conductora metálica, estableciendo la laminilla de contacto (55, 65, 73, 79, 87, 101, 104, 116) contacto con otro componente del aparato de análisis, que está en rotación o desplazado linealmente.
Description
Aparato de análisis para el análisis de una
muestra en un elemento de pruebas.
La presente invención se refiere a un aparato de
análisis para el análisis de una muestra en un elemento de pruebas
analítica que contiene, como mínimo, un componente que establece el
contacto eléctrico para la transmisión de corriente.
Para el análisis de pruebas, por ejemplo,
líquidos corporales tales como sangre u orina, se utilizan a menudo
aparatos de análisis en los que las muestras a analizar se
encuentran en un elemento de pruebas y reaccionan, en su caso, con
un reactivo o con varios reactivos en un área de prueba del elemento
de pruebas antes de que sean analizadas. La evaluación óptica, en
especial, la fotométrica y la evaluación electroquímica de elementos
de pruebas, constituyen los procedimientos más habituales para una
rápida determinación de la concentración de analitos en muestras.
Se utilizan generalmente sistemas de análisis con elementos de
pruebas para el análisis de muestras en el ámbito de la analítica,
de la analítica medioambiental y, sobre todo, en el ámbito de los
diagnósticos médicos. Especialmente en el ámbito de la comprobación
de la glucosa en sangre a partir de sangre de vasos capilares, los
elementos de pruebas, que son evaluados fotométrica y
electroquímicamente, tienen una gran importancia.
Hay distintas formas de elementos de pruebas. Se
conocen, por ejemplo, plaquitas substancialmente cuadradas que
también reciben la denominación de "slides" en cuyo centro se
encuentra un área de prueba de varias capas. Elementos de pruebas
diagnósticos que tienen forma de bandas se denominan tiras de
prueba. Los elementos de pruebas se describen exhaustivamente en el
estado de la técnica, por ejemplo, en los documentos
DE-A 197 53 847, EP-A 0 821 233,
EP-A 0 821 234 o bien WO 97/02487. La presente
invención se refiere a elementos de pruebas de cualquier forma, en
especial, a elementos de pruebas en forma de bandas.
Para el examen analítico de una muestra en un
elemento de pruebas se conocen, según el estado de la técnica,
sistemas de análisis de elementos de pruebas que contienen un
alojamiento para posicionar el elemento de pruebas en una posición
de medición y un dispositivo de medición y evaluación para llevar a
cabo la medición y la obtención de un resultado de análisis
resultante de ello.
La patente WO 00/19185 A1 se refiere a un
dispositivo para la evaluación fotométrica de elementos de pruebas,
que comprende
- una unidad de iluminación dotada, como mínimo,
de una primera y una segunda fuentes de luz,
- un soporte para recibir un elemento de pruebas
con una zona indicadora, de tal manera que dicha zona indicadora
queda posicionada enfrente de la unidad de iluminación,
- una unidad de detección con, como mínimo, un
detector que detecta la luz reflejada de la zona indicadora o
transmitida por esta zona indicadora,
- una unidad de control que activa ambas fuentes
de luz y recibe la señal generada por la unidad de detección como
señal de detección, y
- una unidad de evaluación que evalúa las
señales de detección para detectar la concentración de analito que
contiene la muestra.
Otros aparatos de análisis se conocen, por
ejemplo, por la patente EP 0 618 443 A1 o por el documento WO
01/48461 A1.
El aparato de análisis de glucosa en sangre
AccuChek® Compact Plus, desarrollado por Roche Diagnostics, mide el
nivel de glucosa en sangre según el principio de medición
fotométrica. Un cambio de color en un área de prueba de un elemento
de pruebas, sobre la que se ha aplicado anteriormente sangre de un
paciente, es detectado por un módulo de medición óptica y
transformado en el aparato electrónicamente en un valor proporcional
al azúcar en sangre. El proceso de medición se inicia a través de
una tecla de encendido. Seguidamente, un motor dispuesto en un
módulo de motor gira el tambor que sirve de recipiente contenedor
para los elementos de pruebas, desplazándolo por un compartimiento
de dicho recipiente contenedor, y un segundo motor empuja, con la
ayuda de una barra de empuje, un elemento de pruebas hacia fuera de
manera que el usuario puede aplicar la sangre sobre el mismo al
exterior del aparato. El elemento de pruebas queda situado dentro
del aparato de análisis de tal manera que el área de prueba que
contiene la sustancia química indicadora queda posicionada en el
módulo de medición por encima del dispositivo de medición óptica.
Este consiste de dos diodos, una fotocélula y una lente. La
modificación de la reflexión difusa es transformada por la
fotocélula en una corriente de señal, que es procesada a través de
un circuito electrónico sobre una placa de circuitos impresos e
indicada en una pantalla LC como nivel de azúcar en sangre. Al
accionar de nuevo la tecla de encendido se termina el proceso de
medición, el elemento de pruebas es empujado hacia fuera y el
aparato de análisis se apaga. La electrónica de medición y de
accionamiento es alimentada por dos pilas con una tensión total de
aproximadamente 3 V. Al contrario de otros aparatos de análisis
comparables a los que se suministran, por ejemplo, los elementos de
pruebas desde el exterior y en los que algunos estados intermedios
han de ser accionados manualmente, este aparato presenta una mayor
integración funcional. 17 elementos de pruebas individuales se
almacenan en el recipiente contenedor en forma de tambor, cuya
especificación se reconoce automáticamente por medio de un lector
de código de barras en el aparato de análisis. Un cambio del
cargador de elementos de pruebas en forma de tambor se detecta a
través de un interruptor en la parte superior del cuerpo envolvente
después de abrir y cerrar la tapa del alojamiento del cargador de
los elementos de pruebas. Los estados necesarios como el giro en
una etapa del cargador de elementos de pruebas y diferentes
posiciones de fijación durante el avance del elemento de pruebas se
comunican al dispositivo electrónico de la placa de circuitos
impresos a través de contactos deslizantes o contactos de
conmutación de elasticidad dinámica, sin que sea necesaria una
función de mando por parte del usuario. "De elasticidad
dinámica" significa, en este contexto, carga y descarga de
fuerza así como múltiples desplazamientos durante el funcionamiento.
La pieza central del aparato de análisis para llevar a cabo estas
funciones electromecánicas es el módulo de motor. Sirve, entre otras
cosas, para recibir los motores de accionamiento y la platina del
engranaje. La placa de circuitos impresos está atornillada al módulo
de motor. A tal efecto, todos los demás contactos entre estos dos
módulos están realizados en forma de contactos elásticos
estáticamente y desmontables como, por ejemplo, los contactos para
la alimentación eléctrica de los motores de accionamiento y del
módulo de medición. "Elásticos estáticamente" significa, en
este contexto: una sola carga de fuerza y desplazamiento durante el
montaje del aparato. Debido a las múltiples funciones que el aparato
tiene integradas y que han de ser controladas por el correspondiente
software, la placa de circuitos impresos está realizada en cuatro
capas.
Los aparatos de análisis conocidos, según el
estado de la técnica, presentan múltiples componentes que establecen
el contacto eléctrico. El AccuChek® Compact Plus de Roche
Diagnostics, por ejemplo, tiene contactos elásticos, contactos
enchufables, contactos de soldadura o contactos deslizantes, que
conectan entre sí los diferentes módulos, la placa de circuitos
impresos, el módulo del motor, el módulo de medición, el interruptor
de la tapa del tambor, el lector de código de barras y el LCD. A tal
efecto, se utilizan, según el estado de la técnica, piezas
troqueladas y dobladas de metal, que han de ser posicionadas y
montadas en cada uno de los módulos, resultando de ello un gran
número de componentes individuales, un elevado gasto en montaje y
largas cadenas de tolerancias. Asimismo, la libertad de diseño del
componente que establece el contacto eléctrico queda limitada al
utilizar piezas troqueladas y dobladas.
El objetivo de la presente invención es, por lo
tanto, evitar los inconvenientes del estado de la técnica y dar a
conocer un aparato de análisis para el análisis de una muestra en un
elemento de pruebas con componentes que establecen el contacto
eléctrico, garantizando un contacto fiable con un número reducido de
piezas a montar.
Este objetivo se consigue, según la invención,
mediante un aparato de análisis para el análisis de una muestra en
un componente de prueba que contiene, como mínimo, un componente que
establece el contacto eléctrico para la transmisión eléctrica, que
es capaz de establecer contacto eléctrico con, como mínimo, otro
componente. El componente que establece el contacto eléctrico es, en
este caso, un soporte de circuito moldeado por inyección (MID), en
especial, un soporte de circuito tridimensional moldeado por
inyección.
Se conocen soportes de circuitos moldeados por
inyección (Molded Interconnect Devices - MID) y procedimientos para
su fabricación, según el estado de la técnica, por ejemplo, por las
patentes DE 197 17 882 A1, WO 00/67982 A1 ó EP 1383 360 A1.
El término de tecnología MID incluye diferentes
procedimientos con los que se fabrican módulos electrónicos
espaciales. El objetivo de estos procedimientos consiste en la
integración de un cuadro de conmutación en un elemento de soporte
polímero (casi siempre termoplástico).
Si observamos las soluciones convencionales para
establecer un contacto eléctrico y realizar conmutaciones
electrónicas en aparatos, encontramos a menudo contactos elásticos
que están introducidos, pegados o fijados en caliente en un cuerpo
envolvente (por ejemplo, los contactos de pilas en muchos aparatos
pequeños). Otra variante son los muelles de ballesta o contactos
deslizantes metálicos que establecen el contacto entre los
componentes eléctricos periféricos y la placa de circuitos impresos
(por ejemplo, conmutadores deslizantes, teclas o ruedas de ajuste).
La conmutación electrónica que controla las funciones del aparato,
está realizada casi siempre sobre una placa de circuitos impresos.
La placa de circuitos impresos está dotada de los componentes
electrónicos necesarios. En los circuitos más sencillos los cables
se conectan mediante soldadura o a través de conectores. Todas
estas técnicas de construcción y conexión tienen en común que, para
construir un sistema que funcione, se han de posicionar, ensamblar
y montar múltiples elementos automáticamente o manualmente. Esto
puede ocasionar, bien un gasto considerable en equipos en el caso de
una fabricación automatizada, o bien un gasto considerable en tiempo
y personal en el caso de una fabricación no automatizada.
La utilización de tecnologías MID para la
fabricación de componentes que establecen contacto eléctrico en un
aparato de análisis ofrece, sin embargo, la posibilidad de reducir o
eliminar estos inconvenientes que presentan las soluciones
convencionales; se pueden acortar o evitar totalmente los procesos
de montaje. El número de componentes se reduce y las cadenas de
tolerancia se acortan. En el aparato se utilizan menos materiales
diferentes lo cual simplifica su retirada o reciclaje. Algunos
procedimientos MID ofrecen, además, funciones que no son posibles
con las soluciones convencionales.
Los procedimientos MID se basan en una
aplicación selectiva de capas metálicas eléctricamente conductoras
sobre piezas plásticas moldeadas por inyección. Una pieza moldeada
por inyección, de este tipo, polímera y metalizada, puede contener
funciones eléctricas (por ejemplo, la función de pistas conductoras,
contactos enchufables o deslizantes) y funciones mecánicas (por
ejemplo, la función como elemento de fijación).
Los procedimientos MID más importantes mediante
los que se puede fabricar el soporte de circuitos moldeado por
inyección para el aparato de análisis, según la invención, son:
- -
- el moldeo por inyección de dos componentes,
- -
- grabado en caliente,
- -
- Inyección laminar posterior, y
- -
- Estructuración por láser.
El moldeo por inyección de dos componentes
consiste en inyectar un componente de material metalizable y un
componente de material termoplástico no metalizable uno encima de
otro en dos etapas de trabajo. En la segunda inyección se apoya la
pieza en la herramienta sobre las superficies que han recibido su
contorno definitivo durante la primera inyección. Tras el moldeo
por inyección se activa, en su caso, la superficie del material
termoplástico metalizable y se aplica el grosor deseado de capa
metálica (por ejemplo, grosor de capa de cobre) de forma química o
galvánica. La siguiente etapa consiste en aplicar un acabado de
superficie, por ejemplo, Ni-Au. Al componente de
material metalizable se le añade paladio, que sirve como germen para
la metalización. Los gérmenes de paladio sirven, por ejemplo, como
centros de desintegración para soluciones estabilizadas de níquel o
cobre. En otros procedimientos se utilizan materiales plásticos
metalizables inherentes. Hay diferentes procedimientos de
metalización, la metalización química sin corriente externa (sin
fuente eléctrica) y la precipitación galvánica de metales (con
fuente eléctrica conectada).
Para el procedimiento de moldeo por inyección de
dos componentes se pueden utilizar como componentes metalizables,
por ejemplo, PES (poliétersulfona), PEI (poliéterimida), LCP
(polímero de cristal líquido), PA (poliamida), PPA (poliftalamida)
ó ABS
(acrilnitrilo-butadieno-estirol).
Como componentes no metalizables se pueden utilizar, por ejemplo,
ABS + PSU
(acrilnitrilo-butadieno-estirol +
polisulfona), PPA (poliftalamida), PBT (polibutileno tereftalato),
PPS (sulfuro de polifenileno), PES (polietersulfona), PC
(policarbonato) ó PA (poliamida).
Después del moldeo por inyección, se procede al
grabado en caliente, aplicando en una etapa de trabajo la
estructura metálica (por ejemplo, las pistas conductoras) sobre el
substrato de material plástico mediante troquelado y grabado de una
lámina de metal (por ejemplo, una lámina de cobre). Para la técnica
de grabado en caliente se han de realizar interconexiones
verticales mediante el relleno de orificios con pasta conductora.
El grabado en caliente requiere, además del moldeo por inyección del
substrato con un solo componente, también la fabricación de la
lámina. Las láminas de grabado en caliente para aplicaciones MID
están caracterizadas, generalmente, por una estructura en tres
capas formada por una lámina de cobre conductora, una capa adhesiva
en la cara inferior y una metalización superficial que sirve como
capa de oxidación, así como para mejorar la soldabilidad y la
capacidad para establecer contacto. Las láminas de cobre son
precipitadas mediante electrolisis en una solución de sulfato de
cobre directamente sobre un rodillo de titanio en rotación. La
reducida resistencia al cizallamiento de la lámina de cobre que se
requiere en el proceso de grabado para cizallar la estructura
metálica (pistas conductoras) se consigue mediante un procedimiento
especial en la fabricación de las láminas mediante la que se
obtiene un crecimiento de cristales de forma orientada
perpendicularmente con respecto a la superficie de la lámina. Ante
aplicaciones de diferentes cargas eléctricas se fabrican láminas de
cobre con grosores de capa de 12, 18, 35 y 100 \mum, siendo
típico el grosor de capa de 35 \mum que se utiliza frecuentemente
para las placas de circuitos impresos. La adherencia de la lámina
sobre el substrato se consigue, bien por una capa adhesiva en la
cara inferior de la lámina o bien por una estructuración de la cara
inferior de la lámina. Materiales que pueden utilizarse para el
procedimiento de grabado en caliente son, por ejemplo, ABS
(acrilnitrilo-butadieno-estirol), PA
(poliamida), PBT (polibutileno tereftalato), PC + ABS (policarbonato
+ acrilnitrilo-butadieno-estirol) y
PPS (sulfuro de polifenileno).
La inyección laminar posterior consiste primero
en la estructuración del cuadro de conmutación sobre una lámina de
plástico. La lámina puede estructurarse, por ejemplo, mediante la
técnica Flex substractiva para placas de circuitos impresos o de
forma aditiva mediante la tecnología de imprimación o mediante
procedimientos de grabado en caliente. La técnica Flex para placas
de circuitos impresos consiste en metalizar en toda la superficie
la lámina de polímero (por ejemplo, de poliamida) y, a continuación,
estructurar la misma con la técnica substractiva mediante procesos
corrosivos. Según la tecnología de imprimación se aplica un agente
adhesivo metalizable sobre la lámina de plástico mediante un
procedimiento de impresión.
Después de la estructuración se puede deformar
la lámina y, a continuación, sobreinyectarla al dorso. La
metalización de la pieza de plástico puede realizarse antes o
después de la sobreinyección de la cara posterior.
La lámina de plástico sobreinyectada en la cara
posterior puede contener, por ejemplo, PEI (polieterimida), PC
(policarbonato) o PC/PBT (policarbonato/polibutileno tereftalato).
Para sobreinyectar la lámina se pueden utilizar materiales como, por
ejemplo, PEI (polieterimida), PC (policarbonato), PBT (polibutileno
tereftalato), PET (polietileno tereftalato) o PEN (polietileno
naftenato).
Otro procedimiento factible para la fabricación
de un soporte de circuito (tridimensional) moldeado por inyección
para el aparato de análisis, según la invención, es la
estructuración por láser.
La estructuración por láser substractiva es un
procedimiento en el que, antes de proceder a la estructuración de
las pistas conductoras, la pieza moldeada por inyección es cobreada
en toda su superficie, primero químicamente por vía húmeda y luego
por electrolisis hasta obtener el grosor deseado de la capa final.
Sobre la capa de cobre se aplica una sustancia resistente a la
corrosión, por ejemplo, un material resistente a la luz "material
resistente a la luz o ``fotoresist''", en el que la energía
introducida mediante radiación UV desencadena una reacción química,
o bien un "galvanoresist" o laca de grabado, que se va
eliminando mediante rayos láser. La estructuración del "resist"
se realiza mediante rayos láser y en las áreas estructuradas se
elimina, a continuación, el cobre por vía química. Luego se realiza
el acabado de la superficie.
La estructuración por láser aditiva es un
procedimiento en el que los materiales termoplásticos son
modificados de tal manera que un compuesto complejo organometálico
se encuentra disuelto o finamente dispersado en el material. En los
termoplásticos dotados de esta manera se activan mediante láser y de
forma selectiva las pistas conductoras a realizar y, a continuación,
se procede a la metalización de las mismas en un baño químico. Para
este proceso se utilizan, generalmente, electrolitos químicos de
cobre que producen típicamente capas de cobre de 5 a 8 \mum de
grosor. A continuación, se puede aplicar un acabado de superficie
adecuado.
La estructuración por láser se puede aplicar a
materiales como, por ejemplo, PEI (polieterimida), PA (poliamida),
LCP (polímero de cristal líquido), ABS
(acrilnitrilo-butadieno-estirol), PC
(policarbonato), PC + ABS (policarbonato +
acrilnitrilo-butadieno-estirol), PBT
(polibutileno tereftalato), PI (poliimida) o PET (polietileno
tereftalato), siendo, en su caso, necesario dotar el material.
El aparato de análisis, según la invención,
puede analizar una muestra en un elemento de pruebas, por ejemplo,
de forma fotométrica y/o electroquímica.
El aparato de análisis, según la invención,
presenta, como mínimo, un componente que establece el contacto
eléctrico como soporte de circuito tridimensional moldeado por
inyección, que puede haber sido fabricado de acuerdo con uno de los
procedimientos descritos. El componente que establece el contacto
eléctrico presenta, como mínimo, una laminilla de contacto elástica
para establecer un contacto eléctrico con, como mínimo, otro
componente en forma de un contacto deslizante. Partiendo de un
contacto eléctrico de este tipo, pistas conductoras dispuestas en
este soporte de circuito moldeado por inyección (componente MID)
conducen a un componente eléctrico como, por ejemplo, un sensor, un
lector de código de barras, otro contacto, un motor, etc. Se
denominan contactos elásticos tanto los contactos que establecen el
contacto con simple elasticidad estática, como los que establecen el
contacto con múltiple elasticidad estática.
El componente que establece el contacto
eléctrico presenta, como mínimo, una laminilla de contacto elástica
para establecer el contacto con el segundo componente, presentando
la misma un cuerpo de material plástico moldeado por inyección y
una estructura conductora metálica. Como material plástico moldeado
por inyección se utiliza, por ejemplo, PEI (polieterimida), PA
(poliamida), LCP (polímero de cristal líquido), ABS
(acrilnitrilo-butadieno-estirol),
PC (policarbonato), PC + ABS (policarbonato +
(acrilnitrilo-butadieno-estirol),
PBT (polibutileno tereftalato), PI (poliimida) o PET (polietileno
tereftalato), y para la estructura conductora de metal se utiliza,
por ejemplo, cobre, oro o níquel. La laminilla de contacto establece
el contacto con otro componente en rotación o desplazado linealmente
que está dispuesto dentro o sobre el aparato de análisis.
En el aparato de análisis, según la invención,
el componente que establece el contacto y que está realizado como
un soporte de circuito moldeado por inyección puede ser, por
ejemplo, un módulo funcional del aparato de análisis y el otro
componente que establece el contacto puede ser una placa de
circuitos impresos del aparato de análisis. Módulos funcionales
son, en este caso, por ejemplo, un dispositivo lector de código de
barras, un cuerpo envolvente, una unidad de transporte para el
elemento de pruebas, un módulo de motor, un módulo de medición, un
dispositivo de posicionamiento para un cargador de elementos de
pruebas, un alojamiento para dicho cargador que contiene un sensor o
un dispositivo para regular la temperatura en un módulo de
medición.
Un dispositivo lector de código de barras está
contenido, por ejemplo, en el aparato de análisis, según la
invención, a efectos de introducir mediante el lector de código de
barras un código de rayas en el recipiente contenedor para
elementos de pruebas, que contiene, por ejemplo, información sobre
los elementos de pruebas contenidos en él y sobre su evaluación
óptima. Según el estado de la técnica, el lector de código de barras
está fijado habitualmente en un brazo de la placa de circuitos
impresos que penetra en un segmento del cuerpo envolvente del
aparato de análisis que puede alojar un recipiente contenedor para
los elementos de pruebas (cargador de elementos de pruebas). El
contacto eléctrico con el lector de código de barras se realiza, en
este caso, a través de un brazo alargado de la placa de circuitos
impresos.
A diferencia de ello, el aparato de análisis,
según la invención, contiene preferentemente un dispositivo lector
de código de barras que comprende un segmento del cuerpo envolvente
del aparato de análisis en el que está dispuesto un lector de
código de barras, conteniendo dicho segmento del cuerpo envolvente
pistas conductoras que conducen al lector de código de barras así
como contactos elásticos para establecer el contacto con una placa
de circuitos impresos, y estando realizado el segmento del cuerpo
envolvente con las pistas conductoras y los contactos elásticos
como un soporte de circuito moldeado por inyección, en especial un
soporte de circuito tridimensional moldeado por inyección. En esta
forma de realización se puede prescindir del brazo alargado de la
placa de circuitos impresos. El lector de código de barras está
conectado con el segmento del cuerpo envolvente directamente en el
interior del cuerpo envolvente (por ejemplo, mediante contacto de
soldadura). El mismo segmento del cuerpo envolvente contiene las
pistas conductoras necesarias y un contacto elásticos estáticamente
para establecer el contacto con la placa de circuitos impresos, a
efectos de garantizar la alimentación eléctrica del lector de código
de barras. De esta forma se ahorra en componentes y en etapas de
montaje, y dentro del aparato de análisis se gana espacio
constructivo.
La extracción automática de un elemento de
pruebas del cargador requiere, por ejemplo, un dispositivo de
posicionamiento para un cargador de elementos de pruebas, a efectos
de permitir un acceso dirigido al elemento de pruebas. Un
dispositivo de posicionamiento de este tipo hace rotar, por ejemplo,
un cargador de elementos de pruebas en forma de tambor que puede
estar construido tal como se describe en la patente DE 198 54 316
A1. En el momento en el que dicho cargador está posicionado
correctamente, se puede extraer del mismo un elemento de pruebas
mediante una unidad de transporte y desplazar éste dentro del
aparato de análisis.
Según el estado de la técnica, un dispositivo de
posicionamiento para un cargador de elementos de pruebas en forma de
tambor está construido de tal forma, por ejemplo, que una rueda de
tambor dispuesta como rueda de accionamiento para el cargador va
rotando con dicho cargador y el giro del tambor queda registrado en
la rueda de tambor por dos contactos elásticos fijados en caliente
sobre una platina y un anillo de rozamiento segmentado (en total son
cinco componentes individuales a montar).
De acuerdo con una forma de realización
preferente de la presente invención, el aparato de análisis de la
invención contiene un dispositivo de posicionamiento para un
cargador de elementos de pruebas que comprende una platina para la
alimentación eléctrica y una rueda de accionamiento impulsada por un
motor a efectos de impulsar el cargador de elementos de pruebas
giratorio, estando la platina realizada con contactos elásticos en
forma de soporte de circuito moldeado por inyección y estando la
rueda de accionamiento realizada con un disco segmentado, que
establece el contacto eléctrico, como soporte de circuito moldeado
por inyección. De esta manera cinco componentes individuales quedan
sustituidos por dos componentes MID. Esto ofrece, además, la ventaja
de un diseño flexible del espacio constructivo en el aparato de
análisis, según la invención, debido a que con la tecnología MID se
puede diseñar más libremente la forma de una pieza de plástico y de
las pistas conductoras dispuestas sobre la misma.
En un aparato de análisis para analizar una
muestra en un elemento de pruebas, una unidad de transporte para
elementos de pruebas sirve para transportar un elemento de pruebas
dentro del aparato de análisis, por ejemplo, un cargador de
elementos de prueba a una posición de entrega de muestra y en una
posición de medición. Una unidad de transporte de este tipo se
conoce, por ejemplo, por el documento DE 199 02 601 A1. Esta
solicitud de patente se refiere a un procedimiento y a un
dispositivo para extraer un material de utilización analítico, en
especial, un elemento de pruebas de un recipiente contenedor con
compartimientos, que están cerrados por láminas y de los que se saca
el material de consumo mediante un empujador.
El empujador (barra de empuje) es desplazado en
dirección axial por medio de un motor. La barra de empuje presenta
en un extremo un casquillo de guía que es guiado en un dispositivo
de guiado al desplazarse la barra de empuje. El dispositivo de
guiado presenta un componente de contacto realizado como pieza
troquelada y doblada, dotada de tres laminillas de contacto que
sirven para posicionar el casquillo de guía y, por lo tanto, la
barra de empuje. A tal efecto, las laminillas de contacto son
presionadas por el casquillo de guía, en función de la posición del
mismo, contra superficies de contacto dispuestas sobre la placa de
circuitos impresos.
De acuerdo con una forma de realización de la
presente invención, el aparato de análisis, según la invención,
contiene una unidad de transporte para elementos de pruebas que
comprende una barra de empuje para transportar un elemento de
pruebas dentro del aparato de análisis, presentando la barra de
empuje un casquillo de guía que puede ser guiado en un dispositivo
de guiado al transportar un elemento de pruebas. A tal efecto, el
casquillo de guía presenta laminillas de contacto elásticas para
establecer el contacto con una placa de circuitos impresos y el
dispositivo de guiado comprende elementos de conmutación que están
dispuestos de tal manera que, en determinadas posiciones del
casquillo de guía en el dispositivo de guiado, presionan las
laminillas de contacto contra la placa de circuitos impresos,
siendo el casquillo de guía con las laminillas de contacto un
soporte de circuito moldeado por inyección (en especial, un soporte
de circuito tridimensional moldeado por inyección). Por ello la
función de conmutación queda integrada en el casquillo de guía,
cuyas laminillas de contacto son presionadas contra los contactos
de la placa de circuitos impresos, por ejemplo, a través de levas de
conmutación moldeadas por inyección dispuestas en el dispositivo de
guiado. De esta manera, no solamente se eliminan etapas de
fabricación, de posicionamiento y de montaje con respecto al estado
de la técnica, sino que también se dará la posibilidad de ahorrar
espacio si se diseña adecuadamente el casquillo de guía.
Aparatos de análisis ampliamente automatizados
para el análisis de una muestra en un elemento de pruebas contienen,
según el estado de la técnica, módulos de motor que comprenden
motores. Estos motores son electromotores y sirven, por ejemplo,
para posicionar un cargador de elementos de pruebas o para accionar
una barra de empuje, que desplaza un elemento de pruebas dentro del
aparato de análisis.
Para la alimentación eléctrica de un motor
(motor del tambor o motor de la barra de empuje), según el estado de
la técnica, se introduce a presión una chapa de contacto en un
soporte de motor y esta chapa establece una conexión eléctricamente
conductora con una placa de circuitos impresos a través de
laminillas de contacto elásticas.
De acuerdo con una forma de realización
preferente de la presente invención, el aparato de análisis, según
la invención contiene un módulo de motor, que comprende un motor y
un soporte de motor, presentando el soporte de motor laminillas de
contacto para establecer el contacto con una placa de circuitos
impresos, y siendo el soporte de motor con las laminillas de
contacto un soporte de circuito moldeado por inyección, en especial
un soporte de circuito tridimensional moldeado por inyección. Las
laminillas de contacto de la pieza MID pueden estar soldadas en la
placa de circuitos impresos. Con la utilización del soporte de
circuito moldeado por inyección se pueden eliminar etapas de
fabricación y de montaje. En especial, se puede optar por un diseño
más sencillo del soporte de motor, ya que se puede prescindir, por
ejemplo, de espigas moldeadas por inyección para recibir la chapa de
contacto separada.
Un aparato de análisis para el análisis de una
muestra en un elemento de pruebas, que puede alojar un cargador de
elementos de pruebas en un alojamiento correspondiente para el
aprovisionamiento de múltiples elementos de pruebas, además, puede
contener, según la invención, un sensor en el alojamiento para el
cargador que detecta el cambio del cargador de elementos de
pruebas. En los aparatos de análisis, según el estado de la técnica,
se registra un cambio del cargador en el momento en el que se abre
y seguidamente se cierra la tapa del aparato de análisis que
recubre el alojamiento de los elementos de pruebas, ya que en esta
situación se acciona un interruptor de bloqueo en la placa de
circuitos impresos. Pero, si la tapa del aparato de análisis se abre
y se cierra sin que se cambie el cargador, entonces el aparato
registrará un cambio de cargador, aunque este cambio no se haya
producido. Esto tiene como consecuencia que el cargador es girado
para ser identificado por el lector de código de barras y para
encontrar un compartimiento que contenga un elemento de pruebas,
sin que ello sea necesario. Según el estado de la técnica, no existe
un sensor para detectar un cambio de cargador efectivo, dado que el
lugar donde se podría detectar este cambio de cargador no puede ser
alcanzado a través de la placa de circuitos impresos bidimensional
que se encuentra en el aparato de análisis, y la utilización, por
ejemplo, de cables flexibles soldados para establecer un contacto
no resulta económico.
De acuerdo con una forma de realización de la
presente invención, el aparato de análisis, según la invención,
comprende un alojamiento para el cargador, que está dotado de un
sensor y que presenta pistas conductoras que conducen al sensor,
siendo el alojamiento para el cargador con las pistas conductoras un
soporte de circuito moldeado por inyección, en especial, un soporte
de circuito tridimensional moldeado por inyección. A través de
pistas eléctricamente conductoras se puede transmitir una señal a la
placa de circuitos impresos en el caso de que el sensor se activara,
por ejemplo, por cerrar un contacto al extraer el cargador.
Un aparato de análisis para el análisis de una
muestra en un elemento de pruebas contiene, en su caso, un
dispositivo para regular la temperatura, a efectos de regular la
temperatura de un elemento de pruebas antes y durante el análisis
(por ejemplo, al medir la coagulación de la sangre). Según el estado
de la técnica, se conocen tanto calefactores en el lado del aparato
(por ejemplo, en un módulo de medición, en el que se realiza una
medición de la muestra en el elemento de pruebas), como también
elementos calefactores integrados en el elemento de pruebas (por
ejemplo, por la patente DE 103 59 160 A1). Como calefactores del
lado del aparato se utilizan elementos cerámicos que se montan en
el alojamiento del elemento de pruebas o que son incorporados
durante el proceso de fabricación en el alojamiento del elemento de
pruebas. Sin embargo, los elementos calefactores montados presentan
frecuentemente problemas de estanqueidad. Es posible que un líquido
penetre en el aparato provocando daños. Otros problemas se
presentan cuando el material de las muestras ensucia el aparato.
Además, son necesarias varias etapas de montaje para obtener el
módulo acabado. La utilización de calefactores cerámicos tiene
generalmente el inconveniente que se puede producir una rotura de la
cerámica y, debido a ello, la funcionalidad del aparato no está
garantizada. La utilización de calefactores cerámicos integrados
resulta, además, muy exigente en lo que se refiere a los
procedimientos de fabricación utilizados lo que aumenta
considerablemente su complejidad.
De acuerdo con una forma de realización de la
presente invención, el aparato de análisis, según la invención,
contiene un alojamiento para recibir un elemento de pruebas (por
ejemplo, durante una medición), en la que está dispuesto un
dispositivo para regular la temperatura de dicho elemento de
pruebas, comprendiendo este dispositivo para regular la temperatura
resistencias calefactoras y siendo dicho dispositivo un soporte de
circuito moldeado por inyección, en especial, un soporte de circuito
tridimensional moldeado por inyección. Las pistas conductoras que
sirven como resistencias calefactoras están, por lo tanto,
directamente integradas en el material plástico del alojamiento
para el elemento de pruebas mediante tecnología MID. La integración
de un calefactor cerámico no es necesaria. Los contactos para la
alimentación eléctrica de las resistencias calefactoras pueden
estar fabricados, por ejemplo, de piezas de metal troqueladas o
dobladas o, en su caso, por el procedimiento MID. Ellos hacen
posible la conexión del dispositivo para regular la temperatura a
una placa de circuitos impresos para su alimentación eléctrica. Las
ventajas de esta forma de realización del aparato de análisis, según
la invención, con un dispositivo para regular la temperatura
consisten en que se simplifica el proceso de fabricación, se evitan
problemas por rotura de cerámica, se reducen los costes de
fabricación por eliminar la fabricación de la cerámica, se consigue
un alojamiento estanco para el elemento de pruebas y se hacen
posible formas complejas y miniaturizadas.
Según otra forma de realización de la presente
invención, el aparato de análisis, según la invención, contiene un
módulo de medición para realizar una medición en un analito
dispuesto sobre un elemento de pruebas, y dicho módulo de medición
comprende un alojamiento para alojar un elemento de pruebas durante
la medición, que está dotado de un dispositivo para regular la
temperatura del elemento de pruebas, siendo el alojamiento para el
elemento de pruebas con el dispositivo para regular la temperatura,
que comprende resistencias calefactoras y un contacto elástico, un
soporte de circuito moldeado por inyección, en especial, un soporte
de circuito tridimensional moldeado por inyección. Las pistas
conductoras que sirven como resistencias calefactoras quedan, por
lo tanto, directamente integradas en el material plástico del
alojamiento para el elemento de pruebas mediante la tecnología MID.
La integración de un calefactor cerámico no resulta necesaria. Los
contactos elásticos, que también son fabricados por medio del
procedimiento MID, facilitan la conexión del dispositivo para
regular la temperatura a una placa de circuitos impresos para su
alimentación eléctrica. No es necesaria la utilización de pins.
Todo el proceso de fabricación del dispositivo para regular la
temperatura se limita, por consiguiente, de forma ventajosa a la
conformación del material plástico mediante moldeo por inyección y a
la aplicación de la estructura metálica sobre el componente MID.
Las ventajas de esta forma de realización del aparato de análisis,
según la invención, con dispositivo para regular la temperatura
consisten en que se simplifica el proceso de fabricación, se evitan
problemas por rotura de cerámica, se reducen los costes de
fabricación por eliminar la fabricación de la cerámica, se consigue
un alojamiento estanco para el elemento de pruebas y se hacen
posible formas complejas y miniaturizadas.
Un aparato de análisis para el análisis de una
muestra en un elemento de pruebas contiene, como mínimo, un
alojamiento para el elemento de pruebas, a efectos de posicionar un
elemento de pruebas antes de y durante el análisis (por ejemplo, al
recibir la muestra y, en especial, durante el análisis
electroquímico y óptico de la muestra). De acuerdo con una forma de
realización de la presente invención, el alojamiento para el
elemento de pruebas comprende, como mínimo, dos contactos elásticos
que sirven para posicionar un elemento de pruebas en el
correspondiente alojamiento, estando el alojamiento para el elemento
de pruebas, dotado como mínimo con dos contactos elásticos, un
soporte de circuito moldeado por inyección (en especial, un soporte
de circuito tridimensional moldeado por inyección). Con la ayuda de
un alojamiento de este tipo, el posicionamiento se puede realizar
de tal manera que una estructura de metal eléctricamente conductora
(por ejemplo, un área metálica) dispuesta sobre el elemento de
pruebas cortocircuita, como mínimo, dos contactos elásticos en el
momento en el que el elemento de pruebas se encuentra en la posición
deseada. Debido al cortocircuito la corriente eléctrica puede fluir
por los contactos y puede ser detectada y evaluada como señal de
posición.
De acuerdo con una forma de realización de la
presente invención, el aparato de análisis, según la invención,
contiene como componente para establecer el contacto eléctrico, que
es un soporte de circuito moldeado por inyección (en especial, un
soporte de circuito tridimensional moldeado por inyección), un
elemento de contacto para la evaluación del elemento de pruebas en
el aparato de análisis. Este elemento de contacto para la evaluación
del elemento de pruebas puede establecer un contacto con un elemento
de pruebas a evaluar electroquímicamente.
Los procedimientos electroquímicos para
determinar la concentración de un analito están basados, por
ejemplo, en la amperometría o en la culombiometría. Estos
procedimientos se conocen, por ejemplo, por los documentos US
4.654.197, EP 0 505 475 B1 ó US 5.108.564. Para llevar a cabo el
análisis electroquímico se han de transmitir señales eléctricas
entre el elemento de pruebas y el sistema de análisis. Por lo tanto,
se ha de establecer un contacto eléctrico con un elemento de pruebas
introducido en un sistema de análisis mediante un sistema de
conexión eléctrica.
Para establecer un contacto eléctrico, se
utiliza, según el estado de la técnica, un conectador enchufable
como elemento de contacto que consta de una pieza de plástico y de
elementos metálicos. La pieza de plástico sirve como caja y se
encarga de la función de guiado para el elemento de pruebas. Los
elementos metálicos sirven para la conducción eléctrica y para
establecer el contacto. Los elementos metálicos son fabricados
mediante procesos de troquelado y doblado y se montan en la pieza de
plástico, o bien es inyectado directamente en ésta. Las
limitaciones en la construcción y el diseño de un conectador
enchufable surgen principalmente por las limitaciones de los
procesos de troquelado y doblado y por las exigencias para que las
piezas de metal puedan ser montadas o sobreinyectadas. Debido a los
procesos de troquelado y doblado el diseño y la construcción de los
elementos de contacto, según el estado de la técnica están muy
limitados en comparación con las posibilidades que ofrecen los
procesos de moldeo de plásticos. Para la construcción se han de
tener en cuenta adicionalmente las exigencias para que las piezas de
metal puedan ser montadas o sobreinyectadas. En el aparato de
análisis, según la invención, la función del establecimiento del
contacto eléctrico no la llevan a cabo piezas de metal montadas,
sino que el elemento de contacto es fabricado mediante la
utilización de la tecnología MID.
De acuerdo con una forma de realización de la
invención, el aparato de análisis, según la invención, contiene un
elemento de contacto para la evaluación del elemento de pruebas, que
presenta una superficie de apoyo para un elemento de pruebas,
sobresaliendo de la superficie de apoyo múltiples rampas de contacto
que están destinadas a establecer contactos eléctricos con un
elemento de pruebas posicionado sobre la superficie de apoyo y que
pueden ser conectados con una placa de circuitos impresos a través
de pistas conductoras que se extienden sobre el elemento de
contacto, siendo el elemento de contacto un soporte de circuito
moldeado por inyección, en especial, un soporte de circuito
tridimensional moldeado por inyección. Preferentemente, un elemento
de pruebas a analizar electroquímicamente es desplazado en una guía
en forma de ranura del aparato de análisis sobre la superficie de
apoyo del elemento de contacto hasta quedar en tal posición sobre
las rampas de contacto, que éstas presionan contra el elemento de
pruebas y establecen el contacto con los contactos eléctricos del
elemento de pruebas. Las rampas de contacto pueden estar
conformadas, por ejemplo, como elevaciones en forma de rampa,
dispuestas sobre una prolongación de la superficie de apoyo, o bien
como laminillas de contacto elásticas, individuales, en forma de
rampa. Las pistas conductoras se extienden sobre el elemento de
contacto, por ejemplo, hasta un extremo del elemento de contacto, en
el que son soldadas con la placa de circuitos impresos para la
alimentación eléctrica y el procesamiento de la señal.
De acuerdo con una forma de realización de la
presente invención, el elemento de contacto para la evaluación del
elemento de pruebas está integrado en el cuerpo envolvente del
aparato de análisis, siendo el cuerpo envolvente, inclusive el
elemento de contacto, un soporte de circuito moldeado por inyección,
en especial, un soporte de circuito tridimensional moldeado por
inyección.
\newpage
Según otra forma de realización de la presente
invención, el elemento de contacto para la evaluación del elemento
de pruebas está integrado en un cargador para el elemento de
pruebas. En este caso, se puede realizar un contacto individual
para cada elemento de pruebas, o bien se puede establecer un
contacto para todos los elementos de pruebas contenidos en el
cargador. En el cargador se encuentra, adicionalmente, una interfaz
para el aparato de análisis. A través de esta interfaz se conectan
finalmente los elementos de pruebas con el aparato. Esta forma de
realización tiene las ventajas de que se puede realizar una
construcción que requiere menos espacio constructivo, que no se
necesita un posicionamiento exacto de cada uno de los elementos de
pruebas con respecto al aparato de análisis y que el empalme se
puede disponer en el cargador reduciendo costes, dado que se tiene
que establecer un contacto una sola vez con el número reducido de
elementos de pruebas contenidos en el cargador, y que el elemento de
contacto es retirado, a continuación, junto con el cargador.
Asimismo, se propone un recipiente contenedor
para, como mínimo, dos elementos de pruebas (cargador), presentando
los elementos de pruebas pistas eléctricamente conductoras y
conteniendo el recipiente contenedor contactos eléctricos para
establecer el contacto con las pistas conductoras de un elemento de
pruebas contenido en el mismo, cuando se realiza el análisis
electroquímico de una muestra sobre un elemento de pruebas.
El recipiente contenedor es, por ejemplo, un
cargador para los elementos de pruebas en forma de tambor que puede,
en especial, estar construido en gran medida como el recipiente
contenedor descrito por la patente DE 198 54 316 A1. El recipiente
contenedor presenta contactos eléctricos que sirven para el contacto
eléctrico de un elemento de prueba que se debe evaluar
electroquímicamente. El recipiente contenedor presenta,
preferentemente, como mínimo dos compartimientos separados para
alojar los elementos de pruebas, estando dispuestos en cada
compartimiento contactos eléctricos para establecer el contacto con
las pistas conductoras del elemento de pruebas contenido en el
compartimiento respectivo cuando se realiza el análisis
electroquímico de una muestra en el elemento de pruebas.
Según el estado de la técnica, la evaluación
electroquímica se realiza casi siempre en un módulo de medición del
aparato de análisis, en el que se establece el contacto con el
elemento de pruebas y que está dispuesto en el aparato de análisis
a una distancia con respecto al recipiente contenedor. En el caso de
que sea necesario, los elementos de pruebas son extraídos
automáticamente del recipiente contenedor en el aparato de análisis
mediante una unidad de transporte, son entregados al módulo de
medición y allí son posicionados con precisión para establecer el
contacto eléctrico. Un inconveniente de establecer el contacto en un
módulo de medición consiste, por ejemplo, en el hecho de que se
requiere un espacio constructivo más grande dentro del aparato de
análisis para realizar el análisis electroquímico del elemento de
pruebas. Además, el elemento de pruebas ha de ser posicionado con
precisión para establecer el contacto. La entrega del elemento de
pruebas al lugar de establecimiento de contacto en el aparato de
análisis es un punto débil potencial con respecto al
posicionamiento, a la fiabilidad y al establecimiento de contacto
dinámico. Los contactos del módulo de medición en el aparato de
análisis son, asimismo, solamente adecuados para una determinada
estructura de los electrodos sobre los elementos de pruebas.
La solución propuesta presenta, en cambio, la
ventaja que resulta de la integración del establecimiento del
contacto eléctrico en el recipiente contenedor (cargador), que
consiste en que es posible realizar una simple interfaz
estandarizada entre el aparato de análisis y el cargador, de manera
que, por ejemplo, los contactos eléctricos que están dispuestos en
los compartimientos de cada uno de los cargadores pueden ser
adaptados a la estructura de los electrodos de los elementos de
pruebas contenidos en los mismos y diseñados de forma variable.
Además, es posible una construcción del aparato de análisis y del
cargador que reduce el espacio constructivo. Además, no se necesita
posicionar exactamente el elemento de pruebas al exterior del
recipiente contenedor en el aparato de análisis. El contacto con
los elementos de pruebas en el cargador se podrá diseñar ahorrando
costes, dado que éste sólo ha de establecer el contacto con los
elementos de pruebas contenidos en el cargador y, a continuación, el
cargador puede ser retirado.
En el recipiente contenedor el contacto puede
realizarse a través de piezas de metal montadas o sobreinyectadas.
Según una forma de realización preferente el recipiente contenedor
con los contactos eléctricos es substancialmente un soporte de
circuito moldeado por inyección, en especial, un soporte de circuito
tridimensional moldeado por inyección.
Según el estado de la técnica, en elementos de
pruebas a evaluar electroquímicamente, la estructura necesaria de
los electrodos se consigue casi siempre a través de un procedimiento
de impresión o mediante ablación por láser. A tal efecto, primero se
produce el elemento de pruebas y, a continuación, se aplica la
estructura de los electrodos. Debido a ello, una conformación
tridimensional del elemento de pruebas es muy limitada o incluso
imposible. Por lo tanto, elementos de pruebas más grandes con
pruebas múltiples o pruebas para diferentes parámetros son difíciles
de fabricar, ya que en la ablación por láser el tamaño de la
ventanilla de exposición está limitado, y en el procedimiento de
impresión están muy limitadas las posibilidades de conformación.
Por lo tanto, se propone también un elemento de
pruebas que contiene un área de prueba para el análisis
electroquímico de una muestra líquida en un aparato de análisis,
estando el área de prueba sobre el elemento de pruebas conectado con
pistas eléctricamente conductoras, siendo el elemento de pruebas con
las pistas eléctricamente conductoras substancialmente un soporte de
circuito moldeado por inyección.
La solución propuesta consiste en integrar la
estructura de los electrodos en un soporte de plástico para las
muestras mediante un procedimiento MID. De esta forma, resultan las
ventajas de una gran libertad constructiva a la hora de diseñar los
elementos de pruebas (haciendo posible auténticas estructuras en
3D), un proceso de fabricación sencillo (moldeo por inyección) y que
se puede fabricar elementos de pruebas grandes con muchas áreas de
prueba.
La invención se refiere, además, a un
procedimiento para la fabricación de un aparato de análisis para el
análisis de una muestra en un elemento de pruebas que contiene, como
mínimo, un componente que establece el contacto eléctrico para la
transmisión de corriente, y que es adecuado para establecer el
contacto eléctrico con, como mínimo, otro componente que establece
contacto, presentando el componente que establece un contacto
eléctrico, como mínimo, una laminilla de contacto elástica para
establecer el contacto con el otro componente, que contiene un
cuerpo de laminilla de contacto realizado en material plástico
moldeado por inyección y una estructura conductora metálica,
entrando la laminilla en contacto con otro componente del aparato de
análisis que está en rotación o es desplazado linealmente,
comprendiendo el procedimiento las siguientes fases:
a) La fabricación de un componente que establece
el contacto eléctrico, que comprende un cuerpo base y una estructura
conductora metálica, mediante un procedimiento para la fabricación
de soportes de circuito moldeados por inyección (MID), en especial,
soportes de circuito tridimensionales moldeados por inyección, y
b) El posicionamiento y el montaje del
componente que establece el contacto eléctrico en el aparato de
análisis para establecer un contacto eléctrico con otro componente
de contacto.
El procedimiento para la fabricación de soportes
de circuito moldeados por inyección (MID), en especial, soportes de
circuito tridimensionales moldeados por inyección es preferentemente
un procedimiento elegido del grupo formado por el moldeo por
inyección de dos componentes, el grabado en caliente, inyección
laminar posterior, y la estructuración por láser.
A continuación, se explicará la invención más
detalladamente por medio del dibujo.
Se muestra:
En la figura 1.1, un aparato de análisis, según
el estado de la técnica,
En la figura 1.2, una vista en despiece del
aparato de análisis, según la figura 1.1,
En la figura 2, una vista en despiece de
diferentes módulos de un aparato de análisis, según el estado de la
técnica,
En la figura 3.1, una vista en despiece de un
dispositivo de posicionamiento para un cargador de elementos de
pruebas en un aparato de análisis, según el estado de la
técnica,
En la figura 3.2, un dispositivo de
posicionamiento para un cargador de elementos de pruebas en un
aparato de análisis, según la invención,
En la figura 4.1, una unidad de transporte para
elementos de pruebas en un aparato de análisis, según el estado de
la técnica,
En la figura 4.2, una unidad de transporte para
elementos de pruebas en un aparato de análisis, según la
invención,
En la figura 5.1, una vista en despiece de un
módulo de motor en un aparato de análisis, según el estado de la
técnica,
En la figura 5.2, un soporte de motor de un
módulo de motor en un aparato de análisis,
En la figura 6.1, un dispositivo lector de
código de barras en un aparato de análisis, según el estado de la
técnica,
En la figura 6.2, un dispositivo lector de
código de barras en un aparato de análisis,
En la figura 7.1, un alojamiento para el
cargador de elementos de pruebas en un aparato de análisis, según el
estado de la técnica,
En la figura 7.2, un alojamiento para el
cargador de elementos de pruebas con un sensor en un aparato de
análisis,
En la figura 8, un elemento de contacto para la
evaluación de un elemento de pruebas en un aparato de análisis,
según el estado de la técnica,
En la figura 9, un primer elemento de contacto
para la evaluación del elemento de pruebas en un aparato de
análisis,
En la figura 10, un segundo elemento de contacto
para la evaluación del elemento de pruebas en un aparato de
análisis,
En la figura 11.1, un dispositivo para regular
la temperatura en un módulo de medición de un aparato de análisis,
según el estado de la técnica,
En la figura 11.2, el lado posterior de un
elemento calefactor, según el estado de la técnica,
En la figura 11.3, el lado delantero de un
elemento calefactor, según el estado de la técnica,
En la figura 11.4, un dispositivo para regular
la temperatura en un módulo de medición de un aparato de
análisis,
En la figura 12, un recipiente contenedor para
los elementos de pruebas en un aparato de análisis, y
En la figura 13, una primera forma de
realización de un elemento de pruebas realizado substancialmente en
forma de soporte de circuito moldeado por inyección, y
En la figura 14, una segunda forma de
realización de un elemento de pruebas realizado substancialmente en
forma de soporte de circuito moldeado por inyección.
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 1.1 se muestra un aparato de
análisis, según el estado de la técnica.
El aparato de análisis (1) presenta un cuerpo
envolvente (2) que contiene una zona indicadora (3) (LCD 4) y una
zona de mando (5) (tecla de encendido 6). En el aparato de análisis
(1) mostrado en la figura 1.1 se aprecia el alojamiento (7) para el
cargador de los elementos de pruebas, ya que se ha eliminado una
tapa de dicho alojamiento. En el alojamiento (7) se encuentra un
cargador (8) en forma de tambor que puede recibir múltiples
elementos de pruebas. En el lado exterior el cargador presenta un
código de barras (9) que contiene información, por ejemplo, acerca
de los elementos de pruebas contenidos en él, y que puede ser leída
por un lector de código de barras (no mostrado). Mediante la tecla
de encendido (6) se inicia un proceso de medición. Un motor (no
visible) gira el cargador (8) por un compartimiento (10) y un
segundo motor (no visible) empuja un elemento de pruebas (11) del
compartimiento (10) del cargador (8) con la ayuda de una barra de
empuje, hasta que sobresale del aparato de análisis (1). En esta
posición, el usuario puede colocar una muestra (por ejemplo,
sangre) sobre el elemento de pruebas (11). Un dispositivo de
medición óptica (no visible) dispuesto en el aparato de análisis
(1) analiza la muestra depositada sobre el elemento de pruebas (11).
El resultado del análisis (por ejemplo, el nivel de azúcar en
sangre) se muestra en una pantalla LCD. A un lado del cuerpo
envolvente (2) del aparato de análisis (1) está dispuesto un
dispositivo desmontable (12) para pinchar el dedo que puede ser
utilizado para obtener una muestra.
En la figura 1.2 se muestra una vista en
despiece del aparato de análisis, de la figura 1.1.
De arriba a abajo se muestran la tapa (7) del
alojamiento para el cargador de los elementos de pruebas, la parte
superior (14) del cuerpo envolvente, la pantalla LC (4), la placa de
circuitos impresos (15), el módulo de medición (20), el módulo de
motor (16), la parte inferior (17) del cuerpo envolvente, la placa
de identificación (18), la tapa (19) del compartimiento de pilas y
el dispositivo (12) para pinchar el dedo. La parte inferior (17)
del cuerpo envolvente presenta una tapa abatible (21) que se deja
abrir una vez desbloqueada con la ayuda del botón de desbloqueo
(22). Entonces se puede insertar o cambiar un cargador de elementos
de pruebas en el alojamiento (7). El módulo de motor (16) comprende
un módulo de motor (23) para la barra de empuje y un módulo de
motor (24) para el cargador. El módulo de motor (24) para el
cargador presenta, entre otros, la rueda de accionamiento (27), que
penetra en el alojamiento (7) para el cargador y que presenta un
dentado para engranar en un cargador de elementos de pruebas a
accionar. La placa de circuitos impresos (15) posee un brazo (25),
que llega al interior del alojamiento (7) para el cargador y en el
que se encuentra fijado, entre otros, un lector de código de barras
(26).
En la figura 2 se muestra una vista en despiece
de diferentes módulos de un aparato de análisis, según el estado de
la técnica.
Los diferentes módulos presentan múltiples
contactos eléctricos para la transmisión de corriente. Para
clasificarlos se diferencian contactos elásticos, contactos
enchufables, contactos de soldadura y contactos deslizantes. Para su
diferenciación electrónica se distinguen contactos para la
transmisión de corriente de señal y para la transmisión de corriente
de potencia. Asimismo, referente a los contactos elásticos se
distingue entre contactos de elasticidad dinámica y contactos
elásticos estáticamente. En la figura 2 se muestran diferentes tipos
de contactos que conectan el módulo de motor (16), el módulo de
medición (20) y el lector de código de barras (26) entre sí y con la
placa de circuitos impresos (no mostrada). De forma detallada, se
muestran en la figura 2 los siguientes módulos:
a) Una unidad de transporte para elementos de
pruebas comprende una barra de empuje (29), un casquillo de guía
(30) y un dispositivo de guiado (31) en el que se puede guiar un
casquillo de guía (30). El funcionamiento de la unidad de transporte
se explicará con más detalle en relación con la figura 4.1.
b) Un módulo de motor (23) para la barra de
empuje comprende un soporte de motor (28) y un motor (32).
c) Un módulo de motor (24) para el cargador
comprende, asimismo, un soporte de motor (28) y un motor (32). Los
módulos de motor se explicarán con más detalle en relación con la
figura 5.1.
d) El dispositivo de posicionamiento (33) para
un cargador de elementos de pruebas comprende una rueda de
accionamiento (27), un disco segmentado (34) y una platina (35). El
dispositivo de posicionamiento se explicará con más detalle en
relación con las figuras 3.1 y 3.2.
e) Un dispositivo lector de código de barras
(36) comprende un segmento (37) del cuerpo envolvente y un lector de
código de barras (26), que está fijado en un brazo de la placa de
circuitos impresos (no mostrado) que penetra en el segmento (37) del
cuerpo envolvente. El dispositivo lector de código de barras (36) se
explicará con más detalle en relación con la figura 6.1.
f) Un módulo de medición (20) comprende un
alojamiento (38) para un elemento de pruebas y una platina óptica
(39).
Los módulos presentan, entre otros, los
siguientes contactos eléctricos: contactos de pila (40), contacto de
motor del cargador (41), contacto de motor de la barra de empuje
(42), contacto de módulo de medición (43), contactos de conmutador
de posicionamiento (44) de la rueda de accionamiento (27), contactos
de conmutador de la barra de empuje (45), contactos deslizantes (46)
para la rueda de accionamiento (27), contacto de elemento de pruebas
(47) en el módulo de medición (20), contacto óptico de platinas (48)
en el módulo de medición (20), contacto del lector de código de
barras (49), contactos de motor (50) y contacto de posición del
cargador (51) en forma de disco segmentado (34).
En este aparato de análisis, según el estado de
la técnica, hay más de 67 contactos que se realizan a través de más
de 19 componentes separados. En el aparato de análisis, según la
invención, se puede prescindir en gran medida de estos componentes
separados así como de las etapas de montaje asociados a los mismos,
integrando dichos contactos en componentes que establecen el
contacto eléctrico de tecnología MID.
En la figura 3.1 se muestra una vista en
despiece de un dispositivo de posicionamiento para un cargador de
elementos de pruebas en un aparato de análisis, según el estado de
la técnica.
El dispositivo de posicionamiento (33) comprende
una platina (35), un disco segmentado de metal (34) y una rueda de
accionamiento (27). La rueda de accionamiento (27) gira con la ayuda
de un motor (no mostrado). Debido al dentado (52) dispuesto en la
rueda de accionamiento (27) se gira también un cargador de elementos
de pruebas (no mostrado). El giro de este cargador se detecta, según
el estado de la técnica, en el disco segmentado (34) por los dos
contactos deslizantes (46) fijados en caliente sobre la platina
(35). Mediante dos otros contactos de conmutador de posición (44) se
transmite la señal a una placa de circuitos impresos (no
mostrada).
En la figura 3.2 se muestra un dispositivo de
posicionamiento (33) para un cargador de elementos de pruebas en un
aparato de análisis, según la invención. Este dispositivo de
posicionamiento comprende en lugar de cinco componentes separados,
solo dos componentes: La platina (53) (componente que establece el
contacto eléctrico 123), que es un soporte de circuito moldeado por
inyección, y la rueda de accionamiento (54) (componente que
establece el contacto eléctrico 124) que es también un soporte de
circuito moldeado por inyección. En la platina MID (53, 123) están
integrados contactos elásticos (55) que sirven para establecer el
contacto del disco segmentado (56) con otra placa de circuitos
impresos (no mostrada). El disco segmentado (56) está integrado en
la rueda de accionamiento (54, 124).
En la figura 4.1 se muestra una unidad de
transporte para elementos de pruebas en un aparato de análisis,
según el estado de la técnica.
Forma parte de la unidad de transporte (57) una
barra de empuje (29) con la que se puede desplazar un elemento de
pruebas en dirección axial (58). La barra de empuje (29) es
accionada mediante un motor (no mostrado). La barra de empuje (29)
presenta un casquillo de guía (30) que es guiado dentro de un
orificio longitudinal abierto superiormente (59) del dispositivo de
guiado (31). En el casquillo de guía (30) está montado un
distanciador (60) que sobresale hacia arriba. En el dispositivo de
guiado (31) está fijado un contacto de conmutador de barra de empuje
(45) realizado como pieza de metal troquelada y doblada. En tres
posiciones diferentes del casquillo de guía (30) dentro del orificio
longitudinal (59) las tres laminillas de contacto (61) del contacto
de conmutador de barra de empuje (45) son presionadas hacia arriba
contra las superficies de contacto de una placa de circuitos
impresos (no mostrada) por el distanciador (60) de manera que se
reconoce la posición respectiva.
En la figura 4.2 se muestra una unidad de
transporte para elementos de pruebas en el aparato de análisis,
según la invención.
Esta unidad de transporte también comprende un
casquillo de guía (62) para la barra de empuje (29) (no mostrada) y
un dispositivo de guiado (63) adaptado a la misma. El dispositivo de
guiado (63) está dotado de un orificio longitudinal (64) abierto
hacia arriba, en el que el casquillo de guía (62) es guiado. El
casquillo de guía (62) presenta laminillas de contacto (65) que
están realizadas con elasticidad en la dirección (66). El casquillo
de guía (62) (componente que establece el contacto eléctrico (125)
con las laminillas de contacto (65) conectadas a través de un
distanciador (67) es un soporte de circuito moldeado por inyección
(MID). El dispositivo de guiado (63) es una pieza moldeada por
inyección y presenta elementos de conmutación (68) que, en tres
posiciones diferentes del casquillo de guía (62), presionan las
laminillas de contacto (65) hacia arriba contra las superficies de
contacto de una placa de circuitos impresos (no mostrada). De esta
manera, estas tres posiciones pueden ser reconocidas por el aparato
de análisis.
En la figura 5.1 se muestra una vista en
despiece de un módulo de motor en un aparato de análisis, según el
estado de la técnica.
El módulo de motor (69) puede ser, por ejemplo,
un módulo de motor de la barra de empuje o un módulo de motor del
cargador. Comprende un motor (32) y un soporte de motor (28). Para
la alimentación eléctrica del motor (32) se encaja a presión una
chapa de contacto (70) en el soporte de motor (28), la cual
establece una conexión eléctricamente conductora con una placa de
circuitos impresos (no mostrada) a través de laminillas de contacto
elásticas (71).
En la figura 5.2 se muestra un soporte de motor
de un módulo de motor en un aparato de análisis.
El soporte de motor (72) (componente que
establece el contacto eléctrico (126) es un soporte de circuito
moldeado por inyección (MID). En este componente MID que establece
el contacto eléctrico están integrados el soporte de motor (72) y
los contactos eléctricos en forma de laminillas (73) con las pistas
conductoras (74) que salen de allí. Las laminillas de contacto (73)
pueden estar soldadas en una placa de circuitos impresos.
En la figura 6.1 se muestra un dispositivo de
lector de código de barras en un aparato de análisis, según el
estado de la técnica.
Un lector de código de barras (26) está fijado
en un brazo (25) de la placa de circuitos impresos (15), es
alimentado con corriente eléctrica a través de dicha placa de
circuitos impresos (15) y emite señales a través de la misma. El
brazo (25) de la placa de circuitos impresos presenta, además, otros
componentes (75) que no han de ser explicados con más detalle. El
lector de código de barras (26) está dispuesto en dicho brazo (25)
de tal manera que penetra en un alojamiento para el cargador de
elementos de pruebas (no mostrado), a efectos de poder leer allí el
código de barras de cada cargador de elementos de pruebas
recibido.
En la figura 6.2 se muestra un dispositivo
lector de código de barras en un aparato de análisis.
El dispositivo lector de código de barras (76)
comprende un segmento (77) del cuerpo envolvente del aparato de
análisis, en el que está dispuesto un lector de código de barras
(26). El segmento (77) del cuerpo envolvente contiene pistas
conductoras (78) que se extienden hacia el lector de código de
barras (26), así como contactos elásticos (79) para establecer el
contacto con una placa de circuitos impresos (no mostrada). El
segmento (77) del cuerpo envolvente (componente que establece el
contacto eléctrico (127) con las pistas conductoras (78) y los
contactos elásticos (79) es un soporte de circuito tridimensional
moldeado por inyección. Dado que la línea eléctrica hacia y desde el
lector de código de barras (26) se realiza, según esta forma de
realización, por el segmento (77) del cuerpo envolvente MID, se
puede prescindir del brazo (25) de la placa de circuitos impresos,
según el estado de la técnica (véase la figura 6.1) (siempre y
cuando se encuentra también una solución diferente para los demás
componentes (75) de la figura 6.1). De esta manera se gana espacio
constructivo en el aparato de análisis y la placa de circuitos
impresos puede fabricarse en lotes favorables y con pocos
desperdicios.
En la figura 7.1 se muestra un alojamiento para
un cargador de elementos de pruebas en un aparato de análisis, según
el estado de la técnica.
En el alojamiento (7) se puede insertar un
cargador de elementos de pruebas (8). Un cambio del cargador (8) se
registra en el aparato de análisis, según el estado de la técnica,
porque una tapa (no mostrada) del alojamiento se abre y se cierra,
lo cual activa un interruptor de bloqueo (80). Si se abre y se
cierra la tapa del alojamiento sin cambiar el cargador (8), el
aparato de análisis registrará erróneamente un cambio del cargador
(8).
En la figura 7.2 se muestra un alojamiento para
un cargador de elementos de pruebas con un sensor para reconocer un
cambio de cargador en un aparato de análisis.
En el aparato de análisis se reconoce un cambio
del cargador (8), cuando un casquillo (81) en el que se apoya el
cargador (8) en el punto (82) ha quedado desenclavado por un cerrojo
(83), se ha desplazado en el sentido de apertura (84) y, una vez
cerrada la tapa del alojamiento, ha sido desplazado otra vez en el
sentido de cierre (85). Un sensor (86) que reconoce esta secuencia
de movimientos está diseñado, por ejemplo, de tal manera que una
leva de conmutación (no mostrada) establece un contacto en el
casquillo (81) y transmite la señal a través de contactos elásticos
(87) a la placa de circuitos impresos (no mostrada). De esta manera
se puede evitar en gran medida un reconocimiento erróneo de un
cambio del cargador (8). El alojamiento (89) para el cargador de
elementos de pruebas (componente que establece el contacto eléctrico
(128) contiene, según esta forma de realización, los contactos
elásticos (87) y pistas conductoras (88) que conectan los contactos
elásticos (87) con el sensor (86), y es un soporte de circuito
tridimensional moldeado por inyección (MID).
En la figura 8 se muestra un elemento de
contacto para la evaluación del elemento de pruebas en un aparato de
análisis, según el estado de la técnica.
El elemento de contacto (90) sirve para
establecer un contacto eléctrico con un elemento de pruebas (no
mostrado) que ha de ser evaluado electroquímicamente. El elemento de
contacto (90) está constituido por una pieza de plástico (91) y
elementos metálicos (92). Los elementos metálicos (92) son
fabricados mediante procesos de doblado y troquelado, luego son
montados en la pieza de plástico (91) o directamente moldeados por
inyección. Para establecer el contacto se desplaza un elemento de
pruebas sobre la superficie de apoyo (93) en dirección a las rampas
de contacto (94), hasta que dichas rampas de contacto (94) presionen
contra las superficies de contacto dispuestas sobre el elemento de
pruebas, entrando así en contacto con éste. Las laminillas de
contacto (95) están fijamente soldadas en el aparato de análisis en
la placa de circuitos impresos. Las clavijas (96) sirven para la
orientación del elemento de contacto (90) durante su montaje en el
aparato de análisis. La construcción y el diseño de este elemento de
contacto, según el estado de la técnica, está sometido a
limitaciones debido a las limitadas posibilidades de los procesos de
troquelado y doblado y por las exigencias de que el elemento
metálico puede ser montado e inyectado alrededor.
En la figura 9 se muestra un primer elemento de
contacto para la evaluación de un elemento de pruebas en un aparato
de análisis.
Este elemento de contacto (97) (componente que
establece el contacto eléctrico (129) es un soporte de circuito
tridimensional moldeado por inyección (MID). Las pistas conductoras
(98) y las rampas de contacto (99) están realizadas directamente
sobre la pieza de plástico moldeada por inyección (100) como áreas
eléctricamente conductoras. Las pistas conductoras (98) se extienden
de una laminilla de contacto (101) que puede ser conectada con una
placa de circuitos impresos, a través de una superficie de apoyo
(102) hasta las rampas de contacto (99). Las rampas de contacto (99)
están formadas por elevaciones de material plástico sobre una
superficie de la pieza de plástico (100), extendiéndose las pistas
conductoras (98) sobre las elevaciones de material plástico.
En la figura 10 se muestra un segundo elemento
de contacto para la evaluación del elemento de pruebas en un aparato
de análisis.
Este elemento de contacto (103) (componente que
establece el contacto eléctrico 130) también es un soporte de
circuito tridimensional moldeado por inyección (MID) con pistas
conductoras (98) y rampas de contacto (99) sobre una pieza de
plástico moldeada por inyección (100), que presenta una superficie
de apoyo (102) para un elemento de pruebas. Al contrario de la forma
de realización mostrada en la figura 9, en este caso están
dispuestas laminillas de contacto individuales (104) y rampas de
contacto individuales (105) para cada pista conductora (98).
En la figura 11.1 se muestra un dispositivo para
regular la temperatura en un módulo de medición de un aparato de
análisis, según el estado de la técnica.
En una parte (106) del cuerpo envolvente del
aparato de análisis está montado un elemento calefactor de cerámica
o está directamente incorporado durante el proceso de fabricación.
Las conexiones eléctricas (107) de este elemento calefactor se
muestran en la figura 11.1.
Se muestra el lado posterior del elemento
calefactor de cerámica (108) en la figura 11.2 y el lado delantero
en la figura 11.3. Para simplificar, en la figura 11.3 se muestran
sólo dos de las cuatro conexiones eléctricas (107). Las dos
conexiones (107) están conectadas con una espiral calefactora (109)
sobre una placa cerámica (110).
En la figura 11.4 se muestra un dispositivo para
regular la temperatura en un módulo de medición de un aparato de
análisis.
El módulo de medición (111) está dispuesto en la
parte (112) del cuerpo envolvente y comprende un alojamiento (113)
para el elemento de pruebas en el que se encuentra integrado un
dispositivo para regular la temperatura (114). El alojamiento (113)
(componente que establece el contacto eléctrico 131) contiene
resistencias calefactores (115) y un contacto elástico (116), y es
un soporte de circuito tridimensional moldeado por inyección.
En la figura 12 se muestra un recipiente
contenedor para elementos de pruebas en un aparato de análisis.
El recipiente contenedor (117) es un cargador de
elementos de pruebas en forma de tambor con 17 compartimientos
separados (118) para alojar 17 elementos de pruebas (119) en forma
de bandas. El recipiente contenedor (117) presenta en su cara
exterior un código de barras (120). Los elementos de pruebas (119)
son elementos de pruebas (119) que han de ser sometidos a una
evaluación electroquímica y están dotados de pistas eléctricamente
conductoras (121). El recipiente contenedor (117) está dotado en
cada compartimiento (118) de contactos eléctricos (122) para
establecer un contacto con las pistas conductoras (121) de los
elementos de pruebas (119) contenidos en los mismos cuando se
realiza el análisis electroquímico de una muestra en el elemento de
pruebas. El elemento de pruebas (119), mostrado en la figura 12,
que sobresale parcialmente del recipiente contenedor (117), está
ligeramente curvado de manera que las pistas conductoras (121)
dispuestas sobre él son presionadas contra los contactos eléctricos
(122) del recipiente contenedor (117), consiguiendo de esta manera
que entren en contacto. Sin embargo, también pueden entrar en
contacto cuando el elemento de pruebas (119) está totalmente
introducido en el recipiente contenedor (117).
También es posible establecer el contacto, por
ejemplo, mediante contactos elásticos en los compartimientos (118).
El recipiente contenedor (117) (componente que establece el contacto
eléctrico 132) puede ser, por ejemplo, un soporte de circuito
tridimensional moldeado por inyección (MID).
En la figura 13 se muestra una primera forma de
realización de un elemento de pruebas realizado substancialmente
como soporte de circuito moldeado por inyección.
El elemento de pruebas (150) presenta un cuerpo
base (151) de material plástico. Sobre el cuerpo base (151) están
dispuestas múltiples áreas de prueba (152) para el análisis
electroquímico de una muestra líquida. Las áreas de prueba (152)
están cubiertas de química seca que reacciona con la muestra
líquida. Las áreas de prueba (152) están conectadas en el elemento
de pruebas (150) con las respectivas pistas eléctricamente
conductoras (153) que terminan, por un lado, en una estructura de
electrodos (154) y, por otro lado, en una estructura de contacto
(155). La estructura de electrodos (154) penetra en un área de
prueba (152) y la estructura de contacto (155) sirve para
establecer la conexión con un dispositivo de medición electrónica
(no mostrado) de un aparato de análisis. El cuerpo base (151) con
las pistas eléctricamente conductoras (153), la estructura de
electrodos (154) y la estructura de contacto (155) son un soporte de
circuito moldeado por inyección (MID). El elemento de pruebas (150)
está conformado como un disco redondo, sobre el cual están
dispuestas de forma concéntrica las áreas de prueba (152) con sus
respectivas pistas conductoras (153). En un aparato de análisis se
puede girar este elemento de pruebas (150) automática o manualmente
a una posición en la que se establece el contacto eléctrico con un
área de prueba deseada (152) y donde se realiza el análisis
electroquímico de una muestra dispuesta encima de la misma.
En la figura 14 se muestra una segunda forma de
realización de un elemento de pruebas realizado substancialmente
como soporte de circuito moldeado por inyección.
El elemento de pruebas (160) presenta un cuerpo
base (161) de material plástico. El cuerpo base (161) presenta
huecos (162) que pueden recibir una muestra a analizar y, en su
caso, un medio analítico. Para analizar una muestra se disponen
pistas eléctricamente conductoras (163) que terminan, por un lado,
en una estructura de electrodos (164) y, por otro lado, en una
estructura de contacto (165). La estructura de electrodo (164)
penetra en un hueco (162) respectivamente y la estructura de
contacto (165) sirve para la conexión con un dispositivo electrónico
de medición (no mostrado) de un aparato de análisis. El cuerpo base
(161) con las pistas eléctricamente conductoras (163), la estructura
de electrodo (164) y la estructura de contacto (165) son un soporte
de circuito moldeado por inyección (MID). El elemento de pruebas
(160) está realizado en forma de plaquita cuadrangular. Contiene
seis huecos (162). Las pistas eléctricamente conductoras (163) están
dispuestas de tal manera sobre el elemento de pruebas (160) que
todas las estructuras de contacto (165) están posicionadas en una
zona limitada sobre el elemento de pruebas (160). De esta manera se
simplifica el posicionamiento del elemento de pruebas (160) para
establecer el contacto eléctrico con las muestras dispuestas en los
diferentes huecos en un aparato de análisis.
- 1
- Aparato de análisis
- 2
- Cuerpo envolvente
- 3
- Zona indicadora
- 4
- LCD
- 5
- Zona de mando
- 6
- Tecla de encendido
- 7
- Alojamiento para el cargador de elementos de pruebas
- 8
- Cargador de elementos de pruebas
- 9
- Código de barras
- 10
- Compartimiento
- 11
- Elemento de pruebas
- 12
- Dispositivo para pinchar el dedo
- 13
- Tapa del alojamiento para el cargador de elementos de pruebas
- 14
- Parte superior del cuerpo envolvente
- 15
- Placa de circuitos impresos
- 16
- Módulo de motor
- 17
- Parte inferior del cuerpo envolvente
- 18
- Placa de identificación
- 19
- Tapa del compartimiento de pilas
- 20
- Módulo de medición
- 21
- Tapa
- 22
- Botón de desbloqueo
- 23
- Módulo de motor de la barra de empuje
- 24
- Módulo de motor del cargador
- 25
- Brazo de la placa de circuitos impresos
- 26
- Lector de código de barras
- 27
- Rueda de accionamiento
- 28
- Soporte de motor
- 29
- Barra de empuje
- 30
- Casquillo de guía
- 31
- Dispositivo de guiado
- 32
- Motor
- 33
- Dispositivo de posicionamiento para un cargador de elementos de pruebas
- 34
- Disco segmentado
- 35
- Platina de engranaje
- 36
- Dispositivo lector de código de barras
- 37
- Segmento del cuerpo envolvente
- 38
- Alojamiento del elemento de pruebas
- 39
- Platina óptica
- 40
- Contactos de pila
- 41
- Contacto del motor del cargador
- 42
- Contacto del motor de la barra de empuje
- 43
- Contacto del módulo de medición
- 44
- Contacto para el conmutador de posición
- 45
- Contacto del conmutador de la barra de empuje
- 46
- Contacto deslizante
- 47
- Contacto del elemento de pruebas
- 48
- Contacto de la platina óptica
- 49
- Contacto del lector de código de barras
- 50
- Contactos de motor
- 51
- Contacto de posición del cargador
- 52
- Dentado
- 53
- Platina (MID)
- 54
- Rueda de accionamiento (MID)
- 55
- Contactos elásticos
- 56
- Disco segmentado
- 57
- Unidad de transporte
- 58
- Dirección axial
- 59
- Orificio longitudinal
- 60
- Distanciador
- 61
- Laminillas de contacto
- 62
- Casquillo de guía (MID)
- 63
- Dispositivo de guiado
- 64
- Orificio longitudinal
- 65
- Laminillas de contacto
- 66
- Dirección
- 67
- Distanciador
- 68
- Elementos de conmutación
- 69
- Módulo de motor
- 70
- Chapa de contacto
- 71
- Laminillas de contacto elásticas
- 72
- Soporte de motor (MID)
- 73
- Laminillas de contacto
- 74
- Pistas conductoras
- 75
- Otros componentes
- 76
- Dispositivo lector de código de barras
- 77
- Segmento del cuerpo envolvente (MID)
- 78
- Pistas conductoras
- 79
- Contactos elásticos
- 80
- Interruptor de bloqueo
- 81
- Casquillo
- 82
- Punto de apoyo
- 83
- Cerrojo
- 84
- Sentido de apertura
- 85
- Sentido de cierre
- 86
- Sensor
- 87
- Contactos elásticos
- 88
- Pistas conductoras
- 89
- Alojamiento para el cargador de elementos de pruebas (MID)
- 90
- Elemento de contacto
- 91
- Pieza de plástico
- 92
- Elementos metálicos
- 93
- Superficie de apoyo
- 94
- Rampas de contacto
- 95
- Laminillas de contacto
- 96
- Clavija
- 97
- Primer elemento de contacto (MID)
- 98
- Pistas conductoras
- 99
- Rampas de contacto
- 100
- Pieza de plástico
- 101
- Laminillas de contacto
- 102
- Superficie de apoyo
- 103
- Segundo elemento de contacto (MID)
- 104
- Laminillas de contacto separadas
- 105
- Rampas de contacto separadas
- 106
- Parte del cuerpo envolvente del aparato de análisis
- 107
- Conexiones eléctricas del elemento calefactor
- 108
- Elemento calefactor de cerámica
- 109
- Espiral calefactora
- 110
- Placa cerámica
- 111
- Módulo de medición
- 112
- Parte del cuerpo envolvente del aparato de análisis
- 113
- Alojamiento del elemento de pruebas (MID)
- 114
- Dispositivo para regular la temperatura
- 115
- Espiral calefactora
- 116
- Contacto elástico
- 117
- Recipiente contenedor, cargador de elementos de pruebas
- 118
- Compartimientos
- 119
- Elemento de pruebas
- 120
- Código de barras
- 121
- Pistas conductoras
- 122
- Contactos eléctricos
- 123
- Primer componente que establece el contacto eléctrico
- 124
- Segundo componente que establece el contacto eléctrico
- 125
- Tercer componente que establece el contacto eléctrico
- 126
- Cuarto componente que establece el contacto eléctrico
- 127
- Quinto componente que establece el contacto eléctrico
- 128
- Sexto componente que establece el contacto eléctrico
- 129
- Séptimo componente que establece el contacto eléctrico
- 130
- Octavo componente que establece el contacto eléctrico
- 131
- Noveno componente que establece el contacto eléctrico
- 132
- Décimo componente que establece el contacto eléctrico
- 150
- Elemento de pruebas
- 151
- Cuerpo base
- 152
- Áreas de prueba
- 153
- Pistas eléctricamente conductoras
- 154
- Estructura de electrodo
- 155
- Estructura de contacto
- 160
- Elemento de pruebas
- 161
- Cuerpo base
- 162
- Huecos
- 163
- Pistas eléctricamente conductoras
- 164
- Estructura de electrodos
- 165
- Estructura de contacto
Claims (14)
1. Aparato de análisis para el análisis de una
muestra en un elemento de pruebas que comprende, como mínimo, un
componente que establece el contacto eléctrico (123, 124, 125, 126,
127, 128, 129, 130, 131, 132) que es apropiado para establecer un
contacto eléctrico, como mínimo, con otro componente para la
transmisión eléctrica, caracterizado porque el componente que
establece el contacto eléctrico (123, 124, 125, 126, 127, 128, 129,
130, 131, 132) es un soporte de circuito moldeado por inyección
(MID), presentando el componente que establece el contacto eléctrico
(123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132), como mínimo, una
laminilla de contacto elástica (55, 65, 73, 79, 87, 101, 104, 116)
para establecer contacto con otro componente, que comprende un
cuerpo realizado en material plástico moldeado por inyección y una
estructura conductora metálica, estableciendo la laminilla de
contacto (55, 65, 73, 79, 87, 101, 104, 116) contacto con otro
componente del aparato de análisis, que está en rotación o
desplazado linealmente.
2. Aparato de análisis, según la reivindicación
1, caracterizado porque el componente que establece el
contacto eléctrico (123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131,
132) es un módulo funcional del aparato de análisis (1) y el otro
componente que establece contacto es una placa de circuitos impresos
(15) del aparato de análisis (1).
3. Aparato de análisis, según la reivindicación
2, caracterizado porque el módulo funcional es un dispositivo
lector de código de barras (76), una unidad de transporte (57) para
elementos de pruebas, un módulo de motor (69), un módulo de medición
(20), un dispositivo de posicionamiento (33) para un cargador (8) de
elementos de pruebas, un alojamiento (89) para el cargador de
elementos de pruebas que contiene un sensor (86) o un dispositivo
para regular la temperatura (114).
4. Aparato de análisis, según la reivindicación
1, caracterizado porque el componente que establece el
contacto eléctrico es un elemento de contacto (97, 103) para la
evaluación del elemento de pruebas del aparato de análisis (1) y el
otro componente es un elemento de pruebas (119) a evaluar
electroquímicamente.
5. Aparato de análisis, según la reivindicación
4, caracterizado porque el elemento de contacto para la
evaluación de un elemento de pruebas está integrado en un cargador
(117) de elementos de pruebas.
6. Aparato de análisis, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, estando el aparato de análisis (1) dotado de
un dispositivo de posicionamiento (33) para un cargador (8), y
comprendiendo dicho dispositivo una platina (53) para la
alimentación eléctrica y una rueda de accionamiento (54) impulsada
por un motor para impulsar un cargador (8) giratorio,
caracterizado porque la platina (53) con los contactos
elásticos (55) está realizada como soporte de circuito moldeado por
inyección y la rueda de accionamiento (54) con un disco segmentado
(56) con el que se puede establecer un contacto eléctrico está
realizado como soporte de circuito moldeado por inyección.
7. Aparato de análisis, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el aparato de análisis (1) está
dotado de una unidad de transporte (57) para los elementos de
pruebas que comprende una barra de empuje (29) para el transporte de
un elemento de pruebas en el aparato de análisis (1), presentando la
barra de empuje (29) un casquillo de guía (62) que puede ser guiado
en un dispositivo de guiado (63) durante el transporte del elemento
de pruebas, caracterizado porque el casquillo de guía (62)
presenta laminillas de contacto elásticas (65) para establecer
contacto con una placa de circuitos impresos y el dispositivo de
guiado (63) comprende elementos de conmutación (68), que están
dispuestos de tal manera que, en determinadas posiciones del
casquillo de guía (62) dentro del dispositivo de guiado (63),
presionan las laminillas de contacto (65) contra la placa de
circuitos impresos, siendo el casquillo de guía (62) con las
laminillas de contacto (65) un soporte de circuito moldeado por
inyección.
8. Aparato de análisis, según una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que el aparato de análisis (1) está
dotado de un dispositivo lector de código de barras (76), que
comprende un segmento (77) del cuerpo envolvente del aparato de
análisis (1) en el que está dispuesto un lector de código de barras
(26), caracterizado porque el segmento (77) del cuerpo
envolvente contiene pistas conductoras (78) que conducen al lector
de código de barras (26) y contactos elásticos (79) para establecer
contacto con una placa de circuitos impresos, y porque el segmento
(77) del cuerpo envolvente con las pistas conductoras (78) y los
contactos elásticos (79) es un soporte de circuito moldeado por
inyección.
9. Aparato de análisis, según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el aparato de análisis (1)
comprende un alojamiento (89) para el cargador, que está dotado de
un sensor (86) y contiene pistas eléctricamente conductoras (88) que
conducen al sensor (86), en el que el alojamiento (89) con las
pistas conductoras (88) es un soporte de circuito moldeado por
inyección.
10. Aparato de análisis, según una de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que el aparato de análisis (1) está
dotado de un módulo de motor (69), que comprende un motor (32) y un
soporte de motor (72), presentando el soporte de motor (72)
laminillas de contacto (73) para establecer contacto con una placa
de circuitos impresos y siendo el soporte de motor (72) con las
laminillas de contacto (71) un soporte de circuito moldeado por
inyección.
11. Aparato de análisis, según una de las
reivindicaciones 1 a 10, en el que el aparato de análisis (1) está
dotado de un módulo de medición (111) para llevar a cabo una
medición en un analito que está contenido en un elemento de pruebas,
comprendiendo el módulo de medición un alojamiento (113) para
recibir el elemento de pruebas durante la medición, que está dotado
de un dispositivo (114) para regular la temperatura,
caracterizado porque el alojamiento (113) con el dispositivo
para regular la temperatura (114), que comprende resistencias
calefactoras(115) y un contacto elástico (116), es un soporte
de circuito moldeado por inyección.
12. Aparato de análisis, según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que el aparato de análisis (1) está
dotado de un elemento de contacto (97, 103) para la evaluación del
elemento de pruebas, que presenta una superficie de apoyo (102) para
un elemento de pruebas, sobresaliendo múltiples rampas de contacto
(99, 105) de la superficie de apoyo (102), las cuales están
dispuestas para establecer contactos eléctricos con un elemento de
pruebas posicionado sobre la superficie de apoyo (102) y que pueden
ser conectadas con una placa de circuitos impresos a través de
pistas conductoras (98) que se extienden a través del elemento de
contacto (97, 103), siendo el elemento de contacto (97, 103) un
soporte de circuito moldeado por inyección.
13. Procedimiento para la fabricación de un
aparato de análisis para el análisis de una muestra en un elemento
de pruebas, que comprende, como mínimo, un componente que establece
el contacto eléctrico, y que es apropiado para establecer un
contacto eléctrico con, como mínimo, otro componente para la
transmisión eléctrica, presentando el componente que establece el
contacto eléctrico (123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131,
132), como mínimo, una laminilla de contacto elástica (55, 65, 73,
79, 87, 101, 104, 116) para establecer contacto con otro componente,
que contiene un cuerpo de laminilla de contacto realizado en
material plástico moldeado por inyección y una estructura conductora
metálica, entrando la laminilla (55, 65, 73, 79, 87, 101, 104, 116)
en contacto con otro componente del aparato de análisis que está en
rotación o es desplazado linealmente, comprendiendo el procedimiento
las siguientes fases:
A) La fabricación de un componente que establece
el contacto eléctrico, que comprende un cuerpo base y una estructura
conductora metálica, mediante un procedimiento para la fabricación
de soportes de circuito moldeados por inyección (MID), y
B) el posicionamiento y el montaje del
componente que establece el contacto eléctrico en el aparato de
análisis.
14. Procedimiento, según la reivindicación 13,
caracterizado porque el procedimiento para la fabricación de
soportes de circuito moldeados por inyección (MID) es un
procedimiento elegido del grupo formado por el moldeo por inyección
de dos componentes, el grabado en caliente, inyección laminar
posterior, y la estructuración por láser.
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