ES2374970T3 - Cartucho para diagnósticos médicos automatizados. - Google Patents

Cartucho para diagnósticos médicos automatizados. Download PDF

Info

Publication number
ES2374970T3
ES2374970T3 ES06765857T ES06765857T ES2374970T3 ES 2374970 T3 ES2374970 T3 ES 2374970T3 ES 06765857 T ES06765857 T ES 06765857T ES 06765857 T ES06765857 T ES 06765857T ES 2374970 T3 ES2374970 T3 ES 2374970T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
liquid
component
cartridge
sample
closure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES06765857T
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald C. De Gier
Danny G. A. Schaefer
Adrianus W. D. M. Van Den Bijgaart
Chris Van Haag
Michiel De Jong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biocartis SA
Original Assignee
Biocartis SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biocartis SA filed Critical Biocartis SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2374970T3 publication Critical patent/ES2374970T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/026Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/028Modular arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/04Exchange or ejection of cartridges, containers or reservoirs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/12Specific details about materials
    • B01L2300/123Flexible; Elastomeric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/18Means for temperature control
    • B01L2300/1805Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1827Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using resistive heater
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0481Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/50273Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by the means or forces applied to move the fluids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Un cartucho (5, 10) para la detección de la presencia, la ausencia y/o la cantidad de una secuencia de nucleótidos diana en una muestra que comprende una o varias secuencias de ácido nucleico en una muestra, cartucho (5, 10) que comprende un primer componente y un segundo componente que son conectables entre sí, comprendiendo el primer componente al menos una abertura de líquido y una primera superficie de cierre y comprendiendo el segundo componente al menos una segunda abertura de líquido (34) y una segunda superficie de cierre (35), en el que, después de la conexión del primer componente y el segundo componente, las aberturas de líquido primera y segunda (34) se pueden poner en comunicación de líquido y las superficies de cierre primera y segunda se pueden poner enfrentadas entre sí para cerrar la comunicación de líquido entre la primera abertura de líquido y la segunda abertura de líquido, caracterizado porque el cartucho (5, 10) comprende medios para orientar la segunda superficie de cierre (35) en la dirección de la primera superficie de cierre, en el que el segundo componente (30, 40) tiene forma de disco y comprende un cuerpo principal (32) de forma de anillo y un número de partes flexibles similares a dedos (33, 43), estando conectado un extremo de cada parte flexible (33, 43) al cuerpo principal (32) y estando libre un extremo opuesto de la parte flexible (33, 43), comprendiendo el extremo opuesto la segunda abertura de líquido (34) y la segunda superficie de cierre (35).

Description

Cartucho para diagn6sticos medicos automatizados
La invenci6n se refiere a un cartucho para la detecci6n de la presencia, ausencia o la cantidad de secuencias especfficas de ADN o ARN. La invenci6n tambien se refiere al uso de un sistema, que opcionalmente incorpora un cartucho, para la detecci6n de la presencia, ausencia o la cantidad de secuencias especfficas de ADN o ARN.
Desde el descubrimiento del ADN, la tecnologfa de la detecci6n de la presencia, ausencia o la cantidad de secuencias especfficas de ADN o ARN en una muestra se ha desarrollado enormemente. En especial, la RCP, la Reacci6n en Cadena de Polimerasa, ha contribuido enormemente al desarrollo de ensayos de todo tipo para la detecci6n de la presencia o ausencia de secuencias de ADN o ARN. En la actualidad es posible recoger muestras que contienen ADN de un organismo y determinar la presencia, ausencia o la cantidad en las mismas de ciertas secuencias especfficas de ADN (secuencias diana). Hay disponible tecnologfa para realizar tales analisis para multiples secuencias diana al mismo tiempo, la denominada detecci6n multiplex de secuencias diana aumentando la producci6n.
En la actualidad, este tipo de analisis todavfa no se realiza de forma rutinaria, como puede ser para la determinaci6n del contenido de glucosa en sangre en el caso de la diabetes. Generalmente son necesarios laboratorios bien equipados, y se han de usar protocolos cuidadosos con el fin de evitar la contaminaci6n por cruce y asegurar que los resultados obtenidos sean fiables, esto es, minimizar lecturas falso-positivas o falso-negativas. Sin embargo, como todavfa esta implicada una gran cantidad de trabajo manual de personal entrenado extensivamente y supervisado, sigue habiendo necesidad de obviar las desventajas de los procedimientos actuales de analisis de ADN o ARN. Especialmente, es sabido que el analisis de ARN es muy diffcil porque muy facilmente se produce contaminaci6n debido a la presencia de cantidades mfnimas de ARN en la atm6sfera y en las manos de analistas expertos. Ademas, los presentes procedimientos de analisis no s6lo son laboriosos, sino que tambien exigen mucho tiempo. Tfpicamente, un procedimiento eficiente para un analisis de ADN o ARN requiere aproximadamente 6 horas debido, inter alia, a la manipulaci6n entre los varios sistemas para la toma de muestras, el aislamiento de ADN o ARN de la muestra, el posterior ensayo para el analisis de la presencia, ausencia o la cantidad de la secuencia diana en la muestra, el procesamiento de cualesquier resultados obtenidos y la correspondiente presentaci6n de los resultados.
Se han dado a conocer antes sistemas basados en un cartucho para la detecci6n de ADN. El documento WO 03/049860 describe un dispositivo para analisis qufmico o bioqufmico.
Por ejemplo, la patente U.S. 5.882.903 describe un sistema para la detecci6n de ADN. El sistema comprende un primer conjunto que tiene una o varias camaras de reacci6n y un segundo conjunto que comprende un numero de camaras de lfquido. Cada una de las camaras de lfquido contiene lfquido que se usa durante la detecci6n de ADN. Estos lfquidos comprenden lfquidos de lavado, lfquido para lisis y una soluci6n de amplificaci6n que contiene un tamp6n de amplificaci6n y cebadores apropiados. Las camaras de reacci6n se usan para realizar las diferentes etapas de la detecci6n, tales como lavado, lisis y amplificaci6n.
El primer conjunto del cartucho conocido es un componente en forma de disco, y el segundo conjunto es un componente en forma de anillo, que se puede colocar exteriormente al componente en forma de disco. El componente en forma de disco comprende en su circunferencia una superficie de cierre cilfndrica que se coloca frente a una superficie de cierre exterior del componente en forma de anillo. En las superficies de cierre hay aberturas para lfquido con el fin de que las camaras de lfquido esten en comunicaci6n de lfquido con las camaras de reacci6n de manera que se puedan intercambiar entre ellas los diferentes lfquidos.
Un inconveniente del cartucho conocido es que los conjuntos primero y segundo se han de hacer con mucha precisi6n con el fin de que haya un cierre apropiado entre las superficies de cierre primera y segunda. Por ello es importante que los conjuntos primero y segundo se hagan mutuamente movibles con el fin de que sea posible que se puedan poner en comunicaci6n diferentes aberturas de lfquidos del primer conjunto y el segundo conjunto pero, al mismo tiempo, se debe obtener un cierre apropiado cuando una abertura de lfquido del primer conjunto se ponga en comunicaci6n de lfquido con una abertura para lfquidos del segundo conjunto. Debido a estos requerimientos de precisi6n de las aberturas para lfquido de los conjuntos primero y segundo, el cartucho es susceptible de un cierre no apropiado y consecuentemente una contaminaci6n entre los conjuntos primero y segundo.
El objetivo de la presente invenci6n es proporcionar un cartucho que no tenga los problemas antes mencionados.
Este objetivo se alcanza con un cartucho para la detecci6n de la presencia, la ausencia y/o la cantidad de una secuencia diana de nucle6tidos en una muestra que comprende una o varias secuencias de acido nucleico, cartucho que comprenda un primer componente y un segundo componente, siendo conectables entre sf tales componentes, comprendiendo el primer componente al menos una primera abertura para lfquido y una primera superficie de cierre, y comprendiendo el segundo conjunto al menos una segunda abertura para lfquido y una segunda superficie de cierre, en el que, despues de conectar el primer componente y el segundo componente, las aberturas primera y segunda de lfquido se pueden poner en comunicaci6n de lfquido y las superficies de cierre primera y segunda se pueden poner enfrentadas entre sf para cerrar la comunicaci6n de lfquido entre las aberturas de lfquido primera y segunda, cartucho caracterizado
porque comprende medios de accionamiento para orientar la segunda superficie de cierre en la direcci6n de la primera superficie de cierre, en el que el segundo componente tiene forma de disco y comprende un cuerpo principal en forma de anillo y un numero de partes flexibles similares a dedos, estando conectado un extremo de cada parte flexible al cuerpo principal y estando libre el extremo opuesto de la parte flexible, comprendiendo el extremo opuesto la segunda abertura de lfquido y la segunda superficie de cierre. Orientando la segunda superficie de cierre en la direcci6n de la primera superficie de cierre es posible obtener un mejor ajuste de estas superficies de cierre, lo que da por resultado un mejor cierre. Los medios de accionamiento para orientar pueden comprender, por ejemplo, elementos de tipo muelle que pueden forzar, al menos parte del segundo componente, en la direcci6n mencionada.
Los medios de accionamiento para orientar pueden estar situados en uno de los componentes primero o segundo, o en ambos, pero tambien se pueden proporcionar como una parte separada.
En una realizaci6n, el segundo componente comprende una parte flexible que es flexible en al menos una direcci6n perpendicular a la segunda superficie de cierre. Proporcionando una parte flexible que es al menos flexible en la direcci6n perpendicular a la segunda superficie flexible, la segunda superficie flexible se puede poner mas facilmente enfrentada a la primera superficie de cierre. De esta forma, en tal realizaci6n no es necesario que el segundo componente entero este dispuesto en la direcci6n de la primera superficie de cierre.
En una realizaci6n, el segundo componente comprende dos o mas partes flexibles, teniendo cada una de ellas una segunda abertura de lfquido y una segunda superficie de cierre asociada, siendo cada una flexible en al menos una direcci6n perpendicular a la respectiva segunda superficie de cierre. Proporcionando una parte flexible diferente para diferentes aberturas de lfquido y superficies de cierre asociadas, es mas facil obtener un cierre apropiado para los componentes primero y segundo, puesto que, para cada combinaci6n de aberturas de lfquido, las superficies de cierre primera y segunda se pueden poner enfrentadas entre sf independientemente de las otras aberturas de lfquido y las superficies de cierre asociadas de los componentes primero y segundo.
En una realizaci6n, cada uno de los mencionados componentes primero y segundo comprende dos o mas aberuras de lfquido y las correspondiente superficies de cierre primera y segunda, siendo cada una de las superficies de cierre primera y segunda sustancialmente planas, siendo los planos de cada una de las superficies de cierre primera y segunda, respectivamente, sustancialmente paralelas entre sf. En tal realizaci6n, todas las superficies de cierre son sustancialmente paralelas entre sf, de manera que moviendo u orientando el segundo componente en una cierta direcci6n (generalmente en la direcci6n del primer componente) se mejora el cierre entre todas las superficies de cierre primera y segunda.
En una realizaci6n, el primer componente es una parte principal del cartucho y el segundo componente es un cuerpo de RCP que comprende una o varias camaras de termociclaci6n. En una realizaci6n preferente es posible proporcionar un numero de diferentes camaras de RCP, de las que se puede seleccionar una para conectarla a la parte principal del cartucho. Los diferentes cuerpos de RCP pueden comprender, por ejemplo, un numero diferente de camaras de reacci6n, diferentes tamanos de camaras de reacci6n y/o diferentes series da cebadores que estan disenados especialmente para usarlos en la detecci6n de un numero especffico de bacterias o similares.
Cuando se usa tal cuerpo de RCP separado que el usuario conecta a la parte principal, debe ser facil colocarlo correctamente y ajustar el cuerpo de RCP en la parte principal. Con el fin de asegurar que se puede obtener facilmente un cierre apropiado entre las aberturas de lfquido del cuerpo de RCP y la parte principal, es ventajoso por ello usar la presente invenci6n, ya que la superficie de cierre de una abertura de lfquido del cuerpo de RCP se orienta a una superficie de cierre asociada de la parte principal del cartucho.
En una realizaci6n, el medio de orientaci6n comprende un dispositivo de fijaci6n para fijar el segundo componente al primer componente. Combinando el medio de orientaci6n con un dispositivo de fijaci6n es posible, despues de conectar los componentes primero y segundo, fijar en una sola operaci6n el segundo componente sobre el primer componente, y orientar la segunda superficie de cierre del segundo componente en la direcci6n de la primera superficie de cierre del primer componente. El dispositivo de fijaci6n puede comprender cualquier medio adecuado para fijar los componentes primero y segundo, como por ejemplo un mediante una junta click-fit, una junta esferica y una junta de tornillo.
En una realizaci6n, el segundo componente despues de conexi6n del segundo componente esta respecto al primer componente entre al menos una primera posici6n en la que las aberturas de lfquido primera y segunda estan en comunicaci6n de lfquido y una segunda posici6n en la que la comunicaci6n de lfquido esta obstruida. En ciertas realizaciones del cartucho, es deseable que la comunicaci6n de lfquido entre, por ejemplo, dos camaras de proceso puedan estar cerradas. Con la construcci6n antes mencionada es posible usar la transici6n del primer componente al segundo componente para cerrar (temporalmente) la comunicaci6n de lfquido entre las dos aberturas de lfquido. Asf, puesto que no se requiere dispositivo de valvula separado alguno, se necesita menos espacio entre dos camaras de proceso conectadas. Esto es particularmente ventajoso puesto que se necesitara menos lfquido en exceso para bombear lfquido desde una camara de proceso a la otra camara de proceso.
En una realizaci6n, al menos parte de los componentes primero y segundo esta provista de un elemento de cierre que comprende la primera abertura de lfquido y la superficie de cierre o segunda abertura de lfquido y la segunda superficie de cierre, respectivamente, estando configurado el elemento de cierre para proporcionar en la primera posici6n una
comunicaci6n de lfquido entre las aberturas primera y segunda, y en la segunda posici6n la obstrucci6n de la comunicaci6n de lfquido, estando configurado ademas el elemento de cierre para cerrar las aberturas de lfquido primera y segunda del ambiente en ambas posiciones primera y segunda.
La presente invenci6n proporciona un cartucho que es adecuado para la detecci6n de la presencia, ausencia o la cantidad de ADN o ARN. La detecci6n de la presencia, ausencia o la cantidad de ADN o ARN es indicativa, por ejemplo, de la presencia, ausencia o la cantidad de un gen, un alelo de un gen, una caracterfstica genetica o trastorno, un polimorfismo, un polimorfismo individual de un nucle6tido (SNP) o de la presencia de ADN o ARN ex6geno en un organismo, esto es, la presencia, ausencia o la cantidad de pat6genos o bacterias en organismos. Mediante la presente invenci6n se pueden desarrollar remedios adecuados para la preparaci6n de medicamentos para el tratamiento de dolencias diagnosticadas. Por ejemplo, se puede asf contribuir a la diagnosis y el tratamiento en una muestra (dfgase sangre), de un organismo (dfgase un ser humano) de un pat6geno y el correspondiente tratamiento (dfgase un antibi6tico).
El cartucho puede ser del tipo intercambiable que se puede colocar en un aparato reutilizable. Tal cartucho puede ser desechable, reciclable o reutilizable, posiblemente despues de limpiarlo. Al utilizar un cartucho intercambiable, todas las partes que pueden estar en contacto con la muestra se pueden sacar del aparato despues del proceso de detecci6n y el cartucho se puede intercambiar con otro o limpiar antes de usarlo posteriormente. En otras realizaciones, el cartucho puede ser parte integral del aparato reutilizable que se limpia despues de cada uso.
En ciertas realizaciones, el aparato comprende una unidad de control para controlar el medio de aislamiento, el medio de amplificaci6n y/o el medio de detecci6n. La unidad de control posibilita el control automatico del aislamiento de ADN, la amplificaci6n de ADN y la detecci6n del ADN amplificado.
El cartucho comprende una o varias camaras en las que se tiene la muestra durante el proceso de detecci6n. Tales camaras pueden comprende una camara de introducci6n para introducir una muestra en el cartucho, una camara de lisis para lisado de las celulas de la muestra, una camara de lavado para lavar, una o varias camaras de termociclaci6n para la amplificaci6n del ADN y una camara de detecci6n que posibilita la detecci6n. Tambien es posible proporcionar una unica camara para una o varias de las funciones descritas para las camaras. En tales realizaciones, se pueden combinar en una sola camara dos o mas camaras de la camara de introducci6n, la camara de lisis, la camara de lavado, la(s) camara(s) de termociclaci6n y la camara de detecci6n.
Durante las diferentes etapas del proceso de detecci6n, la muestra estara en la camara respectiva. A este fin, la muestra se pasara de una camara a otra camara entre dos etapas de proceso. Para posibilitar este paso, cada camara esta conectada al menos con otra camara mediante un canal de lfquido. En al menos uno de tales canales, pero preferiblemente en cada uno de estos canales de lfquido, se dispondra un medio de valvula, valvula que preferiblemente cierra normalmente el canal de lfquido pero abre el canal de lfquido despues de la actuaci6n de la valvula poniendo en comunicaci6n de lfquido las correspondientes dos camaras. El medio de valvula se puede disenar como valvula de una vfa.
En ciertas realizaciones, el medio de valvula se acciona mediante un dispositivo de accionamiento de valvulas. Preferiblemente, el medio de accionamiento de valvulas se coloca en el aparato reutilizable.
En ciertas realizaciones se disponen medios de bombeo para bombear de una camara a otra la muestra o cualquier otro lfquido usado en el proceso de detecci6n, tal como tamp6n de lisis, reactivos, tampones de lisis y separaci6n, tampones de preamplificaci6n. Estos medios de bombeo se pueden accionar por medios de accionamiento de bombas que preferiblemente se colocan en los aparatos reutilizables.
En ciertas realizaciones, el sistema comprende medios para recogida de datos y/o para procesamiento de datos. Se dispone de estos medios para su uso en el analisis de ADN y/o para la interpretaci6n de los resultados. En particular en ciertas realizaciones, medios de procesamiento de datos que son capaces de relacionar la presencia, ausencia o cantidad del acido nucleico diana (o combinaciones de ellos) con una diagnosis particular. Tales medios de procesamiento de datos pueden ser, por ejemplo, un ordenador en combinaci6n con una base de datos.
En ciertas realizaciones, el sistema puede comprender tambien los medios para introducci6n de una o varias muestras. Tales medios de introducci6n de muestras pueden comprender cualquier dispositivo adecuado, tal como un dispositivo de sostenimiento o acoplamiento para la introducci6n de una muestra de una jeringa o pipeta o similar, y pueden comprender, por ejemplo, una valvula de entrada de una vfa, un diafragma, filtros y un rebosadero.
En ciertas realizaciones, el sistema puede comprender tambien un dispositivo de lisis. En el dispositivo de lisis, que puede estar controlado por una unidad de control, la muestra se trata para obtener acidos nucleicos de la muestra en una forma que se pueda aislar de la muestra. Esta etapa de lisis tfpicamente incluye la lisis de las celulas de forma tal que las membranas celulares y/o nucleares se rompan y se liberen por tanto los acidos nucleicos contenidos en ellas. Se pueden usar medios de manipulaci6n ffsica o mecanica para la etapa de lisis, pero tambien para la lisis de celulas de la muestra se pueden usar tambien medios qufmicos tales como un tamp6n de lisis. Se pueden proporcionar medios de mezcladura para mezclar la muestra y el tamp6n de lisis. Los procedimientos de lisis de celulas son bien conocidos en la tecnica, estan expuestos en libros de texto, etc. Si es necesario, se pueden adaptar tales procedimientos para uso en la
presente invenci6n. Cualquier desecho que se produce en la etapa de lisis se puede descartar, por ejemplo, en vertederos.
En ciertas realizaciones, el dispositivo de inserci6n de muestra y el dispositivo de lisis se pueden combinar.
En ciertas realizaciones, el sistema puede comprender tambien un dispositivo de enriquecimiento, opcionalmente bajo el control de una unidad de control. El dispositivo de enriquecimiento permite aislar ADN de la muestra lisada. A este fin, el dispositivo de enriquecimiento puede estar equipado con medios para aislamiento de ADN, tales como partfculas magneticas. En esta realizaci6n, el ADN o ARN de la presente invenci6n es absorbido sobre partfculas magneticas. El material de acido nucleico absorbido ser puede someter a una o varias etapas de lavado, drenaje y/o purificaci6n para eliminar cualquier material innecesario que quede del material biol6gico contenido en la muestra y otros componentes de la muestra que no son ADN y/o ARN. Cuando el ADN o ARN absorbido es de la pureza deseada, puede ser desorbido o eluido de las partfculas magneticas. El dispositivo de enriquecimiento tambien puede estar equipado con medios para manipulaci6n ffsica o mecanica de los lfquidos para mezclar, separar y aislar el ADN o ARN.
En ciertas realizaciones, el sistema puede comprender tambien los reactivos necesarios para la etapa de enriquecimiento, esto es, el aislamiento de ADN o ARN, tales como tampones, lfquidos de lavado, agua, filtros, perlas magneticas, etc.
En ciertas realizaciones, los diferentes dispositivos de desecho del sistema se pueden separar para cada diferente finalidad o volumen. En ciertas realizaciones, se pueden combinar dos o mas de los procedimientos de desecho descritos aquf para acomodar todo el desecho que se produce en el procedimiento de la presente invenci6n.
En ciertas realizaciones, el sistema comprende ademas un dispositivo de preamplificaci6n, opcionalmente bajo control de una unidad de control. El dispositivo de preamplificaci6n se puede usar, por ejemplo, para aumentar la cantidad total de ADN o ARN a analizar. Sometiendo el ADN o ARN obtenido en la etapa de aislamiento a una etapa de preamplificaci6n se puede aumentar la cantidad de ADN. Esto es ventajoso, especialmente en el caso de analisis multiplex, en el que se realizan multiples ensayos con el ADN aislado, por ejemplo para detectar simultaneamente la presencia, ausencia o cantidad de multiples pat6genos en una muestra. Hay disponible en la tecnica la tecnologfa adecuada para aumentar la cantidad de ADN y generalmente es conocida como Amplificaci6n del Genoma Entero.
En el dispositivo de preamplificaci6n, el ADN o ARN aislado y purificado se puede pretratar con, Inter alia, un tamp6n de preamplificaci6n y, en el caso de amplificaci6n del genoma entero, con enzimas y DNTP. El dispositivo de preamplificaci6n se puede conectar a un dispositivo de desecho para el desecho de materiales.
En ciertas realizaciones, el dispositivo de preamplificaci6n se puede usar tambien para realizar ciertos ensayos de detecci6n de acidos nucleicos especfficos. Son ejemplos de los mismos tecnologfas del tipo de OLA-RCP tales como las proporcionadas por Applera (SNPplex), Keygene (SNPWave) y MRC-Holland (MPLA).
En ciertas realizaciones, el sistema comprende un dispositivo de amplificaci6n. El dispositivo de amplificaci6n puede estar bajo control de una unidad de control. El ADN aislado, opcionalmente pretratado como se ha descrito aquf en otro lugar, se somete en el dispositivo de amplificaci6n a un tratamiento de amplificaci6n. El tratamiento de amplificaci6n comprende poner en contracto el ADN aislado con una serie de cebadores de RCP que son especfficos para el acido nucleico diana, enzimas de RCP tales como una o varias polimerasas y dNTP.
En ciertas realizaciones, el dispositivo de amplificaci6n tiene una pluralidad de camaras. La pluralidad de camaras permite dividir el ADN o ARN preamplificado en porciones y distribuirlo entre las camaras. En cada camara se puede realizar una etapa de amplificaci6n usando una serie diferente de cebadores, De esta manera se realizan multiples analisis en tanto que se puede analizar una muestra en cuanto a la presencia, ausencia o cantidad de diferentes acidos nucleicos diana. En el caso de analisis multiplex, la serie de cebadores para cada acido nucleico diana se puede equipar con un marcador detectable diferente, esto es, con un espectro fluorescente diferente.
En ciertas realizaciones, el sistema puede comprender tambien reactivos para la amplificaci6n de ADN aislado, tales como enzimas, DNTP, etc.
En ciertas realizaciones, el sistema puede comprender tambien un dispositivo de detecci6n. El dispositivo de detecci6n puede estar controlado por una unidad de control. El dispositivo de detecci6n es adecuado para la detecci6n del ADN o ARN amplificado y preferiblemente para la detecci6n de marcadores incorporados en los productos de amplificaci6n.
El dispositivo de detecci6n puede detectar sobre la base del marcador, la longitud, la movilidad, la secuencia de nucle6tidos, su masa o combinaci6n. En ciertas realizaciones, un dispositivo de detecci6n puede detectar sobre base 6ptica, electroqufmica, magnetica o de movilidad de (electroforesis en gel). En principio se puede usar cualquier dispositivo de detecci6n adecuado conocido de la tecnica anterior.
En ciertas realizaciones, el sistema comprende tambien un dispositivo de recogida de datos para recoger datos del dispositivo de detecci6n.
En ciertas realizaciones, el sistema comprende tambien un dispositivo de procesamiento de datos para procesar los datos.
Los procedimientos para la detecci6n de la presencia, ausencia y/o la cantidad de una secuencia de nucle6tidos diana en una muestra que comprende una o varias secuencias de acido nucleico puede comprender las etapas de:
-
proporcionar una muestra de un organismo,
-
realizar las etapas de aislamiento de las secuencias de acido nucleico de la muestra,
-
realizar las etapas de amplificaci6n de (parte de) las secuencias de acido nucleico obteniendo amplicones;
-
detectar la presencia, ausencia y/o la cantidad de los amplicones que corresponden a la secuencia de nucle6tidos diana entre las secuencias de acido nucleico de la muestra.
Tales procedimientos se pueden realizar en un cartucho conforme a lo definido en la presente solicitud.
La secuencia de nucle6tido diana se puede seleccionar entre el grupo constituido por ADN, ADN gen6mico, ARNm, ADNc, ADN transgenico, etc. El organismo puede ser un ser humano, un animal no humano, un microorganismo o una planta.
La muestra puede ser tejido, fluidos corporales tales como esputo, semen, sangre, orina y/o heces.
La secuencia de nucle6tidos diana puede ser una secuencia ex6gena.
La secuencia de nucle6tidos diana puede ser un pat6geno.
La muestra que comprende las secuencias de acido nucleico puede someterse a lisis para liberar las secuencias de acido nucleico contenidas. La muestra lisada se puede someter a una secuencia de lavado y etapas de recogida tal como son conocidas en sf en la tecnica y se describen en libros de texto estandar que consideran el aislamiento de los acidos nucleicos de la muestra. Estas etapas se pueden realizar en una sola etapa o sucesivamente en etapas multiples. Despues de aislar los acidos nucleicos de la muestra, los acidos nucleicos se pueden someter a una reacci6n de amplificaci6n usando cebadores que son selectivos para la detecci6n del acido nucleico diana.
Los procedimientos de amplificaci6n usualmente emplean dos cebadores, dNTP, y una (ADN)polimerasa. Un procedimiento de amplificaci6n preferido es la RCP. "RCP" o "Reacci6n en Cadena de Polimerasa" es un procedimiento rapido para amplificaci6n enzimatica in vitro de un segmento de ADN especffico. El ADN a amplificar se desnaturaliza por calentamiento de la muestra. En presencia de ADN polimerasa y un exceso de trifosfatos de desoxinucle6tido, los oligonucle6tidos que se hibridan especfficamente con la secuencia diana ceban la sfntesis de ADN nuevo. Una tanda de sfntesis da por resultado nuevas cadenas de determinada longitud que, como las cadenas madre, se pueden hibridar con los cebadores despues de desnaturalizaci6n e hibridaci6n. El segundo ciclo de desnaturalizaci6n, hibridaci6n y sfntesis produce dos productos de cadena simple que juntos componen un producto de doble cadena discreto, exactamente la longitud entre los extremos del cebador. El producto discreto se acumula exponencialmente con cada tanda de amplificaci6n sucesiva. En el transcurso de aproximadamente 20 a 30 ciclos, se puede alcanzar una amplificaci6n de muchos millones de veces de los fragmentos discretos. Los protocolos de RCP son bien conocidos en la tecnica y se describen en libros de texto de laboratorio estandar, por ejemplo, Ausubel y otros, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1995). Se pueden aplicar otros procedimientos de amplificaci6n multiplex y/o isotermica, por ejemplo, LCR, replicaci6n se secuencias autosostenida (3SR), amplificaci6n de ARN mediada por Q-β-replicasa, amplificaci6n por cfrculo rodante (RCA) o amplificaci6n por desplazamiento de cadena (SDA).
La detecci6n de los amplicones marcados se realiza con un detector dando por resultado datos de detecci6n. Obviamente, el detector depende del sistema general con el que se realiza la discriminaci6n entre los amplicones y las secuencias diana, pero depende tambien del marcador que esta presente en el cebador, tal como un marcador fluorescente o fosforescente. Para discriminar entre diferentes secuencias diana en la muestra, preferiblemente se usa una diferencia en el espectro de fluorescencia de los correspondientes amplicones respectivos. En ciertas realizaciones, al menos uno de los cebadores comprende un marcador, preferiblemente el cebador directo comprende un marcador. El marcador se puede seleccionar entre un grupo grande que entre otros comprende restos fluorescentes y/o fosforescentes tales como colorantes, crom6foros o enzimas, antfgenos, metales pesados, sondas magneticas, restos fosforescentes, marcadores radiactivos, restos quimioluminiscentes, o restos detectores electroqufmicos. En ciertas realizaciones el marcador es un colorante fluorescente o fosforescente. Son ejemplos de tales colorantes FAM, HEX, TET, JOE, NED y (ET-)ROX. Colorantes tales como FITC, Cy2, Texas Red, TAMRA, Alexa fluor 488TM, BodipyFL, Rhoamine 123, R6G, Bodipy 530, AlexafluorTM532.
Usando diferentes conjuntos de cebadores, conteniendo cada uno un marcador diferente, se puede aumentar el numero de secuencias diana que se puede discriminar en una muestra y a partir de el el numero de secuencias que se puede detectar usando marcadores adicionales. El numero maximo de marcadores que se puede usar en una muestra en un procedimiento multiplex depende principalmente de las limitaciones en la capacidad de detecci6n de las plataformas de detecci6n disponibles.
La amplificaci6n se puede realizar usando la RCP con al menos un cebador directo y al menos un cebador inverso que sean selectivos para la secuencia diana y no para cualquier otra secuencia de la muestra.
Al menos uno de los cebadores directo e inverso puede estar marcado.
La etapa de amplificaci6n se puede realizar precedida o reemplazada por un ensayo de detecci6n de acidos nucleicos en muestras.
Los amplicones se pueden detectar sobre la base de su marcador, longitud, movilidad, secuencia de nucle6tido, masa o combinaci6n de los mismos.
Los amplicones se pueden detectar por detecci6n 6ptica, electromagnetica o magnetica.
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un sistema util en una realizaci6n de la invenci6n.
La Fig. 2 es un diagrama esquematico de bloque de la arquitectura de una realizaci6n del sistema, util en la invenci6n.
La Fig. 3 muestra una secci6n transversal esquematica (B-B en la Fig. 4) de una realizaci6n de cartucho util en la presente invenci6n.
La Fig. 4 muestra una vista en planta desde arriba/secci6n transversal (A-A en la Fig. 3) de la realizaci6n de kla Fig. 3.
La Fig. 5 muestra una vista en planta desde arriba mas detallada de una realizaci6n posible de un disco de RCP de acuerdo con una realizaci6n de la presente invenci6n.
La Fig. 6 muestra una secci6n transversal del disco de RCP de la Fig. 5.
La Fig. � muestra una vista en perspectiva detallada de un elemento de cierre de acuerdo con la invenci6n. �
La Fig. 8 muestra una vista en perspectiva de un disco de RCP que esta conectado con un dispositivo de fijaci6n a una parte principal del cartucho, comprendiendo el dispositivo de fijaci6n un medio para orientar.
La materia de las Figuras 1 a 4 corresponde al estado de la tecnica y no forma parte de la invenci6n.
La Fig. 1 muestra una realizaci6n de un sistema para la detecci6n de la presencia, ausencia y/o la cantidad de una secuencia de nucle6tidos diana en una muestra que comprende una o varias secuencias de acido nucleico, indicado en general con el numero de referencia 1. El sistema comprende un aparato reutilizable 2 con una caja 3 (en parte eliminada).
En el aparato 2 hay un hueco 4. En el hueco 4 esta colocado un cartucho 5 intercambiable de forma que se puede extraer. El cartucho 5 puede ser reutilizable, reciclable o desechable.
Con el fin de posibilitar la detecci6n, el cartucho 5 comprende medios de introducci6n para introducir una muestra, medios de aislamiento para aislar el ADN, medios de amplificaci6n para la amplificaci6n de ADN y medios de detecci6n de ADN amplificado. Los medios de introducci6n, aislamiento, amplificaci6n y/o detecci6n pueden situarse en el cartucho y/o en el aparato reutilizable. En general, estan en contacto con la muestra. A lo largo del proceso de detecci6n la muestra se mantiene en el cartucho, que actua como cartucho.
En lo que sigue se describe una realizaci6n preferente de la disposici6n de los medios de introducci6n, de aislamiento, de amplificaci6n y/o de detecci6n. Pero tambien son posibles otras realizaciones.
El aparato 2 comprende una unida de control � para controlar automaticamente las diferentes etapas del proceso de detecci6n como se describira seguidamente.
Ademas, el aparato 2 comprende uno o varios dispositivos de accionamiento para accionar diferentes elementos dispuestos en el cartucho. Estos dispositivos de accionamiento pueden comprender uno o varios dispositivos de accionamiento para accionar uno o varios medios para bombear lfquido, uno o varios dispositivos de accionamiento de valvulas para accionar una o varias valvulas dispuestas en un canal de lfquido en el cartucho, y otros medios de accionamiento tales como dispositivos mecanicos de accionamiento para proporcionar, por ejemplo, un movimiento de rotaci6n o traslaci6n a una o varias partes del cartucho.
En el aparato hay un dispositivo de detecci6n que puede detectar la presencia, ausencia y/o la cantidad de ADN. A este fin, el ADN se puede colocar en una camara de detecci6n situada en el cartucho. El dispositivo de detecci6n puede actuar basado en un principio 6ptico, electroqufmico o magnetico como es conocido en la tecnica anterior. Se puede aplicar cualquier otro procedimiento de detecci6n adecuado.
El aparato puede comprender ademas un dispositivo de recogida de datos y un dispositivo de procesamiento de datos para recoger datos obtenidos del dispositivo de detecci6n y procesar estos datos, respectivamente.
El aparato 2 comprende un soporte 6 para sostener el cartucho 5. El soporte 6 es m6vil en direcci6n vertical entre una posici6n inferior (en la que se muestra el soporte) y una posici6n superior. En la posici6n inferior, el cartucho 5 se puede poner en el soporte 6 o sacarlo del soporte. La posici6n superior es la posici6n de trabajo, en la que se coloca el cartucho 5 durante el proceso de detecci6n. En esta posici6n superior el cartucho se fija entre el soporte 6 y varios dispositivos que se colocan sobre el cartucho, tales como medios de bombeo, valvulas, medios mecanicos, y puede cooperar una camara con los correspondientes dispositivos, dispuestos en el aparato �, tales como medios de bombeo, valvula y otros
dispositivos mecanicos de accionamiento, y un dispositivo de detecci6n.
En una realizaci6n alternativa, tambien es posible que una parte del aparato 2 que comprende los dispositivos correspondientes se pueda mover hacia un cartucho, y alejarse de el, colocado en el aparato 2.
En una realizaci6n alternativa tambien se posible que una parte del aparato 2 que comprende los correspondientes dispositivos se pueda mover hacia un cartucho, y alejarse de el, colocado en el aparato 2.
En la Fig. 2 se muestra un diagrama de bloque esquematico en el que se presentan las diferentes etapas del proceso de detecci6n usando el procedimiento del estado de la tecnica, util en la presente invenci6n. El diagrama se usa para explicar la arquitectura principal del cartucho 5 y la relacio6n entre el aparato 2 y el cartucho 5.
En una primera etapa ("inserci6n de la muestra") se introduce una muestra en el cartucho 5. A este fin, el cartucho 5 comprende un dispositivo de introducci6n con el que se puede introducir en el cartucho 5 una muestra. El dispositivo de introducci6n puede ser, por ejemplo, cualquier dispositivo adecuado para introducir una muestra de una pipeta o jeringa o similar, y puede comprender un dispositivo de contenci6n o mantenimiento, una valvula de entrada de una vfa, un diafragma, filtros y un rebosadero. Despues de introducir la muestra, esta muestra sera guiada a una camara de introducci6n.
En una segunda etapa ("lisis"), la muestra se trata para obtener cualesquier acidos nucleicos en una forma tal que se puedan aislar de la muestra. Esta etapa de lisis tfpicamente incluye la lisis de las celulas que se rompen y/o cuyas membranas nucleares se rompen, liberandose asf los acidos nucleicos contenidos. La etapa de lisis se realiza en una camara de lisis que es parte del dispositivo de lisis. Esta camara de lisis esta en comunicaci6n de lfquido con el dispositivo de introducci6n de la muestra, por ejemplo mediante un canal de lfquido. Se pueden disponer medios de bombeo para bombear la muestra desde la camara de introducci6n a la camara de lisis.
En una realizaci6n preferente, la camara de introducci6n y la camara de lisis son la misma camara.
En una realizaci6n, el dispositivo de lisis comprende un medio ffsicos o mecanico de manipulaci6n para la etapa de lisis. En otra realizaci6n, o en la misma realizaci6n, (tambien) se pueden usar medios qufmicos para la lisis de las celulas de la muestra, tales como tamp6n de lisis. Tal tamp6n de lisis puede estar contenido antes de su uso en un recipiente para tamp6n de lisis conocido que esta en comunicaci6n de lfquido con la camara de lisis. En el canal de lfquido que conecta el recipiente de tamp6n de lisis y la camara de lisis puede colocarse una valvula, preferiblemente una valvula de una vfa.
Se pueden proporcionar medios de mezcladura para mezclar la muestra y el tamp6n de lisis. El medio de mezcladura puede ser accionado por el aparato.
La lisis y posiblemente la mezcladura se realizan bajo control de la unidad de control del aparato 2. Las valvulas y los medios de bombeo son accionados por los dispositivos de valvula y bombeo colocados en el aparato 2.
En una tercera etapa ("enriquecimiento"), un dispositivo de enriquecimiento, situado en el cartucho, permite aislar el ADN de la muestra lisada. A este fin, el dispositivo de enriquecimiento puede estar equipado con medios para aislar el ADN, tales como partfculas magneticas.
La etapa de enriquecimiento se realiza en una camara de enriquecimiento que esta en comunicaci6n de lfquido con la camara de lisis. En el canal de lfquido entre la camara de lisis y la camara de enriquecimiento esta colocada una valvula para posibilitar que s6lo fluya lfquido por el canal de lfquido cuando sea necesario. La valvula puede ser accionada por el medio de accionamiento de valvula proporcionado en el aparato.
En esta realizaci6n, el ADN o ARN de la presente invenci6n es absorbido sobre partfculas magneticas. El material acido nucleico absorbido se puede someter a una o varias etapas de lavado, drenaje y/o purificaci6n para eliminar cualquier material innecesario tal como material biol6gico residual contenido en la muestra y otros componentes de la muestra que no son ADN y/o ARN. Esta etapa de lavado y purificaci6n se muestra como una cuarta etapa, "lavado y purificaci6n", en la Fig. 2. Sin embargo, la etapa de "lavado y purificacf6n" se puede considerar tambien como parte de la etapa de "enriquecimiento". Cuando el ADN o ARN absorbido es de la pureza deseada, puede ser desorbido o eluido de las partfculas magneticas. La etapa de lavado y purificaci6n se puede realizar en una camara de lavado. En la presente realizaci6n, esta camara de lavado es la misma que la camara de enriquecimiento. Sin embargo, en otras realizaciones puede disponerse una camara separada.
El cartucho 5 se proporciona con uno o varios recipientes de tamp6n de lavado y tamp6n de eluci6n para contener el (los) tamp6n(es) de lavado y elusi6n, respectivamente. Cada uno de estos recipientes de tamp6n de lavado y tamp6n de eluci6n esta en comunicaci6n de lfquido con la camara de lavado, y cada uno de los canales lfquido que proporcionan esta comunicaci6n de lfquido esta provisto de una valvula, preferiblemente una valvula de una vfa. Se pueden proporcionar recipientes similares para cualesquier otros reactivos que sean necesarios para la etapa de enriquecimiento, esto es, el aislamiento de ADN o ARN.
Las valvulas del dispositivo de enriquecimiento son accionadas por el dispositivo de accionamiento de valvulas del aparato 2 y pueden estar bajo control de la unidad de control �.
En una realizaci6n alternativa, el dispositivo de enriquecimiento tambien puede estar equipado con medios ffsicos o mecanicos de manipulaci6n de los lfquidos para mezclar, separar y aislar el ADN o ARN. Tales medios ffsicos o mecanicos de manipulaci6n pueden ser accionados por un dispositivo de accionamiento del aparato 2 y pueden estar bajo control de la unidad de control � del aparato.
Cualquier desecho producido en la etapa de enriquecimiento, tal como tampones usados, lfquidos de lavado y similares se puede desviar a un dispositivo de desechos. Este dispositivo de desechos es parte del cartucho y puede ser el mismo dispositivo de desechos descrito en el dispositivo de lisis. Como alternativa, los dispositivos de desechos de la etapa de lisis y la etapa de enriquecimiento pueden separarse para cada fin o volumen diferente.
En una quinta etapa, ("preamplificaci6n"), se puede incrementar la cantidad total de ADN o ARN a analizar usando un dispositivo de preamplificaci6n. Sometiendo el ADN o ARN obtenido en la etapa de aislamiento a una etapa de preamplificaci6n se puede aumentar la cantidad total de ADN. Esto es ventajoso, especialmente en el caso de analisis multiplex, en los que se realizan multiples ensayos con el ADN aislado, por ejemplo para detectar simultaneamente la presencia, ausencia o cantidad de multiples pat6genos en una muestra.
El dispositivo de preamplificaci6n comprende una camara de preamplificaci6n en la que se realiza la preamplificaci6n. La camara de preamplificaci6n puede ser la misma o diferente a la usada como camara de enriquecimiento y/o camara de lavado. El dispositivo de preamplificaci6n esta bajo control de la unidad de control �.
En el dispositivo de preamplificaci6n, el ADN o ARN aislado y purificado se puede pretratar, Inter alia, con un tamp6n de preamplificaci6n y, en el caso de una amplificaci6n de genoma entero, con enzimas y DNTP. Antes del uso, este tamp6n de preamplificaci6n se mantiene en un recipiente para tamp6n que esta en comunicaci6n de lfquido con la camara anterior de proceso, por ejemplo, la camara de lavado. Puede haber una valvula en el canal de lfquido que proporciona la comunicaci6n de lfquido.
El dispositivo de preamplificaci6n puede conectarse a un dispositivo de valvula para desecho de materiales.
En una sexta etapa ("amplificaci6n"), el ADN aislado, opcionalmente pretratado como se ha descrito en esta memoria en otro lugar, se somete en el dispositivo de amplificaci6n a un tratamiento de amplificaci6n. El tratamiento de amplificaci6n comprende poner en contacto el ADN aislado con una serie de cebadores de RCP que son especfficos para el acido nucleico diana, enzimas de RCP tales como una o varias polimerasas y DNTP.
A este fin el dispositivo de amplificaci6n comprende una pluralidad de camaras de amplificaci6n. La pluralidad de camaras de amplificaci6n permite dividir en porciones el ADN o ARN aislado o preamplificado y distribuirlo entre las camaras. En cada camara se puede realizar una etapa de amplificaci6n usando una serie diferente de cebadores. De esta manera se realiza analisis multiplex en cuanto a que se puede analizar una muestra respecto a la presencia, ausencia o cantidad de diferentes acidos nucleicos diana. En el caso de analisis multiplex, la serie de cebadores para cada acido nucleico diana se puede equipar con un marcador detectablemente diferente, esto es, con un espectro fluorescente diferente.
El cartucho puede comprender recipientes de reactivos para contener reactivos para la amplificaci6n de ADN aislado, tales como enzimas, DNTP, etc.
En una etapa final ("detecci6n") se detectan el ADN o ARN amplificado y preferiblemente los marcadores que se han incorporado en los productos de amplificaci6n. A este fin, el sistema 1 comprende un dispositivo de detecci6n. El dispositivo de detecci6n comprende una camara de detecci6n que esta colocada en el cartucho 5. En el aparato reutilizable 2 descrito antes se pueden colocar otras partes del dispositivo de detecci6n. La camara de detecci6n esta en comunicaci6n de lfquido con la camara o las varias camaras de amplificaci6n para extraer simultanea o sucesivamente de las camaras de amplificaci6n el ADN o ARN. Se pueden colocar valvulas en el canal de lfquido que conecta la camara de detecci6n con la camara o las camaras de amplificaci6n.
El dispositivo de detecci6n puede estar bajo control de la unidad de control �. El dispositivo de detecci6n puede detectar sobre la base de marcador, longitud, movilidad, secuencia de nucle6tidos, masa o combinaci6n de los mismos. En ciertas realizaciones, un dispositivo de detecci6n puede detectar sobre una base 6ptica, electroqufmica, magnetica o de movilidad (electroforesis en gel). En principio se puede usar cualquier dispositivo de detecci6n conocido de la tecnica anterior. La informaci6n de la detecci6n se puede recoger por medios de recogida de datos y ser procesada por medios de procesamiento de datos para llegar, por ejemplo, a un cierto diagn6stico.
Todas las corrientes de lfquido que estan dentro del cartucho se pueden obtener con medios de bombeo que se han dispuesto en el cartucho. Tales medios de bombeo pueden trabajar sobre la base de espacios de compresi6n o expansi6n del cartucho, en particular los espacios de las respectivas camaras de proceso, esto es, la camara de introducci6n, la camara de lisis, la camara de preamplificaci6n, la camara de lavado y purificaci6n, la camara de amplificaci6n y la camara de detecci6n, y los respectivos recipientes de reactivos. Estos medios de bombeo pueden ser tambien de cualquier otro tipo.
Los medios de bombeo del cartucho son accionados por dispositivos de actuaci6n de medios de bombeo proporcionados en el aparato 2. Estos dispositivos de accionamiento de medios de bombeo estan bajo control de la unidad de control �.
Los pasos o canales de lfquido entre las diferentes camaras de proceso, esto es, la camara de introducci6n, la camara de lisis, la camara de preamplificaci6n, la camara de lavado y purificaci6n, la camara de amplificaci6n y la camara de detecci6n, y los respectivos recipientes de reactivos, pueden estar provistos de valvulas para que s6lo fluyan los lfquidos cuando sea necesario. Dado que la mayor parte de lfquidos pasara por los canales de lfquido en una direcci6n, las valvulas seran preferiblemente valvulas de una vfa.
Las valvulas pueden ser accionadas por dispositivos de accionamiento de valvulas que preferiblemente estan colocados en el aparato 2.
Todas las etapas descritas antes pueden estar bajo control de la unidad de control �.
Las Figs. 3 y 4 muestran mas detalladamente una realizaci6n de un cartucho indicado generalmente con el numero de referencia 10, en el que se puede realizar el procedimiento descrito antes. El cartucho comprende una parte generica 11 que tiene varias camaras de proceso y sistemas de manipulaci6n de lfquidos, como se describira seguidamente.
Seguidamente se describiran las diferentes partes del cartucho 10 en el orden en que se usaran cuando se realice un procedimiento de detecci6n para la detecci6n de la presencia, ausencia o la cantidad de una secuencia de nucle6tidos diana en una muestra que comprende una o varias secuencias de acido nucleico.
La primera parte de aplicaci6n especffica comprendida en el cartucho 10 es un dispositivo de prelisis 12. Este dispositivo de prelisis esta configurado para procesar una muestra a un cierto estado que puede ser procesado por el cartucho 10.
Por ejemplo, la muestra se puede proporcionar en estado s6lido, por ejemplo, sangre desecada, mientras que el cartucho esta disenado para procesar una muestra en estado lfquido. En tal caso, la muestra se ha de llevar al estado lfquido antes de procesarla en el cartucho. Tal procesamiento se puede hacer proporcionando enzimas adecuadas en un medio adecuado en el dispositivo de prelisis 12. Tales procesamientos son conocidos en la tecnica, por ejemplo, tripsinizaci6n. Proporcionando un dispositivo de prelisis que se puede conectar a la parte generica 11, el procesamiento de la muestra se puede realizar al estado deseado sin necesidad de transferir la muestra despues de ser procesada, evitando cualquier oportunidad de contaminaci6n. El procesamiento de la muestra al estado deseado se puede realizar antes o despues de conectar el dispositivo de prelisis a la parte generica 11.
Cuando no se necesita el procesamiento de la muestra, ya que la muestra esta ya en un estado que se puede procesar por el cartucho, el dispositivo de prelisis puede servir tambien como dispositivo de introducci6n de muestras. Luego se usa el dispositivo de introducci6n de muestras para introducir la muestra sin riego de contaminaci6n, dado que el dispositivo de introducci6n de muestras esta disenado para ser conectado a la parte generica 11 para la introducci6n de la muestra en el cartucho 10.
Cuando la muestra se introduce en el cartucho 10, puede ser bombeada a la camara de lisis 13. La parte generica 11 del cartucho 10 comprende medios de manipulaci6n de lfquidos, incluidas bombas y valvulas para bombear la muestra a las diferentes camaras de proceso. En general la parte generica comprende dos componentes principales 14, 15 que estan situados uno frente al otro con una membrana 16 interpuesta. Los dos componentes principales 14, 15 comprenden huecos que junto con la membrana flexible 16 pueden formar camaras de bomba, valvulas, canales de lfquido, estaciones de almacenamiento de lfquido y similares.
En el cartucho representado en los dibujos, la muestra se mantendra principalmente por encima de la membrana flexible, mientras que la bomba 1� y las valvulas 18 son accionadas principalmente desde el lado del fondo de la membrana flexible 16. El lfquido se puede bombear para que entre o salga de una camara moviendo el miembro flexible para aumentar o disminuir el espacio dentro de la camara, respectivamente. La membrana flexible puede moverse, por ejemplo, introduciendo aire o lfquido en el espacio entre la membrana flexible 16 y el componente 15. El aire o liquido se puede introducir a traves del canal 19. Las otras camaras de bomba se pueden utilizar tambien como camaras de bomba como corresponda. Tambien se pueden usar otros medios para mover la membrana flexible, tales como elementos de acci6n mecanicos. Las valvulas se pueden accionar por presi6n de aire o lfquido, accionamiento mecanico o cualquier otro dispositivo de accionamiento adecuado. Tambien se puede usar el movimiento de la membrana flexible 16 respecto al componente 14 para abrir y cerrar un asiento de valvula, de manera que, por ejemplo, en la posici6n cerrada de una valvula la membrana flexible se mantenga contra un extremo de canal del componente 14.
En sf, tales sistemas de cartucho que tienen el tipo de bomba 1� y valvulas 18 para la manipulaci6n de los lfquidos descritos han sido considerados antes, aunque no a los fines de la presente invenci6n. Se hace referencia, Inter. alia, a los documentos US 61562�0, USD3�164, USD351913, US 6382923, US 6663359, US6416293, US 4865584 y US 44�9�60.
En la camara de lisis 13, la muestra sera lisada como se ha descrito aquf antes en la etapa 2 en relaci6n a la Fig. 2. Hay un almacen 20 de lisis para almacenar un tamp6n de lisis antes de bombearlo a la camara de lisis.
Despues de la etapa de lisis, se puede bombear la muestra a una segunda camara de proceso 21 en la que se puede enriquecer la muestra de acuerdo con la etapa 2 y lavarla y purificarla de acuerdo con la etapa 4 conforme se ha descrito aquf antes. Se proporcionan almacenes de liquido 22 para almacenamiento de diferentes tampones de lavado y purificaci6n que se pueden usar en las etapas de lavado y purificaci6n. Estos almacenes de lfquido 22 estan en
comunicaci6n de lfquido mediante valvulas con una segunda camara de proceso 21.
Despues de la posible preamplificaci6n (como se ha descrito en la etapa 6 en relaci6n a la Fig. 2), que tambien se puede realizar en la segunda camara de proceso 21 o en la camara 23, la muestra se puede introducir en el cuerpo de RCP 24.
Este cuerpo 24 de RCP es una segunda parte especffica de aplicaci6n del cartucho. El cuerpo 24 de RCP es circular, tiene forma de disco y esta conectado a la parte generica 11 mediante una uni6n de tipo click-fit (25).
El cuerpo 24 de RCP comprende seis camaras de termociclaci6n 26 de manera que se pueden realizar simultaneamente en una muestra seis procesos de RCP. Tal proceso de amplificaci6n de PCR se ha descrito aquf antes como etapa 6 en relaci6n a la Fig. 2. Cada una de las camaras de termociclaci6n 26 esta provista de como mfnimo un cebador especffico.
El cuerpo 24 de RCP puede seleccionarse entre un grupo de diferentes tipos de cuerpos de RCP, comprendiendo cada uno de ellos una serie diferente de cebadores, un numero diferente de camaras y/o un tamano o geometrfa de la camara diferente. Por ejemplo, el cuerpo de RCP que comprende los cebadores puede seleccionarse sobre la base de los paneles de bacterias/resistencias que se han de detectar, selecci6n que puede ser especffica para un ensayo particular o para una regi6n particular, tal como Europa, Asia o �frica.
Los cebadores se aplican como manchas sobre una pared de las camaras de termociclaci6n, por ejemplo, por un procedimiento de impresi6n con chorro de tinta, de manera que durante el almacenamiento de los cuerpos de RCP, no hayan de tomarse medidas para evitar que los cebadores salgan del cuerpo de RCP, lo que serfa el caso, por ejemplo, si se usaran cebadores en estado lfquido. En tal caso, se puede proporcionar una camara cerrada separada para contener los cebadores y cualquier otro lfquido especifico de aplicaci6n antes de su uso.
Despues de la etapa de amplificaci6n, el ADN o ARN amplificado y preferiblemente los marcadores que se incorporan en los productos de amplificaci6n son bombeados al dispositivo de detecci6n 2�. El dispositivo de detecci6n o al menos parte de el es una tercera parte especffica de aplicaci6n del cartucho 10, que es una parte separada y que puede conectarse a la parte generica 11. En la realizaci6n presentada, el dispositivo de detecci6n esta conectado a la parte generica mediante una conexi6n de tipo click-fit.
Dependiendo del tipo del procedimiento de detecci6n (como se describe en esta solicitud, en particular la etapa seis descrita en relaci6n a la Fig. 2), se puede seleccionar un dispositivo de detecci6n entre una serie de diferentes dispositivos de detecci6n especfficos para una aplicaci6n, que se pueden disenar especfficamente para cada procedimiento de detecci6n.
En algunos casos, el tipo de dispositivo de detecci6n que se usara en el cartucho 10 dependera del tipo de cuerpo de RCP que se use para el proceso de amplificaci6n. La elecci6n del cuerpo de RCP conducira luego automaticamente a la selecci6n del dispositivo de detecci6n.
La parte generica 11 y las partes especfficas de aplicaci6n se proporcionan con un dispositivo de identificaci6n, por lo que despues de montar las partes generica y especffica de aplicaci6n se puede comprobar si se ha hecho la combinaci6n correcta. Posiblemente se usa un sistema de identificaci6n mas avanzado, tal como una etiqueta RF, que comprende etiquetas de identificaci6n que pueden ser automaticamente comprobadas y que incluso cuya historia se puede se puede seguir. Tal comprobaci6n y seguimiento de la historia se puede controlar mediante la unidad de control del aparato reutilizable como una etapa del procedimiento para procesar la muestra en el cartucho.
Una ventaja adicional de la construcci6n de la presente invenci6n con una parte generica y una o varias partes de aplicaci6n especffica es que la conexi6n entre la parte generica y cada una de las partes de aplicaci6n especffica puede hacerse facilmente impermeable al aire, de manera que el espacio entero en el que se usan la muestra y otros lfquidos usados en el cartucho se puedan cerrar respecto al ambiente. De esta manera, se evita la contaminaci6n de la muestra durante la introducci6n de la muestra en el cartucho y su procesamiento y, puesto que cada muestra esta en un medio cerrado que tiene su propia presi6n interna, el procesamiento de la muestra se puede hacer independiente de la presi6n de aire en el medio directo y, por ello, independiente de otras condiciones ambientales tales como la humedad. Esto posibilita un procesamiento mas fiable de la muestra.
Se contempla que el cartucho de acuerdo con la invenci6n pueda comprender otras partes de aplicaci6n especffica de acuerdo con la presente invenci6n, aparte de las partes de aplicaci6n especffica identificadas en la descripci6n anterior. La aplicaci6n de estas otras partes de aplicaci6n especffica en el cartucho se estima que esta en el alcance de la presente invenci6n. Entre los ejemplos de tales partes de aplicaci6n especffica pueden figurar recipientes de lfquidos que contienen un lfquido tal como enzimas, reactivos y otras sustancias qufmicas para aplicaci6n especffica, dispositivos de mezcla y otros dispositivos mecanicos de manipulaci6n con diferentes geometrfas o tamanos para una aplicaci6n especffica, y otros.
La invenci6n se puede usar tambien para partes especfficas del cartucho que han de ser pretratadas o que se han de mantener a ciertas temperaturas que no se desean o que se requieren para las otras partes del cartucho. Por ejemplo, puede ser muy util que se provea un recipiente separado de un lfquido que se puede usar en el pretratamiento o almacenar en un sitio diferente, y que consecuentemente se pueda conectar a la parte generica del cartucho antes del
uso, dado que se evita el riesgo de contaminaci6n de esa parte, en particular los lfquidos dentro de el, puesto que el lfquido no se ha de transferir desde un recipiente al cartucho en un medio abierto.
Tal uso de una parte separada se considera que es especffica de aplicaci6n dentro del significado de la presente invenci6n, incluso si la misma parte se usa en varias aplicaciones diferentes. Un ejemplo de tal aplicaci6n es un recipiente de lfquido separado para una mezcla madre de RCP que se ha de almacenar a baja temperatura antes de usarla en el cartucho. Justo antes de que se introduzca el cartucho en el aparato reutilizable, el recipiente separado de fluido se conecta a la parte generica del cartucho, por ejemplo, mediante una conexi6n de tipo clic-fit.
Las Figs. 5 y 6 describen mas detalladamente un cuerpo de RCP generalmente de forma de disco que como conjunto tiene el numero de referencia 30. El cuerpo 30 de RCP comprende seis camaras 31 de termociclaci6n, siendo capaz cada una de ellas de contener un lfquido durante el proceso de RCP. El cuerpo 30 de RCP comprende una parte principal en forma de disco 32 y seis partes flexible 33 similares a dedos. Similar a dedos significa en este contexto que las partes flexibles 33 estan conectadas en un extremo, en este caso extremos radialmente exteriores, con la parte principal 32 en forma de anillo, mientras que el extremo opuesto esta libre, esto es, no conectado fijamente a cualquier parte del cuerpo de RCP. En otras palabras, las partes flexibles 33 estan conectadas s6lo en un lado con la parte principal 32 en forma de disco, mientras que los otros extremos estan libres. Debido a esta construcci6n similar a dedos, las partes flexibles 33 son flexibles en la direcci6n perpendicular al plano principal del cuerpo 30 de disco de forma de anillo (en la Fig. 6, en las direcciones hacia arriba o abajo).
En el lado del fondo de las camaras de termociclaci6n 31 se dispone una abertura 34 de lfquido con el fin de posibilitar el intercambio de lfquido entre una camara de termociclaci6n 31 y una camara de proceso de otra parte del cartucho. Esta abertura para lfquido esta localizada en el extremo de la parte flexible 33, que esta alejado de la parte principal 32 en forma de anillo, de manera que esta abertura 34 para fluido y una superficie asociada 35 de cierre se pueden orientar en la direcci6n de la parte principal del cartucho con la que esta conectado el cuerpo de RCP 30. Esta orientaci6n de las partes flexibles 33 se logra por medios de orientaci6n. Estos medios de orientaci6n pueden estar situados en el cuerpo 30 de RCP y/o en la parte principal del cartucho. En la presente realizaci6n, los medios de orientaci6n estan comprendidos en un dispositivo de fijaci6n separado, que tambien se usa para fijar el cuerpo 30 de RCP de la parte principal del cartucho. Este dispositivo de fijaci6n se describira mas en relaci6n a la Fig. �.
Orientando las partes flexibles 33, o al menos la posici6n de la abertura de lfquido 34 y la superficie asociada de cierre 35, se obtiene un mejor cierre entre el cuerpo de RCP 30 y la parte principal del cartucho. Es importante que tal cierre sea apropiado, dado que de esta manera se evita el escape de lfquido contenido en el cartucho, y lo que es mas importante, la contaminaci6n de este lfquido. Ademas, puesto que preferiblemente el cartucho es un sistema cerrado, como se ha descrito aquf antes, la orientaci6n del cuerpo de RCP hacia la parte principal del cartucho evita el escape y la contaminaci6n en especial cuando la presi6n interior en el sistema de lfquido del cartucho es mayor que la presi6n ambiental exterior (aire). En esta realizaci6n, como se muestra en las Figs. 5 y 6, las superficies de cierre 35 son sustancialmente paralelas entre sf, lo que tiene la ventaja de que la orientaci6n del cuerpo de RCP hacia la parte principal mejora el cierre de todas las aberturas 34 de lfquido respecto a la parte principal. El cierre se mejora ademas con las varias partes flexibles 33 que se han descrito antes.
Se describira ahora mas detalladamente la construcci6n del cuerpo de RCP 30. El cuerpo de RCP 30 comprende un componente 36 que comprende la parte principal 32 en forma de anillo y seis partes flexibles 33. En cada una de estas seis partes flexibles 33 hay un hueco que delimita el fondo y los lados de las camaras de termociclaci6n 31. En la parte del componente 36 se ha colocado una hoja 3� para limitar el lado superior de las camaras 31 de termociclaci6n. La hoja 3� puede ser flexible de tal manera que, cuando se bombea lfquido a las camaras de termociclaci6n, la hoja 3� se estira, con lo que se aumenta el espacio dentro de las camaras de termociclaci6n 31. La elasticidad de la hoja 3� puede usarse luego para bombear el lfquido saliendo de las camaras de termociclaci6n 31. En el caso de que la hoja flexible 3� se disene para que se estire debido a la presi6n existente en las camaras de termociclaci6n 31, el hueco practicado en el componente 36 puede ser sustancialmente menor que el mostrado en la realizaci6n de la Fig. �, o incluso puede omitirse.
La hoja 3� puede estar conectada al componente 36 con cualquier medio conocido, tal como usando un pegamento, una cinta (de dos lados), por soldadura y fusi6n. En vez de una hoja tambien se puede usar un material mas rfgido para cerrar el hueco para formar las camaras de termociclaci6n 31. Sin embargo, puede ser preferida una hoja a la vista de la capacidad de estiramiento antes mencionada y su bajo peso. Ademas, la hoja u otro material puede ser transparente de manera que se pueda ver el interior de las camaras de termociclaci6n 31 y/o se puede usar de un color especffico como c6digo para indicar el tipo de cuerpo de RCP, por ejemplo en la serie especffica de cebadores.
Preferiblemente el componente 36 se hace de plastico por el procedimiento de moldeo por inyecci6n. Sin embargo, el componente 36 tambien se puede hacer de otro material adecuado y por cualquier procedimiento adecuado. Preferiblemente la hoja 3� se hace de material plastico.
El cuerpo de RCP 30 comprende ademas un elemento de cierre 38 que comprende la superficie de cierre 35 y una parte de la abertura de lfquido 34. El elemento de cierre 38 preferiblemente es de un material relativamente blando adecuado como material de cierre, tal como, por ejemplo, caucho. Proporcionando un elemento de cierre 38 separado, se puede
mejorar el cierre entre el cuerpo de RCP 30 y la parte principal del cartucho, puesto que el material y la forma del elemento de cierre 38 se puede disenar en particular para el cierre.
Despues de conectar el cuerpo de RCP 30 en la parte principal del cartucho, se puede girar el cuerpo de RCP 30 respecto a la parte principal del cartucho entre una primera posici6n abierta en la que la abertura de lfquido 34 esta en comunicaci6n de lfquido con una abertura de lfquido de la parte principal del cartucho, y una segunda posici6n cerrada en la que esta cerrada la comunicaci6n de lfquido entre la abertura de lfquido 34 y la abertura de lfquido asociada de la parte principal del cartucho. Estara claro para el experto en la tecnica que en ambas posiciones, la cerrada y la abierta, el cierre entre el cuerpo de RCP 30 y la parte principal del cartucho ha de ser suficiente para impedir el escape y la contaminaci6n. Por tanto, para ambas posiciones, la abierta y la cerrada, el elemento de cierre 38 tiene una superficie de cierre apropiada, que es la 35 para la posici6n abierta (lado izquierdo de la Fig. 6) y la 38 en la posici6n cerrada (lado de la derecha de la Fig. 6). En la Fig. � se muestra mas detalladamente el elemento de cierre 38.
Moviendo el cuerpo de RCP 30 respecto a la parte principal del cartucho entre las posiciones abierta y cerrada, se usa como valvula la transici6n entre esas dos partes. Esto es ventajoso puesto que no se necesita un mecanismo de valvula separado con el fin de abrir y/o cerrar la comunicaci6n de lfquido entre las camaras de termociclaci6n 31 y la parte principal del cartucho. Esto es en particular ventajoso en la aplicaci6n de la presente invenci6n, dado que se usan cantidades relativamente pequenas de lfquido. La presencia de un mecanismo de valvula separado requerirfa un espacio extra para el lfquido, espacio que tendrfa que llenarse con lfquido despues de que se hubiera bombeado lfquido a traves del mecanismo de valvula. Este lfquido fluido no puede usarse mas en el procedimiento de RCP.
En la realizaci6n mostrada en las Figs. 5 y 6, todas las aberturas de lfquido 34 se ponen en comunicaci6n de lfquido con las aberturas de lfquido de la parte principal del cartucho en la posici6n abierta, mientras que para todas las aberturas de lfquido 34, la comunicaci6n de lfquido esta cerrada en la posici6n cerrada. En una realizaci6n alternativa es posible que la posici6n abierta para algunas aberturas 34 de lfquido corresponda a la posici6n cerrada para otras aberturas de lfquido 34, esto es, que algunas aberturas de lfquido 34 esten en comunicaci6n de lfquido con la parte principal, mientras que las otras aberturas de fluido 34 esten cerradas. Tambien es posible proporcionar mas posiciones abiertas y/o cerradas, de manera que selectivamente se puedan poner una o varias aberturas de lfquido 34 en comunicaci6n de lfquido con la parte principal, mientras que otras esten cerradas. Por ejemplo, con el cuerpo de RCP con seis camaras de termociclaci6n, puede haber una primera posici6n abierta en la que tres aberturas de lfquido estan en comunicaci6n de lfquido con la parte principal, mientras que las otras tres aberturas de fluido estan cerradas, una segunda posici6n abierta en la que las otras tres aberturas de lfquido estan en comunicaci6n de lfquido con la parte principal y las tres primeras aberturas de lfquido estan cerradas, y una posici6n cerrada en la que todas las aberturas de lfquido estan cerradas. El mismo cuerpo de RCP puede comprender tambien siete posiciones que comprenden, por ejemplo, una posici6n cerrada en la que todas las aberturas de lfquido estan cerradas, y seis posiciones abiertas, de las que una abertura de lfquido selectiva esta en comunicaci6n de lfquido con la parte principal, mientras que las otras aberturas de lfquido estan cerradas. En la presente invenci6n, se prefiere abrir simultaneamente todas las aberturas de fluido 34 de manera que con una sola acci6n de bombeo se puedan llenar todas las camaras de termociclaci6n con la misma cantidad de lfquido.
En la circunferencia exterior de la parte principal 32 de forma de anillo del cuerpo 30 se proporciona un hueco 39 de manera que se conoce la posici6n girada del cuerpo de RCP 30 respecto a la parte principal del cartucho. Por esta raz6n se ha practicado un entalle en el cartucho que se puede poner en el hueco 39. El hueco 39 tambien se puede usar para girar el cuerpo de RCP 30 entre las posiciones abierta y cerrada. Sin embargo, en la presente invenci6n este giro se transfiere al cuerpo de RCP 30 por el dispositivo de fijaci6n (representado en la Fig. 8).
En la presente invenci6n, el cuerpo de RCP 30 comprende seis camaras de termociclaci6n 31 en seis diferentes partes flexibles 33. Dependiendo de la aplicaci6n real para la que se usa el cuerpo de RCP 30, se puede proveer un numero diferente de camaras de termociclaci6n 31 con el mismo o diferente volumen. Puede haber dispuestas una o varias de estas camaras de termociclaci6n en una parte flexible 33. En tal realizaci6n tambien es posible que una camara de termociclaci6n 31 comprenda dos o mas aberturas de lfquido 34 o que una abertura 34 de lfquido este conectada con dos o mas camaras de termociclaci6n 31. Con tales realizaciones del cuerpo de RCP 30, se puede usar facilmente para cuerpos de RCP que tienen un numero diferente de camaras de termociclaci6n, una parte generica del cartucho que tiene un cierto numero de aberturas de lfquido para conectarlo con el cuerpo de RCP.
La Fig. 8 muestra una vista en perspectiva de un cuerpo de RCP 40 con diez camaras de termociclaci6n, cada una dispuesta en una parte flexible 43, conectada a la parte principal 41 del cartucho. Para fijar el cuerpo 40 de RCP en la parte principal 41 del cartucho, hay un dispositivo de fijaci6n 42 que esta colocado a traves del centro del cuerpo de RCP 40 de forma de disco. El dispositivo de fijaci6n 42 tiene una conexi6n de tipo click-fit con la parte principal 41 del cartucho, pero se pueden usar cualesquier otros medios de conexi6n adecuados tales como de tornillo o superposici6n. El dispositivo de fijaci6n 42 comprende un numero de medios de orientaci6n en forma de muelles 44 cada uno de los cuales puede orientar una de las partes flexibles 43 del cuerpo de RCP hacia la parte principal 41. Ademas, el dispositivo de fijaci6n 42 mostrado en la Fig. 8 se disena para fijar la posici6n girada del cuerpo de RCP 40, puesto que el cuerpo de RCP s6lo se puede colocar en una posici6n respecto al dispositivo de fijaci6n 42.
Como las partes flexibles 43 son flexibles en la direcci6n en la que son orientadas, los elementos de muelle 4 empujan las superficies de cierre del cuerpo de RCP contra las superficies de cierre asociadas de la parte principal 41. Estos proporciona un cierre apropiado entre la parte principal 41 y el cuerpo de RCP 40 y por ello impide el escape de lfquido y/o la contaminaci6n del sistema.
El extremo superior del dispositivo de fijaci6n 42 esta disenado para ser conectado con un dispositivo de accionamiento en un aparato reutilizable para accionamiento del movimiento de giro del cuerpo de RCP 40 entre la posici6n abierta y la 5 cerrada.
Estara caro para un experto en la tecnica que la conexi6n de acuerdo con la invenci6n entre el cuerpo de RCP 40 y la parte principal 41 del cartucho descrito antes se puede aplicar a cualquier otra combinaci6n de dos componentes que se usan en el cartucho y entre los que se intercambia lfquido durante el proceso de detecci6n. Todas estas realizaciones estan dentro del alcance de la presente invenci6n.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Un cartucho (5, 10) para la detecci6n de la presencia, la ausencia y/o la cantidad de una secuencia de nucle6tidos diana en una muestra que comprende una o varias secuencias de acido nucleico en una muestra, cartucho (5, 10) que comprende un primer componente y un segundo componente que son conectables entre sf, comprendiendo el primer componente al menos una abertura de lfquido y una primera superficie de cierre y comprendiendo el segundo componente al menos una segunda abertura de lfquido (34) y una segunda superficie de cierre (35), en el que, despues de la conexi6n del primer componente y el segundo componente, las aberturas de lfquido primera y segunda (34) se pueden poner en comunicaci6n de lfquido y las superficies de cierre primera y segunda se pueden poner enfrentadas entre sf para cerrar la comunicaci6n de lfquido entre la primera abertura de lfquido y la segunda abertura de lfquido, caracterizado porque el cartucho (5, 10) comprende medios para orientar la segunda superficie de cierre (35) en la direcci6n de la primera superficie de cierre, en el que el segundo componente (30, 40) tiene forma de disco y comprende un cuerpo principal (32) de forma de anillo y un numero de partes flexibles similares a dedos (33, 43), estando conectado un extremo de cada parte flexible (33, 43) al cuerpo principal (32) y estando libre un extremo opuesto de la parte flexible (33, 43), comprendiendo el extremo opuesto la segunda abertura de lfquido (34) y la segunda superficie de cierre (35).
  2. 2.
    El cartucho de acuerdo con la reivindicaci6n 1, en el que la mencionada parte flexible (33, 43) es flexible en al menos una direcci6n perpendicular a la segunda superficie de cierre (35).
  3. 3.
    El cartucho de acuerdo con la reivindicaci6n 2, en el que el segundo componente (30, 40) comprende dos o mas partes flexibles (33), teniendo cada una una segunda abertura de lfquido (34) y una segunda superficie de cierre (35) asociada, siendo cada una flexible al menos en una direcci6n perpendicular a la respectiva segunda resistencia de cierre (35).
  4. 4.
    El cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que cada uno de los mencionados componentes primero y segundo (30, 40) comprende dos o mas aberturas de lfquido (34) y las correspondientes superficies de cierre, siendo cada una de las superficies de cierre primera y segunda sustancialmente planas, siendo los planos de cada una de las superficies de cierre primera y segunda, respectivamente, paralelas entre sf.
  5. 5.
    El cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el primer componente es una parte principal de un cartucho (41), y el segundo componente es un cuerpo de RCP (30, 40) que comprende una o varias camaras de termociclaci6n (31).
  6. 6.
    El cartucho de acuerdo con la reivindicaci6n 5, en el que cada segunda abertura de lfquido (34) es una entrada y salida para la una o las varias camaras de termociclaci6n (31).
    �. El cartucho de acuerdo con la reivindicaci6n 5 o 6, en el que la camara de termociclaci6n o cada una de las varias camaras de termociclaci6n (31) esta formada por un espacio entre la parte principal (32) del cuerpo de RCP y una hoja flexible (3�) que esta unida a la parte principal (32) en los bordes del espacio, estando la segunda abertura de lfquido
    (34) en comunicaci6n de lfquido con el espacio.
  7. 8.
    El cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-�, en el que el medio de orientaci6n (44) esta comprendido en un dispositivo de fijaci6n (42) para fijar el segundo componente (30, 40) en el primer componente (41).
  8. 9.
    El cartucho de acuerdo con la reivindicaci6n 8, en el que el dispositivo de fijaci6n (42) comprende al menos un elemento de muelle (44) para orientar la segunda superficie de cierre (35) en la direcci6n de la primera superficie de cierre.
  9. 10.
    El cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en el que, despues de la conexi6n, el segundo componente (30, 40) es movible respecto al primer componente entre al menos una primera posici6n en la que las aberturas de lfquido primera y segunda estan en comunicaci6n de lfquido y una segunda posici6n en la que la comunicaci6n de lfquido esta obstruida.
  10. 11.
    El cartucho de acuerdo con la reivindicaci6n 9, en el que, despues de la conexi6n del primer componente y el segundo componente (30, 40), el segundo componente (30, 40) es giratorio respecto al primer componente en torno a un eje de rotaci6n, y en el que cada uno de los componentes primero y segundo (30, 40) comprende dos o mas aberturas de lfquido (34) que esta situadas sustancialmente en un cfrculo en torno al eje de rotaci6n.
  11. 12.
    El cartucho de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10-11, en el que al menos uno de los componentes primero y segundo (30, 40) esta provisto de un elemento de cierre (38) que comprende la primera abertura de lfquido y la primera superficie de cierre o la segunda abertura de lfquido (34) y la segunda superficie de cierre (35), respectivamente, estando configurado el elemento de cierre (38) para que proporcione en la primera posici6n una comunicaci6n de lfquido entre las aberturas de lfquido primera y segunda, y en la segunda posici6n la obstrucci6n de la comunicaci6n de lfquido, estando ademas configurado el elemento de cierre (38) para cerrar las aberturas de lfquido primera y segunda del ambiente en ambas posiciones primera y segunda.
  12. 13.
    El cartucho de acuerdo con la reivindicaci6n �-8 y la 10, en el que el dispositivo de fijaci6n (42) esta configurado para
    ser usado para mover el segundo componente (30, 40) entre la primera posici6n y la segunda posici6n. 15
ES06765857T 2005-06-30 2006-06-26 Cartucho para diagnósticos médicos automatizados. Active ES2374970T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05105922 2005-06-30
EP05105922 2005-06-30
PCT/IB2006/052074 WO2007004103A1 (en) 2005-06-30 2006-06-26 Cartridge for automated medical diagnostics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2374970T3 true ES2374970T3 (es) 2012-02-23

Family

ID=37309354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06765857T Active ES2374970T3 (es) 2005-06-30 2006-06-26 Cartucho para diagnósticos médicos automatizados.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8703476B2 (es)
EP (1) EP1904234B1 (es)
JP (1) JP5049274B2 (es)
CN (1) CN101213022B (es)
AT (1) ATE529186T1 (es)
ES (1) ES2374970T3 (es)
WO (1) WO2007004103A1 (es)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2042237A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Reactor system including reaction chambers and method for filling and emptying the reaction chambers
EP2100667A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Reactor System
GB0912231D0 (en) * 2009-07-14 2009-08-26 Imp Innovations Ltd Method and apparatus for determining an analyte parameter
EP2281631B1 (en) * 2009-08-07 2016-12-14 Atonomics A/S Modular microfluidic sample preparation system and method of mixing and delivering a sample fluid.
EP2479466A1 (en) 2011-01-21 2012-07-25 Biocartis SA Micro-Pump or normally-off micro-valve
CN105817276B (zh) * 2011-08-24 2018-02-06 艾博特健康公司 生物流体样品分析盒
EP2574399A1 (en) 2011-09-28 2013-04-03 Biocartis SA Sealing device for use in a cartridge for medical diagnostics
CN105164259B (zh) 2013-02-25 2018-02-27 拜奥卡蒂斯股份有限公司 核酸的分离
DE102014223180A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Siemens Aktiengesellschaft Thermozykler und Verfahren zum Betrieb eines Thermozyklers
EP4186980A1 (en) 2015-06-09 2023-05-31 Biocartis NV Automatable method for nucleic acid isolation
EP3307438B1 (en) * 2015-06-10 2020-08-05 Biocartis N.V. Improved detection of methylated dna
EP3307885B1 (en) * 2015-06-15 2020-10-21 Cepheid Integrated purification and measurement of dna methylation and co-measurement of mutations and/or mrna expression levels in an automated reaction cartridge
CA2999403A1 (en) 2015-09-22 2017-03-30 Biocartis Nv Improved detection of short homopolymeric repeats
KR102479432B1 (ko) 2016-12-12 2022-12-20 세페이드 자동화 반응 카트리지에서 DNA 메틸화의 통합 정제 및 측정 및 돌연변이 및/또는 mRNA 발현도의 동시 측정
EP3743527A1 (en) 2018-01-23 2020-12-02 Biocartis NV Methods for the analysis of dissociation melt curve data
JP7391877B2 (ja) 2018-01-23 2023-12-05 バイオカルティス エン フェー 癌におけるマイクロサテライト不安定性を検出するためのバイオマーカーパネル及び方法
EP3514247B1 (en) 2018-01-23 2020-03-11 Biocartis NV Biomarker panel and methods for detecting microsatellite instability in cancers
WO2020104390A2 (en) 2018-11-19 2020-05-28 Biocartis Nv Enhanced detection of low-copy-number nucleic acids in an integrated workflow
WO2020165180A1 (en) 2019-02-12 2020-08-20 Biocartis Nv Protocols and kits for multiplex amplification and ngs-specific tagging
CN114207152A (zh) 2019-07-11 2022-03-18 拜奥卡蒂斯生物股份有限公司 检测肿瘤突变负荷增加的方法和遗传特征
US20230399633A1 (en) 2019-08-08 2023-12-14 Biocartis Nv Novel Nucleic Acid Purification Chemistry
FR3100463B1 (fr) 2019-09-11 2021-12-17 Commissariat Energie Atomique Dispositif micro-fluidique et carte micro-fluidique incluant ledit dispositif
CN113275046B (zh) * 2020-02-20 2023-08-08 北京京东方健康科技有限公司 检测芯片及其使用方法、检测装置
EP4237584A1 (en) 2020-10-29 2023-09-06 Biocartis NV Generic cartridge and method for multiplex nucleic acid detection

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US37164A (en) * 1862-12-16 Improvement in locks for mail-bags
US666359A (en) 1900-03-07 1901-01-22 Charles Schroeder File-cabinet.
US4479760A (en) 1982-12-28 1984-10-30 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Actuator apparatus for a prepackaged fluid processing module having pump and valve elements operable in response to applied pressures
US4828545A (en) 1984-02-08 1989-05-09 Omni-Flow, Inc. Pressure responsive multiple input infusion system
US6156270A (en) 1992-05-21 2000-12-05 Biosite Diagnostics, Inc. Diagnostic devices and apparatus for the controlled movement of reagents without membranes
USD351913S (en) 1993-02-25 1994-10-25 Diametrics Medical, Inc. Disposable electrochemical measurement cartridge for a portable medical analyzer
US6168948B1 (en) 1995-06-29 2001-01-02 Affymetrix, Inc. Miniaturized genetic analysis systems and methods
JP3834357B2 (ja) * 1996-07-10 2006-10-18 オリンパス株式会社 小型分析装置及びその駆動方法
US5882903A (en) * 1996-11-01 1999-03-16 Sarnoff Corporation Assay system and method for conducting assays
US5892993A (en) 1997-02-19 1999-04-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Lens-fitted photo film unit
US6382923B1 (en) 1999-07-20 2002-05-07 Deka Products Ltd. Partnership Pump chamber having at least one spacer for inhibiting the pumping of a gas
US6416293B1 (en) 1999-07-20 2002-07-09 Deka Products Limited Partnership Pumping cartridge including a bypass valve and method for directing flow in a pumping cartridge
JP2001194373A (ja) * 2000-01-06 2001-07-19 Olympus Optical Co Ltd 超小型化学操作装置
FR2812306B1 (fr) 2000-07-28 2005-01-14 Gabriel Festoc Systeme d'amplification en chaine par polymerse de sequences nucleiques cibles
US6653124B1 (en) 2000-11-10 2003-11-25 Cytoplex Biosciences Inc. Array-based microenvironment for cell culturing, cell monitoring and drug-target validation
US6960437B2 (en) 2001-04-06 2005-11-01 California Institute Of Technology Nucleic acid amplification utilizing microfluidic devices
US20030073089A1 (en) * 2001-10-16 2003-04-17 Mauze Ganapati R. Companion cartridge for disposable diagnostic sensing platforms
GB0129816D0 (en) * 2001-12-13 2002-01-30 The Technology Partnership Plc Testing device for chemical or biochemical analysis
ATE358533T1 (de) * 2002-08-02 2007-04-15 Ge Healthcare Sv Corp Integriertes mikrochip-design
JP2004212326A (ja) 2003-01-08 2004-07-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd マイクロポンプと試料処理チップ、及びシートコネクタ
JP4069747B2 (ja) 2003-01-20 2008-04-02 横河電機株式会社 分離可能型バイオチップ
KR100959101B1 (ko) 2003-02-20 2010-05-25 삼성전자주식회사 Pcr 반응기 및 pcr 반응기의 입구와 출구의 개폐를조절하는 방법
JP2004309145A (ja) 2003-04-02 2004-11-04 Hitachi High-Technologies Corp 化学分析装置及び化学分析用構造体
US7422725B2 (en) * 2003-05-01 2008-09-09 Enplas Corporation Sample handling unit applicable to microchip, and microfluidic device having microchips
CN101176001A (zh) 2005-05-19 2008-05-07 柯尼卡美能达医疗印刷器材株式会社 用于分析被检体中目标物质的检查芯片和微型综合分析系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009500011A (ja) 2009-01-08
EP1904234B1 (en) 2011-10-19
EP1904234A1 (en) 2008-04-02
CN101213022A (zh) 2008-07-02
CN101213022B (zh) 2010-06-09
US8703476B2 (en) 2014-04-22
US20100151565A1 (en) 2010-06-17
JP5049274B2 (ja) 2012-10-17
ATE529186T1 (de) 2011-11-15
WO2007004103A1 (en) 2007-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2374970T3 (es) Cartucho para diagnósticos médicos automatizados.
ES2373686T3 (es) Cartucho, sistema y procedimiento para diagnósticos médicos automatizados.
US10532352B2 (en) Sample analysis system
US20210069718A1 (en) Cartridge-based thermocycler
ES2862224T3 (es) Preparación de muestras para tipos de muestra difíciles
US10093918B2 (en) Sample collection and analysis devices
US20160375438A1 (en) Microfluidic cartridge for molecular diagnosis, docking station using a microfluidic cartridge, and process for analyzing a biological sample
US20090061450A1 (en) System and method for diagnosis of infectious diseases
US20180214879A1 (en) Nucleic acid amplification
US20190360902A1 (en) Analytical device and method for assessing analyte within a sample