ES2527334T3

ES2527334T3 - Capsuladora/decapsuladora portátil para tubos

Info

Publication number: ES2527334T3
Application number: ES11167260.6T
Authority: ES
Inventors: Jonathan KOHANSKI; Daniel J. Seguin; Joseph Dicarlo; Louis FRANZINI
Original assignee: Matrix Technologies LLC
Current assignee: Matrix Technologies LLC
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2031-05-24
Also published as: EP2390223A1; US20110289889A1; DK2390223T3; EP2390223B1; US8196375B2

Abstract

Un dispositivo capsulador/decapsulador portátil (50) para capsular y decapsular una pluralidad de tapas (58) se asocia con una pluralidad de receptáculos (52), que comprende: una carcasa portátil (54) que se configura para agarrarse y manipularse en una pluralidad de orientaciones por la mano de un usuario; caracterizado por: un arreglo unidimensional de pivotes (56) que se soporta por la carcasa, cada pivote del arreglo unidimensional que se configura para cooperar con una de las respectivas de la pluralidad de tapas; y un mecanismo de accionamiento (96) operable para rotar simultáneamente cada pivote del arreglo unidimensional en la primera y segunda direcciones opuestas para capsular y decapsular la pluralidad de tapas que se asocian con la pluralidad de receptáculos.

Description

Capsuladora/decapsuladora portátil para tubos

Campo de la invención 5

La presente invención se refiere generalmente a dispositivos y métodos para capsular y decapsular tubos y, más específicamente, a un dispositivo y un método para capsular y decapsular un arreglo de receptáculos, tales como microtubos.

10 De acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 un dispositivo capsulador/decapsulador portátil se conoce de DE 296 12 501 U.

Antecedentes de la invención

Las investigaciones químicas se llevan a cabo frecuentemente en una escala microvolúmen dentro de microtubos que se configuran para soportar, a manera de ejemplo, un volumen de 0.25 ml a 2 ml. Estos tubos permiten al investigador probar varias combinaciones o reacciones en de una sola vez sin grandes volúmenes o gasto. Los tubos pueden capsularse y almacenarse como arreglos en estantes de 16 a 96 tubos cada uno. Convencionalmente, capsular y decapsular tubos se realizaba individualmente a mano cuando la adición de los reactivos o la retirada de la muestra 20 eran necesarias. Recientemente, los pipeteros multicanales permiten a los técnicos trabajar simultáneamente con múltiples tubos al mismo tiempo. Aún así, el capsulado y decapsulado se realizaba manualmente

Más recientemente, se han diseñado capsuladores y decapsuladores de mesa que capsulan y decapsulan todo el arreglo bidimensional de tubos dentro de un estante. Sin embargo, estos dispositivos son grandes, voluminosos, 25 costosos, y operables sólo con respecto a todas las tapas de todos los tubos dentro del estante. Frecuentemente, es necesario adicionar reactivos solamente a un subconjunto de los tubos dentro del estante y/o limitar la exposición de las muestras al aire

En consecuencia, sería de gran beneficio proporcionar una manera más pequeña, más económica para 30 capsular/decapsular un subconjunto de tubos dentro del estante.

Resumen de la invención

La presente invención supera las precedentes y otras deficiencias y desventajas de un capsulador y decapsulador de 35 tubos que se conoce hasta el momento para capsular y decapsular un arreglo de tubos u otros receptáculos. Aunque la invención se describirá en relación con ciertas modalidades, se entenderá que la invención no se limita a estas modalidades. Por el contrario, la invención incluye todas las alternativas, modificaciones y equivalentes como pueden incluirse dentro del alcance de la presente invención como se define en las reivindicaciones que se anexan.

40 La presente invención se dirige a un dispositivo capsulador y decapsulador que tiene una carcasa portátil que soporta un arreglo unidimensional de pivotes. Cada pivote del arreglo coopera con una tapa usada para cerrar un extremo abierto de un tubo. Un mecanismo de accionamiento del dispositivo hace rotar simultáneamente cada pivote del arreglo unidimensional en dos direcciones opuestas, por ejemplo, hacia adelante y hacia atrás. Una dirección de rotación de los pivotes se usa para tensar una pluralidad de tapas sobre una pluralidad de tubos o receptáculos. La otra dirección, la 45 dirección opuesta de rotación de los pivotes se usa para soltar y decapsular la pluralidad de tapas de la pluralidad de tubos.

También se describe un método para capsular un tubo usando el dispositivo portátil. De acuerdo con una modalidad, el método incluye la etapa de dirigir manualmente el dispositivo portátil hacia y dentro de una pluralidad de tapas, 50 acoplando de esta manera la pluralidad de tapas al arreglo unidimensional de pivotes. El dispositivo portátil, con la pluralidad de tapas que se retienen en el arreglo unidimensional de pivotes, se transfiere manualmente a un arreglo unidimensional de tubos. Haciendo rotar simultáneamente del arreglo unidimensional de pivotes en una dirección, la pluralidad de tapas se aplica al arreglo unidimensional de tubos. El dispositivo portátil puede entonces separarse del arreglo unidimensional de los tubos capsulados. 55

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se describe un método para decapsular un tubo usando el dispositivo portátil El método incluye la etapa de dirigir manualmente el dispositivo portátil a un arreglo unidimensional de los tubos capsulados. Cada pivote del arreglo unidimensional de pivotes se acopla a la pluralidad de tapas. Haciendo rotar simultáneamente el arreglo unidimensional de pivotes en una dirección opuesta, las tapas se remueven del arreglo 60 unidimensional de tubos. El dispositivo portátil, con la pluralidad de tapas retenidas por el arreglo unidimensional de pivotes, se transfiere manualmente fuera del arreglo unidimensional de tubos. Entonces, la pluralidad de tapas se separa del arreglo unidimensional de pivotes.

El anterior y otros objetivos y ventajas de la presente invención deberán ser evidentes a partir de las figuras que la acompañan y la descripción de la misma.

Breve descripción de las figuras. 5

Las figuras acompañantes, las cuales se incorporan y constituyen una parte de esta descripción, ilustran modalidades de la invención y, junto con una descripción general de la invención que se ofrece anteriormente, y la descripción detallada de las modalidades que se ofrecen más abajo, sirven para explicar los principios de la invención.

10 La Fig. 1 es una vista perspectiva de una modalidad ilustrativa de un dispositivo portátil para capsular y decapsular un arreglo unidimensional de tubos.

La Fig. 2A es una vista general en sección transversal del dispositivo portátil de la Fig. 1.

15 La Fig. 2B es una vista inferior de una placa de expulsión, tomada a lo largo de la línea 2B-2B de la Fig. 2A.

La Fig. 2C es una vista lateral en elevación de los componentes internos del dispositivo portátil con la placa de expulsión removida, mostrada en la sección transversal.

20 La Fig. 3 es una vista en sección transversal ampliada de un arreglo unidimensional de pivotes del dispositivo portátil de la Fig. 1.

La Fig. 4 es una vista en sección transversal de una modalidad ilustrativa de un mecanismo de accionamiento para operar el arreglo de pivotes, tomada a lo largo de la línea 4-4 de la Fig. 3. 25

La Fig. 5 es una vista en sección transversal de una modalidad ilustrativa de un dispositivo de tensión para el mecanismo de accionamiento, tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Fig. 3.

La Fig. 6 es una vista lateral en elevación ampliada, en sección transversal parcial, del arreglo unidimensional de pivotes 30 que se posicionan para engranar un arreglo unidimensional de tubos capsulados.

Las Figs. 7 y 8 son vistas laterales en elevación que ilustran las etapas sucesivas del dispositivo portátil que engrana y decapsula el arreglo unidimensional de tubos.

35 Las Figs. 7A y 8A son vistas laterales en elevación ampliadas que ilustran las etapas sucesivas de un pivote que engrana y decapsula un tubo, que se muestra en la sección transversal

La Fig. 8B es una vista en sección transversal que ilustra el mecanismo de embrague mientras se decapsula el tubo.

40 La Fig. 8C es una vista en sección transversal de una guía de del pivote que engrana la tapa de un tubo, tomada a lo largo de la línea 8C-8C de la Fig. 8A.

La Fig. 9 es una vista lateral en elevación de una manera para liberar las tapas del dispositivo portátil.

45 La Fig. 9A es una vista lateral en elevación ampliada de la liberación de una tapa del pivote.

Las Figs. 10 y 11 son vistas laterales en elevación que ilustran las etapas sucesivas del dispositivo portátil que engrana y ajusta las tapas sobre cada tubo del arreglo unidimensional.

50 Las Figs. 10A y 11A son vistas laterales en elevación ampliadas que ilustran las etapas sucesivas de un pivote que engrana y ajusta la tapa sobre el tubo.

Las Figs. 10B y 11B son vistas transversales que ilustran las etapas sucesivas de un mecanismo de embrague del pivote mientras engrana y ajusta la tapa sobre el tubo. 55

Descripción detallada de la invención.

Con referencia ahora a las figuras, y en particular a la Fig. 1, se muestra, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, un dispositivo portátil 50 para capsular y decapsular un arreglo unidimensional de receptáculos que pueden 60 utilizarse para soportar y/o almacenar una muestra. Los receptáculos pueden variar en medida y forma de acuerdo con la aplicación particular y pueden incluir un arreglo unidimensional de tubos 52 tales como los que se muestran en la Fig. 6, por ejemplo, y sin limitarse a esto. El dispositivo 50 incluye una carcasa portátil 54 que soporta un arreglo

unidimensional de pivotes 56 que se configuran para cooperar con las tapas 58a-58h (Fig. 6) como se describirá en detalle más abajo.

La carcasa 54 puede incluir un diseño ergonómico que facilita el agarre y la operación del dispositivo 50 por un amplio rango de tamaños de las manos de los usuarios como se muestra en la Fig. 7. De esta manera, el dispositivo portátil 50 5 puede manipularse manualmente por un usuario en una pluralidad de diferentes orientaciones durante las operaciones de capsulado y decapsulado.

En una modalidad, el dispositivo 50 tiene un cuello 60 que se extiende desde una porción base 62 que aloja el arreglo unidimensional de pivotes 56. El cuello 60 puede formarse para que un usuario lo agarre envolviendo la mano del 10 usuario alrededor del cuello 60, con el arreglo unidimensional de pivotes 56 que se extiende hacia abajo durante una operación de capsulado o decapsulado. La carcaza 54 puede formarse como una carcaza de dos partes 54a, 54b de un material polimérico que entonces se juntan a través de sujetadores, tales como tornillos, pernos, remaches, o cualquier otro medio adecuado.

El cuello 60 puede incluir una porción de gancho 64 para colgar y/o almacenar el dispositivo 50 cuando este no está en uso, y también para ayudar con el manejo ergonómico del dispositivo 50. El cuello 60 puede incluir además dos disparadores. Un primer disparador 66 puede localizarse en el cuello 60 cerca de la porción de gancho 64 de manera que pueda operarse con el pulgar por un usuario por medio de un interruptor basculante de dos vías que tiene una primera y segunda posiciones de activación 68, 70..En la primera posición de activación 68, el interruptor basculante de 20 dos vías puede operar el dispositivo 50 en un modo de capsulado mientras que en la segunda posición de activación 70 el interruptor basculante de dos vías puede operar el dispositivo 50 en un modo de decapsulado El interruptor basculante de dos vías puede construirse de un material polimérico en forma de un diseño de un solo botón para usarse fácilmente por el pulgar del usuario. Por supuesto, otros diseños de interruptores son también posibles, tales como dos botones o interruptores separados, o cualquier otro mecanismo de activación adecuado. 25

Un segundo disparador 72 puede posicionarse en el cuello 60 de manera que pueda operarse con la palma de la mano del usuario como si fuera un disparador de presión. Una vez que se presiona, el segundo disparador 72 opera una placa de expulsión 74, que se describe más abajo en mayor detalle, para remover o separar las tapas 58 (Fig. 6) del arreglo unidimensional de pivotes 56 30

Como también se muestra en la Fig. 1 el dispositivo 50 puede incluir además un conector de carga 76 que se configura para recibir un conector de un cargador (no se muestra) para suministrar energía a una fuente de energía que se localiza internamente 78. (Fig. 2A), tales como una o más baterías. Las fuentes de energía adecuadas 78 (Fig. 2A) pueden incluir baterías recargables o baterías alcalinas reemplazables. Alternativamente, el dispositivo 50 puede 35 energizarse a través de una fuente de energía externa (no se muestra), que incluye un enchufe eléctrico que se conecta a una salida eléctrica (no se muestra). Cuando se utiliza una energía recargable o un suministrador de energía eléctrica externo, el conector de carga 76 puede recibir una toma de corriente que se acopla a un adaptador de AC (no se muestra).

40 Cambiando ahora a la Fig. 2A, en donde una parte de la carcasa 54a se remueve para ilustrar varios componentes internos del dispositivo 50 de acuerdo con una modalidad. Como se muestra, un extremo del segundo disparador 72 puede fijarse a una placa deslizante 80 que incluye una hendidura 82. La hendidura 82 recibe, y está en relación deslizante con, una protuberancia 84 proporcionada sobre la segunda parte de la carcasa 54b. La placa deslizante 80 incluye un borde angular 86 que coopera con un borde angular 88 proporcionado sobre una placa de extensión 90 que 45 se acopla operativamente a la placa de expulsión 74. Los bordes angulares cooperantes 86, 88, operan para convertir el movimiento deslizante generalmente horizontal que se crea por una presión manual del segundo disparador 72 a un movimiento de traslación generalmente vertical de la placa de expulsión 74 cuando el dispositivo 50 se sostiene en la orientación que se muestra en la Fig. 2A. Más específicamente, cuando el segundo disparador se presiona, la placa deslizante 80 se mueve lateralmente, de derecha a izquierda en la Fig. 2A, de manera que traslada la placa de 50 extensión 90 hacia abajo en una dirección que es normal a la dirección del movimiento lateral de la placa deslizante 80. Como resultado de este movimiento hacia abajo de la placa de extensión 90, la placa de expulsión 74 también se mueve hacia abajo de manera que aplica una fuerza a una porción superior de las tapas 58 para expulsar las tapas 58 desde el pivote 56 como se describe en detalle más abajo.

55 La placa de expulsión 74, que se muestra en mayor detalle en la Fig. 2B, incluye un arreglo de aberturas 94 que se alinean respectivamente con el arreglo unidimensional de pivotes 56. En consecuencia, cada abertura 94a-94h del arreglo 94 tiene un diámetro que es mayor que el diámetro exterior de cada pivote 56a-56h de manera que los pivotes 56a 56h se extienden a través de las aberturas respectivas 94a-94h. Sin embargo, el diámetro de cada abertura 94a-94h se dimensiona para ser menor que un diámetro exterior de las tapas 58. La placa de expulsión 74 puede construirse a 60 partir de un material polimérico o metálico y puede pegarse, rematarse, atornillarse (se muestran los tornillos 95) o fijarse de otra cualquier manera a la placa de extensión 90.

Con referencia ahora a la Fig. 2C, donde las placas de expulsión y extensión 74 y 90 se remueven por claridad, un motor rotatorio 96 que tiene un eje de accionamiento 98 se soporta dentro de la carcaza 54 de acuerdo con una modalidad. El eje de accionamiento 98 se acopla operativamente a un primer pivote 56a del arreglo unidimensional 56 por un acoplamiento del motor 100. Los acoplamientos del motor adecuados, tales como el que se ilustra, pueden incluir 5 un accesorio de elastómero 102 que amortigua las vibraciones, se aísla eléctricamente, y está libre de movimientos bruscos en retroceso; sin embargo, pueden usarse otros acoplamientos del motor. El motor 96 puede operarse eléctricamente por el primer disparador 66, el cual se configura para operar el motor 96 en ambas direcciones, hacia adelante (capsulado) y hacia atrás (decapsulado).

10 Una o ambas direcciones del motor 96 y del primer disparador 66 pueden acoplarse a un controlador 104. El controlador 104 puede configurarse para operar y/o administrar la operación y carga del dispositivo portátil 50. En la modalidad ilustrativa, se muestra que el controlador 104 incluye una placa de circuito 106 para acoplar eléctricamente el motor 96 a la fuente de energía 78. En algunas modalidades, el controlador 104 puede programarse, por ejemplo, en un modo programable, el dispositivo 50 puede configurarse para entrar en un modo de hibernación después de un período de no 15 uso para preservar la carga del suministro de energía.

Un indicador, que se ilustra como un LED 108 de acuerdo con una modalidad, puede también acoplarse a la placa de circuito 106 y puede operarse para indicar un estado de carga u operacional del dispositivo 50.

20 La Fig. 3 ilustra el arreglo unidimensional de pivotes 56 en mayor detalle. Cada pivote 56a-56h incluye un vástago 110 que puede anclarse, por ejemplo, con una sección transversal que se forma como un círculo truncado por dos cuerdas. Además, se entenderá fácilmente que los arreglos bidimensionales también pudieran usarse si se desea. Como se muestra, cada vástago 110 también incluye una tapa 112, una porción de engrane 114, un mecanismo de embrague 116, y una guía 118. Se entenderá que la operación del arreglo unidimensional de pivotes 56 no se limita a cada pivote 25 56 a-56h que incluye una tapa 112. En cambio, es posible que uno o más pivotes 56a-56h del arreglo unidimensional pueda realmente incluir una tapa 112, tal como en la ocasión cuando solo una porción del arreglo unidimensional de tubos 52 (Fig. 6) soporte una muestra que requiere capsulado y/o decapsulado. Un soporte de vástago 120 con un soporte de compartimento 121 soporta cada vástago 110 en una posición vertical y alinea cada vástago 110 en el arreglo unidimensional de pivotes 56 dentro de la carcasa 54. 30

Mientras la Fig. 3 ilustra el arreglo unidimensional de pivotes 56 que consiste de ocho pivotes separados 56a-56h, se entenderá que cualquier número de pivotes puede usarse y puede ciertamente alcanzar desde un solo pivote hasta arreglos que consisten de más de ocho pivotes, por ejemplo, doce pivotes. Además, la Fig. 3 ilustra pivotes adyacentes a los pivotes 56a-56h que se separan por una separación uniforme fijo a lo largo de la longitud del arreglo 56. En una 35 modalidad, la separación uniforme fija entre los pivotes adyacentes a los pivotes 56a-56h puede alcanzar entre aproximadamente 9 mm y 12 mm, aunque otras separaciones también son posibles. Sin embargo, el arreglo unidimensional 56 no debe interpretarse como una limitación. En cambio, se idean otras modalidades que permitirían que los pivotes adyacentes a los pivotes 56a-56h se separaren por una separación no uniforme entre los pivotes adyacentes a los pivotes 56a-56h y a lo largo de la longitud del arreglo 56. 40

De acuerdo con otro aspecto, la invención puede incluir una estructura que habilita el investigador para variar la separación entre los pivotes adyacentes a los pivotes 56a 56n del arreglo unidimensional 56. Por ejemplo, las estructuras adecuadas para ajustar uniforme pero variablemente las separaciones entre los pivotes adyacentes a los pivotes 56a-56h pueden incluir las que se describen en la patente de los Estados Unidos No. 6,235,244, concedida a Allen y otros el 45 22 de mayo de 2001, y titulada quot;Pipetero Multicanal Uniformemente Expansiblequot;. Un experto en la técnica apreciaría fácilmente que otras estructuras pueden usarse para ajustar uniformemente, o incluso no uniformemente, las separaciones variables entre los pivotes adyacentes a los pivotes 56a-56h. De acuerdo con esta modalidad, la separación entre los pivotes adyacentes a los pivotes 56a-56h puede ser uniforme, pero variable, con separaciones alcanzando desde aproximadamente 4.5 mm a 14 mm, por ejemplo. Habilitar la separación variable entre los pivotes 50 adyacentes a los pivotes 56a-56h permite al investigador adaptar el uso del dispositivo portátil 50 de acuerdo con diferentes diseños de bandeja que se utilizan en el soporte y/o almacenamiento de los tubos 52a-52h (Fig. 6).

Continuando con la referencia a las Figs. 3 y 4, los detalles de las porciones de engrane 114 se muestran en mayor detalle. Generalmente, el diámetro interior de cada porción de engrane 114 puede anclarse para corresponder con la 55 forma del vástago 110 de manera que rota con la rotación del vástago 110. Las porciones de engrane 114 engranan un cinturón dentado 122 que se opera para trasladar la rotación del eje de accionamiento 98 (Fig. 2C) y del primer pivote 56a a los otros pivotes 56b-56h que comprenden el arreglo. De esta forma, todos los pivotes 56a-56h en el arreglo unidimensional 56 pueden rotar al unísono. El cinturón dentado 122 puede correr a lo largo de un estante 124 en cada una de las porciones de engrane 114, el cual coopera en evitar que el cinturón dentado 122 se desacople de las 60 porciones de engrane 114.

La Fig. 4 ilustra además un engrane de tensión 126 que se desplaza desde el arreglo unidimensional de pivotes 56 y

que también engrana el cinturón dentado 122. El engrane de tensión 126 se opera para mantener un nivel de tensión en el cinturón dentado 122 de manera que la fuerza rotacional del eje de accionamiento 98 (Fig. 2C) y del primer pivote 56a se transfieren eficientemente a todos los pivotes 56b-56h del arreglo 56. La tensión del engrane de tensión 126 puede ajustarse por un mecanismo de tensión 128 que se conoce por los expertos en la técnica como se muestra en la Fig. 5.

También se muestra en la Fig. 4 un dispositivo, que se ilustra como un soporte de cinturón 129, para retener firmemente el cinturón dentado 122 contra las porciones de engrane 114 de los pivotes 56a-56h. Una superficie de contacto 129a del soporte de cinturón 129 se configura para entrar en contacto con, y retener firmemente el cinturón dentado 122 contra todas las porciones de engrane 114 de los pivotes 56a-56h, para evitar además que el cinturón dentado se desacople de las porciones de engrane 114, y para asegurar que todos los pivotes 56a-56h roten uniformemente sin cometer un 10 error. Un experto en la técnica apreciaría fácilmente que otros dispositivos, incluyendo los mecanismos de baja fricción, pueden usarse para retener el cinturón 122, que incluyen clavijas para pasadores o cojinetes como ejemplos no limitantes.

Cambiando ahora a la Fig. 6, las guías 118 se muestran en una posición lista para engranar el arreglo unidimensional 15 de tubos 52. Los tubos 52a-52h pueden ser, por ejemplo, los tubos de almacenamiento con partes superiores roscadas con código de barra de matriz 2D disponibles comercialmente de Thermo Fisher Scientific of Hudson, New Hampshire, los cuales se construyen generalmente de un material de polipropileno y se construyen para soportar alcances de muestras de 500 µl o 1.0 ml. Los tubos 52a-52h pueden adquirirse por cantidades o dentro de una bandeja 150 que contiene 96 tubos situados en un arreglo de 8 x 12. Cada tubo 52a-52h incluye una rosca de tornillo 152 para recibir una 20 tapa 58a-58h que puede construirse a partir de un material de polipropileno y moldearse para incluir un patrón de roscas correspondientes 154. Las tapas 58a-58h pueden moldearse para incluir aristas adherentes externas (no se muestran) para facilitar la remoción manual de la tapa 58 del tubo 52 y las nervaduras internas 160, u otra estructura de anclaje adecuada, para el capsulado y decapsulado por un capsulador/decapsulador tal como el dispositivo 50.

25 Con referencia nuevamente a la Fig. 3, y con particular referencia a la Fig. 7A, se muestran los detalles del pivote 56a. Las guías 118 se posicionan en los extremos terminales de los pivotes 56a-56h. En la orientación que se muestra en la Fig. 7A, una porción superior de cada guía 118 incluye un anillo anular con muescas 130 que se acopla a esta tanto para integrarse con la guía 118 o para unirse a la guía 118 mediante los medios adecuados. Cada muesca 132 del anillo con muescas 130 tiene un lado inclinado hacia abajo 134 y un lado generalmente vertical 136. El lado generalmente 30 vertical 136 se forma para estar sustancialmente a un ángulo de 90° con respecto a una superficie superior generalmente horizontal 137 del anillo con muescas 130 mientras que el ángulo del lado inclinado hacia abajo 134, que se indica como un ángulo quot;αquot; en la Fig. 8B, puede alcanzar entre aproximadamente 30° y 60°, y preferentemente, aproximadamente 45°, con respecto a la superficie superior generalmente horizontal 137 del anillo con muescas 130. La selección del ángulo quot;αquot; depende de varios factores, incluyendo varias características materiales inherentes al 35 mecanismo de embrague 116, como se describe más abajo, y la cantidad de torque que se aplica a las tapas 58.

Cada anillo con muescas 130 coopera con el mecanismo de embrague 116 del pivote respectivo 56a-56h. El mecanismo de embrague 116 incluye generalmente una porción superior 138 que se localiza debajo de la porción de engrane 114, un dispositivo de compresión (que se muestra en este punto como un resorte de compresión 140), y un engrane 40 deslizante 142 que engrana el anillo con muescas 130 de la guía 118. El resorte 140 se localiza alrededor del vástago 110 entre la porción superior 138 y el engrane deslizante 142. Tanto la porción superior 138 como el engrane deslizante 142 incluyen un diámetro interior que se ancla al vástago 110 de manera que rota con la rotación de los pivotes 56a-56h. La construcción del resorte 140 puede seleccionarse a partir de varios materiales, tales como materiales metálicos o poliméricos, de manera que incluyan la constante de resorte deseada. Varios aspectos físicos del resorte de compresión 45 140 pueden seleccionarse para proporcionar la constante de resorte que se desea, incluyendo el material del resorte, el número de espirales, el grado de inclinación de las espirales, el diámetro de las espirales, y otras características del resorte que se aprecian por los expertos en la técnica. En una modalidad, las constantes de los resortes que alcanzan generalmente desde 10 lbs/pulgada a 15 lbs/pulgada aproximadamente, y preferentemente, aproximadamente 13.8 lbs/pulgada, pueden emplearse para proporcionar un nivel adecuado de torque a las tapas 58. 50

El engrane deslizante 142 flota verticalmente sobre el vástago 110 y se presiona hacia abajo por el resorte 140 hacia el anillo con muescas 130 de la guía 118. El engrane deslizante 142 incluye un número de dientes 144 que cooperan y se forman en relación cooperativa con las muescas 132 del anillo con muescas 130. En consideración, cada diente 144 incluye un lado inclinado hacia abajo 146 y un lado generalmente vertical 148. El lado generalmente vertical 148 se 55 forma para estar a un ángulo sustancial de 90° con respecto a una superficie inferior generalmente horizontal 149 del engrane deslizante 142, mientras que el ángulo del lado inclinado hacia abajo 146, que se indica por el ángulo quot;βquot; en la Fig. 11B, puede alcanzar entre aproximadamente 30° y 60°, y preferentemente, aproximadamente 45°, con respecto a la superficie inferior generalmente horizontal 149 del engrane deslizante 142. Los dientes 144 del engrane deslizante 142 se reciben en las muescas 132 del anillo con muescas 130 de la guía 118. 60

Con referencia ahora las Figs. 7, 7A, 8, y 8A, se muestra la manera ejemplar de usar el dispositivo portátil 50 para

decapsular el arreglo de tubos 52. En las Figs. 7 y 7A, el dispositivo portátil 50 se posiciona listo para engranar el arreglo de tubos capsulados 52.

En la Fig. 8, las guías 118 engranan las tapas 58 y el investigador puede engranar el primer disparador 66 en la segunda posición de activación 70, la cual aplica una señal eléctrica al controlador 104 (Fig. 2B) y/o al motor 96 para la 5 operación del dispositivo 50 en el modo decapsular.

Las Figs. 8A y 8B ilustran la rotación del pivote 56a en dirección contraria a las agujas del reloj, como se indica por la flecha 162 (Fig. 8A), la cual se asocia con la operación de decapsulado del dispositivo portátil 50. Con la rotación contraria a las agujas del reloj del pivote 56a y del vástago correspondiente 110, los dientes 144 del engrane deslizante 10 142 engranan y aplican una fuerza al lado generalmente vertical 136 del anillo con muescas 130 de la guía 118. Debido a que el lado generalmente vertical 136 se ancla para engranar el lado generalmente vertical 148 del engrane deslizante 142, los lados generalmente verticales 136, 148 proporcionan un mecanismo para fijar las posiciones relativas del anillo con muescas 130 y del engrane deslizante 142 de manera que el anillo con muescas 130 y el engrane deslizante 142 rotan juntos y la fuerza rotacional es por lo tanto transferida a la guía 118. La rotación de la guía 118 se transfiere a 15 través del engrane de las guías 118 con las tapas 58, la cual resulta en un movimiento de decapsulado de las tapas 58.

La Fig. 8C ilustra el engrane entre la guía 118 y la tapa 58 de acuerdo con una modalidad. La guía 118 puede construirse para incluir una forma de anclaje particular, la cual engrana y forma un ajuste con las nervaduras 160 de la tapa 58 de manera que las tapas 58 se retienen en las guías 118 cuando las tapas 58 se decapsulan de los tubos 32. La 20 forma de ancla de la guía 118 puede incluir una forma que proporciona algunas asignaciones para corresponder las nervaduras 160 con las tapas 58, es decir, las formas no son estructuras necesariamente correspondientes.

Las Figs. 9 y 9A ilustran una manera de liberar las tapas 58 de las guías 118 del dispositivo portátil 50. Como se describió previamente, cuando el usuario presiona el segundo disparador 72, la placa deslizante 80 y la placa de 25 extensión 90 cooperan para mover hacia abajo la placa de expulsión 74 para aplicar una fuerza a una porción superior de las tapas 58.Una vez que la fuerza hacia abajo excede la fuerza de fricción entre la tapa 58 y la guía 118, la tapa 58 se expulsa, o se libera, de la guía 118. Como se muestra en la Fig. 9, las tapas 58 pueden liberarse en una bandeja de almacenamiento 164 para volver a capsular los tubos 52 más adelantea-52h. Alternativamente, las tapas 58a-58h pueden depositarse en un contenedor o receptáculo residual de acuerdo con los protocolos de seguridad del laboratorio y los 30 procedimientos estándares de operación.

Cambiando ahora hacia las Figs. 10-11B, donde se muestran las etapas sucesivas de una manera ejemplar de usar el dispositivo portátil 50 para capsular el arreglo de tubos 52. En las Figs. 10 y 10A, las guías 118 engranan un arreglo de tapas 58 y el dispositivo portátil 50 transfiere las tapas 58a-58h a el arreglo unidimensional de tubos 52. El investigador 35 puede entonces activar el primer disparador 66 hacia la primera posición de activación 68, la cual aplica una señal eléctrica al controlador 104 y/o al motor 96 para la operación del dispositivo 50 en el modo de capsulado. La Fig. 10A ilustra la guía 118 engranando la tapa 58 y la guía 118 rotando en dirección en el sentido de las agujas del reloj, que se indica por la flecha 166. Aunque no se muestra específicamente, el dispositivo portátil 50 puede separarse entonces del arreglo unidimensional de los tubos capsulados 52, lo cual puede realizarse manualmente o con la placa de expulsión 40 74.

La Fig. 10B ilustra la rotación en el sentido de las agujas del reloj del mecanismo de embrague 116, que se indica por flecha 168, la cual se asocia con el modo decapsular con mayor detalle. Con la rotación en el sentido de las agujas del reloj del vástago 110, el lado inclinado 146 del engrane deslizante 142 engrana el lado inclinado 134 del anillo con muescas 130 de la guía 118. Generalmente, el engrane de los lados que se inclinan 146, 134 transferirán la rotación en 45 el sentido de las agujas del reloj del vástago 110 a la guía 118, y por último la tapa 58 para capsular el tubo 52. Sin embargo, una vez que la tapa 58 rota completamente sobre la rosca de tornillo 152 del tubo 52 y como el vástago 110 continúa rotando en el sentido de las agujas del reloj, la cantidad de torque que se aplica al anillo con muescas 130 de la guía 118 se encuentra y excede la constante del resorte 140. Como resultado, el lado inclinado 146 del engrane deslizante 142 se mueve o viaja a lo largo del lado inclinado 134 del anillo con muescas 130 de la guía 118, fuera de la 50 muesca 132 (ver Figs. 11A y 11B), y entonces caerán en una muesca adyacente 132. De esta forma, una rotación excesiva en el sentido de las agujas del reloj del engrane deslizante 142 y del vástago 110 no resulta en una rotación extrema de la guía 118 y de la tapa 58, las cuales pueden llevar al desacople del patrón de la rosca de tornillo 154 de la tapa 58 y/o al daño del tubo 52.

55 Como se apreciará fácilmente, el dispositivo capsulador/decapsulador portátil 50 proporciona una manera efectiva para capsular y decapsular un subconjunto de tubos 52, particularmente un arreglo unidimensional de tubos 52.a-52h. El dispositivo portátil 50 se mueve y manipula fácilmente por el agarre de la mano de un usuario para transferir las tapas 58 hacia y/o desde los tubos 52.Además, puede apreciarse que el dispositivo portátil 50 facilita el decapsulado del arreglo unidimensional de tubos 52a-52h sin provocar daño a los tubos 52 o a las tapas 58. 60

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo capsulador/decapsulador portátil (50) para capsular y decapsular una pluralidad de tapas (58) se asocia con una pluralidad de receptáculos (52), que comprende:

una carcasa portátil (54) que se configura para agarrarse y manipularse en una pluralidad de orientaciones por la mano de un usuario; caracterizado por: :

un arreglo unidimensional de pivotes (56) que se soporta por la carcasa, cada pivote del arreglo unidimensional que se configura para cooperar con una de las respectivas de la pluralidad de tapas; y

un mecanismo de accionamiento (96) operable para rotar simultáneamente cada pivote del arreglo 10 unidimensional en la primera y segunda direcciones opuestas para capsular y decapsular la pluralidad de tapas que se asocian con la pluralidad de receptáculos.
2. El dispositivo capsulador/decapsulador de la reivindicación 1 que comprende además:

un placa de expulsión (74) que se configura para separar la pluralidad de tapas del arreglo unidimensional de pivotes.
3. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de la reivindicación 2 o 3, en donde la placa de expulsión comprende además: 20

un arreglo unidimensional de aberturas (94) que se alinean con el arreglo unidimensional de pivotes de manera que cada pivote se extiende a través de uno del arreglo unidimensional de aberturas, en donde un diámetro de cada abertura se dimensiona para ser mayor que un diámetro externo de cada pivote pero menor que un diámetro externo de cada tapa. 25
4. El dispositivo capsulador/decapsulador de la reivindicación 2, que comprende además un disparador (72) que se configura para cooperar con la placa de expulsión para mover la placa de expulsión con relación a el arreglo unidimensional de pivotes de manera que separa la pluralidad de tapas desde el arreglo unidimensional de pivotes. 30
5. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de cualquier reivindicación precedente, en donde cada pivote incluye un mecanismo de embrague (116), el mecanismo de embrague que comprende:

un dispositivo de compresión (140) para definir una cantidad predeterminada de torque a cada pluralidad 35 de tapas durante una operación de decapsulado; y

un engrane deslizante (142) operable para evitar la rotación del arreglo unidimensional de pivotes en una primera dirección de manera que exceda la cantidad predeterminada de torque, en donde el engrane deslizante incluye un mecanismo que se configura para superar la cantidad predeterminada de torque cuando el arreglo unidimensional de pivotes rota en una segunda dirección que se opone a la primera 40 dirección.
6. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de la reivindicación 5, en donde las interfaces del engrane deslizante con un anillo con muescas (130) de cada pivote, en donde el anillo con muescas de cada pivote incluye una pluralidad de muescas (132) con cada muesca incluye un lado inclinado (134) y un lado 45 generalmente vertical (136).
7. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de la reivindicación 6, en donde el engrane deslizante engrana el lado generalmente vertical del anillo con muescas cuando se decapsula el arreglo unidimensional de receptáculos y el lado inclinado del anillo con muescas cuando se capsula el arreglo unidimensional de 50 receptáculos.
8. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de cualquier reivindicación precedente, en donde el mecanismo de accionamiento comprende:

un motor (96);

un eje de accionamiento (98) que se acopla operativamente al motor y un pivote del arreglo unidimensional de pivotes; y

un cinturón (122) que transfiere una rotación de un único pivote a los otros pivotes del arreglo unidimensional de pivotes. 60
9. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de la reivindicación 8, en donde cada pivote incluye una porción de engrane (114) y el cinturón incluye una pluralidad de dientes que engranan la porción de engrane que se posiciona en cada pivote del arreglo unidimensional.
10. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de la reivindicación 8 o 9, comprenden además: 5

un dispositivo (129) que entra en contacto con el cinturón de manera que retiene en cinturón contra cada pivote del arreglo unidimensional de pivotes.
11. El dispositivo capsulador/decapsulador portátil de cualquier reivindicación precedente, que comprende además: que comprende: 10

una fuente de energía (78) para operar el mecanismo de accionamiento.
12. Un método para capsular un arreglo unidimensional de receptáculos (52), el método que comprende:

direccionar manualmente un dispositivo portátil de cualquiera de las reivindicaciones 1-11 que tienen un arreglo unidimensional de pivotes (56) en una pluralidad de tapas (58), acoplando de esta manera la pluralidad de tapas al arreglo unidimensional de pivotes;

transferir manualmente el dispositivo portátil con la pluralidad de tapas que se retienen en el arreglo unidimensional de pivotes al arreglo unidimensional de receptáculos. 20

aplicar la pluralidad de tapas sobre el arreglo unidimensional de receptáculos que rota simultáneamente la pluralidad de tapas de manera que se capsula el arreglo unidimensional de receptáculos; y

separar el dispositivo portátil del arreglo unidimensional de receptáculos capsulados.
13. El método de la reivindicación 12, en donde la etapa separador comprende la expulsión del dispositivo portátil 25 del arreglo unidimensional de receptáculos capsulados.
14. Un método para decapsular un arreglo unidimensional de receptáculos (52), en donde cada receptáculo incluye una tapa (58), el método que comprende:

dirigir manualmente un dispositivo portátil de cualquiera de las reivindicaciones 1-11 que tiene un arreglo unidimensional de pivotes (56) en la pluralidad de tapas del arreglo unidimensional de receptáculos, acoplando de esta manera la pluralidad de tapas a el arreglo unidimensional de pivotes;

remover la pluralidad de tapas del arreglo unidimensional de receptáculos que rota simultáneamente la pluralidad de tapas de manera que se decapsula el arreglo unidimensional de receptáculos; 35

transferir manualmente el dispositivo portátil fuera del arreglo unidimensional de receptáculos con la pluralidad de tapas que se retienen en el arreglo unidimensional de pivotes; y

separar la pluralidad de tapas del arreglo unidimensional de pivotes.
15. El método de la reivindicación 14, en donde la etapa separador comprende la expulsión de la pluralidad de 40 tapas del arreglo unidimensional de pivotes.