ES2533144A1 - Optically transparent support for obtaining bubble-free fluid-type specimens (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2533144A1 ES201331446A ES201331446A ES2533144A1 ES 2533144 A1 ES2533144 A1 ES 2533144A1 ES 201331446 A ES201331446 A ES 201331446A ES 201331446 A ES201331446 A ES 201331446A ES 2533144 A1 ES2533144 A1 ES 2533144A1
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Abstract

Optically transparent support for obtaining fluid-type specimens free of bubbles. Optically transparent support for specimens of the fluid type, comprising two transparent substrates facing each other, one called a slide (2) and another called coverslip (8), in which at least one of the substrates is provided with a hydrophobic surface facing the other substrate whose contact angle with water of at least 90º. The support makes it possible to obtain fluid-type specimens free of bubbles. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Soporte ópticamente transparente para la obtención de especímenes de tipo fluido libres de burbujas 5 Optically transparent support for obtaining fluid-free specimens of bubbles 5

Campo de la invención Field of the Invention

La presente invención está relacionada con soportes para especímenes. En particular, se trata de un soporte para evitar burbujas de aire en especímenes fluidos que garantiza la 10 ausencia de burbujas de aire o una cantidad reducida de burbujas de aire en cualquier muestra que contiene al menos un fluido depositado sobre el sustrato. The present invention is related to specimen supports. In particular, it is a support for avoiding air bubbles in fluid specimens that guarantees the absence of air bubbles or a reduced amount of air bubbles in any sample containing at least one fluid deposited on the substrate.

Técnica anterior Prior art

15 El problema de las burbujas de aire en la formación de imágenes ópticas (microscopía) 15 The problem of air bubbles in optical imaging (microscopy)

La preparación y el traslado de especímenes sobre portaobjetos transparentes a menudo es crítica para una inspección exitosa de los mismos usando un sistema de formación de imágenes. La preparación de portaobjetos ha recibido mucha atención desde la invención The preparation and transfer of specimens on transparent slides is often critical for a successful inspection of them using an imaging system. The slide preparation has received a lot of attention since the invention

20 del microscopio, siendo un área muy desarrollada, que a menudo se basa en muchas técnicas especializadas y bastante sofisticadas. 20 of the microscope, being a highly developed area, which is often based on many specialized and quite sophisticated techniques.

En una preparación seca (preparación microscópica), que es la forma más simple de preparación, la muestra se sitúa, en primer lugar, sobre el portaobjetos transparente. Se In a dry preparation (microscopic preparation), which is the simplest form of preparation, the sample is placed, first, on the transparent slide. Be

25 puede colocar un cubreobjetos sobre la parte superior para proteger el espécimen y el objetivo del microscopio y para mantener el espécimen en reposo y plano. Se puede usar con éxito este tipo de preparación para inspeccionar especímenes como polen, plumas, pelos, etc. También se usa para examinar partículas atrapadas en filtros de membranas transparentes (por ejemplo, en el análisis de polvo en suspensión). 25 You can place a coverslip over the top to protect the specimen and the microscope objective and to keep the specimen at rest and flat. This type of preparation can be used successfully to inspect specimens such as pollen, feathers, hairs, etc. It is also used to examine particles trapped in transparent membrane filters (for example, in suspension dust analysis).

30 En una preparación húmeda o temporal (preparación microscópica), se coloca el espécimen en una gota de agua o u otro líquido mantenido entre el portaobjetos y el cubreobjetos por tensión superficial. Este procedimiento se usa comúnmente, por ejemplo, para observar organismos microscópicos que crecen en agua de estanque u otros medios líquidos, en In a wet or temporary preparation (microscopic preparation), the specimen is placed in a drop of water or other liquid held between the slide and the coverslip by surface tension. This procedure is commonly used, for example, to observe microscopic organisms that grow in pond water or other liquid media, in

35 especial cuando se estudia su movimiento y su comportamiento. Se requiere especial atención para excluir burbujas de aire, que podrían interferir con la visión así como dificultar 35 especially when studying their movement and behavior. Special attention is required to exclude air bubbles, which could interfere with vision as well as hinder

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los movimientos de los organismos. También se usa para investigaciones rápidas en las que no se requiere un registro permanente, así como para examinar líquidos fisiológicos como sangre, orina, saliva, semen (en espermiograma), y flujo vaginal (preparación microscópica húmeda vaginal). the movements of organisms. It is also used for rapid investigations in which permanent registration is not required, as well as to examine physiological fluids such as blood, urine, saliva, semen (in spermiogram), and vaginal discharge (microscopic vaginal wet preparation).

En una preparación microscópica preparada o permanente para análisis patológico o biológico, normalmente el espécimen se somete a una preparación histológica compleja que puede implicar cortarlo en secciones muy finas con un microtomo, fijarlo para evitar su descomposición, retirar cualquier contenido de agua, teñir partes específicas, aclarar para volverlo transparente, e impregnarlo o infiltrarlo con alguna sustancia sólida transparente. Como parte de este procedimiento, normalmente el espécimen se une firmemente al portaobjetos. In a microscopic preparation prepared or permanent for pathological or biological analysis, the specimen is usually subjected to a complex histological preparation that may involve cutting it into very thin sections with a microtome, fixing it to prevent its decomposition, removing any water content, staining specific parts , rinse to make it transparent, and impregnate it or infiltrate it with some transparent solid substance. As part of this procedure, the specimen is usually firmly attached to the slide.

Así, sin contenido en agua, en las preparaciones microscópicas permanentes no existe problema de burbujas de aire en su interior, mientras que sí que son frecuentes cuando se usan preparaciones microscópicas húmedas (temporales). Thus, without water content, in permanent microscopic preparations there is no problem of air bubbles inside, while they are frequent when wet (temporary) microscopic preparations are used.

En una preparación microscópica húmeda, el espécimen está en una gota de líquido (normalmente agua) situado entre el portaobjetos y el cubreobjetos de vidrio. En índice de refracción del agua mejora la calidad de la imagen y también soporta el espécimen. Al contrario que los portaobjetos montados de forma permanente, las preparaciones microscópicas húmedas no se pueden almacenar durante periodos de tiempo extensos, ya que el agua se evapora. Por este motivo, a veces una preparación microscópica húmeda se denomina “preparación microscópica temporal” al contrario que las “preparaciones microscópicas permanentes”, que se pueden almacenar durante periodos más largos. Los portaobjetos montados de forma permanente usan un medio de montura de solidificación que mantiene el cubreobjetos de vidrio en su sitio. In a wet microscopic preparation, the specimen is in a drop of liquid (usually water) located between the slide and the glass coverslip. In index of refraction of the water improves the quality of the image and also supports the specimen. Unlike permanently mounted slides, wet microscopic preparations cannot be stored for extended periods of time, since water evaporates. For this reason, sometimes a wet microscopic preparation is called "temporary microscopic preparation" as opposed to "permanent microscopic preparations", which can be stored for longer periods. The permanently mounted slides use a solidifying mounting medium that holds the glass coverslip in place.

Una preparación de la muestra con poco cuidado puede generar burbujas de aire en la preparación microscópica y a menudo, esto implica la repetición de la preparación. Las burbujas de aire tienen índices de refracción diferentes al medio circundante, por ejemplo, agua. En una foto tomada usando un sistema de formación de imágenes, el efecto de la diferencia del índice de refracción produce un borde grueso negro alrededor de las burbujas. La forma esférica de las burbujas centra la luz de tal forma que el centro de la burbuja aparece brillante. Preparation of the sample with little care can generate air bubbles in the microscopic preparation and often, this implies the repetition of the preparation. Air bubbles have different refractive indices to the surrounding environment, for example, water. In a photo taken using an imaging system, the effect of the refractive index difference produces a thick black border around the bubbles. The spherical shape of the bubbles centers the light so that the center of the bubble appears bright.

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El material y la geometría del espécimen pueden afectar a la formación de burbujas de aire. Algunos especímenes producen más burbujas de aire que otros y esto depende de una amplia variedad de factores. Por ejemplo, los especímenes porosos, por ejemplo, células madre vegetales o tejido vascular, se pueden llenar de aire, que es difícil de retirar. La The material and geometry of the specimen may affect the formation of air bubbles. Some specimens produce more air bubbles than others and this depends on a wide variety of factors. For example, porous specimens, for example, plant stem cells or vascular tissue, can be filled with air, which is difficult to remove. The

5 retirada de aire se puede realizar colocando el espécimen en una cámara a vacío mientras se sumerge en la solución de fijación. Este procedimiento requiere un equipo y preparación de muestra adicionales, prolongando así el tiempo de análisis e incrementando los costes. Air removal can be performed by placing the specimen in a vacuum chamber while immersing it in the fixation solution. This procedure requires additional equipment and sample preparation, thus extending the analysis time and increasing costs.

Es cierto que para el análisis se pueden tolerar algunas burbujas de aire y, a menos que se It is true that for the analysis some air bubbles can be tolerated and, unless

10 requiera formación de imágenes de alta resolución, el esfuerzo para preparar un espécimen completamente libre de estas burbujas puede que no sea necesario. En algunos casos, existen formas prácticas sencillas de evitar el problema, tales como mover el portaobjetos con respecto al punto de imagen y observar un área del espécimen diferente y libre de burbujas. Sin embargo, en general, se deben evitar las burbujas de aire, en especial para 10 requires high resolution imaging, the effort to prepare a specimen completely free of these bubbles may not be necessary. In some cases, there are simple practical ways to avoid the problem, such as moving the slide with respect to the image point and observing a different and bubble-free area of the specimen. However, in general, air bubbles should be avoided, especially for

15 operadores no altamente cualificados, que las pueden confundir con las características reales de un espécimen. Existen varias razones por las que las burbujas de aire pueden ser problemáticas, que incluyen: 15 non-highly qualified operators, who can confuse them with the real characteristics of a specimen. There are several reasons why air bubbles can be problematic, including:

• Las burbujas impiden el movimiento libre de organismos, tales como ciliados. • Bubbles prevent the free movement of organisms, such as ciliates.

20 • Las burbujas provocan artefactos ópticos en la interfase entre aire y agua. Las burbuja de aire parece que están rodeadas por un anillo oscuro que oculta algunas partes del espécimen. 20 • Bubbles cause optical artifacts at the interface between air and water. The air bubbles appear to be surrounded by a dark ring that hides some parts of the specimen.

• La óptica de microscopía está diseñada para una resolución óptima para un espécimen rodeado por agua u otros líquidos. Si la burbuja es tan grande que el • Microscopy optics are designed for optimal resolution for a specimen surrounded by water or other liquids. If the bubble is so big that the

25 espécimen esté completamente rodeado por aire, entonces la resolución disminuye drásticamente. 25 specimen is completely surrounded by air, then the resolution decreases dramatically.

• La gran variedad en forma y tamaño de las burbujas de aire hace de la lectura una interpretación del espécimen aún más difícil. • The wide variety in shape and size of air bubbles makes reading an interpretation of the specimen even more difficult.

30 Medidas prácticas para minimizar las burbujas en preparaciones microscópicas para portaobjetos 30 Practical measures to minimize bubbles in microscopic slide preparations

• Colocación de cubreobjetos: El cubreobjetos se coloca sobre la gota de agua con un ángulo. Usando este procedimiento, se deja escapar el aire a través de un lado. • Placement of coverslip: The coverslip is placed over the water drop at an angle. Using this procedure, the air is allowed to escape through one side.

35 • Colocación de agua: Si el espécimen no está totalmente sumergido en la gota de agua, se debe añadir otra gota en la parte superior del espécimen antes de colocar el 35 • Water placement: If the specimen is not fully submerged in the water drop, another drop should be added to the top of the specimen before placing the specimen.

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cubreobjetos. coverslip.

Aceite de inmersión: Se puede usar un medio líquido diferente de agua, por ejemplo aceite de inmersión, que es hidrófobo. Immersion oil: A liquid medium other than water can be used, for example immersion oil, which is hydrophobic.

Rotura de la tensión superficial: La adición de una pequeña cantidad de detergente, tal Breaking the surface tension: The addition of a small amount of detergent, such

5 como jabón, rompe la tensión de superficie del agua. Debido a esto, el agua se adhiere mejor a algunos especímenes, evitando así las burbujas. Sin embargo, el jabón puede dañar algunos organismos acuáticos. 5 as soap, breaks the surface tension of the water. Because of this, water adheres better to some specimens, thus avoiding bubbles. However, soap can damage some aquatic organisms.

• Vacío: Se puede usar para facilitar y acelerar el movimiento de la solución de fijación o del agua en el espécimen. • Vacuum: It can be used to facilitate and accelerate the movement of the fixation solution or water in the specimen.

10 • Deshidratación del espécimen: Algunos especímenes colocados en alcohol se encogerán y perderán agua y aire. Al colocar el espécimen de nuevo en agua, el espécimen la absorberá. 10 • Dehydration of the specimen: Some specimens placed in alcohol will shrink and lose water and air. By placing the specimen back in water, the specimen will absorb it.

• Retirada de aceite y grasas: Se lava el espécimen en alcohol. • Removal of oil and fats: The specimen is washed in alcohol.

• Adición de agua: Si la burbuja de aire es grande y alcanza el borde del cubreobjetos, 15 se puede añadir más agua desde el borde del cubreobjetos. • Adding water: If the air bubble is large and reaches the edge of the coverslip, 15 more water can be added from the edge of the coverslip.

Existe una clara necesidad de evitar las burbujas en la preparación de muestras biológicas o más en general, muestras de sistemas de formación de imágenes. Aunque se pueden tomar algunas precauciones para minimizar la formación de burbujas de aire sobre los There is a clear need to avoid bubbles in the preparation of biological samples or more generally, samples of imaging systems. Although some precautions can be taken to minimize the formation of air bubbles on the

20 portaobjetos, aún no existe una solución para evitarlas completamente o para reducirlas hasta un nivel aceptable de manera repetible y económica. 20 slides, there is still no solution to avoid them completely or to reduce them to an acceptable level in a repeatable and economical way.

Concepto “libre de burbujas” “Bubble free” concept

25 El término “libre de burbujas” tiene un significado que varía dependiendo de la aplicación. Sin embargo, en general, se usa para querer decir que las burbujas no son visibles a simple vista y que el residuo de burbujas, espacios vacíos o cráteres, tampoco es visible. Además, las definiciones encontradas en las solicitudes de patente EP 0690333 A1 “Elemento óptico de cristal líquido” y WO 2004/089594 A1 “Aparato de pulido y procedimiento para el sistema 25 The term “bubble free” has a meaning that varies depending on the application. However, in general, it is used to mean that the bubbles are not visible to the naked eye and that the residue of bubbles, empty spaces or craters, is also not visible. In addition, the definitions found in patent applications EP 0690333 A1 "Optical liquid crystal element" and WO 2004/089594 A1 "Polishing apparatus and system procedure

30 de colada con disolvente” añaden detalles adicionales a la definición general. En el primer documento se mencionan algunos de los efectos no deseados del aire en contacto con material de cristal líquido: difracción o refracción de luz, pérdida de transparencia, y otros efectos ópticos falsos. En su lugar, el último documento se centra en productos de película de plástico y define libre de burbujas como un producto que tiene una concentración de 30 solvent casting ”add additional details to the general definition. In the first document some of the unwanted effects of air in contact with liquid crystal material are mentioned: light diffraction or refraction, loss of transparency, and other false optical effects. Instead, the last document focuses on plastic film products and defines bubble free as a product that has a concentration of

35 burbujas menor que un valor umbral dado en base a una inspección óptica de toda la anchura (por ejemplo, visual) de la muestra de película de aproximadamente 10 por 14 cm. 35 bubbles less than a given threshold value based on an optical inspection of the entire width (for example, visual) of the film sample of approximately 10 by 14 cm.

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El requisito de valor umbral más bajo dentro del mismo texto para calificar una película como libre de burbujas es que el número de burbujas dentro del intervalo de 25 a 40 micrómetros no exceda de 10. The lowest threshold value requirement within the same text to qualify a film as bubble free is that the number of bubbles within the range of 25 to 40 micrometers does not exceed 10.

5 En aplicaciones de microscopía, para calificar un espécimen como libre de burbujas, el número de burbujas dentro del intervalo de diámetro de 0,2 a 5 micrómetros no debe exceder de 10, y ninguna burbuja debe ser más grande de 5 micrómetros en el espécimen. 5 In microscopy applications, to qualify a specimen as bubble free, the number of bubbles within the diameter range of 0.2 to 5 micrometers must not exceed 10, and no bubble must be larger than 5 micrometers in the specimen .

La patente EP 1466637 A2 “Detector de burbujas y procedimiento de detección de burbujas” EP 1466637 A2 "Bubble Detector and Bubble Detection Procedure"

10 introduce la definición de microburbujas (burbujas con un intervalo de diámetros de aproximadamente 50 a 1000 micrómetros) y macroburbujas (burbujas con diámetro mayor de 1000 micrómetros). Se usa un término libre de burbujas para cubiertas de película transparente adhesiva, por ejemplo para comprimidos. 10 introduces the definition of microbubbles (bubbles with a range of diameters of approximately 50 to 1000 micrometers) and macrobubbles (bubbles with a diameter greater than 1000 micrometers). A bubble-free term is used for covers of transparent adhesive film, for example for tablets.

15 Las publicaciones y patentes relacionadas con la formación de burbujas en microfluidos se centran principalmente en la retirada de burbujas de los canales microfluídicos pero no evitan su formación desde el primer momento. El término más común usado para describir dichos dispositivos es “desburbujeador”. 15 Publications and patents related to the formation of bubbles in microfluids mainly focus on the removal of bubbles from microfluidic channels but do not prevent their formation from the outset. The most common term used to describe such devices is "de-bubbler."

20 Para evitar los problemas anteriores, la invención proporciona dos sustratos ópticamente transparentes, portaobjetos y cubreobjetos, respectivamente en los que al menos uno de ellos es hidrófobo o superhidrófobo con un ángulo de contacto con el agua (3) por encima de 90°, preferentemente por encima de 100°, lo más preferentemente por encima de 120° To avoid the above problems, the invention provides two optically transparent substrates, slides and coverslips, respectively in which at least one of them is hydrophobic or superhydrophobic with an angle of contact with water (3) above 90 °, preferably above 100 °, most preferably above 120 °

25 Breve descripción de los dibujos 25 Brief description of the drawings

Otras características de la invención serán más evidentes después de la consideración de la siguiente descripción y de los dibujos adjuntos, en los que: Other features of the invention will become more apparent after consideration of the following description and the accompanying drawings, in which:

30 La fig. 1 muestra la vista de sección transversal de un espécimen de tipo fluido en un sustrato ópticamente transparente, en el que su superficie superior es hidrófoba, teniendo un ángulo de contacto con el agua por encima de 90°; 30 Fig. 1 shows the cross-sectional view of a fluid type specimen in an optically transparent substrate, in which its upper surface is hydrophobic, having a contact angle with water above 90 °;

La fig. 2 muestra la vista de sección transversal del sustrato ópticamente transparente de la 35 fig. 1, en el que su superficie superior está tanto nanoestructurada como recubierta; Fig. 2 shows the cross-sectional view of the optically transparent substrate of fig. 1, in which its upper surface is both nanostructured and coated;

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La fig. 3A muestra la vista de sección transversal de una preparación microscópica que consiste en dos sustratos ópticamente transparentes, en la que al menos uno de dichos sustratos se describe en la fig. 2, y su superficie hidrófoba está en contacto con el espécimen fluido entre ellos; Fig. 3A shows the cross-sectional view of a microscopic preparation consisting of two optically transparent substrates, in which at least one of said substrates is described in fig. 2, and its hydrophobic surface is in contact with the fluid specimen between them;

5 La fig. 3B muestra la vista de sección transversal de una preparación microscópica que consiste en dos sustratos ópticamente transparentes, en la que ambos de dichos sustratos se describen en la fig. 2, y sus superficies hidrófobas están en contacto con el espécimen fluido entre ellos; 5 Fig. 3B shows the cross-sectional view of a microscopic preparation consisting of two optically transparent substrates, in which both of said substrates are described in fig. 2, and their hydrophobic surfaces are in contact with the fluid specimen between them;

10 La fig. 3C muestra la vista de sección transversal de una preparación microscópica descrita en la fig. 3B, de la que sus superficies internas están separadas por un espaciador; 10 Fig. 3C shows the cross-sectional view of a microscopic preparation described in fig. 3B, from which its internal surfaces are separated by a spacer;

La fig. 4 muestra una vista esquemática de un microscopio óptico que está combinado con 15 la preparación microscópica de la fig. 3A o fig. 3B o fig. 3C; Fig. 4 shows a schematic view of an optical microscope that is combined with the microscopic preparation of fig. 3A or fig. 3B or fig. 3C;

La fig. 5 muestra una vista esquemática de un microscopio libre de lente que está combinado con la preparación microscópica descrita en la fig. 3C, dicha preparación microscópica está colocada en la proximidad del conjunto de sensores de imagen del Fig. 5 shows a schematic view of a lens-free microscope that is combined with the microscopic preparation described in fig. 3C, said microscopic preparation is placed in the vicinity of the image sensor assembly of the

20 microscopio; 20 microscope;

La fig. 6 muestra una cavidad de 100 micras de espesor comprendida entre dos portaobjetos convencionales que presenta formación de burbujas de aire (de 50 a 200 micrómetros de tamaño) en su interior. Fig. 6 shows a cavity 100 microns thick between two conventional slides that has air bubble formation (50 to 200 micrometers in size) inside.

25 La fig. 7 muestra una cámara de profundidad de 100 micrómetros ente un cubreobjetos regular en la parte superior y un portaobjetos en la parte inferior con una superficie superior que está la mitad con un tratamiento de cobertura (parte inferior de la foto) y la mitad sin tratamiento (parte superior de la foto). La figura muestra que se evita la formación de 25 Fig. 7 shows a 100 micrometer depth chamber between a regular coverslip at the top and a slide at the bottom with an upper surface that is half with a coverage treatment (bottom of the photo) and half without treatment ( top of the photo). The figure shows that the formation of

30 burbujas de aire en la parte inferior de la foto gracias a las propiedades hidrófobas del STS (sustratos transparentes super-humectantes). 30 air bubbles at the bottom of the photo thanks to the hydrophobic properties of the STS (transparent super-moisturizing substrates).

La fig. 8 muestra un sustrato de vidrio con una superficie superior que es una superficie nanoestructurada y recubierta, con propiedades superhidrófobas, y espécimen de suero 35 bovino en la parte superior. Fig. 8 shows a glass substrate with a top surface that is a nanostructured and coated surface, with superhydrophobic properties, and bovine serum specimen 35 at the top.

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La fig. 9 muestra una preparación microscópica con un cubreobjetos regular en la parte superior y un cubreobjetos de vidrio de microscopio en la parte inferior con una superficie en contacto con la muestra que es superhidrófoba. El espécimen de suero bovino entre ellos está libre de burbujas. Fig. 9 shows a microscopic preparation with a regular coverslip at the top and a microscope glass coverslip at the bottom with a surface in contact with the sample that is superhydrophobic. The specimen of bovine serum between them is free of bubbles.

5 La fig. 10 muestra un diagrama del uso del modo de realización preferente. Dos fotogramas secuenciales muestran como la preparación microscópica representada en la fig. 3C proporciona un espécimen de tipo fluido libre de burbujas. El cubreobjetos tiene un espaciador para confinar el fluido en un volumen predeterminado con una trayectoria óptica 5 Fig. 10 shows a diagram of the use of the preferred embodiment. Two sequential frames show how the microscopic preparation depicted in fig. 3C provides a bubble-free fluid type specimen. The coverslip has a spacer to confine the fluid in a predetermined volume with an optical path

10 controlada. 10 controlled.

La fig. 11 muestra un diagrama del modo de realización preferente de la invención que consiste en la preparación microscópica de la fig. 3A que contiene un espécimen de células marcadas con fluorescencia libre de burbujas, combinado con un microscopio libre de lente Fig. 11 shows a diagram of the preferred embodiment of the invention consisting of the microscopic preparation of fig. 3A containing a specimen of bubble-free fluorescently labeled cells, combined with a lens-free microscope

15 para lograr una formación de imágenes libre de burbujas de las células. 15 to achieve bubble-free imaging of cells.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

20 La invención comprende dos sustratos ópticamente transparentes, portaobjetos y cubreobjetos respectivamente, en los que al menos uno de ellos presenta una superficie es hidrófoba o superhidrófoba (fig.1) con un ángulo de contacto con el agua (3) por encima de 90°, preferentemente por encima de 100°, lo más preferentemente por encima de 120°. The invention comprises two optically transparent substrates, slides and coverslips respectively, in which at least one of them has a surface is hydrophobic or superhydrophobic (fig. 1) with an angle of contact with water (3) above 90 ° , preferably above 100 °, most preferably above 120 °.

25 Típicamente, el portaobjetos de la parte inferior funciona como un portaobjetos de microscopio y el cubreobjetos forma con él una cámara (pila de portaobjetos) (10) como se muestra en las fig. 3A, 3B y 3C. En primer lugar, se prepara el espécimen (1) sobre el portaobjetos inferior (fig. 8), y posteriormente se inmoviliza con el cubreobjetos (fig. 9). Cuando uno de los dos o ambos portaobjetos inferior y cubreobjetos son hidrófobos, la Typically, the slide at the bottom works like a microscope slide and the coverslip forms with it a camera (slide stack) (10) as shown in fig. 3A, 3B and 3C. First, the specimen (1) is prepared on the lower slide (fig. 8), and then immobilized with the coverslip (fig. 9). When one of the two or both lower slides and coverslips are hydrophobic, the

30 dinámica de propagación del fluido es más homogénea que entre portaobjetos de microscopio regulares, puesto que en el primer caso el fluido de espécimen se propaga más lentamente y de forma homogénea entre los sustratos, evitando la formación de burbujas de aire, como se muestra en la fig. 10. The fluid propagation dynamics is more homogeneous than between regular microscope slides, since in the first case the specimen fluid propagates more slowly and homogeneously between the substrates, avoiding the formation of air bubbles, as shown in fig. 10.

35 El cubreobjetos puede ser un portaobjetos regular; en este caso su superficie en contacto con el fluido tiene propiedades naturales, normalmente hidrófilas. No obstante, es preferente 35 The coverslip can be a regular slide; in this case its surface in contact with the fluid has natural properties, usually hydrophilic. However, it is preferred

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que la superficie inferior del cubreobjetos tenga propiedades hidrófobas. that the lower surface of the coverslip has hydrophobic properties.

La fig. 3A muestra el modo de realización en el que la superficie superior en portaobjetos inferior es hidrófoba, mientras que la fig. 3B incluye superficies hidrófobas o superhidrófobas tanto para la superficie inferior del cubreobjetos como la superficie superior del portaobjetos inferior. Fig. 3A shows the embodiment in which the upper surface on the lower slide is hydrophobic, while fig. 3B includes hydrophobic or superhydrophobic surfaces for both the lower surface of the coverslip and the upper surface of the lower slide.

El cubreobjetos se puede poner simplemente en la parte superior del portaobjetos inferior con los especímenes fluidos. Sin embargo, es preferente el uso de un espaciador (9) para formar una cámara con una distancia específica ente el portaobjetos inferior y el cubreobjetos, como se muestra en la fig.3C. Normalmente, el espaciador también limita las dimensiones laterales de la cámara para el espécimen confinado en ella en un volumen predeterminado con una trayectoria óptica controlada. The coverslip can simply be placed on top of the lower slide with fluid specimens. However, it is preferred to use a spacer (9) to form a chamber with a specific distance between the lower slide and the coverslip, as shown in Fig. 3C. Normally, the spacer also limits the lateral dimensions of the chamber for the specimen confined therein in a predetermined volume with a controlled optical path.

El modo de realización anterior se denominará sustratos transparentes super-humectantes (STS). En particular, las superficies de los STS pueden estar nanoestructuradas (5), o recubiertas con una monocapa automontada hidrófoba (SAM), tal como un fluorosilano, o ambas, para adaptar las propiedades humectantes de las superficies. Las superficies tienen que ser química y biológicamente compatibles con los especímenes fluidos, es decir, no deben afectar a las propiedades investigadas del espécimen mientras se lleva a cabo la medida. The above embodiment will be called transparent super-wetting substrates (STS). In particular, the surfaces of the STS can be nanostructured (5), or coated with a hydrophobic self-contained monolayer (SAM), such as a fluorosilane, or both, to adapt the wetting properties of the surfaces. Surfaces must be chemically and biologically compatible with fluid specimens, that is, they should not affect the investigated properties of the specimen while the measurement is being carried out.

Dado el contenido uniforme y libre de burbujas, o al menos reducido de burbujas, los STS minimizan el número de errores falsos positivos cuando se usan algoritmos automáticos para analizar o contar células/partículas en la imagen del espécimen de un microscopio. Esto es muy importante para incrementar la precisión del procesamiento de imagen posterior basado en algoritmos de análisis automáticos. Por ejemplo, se usan en estudios de viabilidad estadística, en los que se realizan miles de medidas para lograr una estadística válida. Given the uniform and bubble-free, or at least reduced, bubble content, the STS minimizes the number of false positive errors when automatic algorithms are used to analyze or count cells / particles in the image of a microscope specimen. This is very important to increase the accuracy of subsequent image processing based on automatic analysis algorithms. For example, they are used in statistical feasibility studies, in which thousands of measures are taken to achieve a valid statistic.

Se pueden usar los STS en combinación con un microscopio óptico (11), como se muestra en la fig. 4. La fig. 5 muestra la vista esquemática de un microscopio libre de lente combinado con el STS (10) para formar imágenes de espécimen, de tipo fluido, libre de burbujas (7). Se coloca el STS (10) en la proximidad del conjunto de sensores de imagen del microscopio (15). El microscopio libre de lente propuesto consiste en una fuente de luz no coherente (12), que puede ser, por ejemplo, un diodo de emisión de luz (LED), que produce STS can be used in combination with an optical microscope (11), as shown in fig. 4. Fig. 5 shows the schematic view of a lens-free microscope combined with the STS (10) to form specimens, fluid-type, bubble-free (7). The STS (10) is placed in the proximity of the microscope image sensor assembly (15). The proposed lens-free microscope consists of a non-coherent light source (12), which can be, for example, a light emitting diode (LED), which produces

5 5

10 10

15 fifteen

20 twenty

25 25

30 30

35 35

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un haz de luz no coherente que pasa a través de un agujero (13) que lo convierte en un haz de luz cuasi-coherente de led (14), que pasa a través de la pila de portaobjetos de los STS a non-coherent beam of light that passes through a hole (13) that converts it into a quasi-coherent beam of LED light (14), which passes through the STS slide stack

(10) e incide sobre el sensor de imagen (15). (10) and affects the image sensor (15).

Las pruebas muestran que existe una alta probabilidad de formación de burbujas de aire en una preparación microscópica compuesta de dos portaobjetos de microscopio regulares. Como se muestra en la fig.6, se formaron más de 20 burbujas de aire de entre 50 y 200 micrómetros cuando se llenó con agua el espacio entre los portaobjetos. The tests show that there is a high probability of air bubble formation in a microscopic preparation composed of two regular microscope slides. As shown in fig. 6, more than 20 air bubbles of between 50 and 200 micrometers were formed when the space between the slides was filled with water.

Sin embargo, usando el mismo procedimiento para llenar el soporte de la invención en las mismas condiciones ambientales, es decir, la misma presión y temperatura, pero usando una pila de portaobjetos tratados parcialmente con a STS, se generó una zona libre de burbujas (18) en la preparación microscópica. Este efecto se ilustra por la fig. 7, ya que las burbujas (16) sólo aparecen en la parte no tratada del portaobjetos (17). However, using the same procedure to fill the support of the invention under the same environmental conditions, i.e. the same pressure and temperature, but using a slide stack partially treated with STS, a bubble free zone was generated (18 ) in the microscopic preparation. This effect is illustrated by fig. 7, since bubbles (16) only appear on the untreated part of the slide (17).

Como se mencionó anteriormente, es preferente el uso de espaciadores (9), como se muestra en la fig. 3C, entre el cubreobjetos (8) y el portaobjetos (2) para confinar el fluido de espécimen (7) en un volumen predeterminado con una trayectoria óptica controlada. Si se conoce el volumen del fluido de espécimen, entonces se puede calcular la concentración a partir de la proporción del recuento de células o partículas en la imagen dividido entre el volumen conocido. En consecuencia, es más fácil calcular automáticamente la concentración con imágenes tomadas a partir de un microscopio si los espaciadores están incluidos en los STS de la invención. Por ejemplo, se observa una cámara de STS (19) que incluye espaciadores de ~100 micrómetros de grosor, y que contiene células de sangre marcadas con fluorescencia, por el uso de una configuración de detección de fluorescencia que consiste en un filtro de fuente, un filtro de fluorescencia y un microscopio libre de lente. Esta configuración proporciona una formación de imágenes libre de lente (20) de las células de sangre marcadas con fluorescencia, como se muestra en la fig. 11. As mentioned above, the use of spacers (9) is preferred, as shown in fig. 3C, between the coverslip (8) and the slide (2) to confine the specimen fluid (7) in a predetermined volume with a controlled optical path. If the volume of the specimen fluid is known, then the concentration can be calculated from the proportion of the cell or particle count in the image divided by the known volume. Consequently, it is easier to automatically calculate the concentration with images taken from a microscope if the spacers are included in the STS of the invention. For example, an STS chamber (19) is observed that includes spacers ~ 100 micrometers thick, and contains fluorescently labeled blood cells, by the use of a fluorescence detection configuration consisting of a source filter, a fluorescence filter and a lens free microscope. This configuration provides a lens-free imaging (20) of fluorescently labeled blood cells, as shown in fig. eleven.

Características y fabricación de la superficie de portaobjetos de microscopio Features and fabrication of microscope slide surface

Un portaobjetos de microscopio estándar para aplicaciones biológicas mide aproximadamente 75 mm por 25 mm (3" por 1") y es aproximadamente de 1 mm de grosor. Normalmente, los portaobjetos de microscopio se fabrican de vidrio, tal como vidrio de borosilicato o sodocálcico, pero también se usan plásticos especializados. A menudo se usan portaobjetos de cuarzo fundido cuando la transparencia ultravioleta es importante, por A standard microscope slide for biological applications measures approximately 75 mm by 25 mm (3 "by 1") and is approximately 1 mm thick. Typically, microscope slides are made of glass, such as borosilicate or sodoccalc glass, but specialized plastics are also used. Often cast quartz slides are used when ultraviolet transparency is important, for

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ejemplo en microscopía de fluorescencia. Son portaobjetos biocompatibles puesto que el material no afecta a las propiedades biológicas del espécimen. La biocompatibilidad es la calidad de no tener efectos tóxicos o dañinos sobre los sistemas biológicos, de acuerdo con la definición proporcionada por el Diccionario médico Dorland. example in fluorescence microscopy. They are biocompatible slides since the material does not affect the biological properties of the specimen. Biocompatibility is the quality of having no toxic or harmful effects on biological systems, according to the definition provided by the Dorland Medical Dictionary.

5 Los portaobjetos de microscopio regular tienen una superficie plana con la rugosidad baja intrínseca de su material. Se puede crear una superficie nanoestructurada (4) de acuerdo con la invención en cualquiera de los materiales de portaobjetos de soporte con el procedimiento de fabricación apropiado. 5 Regular microscope slides have a flat surface with the intrinsic low roughness of their material. A nanostructured surface (4) according to the invention can be created in any of the support slide materials with the appropriate manufacturing process.

10 1. La nanoestructura se transfiere a un sustrato polimérico intermedio apropiado por medio de litografía de estampado en caliente. En este procedimiento, tanto el original como el polímero se calientan hasta la temperatura de transición vítrea del polímero y a continuación se comprimen juntos durante una cantidad de tiempo determinada mientras que se mantiene la temperatura constante. A continuación el sándwich de 10 1. The nanostructure is transferred to an appropriate intermediate polymeric substrate by means of hot stamping lithography. In this procedure, both the original and the polymer are heated to the glass transition temperature of the polymer and then compressed together for a certain amount of time while maintaining the constant temperature. Next the sandwich of

15 vidrio-polímero se enfría por debajo de la temperatura de transición vítrea del polímero mientras se mantiene la presión. A continuación, se libera la presión y se separa el polímero del original. The glass-polymer is cooled below the glass transition temperature of the polymer while maintaining the pressure. Then, the pressure is released and the polymer is separated from the original.

2. Se realiza de nuevo un procedimiento de litografía de estampado en caliente, pero 2. A hot stamping lithography procedure is performed again, but

esta vez usando el polímero nanoestructurado como original sobre el sustrato de 20 plástico deseado. this time using the nanostructured polymer as the original on the desired plastic substrate.

El procedimiento se puede simplificar a dos etapas si el original tiene un perfil negativo de la nanoestructura preferente. Si este es el caso, el sustrato polimérico intermedio no es necesario y el perfil del original se transfiere directamente a la superficie plástica objetivo. The procedure can be simplified in two stages if the original has a negative profile of the preferred nanostructure. If this is the case, the intermediate polymeric substrate is not necessary and the profile of the original is transferred directly to the target plastic surface.

25 Para mejorar la preparación de un espécimen, se pueden colocar los cubreobjetos con o sin espaciadores sobre el portaobjetos de microscopio. 25 To improve the preparation of a specimen, coverslips with or without spacers can be placed on the microscope slide.

Con respecto a la técnica anterior, la presente invención permite: With respect to the prior art, the present invention allows:

• Minimizar errores en el recuento de imágenes o en el análisis de imágenes (por • Minimize errors in image counting or image analysis (by

30 ejemplo, estadísticas de recuento y tamaño). Garantiza medidas de alta precisión debido a la distribución y concentración homogénea del espécimen en el área de análisis del microscopio. 30 example, count and size statistics). It guarantees high precision measurements due to the homogeneous distribution and concentration of the specimen in the microscope analysis area.

• Ahorro en el coste de materiales de especímenes caros, así como de reactivos. • Savings in the cost of expensive specimen materials, as well as reagents.

• Proporciona una propagación homogénea y controlada del material de espécimen 35 sobre el área de análisis del microscopio. • Provides a homogeneous and controlled propagation of specimen material 35 over the microscope analysis area.

Claims (5)

REIVINDICACIONES 1. Soporte ópticamente transparente para especímenes de tipo fluido, que comprende dos sustratos transparentes enfrentados entre sí, uno denominado portaobjetos (2) y otro 1. Optically transparent support for fluid type specimens, comprising two transparent substrates facing each other, one called slide (2) and the other 5 denominado cubreobjetos (8), en el que al menos uno de los sustratos está provisto de una superficie hidrófoba enfrentada al otro sustrato. 5 called coverslip (8), in which at least one of the substrates is provided with a hydrophobic surface facing the other substrate. 2. Soporte ópticamente transparente según la reivindicación 1, en el que dicha superficie 2. Optically transparent support according to claim 1, wherein said surface hidrófoba es una superficie nanoestructurada (4). 10 Hydrophobic is a nanostructured surface (4). 10
3. 3.
Soporte ópticamente transparente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los sustratos son biocompatibles. Optically transparent support according to any of the preceding claims, wherein the substrates are biocompatible.
4. Four.
Soporte ópticamente transparente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, Optically transparent support according to any of the preceding claims,
15 que comprende un espaciador (9) entre los dos sustratos transparentes para formar una cámara con una distancia específica entre el portaobjetos (2) y el cubreobjetos (8). 15 comprising a spacer (9) between the two transparent substrates to form a camera with a specific distance between the slide (2) and the coverslip (8).
5. Soporte ópticamente transparente según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos la superficie superior del portaobjetos (2) es hidrófoba. 5. Optically transparent support according to any of the preceding claims, wherein at least the upper surface of the slide (2) is hydrophobic. 12 12
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