ES2692494T3 - Aparato para procesar material biológico - Google Patents

Aparato para procesar material biológico Download PDF

Info

Publication number
ES2692494T3
ES2692494T3 ES10182788.9T ES10182788T ES2692494T3 ES 2692494 T3 ES2692494 T3 ES 2692494T3 ES 10182788 T ES10182788 T ES 10182788T ES 2692494 T3 ES2692494 T3 ES 2692494T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
container
centrifuge
optionally
holder
lid
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
ES10182788.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Schäfer
Thomas Voit
Walter Tschopp
Adrian Geiger
Markus Zbinden
Harald Hibbing
Andreas Karl
Frank Eigemeier
Volker Behrmann
Andreas Schmiede
Dietmar Kopp
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.)
Qiagen GmbH
Original Assignee
Qiagen GmbH
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
Priority claimed from EP05020948.5A external-priority patent/EP1767274B1/en
Priority claimed from DE200610027680 external-priority patent/DE102006027680A1/de
Application filed by Qiagen GmbH filed Critical Qiagen GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2692494T3 publication Critical patent/ES2692494T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

Aparato (1) para el procesamiento de material biológico, que comprende - una estación (720) de puntas de pipeta para guardar un suministro de puntas de pipeta (730); - marcas en la estación (720) de puntas de pipeta, que contienen información sobre la naturaleza de las puntas de pipeta (730); y - un sensor de radiación (810a) para leer las marcas en el que la estación (720) de puntas de pipeta puede colocarse en el aparato (1) en dos orientaciones diferentes; y en el que las marcas están construidas como elementos de marcado (721, 722) prominentes, en el que los elementos de marcado (721, 722) se proporcionan para ser simétricos puntualmente a lo largo de los dos lados cortos de la estación (720) de puntas de pipetas de modo que la lectura de las marcas sea independiente de orientación cualquiera seleccionada entre las dos orientaciones diferentes, en el que cada marca lleva un bit de información dependiendo de si el elemento prominente está presente o no presente.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Aparato para procesar material biologico
La presente solicitud se refiere a un aparato para procesar material biologico. El aparato comprende una estacion de puntas de pipeta para guardar un suministro de puntas de pipeta, marcando en la estacion de puntas de pipeta, que contiene informacion de la naturaleza de los recipientes, y un sensor de radiacion para leer la presencia de marcas.
En numerosos campos tecnicos tales como qmmica, biolog^a, medicina o ciencia medioambiental, por ejemplo, es necesario analizar, procesar o hacer reaccionar materiales biologicos (por ejemplo fluidos). Para este fin, los fluidos o materiales se filtran, se refrigeran, se calientan, se descomponen en sus constituyentes, se lavan o se pipetean mediante diversos metodos o se tratan de otras maneras. Frecuentemente es necesario pasar por una larga y compleja secuencia de etapas de procesamiento para preparar el material biologico. Ademas, en muchos casos, grandes colecciones de diferentes materiales tienen que ser procesadas de acuerdo con la misma secuencia, o series de los mismos materiales tienen que ser procesadas en paralelo. Esto puede requerir tiempo, limita el rendimiento y es propenso a avenas.
El procesamiento de materiales biologicos se usa, por ejemplo, en el campo de la extraccion y/o purificacion de biomoleculas tales como acidos nucleicos o protemas. Por ejemplo, un metodo bien conocido de purificacion de biomoleculas se basa en las etapas de proporcionar acceso al contenido de una muestra biologica (“lisis”), unir selectivamente los constituyentes del contenido de la muestra biologica a un soporte solido o material portador (“union”), eliminar los ingredientes no deseados del soporte solido o material portador (“lavado”) y disolver el constituyente deseado (“elucion”).
Para permitir la absorcion y desorcion deseada durante la purificacion de las biomoleculas, se han desarrollado elementos de filtro especiales que estan formados a partir de gel de sflice, por ejemplo, y que son porosos o similares a una matriz, por un lado, para permitir que un lfquido pase a traves del elemento de filtro y, por otro lado, tienen una superficie a la que se unen las moleculas en un proceso espedfico o no espedfico. En otros procesos de purificacion, las biomoleculas son retenidas en elementos de filtro simplemente mediante el efecto de exclusion por tamano. Si un lfquido que contiene una biomolecula tal como un acido nucleico, por ejemplo, pasa a traves del elemento de filtro, las biomoleculas o parte de las mismas son retenidas en el elemento de filtro en cualquier caso, mientras que el resto pasa a traves del elemento de filtro.
Ademas, para obtener la biomolecula a partir del elemento de filtro, se hace pasar un lfquido de elucion, tal como agua libre de nucleasa, sobre el elemento de filtro para desorber la biomolecula. De esta manera, la biomolecula deseada es liberada del elemento de filtro (elrnda) y capturada en un recipiente. Dichos elementos de filtro estan disenados frecuentemente como membranas que estan dispuestas en recipientes individuales que tienen una abertura de entrada y una abertura de salida o estan dispuestas en placas de multiples pocillos. Los elementos de filtro se procesan mediante centrifugado (formato de centrifugado) o usando un aparato basado en tecnologfa de vado. Recipientes individuales que tienen una abertura de entrada y una abertura de salida, que tienen una membrana y que pueden usarse en una centrifugadora, tambien son conocidos en forma de columnas, columnas de centrifugado, recipientes de filtro, columnas de cromatograffa, columnas, columnas de centrifugado o columnas de centrifugado individuales.
Generalmente, las ventajas del proceso de centrifugado respecto a los metodos basados en vado son el mayor grado de pureza, la mayor concentracion y el reducido riesgo de contaminacion cruzada. En general, los mejores resultados para la purificacion de las biomoleculas en terminos de calidad y concentracion se obtienen con las columnas de centrifugado (tubos de centrifugado individuales) que son procesados en un campo de alta gravedad (> 10.000 x g), dado que esto permite una minima contaminacion cruzada y una maxima recuperacion de la sustancia deseada a partir de la membrana. Una desventaja, sin embargo, es el laborioso tratamiento manual de las columnas de centrifugado, el que incrementa el riesgo de error y el tiempo de procesamiento, especialmente cuando hay que tratar o procesar diferentes muestras simultaneamente. Puede conseguirse un mayor grado de estandarizacion y automatizacion asf como un rendimiento mas rapido usando formatos de placa de multiples pocillos. Sin embargo, esto implica compromisos con respecto a calidad y/o cantidad.
QIAGEN ofrece una amplia gama de procedimientos de purificacion y los productos necesarios para diferentes biomoleculas de una gama de muestras biologicas, basados en el principio fundamental del procedimiento de “unir- lavar-eluir”. Para este fin, se usan diferentes materiales y equipo de filtro, tal como se describe, por ejemplo, en los documentos WO 03/040364 o US 6.277.648. El producto disponible en el mercado “QIAGEN QIAprep Spin Miniprep Kit” desvela por ejemplo una secuencia de purificacion tfpica y suministra columnas QIAprep estandarizadas y recipientes de recogida de 2 ml para uso en una centrifugadora, junto con algunos reactivos y tampones.
Existen una serie de publicaciones sobre el tema de procesamiento de materiales biologicos. El documento US 6.060.022, por ejemplo, desvela un sistema automatizado para el procesamiento de muestras que comprende un aparato de centrifugado automatizado. El documento US 5.166.889 describe un sistema de recogida para sangre en el que una pluralidad de recipientes de recogida esta situada en una rueda transportadora para acceso directo. El documento US 2004/0002415 describe un sistema de centrifugado automatizado para centrifugar automaticamente fluidos que contienen material biologico tal como, por ejemplo, acidos nucleicos en una centrifugadora general. El
5
10
15
20
25
30
35
40
45
documento WO 2005/019836 describe un aparato para procesar muestras de fluido. El documento WO 00/38046 describe un aparato automatizado para cargar una centrifugadora, en el que las columnas de la centrifugadora se ponen en juego usando un sistema de enrutamiento automatizado. El documento EP 122772 describe un manipulador qmmico para uso con recipientes de reaccion. El documento GB 2235639 describe una centrifugadora con una camisa protectora que rodea al contenedor giratorio.
Una desventaja del sistema de automatizacion existente es que los procesos que soportan no proporcionan el estandar de alta calidad de las columnas de centrifugado y no pueden funcionar simultaneamente con poca o ninguna intervencion manual.
El documento EP0979999 A se refiere a un manipulador de muestras automatizado para un instrumento analftico, en el cual unas gradillas que soportan unos tubos de ensayo con tapas o unos tubos de ensayo sin tapas u otro tipo de recipientes, son introducidas dentro, y retiradas del instrumento. La presente invencion pretende resolver al menos algunos de los problemas perfilados anteriormente. Este objetivo se consigue por medio de un aparato para procesar material biologico de acuerdo con la reivindicacion 1.
Ventajas, caractensticas, aspectos y detalles adicionales de la invencion, asf como realizaciones preferidas y aspectos particulares de la invencion, se volveran evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes, la descripcion y los dibujos.
Algunas realizaciones que ejemplifican la invencion se ilustran en las figuras y se describen con mas detalle en lo sucesivo. En los dibujos:
Las figuras 1a-c muestran una vista superior de la placa de trabajo con una estacion de desechado de pipetas y sin una unidad de agarre, una vista en planta aumentada de la estacion de desechado de pipetas y una vista en planta de la placa de trabajo con la unidad de agarre y con la tapa de la centrifugadora abierta;
Las figuras 2a, b muestran una vista en perspectiva con la placa de trabajo de la figura 1c y una carcasa;
Las figuras 3a-c muestran una vista en perspectiva de la unidad de centrifugado con la tapa cerrada; con la tapa abierta; con la contratapa de la tapa retirada;
La figura 4 muestra una seccion transversal lateral a traves de la unidad de centrifugado de la figura 3a;
Las figuras 5a-c muestran un portarrecipientes suspendido en el rotor de centrifugado de la centrifugadora y un tope para un angulo maximo de pivote del portarrecipientes;
La figura 6 muestra una vista en perspectiva de la corredera de agarre con una unidad de agarre y pipeteo;
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de la unidad de pipeteo de la figura 6;
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de la unidad de agarre de la figura 6;
La figura 9 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de agarre de la unidad de agarre de la figura 8;
La figura 10 muestra una vista en perspectiva de un portarrecipientes;
Las figuras 11a-d muestran una vista lateral de un portarrecipientes;
La figura 12 muestra una vista en perspectiva de una estacion de bienes gastados para los materiales gastados;
La figura 13 muestra una vista en perspectiva de una unidad para calentar un agitador;
Las figuras 14a, b muestran una vista lateral y una vista superior, respectivamente, de una unidad para calentar y agitar;
La figura 15 muestra una sencilla representacion esquematica de las funciones sensoriales y las funciones de control; La figura 16 muestra una representacion esquematica detallada de las funciones sensoriales y las funciones de control; Las figuras 17a, b muestran pantallas de visualizacion para guiar al usuario;
Las figuras 18a, b muestran pantallas de visualizacion para guiar al usuario para seleccionar, preparar y ejecutar un procedimiento.
Concepto basico
El aparato para procesar materiales biologicos descrito en lo sucesivo permite o ayuda a la ejecucion eficiente de etapas del proceso o procedimentales para procesar material biologico. El aparato preferentemente implementa uno o mas de los siguientes aspectos utiles.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Un aspecto util es ejecutar algunas de las etapas del proceso dentro de una centrifugadora, y especialmente no solo el centrifugado del propio material sino tambien otras etapas que no incluyen centrifugado alguno. Llevar a cabo dichas etapas del proceso en la centrifugadora tiene la ventaja de que el aparato de la centrifugadora tal como un soporte para un recipiente para el material tambien puede usarse de forma eficiente para las otras etapas procedimentales. Al mismo tiempo, en algunos casos, se puede prescindir de equipo correspondiente fuera de la centrifugadora. Al mismo tiempo, la transferencia de material dentro y fuera de la centrifugadora puede reducirse. Al mismo tiempo, las distancias de desplazamiento pueden acortarse. Como resultado, puede ahorrarse tiempo y el riesgo de contaminacion cruzada puede minimizarse.
Para llevar a cabo las etapas procedimentales en la centrifugadora, tambien es util retirar material de una posicion en la centrifugadora, introducir material en una posicion en la centrifugadora o transferirlo entre diferentes posiciones dentro de la centrifugadora. Para este fin, existen dos metodos de transporte de material disponibles, entre otros:
En primer lugar, si el material es lfquido, puede ser pipeteado. Para este fin, el aparato puede tener una unidad de pipeteo (vease por ejemplo la figura 7). En segundo lugar, un recipiente que contiene el material puede ser transportado. Dicho recipiente puede ser de cualquier tipo deseado. Por ejemplo, es una columna, por ejemplo una columna de centrifugado, es decir columna de centrifugado individual, o un recipiente de reaccion o recogida, por ejemplo un tubo Eppendorf o recipiente similar, es decir un recipiente de plastico con o sin una tapa. Para convertir a un recipiente de este tipo desde una primera posicion dentro de la centrifugadora a una segunda posicion dentro o fuera de la centrifugadora, por ejemplo, el aparato puede tener un dispositivo de agarre movil para el recipiente.
Estos y procesos similares para transportar material pueden implementarse incluso sin el uso de una centrifugadora.
Un aspecto se refiere a un dispositivo de agarre que es adecuado para agarrar y soltar un recipiente para recibir material biologico. Dicho dispositivo de agarre comprende un elemento de agarre que es movil para agarrar y soltar un recipiente, un elemento de sujecion que es adecuado para sujetar el elemento de agarre, un elemento de elevacion, y un impulsor para el elemento de elevacion, que es adecuado para impulsar un movimiento de elevacion del elemento de elevacion, para mover el elemento de agarre.
De acuerdo con un aspecto, el elemento de sujecion es adecuado para sujetar el elemento de agarre en la direccion de apertura. De acuerdo con otro aspecto, el movimiento de elevacion del elemento de elevacion mueve el elemento de agarre en la direccion de cierre. Como alternativa, el elemento de sujecion es adecuado para sujetar el elemento de agarre en la direccion de cierre. Como una opcion adicional, el movimiento de elevacion del elemento de elevacion mueve el elemento de agarre en la direccion de apertura.
De acuerdo con otro aspecto, el elemento de sujecion es tambien opcionalmente adecuado para sujetar el elemento de agarre para soltar el recipiente. Como un aspecto adicional, el movimiento de elevacion del elemento de elevacion mueve el elemento de agarre para agarrar el recipiente.
Como alternativa, el elemento de sujecion es adecuado para sujetar el elemento de agarre para agarrar el recipiente. Como un aspecto adicional, el movimiento de elevacion del elemento de elevacion mueve el elemento de agarre para soltar el recipiente.
Normalmente, el elemento de agarre tiene una escotadura que es adecuada para encajar en un collarm del recipiente. El elemento de agarre es, de acuerdo con otro aspecto, un primer elemento de agarre, y el dispositivo de agarre tiene entonces tambien un segundo elemento de agarre que tiene propiedades analogas al primer elemento de agarre. Tambien es posible que el dispositivo de agarre este montado de forma que pueda pivotar alrededor de un eje de pivote. En este caso, el elemento de agarre normalmente define un eje central para el recipiente, y el eje de pivote es diferente del eje central.
Un aspecto se refiere a un proceso para agarrar un recipiente para recibir material biologico usando un dispositivo de agarre. El proceso comprende las siguientes etapas: generar un movimiento de elevacion de un elemento de elevacion; convertir el movimiento de elevacion del elemento de elevacion es un movimiento del elemento de agarre en la direccion de cierre o para agarrar el recipiente, estando el movimiento dirigido contra una fuerza que ejerce un elemento de sujecion sobre el elemento de agarre; y agarrar el recipiente usando el elemento de agarre. Como alternativa, el movimiento de elevacion del elemento de elevacion tambien puede convertirse en un movimiento del elemento de agarre en la direccion de apertura para agarrar el recipiente, por ejemplo si el dispositivo de agarre agarra el recipiente en una superficie del recipiente orientada hacia el interior del recipiente.
Un aspecto se refiere a un proceso para soltar un recipiente para recibir material biologico por medio de un dispositivo de agarre. Este proceso comprende las siguientes etapas: generar un movimiento de elevacion de un elemento de elevacion, permitiendo el movimiento de elevacion el movimiento del elemento de agarre en la direccion de apertura, producir un movimiento del elemento de agarre en la direccion de apertura para soltar el recipiente por medio de un elemento de sujecion, y soltar el recipiente por medio del elemento de agarre. Como alternativa, el movimiento de elevacion del elemento de elevacion tambien puede permitir el movimiento del elemento de agarre en la direccion de cierre, y el movimiento del elemento de agarre en la direccion de cierre para soltar el recipiente puede ser generado por el elemento de sujecion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Un aspecto se refiere a una unidad de agarre para manipular un recipiente para recibir material biologico. La unidad de agarre comprende las siguientes partes: un miembro de agarre que es movil en una direccion z, y un dispositivo de agarre para agarrar el recipiente, que es movil con respecto al miembro de agarre desde una primera posicion a una segunda posicion, y un impulsor para mover el dispositivo de agarre desde la primera posicion hasta la segunda posicion.
Opcionalmente, la unidad de agarre esta disenada para insertar el recipiente en otro recipiente. Opcionalmente, el impulsor es un impulsor electrico. Opcionalmente, el movimiento del dispositivo de agarre desde la primera posicion hasta la segunda posicion tiene lugar en una direccion diferente de la direccion z. Opcionalmente, el movimiento del dispositivo de agarre desde la primera posicion hasta la segunda posicion tiene lugar en una direccion que es perpendicular a la direccion z. Opcionalmente, el movimiento del dispositivo de agarre desde la primera posicion hasta la segunda posicion es un movimiento pivotante alrededor de un eje de pivote. Opcionalmente, el eje de pivote se extiende paralelo a la direccion z.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar automaticamente biomoleculas a partir de material de muestra, preferentemente fluido de muestra que comprende los siguientes elementos: en primer lugar una centrifugadora que comprende un rotor para sostener y hacer girar una pluralidad de contenedores, cada uno de los cuales contiene al menos una primera abertura para recibir y sostener de forma desmontable un recipiente de filtro; y al menos una segunda abertura, para recibir y sostener de forma desmontable un recipiente adicional, opcionalmente sellado; y al menos una unidad de manipulacion, que comprende: medios para retirar dicho recipiente de filtro de dicha primera abertura; medios para combinar dicho recipiente de filtro con dicho recipiente adicional, de modo que los dos recipientes puedan girar conjuntamente con la centrifugadora, y de modo que se proporcione una conexion lfquida entre el volumen del recipiente de filtro y el recipiente adicional.
La unidad de manipulacion opcionalmente contiene medios para llevar dicho recipiente de filtro desde dicha primera abertura sobre dicho recipiente adicional que esta unido a dicha segunda abertura. La unidad de manipulacion tambien contiene opcionalmente medios para hacer girar dicho recipiente de filtro o dicho recipiente adicional alrededor de una lmea central del recipiente, que es coaxial con dicho recipiente de filtro o dicho recipiente sellado. Los medios para retirar dicho recipiente de filtro de dicha primera abertura opcionalmente incluyen un primer motor para separar dicho recipiente de filtro de dicho recipiente sellado en una direccion coaxial. Los medios para colocar dicho recipiente de filtro sobre dicho recipiente adicional opcionalmente incluyen al menos un segundo motor para llevar dicho recipiente de filtro a dicho recipiente adicional.
Un aspecto se refiere a una unidad de agarre para manipular un recipiente para contener material biologico. El recipiente tiene una tapa que puede ocupar una posicion abierta y una posicion cerrada. La unidad de agarre comprende un dispositivo de agarre para agarrar y soltar el recipiente, y un portatapas para sostener una tapa en una posicion definida con respecto al recipiente. La posicion definida es una posicion abierta de la tapa.
Un aspecto se refiere a un sistema que comprende la unidad de agarre mencionada anteriormente. El sistema comprende ademas una centrifugadora, y el dispositivo de agarre es adecuado para insertar el recipiente en la centrifugadora o retirarlo de la centrifugadora.
El recipiente esta opcionalmente hecho de plastico. La tapa esta opcionalmente unida al recipiente. Opcionalmente, la unidad de agarre es movil en una direccion z perpendicular a un plano de la placa de trabajo o en una direccion x- y a lo largo de un plano de la placa de trabajo. Opcionalmente, el recipiente tiene una seccion transversal circular, preferentemente un diametro de menos de 2 cm, 1 cm. La tapa es opcionalmente adecuada para cerrar una abertura del recipiente. La tapa esta opcionalmente conectada al recipiente mediante un conector. Opcionalmente el dispositivo de agarre tiene un elemento de agarre con un rebaje a traves del cual se puede hacer pasar al conector de la tapa cuando el recipiente esta agarrado por el dispositivo de agarre. Opcionalmente el portatapas comprende un tope mecanico para la tapa. Opcionalmente, la tapa esta presionada contra el tope mecanico por el conector. Opcionalmente, el elemento de agarre es movil para agarrar y soltar el recipiente. Opcionalmente, el portarrecipientes es un dispositivo para procesar lfquidos. Opcionalmente, el portatapas esta configurado de modo que, cuando el elemento de agarre levanta el recipiente, el portatapas se desliza o es guiado a lo largo de la tapa. Opcionalmente la manipulacion comprende colocar el recipiente en un portarrecipientes, teniendo el portarrecipientes un receptor de tapa; y el portatapas es entonces adecuado para colocar la tapa en el receptor de tapa durante el proceso de colocacion.
Opcionalmente la manipulacion incluye retirar el recipiente de un portarrecipientes, teniendo el portarrecipientes un receptor de tapa; y el portatapas es capaz entonces de retirar la tapa del receptor de tapa durante el proceso de retirada. Opcionalmente, el receptor de tapa y el portatapas definen la misma posicion de la tapa con respecto al recipiente.
Un aspecto se refiere a un proceso para transportar un recipiente al interior de un portarrecipientes o fuera de un portarrecipientes, comprendiendo el recipiente una tapa unida a el para cerrar una abertura del recipiente. El proceso comprende las etapas de agarrar o sostener el recipiente por medio de una unidad de agarre; sostener la tapa en una posicion definida con respecto al recipiente, y mover el recipiente al interior del portarrecipientes o fuera del portarrecipientes usando la unidad de agarre, mientras se mantiene la posicion definida de la tapa con respecto al
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
recipiente.
El proceso para transportar un recipiente es opcionalmente un proceso para retirar el recipiente de un portarrecipientes usando la unidad de agarre, mientras que la etapa de mover el recipiente dentro o fuera del portarrecipientes es una retirada del recipiente del portarrecipientes por el dispositivo de agarre. Opcionalmente, la etapa de retirar el recipiente del portarrecipientes comprende retirar la tapa de un receptor de tapa del portarrecipientes. Opcionalmente, el portarrecipientes tiene un receptor de tapa para la tapa del recipiente, y la etapa de retirar el recipiente del portarrecipientes comprende entonces retirar la tapa del receptor de tapa, mientras se mantiene la posicion definida de la tapa con respecto al recipiente.
Opcionalmente, el proceso para transportar un recipiente es un proceso para colocar el recipiente en un portarrecipientes usando la unidad de agarre, mientras que la etapa de mover el recipiente dentro o fuera del portarrecipientes comprende colocar o insertar el recipiente en el portarrecipientes. Opcionalmente, la etapa de colocar o insertar el recipiente en el portarrecipientes comprende insertar la tapa en un receptor de tapa del portarrecipientes. Opcionalmente, en la etapa de sostener la tapa, la tapa es sostenida por un portatapas de la unidad de agarre en una posicion definida con respecto al recipiente. Opcionalmente, para colocar el recipiente, el recipiente es soltado por la unidad de agarre. El recipiente opcionalmente tiene una seccion transversal circular, preferentemente un diametro de menos de 2 cm o 1 cm.
Opcionalmente, el portarrecipientes tiene un receptor de tapa para la tapa del recipiente, y la etapa de insertar el recipiente en el portarrecipientes comprende entonces insertar la tapa en el receptor de tapa, mientras se mantiene la posicion definida de la tapa con respecto al recipiente.
Un aspecto se refiere a un proceso para transferir un recipiente desde un primer portarrecipientes a un segundo portarrecipientes usando una unidad de agarre, que comprende las etapas de retirar el recipiente del primer portarrecipientes o de una primera posicion de sosten del primer portarrecipientes, tal como se ha descrito en parrafos anteriores, e insertar el recipiente en el segundo portarrecipientes o en una segunda posicion de sosten del segundo portarrecipientes, tal como se ha descrito en parrafos anteriores. En particular, el recipiente es transferido desde una primera posicion de sosten del primer portarrecipientes hasta una segunda posicion de sosten del segundo portarrecipientes. La primera y la segunda posiciones de sosten son generalmente diferentes. La primera posicion de sosten y la segunda posicion de sosten pueden estar en el mismo portarrecipientes o en portarrecipientes diferentes.
Un aspecto se refiere a un portarrecipientes para un recipiente para recibir material biologico con una tapa unida a el para cerrar una abertura del recipiente. El portarrecipientes es adecuado para uso en una centrifugadora y comprende al menos un miembro de sosten para sostener el recipiente y al menos un receptor de tapa para sostener la tapa unida al recipiente, que esta conformado para permitir acceso a la tapa mediante un portatapas de una unidad de agarre para el recipiente.
Opcionalmente, el o los portarrecipientes esta o estan montados en una centrifugadora. Opcionalmente, el o los portarrecipientes esta o estan montados de forma que puedan pivotar en la centrifugadora, por ejemplo montados de forma que puedan pivotar en el rotor de centrifugado. La tapa esta opcionalmente abierta, es decir en una posicion abierta de la tapa.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico, que comprende las siguientes partes: portarrecipientes que es adecuado para sostener un recipiente para recibir material biologico con una tapa unida al mismo para cerrar una abertura del recipiente, y un portatapas o una unidad de agarre para el recipiente, para sostener la tapa en una posicion definida en relacion con el recipiente, teniendo el portarrecipientes un receptor de tapa para sostener la tapa unida al recipiente, lo que permite el acceso del mismo a la tapa. El aparato ademas comprende opcionalmente una centrifugadora, siendo el portarrecipientes adecuado para su uso en la centrifugadora.
En el portarrecipientes o en el aparato descrito en los dos parrafos inmediatamente anteriores a este, el acceso del portatapas a la tapa opcionalmente incluye contacto mecanico de la tapa por el portatapas. Un rebaje en el receptor de tapa opcionalmente permite acceso por el portatapas a la tapa. El aparato esta opcionalmente disenado de modo que el acceso por el portatapas a la tapa se obtenga cuando el recipiente se agarra por un dispositivo de agarre del aparato.
El recipiente esta opcionalmente hecho de plastico. La tapa esta opcionalmente unida al recipiente. El recipiente es opcionalmente de seccion transversal circular y, preferentemente, tiene un diametro de menos de 2 cm, 1 cm. La tapa es opcionalmente adecuada para cerrar una abertura del recipiente.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico, que comprende las siguientes partes: una
centrifugadora con un rotor de centrifugado giratorio que tiene al menos un portarrecipientes para sostener un
recipiente para material biologico, y un dispositivo de agarre para insertar un recipiente en el portarrecipientes.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico, que comprende las siguientes partes: una
centrifugadora que tiene un rotor de centrifugado giratorio con al menos un portarrecipientes para sostener un
recipiente para material biologico, y un dispositivo de agarre para retirar un recipiente del portarrecipientes.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico que comprende las siguientes partes: una centrifugadora con un rotor de centrifugado giratorio que tiene al menos un portarrecipientes para sostener un recipiente para material biologico, y un dispositivo de agarre para transferir un recipiente desde una primera posicion de sosten de un portarrecipientes hasta una segunda posicion de sosten de un portarrecipientes. Opcionalmente, las primera y segunda posiciones de sosten son diferentes. Las primera y segunda posiciones de sosten pueden estar en el mismo portarrecipientes o en portarrecipientes diferentes.
En estos aparatos, el dispositivo de agarre esta opcionalmente disenado para agarrar el recipiente encajando con una parte del recipiente sobresaliente. El dispositivo de agarre es opcional para un recipiente con una abertura o abertura principal y una parte del recipiente sobresaliente, y el dispositivo de agarre esta disenado entonces para agarrar el recipiente en un lado de la parte del recipiente sobresaliente que esta alejado de la abertura del recipiente. Opcionalmente, el elemento de agarre comprende una escotadura que es adecuada para encajar en un collarm del recipiente, y que es preferentemente adecuada para encajar en un lado del collarm alejado de una abertura del recipiente. El recipiente es opcionalmente para recibir material biologico. El portarrecipientes esta opcionalmente montado de forma que pueda pivotar en el rotor de centrifugado. El dispositivo de agarre opcionalmente comprende un elemento de posicionamiento para posicionar una posicion angular o una posicion desviada del portarrecipientes. Opcionalmente el posicionamiento se lleva a cabo mediante interaccion del elemento de posicionamiento con un contraelemento de posicionamiento. El elemento de posicionamiento para posicionar una posicion desviada esta opcionalmente disenado para cooperar con un tope para el portarrecipientes, por ejemplo con un tope que es giratorio conjuntamente con el rotor de centrifugado. Opcionalmente comprende el dispositivo de agarre las siguientes partes: un elemento de agarre que es movil para agarrar y soltar un recipiente, un elemento de sujecion que es adecuado para sujetar el elemento de agarre, un elemento de elevacion, y un impulsor para el elemento de elevacion, que es adecuado para impulsar un movimiento de elevacion del elemento de elevacion, moviendo de este modo el elemento de agarre. La transferencia opcionalmente comprende un movimiento giratorio del recipiente. El portarrecipientes es opcionalmente retirable de la centrifugadora.
El elemento de sujecion es opcionalmente adecuado para sujetar el elemento de agarre en la direccion de apertura. El movimiento de elevacion del elemento de elevacion opcionalmente mueve el elemento de agarre en la direccion de cierre. El elemento de sujecion es opcionalmente adecuado para sujetar el elemento de agarre en la direccion de cierre. El movimiento de elevacion del elemento de elevacion opcionalmente mueve el elemento de agarre en la direccion de apertura. El elemento de sujecion es opcionalmente capaz de sujetar el elemento de agarre para soltar el recipiente. El movimiento de elevacion del elemento de elevacion opcionalmente mueve el elemento de agarre para agarrar el recipiente. El elemento de sujecion es opcionalmente capaz de sujetar el elemento de agarre para agarrar el recipiente. El movimiento de elevacion del elemento de elevacion opcionalmente mueve el elemento de agarre para soltar el recipiente.
El portarrecipientes esta opcionalmente montado de forma que pueda moverse en el rotor de centrifugado. En este caso, los medios de posicionamiento son opcionalmente capaces de impedir o restringir un movimiento del portarrecipientes durante la insercion/retirada/transferencia. Opcionalmente, la transferencia se lleva a cabo directamente, es decir el dispositivo de agarre sostiene el recipiente durante todo el periodo entre la retirada de la primera posicion de sosten y la insercion en la segunda posicion de sosten. Durante la transferencia existe opcionalmente tambien una tercera posicion de sosten, y el aparato tambien puede transferir entonces adicionalmente el recipiente entre la tercera posicion de sosten y la primera o segunda posicion de sosten. El elemento de agarre opcionalmente comprende al menos una escotadura, que es adecuada para encajar en un collarm del recipiente. El elemento de agarre es opcionalmente un primer elemento de agarre, y el dispositivo de agarre tambien comprende un segundo elemento de agarre, que tiene propiedades analogas al primer elemento de agarre. El dispositivo de agarre esta opcionalmente montado de forma que pueda pivotar alrededor de un eje de pivote. El elemento de agarre opcionalmente define un eje central para el recipiente, y el eje de pivote es entonces diferente del eje central.
Un aspecto se refiere a un proceso para colocar un recipiente por medio de un dispositivo de agarre en un
portarrecipientes en un rotor de centrifugado, en el que el portarrecipientes tiene una posicion de sosten para el
recipiente. El proceso comprende las siguientes etapas: el dispositivo de agarre se coloca en posicion en relacion con la posicion de sosten; el dispositivo de agarre se mueve para colocar el recipiente en la posicion de sosten; El recipiente se suelta por el dispositivo de agarre.
Un aspecto se refiere a un proceso para retirar un recipiente por medio de un dispositivo de agarre de un
portarrecipientes en un rotor de centrifugado, en el que el portarrecipientes tiene una posicion de sosten para el
recipiente. El proceso comprende las siguientes etapas: el dispositivo de agarre se coloca en posicion en relacion con la posicion de sosten; el recipiente se agarra por el dispositivo de agarre; el dispositivo de agarre se mueve para retirar el recipiente de la posicion de sosten.
Un aspecto se refiere a un proceso para transferir un recipiente por medio de un dispositivo de agarre desde una primera posicion de sosten de un portarrecipientes en un rotor de centrifugado hasta una segunda posicion de sosten de un portarrecipientes en el rotor de centrifugado. El proceso comprende las siguientes etapas: el dispositivo de agarre es llevado a posicion con respecto a la primera posicion de sosten; el recipiente se agarra por el dispositivo de agarre; el dispositivo de agarre es movido, para retirar el recipiente de la primera posicion de sosten; el dispositivo de agarre es llevado a posicion con respecto a la segunda posicion de sosten; el dispositivo de agarre es movido, para
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
colocar el recipiente en la segunda posicion de sosten; el recipiente es soltado por el dispositivo de agarre.
Opcionalmente, los procesos descritos anteriormente incluyen la etapa de ajustar un angulo de rotacion predeterminado del portarrecipientes alrededor del eje de rotacion del rotor de centrifugado. Durante la retirada y/o durante la insercion, el dispositivo de agarre y un miembro de agarre se mueven opcionalmente conjuntamente en una direccion z y, durante el posicionamiento del recipiente con respecto a la segunda posicion de sosten, el dispositivo de agarre es movido opcionalmente con respecto al miembro de agarre. Ademas, los procesos opcionalmente incluyen la etapa de fijar la posicion angular o un angulo de desvfo. Por ejemplo, el angulo de desvfo del portarrecipientes puede fijarse haciendo que un elemento de posicionamiento del dispositivo de agarre interactue con un contraelemento de posicionamiento del portarrecipientes; el portarrecipientes establece contacto con un tope para el movimiento de pivotamiento del portarrecipientes, y el angulo de desvfo del portarrecipientes es fijado por la interaccion del elemento de posicionamiento y el contraelemento de posicionamiento en el tope. El tope para el movimiento de pivotamiento del portarrecipientes es opcionalmente giratorio conjuntamente con el rotor de centrifugado. La posicion de sosten es opcionalmente en un portarrecipientes que es retirable de la centrifugadora.
La etapa de agarrar el recipiente opcionalmente comprende las siguientes etapas parciales: producir un movimiento de elevacion de un elemento de elevacion; convertir el movimiento de elevacion del elemento de elevacion en un movimiento del elemento de agarre, en la direccion de cierre o en la direccion de apertura, para agarrar el recipiente, en el que el movimiento esta dirigido contra una fuerza que un elemento de sujecion ejerce sobre el elemento de agarre; y, por lo tanto, agarrar el recipiente por medio del elemento de agarre.
La etapa de soltar el recipiente opcionalmente comprende las siguientes etapas parciales: producir un movimiento de elevacion de un elemento de elevacion, en el que el movimiento de elevacion permite un movimiento del elemento de agarre en la direccion de apertura, producir un movimiento del elemento de agarre en la direccion de apertura o en la direccion de cierre para soltar el recipiente por medio de un elemento de sujecion y, de este modo, soltar el recipiente por medio del elemento de agarre.
La etapa de agarrar el recipiente opcionalmente comprende agarrar el recipiente en un lado de una parte sobresaliente del recipiente que esta alejada de una abertura o una abertura principal del recipiente.
Durante el posicionamiento del recipiente con respecto a la segunda posicion de sosten, el dispositivo de agarre es movido opcionalmente con respecto al miembro de agarre en una direccion que es diferente de la direccion z. Durante el posicionamiento del recipiente con respecto a la segunda posicion de sosten, el dispositivo de agarre es movido opcionalmente con respecto al miembro de agarre en un plano que se extiende perpendicularmente a la direccion z. Durante el posicionamiento del recipiente con respecto a la segunda posicion de sosten, al dispositivo de agarre se le hace opcionalmente pivotar con respecto al miembro de agarre alrededor de un eje que se extiende paralelo a la direccion z. Opcionalmente, las primera y segunda posiciones de sosten son diferentes. Pueden estar en el mismo portarrecipientes o en portarrecipientes diferentes. El dispositivo de agarre opcionalmente encaja en una parte sobresaliente del recipiente.
Para los procesos mencionados anteriormente en el presente documento para transportar material es util fijar y/o posicionar la centrifugadora y un portarrecipientes montado en su interior para permitir una transferencia controlada de fluidos e impedir movimientos indeseables, por ejemplo, durante la transferencia automatizada de recipientes en la centrifugadora. Dichos movimientos pueden ser, entre otros, rotacion del rotor de centrifugado alrededor de su eje del rotor o pivotamiento de un portarrecipientes en el rotor de centrifugado alrededor de su eje del pivote.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico que tiene las siguientes partes: un rotor de centrifugado giratorio alrededor de un eje del rotor, un impulsor para el rotor de centrifugado, y un elemento de posicionamiento que no es giratorio conjuntamente con el rotor para posicionar una posicion angular del rotor de centrifugado por interaccion con un contraelemento de posicionamiento que es giratorio conjuntamente con el rotor.
El posicionamiento de la posicion angular se lleva a cabo opcionalmente mediante encaje mecanico entre el elemento de posicionamiento y el contraelemento de posicionamiento. El rotor de centrifugado es opcionalmente adecuado para recibir un portarrecipientes para un recipiente para recibir material biologico. El contraelemento de posicionamiento esta opcionalmente montado sobre el portarrecipientes o sobre el rotor de centrifugado. Opcionalmente, el aparato contiene medios para detectar una posicion angular de la centrifugadora o del rotor de centrifugado. El elemento de posicionamiento puede estar alineado entonces en funcion de la posicion angular detectada, de modo que el elemento de posicionamiento este ubicado en un intervalo de apertura del contraelemento de posicionamiento. El elemento de posicionamiento opcionalmente tambien es adecuado para posicionar un angulo de desvfo del portarrecipientes, tal como se explicara en lo sucesivo. El rotor de centrifugado es opcionalmente adecuado para el montaje pivotante de un portarrecipientes para un recipiente para recibir material biologico y tiene un tope para el movimiento de pivotamiento del portarrecipientes. El elemento de posicionamiento es entonces capaz de sostener el portarrecipientes a un angulo de desvfo en el tope mediante interaccion con el contraelemento de posicionamiento.
El elemento de posicionamiento puede estar unido a un miembro de agarre de una unidad de agarre para agarrar el recipiente. Como alternativa, tambien puede estar unido a una unidad de pipeteo, por ejemplo. El posicionamiento opcionalmente permite que la posicion angular se ajuste con una exactitud de 0,1°. El aparato opcionalmente tambien
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
comprende medios para posicionar de forma grosera el rotor de centrifugado, lo que permite que la posicion angular se ajuste con una exactitud de 1,5°. El aparato opcionalmente comprende, ademas, medios para detectar la posicion angular del rotor de centrifugado, por ejemplo medios que permiten que la posicion angular del rotor de centrifugado sea detectada con una exactitud de 1°. El impulsor es opcionalmente un impulsor electrico, preferentemente un motor de induccion, es decir un motor asmcrono. El elemento de posicionamiento opcionalmente comprende una espiga y el contraelemento de posicionamiento comprende entonces un rebaje para la espiga. El elemento de posicionamiento esta opcionalmente unido al miembro de agarre de tal manera que el posicionamiento es posible con el dispositivo de agarre obteniendo acceso a una posicion de sosten del recipiente del portarrecipientes. El elemento de posicionamiento esta opcionalmente montado de forma elastica sobre el miembro de agarre en la direccion z. El montaje de resorte opcionalmente permite el desplazamiento del elemento de posicionamiento que es mayor que la longitud del recipiente. El recipiente opcionalmente tiene una seccion transversal circular y esta preferentemente hecho de plastico. El elemento de posicionamiento esta opcionalmente dispuesto en una relacion angular fija con una posicion de sosten del portarrecipientes. El aparato opcionalmente comprende una pluralidad de contraelementos de posicionamiento, preferentemente mas de 3, mas de 6 o mas de 10 contraelementos de posicionamiento.
Un aspecto se refiere a un proceso para posicionar un rotor de centrifugado de una centrifugadora en un angulo de rotacion alrededor de un eje de rotacion del rotor de centrifugado. El proceso comprende las siguientes etapas: un contraelemento de posicionamiento que es giratorio conjuntamente con el rotor de centrifugado es llevado a un intervalo de apertura para interaccion con un elemento de posicionamiento que no gira conjuntamente con el rotor de centrifugado, y el rotor de centrifugado es posicionado por interaccion del elemento de posicionamiento con el contraelemento de posicionamiento.
El contraelemento de posicionamiento es movido opcionalmente en el intervalo operativo para interaccion con el elemento de posicionamiento y seleccionando una posicion angular del rotor de centrifugado alrededor de su eje de rotacion en un intervalo angular de modo que el contraelemento de posicionamiento esta en el intervalo operativo.
El contraelemento de posicionamiento es opcionalmente llevado al intervalo operativo para interaccion con el elemento de posicionamiento mediante las siguientes etapas: una posicion angular del rotor de centrifugado alrededor su eje de rotacion es detectada y el elemento de posicionamiento se alinea, en funcion de la posicion angular detectada, de modo que el elemento de posicionamiento este ubicado en el intervalo operativo.
Mediante el posicionamiento del rotor de centrifugado, se determina opcionalmente un angulo de rotacion de una posicion de sosten para un recipiente en el rotor de centrifugado alrededor de un eje del rotor del rotor de centrifugado. La interaccion es opcionalmente un encaje mecanico o una interaccion magnetica. Mediante el posicionamiento, se determina opcionalmente un angulo de rotacion del rotor de centrifugado alrededor de su eje del rotor. Junto con el posicionamiento del angulo de rotacion del portarrecipientes en la centrifugadora, se posiciona o fija opcionalmente un angulo de desvfo del portarrecipientes.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico que comprende las siguientes partes: un rotor de centrifugado que es giratorio alrededor de un eje del rotor, y que es adecuado para el montaje pivotable de un portarrecipientes para un recipiente para recibir material biologico, un primer tope para el movimiento de pivotamiento del portarrecipientes, y un elemento de posicionamiento que es adecuado para sostener el portarrecipientes en un angulo de desvfo contra el tope por interaccion con un contraelemento de posicionamiento del portarrecipientes.
El movimiento pivotante del portarrecipientes tambien puede designarse en general como un movimiento oscilante o movimiento de desvfo, dado que este movimiento generalmente define el angulo de desvfo.
El posicionamiento se lleva a cabo opcionalmente por medio del elemento de posicionamiento para posicionamiento angular, tal como se ha descrito anteriormente en el presente documento. El rotor de centrifugado opcionalmente tambien comprende un segundo tope para un movimiento pivotante que es causado por una fuerza centnfuga del rotor de centrifugado. El primer y/o segundo tope esta opcionalmente montado sobre el rotor de centrifugado o es capaz de girar con este. El posicionamiento se consigue opcionalmente presionando el portarrecipientes contra el tope. El tope opcionalmente restringe un movimiento pivotante del portarrecipientes que es opuesto a un movimiento pivotante de referencia causado por una fuerza centnfuga del rotor de centrifugado. El movimiento pivotante opcionalmente tiene lugar alrededor de un eje sustancialmente horizontal.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico que comprende los siguientes elementos: un rotor de centrifugado giratorio alrededor de un eje del rotor, que es adecuado para montar de forma que pueda pivotar un portarrecipientes para un recipiente para recibir material biologico, comprendiendo el portarrecipientes un contraelemento de posicionamiento, un tope para el movimiento de pivotamiento del portarrecipientes, y un elemento de posicionamiento que es adecuado para poner al portarrecipientes en contacto con el tope mediante interaccion con un contraelemento de posicionamiento, estando los angulos de desvfo del portarrecipientes posicionados o fijados por el contacto.
Un aspecto se refiere a un proceso para posicionar un angulo de desvfo de un portarrecipientes para un recipiente para recibir material biologico que esta montado de forma que pueda pivotar en un rotor de centrifugado. El proceso comprende las siguientes etapas: un elemento de posicionamiento se lleva a interaccion con un contraelemento de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
posicionamiento del portarrecipientes; el portarrecipientes establece contacto con un tope para el movimiento de pivotamiento del portarrecipientes, y el angulo de desvfo del portarrecipientes se posiciona mediante la interaccion del elemento de posicionamiento y el contraelemento de posicionamiento en el tope. El angulo de desvfo tambien puede denominarse como la posicion de pivote.
El posicionamiento se lleva a cabo opcionalmente usando el elemento de posicionamiento para posicionamiento angular, tal como se ha descrito anteriormente. El posicionamiento se lleva a cabo opcionalmente presionando el portarrecipientes contra un tope que esta montado sobre el rotor de centrifugado.
Un aspecto se refiere a un portarrecipientes para un recipiente para recibir material biologico. El portarrecipientes es adecuado para uso en una centrifugadora y comprende una parte de sosten para sostener un vaso, y un contraelemento de posicionamiento que esta conformado para encajar con un elemento de posicionamiento. Este encaje permite que la posicion angular y/o un angulo de desvfo del portarrecipientes en la centrifugadora sean posicionados.
El portarrecipientes opcionalmente comprende ademas un miembro de conexion que es adecuado para conectar el portarrecipientes a la centrifugadora. El miembro de conexion opcionalmente define un eje de pivote. La distancia entre el contraelemento de posicionamiento y un centro del portarrecipientes es opcionalmente mayor que la distancia entre el contraelemento de posicionamiento y un borde del portarrecipientes. El contraelemento de posicionamiento opcionalmente comprende una cavidad para alojar al elemento de posicionamiento. El encaje entre el contraelemento de posicionamiento y el elemento de posicionamiento es opcionalmente adecuado para impedir el movimiento relativo entre el contraelemento de posicionamiento y el elemento de posicionamiento en las direcciones de al menos un plano. Una seccion transversal de la cavidad opcionalmente disminuye hacia el interior de la cavidad. Una separacion entre dos puntos opuestos de un borde de la cavidad es opcionalmente mas pequena que una profundidad o una profundidad de desplazamiento mediante la cual el elemento de posicionamiento puede insertarse en la cavidad. El portarrecipientes es opcionalmente un dispositivo para procesar lfquidos.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico, que comprende las siguientes partes: una centrifugadora; un portarrecipientes en la centrifugadora, que tiene un miembro de sosten para sostener un recipiente para recibir material biologico; y un elemento de posicionamiento. El portarrecipientes comprende un contraelemento de posicionamiento que esta conformado para posicionar una posicion angular y/o un angulo de desvfo del portarrecipientes en la centrifugadora, mediante encaje con el elemento de posicionamiento.
Tambien es util que el aparato sea facil de manejar. Por ejemplo, es util proporcionar una parte frontal o alguna otra parte facilmente accesible del aparato para suministrarle material consumible y para retirar el material consumible usado. En particular es util proporcionar esta seccion como una seccion desmontable o extrafble, por ejemplo en forma de un cajon o una pluralidad de cajones.
Tambien es util que el aparato sea capaz de detectar errores de funcionamiento o de carga tfpicos en una fase temprana. Por ejemplo es util comprobar entradas del usuario para coherencia entre sf y con un procedimiento seleccionado. Tambien es util comprobar la carga con material consumible (por ejemplo con fluido de procesamiento, con recipientes y/o con puntas de pipeta) para coherencia entre sf y con un procedimiento seleccionado.
Tambien es util hacer el guiado del usuario lo menos complicada posible, de modo que el procesamiento pueda iniciarse despues del menor numero de etapas de entrada posible, que deben ser lo mas intuitivas posible. Es util, por ejemplo, proporcionar una grna de menu estructurado usando una visualizacion grafica. Tambien es util disenar la grna de menu de modo que campos de entrada que casi nunca es necesario cambiar puedan ser alcanzados a traves de sub-menus opcionales que normalmente pueden perderse. Tambien es util que el aparato almacene los ultimos ajustes usados o los frecuentemente usados y los proporcione para acceso rapido.
Tambien es util hacer al aparato adaptable de forma flexible a una serie de diferentes procedimientos. En particular, es util se puede soportarse un amplio espectro de “unir-lavar-eluir” u otros procedimientos, tal como es proporcionado por ejemplo por la comparua QIAGEN. Tambien es util que otros procedimientos para procesar material biologico puedan anadirse por medio de actualizaciones de software o que puedan corregirse procedimientos existentes. Tambien es util que el aparato sea capaz de reconocer un numero variable de muestras para investigacion (tamano de lote) y/o soportarlas de forma flexible.
Tambien es util ajustar la temperatura de una centrifugadora, y en particular refrigerar la centrifugadora. Para este fin, se propone una centrifugadora para centrifugar material biologico que comprende las siguientes partes: un contenedor, una tapa para el contenedor, un rotor de centrifugado dispuesto dentro del contenedor, un impulsor para el rotor de centrifugado, un primer dispositivo de refrigeracion para refrigerar la tapa y un segundo dispositivo de refrigeracion para refrigerar el contenedor.
El primer dispositivo de refrigeracion es opcionalmente un dispositivo de refrigeracion para refrigerar el contenedor por medio de un gas de refrigeracion. Opcionalmente comprende un dispositivo de purgado para purgar el contenedor con el gas de refrigeracion. El gas de refrigeracion del primer dispositivo de refrigeracion es opcionalmente aire ambiente.
El segundo dispositivo de refrigeracion opcionalmente comprende un dispositivo de purgado para purgar una superficie
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
externa del contenedor con un gas de refrigeracion. El gas de refrigeracion del segundo dispositivo de refrigeracion es opcionalmente aire ambiente. Opcionalmente, el segundo dispositivo de refrigeracion es controlable independientemente del impulsor para el rotor de centrifugado, y/o el segundo dispositivo de refrigeracion tambien esta disenado para refrigerar un impulsor.
Opcionalmente, los primer y segundo dispositivos de refrigeracion son diferentes. Opcionalmente, el primer y/o segundo dispositivo de refrigeracion comprende nervaduras de refrigeracion. Opcionalmente, las nervaduras de refrigeracion estan dispuestas horizontal y/o verticalmente. Opcionalmente el primer y/o segundo dispositivo de refrigeracion es un dispositivo de refrigeracion activa. Opcionalmente el dispositivo o dispositivos de purgado del primer y/o segundo dispositivo de refrigeracion comprenden, cada uno, un ventilador. Opcionalmente, la tapa es adecuada para cerrar el interior del contenedor, preferentemente del exterior del contenedor. Opcionalmente, el contenedor esta disenado de modo que, cuando la tapa esta cerrada, el gas de refrigeracion ya no puede fluir al interior del contenedor o el gas de refrigeracion del primer y/o segundo dispositivo de refrigeracion no puede fluir al interior del contenedor.
Un aspecto se refiere a un proceso para centrifugar material biologico en una centrifugadora. El proceso comprende las siguientes etapas: cargar un rotor de centrifugado con el material biologico; cerrar un contenedor de la centrifugadora usando una tapa; hacer girar el rotor de centrifugado alrededor de un eje del rotor por medio de un impulsor; refrigerar el contenedor, y refrigerar la tapa.
Opcionalmente, la refrigeracion del contenedor de la centrifugadora se lleva a cabo purgando una superficie externa del contenedor de la centrifugadora con un gas de refrigeracion usando un dispositivo de purgado. Opcionalmente, una superficie interna del contenedor de la centrifugadora o un interior del contenedor de la centrifugadora no es purgado con el gas de refrigeracion. Opcionalmente el dispositivo de purgado es independiente del impulsor. Opcionalmente, el rotor de centrifugado esta dispuesto dentro del contenedor de la centrifugadora.
Ademas, se propone una centrifugadora que comprende las siguientes partes: un contenedor de la centrifugadora; un rotor de centrifugado dispuesto en un interior del contenedor de la centrifugadora, una tapa para para el contenedor de la centrifugadora, y un dispositivo para refrigerar la tapa usando aire ambiente. El aparato define una trayectoria de flujo para el aire ambiente que es independiente del interior del contenedor de la centrifugadora.
Opcionalmente, el aparato para refrigerar la tapa comprende un dispositivo de purgado para purgar la tapa con aire ambiente. Opcionalmente, la tapa tiene un area interna, y la trayectoria de flujo pasa a traves del area interna de la tapa. Opcionalmente, nervaduras de refrigeracion estan dispuestas en una region de la tapa que esta en contacto termico con la trayectoria de flujo. Opcionalmente, las nervaduras de refrigeracion estan alineadas en una direccion de flujo de la trayectoria de flujo. Opcionalmente, la tapa comprende medios para retirar calor del interior de la centrifugadora. Opcionalmente, el aire ambiente esta a la temperatura del entorno. Opcionalmente, el aparato para refrigerar la tapa comprende medios para equilibrar el perfil de velocidad del aire ambiente aspirado, preferentemente usando bordes de nervaduras de refrigeracion que estan cortados en un angulo y apartados a diferentes grados.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico que comprende una de las centrifugadoras descritas, es decir una centrifugadora que esta equipada para controlarsu temperatura, particularmente para refrigerar la centrifugadora.
Un aspecto se refiere a un proceso para refrigerar una centrifugadora. La centrifugadora tiene un contenedor de la centrifugadora, un rotor de centrifugado giratorio dispuesto en un interior del contenedor de la centrifugadora, y una tapa para el contenedor de la centrifugadora. El proceso comprende las siguientes etapas: tomar aire ambiente y hacer pasar el aire ambiente a lo largo de la tapa a lo largo de una trayectoria de flujo que es independiente del interior del contenedor de la centrifugadora. Opcionalmente, el proceso se lleva a cabo en una de las centrifugadoras descritas, es decir en una centrifugadora que esta equipada para controlar su temperatura.
Un aspecto se refiere a un proceso para centrifugar material biologico en una centrifugadora que comprende las siguientes etapas: cargar la centrifugadora con el material biologico; hacer girar la rueda del rotor dentro de un contenedor de la centrifugadora de la centrifugadora por medio de un impulsor alrededor de un eje del rotor; purgar el impulsor y una superficie externa del contenedor de la centrifugadora con un refrigerante.
Un aspecto se refiere a una centrifugadora para centrifugar material biologico que comprende los siguientes componentes: una rueda del rotor que es giratoria alrededor de un eje del rotor para recibir al menos un recipiente para el material biologico; un contenedor de la centrifugadora, y una envuelta protectora que es giratoria alrededor del eje del rotor, que esta dispuesta entre la rueda del rotor y el contenedor de la centrifugadora, siendo la altura de un lfmite externo de la rueda del rotor menor que la altura de una posicion que el borde superior del recipiente o de un portarrecipientes para el recipiente ocupa durante el proceso de centrifugado.
Un aspecto se refiere a un proceso para determinar la altura de una superficie de una sustancia en un recipiente. La sustancia es opcionalmente un lfquido pero tambien puede ser otra sustancia, por ejemplo un polvo. El proceso comprende las siguientes etapas: la superficie de la sustancia en el recipiente es irradiada mediante una fuente de radiacion; la radiacion procedente de la superficie de la sustancia es medida por un radiometro; dependiendo de la radiacion medida por el radiometro, la fuente de radiacion, el radiometro y el recipiente se llevan a una relacion espacial entre sf, de modo que
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
- un primer angulo entre una perpendicular a la superficie de la sustancia y un primer haz que pasa desde la fuente de radiacion hasta la superficie de la sustancia es esencialmente igual a
- un segundo angulo entre la perpendicular a la superficie de la sustancia y un haz reflejado por el primer haz que pasa desde la superficie de la sustancia hasta el radiometro; y la altura de la superficie de la sustancia se determina en funcion de la relacion espacial de la fuente de radiacion, el radiometro y el recipiente.
Opcionalmente, la irradiacion se lleva a cabo a traves de un haz filiforme con un diametro de la seccion filiforme en el intervalo entre 0,3 mm y 3 cm, preferentemente entre 1 mm y 6 mm, por ejemplo de aproximadamente 3 mm. Opcionalmente, la superficie es una interfaz entre el aire y el lfquido. Opcionalmente, la fuente de radiacion y el radiometro estan alojados en la misma carcasa. Opcionalmente, la fuente de radiacion y el radiometro estan en un sensor de luz. Opcionalmente la puesta de la fuente de radiacion, el radiometro y el recipiente en una relacion espacial entre sf implica inclinar la fuente de radiacion. Opcionalmente una curvatura de la superficie del lfquido causada por fuerzas de adhesion puede ser tenida en cuenta. Opcionalmente, la altura de la superficie de la sustancia se determina usando el hecho de que los primer y segundo angulos son identicos.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico. El aparato comprende un portarrecipientes para un recipiente para recibir una sustancia, y un medidor del nivel de llenado para determinar la altura de una superficie de la sustancia en el recipiente. El medidor del nivel de llenado comprende ademas una fuente de radiacion para irradiar la superficie de la sustancia; un sensor de radiacion para medir la radiacion procedente de la superficie de la sustancia; un dispositivo de posicionamiento; y una unidad de control. La unidad de control esta equipada para llevar a la fuente de radiacion, el radiometro y el recipiente a una relacion espacial entre sf en funcion de la radiacion medida por el radiometro, de modo que un primer angulo entre una perpendicular a la superficie de la sustancia y un primer haz que pasa desde la fuente de radiacion hasta la superficie de la sustancia es sustancialmente igual a
un segundo angulo entre la perpendicular a la superficie de la sustancia y un haz reflejado por el primer haz, que pasa desde la superficie de la sustancia hasta el radiometro; y para
determinar la altura de la superficie de la sustancia en funcion de la relacion espacial de la fuente de radiacion, el radiometro y el recipiente.
Opcionalmente, el sensor optico o el sensor de luz del medidor del nivel de llenado es tambien adecuado para posicionar una unidad sensora movil o para determinar la presencia de un recipiente, tal como se describe en esta solicitud.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico. El aparato comprende una unidad movil a la que estan unidos un sensor optico y un sensor de ultrasonidos; medios para detectar la presencia o ausencia de un contenedor de lfquido en un soporte para el contenedor de lfquido en funcion de datos de sensor del sensor optico; y medios para determinar el nivel de llenado de un lfquido contenido en un contenedor de lfquido en funcion de datos de sensor del sensor de ultrasonidos.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico que comprende las siguientes partes: un soporte para un recipiente para recibir material biologico, teniendo el recipiente al menos una parte de recipiente con perceptibilidad incrementada; una fuente de radiacion para irradiar un area de registro en el soporte, estando el area de registro asociada con la parte de recipiente que tiene la perceptibilidad incrementada; un sensor para medir una intensidad de radiacion que procede del area de registro; y una unidad de evaluacion que esta equipada para registrar la presencia o ausencia del recipiente ejecutando una comparacion entre la intensidad medida y un umbral definido.
El recipiente es opcionalmente un recipiente de centrifugado, un recipiente de filtro, un recipiente de recogida o una punta de pipeta. El recipiente de centrifugado y el recipiente de recogida, por ejemplo un llamado tubo de centrifugado o tubo Eppendorf, que generalmente tiene una abertura principal para pipetear material dentro o fuera del recipiente y opcionalmente una tapa. El recipiente de centrifugado generalmente tambien tiene una abertura de salida que esta dispuesta en un lado del recipiente de centrifugado opuesto a la abertura principal. La parte de recipiente con perceptibilidad incrementada es opcionalmente una membrana, un filtro, una membrana de filtro, una bisagra de la tapa y/o una tapa del recipiente.
El sensor es opcionalmente movil. El aparato puede ser entonces adecuado para determinar una posicion del sensor irradiando una marca de ajuste en el aparato y midiendo una radiacion procedente de la marca de ajuste. El movimiento del sensor es entonces opcionalmente acoplado en al menos una direccion, preferentemente en dos direcciones, con el movimiento de un dispositivo de agarre para el recipiente o una unidad de pipeteo para recibir la punta de pipeta.
El sensor es opcionalmente capaz de determinar la presencia o el nivel de llenado de una sustancia en el recipiente, tal como se explicara a continuacion. La radiacion procedente de la region de sosten es opcionalmente radiacion reflejada desde la fuente de radiacion. La radiacion es normalmente radiacion electromagnetica y esta, preferentemente, en el intervalo espectral visible o infrarrojo. La unidad de evaluacion esta opcionalmente disenada para registrar la ausencia para una intensidad medida que esta por debajo del umbral y presencia para una intensidad medida que esta por encima del umbral.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Opcionalmente, la irradiacion se lleva a cabo usando un foco que tiene un diametro de entre 0,3 veces y 1,3 veces el alcance de la parte de recipiente con perceptibilidad incrementada. La fuente de radiacion y el sensor son opcionalmente moviles conjuntamente. El aparato comprende entonces ademas medios de posicionamiento para posicionar la fuente de radiacion y el sensor con respecto al area de sosten.
La radiacion procedente de la fuente de radiacion opcionalmente tiene un diametro de mancha de aproximadamente 3 mm. La parte de recipiente con perceptibilidad incrementada opcionalmente tiene un area de al menos 3 mm x 3 mm. La parte de recipiente con perceptibilidad incrementada es generalmente una parte de recipiente con diferencia de senal o diferencia de intensidad incrementadas entre la presencia y la ausencia del recipiente.
Un aspecto se refiere a un proceso para detectar la presencia o ausencia de un recipiente para recibir material biologico en un soporte para el recipiente. El proceso comprende las siguientes etapas: un area de registro en el soporte es irradiada, estando el area de registro asociada con una parte de recipiente del recipiente con perceptibilidad incrementada; la intensidad de radiacion procedente del area de registro se mide; la presencia o ausencia del recipiente se registra por medio de una comparacion entre la intensidad medida y un umbral definido.
La irradiacion y la medicion son llevados a cabo opcionalmente por una unidad sensora movil y el proceso opcionalmente comprende la siguiente etapa ademas de las mencionadas anteriormente: posicionar la unidad sensora con respecto al portarrecipientes. Opcionalmente, la posicion de la unidad sensora se determina irradiando una marca de ajuste en el aparato y midiendo la radiacion procedente de la marca de ajuste.
Un aspecto se refiere a un aparato para procesar material biologico que comprende las siguientes partes: un portarrecipientes para recibir un recipiente para el material biologico; una unidad sensora con una fuente de ultrasonidos y un sensor de ultrasonidos; y una unidad de evaluacion para determinar, en funcion de datos de sensor procedentes del sensor de ultrasonidos, el estado de apertura del recipiente y para determinar, en funcion de los datos de sensor del sensor de ultrasonidos y, cuando el recipiente esta abierto, la posible presencia de una sustancia en el recipiente.
La sustancia es opcionalmente un fluido. La unidad de evaluacion es opcionalmente adecuada para o esta dispuesta para determinar el nivel de llenado de la sustancia, posiblemente en funcion de datos de sensor del sensor de ultrasonidos. La unidad de evaluacion es opcionalmente adecuada o esta disenada para determinar un nivel de llenado de la sustancia midiendo el tiempo de ejecucion entre una senal de ultrasonidos emitida y una senal de ultrasonidos reflejada por una superficie de la sustancia. La unidad sensora es opcionalmente movil y comprende ademas: un sensor de radiacion, y medios de posicionamiento para posicionar la unidad sensora con respecto al recipiente en funcion de datos de sensor del sensor de radiacion. El sensor de radiacion es opcionalmente adecuado para determinar la presencia del recipiente. La determinacion puede llevarse a cabo, por ejemplo, usando los metodos de determinacion de la presencia de un recipiente descritos en otra parte en esta solicitud (vease por ejemplo la pagina siguiente).
De acuerdo con un aspecto, el recipiente tiene al menos una parte de recipiente de perceptibilidad incrementada; y que la unidad sensora tiene una fuente de radiacion para irradiar un area de registro en el soporte, estando el area de registro asociada con la parte de recipiente de perceptibilidad incrementada. El sensor de radiacion es entonces adecuado para medir una intensidad de radiacion que procede del area de registro y la unidad de evaluacion esta entonces equipada para registrar la presencia o ausencia del recipiente ejecutando una comparacion entre la intensidad medida y un umbral definido.
Tambien se propone un aparato para procesar material biologico que tiene las siguientes partes: una estacion contenedora para guardar un suministro de recipientes; una marca en la estacion contenedora que contiene informacion en cuanto a la naturaleza de los recipientes; y un sensor de radiacion para leer la marca.
La marca es opcionalmente un elemento que sobresale sobre un borde de la estacion contenedora. La marca opcionalmente comprende al menos un elemento de marcado formado de una pieza con la estacion contenedora. La marca opcionalmente comprende al menos dos elementos de marcado, cada uno de los cuales codifica informacion binaria, es decir informacion sf/no. La estacion contenedora esta opcionalmente configurada de modo que pueda estar provista en diversas orientaciones con respecto al aparato o pueda insertarse en el aparato. La marca esta opcionalmente configurada de modo que la lectura de la marca sea independiente de una orientacion particular seleccionada entre las diversas orientaciones.
El contenedor opcionalmente contiene una pluralidad de posiciones de sosten, cada una para un recipiente, y el sensor optico es entonces adecuado para detectar la presencia de un recipiente en cada posicion de sosten de la pluralidad de posicion de sosten. El metodo descrito en los siguientes parrafos puede usarse para esta determinacion.
Opcionalmente, la estacion contenedora contiene una fuente de radiacion. La fuente de radiacion puede usarse para una o mas de las siguientes funciones que se describen en lo sucesivo: irradiar un area de registro; irradiar un elemento de marcado. Opcionalmente, la estacion contenedora tambien contiene una pluralidad de posiciones de sosten, cada una para un recipiente, teniendo el recipiente en cuestion al menos una parte de recipiente de perceptibilidad incrementada; y la fuente de radiacion es adecuada para irradiar un area de registro, estando el area de registro asociada con la parte de recipiente particular que tiene perceptibilidad incrementada. El sensor de radiacion tambien
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
es opcionalmente adecuado para medir una intensidad de radiacion procedente del area de registro; y la unidad de evaluacion esta equipada entonces para registrar la presencia o ausencia del recipiente ejecutando una comparacion entre la intensidad medida y un umbral definido.
Los recipientes son opcionalmente puntas de pipeta. La naturaleza del recipiente en cuestion puede ser, por ejemplo, un volumen de recogida de la punta de pipeta o un material de la punta de pipeta o un material que esta contenido en la punta de pipeta. El sensor optico es opcionalmente un sensor de luz. Junto con la fuente de radiacion, es opcionalmente parte de un sensor de luz. La fuente de radiacion es opcionalmente adecuada para irradiar un elemento de marcado de la marca, y el aparato es capaz de irradiar un elemento de marcado por medio de la fuente de radiacion para leer la marca; para medir la intensidad de radiacion procedente del elemento de marcado por medio del sensor, y para comparar la intensidad medida con un umbral dado para la intensidad.
Un aspecto se refiere a un proceso para detectar la naturaleza de un recipiente para recibir material biologico en una estacion contenedora para el recipiente. El proceso comprende las siguientes etapas: una primera marca en la estacion contenedora que contiene informacion en cuanto a la naturaleza del recipiente es irradiada; y una primera intensidad de radiacion procedente de la primera marca es medida; el tipo de recipiente se graba en funcion de la primera intensidad medida.
Opcionalmente, una segunda marca en la estacion contenedora es irradiada, que contiene informacion en cuanto a la naturaleza del recipiente; y una segunda intensidad de radiacion que procede de la segunda marca es medida; y la naturaleza del recipiente se registra en funcion de la primera y segundo intensidad medidas.
Un aspecto se refiere a un proceso para comprobar la ocupacion de una centrifugadora, que tiene una pluralidad de posiciones de sosten del recipiente cada una para un recipiente para material biologico. El proceso comprende las siguientes etapas. Para las posiciones de sosten del recipiente, se registra si un recipiente esta presente en su interior; el numero total de recipientes registrados como presentes en las posiciones de sosten del recipiente se almacena; dependiendo del numero total de los recipientes registrados como presentes en las posiciones de sosten del recipiente al menos una condicion es determinada para la distribucion de los recipientes en las posiciones de sosten del recipiente; se realiza una comprobacion de si la distribucion de los recipientes registrados como presentes en las posiciones de sosten del recipiente cumple la condicion. La posicion del recipiente para muestras esta dispuesta opcionalmente en un agitador y/o calentador para el recipiente para muestras.
Un aspecto se refiere a un proceso para comprobar la ocupacion de una centrifugadora que tiene una pluralidad de portarrecipientes. Los portarrecipientes estan, cada uno, asociados con al menos una posicion de sosten del recipiente para al menos un recipiente para material biologico. Para cada uno de los portarrecipientes, se define un estado vacfo en el que no hay ningun recipiente presente en una posicion de sosten del recipiente asociada, y se define un estado lleno en el que al menos un recipiente esta presente en cualquier posicion de sosten del recipiente asociada. El proceso comprende las siguientes etapas: para los portarrecipientes se registra si estan vados o llenos; la distribucion y el numero total de portarrecipientes llenos se almacena; dependiendo del numero total almacenado, se determina al menos una condicion para la distribucion apropiada de los portarrecipientes llenos; y se realiza una comprobacion de si la distribucion de los portarrecipientes almacenadas cumple la condicion. Opcionalmente, el numero total de recipientes presentes en las posiciones de sosten del recipiente tambien es almacenado.
En estos procesos, las posiciones de sosten del recipiente son opcionalmente giratorias conjuntamente con el rotor de centrifugado.
En los procesos, un sensor opcionalmente registra si un recipiente esta presente en la posicion de sosten del recipiente; y el proceso comprende ademas entonces la etapa de registrar, por medio del sensor, el numero de recipientes para muestras en posiciones del recipiente para muestras. Los procesos opcionalmente tambien incluyen la etapa de comprobar si el numero de recipientes para muestras pueden reconciliarse con el numero total de recipientes registrados como presente, es decir que los dos numeros coincidan o que el numero de recipientes para muestras corresponda con el numero de conjuntos de posiciones de sosten del recipiente.
Los procesos tambien incluyen opcionalmente la etapa de establecer una asociacion que asigna una posicion de sosten del recipiente a un recipiente para muestras. En este caso la asociacion opcionalmente asigna a cada recipiente para muestras una posicion de sosten del recipiente en la que un recipiente es registrado como presente, o asigna a un recipiente para muestras u grupo de posiciones de sosten del recipiente, en las que un recipiente es registrado como presente en al menos una posicion de sosten del recipiente del grupo. La asociacion se establece normalmente emitiendo instrucciones para llevar al recipiente para muestras a una posicion del recipiente para muestras que esta asociada con la posicion de sosten del recipiente. La posicion del recipiente para muestras es opcionalmente asignada a la posicion de sosten del recipiente por medio de una designacion comun. La posicion del recipiente para muestras esta opcionalmente asignada a la posicion de sosten del recipiente por el hecho de que la disposicion de posiciones del recipiente para muestras en una estacion para recipientes para muestras corresponde a la disposicion de posiciones de sosten del recipiente en la centrifugadora. La asociacion se establece opcionalmente produciendo una tabla que asigna la respectiva posicion de sosten del recipiente a una posicion del recipiente para muestras del recipiente para muestras.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Un aspecto se refiere a un proceso para comprobar la ocupacion de un aparato para procesar muestras. El proceso comprende las siguientes etapas: el numero de recipientes para muestras preparado con muestras a procesar se registra; dependiendo del numero de recipientes para muestras preparadas, se determina el numero y/o la cantidad necesarias de material consumible para procesar las muestras; se determina el numero y/o la cantidad de material consumible presente en el aparato; y el numero y/o la cantidad de material consumible presente en el aparato se compara con el numero y/o la cantidad de material consumible requerida.
Opcionalmente, las posiciones de sosten del recipiente son giratorias conjuntamente con el rotor de centrifugado. Opcionalmente, el numero y/o la cantidad necesarios de material consumible se determinan de acuerdo con el protocolo. Opcionalmente, el material consumible se selecciona ente la lista que comprende recipientes, particularmente puntas de pipeta, recipientes de filtro, por ejemplo tubos de centrifugado, y recipientes de recogida, por ejemplo los llamados tubos Eppendorf. Opcionalmente, el material consumible tambien incluye sustancias biologicas, por ejemplo fluidos biologicos, enzimas y/o lfquidos tamponantes. Opcionalmente, a partir de la determinacion del estado real de los materiales consumibles, se generan referencias para el usuario, para producir el estado deseado.
Un aspecto se refiere a una centrifugadora que tiene un rotor para sostener una pluralidad de portarrecipientes o dispositivos para procesar lfquidos. Cada uno de los portarrecipientes es capaz de sostener un primer recipiente durante el centrifugado, es decir durante la rotacion del rotor alrededor del eje del rotor. La centrifugadora tambien comprende una unidad de manipulacion que es capaz de retirar el primer recipiente del portarrecipientes respectivo. En particular, esto puede realizarse mientras el portarrecipientes esta en la centrifugadora. Ademas, la unidad de manipulacion puede conectar el primer recipiente a un segundo recipiente o al menos insertarlo parcialmente en un segundo recipiente, estando el segundo recipiente sostenido en el portarrecipientes. Opcionalmente el dispositivo de agarre puede moverse en direcciones x e y, realizar un movimiento en las direcciones x e y junto con una unidad de pipeta, y/o moverse en la direccion z. El movimiento en la direccion z es generalmente independiente de la unidad de pipeta. Al dispositivo de agarre se le puede hacer girar, y puede reposicionar recipientes en el portarrecipientes. Este reposicionamiento generalmente comprende hacer girar el dispositivo de agarre.
Un aspecto se refiere a un proceso para procesar material biologico en una unidad de centrifugado. La unidad de centrifugado comprende una centrifugadora con un rotor de centrifugado giratorio, un portarrecipientes que esta dispuesto en el rotor de centrifugado y una primera posicion de sosten en la que un recipiente para recibir material biologico es sostenido, y una unidad de agarre con un dispositivo de agarre. El proceso comprende las siguientes etapas para retirar el recipiente de la primera posicion de sosten: posicionar el dispositivo de agarre para acceder a la primera posicion de sosten; agarrar el recipiente por medio del dispositivo de agarre; y mover el dispositivo de agarre de modo que el recipiente sea retirado del portarrecipientes por el dispositivo de agarre.
El proceso opcionalmente comprende la etapa adicional de posicionar una posicion rotacional o impedir un movimiento giratorio del rotor de centrifugado. Opcionalmente, el portarrecipientes esta montado de forma que pueda pivotar en el rotor de centrifugado, y el proceso comprende la etapa adicional de impedir un movimiento pivotante del portarrecipientes en el rotor de centrifugado.
Las partes anteriores y siguientes de la descripcion describen elementos y procesos individuales que pueden usarse en un aparato para procesar material biologico. La descripcion de los elementos y procesos individuales mostrados es fundamentalmente independiente del aparato para procesar material biologico, a menos que se indique espedficamente lo contrario. Los elementos y procesos individuales descritos pueden combinarse, por lo tanto, de manera diferente de la mostrada en el aparato en el presente documento o pueden usarse de forma diferente independientemente entre sf o del aparato.
Descripcion de aspectos individuales
Vision de conjunto de las partes del sistema como un todo
La figura 1a muestra una vista en planta de la plataforma de trabajo 2 de acuerdo con un aspecto. Se muestran una serie de numeros que son utiles para llevar a cabo etapas del proceso para procesar sustancias biologicas. Los siguientes modulos se muestran en la figura 1a:
- una unidad de centrifugado 200 para centrifugar material biologico (vease las figuras 3a a 5);
- una estacion de descarga 740 para desechos, por ejemplo para puntas de pipeta usadas;
- una estacion de bienes consumibles 700 para diversos materiales consumibles para llevar a cabo etapas del procedimiento para sustancias biologicas (vease la figura 12); la estacion de bienes consumibles comprende entre otras cosas una estacion contenedora 710 para sostener contenedores con lfquido tamponante para llevar a cabo etapas procedimentales. La estacion de bienes consumibles 700 para materiales consumibles tambien incluye una estacion de puntas de pipeta 720 para recibir puntas de pipeta a traves de una unidad de pipeta y otros contenedores para otros fluidos para llevar a cabo etapas procedimentales.
- un calentador/agitador 600 para calentar y/o agitar material biologico y/u otros lfquidos (vease las figuras 13 y 14).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
El calentador/agitador puede usarse por ejemplo para llevar a cabo etapas de lisis.
- un visualizador 910 que se usa para guiado del usuario y para la entrada y salida de otra informacion.
Los elementos individuales mostrados estan dispuestos como modulos en la medida de lo posible. Pueden montarse individualmente sobre y retirarse de la plataforma de trabajo y son preferentemente insertables. Conexiones adicionales, por ejemplo para el suministro de corriente o para controlar los modulos individuales, estan provistas por medio de conexiones mediante toma. Para hacer los modulos individuales faciles de sustituir es preferible que los modulos ocupen un espacio debajo de la plataforma de trabajo que sustancialmente corresponde a su seccion transversal mostrada en la plataforma de trabajo de modo que puedan ser empujados verticalmente en el. Por razones de espacio, sin embargo, tambien puede ser ventajoso que modulos individuales debajo de la plataforma de trabajo ocupen mas o menos espacio que la seccion transversal mostrada en la plataforma de trabajo.
La construccion modular de la plataforma de trabajo sugiere aspectos alternativos que difieren en su disposicion de los modulos individuales. De esta manera, pueden tenerse en cuenta requisitos de espacio especiales. Ademas, son posibles realizaciones alternativas en las que se omiten modulos individuales, tal como se muestra en la figura 1a. Por lo tanto, por ejemplo, es posible una realizacion en la que el calentador/agitador 600 para llevar a cabo etapas de lisis se omite si no hay necesidad de llevar a cabo dichas etapas. Analogamente, pueden anadirse modulos alternativos para llevar a cabo otras etapas del proceso o para llevar a cabo mejores etapas del proceso que ya estan asistidas. Los ejemplos de otros modulos incluyen: una lampara UV; refrigeracion activa para el calentador/agitador; un aparato para cargarlo automaticamente con materiales consumibles, tales como por ejemplo portarrecipientes, recipientes, ifquido tamponante y otros fluidos de procesamiento; modulos de analisis para analizar el fluido procesado, un aparato para el desechado de materiales consumibles gastados; y otros modulos.
Otra vista en planta de una plataforma de trabajo de un aparato para procesar material biologico se muestra en la figura 1c. En contraste a la figura 1a, en la vista en planta mostrada en la figura 1c, la tapa de la centrifugadora 240 de la centrifugadora 200 ha sido eliminada para fines de ilustracion. Esto significa que el rotor de centrifugado 212 y un portarrecipientes 120 dispuesto en su interior son visibles. Ademas, una entrada de aire 253 y un canal de salida de aire 255 para un sistema de refrigeracion de la tapa de la centrifugadora son visibles. Ademas, un mecanismo 260 para abrir y cerrar la tapa de la centrifugadora y un elemento 268 para fijar la tapa de la centrifugadora en la posicion cerrada son visibles. Estos elementos se describen en mas detalle con referencia a las figuras 3b y 5.
Ademas, se muestran una unidad de agarre 400, una unidad de pipeta 500 y un sistema de carro 300 para mover el dispositivo de agarre y la unidad de pipeta.
El sistema de carro 300 (vease tambien la figura 6) comprende un rail X 312 (es decir un rail cuya direccion define la direccion X de un sistema de coordenadas) que esta unido de forma fija al aparato, por ejemplo a la pared posterior del aparato, y un rail Y 314. Un extremo del rail Y esta montado sobre el rail X mediante un elemento deslizante 318 de tal manera que el rail Y pueda moverse deslizando el elemento deslizante 318 en el rail X 312 en la direccion X. El rail Y es sostenido por el elemento deslizante en una posicion horizontal. Aunque el dibujo no muestra esto, es posible como alternativa proporcionar un segundo elemento deslizante en el otro extremo del rail Y, que puede deslizarse a lo largo de un segundo rail X unido a la plataforma de trabajo 2, de modo que el rail Y sea sostenido por un elemento deslizante en cada uno de sus dos extremos.
Un miembro de carro 320 puede moverse a lo largo del rail Y en la direccion Y, conteniendo este miembro de carro 320 la unidad de agarre 400 y la unidad de pipeteo 500. La unidad de agarre y la unidad de pipeta pueden, cada una independientemente, moverse a lo largo del miembro de carro 320 en la direccion z (es decir en la direccion vertical, es decir perpendicular al plano del dibujo en la figura 1c). De esta manera, la unidad de agarre 400 y la unidad de pipeteo 500 pueden moverse en todas direcciones, siendo el movimiento en la direccion z independiente. Dependiendo de la complejidad del procedimiento seguido y la disposicion de los modulos, son posibles realizaciones alternativas para mover el dispositivo de agarre y la unidad de pipeta. Por ejemplo, es posible una realizacion en la que la unidad de agarre 400 y la unidad de pipeta 500 pueden moverse solamente en una direccion (por ejemplo direccion z) o puede moverse solamente en dos direcciones (por ejemplo direccion x y direccion z). En este caso, el rail Y 314 podna omitirse, por ejemplo, y el miembro de carro 320 podna unirse directamente a un rail fijo. Ademas, uno de los dos rafles o ambos rafles podnan sustituirse, por ejemplo, por uno o mas elementos para producir un movimiento curvo, por ejemplo por medio de un brazo de pivote al que el miembro de carro 320 esta unido. Tambien es posible que el dispositivo de agarre o la unidad de pipeta se omitan si no son necesarias para llevar a cabo las etapas procedimentales deseadas.
Carcasa, Cubierta
La figura 2a muestra un aparato de acuerdo con la invencion en vista en perspectiva. El aparato esta dispuesto en una carcasa 4. El aparato adicionalmente comprende una cubierta en el lado frontal de la carcasa. La cubierta esta cerrada en la figura 2a. La carcasa 4 puede estar hecha de metal, por ejemplo, o plastico o algun otro material robusto. La cubierta 10 tiene un asa 12 para abrirla manualmente. La cubierta 10 es de construccion transparente de modo que el interior del aparato puede monitorizarse opticamente durante el funcionamiento.
Es ventajoso fabricar la cubierta 10 y la carcasa 4 de una construccion insonorizada. Para este fin, la carcasa 4 puede
estar provista de un revestimiento interno que absorbe el sonido. Las partes vibratorias en la carcasa tambien pueden estar suspendidas de forma elastica de manera insonorizada. Tambien puede estar provista una junta para la cubierta 10. Ademas, la figura 2a muestra el visualizador 910. Un elemento de cajon de un contenedor de desechos 750 para materiales consumibles tambien se muestra. El elemento de cajon puede extraerse del lado frontal del aparato por 5 medio de un asa 752. Ademas, se muestran una abertura para altavoz 902 para un altavoz y un interruptor de encendido/apagado 6. El uso del contenedor de desechos se describe con mas detalle en lo sucesivo.
La figura 2b muestra el aparato de la figura 2a con la cubierta 10 retirada. En consecuencia, dentro de la carcasa 4, la plataforma de trabajo 2 mostrada en las figuras 1a y 1c con la tapa de la centrifugadora 240, el calentador/agitador 600, barrera de luz de tipo horquilla 852, estacion contenedora 710 y rail Y 314 son visibles. Ademas, soportes 14 10 para sostener la cubierta 10 se muestran. Los soportes 14 pueden pivotar hacia arriba de modo que la cubierta pueda abrirse manualmente hacia arriba.
La centrifugadora y los otros componentes estan integrados en la plataforma del aparato de tal manera que es posible alcanzar estabilidad y suprimir sustancialmente la vibracion y la influencia de modulos adyacentes.
Centrifugadora
15 La figura 3a muestra una vista en perspectiva de la centrifugadora 200. En esta vista, la tapa de la centrifugadora 240 esta cerrada, de modo que el rotor 212 de la centrifugadora no puede verse. La tapa de la centrifugadora 240 comprende un capo de la tapa 244. Otras partes de la tapa 240 se describen junto con la figura 3c. En la figura 3a, un contenedor de la centrifugadora 220 se muestra, que rodea al rotor de centrifugado. El contenedor de la centrifugadora sirve para proteger al rotor de centrifugado aerodinamicamente del entorno, para reducir el ruido y como medida de 20 seguridad en el caso de que esas partes se desprendan a una elevada velocidad del rotor. Tambien es visible el impulsor de la centrifugadora 218 que esta en forma de un motor electrico asmcrono. Otras formas de impulsor, por ejemplo, usando una correa o cadena tambien son posibles. El impulsor mostrado esta disenado para una velocidad de aproximadamente 0 - 15.000 rpm.
En la figura 3b, la centrifugadora 200 se muestra con la tapa de la centrifugadora 240 abierta. En este caso, se muestra 25 el rotor de centrifugado 212 que es giratorio alrededor de un huso de la centrifugadora 214. Tambien se muestra una envuelta protectora o disco del rotor 216 que es giratorio junto con el rotor de centrifugado 212 alrededor del eje de la centrifugadora 214. El rotor de centrifugado 212 comprende medios para suspender para un portarrecipientes 120. Un portarrecipientes 120 de este tipo se muestra en la figura 11. En principio, varias de las posiciones provistas para este fin pueden estar ocupadas por un portarrecipientes, mientras que preferentemente hay que prestar atencion a 30 garantizar que los portarrecipientes esten distribuidos uniformemente alrededor del rotor de centrifugado para minimizar cualquier desequilibrio. Ademas, se muestra una pared interna 222 del contenedor de la centrifugadora que no gira con el rotor de centrifugado 212. Para abrir y cerrar la tapa de la centrifugadora 240 se muestra una barra de transmision 262 que es impulsada por un impulsor (no mostrado). Tambien se muestra un miembro de cierre 267 de la tapa que puede hacerse pasar al interior de una parte de acoplamiento correspondiente 268 y se sostiene por medio 35 de un mecanismo de bloqueo 269 de modo que, cuando la tapa esta cerrada, es sostenida firmemente en la posicion cerrada. Tambien se muestra una junta 228 para la tapa de la centrifugadora que sella al menos parcialmente el interior del contenedor de la centrifugadora 220 cuando la tapa de la centrifugadora 240 se cierra. Cuando se procesan muestras biologicas, puede provocar mejores resultados que la temperatura en la centrifugadora pueda mantenerse dentro de un intervalo de temperatura prescrito. En particular, los resultados pueden mejorar si cualquier calor por 40 friccion producido durante el centrifugado puede minimizarse o descargarse hacia fuera.
La centrifugadora mostrada en las figuras 3a, 3b y 3c esta equipada con un sistema de refrigeracion que parcialmente cumple estos requisitos. El sistema de refrigeracion mostrado permite que el calor sea descargado fuera de la centrifugadora. El sistema de refrigeracion mostrado tambien permite que el aire fluya al interior de la centrifugadora para ser influido favorablemente.
45 Un elemento del sistema de refrigeracion de la centrifugadora es una refrigeracion interna 230 del contenedor de la centrifugadora 220. La refrigeracion interna 230 se muestra en la figura 3a. La refrigeracion interna comprende nervaduras de refrigeracion 232 que permiten que el calor sea desprendido eficazmente desde el contenedor de la centrifugadora 220 o su pared externa al aire ambiente. Otra forma de superficie de refrigeracion diferente de las nervaduras de refrigeracion 232 mostradas tambien es concebible. Por ejemplo, nervaduras de refrigeracion 50 construidas de cualquier otra manera, un revestimiento de un material particularmente termoconductor o alguna otra superficie que permite que el calor sea desprendido eficientemente al aire ambiente tambien es posible. Independientemente de la realizacion mostrada, una superficie o una disposicion con un coeficiente de transferencia de calor de mas de 50 W/(m2 K) es preferida, mientras que un coeficiente de transferencia de calor de mas de 100 W/(m2 K) es particularmente preferido y uno de mas de 150 W/m2 K) es preferido de la forma mas particular.
55 Ademas, el ventilador 234 mostrado sirve para refrigerar externamente el contenedor de la centrifugadora 220. Sopla aire sobre la pared externa del contenedor de la centrifugadora. Esto tambien da como resultado una descarga de calor mas eficiente al aire externo. Sin embargo, el ventilador 234 tambien podna omitirse o sustituirse por algun otro dispositivo, por ejemplo un dispositivo para purgar con un gas de refrigeracion alternativo tal como nitrogeno, por ejemplo, o con un refrigerante lfquido (por ejemplo refrigeracion con agua).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Para dirigir la corriente de aire hacia fuera, estan provistos agujeros 205 en la parte inferior de la centrifugadora 204. Tambien son posibles hendiduras de retirada de aire laterales si la centrifugadora esta dispuesta en un borde del aparato 1 o si estan provistas salidas de aire adecuadas tales como mangueras. En la realizacion mostrada, el ventilador 234 tiene la ventaja de que no solamente las nervaduras de refrigeracion 232 o el exterior de la pared del contenedor 222 pero al mismo tiempo tambien el impulsor 218 del rotor de centrifugado 212 puede purgarse con un gas de refrigeracion.
La refrigeracion de la centrifugadora mostrada en las figuras 3a a c evita que el aire o cualquier otro refrigerante entre el interior del contenedor de la centrifugadora. Ademas, las juntas 228, 229 y el anillo protector 215a y la naturaleza de la pared del contenedor 222 ayuda a impedir la penetracion de gas de refrigeracion. Independientemente de la realizacion mostrada, es favorable que el gas de refrigeracion no fluya sobre el interior del contenedor de la centrifugadora 220. En otras palabras, al aire de refrigeracion u otro gas de refrigeracion no entra en el interior del contenedor de la centrifugadora, es decir el interior del contenedor de la centrifugadora esta protegido del gas de refrigeracion o la corriente de gas de refrigeracion.
Otro dispositivo para refrigerar la centrifugadora o para descargar calor desde el interior de la centrifugadora es un sistema de refrigeracion de la tapa 250 para refrigerar la tapa de la centrifugadora 240. Refrigerar la tapa de la centrifugadora 240 tiene la ventaja de que el aire calentado dentro de la centrifugadora asciende y, de este modo, tiene tendencia a moverse hacia la tapa. Como resultado, el calor puede retirarse de forma particularmente eficiente a traves de la tapa. Diversos aspectos de un dispositivo de refrigeracion 250 para la tapa de la centrifugadora 240 son concebibles.
Un aspecto de este tipo se muestra en las figuras 3a a 3c. Esta comprende un ventilador 251 que toma aire ambiente para refrigerar la tapa de la centrifugadora 240 y lo sopla hacia la tapa de la centrifugadora 240. El aire es guiado a traves de un canal de entrada de aire 252 hasta la tapa de la centrifugadora 240. El aire se introduce en la tapa de la centrifugadora por medio de un dispositivo de introduccion que comprende una entrada de aire 253 y una abertura de entrada de aire correspondiente 258 en la tapa 240. El aire se hace pasar o se sopla a traves de un interior de la tapa de la centrifugadora 240, absorbiendo de este modo el calor de la tapa de la centrifugadora y sacandolo de nuevo. De esta manera, el aire es capaz de descargar el calor desde la tapa de la centrifugadora. El aire se descarga a traves de una abertura de salida de aire 254; el aire calentado que se hizo pasar a traves de la tapa puede escapar de la tapa a traves de la abertura de salida de aire 254 y es guiado a continuacion a traves de un canal de salida de aire 255 hasta la base del aparato y a continuacion fuera del aparato.
La figura 3c muestra la tapa de la centrifugadora 240 con el capo de la tapa 244 retirado (vease la figura 3a y 3b). Esto muestra que la base de la tapa 242 de la tapa de la centrifugadora tiene nervaduras de refrigeracion 256 que definen canales 257 para la corriente de aire. Las nervaduras de refrigeracion 256 y la superficie ensanchada de la tapa garantizan una descarga eficiente de calor desde la tapa de la centrifugadora 240 al aire que fluye a traves de la tapa. Analogamente a las nervaduras de refrigeracion en el contenedor 232, en este caso de nuevo es posible tener formas alternativas de la superficie dentro de la tapa.
Realizaciones alternativas que difieren en su naturaleza de refrigeracion de la tapa tambien son posibles. Por ejemplo, el capo de la tapa 244 de la tapa de la centrifugadora puede retirarse y/o el ventilador 251 puede omitirse. En el ultimo caso, la tapa de la centrifugadora es refrigerada de forma pasiva por el aire ambiente. Tambien es posible refrigerar la tapa con un lfquido refrigerante tal como agua, por ejemplo. En este caso es ventajoso suministrar y retirar el lfquido refrigerante a y desde la superficie de la tapa usando tubos flexibles, de modo que la tapa pueda abrirse y cerrarse sin ninguna dificultad a pesar de los tubos. Independientemente de la realizacion mostrada, se prefiere un area superficial o una disposicion que tiene un coeficiente de transferencia de calor de mas de 50 W/(m2 K), un coeficiente de mas de 100 W/(m2 K) se prefiere particularmente y uno de mas de 150 W/(m2 K) se prefiere de la forma mas particular.
La figura 3b muestra el disco o envuelta protectora del rotor216 como otro componente de la centrifugadora. Tal como se ha descrito mas exactamente en relacion con la figura 4, el disco del rotor 216 afecta al desarrollo de calor y el flujo de aire dentro del contenedor de la centrifugadora (vease la figura 4). Independientemente de la realizacion mostrada, no estan provistos agujeros u otras aberturas fuera del huso de la centrifugadora 214 en el disco del rotor 216.
Ademas en la figura 3b, se muestra el rotor 212 de la centrifugadora. El rotor tiene 12 posiciones de recepcion para recibir portarrecipientes 120. Las posiciones de recepcion estan numeradas. La primera posicion de recepcion, marcada con el numero “1”, opcionalmente tambien puede estar marcada con una marca facilmente reconocible, por ejemplo una marca coloreada (no mostrada). El rotor comprende soportes para medios de suspension 110 para el portarrecipientes 120. Si los medios de suspension 110 con el portarrecipientes 120 estan suspendidos de los portadores son pivotables alrededor de un eje horizontal con respecto al rotor 212. La figura 3b muestra, por ejemplo, un portarrecipientes 120 que esta suspendido en el rotor 212 mediante los medios de suspension 110 y esta pivotado hacia fuera alrededor del eje de pivote horizontal. Los medios de suspension 110 pueden estar formados de una pieza con el portarrecipientes 120 o pueden estar formados por separado de este. En el ultimo caso, el portarrecipientes 120 puede estar disenado para ser insertable en los medios de suspension 110. En una realizacion preferida el portarrecipientes esta hecho de plastico y los medios de suspension estan hechos de metal, por ejemplo aluminio.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
El rotor tambien representa un tope para una posicion pivotada maxima alrededor del eje de pivote horizontal del portarrecipientes 120 o sus medios de suspension 110. El tope define un angulo maximo de pivote del recipiente, en que entra en contacto con parte del rotor 212 cuando se alcanza el angulo maximo de pivote. Preferentemente, el angulo maximo de pivote esta en una direccion de pivotamiento hacia fuera, es decir en una direccion de pivotamiento producida mediante una fuerza centnfuga generada cuando el rotor 212 gira alrededor de su eje 214.
Mediante el uso de diferentes medios de suspension 110 o diferentes metodos de montaje del portarrecipientes 120 en medios de suspension 110 - por ejemplo diferentes orientaciones del portarrecipientes 120 en los medios de suspension 110 - es posible definir diferentes topes para diferentes angulos maximos de pivote. Por ejemplo, angulos de pivote de 90°, 60°, 45°, 30° y 15° pueden soportarse.
Ademas, un tope puede estar provisto para hacer pivotar el portarrecipientes 120 hacia dentro. Ambos topes pueden estar montados sobre el rotor de centrifugado 212 o sobre alguna otra parte de la centrifugadora 200. Detalles adicionales del tope y del rotor de centrifugado 212 se describen en la pagina 39, lmea 11 a la pagina 43, lmea 6, en
las figuras 17 y 18 y en las reivindicaciones 61 a 68 de la Solicitud de Patente EP 05020948.5.
La figura 4 muestra una seccion transversal lateral a traves del rotor de centrifugado a lo largo de un plano de seccion transversal que contiene el eje del rotor 214. Montados de forma que puedan girar alrededor del eje del rotor 214 estan una seccion de salida del arbol del motor 215, una rueda del rotor 212, un portarrecipientes 120 montado sobre ella, y un disco del rotor 216. El motor 218 sirve para impulsar el motor alrededor de su eje del rotor. Los elementos mostrados que no son giratorios alrededor del eje del rotor comprenden la pared del contenedor 222 del contenedor de la centrifugadora 220, un transportador del contenedor 226 para transportar la pared del contenedor, partes fijas del motor 218 y un elemento sellante 229 entre la pared externa del motor 218 y la pared del contenedor 222, asf como un anillo sellante 228 para sellar el hueco entre la pared del contenedor 222 y una tapa de la centrifugadora (no mostrada en la figura 4). Ademas, un anillo protector 215a de la salida del arbol del motor 215 sirve para proteger el interior del motor 218 y el interior del contenedor de la centrifugadora 220 entre sf.
La salida del arbol del motor 215, la rueda del rotor 212 y el disco del rotor 216 estan unidos entre sf. La rueda del rotor 212 puede ser cambiada por el usuario. Para este fin, se atornilla a la salida del arbol del motor por medio de un elemento de tornillo de la salida del arbol del motor 215 (elemento mas superior de la salida del arbol del motor 215) y adicionalmente se conecta a la salida del arbol del motor mediante una clavija para transmitir un movimiento giratorio. Un rebaje 212a esta provisto en la rueda del rotor 212 para montar la clavija. Para garantizar que el rebaje 212a no
da origen a desequilibrio alguno, tambien esta provisto una perforacion igualadora 212b.
La seccion transversal de la figura 4 tambien muestra un portarrecipientes 120. El portarrecipientes se muestra con mas detalle en la figura 10. El portarrecipientes se inserta en medios de suspension 110, por ejemplo medios de suspension de aluminio.
Tal como se muestra en la figura 5, los medios de suspension 110 pueden suspenderse en el rotor de centrifugado 212. Para este fin, los medios de suspension 110 comprenden partes axiales 112a que son adecuadas para insertar los medios de suspension en elementos de suspension 112b del rotor de centrifugado 212 provistos para este fin. Cuando los medios de suspension 110 estan suspendidos en el rotor de centrifugado 212, estos y el portarrecipientes 120 insertado en su interior son pivotables alrededor de un huso horizontal 113.
La figura 4 muestra el portarrecipientes en su posicion de reposo con respecto al eje de pivote horizontal. Las fuerzas centnfugas que se producen durante el centrifugado hacen que el portarrecipientes pivote hacia fuera, es decir una parte inferior del portarrecipientes se aleja del eje de la centrifugadora 214. Para limitar el movimiento pivotante hacia fuera, esta provisto un tope tal como se muestra en la figura 5. El tope esta formado por un borde 114a de los medios de suspension que entra en contacto con un borde de acoplamiento 114b del rotor de centrifugado cuando se alcanza un pivote maximo as, tal como se muestra en la figura 5c. Otros detalles del tope se describen en la pagina 42, lmea 7 a la pagina 43, lmea 6 del documento EP1767274A1.
El portarrecipientes no puede pivotar hacia dentro con respecto a su posicion de reposo. Esto se impide por el hecho de que un tope 212m (vease la figura 4) y/o un tope 116b del rotor de centrifugado 212 entra en contacto con un tope de acoplamiento correspondiente 110m o 116a de los medios de suspension 110, tal como se muestra en las figuras 4 y 5, respectivamente.
Cuando se centrifuga el material biologico, no es necesario que los recipientes para material biologico que estan contenidos en el portarrecipientes 120 tengan una tapa cerrada. De hecho, pueden no tener ninguna tapa en absoluto o la tapa puede estar abierta. Los recipientes mostrados en la figura 4, por ejemplo, tienen una tapa abierta que es sostenida en un receptaculo para la tapa del portarrecipientes 120.
El disco de la centrifugadora 216 mostrado en las figuras 3b y 4 tiene una region inferior que se extiende hacia dentro hasta el huso de la centrifugadora 214. Este tambien tiene una region del borde externo que es curva hacia arriba. Esta curvatura significa que el borde externo del disco de la centrifugadora 216 esta a una altura que esta ubicada entre un borde inferior y un borde superior de un portarrecipientes 120 cuando este ultimo esta en reposo en el rotor de centrifugado 212.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
El disco de la centrifugadora 216 tambien define un interior, es decir una region que se extiende de forma grosera a una altura de su borde externo. Al mismo tiempo, el exterior y el lado inferior del disco de la centrifugadora 216, es decir el lado hacia el contenedor de la centrifugadora 220, define una superficie relativamente lisa, de modo que la friccion del aire durante la rotacion pueda minimizarse. Dado que el disco de la centrifugadora 216 no se extiende hasta el borde superior del contenedor de la centrifugadora 220, sin embargo, un intercambio de aire con la pared del contenedor de la centrifugadora 220 es posible al mismo tiempo, por medio del cual el calor puede descargarse hacia la pared externa 222 del contenedor de la centrifugadora. Esto permite una refrigeracion mas eficiente.
La figura 10 muestra un portarrecipientes 120 para sostener un recipiente 160 (vease la figura 11b). El portarrecipientes tiene tres posiciones de sosten 130, 140, 150 para recipientes. Las posiciones de sosten pueden estar, cada una, provistas para el mismo recipiente o para recipientes diferentes. Por ejemplo, en el portarrecipientes mostrado en la figura 10, se proporciona la posicion de sosten 140 para un recipiente con un diametro mayor que el de las posiciones de sosten 130 y 150.
El portarrecipientes tambien tiene un volumen 122 que sirve para contener lfquido. Las posiciones de sosten 130, 140, 150 pueden comprender o no una abertura para la salida del lfquido al interior del volumen 122. Con referencia de nuevo a la figura 11a, las posiciones de sosten 130 y 140 comprenden una abertura a traves de la cual el lfquido que sale a traves de una abertura inferior de un recipiente sostenido en la posicion de sosten 130 puede pasar al interior del volumen 122. En la posicion de sosten 150, sin embargo, el lfquido que sale de los recipientes sostenidos no puede entrar en el volumen 122 dado que estas posiciones de sosten estan rodeadas por una pared sellada maciza. De este modo, la propia posicion de sosten 150 puede actuar como recipiente.
Tal como se muestra en las figuras 11a ad, el diametro A2 de la posicion de sosten 140 es mayor que el diametro A3=A1 de las posiciones de sosten 130 y 150 del portarrecipientes 120. Como resultado, es posible insertar un primer recipiente 170 en la posicion de sosten 140 que tiene un diametro externo A2 que permite la insercion en esta posicion de sosten, y que tiene un diametro interno que corresponde al diametro A3=a1 de las otras dos posiciones de sosten. De este modo, el recipiente 160 para el que estan provistas las posiciones de sosten 130 y 150 puede insertarse en este recipiente 170. In particular, esta disposicion permite que el recipiente 160 sea transferido desde la posicion de sosten 130 al interior del recipiente 170 sostenido en la posicion de sosten 140, por medio de un dispositivo de agarre tal como el dispositivo de agarre 400, por ejemplo. Metodos analogos de transferencia de recipientes se describen en la pagina 28, lmea 26 a la pagina 31, lmea 8 del documento EP1767274A1.
Estos metodos pueden llevarse a cabo usando el dispositivo de agarre 410 (vease la figura 9) o un dispositivo de agarre similar.
Los recipientes a ser sostenidos por el portarrecipientes 120 pueden tener tapas. Dicho recipiente 160 con una tapa 166 se muestras en la figura 9, por ejemplo. Receptaculos para la tapa 132, 142, 144 estan disponibles para las tapas en el portarrecipientes 120, tal como se muestra en la figura 10. Los receptaculos para la tapa estan construidos para fijar la tapa en una posicion firme durante el centrifugado. Los receptaculos para la tapa estan construidos para permitir el acceso a la tapa 166 mediante el portatapas 414 (vease la figura 9). Para este fin, los receptaculos para la tapa comprenden aberturas 133, 143, 145, a traves de las cuales el portatapas 414 puede establecer contacto con la tapa y proporcionar un tope para esta, de modo que durante la retirada del recipiente del portarrecipientes 120 o durante la insercion del recipiente en su interior la tapa puede retirarse del receptaculo para la tapa o colocarse en su interior mientras se mantiene la posicion definida por el portatapas 414.
Para la posicion de sosten 140, dos receptaculos para la tapa 142, 144 estan disponibles que estan provistos para las tapas respectivas de dos recipientes 160, 170, que se insertan juntas, tal como se muestra en la figura 11d.
El portarrecipientes tambien tiene puntales de soporte 136, 146, que sirven para estabilizar las posiciones de sosten 130, 140. Para estabilizacion adicional, estas posiciones de sosten estan conectadas a una pared externa del portarrecipientes 120. De este modo, las posiciones de sosten pueden sostenerse de manera estable frente a las fuerzas que se producen durante el centrifugado.
El portarrecipientes tambien tiene una abertura de posicionamiento o un contraelemento de posicionamiento 124. El contraelemento de posicionamiento 124 esta conformado para encajar con la espiga de posicionamiento o elemento de posicionamiento 452 del dispositivo de posicionamiento 450, tal como se muestra en la figura 8. Tal como se describe con referencia a la figura 8, el encaje puede fijar o posicionar una posicion angular. Tambien puede posicionar o fijar un angulo de desvm del portarrecipientes en la centrifugadora. El contraelemento de posicionamiento 124 comprende una cavidad para recibir el elemento de posicionamiento.
El encaje entre el contraelemento de posicionamiento 124 y el elemento de posicionamiento 450 es adecuado para impedir el movimiento relativo entre el contraelemento de posicionamiento 124 y el elemento de posicionamiento 450 en la direccion de un plano, concretamente el plano horizontal.
La distancia entre el contraelemento de posicionamiento y el medio del portarrecipientes es mayor que la distancia entre el contraelemento de posicionamiento y un borde del portarrecipientes. El medio del portarrecipientes esta generalmente definido por el eje de pivote 113 mostrado en la figura 5c. La cavidad se estrecha hacia abajo, es decir la seccion transversal de la cavidad disminuye en la direccion hacia el interior de la cavidad. Una separacion entre dos
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
puntos opuestos de un borde de la cavidad es menor que una profundidad o una profundidad de recorrido mediante la cual el elemento de posicionamiento puede introducirse en la cavidad.
Aspectos adicionales del portarrecipientes 120 se describen en el documento EP1767274A1.
Es ventajoso cargar la centrifugadora de la forma mas uniforme posible para evitar o minimizar cualquier desequilibrio. Para este fin, la centrifugadora comprende medios para garantizar que la centrifugadora esta cargada lo mas uniformemente posible. Los medios comprenden reglas que contribuyen a una carga sustancialmente uniforme incluso cuando el rotor de centrifugado 212 no esta completamente ocupado.
En una realizacion las reglas pueden usarse para carga automatica del rotor de centrifugado 212. En una realizacion alternativa, las reglas pueden usarse para comprobar la carga manual. Si en este caso la carga no se adapta a las reglas o no tiene una distribucion suficientemente favorable con respecto al desequilibrio, puede emitirse un mensaje de advertencia o error. Al mismo tiempo, pueden darse sugerencias para una carga mejorada.
Las reglas pueden requerir, por ejemplo, que el centro de gravedad de los recipientes con los que la centrifugadora esta cargada coincida con el eje del rotor 214. Para este fin, cada recipiente puede estar asociado con un Vector cuya direccion corresponda al angulo alrededor del eje del rotor 214 en el que el recipiente esta dispuesto en el rotor de centrifugado. A continuacion las reglas pueden requerir que la suma de los Vectores sea cero o este por debajo de un umbral dado. Si los recipientes son de diferentes pesos, la longitud del vector puede ser proporcional al peso de los recipientes.
Para carga automatica, pueden proporcionarse otras reglas. Por ejemplo, las reglas para la carga automatica de P posiciones con B portarrecipientes o con recipientes pueden requerir distribucion uniforme. Precisamente cada (P/B)esima posicion del rotor de centrifugado esta ocupada si P es divisible por B. Si P no es divisible por B y si B' es el siguiente divisor mas grande de P en comparacion con B, ademas (B'-B) recipientes o portarrecipientes vados pueden cargarse, de modo que los B' recipientes estan distribuidos uniformemente.
Ademas, el control del impulsor puede permitir la deteccion de un desequilibrio a partir de los datos de un sensor de aceleracion que es parte del impulsor 218 de la centrifugadora. En este caso, puede generarse un mensaje de error y el centrifugado puede detenerse si el desequilibrio o un tiempo promedio del desequilibrio supera un umbral dado.
Si esta previsto que el material deba cargarse en la centrifugadora o descargarse de esta o transferirse a esta, o deben llevarse a cabo etapas para procesar o analizar el material en la centrifugadora, es ventajoso que el rotor de la centrifugadora pueda estar posicionado y/o que su posicion pueda detectarse. La posicion del rotor es un angulo de rotacion de un lugar en el rotor de centrifugado (por ejemplo un elemento definido que es giratorio conjuntamente con el rotor de centrifugado 212, tal como un soporte o posicion de sosten para un recipiente o marca) con respecto a un angulo de referencia que no es giratorio conjuntamente. El posicionamiento es el reconocimiento de la posicion o loa puesta en la posicion o sosten o fijacion en la posicion.
El control del rotor de centrifugado puede usarse para posicionarla. Si una posicion deseada esta preestablecida en el control, el control garantiza que la posicion se alcance y opcionalmente se sostenga con un grado de exactitud dado. De esta manera, por ejemplo, portarrecipientes o recipientes necesarios para etapas de procesamiento individuales pueden llevarse a una posicion para interaccion con un medio de procesamiento adecuado, posiblemente una unidad de pipeta o un dispositivo de agarre o un dispositivo de analisis.
El impulsor 218 de la centrifugadora puede ser un motor asmcrono. Esto normalmente tiene la ventaja de que un motor asmcrono puede ser de construccion robusta y barata y es adecuado para altas velocidades y funcionamiento sin problemas. En comparacion con un Servomotor, sin embargo, un motor asmcrono tiene la desventaja de que es diffcil de posicionar, dado que los datos de control requeridos para esto no estan inmediatamente disponibles.
Sin embargo, el motor asmcrono puede estar equipado con control de vectores. El control de vectores se describe en la tecnica anterior, por ejemplo en la publicacion de A. Fitzgerald et al titulada “Electric Machinery” (McGraw-Hill, 2003). El control de vectores proporciona una capacidad de control del motor asmcrono que es comparable con la de un Servomotor. De esta manera, es posible alcanzar tanto comportamiento ventajoso a altas velocidades como posicionamiento del rotor de centrifugado.
Por lo tanto, independientemente de la realizacion descrita, se propone proporcionar una centrifugadora para material biologico, preferentemente una centrifugadora de laboratorio, que tiene como impulsor para un rotor de la centrifugadora un motor asmcrono con control de vectores. El motor asmcrono tambien esta equipado con medios para posicionar el rotor en un angulo dado de rotacion alrededor del eje de rotacion del rotor. Preferentemente, los medios comprenden un sensor para determinar el angulo de rotacion del rotor.
Tambien es posible regular el posicionamiento por medio de un motor asmcrono con retroalimentacion de velocidad. Se propone un proceso con control de caractensticas U/f modificadas. En este proceso, se detecta un valor de corriente real y se introduce en un regulador de velocidad. El posicionamiento se regula a continuacion usando corrientes sinusoidales activas.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Posicionamiento mecanico de la centrifugadora con espiga
Ademas, el posicionamiento puede llevarse a cabo usando un elemento de posicionamiento que no es giratorio conjuntamente con el rotor de centrifugado, y que es adecuado para interaccion con al menos un contraelemento de posicionamiento que es giratorio conjuntamente con el rotor de centrifugado. La interaccion puede ser un encaje mecanico, una interaccion magnetica o la lectura de una marca, por ejemplo. Para la interaccion es ventajoso que en una primera etapa el posicionamiento grosero ya se ha llevado a cabo, por ejemplo controlando el rotor de centrifugado, de modo que el contraelemento de posicionamiento y el elemento de posicionamiento estan en un intervalo de interaccion entre sf Tambien es ventajoso proporcionar una pluralidad de contraelementos de posicionamiento. Por ejemplo, es ventajoso proporcionar un contraelemento de posicionamiento dispuesto de forma correspondiente para todas las posiciones en las que debe posicionarse el rotor de centrifugado.
Un ejemplo de un elemento de posicionamiento 450 y un contraelemento de posicionamiento correspondiente 124 se describe con mas detalle en la descripcion del dispositivo de agarre (vease la figura 8); el experto en la materia sabra ahora como implementar otros elementos y contraelementos de posicionamiento tal como se ha descrito en el presente documento de forma analoga, particularmente aquellos que no estan unidos al dispositivo de agarre sino, por ejemplo, al contenedor de la centrifugadora 222 o a la plataforma de trabajo 2 del aparato 1.
Carro para dispositivo de agarre y unidad de pipeta
La figura 6 muestra una vista en perspectiva del sistema de carro 300 para mover la unidad de agarre 400 y la unidad de pipeteo 500. El sistema de carro 300 comprende un rail X montado de forma fija 312 y un rail Y 314. El rail Y 314 esta conectado al rail X por medio de un elemento deslizante 318. El elemento deslizante 318 puede deslizarse a lo largo del rail X 312 en la direccion x y de este modo mover el rail Y 314 en la direccion x.
Para mover el rail Y 314 en la direccion x, estan provistos un impulsor 316 y una correa de transmision. La correa de transmision esta suspendida de dos rodillos. El impulsor puede impulsar la rotacion de uno de los rodillos; la rotacion se convierte en un movimiento de avance de la correa de transmision. Para este fin, los rodillos y la correa de transmision estan preferentemente conformados de modo que el encaje tenga lugar entre ellos, es decir la correa de transmision es una correa dentada. La correa de transmision esta conectada firmemente al rail X mediante medios de fijacion. Los medios de fijacion garantizan que el movimiento de avance de la correa de transmision provoca el movimiento del rail Y a lo largo del rail X, es decir en la direccion x.
El sistema de carro 300 tambien comprende un miembro de carro 320 (vease la figura 1c). El miembro de carro 320 es movil a lo largo del rail Y en la direccion y. Para este fin, el miembro de carro esta conectado a un elemento deslizante 328 (vease la figura 1c) que es capaz de deslizarse a lo largo del rail Y 314 y, de este modo, mover el miembro de carro en la direccion y. Un impulsor 326 esta provisto para impulsar este movimiento. El elemento deslizante 328 y el impulsor 326 estan construidos de forma analoga al impulsor 316 del rail Y en la direccion x. El impulsor 326 esta conectado al rail Y, y no es movil con el miembro de carro 320. El impulsor 316 y 326 estan en forma de motores paso a paso, de modo que el posicionamiento exacto del miembro de carro 320 en la direccion xy es posible. El control de los motores paso a paso se describe con mas exactitud con referencia a la figura 16. Un cable de banda plano 309 conecta el sistema de carro 300 a una unidad de control; este corresponde al cable de conexion mostrado en la figura 16 entre las interfaces 871a y 871b.
El miembro de carro 320 tiene un medio de suspension 340 para el dispositivo de agarre 400. Los medios de suspension permiten el movimiento del dispositivo de agarre 400 en la direccion z. Para este fin, los medios de suspension 340 comprenden un rail del dispositivo de agarre 345 a lo largo del cual el dispositivo de agarre 400 puede moverse en la direccion z (vease la figura 8). Ademas, esta provisto un impulsor 348 para este movimiento, que impulsa una correa de elevacion 342 analogamente al impulsor de la correa de transmision del rail Y 314. La correa de elevacion 342 es guiada sobre dos rodillos 346a, b y puede moverse por medio del impulsor. El dispositivo de agarre 400 esta unido a la correa de elevacion 342 mediante una fijacion de sujecion 443, de modo que se mueve en la direccion z a medida que avanza la correa de elevacion.
Ademas, el carro del dispositivo de agarre comprende medios de suspension 350 para la unidad de pipeteo 500. Los medios de suspension 350 permiten el movimiento de la unidad de pipeteo en la direccion z analogamente a los medios de suspension 340 para el dispositivo de agarre 400. En particular, los medios de suspension 350 contienen una correa de elevacion 352, un rail 355 (vease la figura 7) junto con la unidad de pipeteo puede moverse en la direccion z, rodillos 356a, b, alrededor de los cuales es guiada la correa de elevacion, y un impulsor de elevacion 358 para impulsar un movimiento de elevacion de la unidad de pipeteo en la direccion z. estos elementos son analogos a los elementos correspondientes para la unidad de agarre 400.
Gracias a esta construccion, la unidad de agarre 400 y la unidad de pipeteo 500 pueden moverse conjuntamente en el plano horizontal, es decir en las direcciones x e y. Ademas, la unidad de agarre 400 y la unidad de pipeteo 500 pueden ser moviles independientemente entre sf en la direccion vertical, es decir en la direccion z.
Los impulsores 316, 326 del rail Y del miembro de carro y los impulsores 348, 358 de la unidad de agarre y la unidad de pipeteo estan construidos como motores paso a paso. Sensores de posicion inicial 319 (vease la figura 1c), 329 (vease la figura 6) estan provistos (tambien para los impulsores 348, 358; no mostrados), para detectar cuando alcanza
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
la unidad impulsora una posicion calibrada. Los motores, paso a paso, y los sensores de posicion inicial estan configurados analogamente a la descripcion de los mismos para el dispositivo de agarre (figura 8, 9) y con relacion a la figura 16.
Unidad de pipeteo
La figura 7 muestra una vista en perspectiva de la unidad de pipeteo 500. La unidad de pipeteo comprende un miembro de pipeteo 501 que es movil a lo largo del rail 355 en la direccion z, tal como se muestra en relacion con la figura 6. Para este fin, el miembro de pipeteo 501 comprende un carro o un elemento deslizante o rodante 545 que puede deslizarse a lo largo del rail 355 en la direccion z, y medios de suspension 350 para el movimiento del miembro de pipeteo 501 en la direccion z. Los medios de suspension 350 comprenden una correa de elevacion 352, los rodillos 356a, b y un impulsor 358 para impulsar la correa de elevacion 352. La correa de elevacion esta unida al miembro de pipeteo 501 mediante medios de union 543. El impulsor 358 esta construido de forma analoga al impulsor 316 del rail Y. El impulsor 358 es capaz de impulsar un movimiento del elemento deslizante 545 a lo largo del rail 355 y, por lo tanto, del cuerpo de pipeteo 501 en la direccion z.
La unidad de pipeteo 500 comprende un portapuntas de pipeta 520 para puntas de pipeta 730. En la figura 7 una punta de pipeta 730 ha sido empujada sobre el portapuntas de pipeta 520. Las puntas de pipeta son empujadas de forma desmontable, es decir pueden retirarse del portapuntas de pipeta 520 o colocarse sobre el. Mas detalles de la construccion del portapuntas de pipeta se describen en el documento EP1862219A1. Este documento propone un dispositivo para sostener puntas de pipeta con un elemento de acoplamiento que tiene un eje longitudinal que se extiende en la direccion axial.
Por encima del portapuntas de pipeta 520 esta montado un tubo de piston 518. El portapuntas de pipeta 520 esta construido de modo que es posible un intercambio de gases o presion entre el interior de la punta de pipeta 730 y el del tubo de piston 518. El interior del tubo de piston 518 y la punta de pipeta 730 esta sellado con respecto al exterior de modo que el intercambio de gases entre el interior y el exterior solamente es posible a traves de la abertura de pipeta 732 de la punta de pipeta 730. Una presion reducida en el tubo de piston 518 con respecto al exterior es transmitida a la punta de pipeta y hace que el gas o fluido sea aspirado a traves de la abertura de pipeta 732 al interior de la punta de pipeta 730. El exceso de presion en el tubo de piston 518 de forma analoga hace que el gas o fluido sea empujado hacia fuera a traves de la abertura de pipeta 732 fuera del interior de la punta de pipeta 730.
Para generar presion reducida o un exceso de presion, la unidad de pipeteo 500 comprende un sistema de piston 510. El sistema de piston comprende un impulsor 512 y un carro de piston 515a que es movil a lo largo de un rail de piston 515b en la direccion z. El sistema de piston comprende ademas un sistema de transmision 514 para transmitir un movimiento giratorio del impulsor 512 a un movimiento de elevacion del carro de piston 515a. El sistema de transmision 514 esta construido como un tornillo sin fin. El sistema de piston comprende ademas un piston 516 que esta unido al carro de piston 515a mediante una fijacion 517.
El piston 516 esta dispuesto de este modo en el tubo de piston 518 de modo que lo sella de manera hermetica a gases.
El sistema de piston comprende ademas un sensor de posicion inicial 513 para detectar una posicion calibrada del carro de piston y, por lo tanto, del piston. El sensor de posicion inicial esta construido de forma analoga al sensor de posicion inicial 428 del dispositivo de agarre descrito a continuacion (vease la figura 9). En una realizacion preferida, el impulsor 512 del elemento de elevacion es un motor paso a paso. Si un estado abierto calibrado puede detectarse en esta realizacion, cada estado elevado del piston puede detectarse contando los pasos del motor paso a paso comenzando a partir del estado abierto calibrado. Existe una relacion fija entre el recorrido del piston y el volumen del fluido extrafdo o expulsado:
El piston 516 y el tubo de piston 518 proporcionan una jeringa. Es ventajoso que el portapuntas de pipeta, que se describe en el documento EP1862219A1 mencionado anteriormente este unido directamente a la jeringa, en particular al tubo de piston 518.
Esta disposicion permite un diseno particularmente compacto de la unidad de pipeta 500.
Si la abertura de pipeta 732 se sumerge en un lfquido y el piston 516 se eleva, el incremento del volumen de gas en el tubo de piston 518 genera presion reducida dentro del tubo de piston 518 y la punta de pipeta 730. Esta presion reducida hace que el fluido sea arrastrado a traves de la abertura 732 al interior de la punta de pipeta 730. El volumen de lfquido arrastrado corresponde al incremento del volumen de gas en el tubo de piston 518.
Si la punta de pipeta 730 contiene un lfquido y si el piston 516 se mantiene a una altura fijada, el lfquido se mantiene en la punta de pipeta.
Si la punta de pipeta 730 contiene un lfquido y si se hace descender al piston 516, la reduccion del volumen de gas en el tubo de piston 518 genera un exceso de presion dentro del tubo de piston 518 y la punta de pipeta 730. El exceso de presion hace que el lfquido sea transportado hacia fuera a traves de la abertura 732 fuera de la punta de pipeta. El volumen de lfquido expulsado corresponde al volumen reducido de gas en el tubo de piston 518.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Para recibir una punta de pipeta, el miembro de pipeteo 501 puede moverse con el portapuntas de pipeta 520 sobre una punta de pipeta adecuada 730 ubicada en la estacion de puntas de pipeta 720 (vease la figura 1 y la figura 12). El miembro de pipeta 501 es movido hacia abajo de modo que el portapuntas de pipeta 520 esta presionado hacia abajo al interior de la punta de pipeta con una fuerza de aproximadamente 10-50 N. La punta de pipeta es mantenida a continuacion en su interior, por ejemplo, mediante la compresion de una junta alrededor de la superficie circunferencial externa del portapuntas de pipeta 520. Una junta de este tipo se describe en el documento EP1862219A1, al que se hace referencia una vez mas.
Para desechar la punta de pipeta 730 puede proporcionarse un sistema de desechado 740 para desechos tal como se muestra en vista en planta en la figura 1b. El sistema de desechado 740 comprende una abertura 742 que tiene un area 744 de seccion transversal grande y un area 746 de seccion transversal pequena. La seccion transversal grande del area 744 esta disenada de modo que la punta de pipeta 730 pueda ser empujada a su traves. La seccion transversal pequena del area 746 esta disenada de modo que la punta de pipeta 730 no pueda ser empujada a su traves pero el portapuntas de pipeta 520 pueda ser empujado a su traves.
Para desechado, la unidad de pipeta 500 se mueve de modo que el portapuntas de pipeta 520 con la punta de pipeta 730 este por encima del area 744 de seccion transversal grande. A continuacion, se hace descender al portapuntas de pipeta 520 con la punta de pipeta 730 y la punta de pipeta es empujada al interior de la abertura 742. A continuacion, el portapuntas de pipeta 520 con la punta de pipeta 730 es movido al interior del area 746 de seccion transversal pequena y el portapuntas de pipeta 520 es extrafdo de la abertura 742. La punta de pipeta 730 es sostenida, por ejemplo, en su borde superior por un borde del area de abertura 744 y, de este modo, permanece por debajo de la abertura 742. Una vez que el portapuntas de pipeta 520 ha sido retirado completamente de la abertura, la punta de pipeta 730 se desprende a sf misma de esta y cae al interior de un contenedor para puntas de pipeta usadas provisto debajo de la abertura 742.
A continuacion se describira todo el procedimiento de pipeteo. Para pipetear, la unidad de pipeta, en primer lugar, toma una punta de pipeta tal como se ha descrito anteriormente. La punta de pipeta 730 tomada es movida a continuacion con el cuerpo de pipeta 501 sobre el contenedor que contiene el lfquido que va a ser aspirado y se le hace descender al interior de este.
Es ventajoso que, durante el pipeteo, el nivel de llenado del contenedor sea conocido o se determine antes de que se haga descender a la punta de pipeta 730 a su interior. Esto puede realizarse usando uno de los metodos de medicion del nivel de llenado descritos a continuacion, por ejemplo usando una unidad de ultrasonidos 830. A continuacion, se puede hacer descender, en general, a la punta de pipeta 730, independientemente de la realizacion descrita, al interior del recipiente dependiendo del nivel de llenado. Esto tiene la ventaja, por ejemplo, de que la dependencia puede seleccionarse para evitar sustancialmente la formacion de gotitas en la punta de pipeta.
A continuacion, una cantidad deseada de lfquido es aspirada al interior de la punta de pipeta 730, la punta de pipeta 730 es movida sobre el recipiente diana y una cantidad deseada del lfquido es liberada de la punta de pipeta al interior del recipiente diana. Si debe evitarse la contaminacion de la punta de pipeta con el lfquido en el recipiente diana, es ventajoso que la punta de pipeta este a una altura por encima del recipiente diana que descarta el contacto con el lfquido en el recipiente diana o con la pared o el borde del recipiente diana.
Basicamente, es ventajoso cambiar la punta de pipeta 730 para evitar contaminacion, dado que de lo contario existina el riesgo de contaminacion o contaminacion cruzada de las muestras. Para este fin, la punta de pipeta es desechada en la estacion de desechado de desechos 740, tal como se ha descrito anteriormente, y se toma una nueva punta de pipeta, tal como se ha descrito anteriormente.
Unidad de agarre
La figura 8 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de agarre 400. El dispositivo de agarre comprende un miembro de agarre 401 que es movil, tal como se muestra en la figura 6, a lo largo del rail 345 en la direccion Z. Para este fin, el miembro de agarre 401 comprende un carro 445 para un rail 345, y medios de suspension 340 con correa de elevacion 342, rodillos 346a, b y un impulsor 348 analogamente a los elementos correspondientes de la unidad de pipeteo 500 (vease la descripcion de la figura 7).
La unidad de agarre 400 comprende un dispositivo de agarre 410 para agarrar el recipiente 160. Una vista detallada del dispositivo de agarre se muestra en la figura 9. El dispositivo de agarre comprende una carcasa del dispositivo de agarre ngida. El dispositivo de agarre comprende ademas dos brazos de agarre 416a, 416b. Los brazos de agarre estan, cada uno, suspendidos de un huso 426a, 426b en la carcasa del dispositivo de agarre 412 y se les puede hacer pivotar alrededor de sus husos respectivos. Cuando se hace pivotar a los brazos de agarre en una direccion de cierre, los dos brazos 416a, 416b se mueven juntos en un area de agarre para el recipiente y, de este modo, son capaces de agarrar el recipiente 160 en su collarm 168. Para agarrar el recipiente en su collarm 168, rebajes 417a, b que encajan con el collarm 168 estan provistos en el area de agarre respectiva de los brazos de agarre 416a, b.
Para agarrar el recipiente 160, esta provisto un impulsor 420. El impulsor impulsa un recorrido de un elemento de elevacion 422. El recorrido del elemento de elevacion presiona a dos ramas superiores del elemento de agarre separandolos de modo que las ramas inferiores, es decir las ramas ubicadas en el otro lado de los husos 426a, b
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
respecto a las ramas superiores, estan presionadas la una contra la otra. Las ramas inferiores contienen el area de agarre para el recipiente. De este modo, el movimiento descrito es un movimiento en la direccion de cierre y la compresion de las ramas inferiores permite que el recipiente 160 sea agarrado.
Para soltar el recipiente 160 el impulsor 420 es capaz de mover el elemento de elevacion 422 en una direccion opuesta, es decir hacia arriba en la figura 9. De esta manera, las dos ramas superiores de los brazos 416a, 416b estan presionadas menos lejos por el elemento de elevacion 422. Como resultado, el resorte o el elemento elastico 424 es capaz de presionar a las dos ramas superiores mas una contra la otra y de este modo las dos ramas inferiores mas separadas. De esta manera, el dispositivo de agarre es movido en la direccion de apertura y el recipiente es soltado.
En la figura, el elemento elastico 424 se muestra como un resorte de compresion en un area de rama inferior de los brazos de agarre 416a, 416b. Sin embargo, son posibles realizaciones alternativas en las que, por ejemplo, el resorte asume la forma de un elemento de tension elastico en un area de rama superior. Hay que tener cuidado de asegurarse de que el elemento de tension elastico no choque de forma indeseable con el elemento de elevacion 422. Esto es posible, por ejemplo, fabricando el elemento de tension en forma de un anillo elastico que abarca las dos ramas superiores.
Para detectar el estado de apertura del dispositivo de agarre, el dispositivo de agarre 410 tambien comprende un sensor de posicion inicial 428 que suministra una senal de sensor que contiene informacion en cuanto a si el dispositivo de agarre esta abierto o cerrado. Para este fin, el sensor de posicion inicial 428 puede contener por ejemplo un haz de luz cuya trayectoria optica es interrumpida o no interrumpida por una rama del dispositivo de agarre dependiendo del estado del dispositivo de agarre. De esta manera, puede detectarse un estado abierto calibrado, en el que el sensor de posicion inicial cambia su estado, es decir en el que, por ejemplo, la trayectoria optica del haz de luz cambia entre el estado de paso a su traves y el estado interrumpido. En una posible realizacion, el estado abierto calibrado es por ejemplo el estado abierto en el que el dispositivo de agarre se abre a su maximo alcance.
En una realizacion preferida, el impulsor 420 del elemento de elevacion es un motor paso a paso. Si un estado abierto calibrado puede ser detectado en esta realizacion, cada estado abierto del dispositivo de agarre puede ser detectado contando los pasos del motor paso a paso comenzando a partir del estado abierto calibrado. Otros sensores de posicion inicial tal como se muestra en la figura 16, por ejemplo, tienen una funcion analoga.
El dispositivo de agarre 410 comprende ademas un portatapas 414. El portatapas 414 esta conectado ngidamente a la carcasa del dispositivo de agarre 412. El portatapas 414 proporciona un tope para una tapa 166 del recipiente. La tapa 166 esta presionada contra el tope por la fuerza elastica de un elemento de conexion 164 que conecta la tapa 166 al recipiente 160 y, por lo tanto, la posiciona o la sostiene en una posicion fija. Los brazos de agarre 416a comprenden ademas un rebaje disenado de modo que el miembro de conexion 164 pueda extenderse a traves de este rebaje. Por medio de este rebaje y el portatapas 414 es posible orientar el recipiente 160 con respecto al dispositivo de agarre 410. Sin embargo, el dispositivo de agarre tambien puede agarrar un recipiente 160 que no contiene una tapa 166. En tal caso no se proporciona orientacion.
Con referencia de nuevo a la figura 8, el dispositivo de agarre 410 esta montado de forma que pueda girar alrededor de un huso 436a. Al dispositivo de agarre 410 se le puede hacer girar alrededor del huso 436a mediante el dispositivo giratorio 430. El dispositivo giratorio 430 comprende un impulsor giratorio 431, un engranaje impulsor 434, un engranaje adicional 436 y un sensor de posicion inicial 438. El impulsor giratorio 431 esta dispuesto para impulsar al engranaje impulsor 434. El engranaje impulsor 434 engrana con el otro engranaje 436. El dispositivo de agarre 410 esta conectado de forma fija al otro engranaje 436 y se le puede hacer girar junto con este alrededor del huso de rotacion 326a.
El impulsor giratorio 431 esta preferentemente construido como un motor paso a paso, de modo que un angulo deseado del dispositivo de agarre 410 puede ajustarse alrededor del eje de rotacion 436a. El sensor de posicion inicial 438 suministra informacion en cuanto a si se ha hecho girar al dispositivo de agarre 410 a su posicion original o calibrada position y, de este modo, constituye un punto de calibracion para controlar el motor paso a paso 431. La funcion del punto de calibracion es analoga a la funcion del estado abierto calibrado de los brazos de agarre 416a, b descritos anteriormente.
El dispositivo de agarre 400 esta, preferentemente, construido de modo que se le pueda hacer girar mediante el dispositivo giratorio 430 del dispositivo de agarre 410 a traves de al menos 120°.
El dispositivo de agarre 400 comprende ademas un dispositivo de posicionamiento 450 para un portarrecipientes 120 de la centrifugadora 200. El dispositivo de posicionamiento 450 comprende una espiga de posicion 452. La espiga de posicionamiento esta construida de modo que pueda encajar en una abertura de posicionamiento correspondiente 124 de un portarrecipientes 120. De forma mas general, un elemento de posicionamiento 452 esta construido de modo que pueda encajar en un contraelemento de posicionamiento 124 del portarrecipientes 120 o interactuar con el, por ejemplo mediante fuerza electromagnetica. Un portarrecipientes de este tipo con abertura de posicionamiento para una espiga de posicionamiento se muestra en la figura 10, por ejemplo. Este encaje garantiza que el miembro de agarre 401 este en una posicion definida con respecto al portarrecipientes 120.
El dispositivo de posicionamiento comprende ademas un miembro de posicionamiento 451 conectado a la espiga de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
posicionamiento 452. El miembro de posicionamiento 451 es movil a lo largo de un rafl de posicionamiento 456 independientemente del miembro de agarre 401 en la direccion Z. Para este fin, el miembro de posicionamiento 451 esta conectado a un carro de posicionamiento 457 que puede deslizarse a lo largo del rail de posicionamiento 456 en la direccion Z. Ademas, el miembro de posicionamiento esta conectado al miembro de agarre 401 mediante un resorte de posicionamiento 458 usando fijaciones 458a, b. El resorte de posicionamiento 458 proporciona una fuerza de reajuste para el movimiento del miembro de posicionamiento 451 con respecto al miembro de agarre 401. El resorte de posicionamiento garantiza que durante el agarre del recipiente una fuerza suficiente es aplicada por la espiga de posicionamiento 452 al contraelemento de posicionamiento 124 de modo que el encaje entre estos dos elementos se garantiza. Preferentemente, la fuerza esta entre 1 y 10 N, preferentemente entre 1 y 5 N.
Independientemente de la realizacion mostrada, el intervalo de elevacion del resorte (es decir el intervalo de altura del miembro de agarre 401 en la direccion z con respecto al portarrecipientes 120 en el que el resorte de posicionamiento 458 presiona al elemento de posicionamiento 452 sobre el contraelemento de posicionamiento 124) es tal que cumple los requisitos durante la retirada o la insercion de un recipiente 160 de o en un portarrecipientes 120. Por ejemplo, es ventajoso que el intervalo de elevacion se seleccione de modo que el encaje entre el elemento de posicionamiento 452 y el contraelemento de posicionamiento 124 pueda tener lugar durante toda la fase de retirada o insercion de un recipiente 160 fuera de o en una posicion de sosten, durante la cual el recipiente esta en contacto con el portarrecipientes o no ha sido completamente retirado del portarrecipientes o solamente esta insertado parcialmente.
El dispositivo de agarre 410 es adecuado, por ejemplo, para agarrar los siguientes recipientes para fluidos biologicos:
- tubo de centrifugado 160, tubo Eppendorf 170 o recipientes similares sin tapas: estos recipientes son agarrados desde el exterior por los brazos de agarre 416a, 416b. Opcionalmente, uno o mas rebajes 417a, 417b encajan en un collarm de los recipientes.
- tubo de centrifugado 160, tubo Eppendorf 170 con tapas 166, 176; analogamente a los recipientes sin tapas y ademas el portatapas opcional 414 sujeta las tapas 166, 176 tal como se ha descrito anteriormente.
Un recipiente ara fluido biologicos se define, en este caso, como un componente para recibir dicho fluido y que entra en contacto con este fluido.
Adicionalmente, el dispositivo de agarre 410 y un portarrecipientes 120 pueden configurarse de modo que el dispositivo de agarre sea capaz de agarrar el portarrecipientes. Para este fin, una parte del portarrecipientes esta disenada para agarrar por medio del dispositivo de agarre. Por ejemplo, en contraste al portarrecipientes mostrado en la figura 10, una posicion de sosten 150 puede estar equipada con un collarm de modo que el dispositivo de agarre sea capaz de agarrarlo de la misma manera que un recipiente. El portarrecipientes mientras tanto esta preferentemente disenado de modo que un portatapas opcional 414 no interfiera con el agarre. El portatapas tambien puede usarse, con una configuracion adecuada de portarrecipientes, para definir la orientacion del portarrecipientes, por ejemplo un angulo de rotacion alrededor de un eje definido por la posicion de sosten 150.
El dispositivo de agarre es adecuado para colocar un recipiente 160 en otro recipiente 170. Esta insercion se lleva a cabo analogamente a la colocacion del recipiente 160 en una posicion de sosten 130, 150. Preferentemente, el otro recipiente 170 esta en una posicion de sosten 140 del portarrecipientes 120. Preferentemente el portarrecipientes 120 esta ubicado en una centrifugadora 200.
El dispositivo de agarre es adecuado para retirar un recipiente 160 de otro recipiente 170. La retirada se lleva a cabo analogamente a la retirada del recipiente 160 de una posicion de sosten 130, 150. Preferentemente, el recipiente adicional 170 esta ubicado en una posicion de sosten 140 del portarrecipientes 120. Preferentemente, el portarrecipientes 120 esta ubicado en una centrifugadora 200. Adicionalmente, es ventajoso proporcionar un aparato para fijar el recipiente adicional 170 en la posicion de sosten 140 durante la operacion de retirada. Dicho aparato puede asumir la forma de un elemento de presionado (no mostrado), por ejemplo, que establece contacto con el recipiente adicional 170 en un lado superior o en un borde del recipiente y lo presiona hacia abajo. Dicho elemento de presionado puede ser pre-tensionado por medio de un resorte, por ejemplo, analogamente al elemento de posicionamiento 452 o puede estar formado de una pieza con el elemento de posicionamiento 452.
Tal como se ha descrito anteriormente, los impulsores 420, 431, 441 del dispositivo de agarre estan disenados como motores paso a paso. Sensores de posicion inicial 428, 438 y 448 estan provistos para detectar cuando la unidad impulsora alcanza una posicion calibrada. Contando los pasos del motor paso a paso es posible, por lo tanto, detectar cada posicion de la unidad impulsora comenzando desde la posicion calibrada. Los sensores de posicion inicial 428, 438, 448 estan disenados como haces de luz. Cuando la posicion calibrada es alcanzada, la trayectoria optica del haz de luz es interrumpida.
Los sensores de posicion inicial tambien pueden, como alternativa, estar disenados como haces de luz en los que, cuando se alcanza la posicion calibrada, la trayectoria optica del haz de luz se abre, o pueden estar construidos como sensores de contacto u otros sensores.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Calentador/agitador
Las figuras 13 y 14 muestran representaciones de una unidad 600 para calentar y agitar muestras o Kquidos. Dicha unidad puede usarse, por ejemplo, para llevar a cabo las etapas de lisis de un procedimiento. Tambien puede usarse para otras etapas procedimentales en las que la muestra tiene que ser calentada y/o agitada. Al mismo tiempo, la unidad proporciona posiciones de sosten definidas para el material biologico. De este modo, la unidad 600 para calentar y agitar tambien puede servir como un portamuestras en el aparato.
La unidad 600 para calentar y agitar esta equipada, tal como se muestra en la figura 13, con un inserto 602 para la plataforma de trabajo que esta provista para la altura de la plataforma de trabajo. La unidad 600 contiene ademas un transportador de recipientes 610 con 12 posiciones de sosten del recipiente 612. El transportador de recipientes esta adaptado al recipiente que va a ser sostenido y puede ser insertado en la unidad 600 a mano. Si se usan una serie de otros tipos de recipientes, pueden proporcionarse diferentes tipos de transportadores de recipientes. El transportador de recipientes particular que es adecuado para un procedimiento dado puede colocarse a continuacion en la unidad 600. Para una clasificacion mas sencilla, en este caso, el transportador de recipientes esta provisto de numeracion (vease la figura 14b en la que el transportador de recipientes lleva el numero “2”).
El transportador de recipientes 610 mostrado esta disenado para 12 recipientes de reaccion (por ejemplo tubos Eppendorf u otros recipientes) con una tapa opcional, dispuesta en dos hileras de seis recipientes. Tal como se muestra en seccion transversal en la figura 14a, una hilera, es decir seis de las posiciones de sosten, esta disenada para un formato de 1,5 ml y la otra hilera para un formato de 2 ml. El transportador de recipientes 610 tiene posiciones de sosten de la tapa 616 para recibir las tapas de los recipientes de reaccion. Las posiciones de sosten de la tapa 616 tambien pueden asumir la forma de hendiduras, surcos o bolsillos, por ejemplo. El transportador de recipientes 610 puede insertarse y retirarse junto con los recipientes sostenidos en su interior o muestras contenidas en su interior. Como resultado el transportador de recipientes 610 puede estar ubicado fuera del aparato. El transportador de recipientes puede estar construido de modo que los recipientes puedan introducirse y extraerse usando las propias manos desnudas. Como alternativa, puede estar construido de modo que los recipientes puedan insertarse y retirarse usando dos guantes de laboratorio puestos uno sobre el otro. Tambien puede estar construido de modo que los recipientes son insertados o extrafdos por una maquina. En este caso, es ventajoso disenar las posiciones de sosten de la tapa 616, si esta provista, de modo que cualquier portatapas 414 provisto en el dispositivo de agarre 410 (vease la figura 9) pueda obtener acceso a las tapas.
El transportador de recipientes 610 con 12 posiciones de sosten permite el procesamiento paralelo de hasta 12 muestras diferentes. Si se procesan diferentes muestras en paralelo, es ventajoso, para evitar errores de asignacion, que el transportador de recipientes pueda posicionarse claramente. Un aparato para posicionamiento claro se muestra en la figura 13, por ejemplo. En ese aparato, un elemento de orientacion 618, por ejemplo un rail, un rebaje o una hendidura esta provisto en el transportador de recipientes 610, y en el marco oscilante 634 un contraelemento correspondiente 619 esta montado, de modo que el transportador de recipientes 610 solamente pueda ser insertado en el marco oscilante 634 en una orientacion. Tambien es ventajoso etiquetar las posiciones de sosten 612, por ejemplo por medio de numeracion 613, tal como se muestra en la figura 14b, para evitar errores de asignacion.
La figura 13 tambien muestra un sistema de calentamiento que comprende un elemento de calentamiento 622 y un elemento de transferencia de calor 626. Este incrementa la eficiencia del sistema de calentamiento si el elemento de transferencia de calor 626 y el transportador de recipientes 610 estan construidos de modo que el elemento de transferencia de calor 626 establezca contacto directo con un recipiente insertado en el transportador de recipientes 610, tal como se muestra en la realizacion de la figura 13. Preferentemente, el elemento de transferencia de calor 626 tiene una conductividad termica de X >30 W/(m x K), de la forma mas preferente X >100 W/(m x K).
El elemento de transferencia de calor 626 esta conectado al calentador 600 por medio de una conexion de tornillo, por ejemplo. Si el formato del recipiente cambia, el elemento 626 puede cambiarse. El elemento de transferencia de calor 626 tambien puede, como alternativa, estar construido como parte del transportador de recipientes 610. Esta parte del transportador de recipientes puede comprender, entonces, un material termicamente conductor, por ejemplo un metal termicamente conductor. Entonces, cuando el formato del recipiente cambia, solamente hay que cambiar el transportador de recipientes 610.
En el aspecto mostrado, las muestras pueden calentarse hasta una temperatura de 70°C. El tiempo de calentamiento para el intervalo desde temperatura ambiente hasta 55°C es de aproximadamente cinco minutos. La exactitud de temperatura requerida para un fluido en un recipiente insertado en el transportador de recipientes 610 es +/- 3 K (a 55°C). La exactitud de temperatura se refiere a diferentes desviaciones de la temperatura diana del fluido, por ejemplo como resultado de desviacion del calentador de la temperatura diana o una diferencia de temperatura dentro del calentador.
El elemento de calentamiento 626 es un elemento de calentamiento electrico con una salida de aproximadamente 100 W. dos circuitos de calentamiento independientes estan provistos en su interior. Una subdivision ventajosa de la potencia de los circuitos de calentamiento es 70 W para el primer circuito de calentamiento y 30 W para el segundo circuito de calentamiento.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
La regulacion de temperature es capaz de leer un sensor de temperatura, por ejemplo del tipo PT1000. El calentamiento es de dimensiones tales que las especificaciones mencionadas anteriormente respecto al tiempo de calentamiento y la exactitud de temperatura puedan conseguirse. En el circuito de potencia hay un dispositivo de seguridad de temperatura que esta conectado en serie. Este no es auto-reajustable. En la realizacion mostrada no hay refrigeracion activa.
El transportador de recipientes 610 tambien puede estar disenado como un protector de manos y como aislamiento termico con respecto al sistema de calentamiento 620. De esta manera, el riesgo de quemaduras para el usuario puede evitarse o reducirse. Por ejemplo, el transportador de recipientes puede tener una parte de asa que tiene una conductividad termica de X <5 W/(m x K), mas preferentemente X >2 W/(m x K). Ademas, el transportador de recipientes 610 puede estar hecho de un material aislante termicamente, por ejemplo ceramica o plastico. Esto tiene la ventaja adicional de que las propiedades de aislamiento atenuan la perdida de calor. El plastico usado puede ser, por ejemplo, un plastico autoclavable que tolera autoclavado durante 20 minutos a 121°C.
La etapa de lisado de una serie de procedimiento requiere que las muestras sean agitadas mecanicamente. La realizacion de la figura 13 comprende, para este fin, un sistema de agitacion 630 que esta integrado en el agitador/calentador 600. El sistema de agitacion 630 comprende un bloque impulsor636 que esta unido al aparato 1, y una plataforma oscilante 632 que es movil y puede ajustarse para oscilar con respecto a la plataforma de trabajo 2 por el bloque impulsor 636. El sistema de calentamiento 620 descrito anteriormente y el transportador de recipientes 610 estan montados sobre la plataforma oscilante de modo que se hace oscilar a estos elementos junto con la plataforma oscilante.
El bloque impulsor 636 se describe, por ejemplo, en la publicacion EP 1 201 297. Este contiene un impulsor electrico para producir el movimiento de agitacion, que comprende una disposicion cruciforme de cuatro bobinas independientes. Estas son accionadas como un motor paso a paso. Sin embargo, el impulsor tambien podna ser cualquier otro impulsor electrico deseado. Mediante el movimiento de agitacion se entiende un movimiento de oscilacion reciproco o un movimiento giratorio alrededor de un centro de gravedad o una combinacion de estos o movimientos similares.
En el presente aspecto, el sistema de agitacion 630 esta construido como un agitador giratorio. Esto permite amplitudes del movimiento de agitacion de aproximadamente 2 mm (de pico a pico) y un periodo de agitacion o velocidad de rotacion maxima de mas de 2000 rpm. El movimiento de agitacion esta disenado de modo que se evite el salpicado y, por lo tanto, la contaminacion cruzada entre las muestras en la medida de lo posible. Por esta razon, el movimiento de agitacion tiene lugar en un plano y solamente tiene un ligero o ningun componente vertical. En el sistema de agitacion, el bloque impulsor 636 y el inserto 602 para la plataforma de trabajo estan fijados con respecto a la plataforma de trabajo; los otros elementos mostrados en la figura 13 son agitados.
Es ventajoso proporcionar una pantalla o envuelta protectora para los recipientes para muestras de modo que cualesquiera salpicaduras que podnan producirse durante los movimientos de agitacion son capturadas y no causan contaminacion cruzada. Una envuelta protectora puede obtenerse mediante un diseno adecuado del transportador de recipientes 610 con elementos de separacion, por ejemplo paredes de separacion. Los elementos de separacion de este tipo no se muestran en las figuras 13 y 14. Estos pueden producirse como paredes de separacion entre posiciones de sosten del recipiente adyacentes 612, integradas en el portarrecipientes 610. Las paredes de separacion pueden tener una altura que corresponde a al menos la altura de un borde superior de un recipiente provisto para las posiciones de sosten del recipiente 612 cuando el recipiente es insertado en una de las posiciones de sosten del recipiente. Preferentemente, la altura de la pared de separacion es de 3 a 7 mm mayor que la altura del borde superior del recipiente. Como alternativa, tambien puede producirse una pantalla por medio de otra parte anadida que puede colocarse sobre el transportador de recipientes 610 y proporciona elementos de separacion. Preferentemente los elementos de separacion estan construidos de modo que sigue siendo posible que la unidad de pipeta 500 y/o el dispositivo de agarre 400 obtengan acceso a los recipientes.
Tambien es util que la plataforma oscilante pueda detenerse en una posicion de reposo definida. Por ejemplo, un electroiman puede estar dispuesto en el agitador, que es capaz de llevar a la plataforma oscilante hasta un tope y posicionarla contra este tope en la posicion de reposo definida. Como alternativa, el bloque impulsor puede, por ejemplo, estar provisto de medios para posicionar en la posicion de reposo definida, por ejemplo con motores paso a paso que tienen sensores de posicion inicial analogamente al impulsor del dispositivo de agarre.
Otros aspectos alternativos para el calentador/agitador 600 son posibles. Por ejemplo, solamente el elemento de calentamiento sin el sistema de agitacion o solamente el sistema de agitacion sin un elemento de calentamiento puede usarse si el otro sistema en cada caso no es necesario. Otras funciones tambien pueden anadirse. Por ejemplo, puede usarse refrigeracion, por ejemplo refrigeracion por aire, agua o refrigeracion termoelectrica. La refrigeracion tambien puede combinarse con la refrigeracion para 230, 250 de la centrifugadora (vease la figura 3).
Ademas, la disposicion de las posiciones de sosten 612 puede modificarse. Las figuras 13 y 14 muestran una matriz de 6 x 2 posiciones de sosten pero otras disposiciones con n x m posiciones de sosten tambien son posibles. Otras posibles disposiciones alternativas incluyen por ejemplo una disposicion circular o hexagonal.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Es particularmente ventajoso disponer las posiciones de sosten 612 del transportador de recipientes 610 de tal manera que correspondan a la disposicion de las posiciones de sosten en la centrifugadora 200. La ventaja de esto es que es particularmente facil coordinar las posiciones de sosten 612 del transportador de recipientes 6l0 con las posiciones de sosten en la centrifugadora. Particularmente cuando el transportador de recipientes 6l0 se usa como portamuestras para muestras que van a ser procesadas y cuando la centrifugadora proporciona las muestras procesadas, el riesgo de errores de asignacion se reduce de este modo.
La disposicion de las posiciones de sosten 612 esta predeterminada por el elemento de transferencia de calor 626 en la realizacion mostrada en las figuras 13 y 14. Un sistema de calentamiento alternativo que usa un bano de lfquido, por ejemplo, o un elemento de transferencia de calor integrado en el transportador de recipientes puede, sin embargo, permitir tambien una mayor flexibilidad para la disposicion de las posiciones de sosten 612.
Estacion de bienes consumibles
La figura 12 muestra una vista en perspectiva de la estacion de bienes consumibles para bienes consumibles 700. La estacion de bienes consumibles comprende una estacion contenedora 710 para fluidos de procesamiento, una estacion de puntas de pipeta 720 para puntas de pipeta 730 y otros soportes para recipientes 714, 716 con fluido de procesamiento.
La estacion contenedora para fluido de procesamiento 710 comprende seis posiciones de sosten para contenedores 712 con fluido de procesamiento. Pueden usarse diferentes fluidos de procesamiento dependiendo del procedimiento. Los ejemplos de fluidos de procesamiento usados son fluidos tamponantes para llevar a cabo etapas de unir-lavar- eluir. La estacion contenedora 710 comprende ademas un asa 718 para retirar la estacion 710 de la estacion de bienes consumibles para bienes consumibles 700. El asa 718 tambien impone una clara orientacion en la que la estacion contenedora 710 puede insertarse en la estacion 700.
La estacion de bienes consumibles 700 tambien comprende posiciones de sosten para contenedores 716, 714 que tambien contienen fluido de procesamiento. Estos contenedores son analogos a los contenedores 712 pero estan provistos para fluido de procesamiento que se usa solamente en pequenas cantidades. Las estaciones 714 y 716 difieren en que la estacion 714 contiene portatapas para una tapa del recipiente. Por lo tanto, por ejemplo, tambien pueden usarse tubos Eppendorf en su interior como recipientes. En contraste, la estacion 716 no tiene portatapas y, por lo tanto, puede usarse solamente para recipientes que no tienen tapa o un cierre de tornillo.
Ademas, la figura 12 muestra la estacion de puntas de pipeta 720. Puede sacarse de la estacion de bienes consumibles para bienes consumibles. La estacion de puntas de pipeta 720 comprende una pluralidad de posiciones de sosten para puntas de pipeta 730. La figura muestra dos estaciones de puntas de pipeta 720 que pueden diferir por ejemplo en la naturaleza de las puntas de pipeta que sostienen. Por ejemplo, el volumen de pipeteo de las puntas de pipeta en las dos estaciones de puntas de pipeta puede ser diferente.
Para permitir el reconocimiento del tipo de puntas de pipeta la estacion de puntas de pipeta 720 tiene marcas 721, 722. Estas marcas estan construidas como elementos prominentes que pueden ser detectados por ejemplo usando un sensor optico. Cada marca puede llevar un bit de informacion dependiendo de si el elemento prominente esta presente (1) o no presente (0). De este modo, los elementos 721, 722 portan dos bit de informacion, es decir informacion correspondiente a un numero entre 1 y 4. Por lo tanto, en la realizacion mostrada, pueden distinguirse cuatro estados legibles diferentes. Tres de estos estados estan asociados con diferentes tipos de puntas de pipeta; el cuarto estado indica “sin puntas de pipeta presentes”.
Una forma alternativa de marcas 721, 722 es posible. Por ejemplo la marca podna proporcionarse teniendo partes del contenedor revestidas con una superficie con diferente absorcion o reflexion de luz. La naturaleza de la marca tambien puede sustituirse por ejemplo por un codigo de colores o por un codigo legible magneticamente. El numero de bits codificados en la figura 12 mostrada es tambien variable. Por ejemplo, pueden proporcionarse como alternativa una, tres, cuatro u otro numero de marcas a leer.
Los elementos 721, 722 estan disenados para ser simetricos puntualmente a lo largo de los dos lados cortos de la estacion de puntas de pipetas. En consecuencia, la marca esta montada para ser a prueba de giros, es decir puede ser lefda independientemente de cual de las dos posibles orientaciones esta ocupando la estacion de puntas de pipeta 720 en la estacion de bienes consumibles 700. La figura 12 muestra el tipo de marca correspondiente a la secuencia de bits 1-1, es decir ambas marcas estan presentes.
La estacion de puntas de pipeta 720 comprende ademas rebajes 724 y cintas 725. Las cintas 725 estan disenadas de modo que puedan insertarse en los rebajes 724 y puedan unir entre sf dos estaciones de puntas de pipeta adyacentes 720, tal como se muestra en la figura 12.
La estacion de puntas de pipeta 720 comprende ademas dos elementos de asa opuestos 726, mediante los cuales puede ser agarrada para insercion y retirada manual en o de la estacion de bienes consumibles 700. Durante la insercion, partes de gancho dispuestas debajo de los elementos de asa 726 se engatillan en la estacion de bienes consumibles 700. Para la retirada, los elementos de gancho pueden soltarse de nuevo presionando los elementos de asa 726 conjuntamente.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
La estacion de bienes consumibles 700 tambien comprende soportes 708 que hacen mas facil retirar la estacion de la plataforma de trabajo o insertarla en su interior.
Estacion de desechos
Debajo del sistema de desechado de desechos 740 mostrada en la figura 1 hay un contenedor de recepcion para desechos, por ejemplo puntas de pipeta o columnas u otros recipientes usados. Un contenedor de recepcion para fluidos de desecho tambien esta provisto opcionalmente, que puede alcanzarse a traves de su propia abertura en la plataforma de trabajo (no mostrada).
El desechado de puntas de pipeta se describe con referencia a la figura 7. Para desechar cualquier otro desecho, este puede ser arrojado a traves de la abertura 748 al interior del contenedor de recepcion. Por ejemplo, fluido usado para el procesamiento y ya no requerido puede liberarse a traves de la abertura 748, por ejemplo pipeteado hacia fuera. Ademas, los recipientes que ya no son necesarios, por ejemplo recipientes de filtro, pueden ser desechados a traves de la abertura 748.
Diversos contenedores de recepcion estan preferentemente dispuestos juntos en un aparato de recepcion para desechos, como contenedores independientes o como un contenedor comun. El aparato de recepcion puede estar construido de modo que pueda ser sacado de una pieza. Por ejemplo, puede estar en forma de un cajon que puede retirarse desde debajo del visualizador 910, tal como se ilustra para la estacion de desechos 750 en la figura 2a.
Control y sensores
La figura 15 muestra, en un dibujo esquematico altamente simplificado, el accionamiento del aparato para procesar material biologico. El control comprende un ordenador 870a', una unidad de entrada y salida 870b', interfaces 870c' ara comunicarse con equipo externo, e interfaces 862' para controlar partes del aparato 1, por ejemplo motores, motores paso a paso, haces de luz, estando todos estos componentes distribuidos sobre una placa de circuitos impresos 870' o varias placas de circuitos impresos.
El ordenador 870a' comprende un procesador, memoria de trabajo, sistema operativo, preferentemente un SO incorporado, y programas para ejecutar diversas funciones de control. En la memoria de trabajo estan almacenados uno o mas protocolos y parametros para ejecutar los protocolos, entre otros.
La unidad de entrada y salida o interfaz del usuario 870b' comprende un controlador grafico para controlar un visualizador 910 y una interfaz de entrada, por ejemplo para recibir entradas usando teclas y/o el visualizador grafico que puede estar en forma de una pantalla tactil. La interfaz 870c' puede ser por ejemplo una interfaz de Ethernet, una interfaz USB, una interfaz RS232 o alguna otra interfaz convencional. La interfaz 870c' tambien puede comprender un servidor Web.
Las interfaces 862' comprenden interfaces de control adecuadas para diversos equipos a controlar, tales como motores paso a paso. Las diversas unidades controlables mostradas en la figura 15 se enumeran en la descripcion de la figura 16.
La figura 16 muestra, a modo de ejemplo, una vista mas detallada del control de un aparato para procesar material biologico. La unidad de control de la figura 16 puede usarse, por ejemplo, en el aparato mostrado en la figura 1c. En este caso, la placa de circuitos impresos principal 870 esta alojada en el cuerpo principal del aparato, es decir debajo de la plataforma de trabajo 2. La placa de circuitos impresos Y 874 esta dispuesta en el rail Y 314. El carro de placa de circuitos impresos 872 esta dispuesto sobre el carro 320. La placa de circuitos impresos del dispositivo de agarre 876 esta dispuesta sobre la unidad de agarre 400, y la placa de circuitos impresos de pipeteo 877 esta dispuesta sobre la unidad de pipeta 500. La placa de circuitos impresos de centrifugado 878 esta dispuesta en la unidad de centrifugado 200. Las placas de circuitos impresos mencionadas anteriormente corresponden a la placa de circuitos impresos de ordenador 870' de la figura 15. La placa de circuitos impresos principal 870 contiene un ordenador principal 870a, un controlador grafico 870b e interfaces 870c, 870d, 870e. Tambien contiene interfaces 862, 864 para diversas unidades del aparato que deben ser controladas. Tambien contiene ademas una interfaz 871a para comunicarse con el carro de placa de circuitos impresos 872 mediante una contrainterfaz 871b montada sobre el carro de placa de circuitos impresos.
El ordenador principal 870a, la interfaz grafica 870b y las interfaces 870c - e corresponden a los elementos 870a', 870b' y 870c' mostrados en la figura 15. Teniendo las interfaces 870c - e las siguientes funciones: la interfaz 870c es una interfaz de anfitrion USB que controla un protocolo maestro de USB. De este modo, la interfaz 870c permite que nuevos protocolos sean cargados en la memoria del ordenador principal 870a, por ejemplo a traves de lapices de memoria USB. 870d indica una interfaz en serie (RS232) que puede usarse para fines de mantenimiento, por ejemplo. Como alternativa, es posible combinar interfaces 870c yd y usar cualquier protocolo deseado, por ejemplo Ethernet o TCP/IP. La interfaz 870e (RS232) sirve para comunicarse con la placa de circuitos impresos de impulsor 878 de la centrifugadora.
El ordenador principal 870a controlas diversas interfaces 862 para motores paso a paso y haces de luz, directamente o mediante las interfaces 871a y 871b. Los haces de luz generalmente actuan como sensores de posicion inicial para
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
los motores paso a paso, es decir existe una senal o un cambio de senal en el sensor cuando la pieza que sera accionada por el motor paso a paso esta ubicada en una posicion de calibracion definida, por ejemplo cuando una pieza de bloqueo fijada a la pieza que sera impulsada interrumpe el haz de luz. Como alternativa, el haz de luz tambien puede estar unido a la pieza que va a ser movida. De esta manera, el ordenador principal 870a controla en particular los respectivos motores paso a paso y sensores de posicion inicial para el movimiento del rail Y en el rail X 316, 319; para el movimiento del carro en el rail Y 326, 329; para el movimiento del dispositivo de agarre a lo largo del eje Z 441, 448; para el movimiento giratorio del dispositivo de agarre 420, 428; para el movimiento del dispositivo de agarre de los brazos del dispositivo de agarre 431, 438; para el movimiento Z del miembro de pipeteo 541, 548; y para el movimiento del impulsor de piston de pipeta 512. El ordenador principal 870a tambien controla el movimiento del motor para el calentador/agitador 636. No es necesario ningun sensor de la posicion inicial para este movimiento; un haz de luz opcional 850 controlable mediante la interfaz puede usarse, sin embargo, para otros fines. Otros haces de luz 850, 852 pueden accionarse mediante otras interfaces, por ejemplo para comprobaciones de consistencia y deteccion de otros fallos.
Ademas, el ordenador principal controla los motores 234, 251 para ventilar la centrifugadora y, mediante otra interfaz 864, el elemento de calentamiento 622 y un sensor de temperatura 624 del calentador/agitador 600. Las diversas interfaces para los diferentes motores paso a paso estan distribuidas sobre diferentes placas de circuitos impresos 870, 872, 874.
Ademas, el ordenador principal 870a controla la electronica del impulsor 878 de la centrifugadora 200 mediante la interfaz 870e. La electronica del impulsor 878 comprende medios de control esenciales para controlar el motor 218 de la centrifugadora, para abrir la tapa de la centrifugadora 240 mediante un mecanismo de apertura adecuado 260 (no mostrado) y el cerrojo de la puerta 269, por ejemplo.
Tambien provisto en la placa de circuitos impresos del dispositivo de agarre 872 hay un ordenador diferente 872a que comunica con el ordenador principal 870a. El ordenador 872a sirve para controlar un sensor de luz 810 (vease tambien la figura 7) que comprende un sensor optico 810a y una fuente de luz 810b, y una unidad de ultrasonidos 830 que comprende un sensor de ultrasonidos 830a y una fuente de ultrasonidos 830b, mediante interfaces correspondientes 866, 867. El ordenador 872a comprende ademas controladores para controlar otros motores paso a paso 441, 420, 431, 541, 512 y sensores de posicion inicial asociados 448, 428, 438, 548, 518 mediante interfaces respectivas 862.
Es ventajoso equipar el aparato con sensores para detectar diversos estados del aparato y su carga. Los sensores pueden ser, por ejemplo, adecuados para realizar una o mas de las siguientes funciones:
- detectar puntas de pipeta 730 en posiciones de sosten provistas para ellas, por ejemplo en un contenedor 720 para puntas de pipeta;
- detectar portarrecipientes 120 en posiciones provistas para ellos en la centrifugadora, es decir para detectar que lugares en la centrifugadora estan ocupados por un portarrecipientes;
- detectar columnas 160 o recipientes 170 o contenedores 712, 714, 716 en posiciones de sosten 130, 140, 150, 612 provistas para este fin, por ejemplo en un portarrecipientes 120 en la centrifugadora 200 o en un calentador/agitador 600 o en una estacion contenedora 710;
- ajustar la posicion de piezas moviles, por ejemplo el carro 300 o el dispositivo de agarre 400 o la unidad de pipeta 500 para compensar cualesquiera tolerancias mecanicas, por ejemplo;
- deteccion de una posicion cero o inicial de un motor paso a paso;
- medir el nivel de llenado de lfquido u otras sustancias en un contenedor 712, 714, 716 o recipiente 160, 170;
- detectar la naturaleza y/o capacidad de un recipiente, por ejemplo una columna 160 o una punta de pipeta 730.
- comprobar el estado del equipo, por ejemplo el estado de apertura de tapas tales como la tapa de la centrifugadora
240 y el capo del aparato, o el nivel de llenado de un contenedor de desechos.
En particular, es ventajoso proporcionar sensores que son adecuados para realizar varias de las funciones mencionadas anteriormente u otras funciones.
En una realizacion preferida, una o mas de las funciones mencionadas anteriormente son realizadas por un sensor de luz 810 que puede unirse al carro 300, el dispositivo de agarre 400 o la unidad de pipeta 500. En la realizacion en la figura 6, por ejemplo, el sensor de luz 810 esta unido a la unidad de pipeta. Como resultado, el sensor de luz es movil sobre una parte de la superficie de trabajo 2 y ajustables en altura.
Preferentemente, el sensor de luz tiene una frecuencia de luz en el rango del rojo o infrarrojo y tiene un laser o cono de luz dado que su metodo de radiacion y/o esta equipado con medios para suprimir luz extrana mediante la modulacion de senales y degradacion del fondo mediante triangulacion. De este modo, el sensor de luz es capaz de detectar la presencia de material con propiedades reflectantes espedficas, particularmente con respecto a reflexion difusa en el intervalo de la frecuencia de luz del sensor de luz, en un intervalo de deteccion del sensor de luz.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Por reconocimiento de artfculos tales como puntas de pipeta, columnas, portarrecipientes u otros materiales consumibles se entiende el reconocimiento de su presencia o ausencia en posiciones del aparato destinadas al artfculo en cuestion o de su tipo.
Un movimiento continuo del sensor de luz puede llevarse a cabo opcionalmente para el reconocimiento de una serie de artfculos. El foco del sensor es movido a continuacion lmea por lmea sobre las diversas posiciones, por ejemplo. Durante el movimiento, se llevan a cabo mediciones en las posiciones apropiadas. Si las tolerancias mecanicas entre las posiciones para los artmulos y el sensor son demasiado grandes, la posicion del sensor puede ajustarse en primer lugar, tal como se describe en lo sucesivo. Si la medicion se realiza durante el movimiento, el tiempo de medicion tiene que ser corto, preferentemente en la region de unos pocos milisegundos, posiblemente entre 2 y 100 ms. Como alternativa, el movimiento del sensor puede detenerse durante el proceso de deteccion.
El movimiento del sensor se selecciona de modo que su intervalo de reconocimiento cubra puntos o posiciones que estan provistas para un artmulo particular, por ejemplo una punta de pipeta o una parte de una punta de pipeta. Si es posible se debe garantizar que el foco del sensor golpee la caractenstica que debe ser reconocida lo mas exactamente posible durante la medicion. En el caso de puntas de pipeta, por ejemplo, el foco no debe establecer contacto con el borde de la punta de pipeta sino que debe caer lo mas perpendicularmente posible sobre la punta de pipeta.
El intervalo de reconocimiento esta preferentemente dirigido a una parte del artmulo que tiene perceptibilidad incrementada. La perceptibilidad incrementada se define como una diferencia de senal incrementada entre el estado de “artmulo presente” y “artmulo ausente”. La parte que tiene perceptibilidad incrementada, de este modo, tiene caractensticas de reflejo o algun otro comportamiento de senal que difiere del comportamiento de senal detectado en la respectiva posicion cuando no hay ningun artmulo presentado allf. El haz de luz del sensor de luz o alguna otra fuente de radiacion preferentemente tiene un tamano de foco que no supera 1,5 veces, preferentemente 1 vez o 0,7 veces el area de la parte con perceptibilidad incrementada que es visible en la direccion del sensor. Tambien es preferible que la parte con perceptibilidad incrementada este ubicada a una altura definida con respecto al sensor.
En el caso de puntas de pipeta la parte con perceptibilidad incrementada puede ser un velo de fibra que esta montado en la punta de pipeta. El velo de fibra es habitualmente blanco pero tambien puede ser de algun otro color. En el caso de un portarrecipientes, la parte con perceptibilidad incrementada puede ser parte del portarrecipientes que esta provisto por ejemplo de un material particularmente reflectante. En el caso de columnas (tubos de centrifugado) la parte con perceptibilidad incrementada puede ser una membrana, una membrana de filtro o un velo de fibra. En el caso de recipientes, por ejemplo tubos Eppendorf, la parte con perceptibilidad incrementada puede ser una tapa, por ejemplo una tapa que encaja a presion, o un elemento de bisagra o experto en la materia de fijacion para la tapa.
En el caso de recipientes o columnas, es ventajoso tener en cuenta que tambien puede llenarse con un lfquido de cualquier color deseado y a cualquier nivel de lfquido deseado. Un velo de fibra en las columnas tambien puede tener cualquier color deseado. Es preferible, por lo tanto, usar un sensor de luz con degradacion del fondo para el proceso de deteccion. Esto se entrena a una primera distancia y a continuacion se mueve sobre la columna o recipiente a una segunda distancia que es mas corta que la primera distancia.
Los metodos descritos anteriormente y otros metodos son adecuados para comprobar la carga de un aparato, tal como el mostrado en la figura 1c. Por ejemplo, el aparato puede comprobarse para completitud o coherencia. Por lo tanto, por ejemplo, puede comprobarse la carga de centrifugado 200 o del portamuestras en el calentador/agitador 600.
Para comprobar la carga del aparato es ventajoso registrar, para diferentes posiciones de sosten del recipiente, si un recipiente esta presente en su interior. De este modo, el numero total de recipientes registrados como presentes en las posiciones de sosten del recipiente puede determinarse y almacenarse. Por ejemplo, el numero total de recipientes en posiciones de sosten correspondientes de portarrecipientes 120 en el rotor de centrifugado 212 puede determinarse de este modo. A partir del numero total de recipientes y sus posiciones, es posible, por ejemplo, sacar conclusiones en cuanto al numero de portarrecipientes 120 en la centrifugadora 200, o esto puede registrarse por separado. Dependiendo del numero total de recipientes registrados como presentes en las posiciones de sosten del recipiente, se determina a continuacion una condicion para la distribucion de los recipientes en las posiciones de sosten del recipiente se determina. Una condicion puede precisarse, por ejemplo, para minimizar cualquier desequilibrio en la carga de la centrifugadora 200, tal como se ha descrito anteriormente en el presente documento. A continuacion se realiza una comprobacion en cuanto a si la distribucion de los recipientes registrados como presente en las posiciones de sosten del recipiente cumple con la condicion establecida.
Tal como se ha descrito anteriormente, un sensor optico tambien puede usarse para registrar si un recipiente esta presente en las posiciones de sosten del recipiente. De este modo, ademas, el sensor optico puede registrar el numero de recipientes para muestras en posiciones del recipiente para muestras. La posicion del recipiente para muestras puede estar en el agitador/calentador 600. De este modo, es posible comprobar si el numero de recipientes para muestras puede reconciliarse con el numero total de recipientes registrados como presentes. Una asignacion tambien puede establecerse que asigna a cada recipiente para muestras una posicion de sosten del recipiente, por ejemplo una posicion de sosten del recipiente en la centrifugadora 200.
La asignacion puede, por ejemplo, asignar a un recipiente para muestras una posicion de sosten del recipiente en la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
que un recipiente registrado como presente, o puede asignar a un recipiente para muestras un grupo de posiciones de sosten del recipiente, en las que un recipientes registrado como presente en al menos una posicion de sosten del recipiente del grupo. La asignacion tambien puede establecerse enviando instrucciones para llevar al recipiente para muestras a una posicion del recipiente para muestras que se asigna a la posicion de sosten del recipiente. La posicion del recipiente para muestras puede, por ejemplo, asignarse a la posicion de sosten del recipiente mediante un nombre comun o asignarse a la posicion de sosten del recipiente por el hecho de que la disposicion de posiciones del recipiente para muestras en una estacion para recipientes para muestras corresponde a la disposicion de posiciones de sosten del recipiente en la centrifugadora. La asignacion tambien puede establecerse emitiendo una tabla que asigna la respectiva posicion de sosten del recipiente a una posicion del recipiente para muestras del recipiente para muestras.
Los sensores opticos tambien hacen posible comprobar la carga del aparato con bienes consumibles. Dichos bienes consumibles pueden ser recipientes o sustancias biologicas. En particular pueden ser puntas de pipeta, tubos de centrifugado, tubos Eppendorf y fluidos biologicos, enzimas y/o fluidos tamponantes. Para este fin, el numero de recipientes para muestras preparados con muestras para procesamiento se registra; dependiendo del numero de recipientes para muestras preparado, el numero y/o la cantidad necesarias de un material consumible para procesar las muestras se determina, en ciertos casos, dependiendo del protocolo; el numero y/o la cantidad de materiales consumibles presentes en el aparato se determina; y el numero y/o la cantidad de materiales consumibles presentes en el aparato se compara con el numero y/o la cantidad de materiales consumibles requeridos. Determinando el estado real de las referencias de materiales consumibles, se generan referencias para el usuario y se visualizan en el monitor 910 para producir el estado deseado.
Para ajustar la posicion de piezas moviles, tambien pueden usarse uno o mas sensores de luz. Preferentemente, el sensor de luz se usa para detectar artfculos pata posicionamiento. Uno o mas sensores de luz estan unidos, en una posible realizacion, a una unidad movil, por ejemplo el carro 300 o el dispositivo de agarre 400 o la unidad de pipeta 500 y son, de este modo, moviles conjuntamente con la unidad. Durante el movimiento de la unidad, el sensor es movido sobre una marca, cuya posicion esta definida y es conocida. De esta manera, se determina la posicion del sensor y, por lo tanto, de la unidad movil.
La marca es un elemento que desencadena una senal o una diferencia de senal en el sensor de luz en una posicion definida del sensor de luz. Por ejemplo, la marca puede estar formada por un borde en la superficie operativa 2, de modo que en un lado del borde la superficie de trabajo 2 esta dentro del intervalo de deteccion del sensor de luz y en el otro lado no lo esta. Como alternativa, la marca puede estar formada por un lfmite entre dos superficies con diferentes caractensticas de reflexion difusa. Para permitir el posicionamiento en varias direcciones, pueden usarse una serie de bordes o lfmites que se extienden en varias direcciones (por ejemplo dos direcciones perpendiculares entre sf). Sin embargo, en el caso de un sensor que es de construccion simetrica de forma no rotacional, por ejemplo un sensor de luz, el posicionamiento en diferentes direcciones es normalmente de diferentes grados de exactitud. En este caso, pueden usarse una pluralidad de sensores de luz, orientados en diferentes direcciones, o puede usarse un sensor giratorio.
La posicion de la pieza movil con respecto a la marca de posicion puede determinarse contando el numero de etapas de un motor paso a paso. Por ejemplo, el posicionamiento puede estar disenado para ser redundante. El posicionamiento puede compensar tolerancias mecanicas.
Otros sensores y marcas tambien pueden usarse para el posicionamiento. Por ejemplo, el sensor puede ser una bobina magnetica, una camara o un haz de luz. La marca puede entonces ser, por ejemplo, un elemento conductor inductivo, una marca de color o un miembro de bloqueo para el haz de luz. Por ejemplo, puede usarse un haz de luz para detectar si una pieza movida por un motor paso a paso esta en una posicion calibrada definida (posicion inicial). Un sensor 438 de este tipo se describe con referencia a las figuras 8 y 16.
Como alternativa, el sensor tambien puede estar montado de forma fija y la marca de posicion puede estar provista en la pieza movil. Con referencia a la figura 1c, por ejemplo, una marca de posicion puede estar provista en el rotor de centrifugado 212 o en el portarrecipientes 120. Entonces, el angulo de rotacion del rotor de centrifugado 212 puede posicionarse usando el sensor optico.
Para posicionar el rotor de centrifugado 212 o alguna otra pieza movil con una marca de posicionamiento tambien es posible usar un sensor movil. Por ejemplo, puede usarse un sensor que esta montado sobre una unidad sensora movil por un motor paso a paso, tal como la unidad de pipeta 500, por ejemplo. El posicionamiento de la pieza movil es llevado a cabo a continuacion mediante las siguientes etapas:
- Calibrar la posicion de la unidad sensora movil por el motor paso a paso, es decir establecer una posicion inicial de la unidad sensora, por ejemplo leyendo una marca fijada por medio del sensor optico. La marca puede estar provista en la plataforma de trabajo 2, por ejemplo.
- Mover la unidad sensora a una posicion definida en un area de movimiento de la pieza movil (por ejemplo en el caso de la centrifugadora 200); la posicion definida es alcanzada contando el numero de pasos del motor paso a paso de la unidad sensora.
- Mover la parte movil, es decir por ejemplo hacer girar el rotor de centrifugado 212 hasta que el sensor optico
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
detecta que una marca en la parte movil, posible una marca que es giratoria conjuntamente con el rotor de centrifugado, esta en una relacion definida con el sensor optico.
- Calcular la posicion de la parte movil a partir de las relaciones definidas.
Como alternativa, la posicion de la pieza movil tambien puede detectarse moviendo la unidad sensora sobre el area de movimiento de la pieza movil. La posicion de la unidad sensora mientras tanto, se actualiza contando el numero de pasos del motor paso a paso. En cuanto el sensor optico ha determinado que una marca en la pieza movil esta en una relacion definida con el sensor optico, la posicion de la pieza movil puede calcularse a partir de esta relacion definida.
Un dispositivo de monitorizacion del nivel de llenado para comprobar el nivel de llenado de recipientes para materiales biologicos, particularmente lfquidos, es ventajoso dado que sin un dispositivo de monitorizacion del nivel de llenado de este tipo, la responsabilidad de proporcionar al aparato suficientes cantidades de tampon se deja al usuario. De este modo, el riesgo de error y el trabajo implicado en la comprobacion por el usuario puede reducirse.
Tambien es posible comprobar los niveles de llenado de otras sustancias lfquidas o solidas tales como polvos. En particular, es posible garantizar que los niveles de llenado respectivos estan dentro de un intervalo dado. La presencia de dichas sustancias tambien puede comprobarse usando los metodos descritos a continuacion.
Usando un dispositivo de monitorizacion del nivel de llenado, por ejemplo, es posible garantizar que el nivel de llenado de recipientes de filtro (tubos de centrifugado) en la centrifugadora no es demasiado elevado. En consecuencia, puede darse una advertencia si los recipientes de filtro estan llenados excesivamente. De esta manera, es posible impedir el bloqueo de los recipientes de filtro durante el centrifugado.
Pueden usarse diversos metodos para medir el nivel de llenado de un lfquido. Para evitar la contaminacion cruzada, un metodo sin contacto es particularmente ventajoso. Algunos metodos de medicion sin contacto de los niveles de llenado se describen a modo de ejemplo a continuacion:
En la medicion optica de tiempo de transito, impulsos de luz son introducidos en el contenedor a traves de una fibra optica. La luz reflejada desde la superficie del lfquido es detectada por un fotodiodo. El lapso de tiempo entre el impulso y el eco es una medicion de la profundidad del nivel de llenado.
Durante la medicion con ultrasonidos un impulso de ultrasonidos es emitido por un pioezoelemento, por ejemplo un pioezoelemento ceramico. El impulso reflejado por la superficie del lfquido es recibido por el mismo pioezoelemento despues de un lapso de tiempo. El tiempo de transito medido es una medicion de la distancia entre el sensor y la superficie del lfquido. Es preferible usar un sensor con una resolucion de aproximadamente +/-1 mm, preferentemente a una frecuencia de transmision de aproximadamente 250 kHz. Tambien es preferible calibrar el sistema usando una superficie de referencia.
Durante la medicion capacitiva, un cabezal sensor capacitivo se mueve hacia la superficie del lfquido hasta que se alcanza un punto de conmutacion del sensor. El punto de conmutacion se alcanza cuando los electrodos capacitores del cabezal sensor estan cerca de la superficie.
Durante la medicion optica de la transmision, la longitud de onda de un laser se selecciona de modo que la luz del laser es absorbida dependiendo del nivel de llenado. Una longitud de onda en la region de aproximadamente 1300 nm es ventajosa, por ejemplo. La absorcion constituye entonces una medicion del nivel de llenado.
En la medicion optica de angulos un haz laser es reflejado por la superficie del lfquido. El angulo de reflexion y, por lo tanto, la superficie del lfquido se determinan usando un sensor de lmea optica. En este proceso, la superficie de la sustancia es irradiada en el recipiente por el laser o alguna otra fuente de radiacion; la radiacion que es reflejada o devuelta de forma difusa por la superficie del lfquido (o de una sustancia solida) es medida por un radiometro; dependiendo de la radiacion medida por el radiometro, la fuente de radiacion, el radiometro y el recipiente se llevan a una relacion espacial entre sf (por ejemplo inclinando la fuente de radiacion), de modo que un primer angulo entre una perpendicular a la superficie de la sustancia y un primer haz que pasa desde la fuente de radiacion hasta la superficie de la sustancia es sustancialmente identico a un segundo angulo entre la perpendicular a la superficie de la sustancia y un haz reflejado por el primer haz que pasa desde la superficie de la sustancia al radiometro; y a continuacion la altura de la superficie de la sustancia se determina en funcion de la relacion espacial de la fuente de radiacion, el radiometro y el recipiente. El nivel de la superficie de la sustancia se determina generalmente usando el hecho de que los primer y segundo angulos son identicos. La irradiacion se lleva a cabo normalmente usando un haz filiforme con un diametro de la seccion filiforme de 3 mm. Para la medicion angular, tambien es ventajoso usar un sensor de luz que tambien es usado para otros fines, por ejemplo para posicionar y/o para comprobar la carga.
Cuando se usa un sensor de luz, particularmente un sensor optico de luz reflejada para la medicion del angulo optico, hay que tener en consideracion las siguientes fuentes de error, en particular: en primer lugar, puede haber ondas superficiales que pueden hacer que la luz sea reflejada en todas direcciones. Puede causar senales defectuosas en todo el intervalo. Por lo tanto, es ventajoso llevar a cabo la determinacion a lo largo de un periodo o area suficientemente grande sobre varias crestas de onda de las ondas superficiales. De esta manera, las ondas superficiales son promediadas, de modo que se obtiene un maximo de senal a un angulo de reflexion que corresponde
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
en gran medida al angulo de reflexion de una superficie lisa. Tambien es preferible filtrar reflexiones de las paredes y la base del recipiente dado que de otro modo estas podnan falsear la medicion. Esto es posible si se conoce la forma del recipiente.
Tambien es preferente tener en cuenta fuerzas adhesivas, preferentemente dependiendo del lfquido particular cuyo nivel esta siendo investigado. Las fuerzas adhesivas hacen que una superficie similar a una lente se forme en las paredes dentro del recipiente. Si esta superficie no es tenida en cuenta, esto puede conducir a errores en el caso de recipientes estrechos. Para tener en cuenta las fuerzas adhesivas es ventajoso si el tamano del foco esta significativamente por debajo de la seccion transversal de un recipiente interno. A continuacion, el angulo de reflexion puede medirse en funcion de una posicion horizontal. Comparando la dependencia con un modelo que tiene en cuenta fuerzas adhesivas, puede determinarse y compensarse la curvatura de la superficie. Como alternativa, si el foco es lo suficientemente pequena, tambien puede dirigirse al centro del recipiente donde la superficie es sustancialmente horizontal. Para este fin, es preferible que el area del foco sea menor que un decimo de la seccion transversal interna del recipiente.
Para detectar la naturaleza y/o capacidad de un recipiente, puede leerse una marca que esta unida al propio recipiente o a un contenedor para el recipiente. Por ejemplo, dicha marca puede estar en forma de las proyecciones de la marca 721, 722 mostradas en la figura 12. Esta marca puede ser lefda por medio de un sensor de luz movil o con un haz de luz o algun otro sensor.
Como un ejemplo adicional, el tamano del recipiente puede depender del tamano de una parte de agarre del recipiente. En este caso el tamano del recipiente durante el agarre del recipiente puede determinarse midiendo la amplitud del movimiento de cierre de un brazo de agarre.
Como un ejemplo adicional, el tamano del recipiente puede depender de su longitud. En este caso, es ventajoso que el recipiente sea agarrado por un dispositivo de agarre de modo que se sostenga verticalmente a lo largo de su longitud y si el dispositivo de agarre es movido a una altura definida por encima de uno o mas haces de luz 852 (vease la figura 1a) con una trayectoria de haz horizontal. Dependiendo de la longitud del recipiente y la altura de un haz de luz particular, la trayectoria de haz del haz de luz puede o no ser interrumpida por el recipiente. La longitud puede estrecharse o determinarse a partir de la informacion en cuanto a si el haz de luz ha sido interrumpido o que haz de luz ha sido interrumpido. Si esto es necesario para determinar la longitud, el dispositivo de agarre tambien puede moverse varias veces sobre el haz o haces de luz a diferentes alturas. El dispositivo de agarre tambien puede estar posicionado por encima del haz de luz y moverse en la direccion vertical hasta que la trayectoria optica es interrumpida.
Interfaz del usuario, concepto operativo
El concepto operativo del aparato esta orientado hacia un funcionamiento sencillo e intuitivo. La grna del usuario del aparato particularmente contribuye a esto. Esta esta disenada de modo que se necesitan las menos etapas de entrada posibles para llevar a cabo un procedimiento, siendo estas etapas lo mas intuitivas posible, y que la informacion relevante que necesita el usuario se visualice en una forma que es lo mas facil de entender posible. Por ejemplo, una contribucion a esto realizada por el hecho de que los ajustes de procedimientos usados frecuentemente pueden almacenarse y accederse a ellos directamente y campos de entrada que rara vez requieren modificacion normalmente son evitados.
El aparato es manejado esencialmente usando una pantalla tactil TFT. Por ejemplo, puede usarse una pantalla tactil con una resolucion de 240 x 320 pfxeles. Otros elementos operativos tales como teclas e interruptores son opcionalmente posibles, por ejemplo para funcion de apagado de emergencia o para el funcionamiento autonomo de modulos individuales. El aparato tambien comprende interfaces para intercambio de datos digitales para cargar o almacenar protocolos y parametros, por ejemplo, para transferir datos de diagnostico, ejecutar actualizaciones de software o permitir el manejo a distancia del aparato. La figura 16 muestra una interfaz de USB 870c y una interfaz RS232 870d para este y fines similares.
Un diseno de pantalla tfpica para la grna del usuario mostrado en el visualizador 910 se muestra en la figura 17b. La pantalla 930 mostrada tiene un encabezamiento 932, un campo de valores y diversas otras teclas (“estandar” 937; “guardar”; “cancelar”).
El encabezamiento 932 sirve como una orientacion para la actual ubicacion en la grna del usuario, por ejemplo en un menu. En el encabezamiento 932, textos excesivamente largos son abreviados. Esto se indica mediante una serie de puntos. Dependiendo de si el lado izquierdo o derecho del texto es mas importante, este es cortado en la derecha o la izquierda.
El campo de valores se usa para corregir valores, en este caso un volumen de tampon. Este comprende un elemento de control de encendido/apagado 938. Pulsando la tecla “+” del elemento de control 938 el valor se incrementa y pulsando la tecla “-” se reduce. Se muestran los posibles valores umbral 934, 935. Cuando se alcanza un valor umbral, la tecla correspondiente del elemento de control 938 se vuelve inactiva.
Analogamente al campo de valores mostrado, tambien es posible tener un campo de lista (no mostrado) para seleccionar un elemento de un numero fijado de elementos; por ejemplo para seleccionar un protocolo entre una serie
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
de protocolos. Al igual que el elemento de control 938 el campo de lista tiene teclas de flecha para seleccionar un elemento deseado. El elemento actual en cualquier momento se muestra en negrita dentro de un marco y en fuente mas grande. El campo de lista tambien incluye una tecla de accion que describe lo que debe pasar con el elemento seleccionado. La accion mas probable es llevada a cabo cuando la representacion del elemento de la lista seleccionado es pulsada directamente.
Cuando el aparato se usa en primer lugar, se muestra una pantalla de inicio 920, tal como se representa en la figura 17a. La pantalla de inicio 920 no corresponde totalmente a la pantalla en la figura 17b descrita anteriormente. Esta contiene dos teclas de inicio rapido 924, teclas de protocolo 922 y una tecla de herramientas 926 para acceder a ajustes del equipo y otras funciones. En cuanto una tecla en la pantalla de inicio es accionada, el usuario es dirigido al menu correspondiente.
Las teclas de inicio rapido 924 muestran el protocolo que se inicio el ultimo (tecla izquierda) y el protocolo siguiente al ultimo (tecla derecha). Pueden estar provistas mas de dos teclas de inicio rapido. La leyenda de las teclas de inicio rapido 924 vana una vez que se ha iniciado un protocolo. Si debe asignarse un protocolo a una tecla de inicio rapido, la tecla de inicio rapido correspondiente 924 puede accionarse durante un largo periodo.
Parametros visualizados individuales de los protocolos pueden modificarse. Un protocolo con conjuntos adaptados de parametros puede almacenarse y a continuacion seleccionarse usando un campo de lista. El conjunto de parametros puede adaptarse a continuacion usando una tecla de opciones.
Por ejemplo, las figuras 18a y 18b muestran un procedimiento operativo tfpico para ejecutar un protocolo. La primera pantalla 920 es la pantalla de inicio mostrada en la figura 17a. Cuando se pulsa la tecla de inicio rapido 911, aparecen una o mas pantallas 940 con instrucciones 946 para cargar el aparato con materiales consumibles y otras preparaciones para el protocolo.
La pantalla 940 visualizadas muestra los lfquidos y los niveles de lfquido 944 requeridos para el protocolo especificado, para diversas posiciones 942 del contenedor 710 para lfquidos tamponantes. La figura 18a muestra una pantalla de vision global 940. En este caso, los lfquidos estan codificados por colores y los niveles de lfquido necesarios se visualizan graficamente. Se obtiene informacion detallada sobre la carga pulsando la tecla “siguiente” (no mostrada). Pulsando la tecla “saltar” esta parte de la grna del usuario es saltada.
En cuanto la tapa de la centrifugadora se abre, la interfaz del usuario tambien visualiza instrucciones para cargar la centrifugadora (no mostrada).
En el ejemplo mostrado, se pulsa la tecla “saltar” 911. La tercera seccion posterior 950 en la figura 18a muestra una vision global de las etapas del protocolo a llevar a cabo. Las etapas se muestran como elementos de una barra de progreso 951. En la pantalla visualizada, las siguientes etapas del protocolo se muestran: inicializar, lisar, incubar, lisar, unir. Otras etapas que no pueden visualizarse por razones de espacio no se muestran, se muestran en veces alternativas o se indican mediante un elemento tal como puntos, por ejemplo, (no mostrado), mientras que las etapas adicionales pueden indicarse tocando el elemento.
Usando la tecla “editar” es posible adaptar parametros variables del protocolo, por ejemplo el tipo o la cantidad de tampon, doble ilusion, el volumen de partida, tratamiento con ARNasa, etc. Pulsar la tecla de inicio 911 hace que el protocolo comience.
Las pantallas 950 visualizadas mientras el protocolo esta siendo ejecutado se muestran en la figura 18b. Esta muestra el tiempo restante estimado 954 y la etapa del protocolo 952 que ha sido ejecutada en realidad, en un visualizador de progreso. El protocolo puede detenerse en cualquier momento pero no continuarse de nuevo. La tecla de interrumpir no es un boton de parada de emergencia. Diversos procesos se concluyen antes del fin del programa final y los husos vuelven a su posicion de partida.
Ademas, la centrifugadora y el agitador pueden ser manejados por sf mismos b, es decir independientemente de protocolos. A estas funciones se puede acceder, por ejemplo, usando el menu de herramientas 926 de la pantalla de inicio en la figura 17a o usando una tecla especial.
Pueden seleccionarse diversos ajustes de equipo despues de pulsar el boton de herramientas 926 en la pantalla de inicio (vease la figura 17a). A continuacion aparece un menu que contiene las siguientes funciones de ajuste.
- usar la centrifugadora 200 independientemente de protocolos;
- calentar y/o agitar independientemente de protocolos;
- mantenimiento, por ejemplo reajuste de piezas moviles; abrir o cerrar la tapa de la centrifugadora;
- ajustes, por ejemplo brillo de la pantalla, senales sonoras;
- control del sistema, por ejemplo almacenar archivos de registro, caractensticas de equipo (numero de serie, especificacion, etc.), lanzar actualizaciones; y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
- ajustes del sistema, por ejemplo temperatura, tension, mensajes de error, etc.
El orden de los artfculos del menu puede depender de la frecuencia de uso: cuanto mas a menudo se necesite una funcion mas arriba aparece en el menu. Basicamente una tecla “estandar” tambien esta disponible. Esta tecla ajusta valores estandar para un elemento seleccionado.
El aparato tiene una interfaz de USB 870c configurada como un USB maestro. Con este, pueden leerse datos a partir de un lapiz de memoria USB y escribirse en el. El lapiz de memoria USB puede actuar de este modo como intermediario entre un PC y el aparato. Como alternativa, otra interfaz, tal como Ethernet o RS232 tambien puede usarse y pueden llevarse a cabo otras funciones tales como un servidor Web.
Los siguientes datos pueden intercambiarse con el lapiz de memoria USB usando la interfaz USB:
- protocolos (cargar y almacenar protocolos individuales o una serie de protocolos simultaneamente);
- proteger de forma segura informacion del equipo (por ejemplo informacion de diagnostico, archivos de registro con datos de servicio o datos de error, archivos de estado, etc.); y
- actualizaciones del firmware o el software.
Ademas, pueden borrarse protocolos y otros archivos (protocolos individuales o una serie de protocolos simultaneamente). Los protocolos estan protegidos como algoritmos SPS y almacenados como archivos .xml.
Cada tipo de archivo (por ejemplo protocolos a cargar o almacenar, firmware, etc.) esta asociado en la estructura de mdice del lapiz de memoria USB con un mdice que muestra el nombre predeterminado. La transferencia del archivo desde o al lapiz de memoria USB se lleva a cabo usando un programa asistente especial que proporciona un menu propio. El usuario tiene la eleccion de sobreescribir archivos ya presentes en el equipo diana o transferir solamente archivos que ya no estan presentes.
Otras funciones de servicio pueden llevarse a cabo si el aparato esta conectado a un PC a traves de la interfaz RS232 870d que esta equipada con software de servicio especial.
El funcionamiento esta disenado para el uso mas sencillo posible para las aplicaciones mas comunes. Estas son habitualmente la ejecucion de nuevos protocolos y el borrado de protocolos.
Protocolos
A continuacion se describiran etapas parciales que pueden llevarse a cabo cuando se procesa material biologico en un aparato que tiene los modulos parciales descritos anteriormente, con referencia a un protocolo a modo de ejemplo. En primer lugar, tal como se muestra en la figura 18a, se consulta un protocolo deseado y opcionalmente se seleccionan parametros del protocolo. El aparato da a continuacion instrucciones 940 para cargar el aparato. El aparato es cargado a mano de acuerdo con estas instrucciones. Como alternativa, puede ser cargado automaticamente o de forma parcialmente automatica. En particular:
- la estacion de bienes consumibles 701 (vease la figura 12) se carga con bienes consumibles tal como puntas de pipeta 730 y contenedores que contienen lfquido tamponante 712, 714, 716;
- la centrifugadora 200 se carga con portarrecipientes 120 y recipientes 160, 170 adecuados;
- el calentador/agitador600 se carga con recipientes para muestras 170. Las muestras a procesar estan contenidas en los recipientes para muestras 170.
Como alternativa, la carga puede llevarse a cabo por ejemplo insertando una estacion preparada 701 o un transportador de recipientes 610 en el aparato.
La carga es comprobada entonces por el aparato para coherencia y completitud. Tal como se ha descrito anteriormente, la comprobacion puede llevarse a cabo, por ejemplo, por medio de un sensor de luz 810 que es movil sobre la plataforma de trabajo y/o por medio de una unidad de ultrasonidos 830. Otros parametros del proceso (por ejemplo el numero de muestras a procesar a partir del numero de recipientes para muestras 170 detectados) tambien puede obtenerse a partir de la comprobacion.
A continuacion, se llevan a cabo etapas del protocolo para procesar las muestras. A modo de ejemplo, la ejecucion automatizada de un protocolo para purificar biomoleculas a partir de celulas se describe, que comprende las etapas de lisar, sedimentar, unir, lavar y eluir. El procesamiento tambien comprender otros protocolos tal como se describen por ejemplo en las publicaciones “QIAGEn Bench Guide”, the “QIAGEN Guide to Template Purification and DNA Sequencing”) y la “QlAGEN QIAprep® Miniprep Handbook” (Segunda Edicion, Junio 2005). Ademas, las etapas del protocolo llevadas a cabo pueden incluir solamente algunas de las etapas o puede incluir otras etapas ademas de ellas o en lugar de ellas.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Para la etapa de lisado, el material de muestra es transferido manualmente al interior del calentador/agitador con el recipiente para muestras u opcionalmente por medio del dispositivo de agarre 400 o la unidad de pipeta 500 es transferida a este. L^quido tamponante es pipeteado en el material de muestra. Puede usarse la misma punta de pipeta para todas las muestras, siempre que, por ejemplo, la punta de pipeta este a una altura suficiente para garantizar que la punta de pipeta no resulta contaminada durante el proceso de pipeteo.
El lfquido tamponante y el material de muestra se mezclan agitando el calentador/agitador. La muestra se lleva opcionalmente a una temperatura definida mediante calentamiento en el calentador/agitador y se mantiene a esa temperatura durante un tiempo dado (incubacion). Opcionalmente, se anaden otros lfquidos tamponante. Las biomoleculas deseadas se disuelven a continuacion en el lfquido tamponante (lisado).
El lisado es transferido a continuacion al interior de la centrifugadora mediante pipeteo, tal como se describe con referencia a la figura 7. Una punta de pipeta diferente se usa para cada muestra y a continuacion se desecha en la estacion de desechado de desechos 740.
Opcionalmente a continuacion se lleva a cabo una etapa de sedimentacion. En esta, la muestra se centrifuga para conseguir una mejor separacion del lisado y los restos celulares. La muestra se transfiere pipeteando al interior de un recipiente en la centrifugadora. Dicho recipiente puede ser por ejemplo be un recipiente Eppendorf 170 sostenido en una posicion de sosten 140 o un recipiente 150 integral con un portarrecipientes 120 (vease por ejemplo la figura 11c). Como alternativa, el recipiente para muestras 170 con la muestra en su interior puede ser transferido por el dispositivo de agarre 400 a una posicion de sosten 140 en la centrifugadora. A continuacion la muestra se centrifuga en la centrifugadora 200, de modo que los restos celulares se recogen principalmente en la parte inferior del recipiente. Durante el centrifugado, la tapa 240 de la centrifugadora es cerrada por el control de tapa 260. Esta se abre de nuevo para permitir el acceso al interior de la centrifugadora.
A continuacion sigue una etapa de union. En esta, el lisado es transferido mediante pipeteo al interior de un recipiente de filtro 160 o al interior de un recipiente 160 que contiene material transportador, por ejemplo una membrana. La parte del lisado en la base del recipiente que tiene un contenido incrementado de restos celulares no es transferida.
El recipiente 160 que contiene material transportador esta en una posicion de sosten 130 (o 150) del portarrecipientes 120. Centrifugando, el lisado es empujado a traves de o a lo largo del material transportador, permaneciendo las biomoleculas preferentemente en el material transportador. El lisado restante se aclara en un volumen de desecho 122 del portarrecipientes 120 (vease la figura 11c).
A continuacion se lleva a cabo una etapa de lavado: despues de la adicion de uno o mas lfquidos de lavado al recipiente 160 usando la unidad de pipeta 500, el recipiente 160 es centrifugado para empujar al lfquido de lavado a traves de o a lo largo del material transportador. Esto retira constituyentes no deseados del material transportador. El lfquido de lavado que contiene los ingredientes disueltos es aclarado en el volumen de desecho 122 del portarrecipientes 120. Las etapas de lavado pueden repetirse opcionalmente.
Para preparar la etapa de elucion, el recipiente 160 es transferido. Generalmente, e independientemente de las otras etapas del protocolo, el recipiente 160 es transferido antes de la etapa de elucion, usando el dispositivo de agarre, a otro recipiente 170 para recibir material biologico, particularmente un lfquido. Preferentemente, el recipiente es transferido usando un dispositivo de agarre 400. El dispositivo de agarre preferentemente tiene algunas de las caractensticas descritas junto con las figuras 6, 8 y/o 9. De forma particularmente preferente, el recipiente adicional 170 esta dispuesto en una centrifugadora 200, y de la forma mas preferente el recipiente adicional 170 esta dispuesto de forma desmontable en una posicion de sosten 140 de un portarrecipientes 120 en la centrifugadora. Tambien es preferible que el recipiente 160 deba tener una abertura de salida para el escape del lfquido y que el recipiente 160 despues de la transferencia deba estar dispuesto con respecto al recipiente adicional 170 de modo que, durante el centrifugado, cualquier lfquido que sale a traves de la abertura de salida del recipiente 160 sea recogido en el recipiente adicional 170.
Se supone en lo sucesivo, en una capacidad no restrictiva, que el recipiente 160 a transferir esta dispuesto en una primera posicion de sosten 130 y que el recipiente adicional 170 esta dispuesto en una segunda posicion de sosten 140 de un portarrecipientes 120 en la centrifugadora (vease la figura 11c). A continuacion, independientemente de las otras etapas del protocolo, puede llevarse a cabo una transferencia de recipientes por el dispositivo de agarre al interior de otro recipiente, de la siguiente manera, por ejemplo: la unidad de agarre 400 esta posicionada con respecto al portarrecipientes 120, interactuando el elemento de posicionamiento 452 con el contraelemento de posicionamiento 124 del portarrecipientes, tal como se ilustra en la descripcion de las figuras 8 y 9. Si fuera necesario, se hace pivotar al dispositivo de agarre 410 alrededor del eje 436a mediante el impulsor 431 de modo que el dispositivo de agarre pueda agarra al recipiente 160. Este agarra el recipiente y lo retira de la posicion de sosten 130. El dispositivo de agarre es pivotado alrededor del eje 436a por el impulsor 431. Finalmente, el dispositivo de agarre coloca el recipiente 160 en el recipiente adicional 170 y suelta el recipiente. Durante todo el transcurso de este movimiento, es preferible que el elemento de posicionamiento 452 interactue con el contraelemento de posicionamiento 124 del portarrecipientes. Esto puede garantizarse por medio del resorte 458, por ejemplo.
Como alternativa, el recipiente 160 tambien puede transferirse desde una primera posicion de sosten 130 de un primer
portarrecipientes 120 al interior de un recipiente adicional 170, estando el recipiente adicional dispuesto en otro portarrecipientes en la centrifugadora que es diferente del primer portarrecipientes 120. A continuacion, entre la retirada y la insercion, una etapa adicional de posicionar la unidad de agarre con respecto al portarrecipientes adicional tiene que tener lugar.
5 Detalles adicionales del dispositivo de agarre 410 y los movimientos mencionados anteriormente se han descrito anteriormente en relacion con las figuras 8 y 9.
Para la etapa de elucion, se anade fluido de elucion al recipiente 160 (se pipetea), y el recipiente 160 se centrifuga. El fluido de elucion disuelve el ingrediente deseado fuera del material transportador y lo arrastra al recipiente adicional. Allf el ingrediente deseado se mantiene preparado, disuelto en el lfquido de elucion.
10 Finalmente, para una ultima etapa de “despejar”, recipientes que han sido usados parta etapas intermedias del procedimiento se desechan manual o automaticamente, por ejemplo siendo llevados a la estacion de desechado de desechos 740.

Claims (6)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Aparato (1) para el procesamiento de material biologico, que comprende
    - una estacion (720) de puntas de pipeta para guardar un suministro de puntas de pipeta (730);
    - marcas en la estacion (720) de puntas de pipeta, que contienen informacion sobre la naturaleza de las puntas de pipeta (730); y
    - un sensor de radiacion (810a) para leer las marcas
    en el que la estacion (720) de puntas de pipeta puede colocarse en el aparato (1) en dos orientaciones diferentes; y
    en el que las marcas estan construidas como elementos de marcado (721, 722) prominentes,
    en el que los elementos de marcado (721, 722) se proporcionan para ser simetricos puntualmente a lo largo de los dos lados cortos de la estacion (720) de puntas de pipetas de modo que la lectura de las marcas sea independiente de orientacion cualquiera seleccionada entre las dos orientaciones diferentes,
    en el que cada marca lleva un bit de informacion dependiendo de si el elemento prominente esta presente o no presente.
  2. 2. Aparato segun la reivindicacion 1, en el que los elementos de marcado (721, 722) estan formados de una pieza con la estacion (720) de puntas de pipeta.
  3. 3. Aparato segun una de las reivindicaciones 1 o 2, que comprende ademas una fuente de radiacion (810b) para irradiar las marcas.
  4. 4. Aparato segun la reivindicacion 3, en el que la estacion (720) de puntas de pipeta contiene una pluralidad de posiciones de sosten, cada una para una punta de pipeta (730), en el que
    - la punta de pipeta (730) respectiva tiene al menos una parte con perceptibilidad incrementada; y en el que
    - la fuente de radiacion (810b) es adecuada para irradiar un area de registro que este asociada con la parte particular de punta de pipeta de perceptibilidad incrementada; y en donde
    - el sensor de radiacion (810a) es adecuado para medir una intensidad de radiacion procedente del area de registro irradiada; y en donde
    - una unidad de evaluacion esta equipada para registrar la presencia o ausencia de la punta de pipeta (730) ejecutando una comparacion entre la intensidad medida y un umbral definido.
  5. 5. Aparato segun una de las reivindicaciones 3 a 4, en el que el sensor optico (810a) y la fuente de radiacion (810b) son partes de un sensor de luz (810).
  6. 6. Aparato segun una de las reivindicaciones 3 a 5, que esta disenado, para leer la marca, de tal modo que:
    - irradie un elemento de marcado (721, 722) de la marca por medio de la fuente de radiacion (810b);
    - mida la intensidad de la radiacion procedente del elemento de marcado (721, 722) por medio del sensor (810a), y
    - compare la intensidad medida con un valor umbral dado para la intensidad.
ES10182788.9T 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico Active ES2692494T3 (es)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05020948.5A EP1767274B1 (en) 2005-09-26 2005-09-26 Method for processing a fluid
EP05020948 2005-09-26
US81345706P 2006-06-14 2006-06-14
US813457P 2006-06-14
DE200610027680 DE102006027680A1 (de) 2006-06-14 2006-06-14 Apparat zum Prozessieren von biologischem Material
DE102006027680 2006-06-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2692494T3 true ES2692494T3 (es) 2018-12-03

Family

ID=54773523

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10182755.8T Active ES2658149T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico
ES10182788.9T Active ES2692494T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico
ES10182770T Active ES2700439T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico
ES06806840.2T Active ES2553719T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico
ES10182778.0T Active ES2691654T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10182755.8T Active ES2658149T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico

Family Applications After (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10182770T Active ES2700439T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico
ES06806840.2T Active ES2553719T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico
ES10182778.0T Active ES2691654T3 (es) 2005-09-26 2006-09-26 Aparato para procesar material biológico

Country Status (3)

Country Link
ES (5) ES2658149T3 (es)
PT (1) PT2295981T (es)
TR (3) TR201815947T4 (es)

Also Published As

Publication number Publication date
ES2700439T3 (es) 2019-02-15
TR201815947T4 (tr) 2018-11-21
TR201815210T4 (tr) 2018-11-21
ES2691654T3 (es) 2018-11-28
ES2553719T3 (es) 2015-12-11
TR201815137T4 (tr) 2018-11-21
PT2295981T (pt) 2018-01-30
ES2658149T3 (es) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006298739B2 (en) Apparatus for processing biological material
ES2271984T3 (es) Aparato para la realizacion automatica de pruebas de laboratorio.
US20190145546A1 (en) Integrated heater and magnetic separator
ES2610468T3 (es) Sistema o método para incluir unidades analíticas
ES2419655T3 (es) Aparato y método para manipular fluidos para su análisis
US8097211B2 (en) Analyzer
US20090325299A1 (en) Analyzer and method for aspirating specimen
JP2008046033A (ja) 検体分析装置
CN104507584B (zh) 样本载体离心机
KR20050121731A (ko) 분주용 실린더, 대용량 분주장치 및 대용량 분주장치의사용방법
DE102006027680A1 (de) Apparat zum Prozessieren von biologischem Material
ES2692494T3 (es) Aparato para procesar material biológico
JP2009236929A (ja) 試料分注機構及びそれを備えた自動分析装置
JP6979054B2 (ja) 検体分析装置
JP7414134B2 (ja) 遺伝子解析装置
JP4366380B2 (ja) 自動分析装置