ES2719846T3 - Sistemas y métodos de preparación de muestras de fluidos - Google Patents
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Abstract
Un sistema (21) de aplicación de muestra que comprende: un mecanismo (109) de extracción configurado para retirar una muestra desde un contenedor (39) de muestra; un recipiente (35) de muestra dispuesto sobre un mecanismo (146) de despliegue, en el que el mecanismo (146) de despliegue está dispuesto para mover el recipiente (35) de muestra a una posición de extracción en la que el mecanismo (109) de extracción puede dispensar una muestra al recipiente (35) de muestra; un puesto (27) de lavado del mecanismo de extracción dispuesto para lavar el mecanismo (109) de extracción después de que el mecanismo (109) de extracción ha dispensado la muestra al recipiente (35) de muestra; un aplicador (31) de muestra dispuesto para retirar una parte de la muestra en el recipiente (35) de muestra y aplicar la parte de la muestra sobre un portador (55) de muestra, en el que el mecanismo (146) de despliegue está dispuesto para mover el recipiente (35) de nuestra a una posición de aplicación de muestra en la que el aplicador (31) de muestra puede retirar la parte de la muestra en el recipiente (35) de muestra, en donde el portador (55) de muestra es un portaobjetos y en donde el aplicador (31) de muestra está configurado para aplicar la parte de la muestra sobre el portaobjetos en al menos uno de un patrón en serpentina, un patrón rasterizado, un patrón en espiral continua, un patrón de múltiples círculos concéntricos, y un patrón de múltiples líneas paralelas; un puesto (37) de lavado del recipiente de muestra dispuesto para lavar el recipiente (35) de muestra después de que el aplicador (31) de muestra ha retirado la parte de la muestra, en donde el mecanismo (146) de despliegue está previsto para mover el recipiente (35) de muestra a una posición en la que el puesto (37) de lavado del recipiente de muestra puede lavar el recipiente (35) de muestra; un puesto (27) de lavado del aplicador de muestra dispuesto para lavar el aplicador (31) de muestra después de que el aplicador (31) de muestra ha dispensado la parte de la muestra sobre el portador (55) de muestra; y un sistema de control de fluido para controlar el flujo de fluido proporcionado al mecanismo (109) de extracción y al aplicador (31) de muestra.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistemas y métodos de preparación de muestras de fluidos
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica prioridad bajo 35 U.S.C. § 119(c) a la Solicitud de Patente Provisional de EE.UU N° 61/510.700, presentada el 22 de Julio de 2011, cuyo contenido en su totalidad está incorporado por referencia en este documento.
Campo de la técnica
Esta descripción se refiere a la inspección de muestras de fluidos biológicos, y más particularmente a la aplicación de muestras de fluido biológico a una superficie, tal como un portador de muestras, por ejemplo un portaobjetos.
Antecedentes
Los sistemas, tales como sistemas de fabricación o sistemas para analizar muestras, por ejemplo, muestras de fluidos, muestras de tejidos, muestras de alimentos, muestras químicas, muestras medioambientales, etc., pueden ser utilizados para analizar muestras de diferentes orígenes (por ejemplo, fluidos corporales de diferentes pacientes o muestras medioambientales de diferentes regiones). Para permitir la operación automática o semiautomática de tales sistemas (por ejemplo para minimizar la interacción humana), pueden implementarse sistemas electromecánicos para proporcionar selectivamente muestras a los sistemas para su procesamiento.
Resumen
Los sistemas, tales como sistema de fabricación o de pruebas, por ejemplo sistemas de análisis de sangre, con múltiples puestos, por ejemplo, procesamiento, vigilancia, o puestos de análisis, pueden ser simplificados creando un mecanismo de preparación de muestras que puede extraer muestras de manera automática o semiautomática, por ejemplo, muestras de fluidos, muestras de tejidos, muestras de alimentos, muestras químicas, o muestras medioambientales, a partir de contenedores de muestras y proporcionar las muestras a los sistemas de fabricación o de ensayo al tiempo que se impide la contaminación cruzada de las muestras. En algunas implementaciones, los mecanismos de preparación de muestras pueden operar mediante una o múltiples agujas de aspiración que manipulan fluidos y un recipiente de muestras de traslación que se traslada entre una posición de extracción de muestras y una posición de aplicación de muestras.
En una implementación, la presente descripción se refiere a sistemas de aplicación de muestras según se ha definido en la reivindicación 1.
Distintas implementaciones y realizaciones de los sistemas de aplicación de muestras pueden incluir una cualquiera o más de las siguientes características, individualmente o en combinación. El mecanismo de extracción puede incluir un conducto para penetrar un tapón colocado sobre un tubo de ensayo. El mecanismo de despliegue puede incluir un mecanismo de tornillo de avance y deslizante. El aplicador de muestras puede incluir un conducto para dispensar la muestra. Los puestos de lavado pueden incluir cada uno un recipiente que tiene un fondo redondeado para dirigir un flujo de fluido desde un conducto insertado en el recipiente a la superficie exterior del conducto. El sistema de control de fluido puede incluir un depósito de fluido, una bomba de fluido, y un controlador para operar el sistema de control de fluido.
Los sistemas de aplicación de muestras pueden incluir además un dispositivo de lectura de información, en el que el recipiente de muestras incluye una información legible mediante una máquina (por ejemplo un código de barras o una etiqueta de identificación de radiofrecuencia). Los sistemas de aplicación de muestras pueden además incluir un sistema de modificación de muestra, en donde el sistema de modificación de muestra puede incluir un sistema diluyente de muestras.
En otra implementación, la presente descripción se refiere a métodos de manipular una muestra según se ha definido en la reivindicación 9.
Implementaciones y realizaciones de los métodos descritos en este documento pueden incluir una cualquiera o más de las siguientes características, individualmente o en combinación. Los dispositivos de extracción pueden ser operados por un sistema de fluido, en donde el fluido del sistema de fluido está separado de la muestra por una bolsa de aire dentro del dispositivo de extracción. Los métodos pueden incluir además modificar la muestra dispensada al recipiente de muestra, en donde modificar la muestra puede incluir añadir un fluido diluyente a la muestra en el recipiente de muestras. Extraer una muestra de un recipiente de muestra puede incluir insertar una aguja a través de un tapón fijado a un tubo de ensayo.
Los dispositivos de extracción y los aplicadores de muestras pueden retener la muestra cuando el sistema de control de fluido genera un vacío en el dispositivo de extracción y en el aplicador de muestra. Enjuagar el dispositivo de extracción y enjuagar el aplicador de muestra puede incluir insertar una parte del dispositivo de extracción y una parte del aplicador
de muestra en receptáculos respectivos que tienen fondos curvados, de tal manera que el fluido dispensado desde el dispositivo de extracción y el aplicador de muestras es dirigido a lo largo de una superficie exterior del dispositivo de extracción y del aplicador de muestra. Dispensar la parte de muestra procedente del aplicador de muestra puede incluir dispensar la parte de muestra sobre un portaobjetos de vidrio. La muestra puede incluir un fluido corporal (por ejemplo, sangre).
A menos que sea definido de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados en este documento tienen el mismo significado que el comúnmente comprendido por un experto en la técnica a la que pertenece la invención. Aunque pueden utilizarse métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en este documento en la puesta en práctica o pruebas de la presente invención, a continuación se describen métodos y materiales adecuados.
Otras características y ventajas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, y a partir de las reivindicaciones.
Descripción de dibujos
La fig. 1 es una vista en perspectiva de un sistema de preparación de muestras.
La fig. 2 es una vista en perspectiva de un sistema de análisis para analizar muestras tales como fluidos, por ejemplo fluidos corporales.
La fig. 3 es un diagrama de flujo de una realización de un sistema de preparación de muestras.
La fig. 4 es una vista en perspectiva de un ejemplo de un sistema de preparación de muestras.
La fig. 5A es una vista en perspectiva de un dispositivo de aprehensión de un tubo que transporta un tubo de ensayo a un mecanismo inversor.
La fig. 5B es una vista en perspectiva de un dispositivo de detección de un tapón de un dispositivo de aprehensión de tubo.
La fig. 5C es una vista inferior de un sistema de engranaje del dispositivo de aprehensión del tubo de la fig. 5B.
La fig. 5D es una vista en sección transversal de un conjunto giratorio del dispositivo de aprehensión del tubo de la fig.
5A.
La fig. 5E es una vista en perspectiva de un cajón de prioridad de tubo de ensayo.
La fig. 5F es una vista en perspectiva de un tope del tubo de ensayo que asegura un tubo de ensayo pequeño.
La fig. 5G es una vista en perspectiva del tope del tubo de ensayo de la fig. 5F en una posición cerrada que asegura un tubo de ensayo grande.
La fig. 5H es una vista lateral de un aspirador de puerto de modo abierto en una posición almacenada.
La fig. 5I es una vista lateral del aspirador de puerto de modo abierto de la fig. 5J en una posición desplegada.
La fig. 5J es una vista en perspectiva del aspirador de puerto de modo abierto de la fig. 5J en una posición desplegada. La fig. 6 es una vista en perspectiva de un mecanismo inversor que gira un tubo de ensayo a una posición para extracción de fluido.
La fig. 7 es una vista en perspectiva de una aguja de extracción que extrae una muestra desde un tubo de ensayo. La fig. 8 es una vista en perspectiva de la aguja de extracción de la fig. 7 que gira para proporcionar la muestra a un recipiente de muestras.
La fig. 9 es una vista en perspectiva del recipiente de muestras de la fig. 8 que se traslada a una posición de diluyente bajo una aguja de diluyente.
La fig. 10 es una vista en perspectiva de la aguja de extracción de la fig. 7 que está siendo insertada en una copa de lavado.
La fig. 11 es una vista en perspectiva del recipiente de muestras de la fig. 8 que se traslada a una posición de aplicación de muestra bajo un conducto de aplicación.
La fig. 12 es una vista en perspectiva del conducto de aplicación de la fig. 11 que aplica una muestra a un portador de muestra.
La fig. 13 es una vista en perspectiva del recipiente de muestras de la fig. 8 que se traslada para aplicarse a un sistema de lavado del recipiente de muestras.
La fig. 14 es una vista en perspectiva del recipiente de muestras de la fig. 8 que se traslada de nuevo a la posición de extracción de muestras bajo la aguja de extracción.
La fig. 15 es una vista en perspectiva del conducto de aplicación insertado en una copa de lavado.
La fig. 16A es un diagrama esquemático de un aspirador de puerto de modo abierto en una posición desplegada.
La fig. 16B es una vista en perspectiva de un bloque de pivote para hacer girar una sonda de aspirador a una posición desplegada.
La fig. 16C es una vista en perspectiva de un analizador de sangre automatizado.
La fig. 17 es una vista en sección transversal de un recipiente de muestras.
Los números de referencia similares en los distintos dibujos indican elementos similares.
Descripción detallada
Para ensayar fluidos biológicos y tejidos, tales como sangre y otros fluidos corporales, los nuevos sistemas y métodos descritos en este documento pueden ser utilizados para recibir el fluido (por ejemplo, sangre), espécimen, o muestra procedente de un contenedor de especímenes y aplicarlo a una superficie, tal como un portador de muestras, por ejemplo un portaobjetos de vidrio o de plástico, por ejemplo un portaobjetos de microscopio o portaobjetos de cubierta, para procesar y/o inspeccionar en otras ubicaciones o en otros módulos dentro de un sistema mayor (por ejemplo, un sistema de análisis).
Sistemas de Preparación de Muestras
La fig. 1 ilustra un sistema 21 de preparación de muestras para preparar una muestra de fluido y aplicar la muestra de fluido a una superficie tal como un portador de muestras, por ejemplo un portaobjetos. El sistema 21 de preparación de muestras puede incluir un portador 23 del contenedor de muestras, una aguja 25 de extracción, un depósito 26a de fluido, una bomba 26b de fluido, un controlador 26c del sistema de fluido, una o más copas 27 de lavado, un sistema 29 de modificación tal como un sistema diluyente, un aplicador 31 de muestra, un mecanismo 33 de movimiento del recipiente de muestras para mover un recipiente 35 de muestras a los otros componentes en el sistema 21 de preparación de muestras, y un sistema 37 de lavado del recipiente de muestras.
Pueden preverse uno o más contenedores 39 de muestras en el sistema 21 de preparación de muestras para contener y separar muestras diferentes, tales como muestras procedentes de orígenes diferentes (por ejemplo muestras de fluidos corporales procedentes de diferentes pacientes o muestras medioambientales procedentes de diferentes ubicaciones). Los contenedores 39 de muestras pueden incluir pequeñas copas o cilindros (por ejemplo, tubos de ensayo). Los contenedores 39 de muestras pueden ser sellados para contener la muestra cuando la muestra es transportada por el portador 23 del contenedor de muestra. En algunas implementaciones, los contenedores 39 de muestras pueden incluir tapones 41 (por ejemplo tapón, tope, cubierta, tapa, o dispositivo similar, por ejemplo, hecho de caucho, silicona, o plástico) para sellar los contenedores de muestras.
Los contenedores 39 de muestras pueden incluir información 43 de muestra relativa a la muestra contenida en ellos. Las informaciones 43 de muestra pueden incluir cosas tales como origen de la muestra (por ejemplo, nombre del paciente que ha proporcionado la muestra o ubicación geográfica donde se ha obtenido la muestra), tipo de muestra (por ejemplo, tipo de fluido corporal, tipo de muestra medioambiental), hora y fecha en las que se ha obtenido la muestra desde su entorno natural (por ejemplo cuando el fluido biológico ha sido obtenido procedente de un cuerpo, cuando una muestra medioambiental ha sido extraída del medio ambiente). En algunas implementaciones, la información 43 de muestra puede tener la forma de un código de barras o etiqueta de identificación de radiofrecuencia ("RFID"), u otro formato legible mediante máquina, para la lectura y procesamiento simplificados por una unidad de control, por ejemplo, con un lector de código de barras.
Los contenedores 39 de muestras pueden ser proporcionados al sistema 21 de preparación de muestra en un almacén 45 de contenedores de muestras. El almacén 45 de contenedores de muestras puede ser un dispositivo utilizado para transportar múltiples contenedores 39 de muestras a y desde el sistema 21 de preparación de muestra. El almacén 45 de contenedores de muestras tiene múltiples aberturas u orificios para soportar temporalmente los contenedores 39 de muestras de tal manera que los contenedores de muestras no derramen o pierdan la muestra durante el transporte (por ejemplo, contenedores de muestras de tubo de ensayo están soportados y son mantenidos en posición vertical).
El portador 23 del contenedor de muestras es utilizado para extraer contenedores 39 de muestras desde el almacén 45 de contenedores de muestras de modo que una parte alícuota o porción de muestra pueda ser extraída del contenedor
39 de muestra. El portador 23 del contenedor de muestra puede operar de distintos modos para retirar el contenedor 39 de muestras desde el almacén 45 de contenedores de muestras. En algunas implementaciones, el portador 23 del contenedor de muestra puede tener la forma de un dispositivo robótico articulado que puede moverse a una ubicación de un contenedor 39 de muestras particular (por ejemplo, donde el contenedor 39 de muestras particular está posicionado en el almacén 45 de contenedores de muestras), aprehender el contenedor 39 de muestras particular, y levantar el contenedor 39 de muestras desde el almacén 45 de contenedores de muestras lo bastante alto para liberar otros contenedores 39 de muestras contenidos por el almacén 45 de contenedores de muestras y que sobresalen del mismo.
Alternativamente, en otras implementaciones, en lugar de tener un dispositivo robótico que puede moverse lateralmente para seleccionar un contenedor 39 de muestra particular y tener también la capacidad de levantar el contenedor 39 de muestra desde almacén 45 de contenedores de muestras, el portador 23 del contenedor de muestras puede incluir un dispositivo para empujar los contenedores 39 de muestras desde el almacén 45 de contenedores de muestras por el fondo de los contenedores 39 de muestras. Una vez que el contenedor 39 de muestra es empujado desde el almacén 45 de contenedores de muestras lo bastante alto para liberar los otros contenedores 39 de muestras contenidos en el almacén 45 de contenedores de muestras, un dispositivo robótico puede aprehender el contenedor 39 de muestra para retirarlo del almacén 45 de contenedores de muestras. Después de que el contenedor 39 de muestras es retirado del almacén 45 de contenedores de muestras, es transportado a la aguja 25 de extracción.
Además de transportar el contenedor 39 de muestras desde el almacén 45 de contenedores de muestras, el portador 23 de recipientes de muestras puede también ser utilizado para preparar la muestra para su extracción. En algunas implementaciones, el portador 23 de contenedores de muestras puede incluir un mecanismo inversor 47 de tal modo que el contenedor 39 de muestra puede ser movido (por ejemplo hecho girar) para agitar la muestra (por ejemplo, volver a suspender células sanguíneas en una muestra de sangre o mezclar una muestra no homogénea). Por ejemplo, el mecanismo inversor 47 puede hacer girar el contenedor 39 de muestra múltiples veces (por ejemplo 2, 3, 4, 5, o 10 o más) desde una posición vertical a otra posición, por ejemplo a 90° o a 180° de la posición vertical, de forma que el recipiente de muestra es dado la vuelta, por ejemplo, para volver a suspender o mezclar una muestra antes de su aspiración. El mecanismo inversor 47 puede hacer girar los contenedores de muestras a través de otros grados de inversión (por ejemplo, 45°, 270°, o 360°). En algunas implementaciones, el mecanismo inversor 47 hace girar el contenedor de muestra 180° de modo que el contenedor de muestra sea dado la vuelta (por ejemplo, el tapón 41 está apuntando hacia abajo hacia una aguja 25 de extracción) para asegurar que la aguja de extracción siempre hace contacto con la muestra dentro del contenedor de muestra (en lugar de hacer contacto con el aire si la aguja fuera insertada desde la parte superior a un recipiente que no está completamente llenado con la muestra). Después de que se haya extraído la muestra, el contenedor 39 de muestra es, o bien devuelto al almacén 45 (por ejemplo a la misma ubicación desde la que fue retirado, o bien a una ubicación vacía, diferente, en el almacén desde el que fue retirado o de un almacén diferente) o bien desechado.
Aunque el portador 23 de recipiente de muestra ha sido descrito como un dispositivo utilizado para retirar un contenedor 39 de muestra desde un almacén 45 de contenedores de muestras, en otras implementaciones, los contenedores 39 de muestras no son proporcionados al sistema 21 de preparación de muestras utilizando un almacén 45 de contenedores de muestras. En tales implementaciones puede proporcionarse manualmente un contenedor 39 de muestra al portador 23 de contenedor de muestra por un operador.
La aguja 25 de extracción es un dispositivo que puede ser insertado para penetrar en un tapón 41 del contenedor 39 de muestra para extraer una parte de la muestra desde el contenedor 39 de muestra. En algunas implementaciones, la aguja 25 de extracción y el tapón 41 están diseñados de tal modo que después de que haya sido retirada la aguja 25 de extracción del tapón 41, el tapón 41 sella automáticamente el orificio hecho por la aguja 25 de extracción, por ejemplo por una naturaleza elástica o resiliente del material utilizado para hacer el tapón 41. Para extraer muestras de fluido sin contaminación cruzada la aguja 25 de extracción u otras muestras, pueden utilizarse distintos métodos de manipulación de materiales. En algunas implementaciones, para extraer y manipular una muestra de fluido utilizando la aguja 25 de extracción, la aguja 25 de extracción es conectada a un sistema neumático o hidráulico, por ejemplo un sistema de fluido, tal como un sistema de fluido tampón, utilizando tubos, por ejemplo, para contener el fluido, por ejemplo el fluido tampón. Los fluidos tampón para el sistema de fluido que pueden ser utilizados para operar la aguja 25 de extracción y otros componentes (por ejemplo aplicador 21 de muestra) pueden estar contenidos en el depósito 26a de fluido y pueden ser distribuidos a los componentes utilizando la bomba 26b de fluido y el controlador 26c del sistema de fluido. El movimiento del fluido tampón (o simplemente aire u otro gas inerte, tal como nitrógeno) dentro de los tubos puede ser controlado por la bomba 26b de fluido para generar un vacío o presión para extraer, controlar, y expulsar una muestra de fluido desde la punta de la aguja 25 de extracción.
La aguja 25 de extracción y los tubos asociados tienen diámetros interiores pequeños de tal manera que el gas o el líquido, por ejemplo, el fluido tampón, contenido en ellas puede estar suspendido en la tubería sin escaparse. Durante la operación del sistema, los tubos, y en algunos casos una parte de la aguja 25 de extracción, son llenados con el fluido tampón que puede ser proporcionado por el depósito 26a de fluido y la bomba 26b de fluido. La parte restante de la aguja 25 de extracción (por ejemplo la parte abierta al entorno circundante que no contiene el fluido tampón) puede contener un espacio de aire de manera que cuando el fluido tampón en la aguja 25 de extracción o en los tubos de fluido
tampón conectados aplica un vacío dentro de la aguja de extracción, el vacío puede ser utilizado para extraer un fluido de muestra, de tal manera que el espacio de aire permanece entre el fluido, por ejemplo, el fluido tampón, y el fluido de muestra, por ejemplo sangre aspirada desde un tubo de muestras. Dado que los tubos y la cantidad de fluido contenido en los tubos es relativamente pequeña, el espacio de aire no se espera que se disuelva o resulte atrapado de otro modo bien en el fluido tampón o bien en el fluido de la muestra.
En algunas implementaciones en las que el contenedor 39 de muestra es hecho girar 180° desde la posición vertical (por ejemplo, para invertir el contenedor 39 de muestra) de manera que el fluido de muestra es extraído desde la extremidad del contenedor 39 de muestra que está mirando hacia abajo (por ejemplo, la extremidad del contenedor 39 de muestra que tiene el tapón 41, mirando hacia abajo), la aguja 25 de extracción puede incluir un mecanismo para hacer girar la aguja 25 de extracción así como para articular la aguja 25 de extracción hacia arriba, hacia y a través del tapón 41 y al contenedor 39 de muestra para extraer la muestra y hacia abajo, lejos del contenedor 39 de muestras para extraer la aguja 25 de extracción del contenedor 39 de muestra. La articulación y rotación de la aguja 25 de extracción puede ser conseguida mediante distintos dispositivos tales como dispositivos electromecánicos (por ejemplo servos, mecanismos de corredera, y/o motores eléctricos) y/o dispositivos mecánicos (por ejemplo, levas, engranajes, y/o tornillos de avance). En algunas implementaciones, el intervalo completo de movimientos de la aguja 25 de extracción (por ejemplo trasladar la aguja 25 de extracción a un contenedor 39 de muestra, retirar la aguja 25 de extracción desde el contenedor 39 de muestra, y hacer girar la aguja 25 de extracción) puede ser conseguido utilizando sólo una entrada de movimiento (por ejemplo, un motor eléctrico) en combinación con otros dispositivos mecánicos (por ejemplo, un motor eléctrico combinado con un tornillo de avance y dispositivos de leva). En otras implementaciones, pueden utilizarse múltiple dispositivos electromecánicos.
Las copas 27 de lavado son dispositivos utilizados para limpiar distintos miembros de aspiración y/o dispensación de fluido (por ejemplo, la aguja 25 de extracción y el aplicador 31 de muestra) después de que los miembros hayan manipulado una muestra (por ejemplo, después de que se ha extraído y dispensado una muestra).
En algunas implementaciones, las copas 27 de lavado utilizan el mismo fluido tampón (por ejemplo una composición de fluido tampón y de lavado combinados, como se ha descrito adicionalmente a continuación) contenido en el depósito 26a de fluido y proporcionado por las bombas 26b del fluido utilizadas en el sistema de vacío hidráulico para limpiar miembros (por ejemplo, la aguja 25 de extracción y/o el aplicador 31 de muestra). En tales implementaciones, la copa 27 de lavado puede tener un cuenco interior 27a y un cuenco exterior 27b con un dispositivo 27c de salida de fluido (por ejemplo, un dispositivo de drenaje o de succión), y operar dispensando una parte del fluido tampón desde el miembro de tal manera que el fluido tampón descargue cualesquiera restos de muestras desde la superficie interior del miembro. El cuenco interior 27a puede estar diseñado de tal manera que dirija el fluido tampón que sale del miembro para que fluya a lo largo de la superficie exterior de la aguja antes de fluir al cuenco exterior 27b para drenar lejos de la copa 27 de lavado. Dirigiendo el fluido tampón en un trayecto de flujo continuo (por ejemplo fuera de la aguja, luego a lo largo de la superficie exterior de la aguja, y luego al cuenco exterior 27b y drenaje), se reduce la posibilidad de flujo de retroceso de un fluido tampón contaminado con una muestra. En tales implementaciones, después de que el fluido tampón ha sido dispensado a la copa 27 de lavado y el miembro es retirado de la copa 27 de lavado, el sistema de fluido tampón puede extraer el fluido tampón restante de nuevo al miembro y a los tubos conectados para crear una bolsa o espacio de aire de manera que el miembro pueda manipular de manera apropiada la siguiente muestra.
En otras implementaciones, una copa 27 de lavado puede tener la forma de la copa o recipiente que tiene una boquilla para proporcionar una solución de fluido de lavado y/o boquillas de secado para eliminar cualquier solución de limpieza residual de las agujas o conductos.
El recipiente 35 de muestra es un recipiente, tal como una copa utilizada para contener y transportar una parte de muestra de fluido a múltiples ubicaciones durante la preparación de la muestra. En algunas implementaciones, el recipiente 35 de muestra puede servir como un recipiente de mezclado, cuando la parte de muestra de fluido es modificada (por ejemplo, diluida, tratada con un tampón, o manchada). Como el recipiente 35 de muestras contendrá típicamente un gran número de muestras diferentes, tal como muestras procedentes de orígenes diferentes (por ejemplo sangre de diferentes pacientes) o tipos de muestras diferentes (por ejemplo, tipos diferentes de fluidos corporales) debería fabricarse a partir de un material que sea liso y no poroso para impedir la absorción de la muestra en el material. El material debería ser también elegido de tal modo que el recipiente 35 de muestra sea inerte y tienda a repeler líquido (por ejemplo reducir el humedecimiento) de modo que los fluidos de muestra se recogerán en el fondo del recipiente 35 de muestra más fácilmente para retirarlos del recipiente 35 de muestra. Tales materiales pueden incluir distintos tipos de plásticos (por ejemplo, Teflón®, Delrin®, o Noryl®) vidrios o algunos materiales metálicos, y en algunos casos el material del recipiente de muestra puede ser pulido para aumentar la capacidad del recipiente de muestra para repeler fluidos residuales.
En algunas implementaciones, el sistema 21 de preparación de muestras puede incluir un sistema 37 de lavado del recipiente de muestra para limpiar el recipiente 35 de muestra y para retirar cualesquiera restos de muestra de fluido residual. El sistema 37 de lavado del recipiente de muestra puede incluir una boquilla para proporcionar un fluido de lavado al recipiente 35 de muestra y un cabezal de succión para retirar el líquido de enjuagado que contiene cualquier muestra de fluido residual.
Alternativamente, en algunas implementaciones, el recipiente 35 de muestra puede incluir una salida (por ejemplo, un drenaje) integrado en el recipiente 35 de muestra de manera que las muestras de fluido residual, o del fluido de lavado son eliminadas del recipiente 35 de muestra utilizando el sistema de drenaje.
El mecanismo 33 de movimiento del recipiente de muestra es un dispositivo para mover el recipiente 35 de muestra a los distintos componentes en el sistema 21 de preparación de muestra para permitir el tratamiento automatizado o semiautomatizado de muestras (por ejemplo, minimizar la interacción humana) durante la preparación de la muestra. En algunas implementaciones, el mecanismo 33 de movimiento del recipiente de muestra puede incluir una pista 49 sobre la que el recipiente 35 de muestra se mueve (por ejemplo, desliza) y un mecanismo 51 de traslación (por ejemplo un motor eléctrico conectado a un tornillo de avance o a un activador) para mover el recipiente 35 de muestra a los distintos componentes (por ejemplo, la aguja 25 de extracción, el sistema 29 de modificación, y/o el aplicador 31 de muestra) posicionados a lo largo de la pista 49 de tal manera que el recipiente 35 de muestra pueda detenerse en varias ubicaciones a lo largo de la pista 49. En algunas implementaciones, la pista 49 y el mecanismo 51 de traslación pueden ser un componente que tiene una pista 49 y un dispositivo de traslación (por ejemplo, un activador lineal neumático, un activador lineal electromecánico, o una mesa de indexación) utilizado para mover el recipiente 35 de muestra a lo largo de la pista 49. Alternativamente, en algunas implementaciones, el recipiente 35 de muestra puede permanecer estacionario y los distintos componentes pueden moverse (por ejemplo, el sistema 29 de modificación y el aplicador 31 de muestra podrían estar montados en una mesa de indexación que gira para modificar y extraer un fluido contenido en un recipiente 35 de muestra estacionario).
El sistema 29 de modificación puede incluir distintos sistemas para preparar una muestra para utilizar en un sistema de análisis tal como un sistema diluyente, un sistema de manchado, y/o un sistema de anti coagulación. Generalmente, el sistema 29 de modificación incluye un dispositivo para proporcionar una sustancia modificadora (por ejemplo, una cantidad de diluyente dosificada tal como solución salina, agua purificada, o soluciones de proteínas) a la muestra contenida en el recipiente 35 de muestra. En algunas implementaciones, el dispositivo de modificación puede incluir un conducto 53 de modificación (por ejemplo una jeringuilla, o una pipeta) conectado a un depósito de fluido para proporcionar la sustancia modificadora (por ejemplo, diluyente).
El aplicador 31 de muestra es un dispositivo utilizado para retirar una muestra (por ejemplo, una muestra preparada con una sustancia modificadora o una muestra sin modificar) desde el recipiente 35 de muestra y proporcionar la muestra a una superficie, tal como un portador de muestra (por ejemplo, un portaobjetos de vidrio) de un sistema de análisis (por ejemplo, sistema de análisis de fluido corporal). El aplicador 31 de muestra puede incluir un conducto 57 de aplicación (por ejemplo una parte de tubo, una aguja, una punta de jeringuilla, y/o una pipeta) para extraer y manipular una muestra de fluido. El aplicador 31 de muestra puede también incluir un sistema de fluido tampón conectado al conducto 57 de aplicación, similar a la aguja 25 de extracción, de manera que el aplicador 31 de muestra puede utilizar bombas de fluido para extraer una muestra desde el recipiente 35 de muestra y dispensar la muestra sobre el portador de muestra. Para alcanzar un recipiente 35 de muestra, el portador de muestra del sistema de análisis, y una copa 27 de lavado, el aplicador 31 de muestra puede incluir un dispositivo 32 de traslación del aplicador de muestra para mover el aplicador 31 de muestra en diferentes direcciones a las distintas posiciones (por ejemplo, múltiples ejes de movimiento).
Composiciones de Fluido Tampón y de Lavado
Los fluidos tampón y de lavado, por ejemplo composiciones de fluido de tampón y de lavado combinadas, pueden ser utilizados con los sistemas de preparaciones de muestra descritos en este documento. Una solución tampón y de lavado combinada puede ser utilizada para operar la aguja 25 de extracción y el aplicador 21 de muestra, así como para limpiar y descargar un sistema de preparación de muestra. Como solución de lavado, la composición puede reducir la contaminación cruzada entre especímenes biológicos. En algunas realizaciones, la solución tampón y de lavado pueden tener reducida o no tener ninguna precipitación y pueden ser estables a lo largo de un período de tiempo (por ejemplo más de dos semanas, más de un mes, más de 6 meses, más de un año, más de 1,5 años, o más de dos años). Generalmente, la solución tampón y de lavado puede ser una solución acuosa. El disolvente puede incluir agua destilada o agua desionizada. La solución puede incluir un agente tampón. Ejemplo de agentes tampón incluyen tampón de HEPES (por ejemplo sal de sodio HEPES y/o ácido libre de HEPES), tampón bis-tris, fosfato, MES, Tris, y tampones orgánicos que tienen un pH de entre 5 y 8. La solución tampón y de lavado puede incluir desde aproximadamente 0,5 mM (por ejemplo, 25 mM, 50 mM, 100 mM, 150 mM o 200 mM) a aproximadamente 250 mM (por ejemplo 200 mM, 150 mM, 100 mM, 50 mM, o 25 mM) de un agente tampón. Por ejemplo, la solución puede incluir aproximadamente 1,0 mM de HEPES, que puede disminuir la probabilidad de cambio de pH debido a la formación de ácido carbónico en una solución acuosa.
La solución tampón y de lavado puede incluir uno o más agentes antimicrobianos para inhibir el crecimiento de microorganismos y aumentar la vida propia de la solución. Los agentes antimicrobianos pueden ser o incluir cloruro de benzalkonio, 5-cloro-2-metil-4-isotiazolina-3-ona, 2-metil-4-isotiazolina-3-ona, tal como Proclin® (por ejemplo, ProClin 300®), ácidos poliamino carboxílicos (por ejemplo ácido etilenodiaminotetraacético, ácido etilenodiaminotetraacético disodio, y ácido etilenodiaminotetraacético de calcio y disodio), ázidos, timerosoles, mertiolatos, y/o antibióticos. En algunas realizaciones, el agente antimicrobiano incluye 5-cloro-2-metil-4-isotiazolina-3-ona y 2-metil-4-isotiazolina-3-ona. Por ejemplo, el agente antimicrobiano puede ser Proclin 300®, disponible en Sigma-Aldrich. El agente antimicrobiano
puede estar presente en una concentración de aproximadamente una parte en 1000 a una parte en 10.000 (por ejemplo una parte en 2000, una parte en 4000, una parte de 6000, una parte en 8000). En algunas realizaciones la solución tampón y de lavado contiene aproximadamente 100 ppm de cloruro de benzalkonio o ProClin 300®.
En algunas realizaciones, la solución tampón y de lavado puede incluir un surfactante. El surfactante puede ser no iónico, catiónico, anióico o zwiteriónico. También pueden utilizarse mezclas de surfactantes. Clases ejemplares de surfactantes incluyen sulfatos de alcohol éter, sulfatos de alcohol, alcanolamidas, alquil sulfonatos, óxidos de amina, surfactantes anfóteros, surfactantes aniónicos, derivados de betaina, surfactantes catiónicos, disulfonatos, dodecilbenceno, ácido sulfónico, alcoholes etoxilados, alquil fenoles etoxilados, ácidos grasos etoxilados, hidrotropos de ésteres de glicerol, sulfatos de laurilo, mono y diglicéridos, surfactantes no iónicos, ésteres de fosfato, surfactantes cuaternarios, y derivados del sorbitan. Ejemplos adicionales de surfactantes adecuados para realizaciones de la solución tampón y de lavado están descritos en la solicitud de patente de EE.UU de Cesionaria común con la presente N° 13/526.164 presentada el 18 junio 2012.
En algunas realizaciones, la solución tampón y de lavado incluye además un ácido para ajustar el pH. El ácido puede ser cualquiera ácido utilizado tradicionalmente para ajustar el pH de una solución. Por ejemplo, pueden emplearse ácido acético, ácido nítrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido fórmico, ácido sulfúrico, o ácido cítrico. Si fuera necesario, puede añadirse una base también para reducir el pH al nivel deseado.
La solución tampón y de lavado puede tener un pH de desde aproximadamente 5 a aproximadamente 9 (por ejemplo, de desde aproximadamente 5,5 a 8,5, de desde aproximadamente 5,5 a 8, de desde aproximadamente 5,5 a 7, de desde aproximadamente 5,5 a 6, de desde aproximadamente 5,8 a 7,2, de desde aproximadamente 6,8 a 7,2, un pH de aproximadamente 6,0 un pH de aproximadamente 6,5, o un pH de aproximadamente 7).
Un modo para hacer la solución tampón y de lavado, es añadir agua destilada o desionizada a un recipiente de mezclado a menos del 100% (por ejemplo aproximadamente 90%) del volumen final deseado. Cantidades calculadas de un agente antimicrobiano (por ejemplo, ProClin 300®), un ácido (por ejemplo ácido acético), y un agente tampón (por ejemplo HEPES) pueden ser añadidos luego al agua. Además puede añadirse agua para llevar la solución a su volumen final deseado. La mezcla puede ser mezclada con una placa de agitación/varilla de agitación magnética y/o un impulsor durante un mínimo de aproximadamente 30 minutos. Pueden emplearse otras formas de preparar la solución. Después de mezclar, puede realizarse una lectura de pH sobre una parte alícuota de la solución de lavado utilizando un pH metro (por ejemplo un pH metro Mettler). En algunas realizaciones, si el pH no está dentro de un intervalo deseado, entonces puede añadirse ácido además a la solución de lavado hasta que se alcance el pH deseado.
Finalmente, la solución tampón y de lavado puede ser filtrada a través de un filtro de 0,45 pm para eliminar cualesquiera partículas antes de embotellarla. En algunas realizaciones, puede utilizarse un filtro más fino. Por ejemplo, puede utilizarse un filtro de 0,1 a 1 pm (por ejemplo un filtro de 0,2 pm, un filtro de 0,4 pm, un filtro de 0,8 pm) para eliminar cualesquiera microorganismos y/o partículas en la solución de lavado. En algunas realizaciones, la solución tampón y de lavado puede ser almacenada en una botella de cinco litros. El pH del producto final puede ser medido, si se desea.
Sistemas para Analizar Muestras
La fig. 2 ilustra un sistema 59 de análisis para analizar muestras tales como fluidos corporales. Como se ha tratado en las Solicitudes de Patente de EE.UU N° US2009/0269799 y US2011/0070606, y en la Solicitud de Patente de EE.UU N° de Serie 12/943.687, los sistemas para analizar muestras de fluido pueden incluir subsistemas y componentes para inspeccionar fluidos corporales tales como sangre, fluido cerebroespinal, y linfa, u otros fluidos, por ejemplo los que contienen células. Los componentes pueden incluir un bastidor 61, un sistema 21 de preparación de muestra, un sistema 63 de transporte del portador de muestra, uno o más puestos 65 de procesamiento, un puesto 69 de salida de portaobjetos, un etiquetador 71 de portador de muestra, y una unidad 67 de control.
El bastidor 61 puede soportar los componentes del sistema 59 de análisis. En algunas implementaciones, el bastidor 61 tiene la forma de una plataforma o una mesa sobre la que son fijados los componentes del sistema.
El sistema 59 de análisis puede incluir uno o más puestos 65 de procesamiento para realizar distintos procesos. Cuando se analiza un fluido biológico, los puestos 65 de procesamiento pueden incluir un aplicador de muestra, un puesto de preparación de muestra, y/o uno o más puestos de toma de imágenes. Adicionalmente, el sistema 59 de análisis puede contener puestos que no tienen componentes de procesamiento para reservar posiblemente la ubicación para futuras necesidades o usos. Los puestos 65 de procesamiento pueden estar posicionados en una dirección recta respectivamente entre sí, o alternativamente los puestos 65 de procesamiento pueden estar posicionados en un arco u otras formas basándose en los requisitos de sistema y/o espacio.
Para transportar las muestras a cada uno de los puestos del sistema 59 de análisis, un sistema 63 de transporte de portador de muestra puede tener un miembro de traslación que tiene dos o más dispositivos de retención de portador fijados, utilizados para mover los soportes 55 de muestra a cada uno de los puestos 65 de tratamiento.
Aunque el sistema 59 de análisis mostrado en la fig. 2 tiene un sistema 63 de transporte de portador de muestra, en algunas implementaciones, el sistema 59 de análisis puede incluir dos o más sistemas 63 de transporte del portador de muestra. Por ejemplo, un sistema 59 de análisis puede incluir dos o más sistemas 63 de transporte del portador de muestra que trabajan en paralelo.
Los sistemas y métodos para analizar fluidos corporales están descritos, por ejemplo, en las Publicaciones de Solicitud de Patente de EE.UU N° 2011/0070606 y 2012/0149050. Como ejemplo, el sistema 21 de preparación de muestra puede ser utilizado para entregar una muestra a un portador de muestra. En algunas implementaciones, para sistema de análisis que analizan muestras de fluido tales como fluidos corporales (por ejemplo, sangre, médula ósea, orina, semen, bilis, leche materna, fluido cerebroespinal, linfa, fluido gástrico, moco, fluido peritoneal, sudor, lágrimas, y/o saliva), puede proporcionarse una o más muestras de fluido al sistema 59 de análisis en uno o más contenedores 39 de muestras (por ejemplo tubos de ensayo) dispuestos en almacenes de contenedores de muestras (por ejemplo soportes de tubos de ensayo). En tales implementaciones, el sistema de preparación de muestra puede estar configurado para retirar una pequeña cantidad de la muestra de fluido desde un contenedor 39 de muestra (por ejemplo un tubo de ensayo) y aplicar la muestra a un portador de muestra (por ejemplo, un portaobjetos de vidrio) utilizando el mismo aplicador. Tales aplicadores de muestra pueden ser accionados hidráulica o neumáticamente utilizando succión para extraer la muestra de fluido desde el contenedor 39 de muestra y a continuación utilizando presión para dispensar el fluido a o sobre el portador de muestra. El sistema de preparación de muestra puede incluir además sistemas para limpiar cualesquiera dispositivos de manipulación de muestras para minimizar la contaminación cruzada de muestras.
Dependiendo del tipo de muestras analizadas por el sistema 59 de análisis, son posibles otros tipos de aplicadores de muestras. Por ejemplo, si se analizan muestras de tejidos, el aplicador de muestra podría incluir un dispositivo mecánico para captar el tejido, tal como pinzas o fórceps, y depositar la muestra de tejido uniformemente a lo largo de la superficie de un portador de muestra.
Algunos tipos de muestras tales como fluidos corporales (por ejemplo, sangre, médula ósea, orina, semen, bilis, leche materna, fluido cerebroespinal, fluido gástrico, moco, fluido peritoneal, linfa, sudor, lágrimas, vómito, y/o saliva) pueden ser analizados con una mancha aplicada para permitir ciertos tipos de inspección visual. En tales sistemas de análisis, un puesto de preparación de muestra puede estar previsto para aplicar uno o más fijadores, colorantes, y/o soluciones de enjuagado a la muestra transportada por el portador de muestra.
Para inspeccionar o analizar la muestra utilizando el puesto de toma de imagen, una fuente de luz está incluida generalmente en el sistema de análisis para iluminar la muestra. Dependiendo del tipo de análisis que ha de ser realizado, la fuente de luz puede incluir distintos tipos de fuentes de luz visible (por ejemplo diodos emisores de luz, luces incandescentes, luces fluorescentes, y/o láseres) o fuentes de luz no visible (por ejemplo fuentes de luz ultravioleta y de luz infrarroja). El posicionamiento de la fuente de luz con relación al puesto de toma de imágenes puede depender del tipo de análisis realizado, así como del tipo de portadores de muestra utilizados. En algunas implementaciones, donde las muestras son llevadas sobre portaobjetos de vidrio, puede posicionarse una fuente de luz de LED por debajo de los portaobjetos de vidrio para iluminar la muestra.
El puesto de toma de imágenes está conectado eléctricamente a la unidad 67 de control y puede ser utilizado para recoger datos procedentes de muestras (por ejemplo, puede tomar una imagen de la muestra para realizar algoritmos o análisis utilizando la imagen). En algunas implementaciones, el puesto de toma de imágenes puede utilizar la imagen para realizar análisis tales como recuento de células de la sangre en una muestra o para detectar células específicas en la sangre. Como se ha tratado anteriormente, en algunas implementaciones, la fuente de luz puede proporcionar diferentes formas de luz así el puesto de toma de imágenes puede por ello incluir otros tipos de detectores tales como detectores de luz infrarroja o detectores de láser utilizados para medir ciertas propiedades (por ejemplo, dimensiones) de la muestra.
Una vez que el sistema de análisis ha procesado la muestra en la totalidad de los puestos 65 de procesamiento, el puesto 69 de salida del portaobjetos puede disponer la muestra, bien desechando la muestra o bien reteniendo la muestra para un procesamiento adicional o una futura evaluación.
En tales casos, cuando se desea retener la muestra y/o el portador de muestra para procesamiento o inspección adicionales, el etiquetador 71 del portador de muestra (por ejemplo un dispositivo de impresora) puede ser utilizado para proporcionar información de muestra a la muestra y/o al portador de muestra. Para sistemas de análisis que analizan fluidos corporales de un paciente, la información del paciente puede ser impresa sobre el portador de muestra.
La unidad 67 de control puede ser conectada eléctricamente a los distintos componentes del sistema de análisis para controlar las operaciones de los componentes, tales como controlar el sistema 21 de preparación de muestra, el sistema 63 de transporte del portador de muestra, la fuente de luz, el sistema de toma de imágenes, y el etiquetador 71 del portador de muestra.
Proporcionar una Muestra a un Aplicador de Muestra
La fig. 3 muestra un diagrama de flujo que describe una realización de un método y secuencia para retirar una muestra de un contenedor de muestras (por ejemplo, un tubo de ensayo) y proporcionar la muestra a un sistema aplicador de muestra de un sistema de análisis de muestra (por ejemplo un sistema de análisis de sangre).
En este ejemplo, el sistema de preparación de muestra incluye uno o más contenedores de muestra (por ejemplo, tubos de ensayo) soportados por un almacén de contenedores de muestras (por ejemplo, soporte de tubos de ensayo), un portador de contenedor de muestra, un dispositivo de extracción (por ejemplo una aguja de extracción), un recipiente de muestra para contener y transportar la muestra a través del sistema de preparación de muestra, una copa de lavado para el dispositivo de extracción, un puesto modificador, un aplicador de muestra, una copa de lavado del aplicador de muestra, y un sistema de lavado del recipiente de muestra para limpiar el recipiente de muestra después de que la muestra de fluido haya sido proporcionada al aplicador de muestra.
Como se ha mostrado en la fig. 3, para comenzar el procesamiento de una primera muestra, un contenedor de muestra (por ejemplo un tubo de ensayo) es retirado del almacén de contenedores de muestra (etapa 73) (por ejemplo soportes de tubos de ensayo) por un portador de contenedor de muestra. Como se ha tratado anteriormente, el portador del contenedor de muestra puede incluir un dispositivo robótico (por ejemplo un brazo robótico) que puede articularse para sujetar o recoger el contenedor de muestra y retirarlo del almacén de contenedores de muestra.
El portador del contenedor de muestra coloca entonces el contenedor de muestra en posición para una extracción de muestra (etapa 75) y una muestra es extraída desde el contenedor de muestra (etapa 77). En algunas implementaciones, esto incluye trasladar el contenedor de muestra para que esté en línea con una aguja extractora y hacer girar el contenedor de muestra de tal modo que sea posicionado por encima de la aguja extractara, con un tapón del contenedor de muestra (por ejemplo un tapón penetrable) apuntando hacia abajo hacia la aguja extractara. En tales implementaciones, la aguja extractara es insertada través del tapón del contenedor de muestra, que puede estar hecho de caucho o material plástico, y al contenedor de muestra lo bastante lejos para penetrar a través del tapón para extraer una muestra de líquido. Cuando la muestra es extraída con el portador de muestra invertido, puede ser más probable que una muestra sea extraída satisfactoriamente del portador de muestra, luego cuando una muestra es extraída con el contenedor de muestra posicionado verticalmente. Cuando una muestra es extraída con el contenedor de muestra posicionado verticalmente, se requiere típicamente un cierto volumen de fluido en el contenedor de muestra para asegurar que la aguja de extracción puede alcanzar el nivel de superficie del fluido durante la extracción. Sin embargo, en otras implementaciones, la muestra puede ser extraída mientras el recipiente de muestra está en la posición vertical utilizando métodos para verificar que una muestra es extraída apropiadamente.
Utilizando cualquier método de manipular los contenedores de muestras y extraer una muestra, una vez que la muestra es extraída del contenedor de muestra el portador del contenedor de muestra puede colocar el contenedor de muestra de nuevo en el almacén de contenedores de muestras (etapa 79). En algunos casos, los contenedores de muestras son colocados en la misma posición en el almacén de contenedores de muestras desde la que fueron retirados anteriormente a la extracción de la muestra. En otros casos, el contenedor de muestra puede ser colocado en una posición diferente dentro del almacén de contenedores de muestras, o alternativamente el contenedor de muestra puede ser colocado en un almacén de contenedores de muestras diferente del almacén de contenedores de muestras del que fue retirado.
Con la muestra retirada del contenedor de muestra, la muestra puede ser colocada en un recipiente de muestra utilizando la aguja extractara (etapa 81). Como se ha tratado anteriormente, en algunas implementaciones, la aguja extractora puede operar para manipular la muestra utilizando un sistema de fluido hidráulico, por ejemplo, un fluido tampón, para extraer la muestra y suspenderla en la aguja mientras la aguja está en movimiento. En tales implementaciones, el fluido tampón es controlado para moverse dentro de la tubería y/o aguja extractara justo lo suficiente para dispensar la muestra suspendida al recipiente de muestra sin dispensar el fluido tampón.
Una vez que la muestra es dispensada en el recipiente de muestra, el recipiente de muestra puede ser alejado de la posición donde recibe la muestra (por ejemplo la posición de extracción de la muestra) utilizando un mecanismo de movimiento tal como una pista (por ejemplo, una pista accionada neumática mente, o una pista de traslación y un dispositivo de tornillo de avance).
Una vez que el recipiente de muestra se aleja de la posición de extracción de la muestra, la aguja de extracción puede ser limpiada (etapa 83). Como se ha tratado anteriormente, en algunas implementaciones, la aguja de extracción puede ser insertada en una copa de lavado y una parte del fluido tampón puede ser expulsado desde la aguja para lavar la superficie interior y luego la superficie exterior de la aguja de extracción.
En algunas implementaciones, el recipiente de muestra puede ser movido a un puesto de modificación antes de que la muestra sea extraída del recipiente de muestra por un aplicador de muestra (etapa 87). En tales implementaciones, un puesto de modificación puede estar posicionado en una ubicación a lo largo de la pista entre la aguja extractora y el aplicador de muestra. En algunos casos, la modificación de muestra puede incluir añadir un fluido diluyente a la muestra. En dichos casos, un conducto de modificación (por ejemplo, una boquilla de fluido, una aguja, una punta de jeringuilla, una punta de pipeta, y/o una porción de tubo) conectado a un depósito de fluido modificador está posicionado a lo largo
de la pista de tal manera que el recipiente de muestra puede detenerse bajo el conducto de modificación y una parte del fluido modificador (por ejemplo, fluido diluyente) puede ser aplicado a la muestra en el recipiente de muestra (etapa 89).
Donde el puesto de modificación incluye preparar una muestra utilizando un diluyente, los diluyentes pueden incluir soluciones salinas o soluciones de proteínas. Las soluciones salinas varían desde “solución salina fisiológica" (0,9 N), a mezclas complejas de sales, a la preparación Plasmalyte comercial que simula virtualmente todas las sales encontradas en el suero de la sangre humana. Las soluciones de proteínas pueden variar desde soluciones simples de albúmina bovina a Plasmanate®, una preparación comercial con proteínas del plasma humano seleccionadas. Dichas preparaciones pueden variar en concentraciones de proteínas, tampones, pH, osmolaridad, osmolalidad, capacidad tampón, y aditivos de distintos tipos. Versiones sintéticas o "sustitutas" de estas soluciones pueden también utilizarse, incluyendo Ficoll® o Dextran u otros polisacáridos. Pueden utilizarse otros sustitutos. Un ejemplo de un diluyente es Plasmalyte más Plasmanate® en la proporción de 4:1 (Plasmalyte:Plasmanate®). Otro ejemplo de un diluyente es albúmina al 5%. Cuando se preparan muestras de sangre total, puede utilizarse una dilución de 2 partes de sangre a 1 parte de diluyente, donde el diluyente es una solución fisiológicamente compatible, pero puede utilizarse un intervalo de dilución desde 0:1 (sin dilución) a 10:1 (diluyente:sangre) en realizaciones alternativas.
En algunas implementaciones, la muestra no es sometida a ninguna modificación antes de ser proporcionada a la aplicación de muestra, y así el recipiente de muestra y la muestra pueden ser movidos a lo largo de la pista desde la posición de extracción de muestra directamente a la posición de aplicador (etapa 91).
Una vez que se ha movido el recipiente de muestra y la muestra al aplicador de muestra, el aplicador de muestra puede extraer la muestra desde el recipiente de muestra (etapa 93). El aplicador de muestra puede incluir un conducto de aplicación (por ejemplo, una boquilla de fluido, una aguja, y/o una parte de tubo) conectado a un sistema de fluido neumático o hidráulico, por ejemplo, fluido tampón similar al sistema neumático o hidráulico utilizado con la aguja extractara. Para retirar la muestra del recipiente de muestra, puede aplicarse vacío al fluido hidráulico, por ejemplo, tampón, para generar baja presión en la punta del conducto de aplicación. Dicha presión puede extraer la muestra al conducto de aplicación de tal modo que se genere un espacio de aire entre el fluido tampón y el fluido de muestra extraído. En algunos casos, puede ser ventajoso retirar el fluido completo del recipiente de muestra.
Después de que la totalidad o parte de la muestra se ha extraído del recipiente de muestra, el recipiente de muestra puede ser retirado de la posición del aplicador. En algunos casos, después de que la muestra haya sido retirada, el recipiente de muestra es trasladado lejos del aplicador de muestra de nuevo hacia la posición de extracción de muestra (por ejemplo, en la aguja de extracción). En otros casos, la pista puede extenderse más allá de la ubicación del aplicador de muestra, así el recipiente de muestra puede moverse más allá de la posición del aplicador antes de volver de nuevo a la posición de extracción de muestra.
Con el recipiente de muestra ya no en la posición de aplicación de muestra, el aplicador de muestra puede aplicar la muestra a una superficie tal como un portador de muestra (etapa 95) (por ejemplo, una copa, una placa plana, o un portaobjetos de vidrio) de manera que la muestra pueda ser procesada en otro sistema (por ejemplo analizada en un sistema de análisis). En algunas realizaciones, el aplicador de muestra puede ser conectado a un dispositivo articulado que permite que el aplicador de muestra se mueva para aplicar la muestra a la superficie. Típicamente, durante la aplicación de una muestra, el aplicador de muestra dispensa sustancialmente la muestra completa contenida en el aplicador de muestra. Dependiendo del tipo de muestra y de los requisitos del sistema en el que la muestra será utilizada, pueden aplicarse distintos patrones de aplicación (por ejemplo, un patrón de bustrófedon, un patrón de rasterización, un patrón en espiral continúa, un patrón de múltiples círculos concéntricos, y/o un patrón de múltiples líneas paralelas) a la superficie de aplicación. Alternativa o adicionalmente, el aplicador de muestra puede permanecer estacionario y la superficie de portador de muestra puede ser movida con relación al aplicador de muestra para aplicar el patrón apropiado de muestra.
En algunos casos, el aplicador de muestra no dispensa la totalidad del volumen de muestra de fluido cuando se aplica la muestra. En dichos casos, alguna parte de la muestra de fluido puede ser retenida en el aplicador de muestra y/o una cantidad residual de la muestra de fluido puede acumularse sobre la superficie exterior o borde del conducto de aplicación del aplicador de muestra. Para evitar cualquier contaminación cruzada de muestras, el conducto de aplicación del aplicador de muestra puede ser limpiado después de aplicar la muestra (etapa 101). De forma similar a la aguja extractara, el conducto de aplicación del aplicador de muestra puede ser limpiado insertando una parte distal del conducto de aplicación en una copa de lavado y expulsando una porción del fluido hidráulico, por ejemplo, tampón fuera del conducto de aplicación a la copa de lavado que está conformada con un fondo curvado para dirigir el flujo que sale del conducto de aplicación hacia arriba y sobre la superficie exterior del conducto de aplicación para lavar cualquier parte de muestra de fluido tanto de la superficie interior como de la superficie exterior del conducto de aplicación.
Antes de volver a la posición de extracción de muestra, el recipiente de muestra puede ser movido a un sistema de lavado de recipiente de muestra para limpiar el recipiente de muestra (etapa 97). En algunas implementaciones, como se ha tratado anteriormente, el sistema de lavado de recipiente de muestra puede incluir una boquilla para dispensar un fluido de limpieza para descargar el fluido de muestra residual desde el recipiente de muestra. El sistema de lavado del recipiente de muestra puede también incluir un dispositivo de vacío para retirar el fluido de limpieza del recipiente de
muestra, dejando la mezcla limpia. En otras implementaciones, el recipiente de muestra puede incluir un dispositivo de drenaje para el desechado del fluido de limpieza proporcionado al recipiente de muestra.
Una vez que el recipiente de muestra ha sido limpiado, puede ser movido a lo largo de la pista y devuelto a la posición de extracción de muestra (por ejemplo bajo la aguja extractara) para recibir una muestra siguiente obtenida desde un contenedor de muestra (etapa 99). En algunas implementaciones, la siguiente muestra puede ser obtenida desde un contenedor de muestra siguiente. Sin embargo, alternativamente, en otras implementaciones, múltiples partes alícuotas de muestra (por ejemplo, 2, 3, 4, 5, 10 o más partes alícuotas de muestra) pueden ser retiradas del mismo contenedor de muestra.
Aunque la fig. 3 muestra un ejemplo del sistema de preparación de muestra que utiliza ciertas etapas realizadas en un cierto orden para proporcionar una muestra a un aplicador de muestra, en otras realizaciones, el sistema de preparación de muestra puede incluir más o menos etapas, o algunas de las etapas pueden ser realizadas en órdenes diferentes. Por ejemplo, aunque la fig. 3 muestra la etapa 101 (limpiar aplicador de muestra) como siendo la última etapa en el proceso, en otras realizaciones, el aplicador de muestra puede ser limpiado antes de algunas de las otras etapas, por ejemplo antes de la etapa 99 (trasladar recipiente de muestra de nuevo a la posición de extracción de muestra).
Ejemplo de un Sistema de Preparación de Muestra
La fig. 4 muestra un ejemplo de un sistema 21 de preparación de muestra utilizado en un sistema de análisis de fluido biológico. El sistema 21 de preparación de muestra retira una muestra de fluido tal como un fluido corporal (por ejemplo, sangre, médula ósea, orina, semen, bilis, leche materna, fluido cerebroespinal, fluido gástrico, moco, fluido peritoneal, sudor, lágrimas, y/o saliva) de los contenedores 39 de muestra (por ejemplo tubos de ensayo), y proporciona la muestra a un aplicador 31 de muestra del sistema de análisis de fluido biológico. El sistema 21 de preparación de muestra puede incluir un dispositivo 103 de aprehensión del contenedor de muestra, un dispositivo 105 de lectura de información (por ejemplo un lector de código de barras), un mecanismo inversor 47, un dispositivo 109 de extracción de fluido, un recipiente 35 de muestra, un mecanismo 33 de movimiento del recipiente de muestra, un sistema 37 de lavado del recipiente de muestra, un sistema 29 de modificación de muestra (por ejemplo un sistema diluyente), un aplicador 31 de muestra, una copa 27 de lavado de agujas de extracción, una copa 28 de lavado del aplicador de muestra, un depósito 26a de fluido, una bomba 26b de fluido, y un controlador 26c del sistema de fluido.
Uno o más contenedores 39 de muestra utilizados en el sistema 21 de preparación de muestra pueden tener la forma de tubos de ensayo que tienen cierres 41 de contenedor (por ejemplo, tapones de tubo de ensayo) para retener las muestras cuando los tubos de ensayo son movidos o agitados. Los tapones de tubo de ensayo están típicamente hechos de un material plástico o de un material de caucho de manera que puedan tener la capacidad de volver a sellar perforaciones creadas por una aguja (por ejemplo, la aguja 25 de extracción). Los tubos de ensayo son generalmente proporcionados al sistema 21 de preparación de muestra en un almacén 45 de contenedores de muestras (por ejemplo, un soporte de tubos de ensayo) para almacenamiento y transporte simplificados de múltiples contenedores 39 de muestra.
En algunas implementaciones, los contenedores 39 de muestra son tubos de ensayo y los tubos de ensayo pueden tener información 43 de muestra (por ejemplo información legible mediante máquina tal como un código de barras) impreso en su superficie exterior. En algunos casos, la información 43 de muestra puede incluir el tipo de muestra, el origen de la muestra, la hora y/o la fecha cuando se ha obtenido la muestra.
El dispositivo 103 de aprehensión puede ser utilizado para retirar un tubo de ensayo 39 del soporte 45 de tubos de ensayo. Como se ha mostrado, en algunas implementaciones, el dispositivo 103 de aprehensión puede incluir dos, tres, o más miembros 102 de dedo que utilizan el movimiento radial para articularse hacia dentro y hacia fuera para retener temporalmente un tubo de ensayo 39. En algunos casos los miembros de dedo pueden moverse hacia dentro para aprehender el tubo de ensayo 39 por un labio inferior del tapón 41 del tubo de ensayo de tal forma que el dispositivo 103 de aprehensión proporcione una fuerza de elevación al tapón 41 del tubo de ensayo en lugar de una fuerza de sujeción al tubo de ensayo 39, que podría dañar potencialmente al tubo de ensayo 39. Dicho dispositivo 103 de aprehensión permite recuperar un tubo de ensayo 39 particular en una envolvente de espacio limitado, sin perturbar a los tubos de ensayo 39 circundantes que puede haber presentes. En algunos casos, el movimiento radial utilizado para articular los miembros de dedo hacia dentro y hacia fuera puede ser conseguido mediante un sistema de engranajes, un sistema de levas, o mediante sistemas electromecánicos.
En otras implementaciones, podrían utilizarse otros mecanismos para aprehender el tubo de ensayo 39 y retirarlo del soporte 45 de tubos de ensayo. Por ejemplo, pueden utilizarse otros sistemas mecánicos o sistemas magnéticos. En dichos sistemas magnéticos, el tubo de ensayo 39 y/o los tapones 41 del tubo de ensayo podrían incluir partes magnéticas y el dispositivo 103 de aprehensión podría incluir un dispositivo electromagnético que podría ser activado para sujetar magnéticamente el tubo de ensayo 39 y/o el tapón 41 del tubo de ensayo y levantarlo hacia arriba.
Como se ha mostrado en la fig. 5A, en algunas implementaciones, el dispositivo 103 de aprehensión puede retirar el tubo de ensayo 39 del soporte 45 de tubos de ensayo y también girar el tubo de ensayo 39 alrededor de su eje longitudinal
utilizando sistemas electromagnéticos y/o mecánicos (por ejemplo, motores eléctricos, servos, engranajes, y/o levas) para hacer pasar el tubo de ensayo 39 por un dispositivo 105 de lectura de información, tal como un lector de código de barras. Como se ha tratado anteriormente y se ha mostrado en la fig. 5A, en algunas implementaciones, el tubo de ensayo 39 puede tener información 43 de la muestra (por ejemplo en forma de un código de barras) impresa en la superficie exterior del tubo de ensayo 39, de manera que el tubo de ensayo 39 es girado para situarlo enfrente del lector 105 del código de barras, el lector 105 del código de barras puede leer el código de barras 43 para obtener información relativa a la muestra. En otras implementaciones, el lector 105 del código de barras puede estar montado sobre un miembro articulado de manera que el lector 105 del código de barras pueda moverse alrededor de un tubo de ensayo 39 para leer el código de barras.
Alternativamente, en algunas implementaciones, los códigos de barras u otra información legible mediante máquina pueden ser aplicados al tubo de ensayo 39 en ciertas ubicaciones con relación a un punto de referencia sobre el tubo de ensayo 39 (por ejemplo, en un cierto ángulo con respecto a la posición del tubo de ensayo 39) de tal manera que el tubo de ensayo es retirado del soporte 45 de tubos de ensayo, el dispositivo 103 de aprehensión puede estar programado para hacer girar el tubo de ensayo 39 de manera que una cierta parte del tubo de ensayo 39 (por ejemplo, la parte que contiene el código de barras) esté en una posición enfrente del lector 105 del código de barras.
En algunas implementaciones, el dispositivo 103 de aprehensión puede estar montado sobre una pista 117 de traslación (por ejemplo un activador lineal o un robot xyz) para mover el dispositivo 103 de aprehensión desde el soporte 45 de tubos de ensayo donde puede coger un tubo de ensayo 39, mover el tubo de ensayo 39 para situarlo enfrente del lector 105 del código de barras, y luego proporcionar el tubo de ensayo 39 al mecanismo inversor 47.
La fig. 5B muestra un dispositivo 103 de aprehensión que tiene una cubierta 104 del detector de tapón (mostrada en la fig. 5B como si fuera semitransparente para mostrar los componentes interiores) que es utilizada para detectar un tubo de ensayo 39 y/o un tapón 41 de tubo de ensayo posicionado sobre un tubo de ensayo 39 en un soporte 45 de tubos de ensayo. La cubierta 104 del detector de tapón encierra parcialmente múltiples engranajes 106 de piñón que giran para mover dos o más miembros 102 de dedo hacia dentro y hacia fuera radialmente para aprehender y liberar un tubo de ensayo 39. La cubierta 104 del detector de tapón es típicamente libre de trasladarse en dirección longitudinal y se impide que gire alrededor de su eje longitudinal con relación a los engranajes 106 de piñón mediante uno o más dispositivos 108 limitadores de la rotación (por ejemplo tornillos con resalte) que pueden también actuar como topes de la parte inferior para proporcionar una posición de reposo inferior para la cubierta 104 del detector de tapón. Típicamente, la fuerza de la gravedad y el peso de la cubierta 104 del detector de tapón son suficientes para hacer que la cubierta 104 del detector de tapón descanse en su posición más baja a lo largo de los tornillos 108 con resalte. En algunas implementaciones, un dispositivo 110 de desviación tal como un resorte o un peso pueden estar incluidos para proporcionar una fuerza adicional para hacer que la cubierta 104 del detector de tapón esté apoyada en su punto más bajo.
Como se ha mostrado en la fig. 5B, un sensor 112, tal como un sensor óptico (por ejemplo un sensor aislador óptico) puede estar posicionado por encima de la cubierta 104 del detector de tapón de manera que cuando el dispositivo 103 de aprehensión es descendido a un tubo de ensayo 39, un saliente alargado 114 de la cubierta 104 del detector de tapón pueda hacer contacto con la parte superior del tapón 41 del tubo de ensayo. Como la cubierta 104 del detector de tapón es capaz de moverse con relación al dispositivo 103 de aprehensión, cuando la cubierta 104 del detector de tapón es impedida de moverse hacia abajo debido a la presencia del tubo de ensayo 39 o del tapón 41 del tubo de ensayo, el resto del dispositivo 103 de aprehensión continúa moviéndose hacia abajo y por ello la cubierta 104 del detector de tapón se mueve hacia arriba con relación al dispositivo 103 de aprehensión. La cubierta 104 del detector de tapón puede continuar moviéndose hacia arriba con relación al resto del dispositivo 103 de aprehensión hasta que el sensor 112 es activado (por ejemplo, cuando una parte exterior de la cubierta 104 del detector de tapón pasa a una ranura 112a del sensor 112 aislador óptico mostrado en la fig. 5B) y hace que el dispositivo 103 de aprehensión detenga su movimiento hacia abajo.
El sistema 21 de preparación de muestra puede utilizar este método de articulación hacia abajo y detectar la posición en la que la cubierta 104 del detector de tapón hace contacto con un tubo de ensayo 39 o un tapón 41 del tubo de ensayo para determinar si hay presente un tubo de ensayo 39 en el soporte 45 de tubos de ensayo, el tamaño del tubo de ensayo 39 presente en el soporte 45 de tubos de ensayo, y si un tubo de ensayo 39 tiene un tapón 41 de tubo de ensayo fijado o no sobre la parte superior almacenando y accediendo electrónicamente a intervalos conocidos (por ejemplo posiciones) en los que el dispositivo 103 de aprehensión debería esperarse que hiciera contacto con un tubo de ensayo 39 o con un tapón 41 de tubo de ensayo.
Por ejemplo, los sistemas 21 de preparación de muestra que están configurados para retirar muestras desde tubos de ensayo 39 que son de 75 mm o 100 mm de longitud, si está presente un tubo de ensayo 39 en el soporte 45 de tubos de ensayo, la cubierta 104 del detector de tapón debería hacer contacto con la parte superior de un tampón 41 de tubo de ensayo y activar el sensor 112 en una de al menos dos posiciones (es decir posiciones asociadas con donde debería haber un tapón 41 de tubo de ensayo fijado a la parte superior de un tubo de ensayo 39) situadas a distancias de la parte inferior de un soporte de tubos de ensayo, correspondiendo las distancias a una altura de tubo de ensayo (por ejemplo 75 mm o 100 mm) más la altura de un tapón de tubo de ensayo. Si la cubierta 104 del detector de tapón falla al activar el
sensor 112 en cualquiera de estas dos posiciones predichas, el sistema 21 de preparación de muestra puede ser alertado de que un tubo de ensayo 39 no está presente en la ubicación del soporte de tubos de ensayo pretendido.
Además de detectar si está presente un tubo de ensayo 39 en el soporte 45 de tubos de ensayo, el dispositivo 103 de aprehensión puede también utilizar el movimiento de la cubierta 104 del detector de tapón para determinar si se ha omitido o no de manera inadvertida un tapón 41 del tubo de ensayo, o ha caído de, un tubo de ensayo 39 presente en el soporte 45 de tubos de ensayo. De manera similar a las posiciones de almacenamiento predichas donde el sistema 21 de preparación de muestra debería esperar que la cubierta 104 del detector de tapón haga contacto con la parte superior de un tapón 41 de tubo de ensayo fijado sobre un tubo de ensayo 39, indicando que un tubo de ensayo 39 que tiene un tapón 41 de tubo de ensayo está posicionado apropiadamente en el soporte 45 de tubos de ensayo, el sistema puede también almacenar posiciones (por ejemplo, en un sistema de control por ordenador) donde la cubierta 104 del detector de tapón podría hacer contacto con la parte superior de un tubo de ensayo 39 que no tiene un tapón 41 de tubo de ensayo fijado en él, indicando que un tubo de ensayo 39 está posicionado en el soporte 45 de tubos de ensayo, sin embargo el tubo de ensayo 39 no tendría un tapón 41 de tubo de ensayo. Por ello durante la operación cuando el dispositivo 103 de aprehensión se traslada hacia abajo para retirar un tubo de ensayo 39 desde el soporte 45 de tubos de ensayo, el dispositivo 103 de aprehensión puede vigilar la distancia de desplazamiento del dispositivo 103 de aprehensión.
Cuando el dispositivo 103 de aprehensión se mueve hacia abajo, el sistema 21 de preparación de muestra puede esperar que el sensor 112 sea activado en una posición que indicaría contacto con un tapón 41 de tubo de ensayo fijado sobre el tubo de ensayo mayor (por ejemplo, un tubo de ensayo de 100 mm que tiene un tapón de tubo de ensayo). Si el sensor 112 no es activado en esa posición, el dispositivo 103 de aprehensión continúa moviéndose hacia abajo y el sistema 21 de preparación de muestra puede esperar que el sensor sea activado en una posición que indicaría contacto con la parte superior del tubo de ensayo mayor (por ejemplo, tubo de ensayo de 100 mm) que no tiene un tapón de tubo de ensayo. Si es activado en esta posición, indicaría que un tubo de ensayo 39 está posicionado en el soporte 45 de tubos de ensayo, pero no tiene un tapón 41 de tubo de ensayo dispuesto en él y el sistema 21 de preparación de muestra no debería retirar y/o procesar ese tubo de ensayo particular. Si esto ocurre, el sistema 21 de preparación de muestra transporta un mensaje de error a un operador y/o registra la ocurrencia en un registro de error o registro equivalente.
Si la cubierta 104 del detector de tapón falla al activar el sensor 112 en cualquiera de estas posiciones asociadas con la superficie superior de un tampón 41 de tubo de ensayo posicionado en un tubo de ensayo grande 39, o la superficie superior del propio tubo de ensayo mayor 39, el dispositivo 103 de aprehensión puede continuar trasladándose hacia abajo para detectar un tubo de ensayo menor (por ejemplo un tubo de ensayo de 75 mm). De manera similar a haber predicho posiciones para detectar un tubo de ensayo grande, sistema 21 de preparación de muestra puede tener posiciones predichas donde espera que la cubierta 104 del detector de tapón haga contacto con una superficie superior de un tampón 41 de tubo de ensayo posicionado sobre el tubo de ensayo menor 39, o con la superficie superior del propio tubo de ensayo 39 menor. De manera similar al tubo de ensayo grande 39, si la cubierta 104 del detector de tapón no hace contacto con la superficie superior de un tampón 41 de tubo de ensayo fijado sobre un tubo de ensayo pequeño 39, el dispositivo 103 de aprehensión continuará trasladándose para determinar si un tubo de ensayo pequeño 39 está posicionado en el soporte 45 de tubos de ensayo sin un tapón 41 de tubo de ensayo. Si el sistema 21 de preparación de muestra detecta un tubo de ensayo pequeño 39 posicionado en el soporte 45 de tubos de ensayo sin un tapón 41 de tubo de ensayo dispuesto sobre él, el sistema 21 de preparación de muestra puede ser dirigido a no retirar el tubo de ensayo 39 particular para su procesamiento.
Si la cubierta 104 del detector de tapón falla al activar el sensor 112 en cualquiera de las posiciones esperadas, el sistema 21 de preparación de muestra puede determinar que no hay presente tubo de ensayo 39 en esa posición particular del soporte de tubos de ensayo y el sistema 21 de preparación de muestra puede alertar a un operador del error, o alternativamente registrar el error en un sistema interno, y moverse a un tubo de ensayo 39 siguiente que ha de ser procesado. Alternativa o adicionalmente, en algunas implementaciones, puede utilizarse un sistema de cámara para verificar la colocación apropiada de tubos de ensayo 39 dentro de un soporte 45 de tubos de ensayo durante la retirada del tubo de ensayo 39 desde el soporte 45 de tubos de ensayo o durante el reemplazamiento de un tubo de ensayo 39 a un soporte 45 de tubos de ensayo.
Una vez que el sistema 21 de preparación de muestra determina que el dispositivo 103 de aprehensión está posicionado apropiadamente por encima de un tubo de ensayo 39 que tiene un tapón 41 del tubo de ensayo que ha de ser procesado, los miembros 102 de dedo pueden moverse hacia adentro radialmente para aprehender el tubo de ensayo 39 por el tapón 41 del tubo de ensayo. Como se ha mostrado en las figs. 5B y 5C, el dispositivo 103 de aprehensión incluye un dispositivo 106 de leva, tal como un conjunto de engranajes planetarios, con cada miembro 102 de dedo fijado en una posición descentrada sobre cada engranaje 106. Los engranajes planetarios 106 pueden estar montados sobre un bastidor 116 giratorio del dispositivo de aprehensión. En el ejemplo ilustrado, mostrado en la vista en sección transversal de la fig. 5D, el conjunto giratorio de accionamiento de engranajes puede incluir un motor 118 que tiene un árbol que está conectado a un conjunto giratorio de accionamiento de engranajes que incluye un acoplamiento 120, un árbol 122 de
piñón que tiene un engranaje central 124 unido a su extremidad inferior, y un mecanismo de embrague 126 (por ejemplo una embrague de fricción) conectado al árbol 122 del piñón y al bastidor giratorio 116.
Cuando el árbol del motor 118 gira, el conjunto giratorio de accionamiento de engranajes puede girar también. Cuando el engranaje central 124 gira debido a la rotación del motor, los engranajes planetarios exteriores 106 giran consecuentemente (mostrado en detalle en la fig. 5C). Cuando los engranajes planetarios 106 giran, los miembros 102 de dedo que están montados en posiciones descentradas a lo largo de los engranajes planetarios 106 se mueven hacia adentro o hacia afuera radialmente. Con los miembros 102 de dedo moviéndose radialmente hacia adentro, el motor 118 puede continuar girando hasta que los miembros 102 de dedo hacen contacto con un tubo de ensayo y no puede moverse más hacia adentro. La fig. 5D muestra una vista en sección transversal del conjunto giratorio del dispositivo de aprehensión.
Como se ha mostrado en la fig. 5D, el árbol 122 del piñón que está conectado al engranaje central 124 está también conectado al embrague de fricción 126 de tal manera que cuando se aplica una fuerza resistiva suficiente a la rotación del engranaje central 124 con respecto a los engranajes planetarios 106, el embrague de fricción 126 es aplicado y todo el bastidor giratorio 116 gira alrededor de su eje central. Por ello, cuando los miembros 102 de dedo se mueven hacia adentro radialmente y hacen contacto con un tubo de ensayo 39, el embrague de fricción 126 se aplica y el conjunto giratorio y el tubo de ensayo 39 comienzan a girar alrededor de su eje longitudinal (mostrado en la fig. 5A), Como se ha tratado en detalle anteriormente, este movimiento de rotación del tubo de ensayo 39 puede ser utilizado para girar el tubo de ensayo 39 enfrente de una máquina para leer información contenida en la superficie exterior del tubo de ensayo (por ejemplo un lector 105 de código de barras). De manera similar al modo en que el bastidor giratorio 116 puede girar cuando los miembros 102 de dedo son movidos hacia dentro y alcanzan un tope mecánico (por ejemplo, el tubo de ensayo), el embrague de fricción 126 puede hacer también que el bastidor giratorio 116 gire en la dirección opuesta cuando los miembros 102 de dedo han alcanzado sus posiciones radiales más hacia afuera (por ejemplo después de que se haya liberado un tubo de ensayo) y los miembros de dedo hacen contacto con el bastidor giratorio 116. Hacer girar el dispositivo 103 de aprehensión de tal manera que después libere un tubo de ensayo 39 puede ser realizado en casos en los que se desea que los miembros 102 de dedo sean posicionados en una cierta orientación cuando el dispositivo 103 de aprehensión es trasladado hacia abajo para aprehender un tubo de ensayo 39 (por ejemplo en casos en los que los tubos de ensayo pueden estar empaquetados muy juntos).
Además de los beneficios descritos anteriormente, generar el movimiento radial hacia adentro y hacia afuera de los miembros 102 de dedo utilizando los engranajes giratorios 106 permite ajustes rápidos del sistema 21 de preparación de muestra y del dispositivo 103 de aprehensión de manera que diferentes tipos de tubos de ensayo 39, tales como tubos de ensayo que tienen diferentes diámetros (por ejemplo, 13 mm y 16 mm) o incluso portadores de muestras que tienen diferentes formas exteriores (por ejemplo, circular, cuadrada, triangular, u otras formas) pueden ser retirados de los soportes 45 de tubos de ensayo sin utilizar múltiples dispositivos 103 de aprehensión.
Aunque los tubos de ensayo 39 han sido descritos como siendo proporcionados mientras están dispuestos en un soporte 45 de tubos de ensayo, en algunas implementaciones, el sistema 21 de preparación de muestra puede alternativa o adicionalmente obtener una muestra desde un tubo de ensayo 39 que está posicionado en un receptáculo de respuesta acelerada, tal como un cajón o soporte 45a de prioridad (como se ha mostrado en la fig. 5E). El cajón o soporte 45a de prioridad puede incluir una o más aberturas configuradas para recibir un tubo de ensayo 39. Durante la operación del sistema 21 de preparación de muestra, un operador puede tener una muestra que desea preparar para inspeccionar antes de que otras muestras dispuestas en tubos de ensayo 39 sean posicionadas en los soportes 45 de tubos de ensayo. El cajón 45a de prioridad proporciona una ubicación en la que un operador puede colocar tales muestras de alta prioridad contenidas en tubos de ensayo 39 para sufrir una preparación y análisis acelerados por el sistema.
Consecuentemente, el sistema 21 de preparación de muestra puede estar configurado de tal manera que cuando un operador coloca un tubo de ensayo 39 en una de las aberturas en el cajón 45a de prioridad, el sistema 21 de preparación de muestra puede procesar los tubos de ensayo 39 en el cajón 45a de prioridad antes de procesar los otros tubos de ensayo 39 en el soporte 45 de tubos de ensayo. Si hay presente más de un tubo de ensayo 39 en el cajón 45a de prioridad, el sistema 21 de preparación de muestra puede procesar todos los tubos de ensayo 39 presentes en el cajón 45a de prioridad, antes de continuar procesando muestras contenidas en tubos de ensayo 39 en el soporte 45 de tubos de ensayo. Cuando se procesan muestras contenidas en tubos de ensayo 39 posicionados en el cajón 45a de prioridad, el dispositivo 103 de aprehensión puede ser operado típicamente de la misma manera descrita anteriormente con respecto a retirar tubos de ensayo 39 de un soporte 45 de tubos de ensayo.
Como se ha mostrado en las figs. 5A, 5F, 5G, y en las figs. 6-8, el mecanismo inversor 47 puede ser un dispositivo que incluye dos o más miembros de cierre 119 (por ejemplo mordazas de sujeción) que pueden sujetar un tubo de ensayo 39 para hacer girar el tubo de ensayo 39 alrededor de un eje que es perpendicular al eje longitudinal del tubo de ensayo 39 (por ejemplo, para darle la vuelta al tubo de ensayo 39). En algunas implementaciones, las mordazas 119 de sujeción pueden utilizar dispositivos electromecánicos tales como un motor eléctrico y tornillos de avance o servos para abrir y cerrar las mordazas 119 de sujeción. Puede utilizarse un motor eléctrico para hacer girar el mecanismo inversor 47.
En algunas implementaciones, dependiendo del tipo de muestra contenida en el tubo de ensayo 39, puede ser beneficioso agitar la muestra contenida en el tubo de ensayo 39 (por ejemplo, la sangre puede ser agitada para volver a suspender las células de la sangre o para mezclar muestras no homogéneas). En tales implementaciones, el mecanismo inversor 47 puede ser utilizado para invertir completamente el tubo de ensayo 39 múltiples veces (por ejemplo, 10 veces) para conseguir un nivel de agitación deseado. En otras implementaciones, el mecanismo inversor 47 puede ser utilizado para hacer girar parcialmente el tubo de ensayo 39 sin invertirlo completamente (por ejemplo, haciendo girar el tubo de ensayo 30°-70° una o más veces) para conseguir un nivel de agitación deseado. Una vez que la muestra está lista para una extracción de muestra (por ejemplo, una vez que la muestra ha sido agitada, si se requiere), el tubo de ensayo 39 puede ser hecho girar de tal manera que el tapón 41 del tubo de ensayo apunte hacia abajo y así una parte de la muestra puede ser extraída.
Con referencia de nuevo a la fig. 4, el dispositivo 109 de extracción de fluido es un dispositivo utilizado para retirar una muestra del tubo de ensayo 39 y puede incluir una aguja 25 de extracción y un mecanismo 121 de giro de la aguja de extracción posicionado bajo el mecanismo inversor 47. En algunas implementaciones, como se ha descrito anteriormente, el tubo de ensayo 39 puede incluir un tapón 41 de tubo de ensayo, que la aguja 25 de extracción puede penetrar. En tales implementaciones, la aguja 25 de extracción puede ser conectada hidráulicamente a un sistema de fluido hidráulico, por ejemplo, tampón, conectado al depósito 26a de fluido y a las bombas 26b del fluido. Utilizando la bomba 26b de fluido, el sistema de fluido puede generar cambios de movimiento y presión dentro del fluido tampón para aplicar succión y extraer la muestra a la aguja 25 de extracción.
En algunas implementaciones, el tubo de ensayo 39 es hecho girar a una posición invertida (por ejemplo el tapón 41 del tubo de ensayo está apuntando hacia abajo); por ello la aguja 25 de extracción es insertada hacia arriba en el tubo de ensayo 39 para extraer una muestra. Extrayendo la muestra desde el tubo de ensayo 39 mientras el tubo de ensayo 39 está invertido, la aguja 25 de extracción sólo necesita típicamente perforar y penetrar simplemente el tapón 41 del tubo de ensayo para hacer contacto con la muestra. Si el tubo de ensayo 39 estaba en posición vertical y la aguja 25 de extracción era insertada desde la parte superior se requeriría típicamente un mínimo volumen y altura de la muestra en el tubo de ensayo 39 para asegurar que la aguja 25 de extracción haría contacto con la muestra cuando fuera insertada.
En algunas implementaciones, un sistema 21 de preparación de muestra puede incluir un tope 130 de tubo de ensayo para asegurar temporalmente el tubo de ensayo 39 en la dirección vertical de manera que cuando una aguja 25 de extracción es insertada en y/o extraída del tapón 41 del tubo de ensayo, el tubo de ensayo 39 permanece en una posición deseada para ayudar a asegurar que la aguja 25 de extracción puede penetrar y ser extraída apropiadamente de un tampón 41 de tubo de ensayo. Como se ha mostrado en la fig. 5f , el tope 130 del tubo de ensayo puede ser montado sobre un conjunto 132 de articulación para alejarlo del trayecto del tubo de ensayo cuando el tubo de ensayo 39 es movido hacia el mecanismo inversor 47 y cuando el tubo de ensayo 39 es aprehendido y hecho girar por el mecanismo inversor 47, el tope 130 del tubo de ensayo puede girar (por ejemplo, utilizando un engranaje anular y un engranaje de piñón fijado a un motor eléctrico) alrededor de la articulación 132 para asegurar el tubo de ensayo 39.
El tope 130 del tubo de ensayo puede incluir una parte giratoria 130a y una parte fija 130b. La parte giratoria 130a está provista para impedir que el tubo de ensayo 39 se mueva hacia arriba (por ejemplo, cuando la aguja 25 de extracción es insertada en el tapón 41 del tubo de ensayo) y puede estar configurada para moverse entre una posición del tubo de ensayo pequeño (es decir, en posición de reposo) y una posición del tubo de ensayo grande (es decir, posición desviada). La parte fija 130b puede incluir un rebaje de dimensiones lo bastante grandes para permitir que la aguja 25 de extracción pase a su través sin crear una obstrucción e impida que el tubo de ensayo 39 se mueva hacia abajo (por ejemplo, cuando la aguja 25 de extracción es retirada del tapón 41 del tubo de ensayo).
La parte giratoria 130a incluye un mecanismo elástico que permite que la parte giratoria 130a vuelva automáticamente a una posición "en reposo" cuando es liberada desde una posición desviada. Durante la operación, cuando un tubo de ensayo 39 está presente en el mecanismo inversor 47, el tope 130 del tubo de ensayo puede girar para asegurar temporalmente el tubo de ensayo 39 durante la extracción de fluido. Como se ha mostrado en la fig. 5F, cuando un tubo de ensayo más corto (por ejemplo un tubo de ensayo de 75 mm de largo) está siendo procesado, la parte giratoria 130a puede permanecer en su posición en reposo para asegurar de manera apropiada el tubo de ensayo más corto.
Como se ha mostrado en la fig. 5G, el tope 130 del tubo de ensayo puede ser utilizado sin modificación para asegurar también un tubo de ensayo más largo (por ejemplo, un tubo de ensayo de 100 mm de largo). Como se ha mostrado, cuando un tubo de ensayo 39 más largo está presente en el mecanismo inversor 47 y el tope 130 del tubo de ensayo se aproxima al tubo de ensayo 39, el miembro inferior de la parte giratoria 130a, que puede hacer contacto con la parte superior de un tubo de ensayo menor cuando hay presente un tubo de ensayo menor en el mecanismo inversor 47, puede hacer contacto con el lado del tubo de ensayo 39 más largo (mostrado en la fig. 5G). Debido a que el miembro inferior hace contacto con el lado del tubo de ensayo 39, el miembro giratorio 130b gira hacia abajo cuando se aproxima al tubo de ensayo 39 de manera que un miembro superior de la parte giratoria se mueva a una posición para asegurar el tubo de ensayo mayor 39 durante la penetración y salida de la aguja 25 de extracción dentro del tapón 41 del tubo de ensayo. Después de la extracción de fluido, el tope 130 del tubo de ensayo puede alejarse del tubo de ensayo 39 de manera que el tubo de ensayo 39 puede ser hecho girar en posición vertical para retirarle del mecanismo inversor 47. Cuando el tope 130 del tubo de ensayo se aleja del tubo de ensayo 39, el mecanismo elástico puede hacer que la parte
giratoria 130a vuelva a su posición de reposo de manera que puede recibir posiblemente un tubo de ensayo más corto o más largo en un procesamiento posterior.
En algunas implementaciones, como la aguja 25 de extracción extrae la muestra mientras la aguja 25 de extracción está apuntando hacia arriba, sería hecha girar típicamente para proporcionar la muestra al recipiente 35 de muestra (por ejemplo para apuntar hacia abajo). Pueden utilizarse uno o más de distintos tipos de mecanismos (por ejemplo, motores eléctricos, dispositivos electromagnéticos, activadores neumáticos, tornillos de avance, y/o dispositivos de leva) para hacer girar y posicionar la aguja 25 de extracción.
Como se ha mostrado en la fig. 4 (y en mayor detalle en las figs. 6-9), en algunas implementaciones, puede utilizarse un motor eléctrico y un tornillo de avance para trasladar la aguja 25 de extracción hacia arriba y hacia abajo mientras puede utilizarse un mecanismo de leva para proporcionar la rotación. Para proporcionar la traslación, la aguja 25 de extracción puede incluir un miembro 123 no giratorio que actúa como una tuerca de un tornillo de avance, que se traslada a lo largo del tornillo de avance cuando es hecho girar por el motor eléctrico. Como se ha mostrado en la fig. 6, para proporcionar rotación, el mecanismo 121 giratorio de la aguja de extracción puede incluir el miembro 123 no giratorio conectado a un miembro giratorio 125 utilizando un sujetador en una ubicación 127 de pivote. El miembro giratorio 125 incluye una espiga 129 que está montada en una posición descentrada con respecto a un eje central de la ubicación 127 de pivote y se mueve a lo largo de una ranura perfilada 131 para hacer girar la aguja 25 de extracción (por ejemplo, 180° alrededor del eje horizontal).
La aguja 25 de extracción está en la ubicación más hacia abajo (por ejemplo, lejos del mecanismo inversor 47) y está apuntando hacia abajo (por ejemplo lejos del mecanismo inversor 47), la espiga 129 está en la ranura 131 en una posición por encima del miembro 123 no giratorio (por ejemplo, la espiga 129 está más cerca del mecanismo inversor 47 que el miembro 123 no giratorio). Cuando el tornillo de avance gira y traslada la aguja 25 de extracción hacia arriba, la espiga 129 se mueve a lo largo de la ranura, siguiendo el perfil de la ranura. La ranura 131 está conformada de tal manera que el movimiento de la espiga 129 con relación a la ubicación 127 de pivote hace que la aguja 25 de extracción gire. En una ubicación particular a lo largo del perfil de la ranura 131, la espiga 129 se detiene momentáneamente moviéndose hacia arriba y el eje central del pivote pasa por el eje central de la espiga 129 en la dirección hacia arriba, permitiendo el movimiento relativo continuado de la espiga 129 y del pivote para hacer que la aguja 25 de extracción continúe girando hacia arriba hasta que la ubicación 127 del pivote está directamente por encima de la espiga 129 y la aguja 25 de extracción está apuntando hacia arriba.
Con la aguja 25 de extracción apuntando hacia arriba, la aguja puede ser trasladada hacia arriba para perforar el tapón 41 y para ser insertada en el tubo de ensayo 39 para extraer una muestra. Como se ha mostrado en la fig. 7, una vez que la aguja 25 de extracción penetra simplemente el tapón 41 del tubo de ensayo y hace contacto con la muestra, una parte de la muestra puede ser extraída a la aguja 25 de extracción utilizando las técnicas neumáticas o hidráulicas descritas en este documento, incluyendo el uso de una burbuja o espacio de aire entre la muestra y el fluido hidráulico, por ejemplo, un fluido tampón. La cantidad de muestra extraída a la aguja 25 de extracción puede variar dependiendo del sistema de análisis en el que se utilice la muestra. En algunas implementaciones, la aguja 25 de extracción puede extraer 10-50 |jl (por ejemplo 15, 20, 25, 30, 35, 40, o 45 jl, por ejemplo 10 a 30 o 35 j l) de la muestra del tubo de ensayo 39. Las muestras pueden ser extraídas mientras el tubo de ensayo 39 está invertido de esta manera incluso si el tubo de ensayo 39 no contiene una cantidad mínima de muestra que se requeriría si la aguja 25 de extracción fuera insertada desde la parte superior para hacer contacto con la muestra y el tubo de ensayo estuviera siendo mantenido en posición vertical.
Como se ha mostrado en la fig. 8, una vez que la parte de muestra es extraída y contenida en la aguja 25 de extracción, la aguja 25 de extracción puede ser retirada del tubo de ensayo 39 trasladando la aguja 25 de extracción hacia abajo. En algunas implementaciones, debido al diseño del tapón 41 del tubo de ensayo y al material del que está hecho, cuando la aguja 25 de extracción es retirada del tubo de ensayo 39, el tapón 41 del tubo de ensayo es capaz de sellar automáticamente las perforaciones creadas por la aguja 25 de extracción. Como se ha tratado anteriormente, cuando la aguja 25 de extracción se traslada hacia abajo un dispositivo de leva (por ejemplo la espiga 129 montada descentrada que se mueve en la ranura 131) hace que la aguja 25 de extracción gire 180° de tal manera que la aguja 25 de extracción que contiene la parte de muestra esté apuntando hacia abajo.
Como se ha mostrado en la fig. 8, en algunas implementaciones, la aguja 25 de extracción apuntando hacia abajo puede ser movida más hacia abajo para dispensar la parte de muestra extraída del tubo de ensayo 39 a un recipiente 35 de muestra. En dichas implementaciones, el recipiente 35 de muestra puede ser movido a lo largo de la pista 49 para ser posicionado bajo la aguja 25 de extracción (por ejemplo, la posición de extracción de muestra) para recibir la parte de muestra. Para dispensar la muestra al recipiente 35 de muestra, puede aplicarse presión al sistema de fluido utilizando la bomba 26b de fluido de tal manera que el fluido tampón puede moverse en la aguja 25 de extracción y en el tubo fijado para mover la burbuja de aire entre el fluido tampón y la muestra, y forzar así a la muestra desde la aguja 25 de extracción al recipiente 35 de muestra. En algunas implementaciones, la totalidad de la parte de muestra contenida en la aguja 25 de extracción puede ser dispensada al recipiente 35 de muestra. En algunos casos, la cantidad dispensada puede ser de entre 10-50 j l (por ejemplo, 10 a 30 jl, por ejemplo, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, o 45 jl).
Una vez que la parte de muestra es dispensada al recipiente 35 de muestra, la aguja 25 de extracción puede moverse hacia arriba para impedir cualesquiera problemas de alineación (por ejemplo, de manera que el recipiente 35 de muestra pueda moverse a lo largo de la pista 49 sin interferencia con la aguja 25 de extracción).
En algunas implementaciones, en lugar del dispositivo 103 de aprehensión que retira un contenedor 39 de muestra, tal como un tubo de ensayo, de un soporte 45 de tubos de ensayo para procesar un fluido contenido en él, un operador puede proporcionar manualmente un tubo de ensayo 39 a un sistema de análisis de fluido de modo que el sistema de análisis pueda procesar el fluido contenido en él. En tales implementaciones, el sistema de análisis de fluido puede incluir una puerta o abertura que puede abrirse para recibir el tubo de ensayo y el fluido. La fig. 5H muestra un aspirador 140 de puerto de modo abierto en una posición almacenada que puede ser utilizado para extraer dichas muestras desde tubos de ensayo y proporcionar las muestras al sistema de preparación de muestra para su procesamiento. Como se ha mostrado en la fig. 5H, el aspirador 140 de puerto de modo abierto puede estar montado sobre un robot xyz del dispositivo 103 de aprehensión. El aspirador 140 de puerto de modo abierto puede incluir una sonda 142 de aspirador que tiene un cierre hermético 144 (por ejemplo un cierre hermético cónico estrechado) y puede estar conectado a un mecanismo de despliegue 146 (por ejemplo una articulación de cuatro barras) para desplegar la sonda 142 de aspirador entre una posición almacenada (mostrada en la fig. 5H) y una posición desplegada (mostrada en la fig. 5I).
Como se ha mostrado en las figs. 5H y 5I, el mecanismo 146 de despliegue puede incluir un dispositivo para asegurar la sonda de aspirador bien en la posición almacenada o bien en la posición desplegada, tal como un resorte 148 de dos posiciones conectado al mecanismo 146 de despliegue. Como se ha mostrado en la fig. 5J, además de la articulación de cuatro barras que despliega la sonda 142 de la aspirador radialmente hacia fuera, el mecanismo 146 de despliegue puede también mover la sonda 142 de aspirador a lo largo de un trayecto semicircular (por ejemplo para hacer oscilar la sonda 142 de aspirador a lo largo de un trayecto arqueado). Para mover la sonda 142 de aspirador a lo largo del trayecto arqueado, el mecanismo 146 de despliegue puede incluir una articulación 150 que puede ser operada por un brazo de robot xyz, que mueve el dispositivo 103 de aprehensión. La articulación 150 puede incluir además un conjunto magnético 152 para asegurar además el aspirador 140 de puerto de modo abierto y mantener la articulación 150 cerrada mientras está en una posición almacenada.
Una vez que la sonda 142 de aspirador está en una posición completamente desplegada (por ejemplo, posicionada en una abertura del sistema de análisis de fluido), un operador puede posicionar un tubo de ensayo sin tapón que tiene una muestra dispuesta en él alrededor de la sonda 142 de aspirador. En algunos casos, el tubo de ensayo puede ser posicionado de modo que una superficie superior del tubo de ensayo esté asentada a lo largo del cierre hermético 144 cónico estrechado para impedir el derrame de la muestra contenida en él durante la aspiración. En algunos casos, la sonda 142 de aspirador puede estar configurada para alcanzar el fondo de la mayor parte de tubos de ensayo estándar para ayudar a asegurar que una muestra es retirada desde un tubo de ensayo, incluso cuando el tubo de ensayo contiene poco fluido. Sin embargo, el asentamiento completo del tubo de ensayo a lo largo del cierre hermético 144 cónico estrechado no se requiere típicamente para su operación. De manera similar a los otros dispositivos de manipulación de fluidos del sistema de preparación de muestra (por ejemplo, el dispositivo de extracción de fluido y el aplicador de muestra) la sonda 142 de aspirador puede ser conectada a un sistema de fluido tampón utilizado para extraer el fluido desde el tubo de ensayo a la sonda 142 de aspirador. Una vez que la muestra es extraída a la sonda 142 de aspirador, el operador puede retirar el tubo de ensayo del área de sonda de aspirador. Con la muestra extraída y el tubo de ensayo retirado, el robot xyz puede trasladar la sonda 142 de aspirador a una posición por encima de un recipiente de muestra de manera que la muestra puede ser dispensada al recipiente de muestra para su procesamiento. Una vez en el recipiente de muestra, el procesamiento subsiguiente de la muestra es generalmente el mismo que si la muestra fuera extraída utilizando el dispositivo de extracción.
Una vez que la muestra es dispensada desde la sonda 142 de aspirador, el robot xyz puede trasladar la sonda de aspirador a un puesto 142a de lavado de la sonda de aspirador (mostrado en la fig. 5J). En algunas implementaciones, el puesto 142a de lavado de la sonda de aspirador puede ser un dispositivo en el que puede ser insertada toda la sonda 142 de aspirador y sellada utilizando el cierre hermético 144 cónico estrechado. Una razón para tener un puesto de lavado de sonda de aspirador separado (es decir, en oposición a utilizar el puesto de lavado de la aguja de extracción) es debido a que como la sonda de aspirador puede ser insertada en tubos de ensayo que contienen un amplio intervalo de niveles de fluido, es generalmente incierto que parte de la superficie exterior de la sonda 142 de aspirador debe ser limpiada, y por ello utilizar un puesto de lavado que puede limpiar la superficie exterior completa de la sonda 142 de aspirador puede reducir la contaminación de muestras subsiguientes.
Una vez que la sonda 142 de aspirador está limpiada, el mecanismo 146 de despliegue puede mover la sonda 142 de aspirador de nuevo a una posición almacenada donde puede permanecer hasta que es desplegada para un procesamiento del puerto de modo abierto subsiguiente.
La fig. 16A muestra otra implementación de un aspirador 240 de puerto de modo abierto. En la fig. 16A, el aspirador 240 está mostrado en una posición extendida de tal modo que un tubo de ensayo u otro contenedor de muestra puede ser posicionado en proximidad al aspirador, y la muestra dentro del contenedor puede ser extraída al aspirador. El aspirador 240 está montado sobre un robot xyz del dispositivo 103 de aprehensión, e incluye una sonda 242 de aspirador que tiene un cierre hermético 244 (por ejemplo, un cierre hermético cónico estrechado). El aspirador 240 está conectado al
mecanismo 246 de despliegue con una articulación de cinco barras para desplegar la sonda 142 de aspirador entre una posición almacenada y la posición desplegada mostrada en la fig. 16A.
Además de la articulación de cinco barras que despliega la sonda 242 de aspirador radialmente hacia fuera, el mecanismo 246 de despliegue puede también mover la sonda 242 de aspirador a lo largo de un trayecto semicircular (por ejemplo para hacer oscilar la sonda 242 de aspirador a lo largo de un trayecto arqueado). Para mover la sonda 242 de aspirador a lo largo del trayecto arqueado, el mecanismo 246 de despliegue puede incluir una articulación 250 que puede ser operada por un brazo del robot xyz, que mueve el dispositivo 103 de aprehensión. La articulación 250 puede además incluir un conjunto magnético (no mostrado en la fig. 16A) para asegurar además el aspirador 240 de puerto de modo abierto y mantener la articulación 250 cerrada mientras está en una posición almacenada.
Dentro de la articulación de cinco barras, las conexiones inferiores 264 y 265 están conectadas por un bloque 262 de guía, que mantiene las conexiones 264 y 265 alineadas entre sí. Las conexiones superiores 266 y 267 están conectadas directamente y constituyen los otros miembros de la articulación de cinco barras. Para mover la sonda 242 de aspirador a una posición desplegada, el robot xyz traslada el dispositivo 103 de aprehensión de manera que la sonda 242 de aspirador es insertada en una abertura en el bloque 300 de pivote en forma de U, que está soportado por una paleta 302 y una cubierta 304 de campana como se ha mostrado en la fig. 16B. La fig. 16C es una vista en perspectiva de un analizador 3000 de sangre, y muestra las posiciones de la paleta 302 y de la cubierta 304 de campana en mayor detalle. Cuando el cierre hermético 244 hace contacto con la superficie del bloque 300 de pivote, el cierre hermético 244 en la sonda 242 de aspirador gira hacia fuera dentro de la abertura de modo que la sonda 242 de aspirador está en la posición desplegada mostrada en la fig. 16A. Las conexiones individuales en la articulación de cinco barras se mueven pasivamente una con respecto a otra cuando gira la sonda 242 de aspirador. Cuando el robot xyz traslada el dispositivo 103 de aprehensión hacia arriba en la fig. 16A, la sonda 242 de aspirador gira hacia adentro hacia una posición retraída. La rotación hacia dentro de la sonda 242 es detenida por el resorte externo 260 cuando la sonda 242 está completamente retraída. Con referencia de nuevo a la fig. 16C, el rebaje 3010 es contiguo con la abertura en el bloque 300 de pivote de manera que la sonda 242 de aspirador puede ser desplegada y retraída completamente, como se ha mostrado en la fig. 16A.
Con la sonda 242 de aspirador en una posición completamente desplegada (por ejemplo, posicionada en una abertura del sistema de análisis de fluido), un operador puede posicionar un tubo de ensayo sin tapón que tiene una muestra dispuesta en él alrededor de la sonda 242 de aspirador. En algunos casos, la sonda 242 de aspirador puede estar configurada para alcanzar la parte inferior de la mayor parte de tubos de ensayo estándar para ayudar a asegurar que una muestra es retirada de un tubo de ensayo, incluso cuando el tubo de ensayo contiene poco fluido. De manera similar a los otros dispositivos de manipulación de fluido del sistema de preparación de muestra (por ejemplo, el dispositivo de extracción de fluido y el aplicador de muestra) la sonda 242 de aspirador puede ser conectada a un sistema de fluido tampón utilizado para extraer el fluido desde el tubo de ensayo a la sonda 242 de aspirador. Una vez que la muestra es extraída a la sonda 242 de aspirador, el operador puede retirar el tubo de ensayo del área de sonda de aspirador. Con la muestra extraída y el tubo de ensayo retirado, el robot xyz puede trasladar la sonda 242 de aspirador a una posición por encima de un recipiente de muestra de manera que la muestra pueda ser dispensada al recipiente de muestra para su procesamiento.
Una vez que la muestra es dispensada desde la sonda 242 de aspirador, el robot xyz puede trasladar la sonda de aspirador a un puesto de lavado de sonda de aspirador y la sonda 242 de aspirador puede ser limpiada como se ha descrito anteriormente. Después de la limpieza, la sonda 242 de aspirador puede ser movida por el mecanismo 246 de despliegue a una posición almacenada donde puede permanecer hasta que es desplegada para el subsiguiente procesamiento de puerto de modo abierto.
Con referencia de nuevo a la fig. 4, el recipiente 35 de muestra es un recipiente que tiene una superficie interior arqueada (por ejemplo, esférica, elíptica, o superficie conformada similar) utilizada para transportar (por ejemplo, contener o soportar) una muestra (por ejemplo una muestra de fluido) cuando es transportada a distintos componentes del sistema (por ejemplo, bajo la aguja 25 de extracción, bajo la aguja diluyente, bajo el aplicador 31 de muestra). En algunas implementaciones, el recipiente 35 de muestra puede contener un volumen de aproximadamente 10 pl a 100 pl (por ejemplo, 70 pl). Como se ha descrito anteriormente, en algunas implementaciones, el recipiente 35 de muestra está típicamente hecho de un material inerte, liso, no poroso que puede reducir el humedecimiento de fluidos (por ejemplo, fluidos de muestra) contenidos en el recipiente 35 de muestra de manera se espera que los fluidos fluyan más fácilmente al fondo del recipiente 35 de muestra. En algunas implementaciones, el recipiente 35 de muestra puede ser fabricado de distintos materiales tales como diferentes tipos de plásticos (por ejemplo, PTFE, acetalhomopolímero, acetalcopolímero, acrílico, Ultem®, Teflón®, Delrin®, o Noryl®), vidrios, y/o materiales metálicos.
El sistema 37 de lavado del recipiente de muestra puede incluir un sistema de entrega de fluido para proporcionar un fluido de lavado (por ejemplo, una realización de la solución de fluido tampón y fluido de lavado combinados descrita en este documento) al recipiente 35 de muestra para limpiar el recipiente 35 de muestra y para descargar cualesquiera fluidos de muestra residuales desde el recipiente 35 de muestra. En algunas implementaciones, el sistema 37 de lavado del recipiente de muestra puede incluir un conducto de vacío utilizado para retirar cualesquiera fluidos dispensados al recipiente 35 de muestra por el sistema de entrega de fluido. Como se ha mostrado en la fig. 13, en algunas
implementaciones, el sistema 37 de lavado del recipiente de muestra puede estar montado rígidamente y el recipiente 35 de muestra puede tener un dispositivo de traslación adicional para mover el recipiente 35 de muestra al sistema 37 de lavado del recipiente de muestra para su limpieza. En otras implementaciones, el sistema 37 de lavado del recipiente de muestra puede estar montado sobre un dispositivo de traslación de manera que el sistema 37 de lavado del recipiente de muestra puede ser movido para hacer contacto y limpiar el recipiente 35 de muestra. Como se ha mostrado en la fig. 13, el sistema de lavado del recipiente de muestra puede estar montado entre el aplicador 31 de muestra y el sistema 29 modificación de muestra de manera que el aplicador 21 de muestra aplica una muestra a un portador 55 de muestra, el recipiente 35 de muestra se puede mover a lo largo de la pista 49 hacia la posición de extracción de muestra y detenerse a lo largo del camino para limpiar la copa 35 de lavado para prepararse para recibir una siguiente muestra. Como se ha mostrado en la fig. 14, después de ser limpiado de fluidos de muestra residuales en un sistema 37 de lavado del recipiente de muestra, el recipiente 35 de muestra puede ser devuelto a la posición de extracción de muestra para recibir y transportar una muestra siguiente.
Para evitar contaminar distintos componentes dentro del sistema y poner en peligro la precisión de resultados del análisis de sangre, es importante limpiar el recipiente 35 de muestra tan completamente como sea posible entre muestras. La fig.
17 ilustra otra realización de un recipiente 35 de muestra y sistema 37 de lavado. En la fig. 17, al recipiente 35 de muestra incluye una copa 421 de mezclado y una base 423. El sistema 37 de lavado incluye canales 403 y 405 que se extienden a través del recipiente 35 de muestra, y un tapón 407 dimensionado para ajustar en la abertura cónica en la copa 421. Después de que se haya extraído una muestra de la copa 421, una pequeña parte de la muestra permanece típicamente en las paredes interiores de la copa 421. Para limpiar la copa, se ha depositado una solución de lavado en la copa 421 y la solución (con restos de la muestra) es parcialmente extraída a través del canal 405 para enjuagar la superficie interior de la copa. El tapón 407 es bajado a la copa 421. La solución de lavado y los restos de muestra que permanecen dentro de la copa 421 son comprimidos contra la superficie interior de la copa 421. Una parte de este líquido es de nuevo extraído a través del canal 405. La parte restante es forzada hacia arriba lo largo de la superficie interior de la copa 421 y se derrama sobre la base 423 desde la que es extraída a través del canal 403. El tapón 407 es a continuación retirado de la abertura en la copa 421, dejando la superficie interior de la copa limpia.
La copa 421 puede estar fabricada de una variedad de materiales. En algunas implementaciones, la copa 421 está fabricada de un material duro tal como cuarzo. La dureza del cuarzo (u otro material) debería ser suficientemente grande para que la superficie de la copa 421 no resulte arañada por las jeringuillas de extracción que depositan o retiran fluidos desde la copa 421, y la ausencia de arañazos en la superficie de la copa impide la formación de bolsas de fluidos en la superficie. Además, los materiales biológicos generalmente tienen baja adherencia a la superficie de cuarzo, de manera que la superficie interior de la copa 421 puede ser limpiada fácilmente de acuerdo con las etapas descritas anteriormente. Sin desear estar limitado por la teoría, se cree que la elevada energía superficial del cuarzo ayuda a impedir la adherencia de materiales y soluciones biológicos. Pueden emplearse también otros materiales con grandes energías superficiales para formar la copa 421, incluyendo Teflón®, acero inoxidable, y PTFE.
Típicamente, la copa 421 es un componente permanente de un analizador de sangre. Sin embargo, en algunas implementaciones, la copa 421 es un componente desechable que puede ser desechado después de que una o más muestras hayan sido depositadas en ella. Las copas desechables 421 pueden ser fabricadas de materiales tales como distintos plásticos para reducir costes.
Con referencia de nuevo a la fig. 4, el mecanismo 33 de movimiento del recipiente de muestra está previsto para mover el recipiente 35 de muestra a cada una de las distintas posiciones asociadas con cada uno de los componentes del sistema (por ejemplo, bajo la aguja 25 de extracción, bajo el sistema 29 de modificación, y bajo el aplicador 31 de muestra). El mecanismo 33 de movimiento del recipiente de muestra puede incluir una pista 49 (por ejemplo, una pista deslizante) sobre la que el recipiente 35 de muestra puede ser trasladado y movido de manera suave. El movimiento del recipiente 35 de muestra sobre la pista 49 puede ser controlado por distintos dispositivos, tales como dispositivos electromecánicos (por ejemplo un motor eléctrico conectado a un tornillo de avance), un dispositivo electromagnético, o un activador accionado neumáticamente. En algunas implementaciones, la pista 49 puede tener el dispositivo utilizado para mover y controlar el movimiento del recipiente 35 de muestra integrado en la pista 49, tal como un activador lineal (por ejemplo, un activador lineal neumático o un activador lineal electromecánico).
Como se ha mostrado en la fig. 4, en algunas implementaciones, un sistema 21 de preparación de muestra puede incluir un sistema 29 de modificación de muestra (por ejemplo, un sistema diluyente) para modificar la muestra antes de que la muestra sea proporcionada al sistema de análisis (por ejemplo, antes de alcanzar la posición del aplicador). Un sistema diluyente puede incluir un conducto 53 diluyente (por ejemplo una sección de tubo, una punta de jeringuilla, una pipeta, o una aguja) conectado a un sistema de entrega de fluido para proporcionar un fluido diluyente a la muestra. En algunas realizaciones, un fluido diluyente para una muestra de sangre puede incluir soluciones salinas (por ejemplo, "solución salina fisiológica" o Plasmalyte™), soluciones de proteínas (por ejemplo, albúmina bovina, Plasmanate®) y/o soluciones sintéticas (por ejemplo Ficoll®, Dextran®, u otros polisacáridos). Como se ha mostrado en la fig. 9, durante su uso, un recipiente 35 de muestra puede ser trasladado a lo largo de la pista 49 a una posición bajo el sistema 29 de modificación (por ejemplo, a la posición diluyente) para recibir una parte de diluyente. La cantidad de fluido diluyente dispensado a una muestra de sangre puede variar basado en la muestra. En algunos casos, el fluido diluyente puede ser dispensado en
una muestra, por ejemplo, una muestra de sangre, para conseguir una relación de fluido diluyente a sangre que oscila desde 0:1 (sin dilución) a 10:1 (diluyente:sangre). Cuando se analiza sangre completa, puede utilizarse una dilución de 2 partes de sangre a 1 parte de diluyente. En algunas implementaciones, donde la muestra es sangre, 10 j l a 150 j l (por ejemplo, 25, 30, 40, 50, 75, 100, o 125 j l) de diluyente pueden ser dispensados al recipiente 35 de muestra para mezclar con un volumen de muestra de 10 a 35 j l (por ejemplo, 15, 20, 25, o 30 jl).
Con referencia de nuevo a la fig. 4, el aplicador 31 de muestra puede incluir un conducto 57 de aplicación (por ejemplo, una sección de tubo, una punta de jeringuilla, una pipeta, o una aguja) conectado a un sistema de manipulación de fluido tampón. De manera similar a la aguja 25 de extracción, el sistema de manipulación de fluido tampón conectado al conducto 57 de aplicación puede ser utilizado para extraer la muestra del recipiente 35 de muestra al conducto 57 de aplicación y luego para dispensar la muestra sobre un portador de muestra (por ejemplo, un portaobjetos de vidrio) del sistema de análisis. El aplicador 31 de muestra puede incluir además un dispositivo 32 de traslación de tal manera que el conducto 57 de aplicación puede moverse en múltiples direcciones cuando se aplica la muestra.
Como se ha mostrado en la fig. 11, en algunas implementaciones, el aplicador 31 de muestra (por ejemplo el conducto 57 de aplicación) puede ser trasladado hacia abajo e insertado en el recipiente 35 de muestra para extraer la muestra contenida en el recipiente 35 de muestra. En algunas implementaciones, el conducto 57 de aplicación retira la muestra completa, o una sustancial mayoría de la muestra. En ciertas implementaciones, el conducto 57 de aplicación puede extraer una muestra que tiene un volumen específico de entre 0,1-50 j l (por ejemplo, 0,08 jl, 1,0 jl, 30 jl). De manera similar a la operación de la aguja 25 de extracción que extrae la muestra utilizando el sistema de fluido, el conducto 57 de aplicación puede extraer la muestra al conducto 57 de aplicación cambiando la presión del fluido tampón (por ejemplo utilizando una bomba 26b de fluido para reducir la presión del fluido tampón para crear un vacío en el conducto 57 de aplicación) para hacer que la muestra fluya al conducto 57 de aplicación.
Como se ha mostrado en la fig. 12, una vez que la muestra es extraída al conducto 57 de aplicación, puede ser dispensada sobre un portador 55 de muestra (por ejemplo un portaobjetos de vidrio) cuando el recipiente 35 de muestra se mueve a lo largo de la pista 49 alejándose de la posición de aplicación de muestra. En algunas implementaciones, la muestra puede ser dispensada utilizando el mismo sistema de fluido hidráulico, por ejemplo tampón, empleado para extraer la muestra al conducto 57 de aplicación. En algunas implementaciones, el conducto 57 de aplicación puede ser movido con relación al portaobjetos 55 de vidrio para producir distintos patrones del fluido de muestra sobre el portaobjetos 55 de vidrio. Tales patrones pueden incluir un patrón en serpentina o rasterizado, un patrón en espiral continua, un patrón de múltiples círculos concéntricos, y/o un patrón de múltiples líneas paralelas. En algunos casos, una muestra de sangre puede ser aplicada al portaobjetos de vidrio para formar una sola capa de una muestra que contiene células, tal como una muestra de sangre (por ejemplo, una capa de células de aproximadamente una célula de grosor). En algunas implementaciones, la altura de la capa de muestra aplicada puede oscilar desde menos de 1 micrón a 10 micrones o más. La muestra puede ser aplicada en un flujo continuo o en múltiples flujos que están separados o son aplicados lado a lado o incluso que hacen contacto entre sí.
Aunque pueden dispensarse muestras a distintos caudales basándose en el tipo de muestra y en el patrón de muestra deseado formado sobre el portaobjetos 55 de vidrio, en algunas implementaciones, un conducto 57 de aplicación que tiene un diámetro interior de 300 micrones puede proporcionar un caudal de muestra de 0,1 j l por segundo. Más generalmente, el diámetro interior del conducto 57 de aplicación puede ser del orden de desde 200 micrones a 650 micrones inclusive (por ejemplo entre 200 micrones y 400 micrones, entre 300 micrones y 400 micrones, entre 400 micrones y 650 micrones, entre 500 micrones y 650 micrones).
En algunas implementaciones, la muestra completa es dispensada desde el conducto 57 de aplicación sobre el portaobjetos de vidrio. En algunas implementaciones, el caudal de la muestra dispensada desde el conducto 57 de aplicación puede ser de 0,1 j l por segundo mientras el conducto 57 de aplicación se está moviendo a una velocidad de 30 mm por segundo con la superficie del portaobjetos de vidrio a una altura de aproximadamente 5 a 100 micrones, por ejemplo, 15 a 50, 10 a 15, 20 a 40, o 5 a 15 micrones, aproximadamente 12 micrones. En algunas implementaciones, cuando se despensa una muestra de sangre sin diluir, el caudal a través del conducto 57 de aplicación puede ser de aproximadamente 0.04 j l por segundo, por ejemplo, 0,02 a 0,10, 0,02 a 0,05, o 0,03 a 0,04 j l por segundo, mientras que el conducto 57 de aplicación se está moviendo a una velocidad de aproximadamente 50 mm por segundo, por ejemplo, 10 a 100, 20 a 80, 30 a 70 mm/s, mientras que el conducto 57 de aplicación está a una altura de 10, 12, 14, 15, 20, o 25 micrones desde la superficie del portaobjetos.
Con referencia de nuevo a la fig. 4, en algunas implementaciones, el sistema de preparación de muestra puede incluir múltiples copas de lavado (por ejemplo, una copa 27 de lavado de la aguja de extracción y una copa 28 de lavado del aplicador de muestra) que pueden funcionar sustancialmente mismo modo. Aunque la siguiente explicación está dirigida hacia una copa de lavado particular (por ejemplo, la copa 27 de lavado de la aguja de extracción) y componentes y/o características de referencia de la copa 27 de lavado de la aguja de extracción, la estructura y operación de otras copa lavado en el sistema (por ejemplo, la copa 28 de lavado del aplicador de muestra) son sustancialmente las mismas que se han descrito.
La copa 27 de lavado de la aguja de extracción puede incluir un cuenco interior 27a y un cuenco exterior 27b que rodea sustancialmente al cuenco interior 27a. El cuenco interior 27a puede estar conformado (por ejemplo, un cuenco interior sustancialmente cilíndrico y/o semiesférico) para recibir una parte de miembro de dispensación de fluido (por ejemplo, la aguja 25 de extracción y/o el conducto 57 de aplicación) y puede estar diseñado para ser ligeramente mayor (por ejemplo, 25% al 100% mayor) que el diámetro exterior de la parte de miembro (por ejemplo, la aguja 25 de extracción o el control 57 de aplicación) que ha de ser insertado en la copa 27 de lavado y puede tener una parte inferior sustancialmente redondeada. El cuenco exterior 27b puede incluir un dispositivo 27c de salida de fluido (por ejemplo, un dispositivo de drenaje o de succión de fluido). El cuenco interior 27a y el cuenco exterior 27b pueden estar diseñados de tal modo que cuando se inserta un miembro en la copa 27 de lavado, el fluido tampón puede ser dispensado desde el miembro para lavar la superficie interior del miembro. Cuando el fluido tampón sale de la parte de miembro, la forma redondeada del cuenco interior 27a puede hacer que el fluido fluya continuamente hacia arriba a lo largo de la superficie exterior del miembro cuando la copa de lavado se llena con el fluido. El flujo continuo de fluido tampón bombeado utilizando la bomba 26b desde el depósito 26a de fluido a través de la parte de miembro y dirigido por el fondo curvado de la copa 27 de lavado permite que la parte de miembro insertada descargue las muestras de fluido residuales que permanecen en la superficie interior y/o en la superficie exterior al tiempo que minimizan la probabilidad de contaminación cruzada de las muestras.
La contaminación cruzada puede ser minimizada debido a que nada del fluido de lavado bombeado desde la parte de miembro durante el enjuagado/limpieza vuelve a entrar típicamente al miembro. Después de que el fluido tampón fluya a lo largo de la superficie exterior del miembro, puede fluir sobre un borde superior del cuenco interior 27a y al cuenco exterior 27b. El fluido contaminado en el cuenco exterior 27b puede ser retirado por el dispositivo 27c de salida de fluido del cuenco exterior 27b y desechado a un depósito de residuos. Después de que se haya dispensado una cierta cantidad de fluido tampón desde el miembro, el sistema de fluido puede detener el flujo del fluido tampón y extraer el fluido tampón de nuevo al miembro para crear una bolsa de aire en el miembro de tal modo que la bolsa de aire pueda servir como una barrera entre el fluido tampón y los fluidos futuros extraídos al miembro (por ejemplo, una parte de muestra siguiente).
En algunas realizaciones, la copa 27 de lavado (y la copa 28 de lavado) pueden ser implementadas como se ha descrito anteriormente para el recipiente 35 de muestra. Por ejemplo, la copa 27 de lavado puede incluir una inserción con una elevada energía superficial (por ejemplo, formada de un material tal como cuarzo) soportada por una base. La copa 27 de lavado puede tener una geometría similar a la mostrada en la fig. 17 para el recipiente 35, y puede ser limpiada automáticamente de una manera similar.
Como se ha mostrado en la fig. 10 la aguja 25 de extracción puede ser trasladada hacia abajo e insertada en la copa 27 de lavado de la aguja extracción para ser limpiada cuando el recipiente 35 de muestra se está trasladando a lo largo de una pista 49 lejos de la posición de aplicación de muestra. De manera similar, como se ha mostrado en la fig. 15, cuando el recipiente de muestra se mueve a lo largo de la pista 49 alejándose del aplicador 21 de muestra, el conducto 57 de aplicación puede ser insertado en la copa 28 de lavado del aplicador de muestra y limpiado dispensando fluido tampón desde el conducto 57 de aplicación de tal manera que el fluido tampón lave la superficie interior y la superficie exterior del conducto 57 de aplicación. Una vez que se han limpiado en una copa de lavado, los dispositivos de manipulación de fluido (por ejemplo, la aguja 25 de extracción y el conducto de aplicación pueden manipular la siguiente muestra).
Con todos los componentes del sistema 21 de preparación de muestra limpios, puede prepararse una muestra siguiente desde el mismo o desde el siguiente tubo de ensayo 39 para análisis.
Otras realizaciones
Ha de comprenderse que aunque el invento ha sido descrito en combinación con su descripción detallada, la anterior descripción está destinada a ilustrar y no a limitar el alcance de la invención, que está definido por el alcance de reivindicaciones adjuntas. Otros aspectos, ventajas, y modificaciones están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.
Claims (17)
1. Un sistema (21) de aplicación de muestra que comprende:
un mecanismo (109) de extracción configurado para retirar una muestra desde un contenedor (39) de muestra;
un recipiente (35) de muestra dispuesto sobre un mecanismo (146) de despliegue, en el que el mecanismo (146) de despliegue está dispuesto para mover el recipiente (35) de muestra a una posición de extracción en la que el mecanismo (109) de extracción puede dispensar una muestra al recipiente (35) de muestra;
un puesto (27) de lavado del mecanismo de extracción dispuesto para lavar el mecanismo (109) de extracción después de que el mecanismo (109) de extracción ha dispensado la muestra al recipiente (35) de muestra;
un aplicador (31) de muestra dispuesto para retirar una parte de la muestra en el recipiente (35) de muestra y aplicar la parte de la muestra sobre un portador (55) de muestra, en el que el mecanismo (146) de despliegue está dispuesto para mover el recipiente (35) de nuestra a una posición de aplicación de muestra en la que el aplicador (31) de muestra puede retirar la parte de la muestra en el recipiente (35) de muestra, en donde el portador (55) de muestra es un portaobjetos y en donde el aplicador (31) de muestra está configurado para aplicar la parte de la muestra sobre el portaobjetos en al menos uno de un patrón en serpentina, un patrón rasterizado, un patrón en espiral continua, un patrón de múltiples círculos concéntricos, y un patrón de múltiples líneas paralelas;
un puesto (37) de lavado del recipiente de muestra dispuesto para lavar el recipiente (35) de muestra después de que el aplicador (31) de muestra ha retirado la parte de la muestra, en donde el mecanismo (146) de despliegue está previsto para mover el recipiente (35) de muestra a una posición en la que el puesto (37) de lavado del recipiente de muestra puede lavar el recipiente (35) de muestra;
un puesto (27) de lavado del aplicador de muestra dispuesto para lavar el aplicador (31) de muestra después de que el aplicador (31) de muestra ha dispensado la parte de la muestra sobre el portador (55) de muestra; y
un sistema de control de fluido para controlar el flujo de fluido proporcionado al mecanismo (109) de extracción y al aplicador (31) de muestra.
2. El sistema (21) de aplicación de muestra según la reivindicación 1, en donde el contenedor (39) de muestra es un tubo de ensayo que tiene un tapón (41).
3. El sistema (21) de aplicación de muestra según la reivindicación 2, en donde el mecanismo (109) de extracción comprende un conducto para penetrar el tapón (41).
4. El sistema (21) de aplicación de muestra según la reivindicación 1, en donde el mecanismo (146) de despliegue comprende un tornillo y un mecanismo deslizante.
5. El sistema (21) de aplicación de muestra según la reivindicación 1, en donde el aplicador (31) de muestra incluye un conducto para dispensar la muestra.
6. El sistema (21) de aplicación de muestra según la reivindicación 1, en donde los puestos (27) de lavado incluyen cada uno un recipiente que tiene un fondo redondeado para dirigir un flujo de fluido desde un conducto insertado en el recipiente a la superficie exterior del conducto.
7. El sistema (21) de aplicación de muestra según la reivindicación 1, en donde el sistema de control de fluido comprende un depósito (26a) de fluido, una bomba (26b) de fluido, y un controlador (26c) para operar el sistema de control de fluido.
8. El sistema (21) de aplicación de muestra según la reivindicación 1, que comprende además un sistema (29) de modificación de muestra.
9. Un método para manipular una muestra, comprendiendo el método:
la recepción del contenedor (39) de muestra que contiene un volumen de una muestra;
la retirada de una muestra del contenedor (39) de muestra utilizando un dispositivo (25) de extracción;
la dispensación de la muestra a un recipiente (35) de muestra con el dispositivo (25) de extracción;
el lavado del dispositivo (25) de extracción dispensando un fluido a través del dispositivo (25) de extracción;
el movimiento de un recipiente (35) de muestra que contiene la muestra a una posición de aplicación de muestra;
la retirada de una parte de la muestra desde el reciente (35) de muestra utilizando un aplicador (31) de muestra;
la dispensación de la parte de muestra desde el aplicador (31) de muestra sobre un portador (55) de muestra, en donde la dispensación de la parte de muestra comprende la dispensación de la parte de muestra desde el aplicador (31) de muestra sobre un portaobjetos en al menos uno de un patrón en serpentina, un patrón rasterizado, un patrón de espiral continua, un patrón de múltiples círculos concéntricos, y un patrón de múltiples líneas paralelas;
el enjuagado del aplicador (31) de muestra dispensando fluido a través del aplicador (31) de muestra; y
el lavado del recipiente (35) de muestra para retirar cualquier muestra residual.
10. El método según la reivindicación 9, en donde el dispositivo (25) de extracción es operado por un sistema de fluido, y en donde el fluido del sistema de fluido está separado de la muestra por una bolsa de aire dentro del dispositivo (25) de extracción.
11. El método según la reivindicación 9, que comprende además modificar la muestra dispensada al recipiente (35) de muestra.
12. El método según la reivindicación 9, en donde la retirada de una muestra del contenedor (39) de muestra comprende insertar una aguja a través de un tapón (41) fijado a un tubo de ensayo.
13. El método según la reivindicación 9, en donde el dispositivo (25) de extracción y el aplicador (31) de muestra retienen la muestra cuando el sistema de control de fluido genera un vacío en el dispositivo (25) de extracción y en el aplicador (31) de muestra.
14. El método según la reivindicación 9, en donde el enjuagado del dispositivo (25) de extracción y el enjuagado del aplicador (31) de muestra comprende insertar una parte del dispositivo (25) de extracción y una parte del aplicador (31) de muestra en receptáculos respectivos que tienen fondos curvados, de tal modo que el fluido dispensado desde el dispositivo (25) de extracción y desde el aplicador (31) de muestra es dirigido a lo largo de una superficie exterior del dispositivo (25) y del aplicador (31) de muestra.
15. El método según la reivindicación 9, en donde la dispensación de la parte de muestra desde el aplicador (31) de muestra comprende dispensar la parte de muestra sobre un portaobjetos de vidrio (55).
16. El método según la reivindicación 9, en donde la muestra comprende un fluido corporal.
17. El método según la reivindicación 16, en donde el fluido corporal es sangre.
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