ES2828030T3 - Dispositivo de preparación de muestras - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) de preparación de muestras que comprende una primera cámara (2) que contiene un soporte de membrana (30) sobre el que se sitúa o puede situarse una membrana (9); una entrada (20) a la primera cámara (2) y una salida (21) desde la primera cámara (2); al menos una segunda cámara (3) provista de o adaptada para estar provista de medios de generación anaeróbica (23) y/o un indicador de detección anaeróbica, en el que la al menos una segunda cámara (3) se conecta a la primera cámara (2) mediante una trayectoria de comunicación (8), en el que la trayectoria de comunicación (8) se cierra de manera hermética a los líquidos por un dispositivo de espita (4) en una primera posición (A) del dispositivo de espita (4) y se adapta para abrirse para permitir la comunicación de fluidos entre la primera cámara (2) y la al menos una segunda cámara (3) ya que el dispositivo de espita (4) se mueve hasta una segunda posición (B) del dispositivo de espita (4), en el que el dispositivo de espita (4) comprende una sección de varilla (10) que se recibe de manera móvil en un casquillo (11) y una característica de funcionamiento (12) accesible a un usuario desde el exterior para permitir la introducción de una fuerza requerida para efectuar el movimiento, y en el que la característica de funcionamiento (12) incluye una palanca, preferiblemente en forma de una solapa, dispuesta para ponerse en funcionamiento por un usuario, y la sección de varilla (10) se dispone para guiarse en el casquillo (11) para realizar un movimiento rotacional-traslativo combinado tras la puesta en funcionamiento de la palanca.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de preparación de muestras
La invención se refiere a un dispositivo de preparación de muestras preferiblemente para pruebas de esterilidad y de carga biológica, por ejemplo, puede aplicarse para fines de prueba en relación con el control de procedimientos de fabricación o para pruebas de producto final en las industrias farmacéutica, biotecnológica, alimentaria y de bebidas.
Los procedimientos de pruebas de esterilidad o carga biológica requieren un método de preparación de muestras que implica consumibles específicos, etapas de preparación de muestras y hardware y el método se conoce como un método estandarizado en toda la industria. En las pruebas de esterilidad basadas en crecimiento la preparación de muestras implica fomentar el crecimiento de cualquier microorganismo que va a detectarse mediante un contacto directo del medio de nutrición líquido que se introduce por encima de un filtro de membrana calibrado que retiene los microorganismos y mediante la incubación del envase con la membrana de filtro y medios de nutrición a una temperatura predeterminada. Los cambios en la turbiedad de los medios de nutrición indican la presencia de microorganismos. Alternativamente, pueden detectarse de manera visual microorganismos sobre el filtro de membrana.
Las etapas de preparación de muestras y de equipo de la preparación de muestras para tales pruebas de esterilidad y carga biológica incluyen las siguientes etapas normales:
1. Humidificación previa
La humidificación previa se usa para saturar la porosidad del filtro de membrana con el tampón de enjuague correcto con el fin de evitar o reducir el riesgo de unión de moléculas al filtro de membrana, sobre todo en el caso de pruebas de esterilidad a antibióticos. Se describe un procedimiento de este tipo, por ejemplo, en la Farmacopea Europea 5.0, 2.6.1 Esterilidad.
Un envase con la solución tamponada, es decir una botella, se conecta a dispositivos de preparación de muestras (envases de filtración) como el descrito en el documento US 4036698 A, normalmente con una bomba peristáltica situada en una conexión de fluidos entre el envase de solución tamponada y los dispositivos de preparación de muestras y la solución tamponada se bombea a través de los dispositivos de preparación de muestras. Esta etapa debe repetirse en cada uno de dos o más dispositivos de preparación de muestras para cada tarea de prueba.
2. Filtración de muestras
Esta etapa se usa para concentrar los microorganismos sobre la superficie del filtro de membrana en los dispositivos de preparación de muestras. Un envase, es decir una botella o jeringa, con un fluido de muestra se conecta con los dispositivos de preparación de muestras normalmente mediante la bomba peristáltica. Esta etapa necesita realizarse de manera simultánea en cada uno de los dos o más dispositivos de preparación de muestras con una división perfectamente igual de la transferencia de muestras y un filtrado a través de los respectivos dispositivos de preparación de muestras.
3. Enjuague
Esta etapa se usa para enjuagar todas las tuberías, las paredes interiores del dispositivo o envase de preparación de muestras para determinar que todos los microorganismos se recogen en la superficie del filtro de membrana. En esta etapa, la porosidad del filtro de membrana se enjuaga con el fin de eliminar cualquier inhibidor que pueda retrasar o evitar el desarrollo de crecimiento de posibles contaminantes (microorganismos). Esta etapa, además, requiere conectar un envase, es decir una botella, con un fluido de enjuague a los dispositivos de preparación de muestras normalmente mediante la bomba peristáltica y conseguir el flujo de fluido deseado a través del volumen de los dispositivos. Esta etapa, además, tiene que realizarse en cada uno de los dos o más dispositivos de preparación de muestras.
4. Adición de medios de cultivo
Esta etapa se usa para aportar el volumen de nutrientes correcto (aeróbico o anaeróbico) en cada uno de los dispositivos de preparación de muestras por encima del filtro de membrana. Se conecta un envase de medios de nutrición a los dispositivos de preparación de muestras y se mide el volumen correcto y se cierran los dispositivos de preparación de muestras al final de la etapa. Esta etapa ha de realizarse normalmente con uno de los dispositivos de preparación de muestras con los medios aeróbicos y después en otro dispositivo de preparación de muestras con los medios anaeróbicos.
5. Incubación
En esta etapa, los dos o más dispositivos o envases de preparación de muestras se incuban en condiciones de incubación específicas para el desarrollo de crecimiento óptimo. La incubación se realiza de forma separada para los dispositivos o envases de preparación de muestras con los medios aeróbicos y anaeróbicos.
6. Lectura
Los cambios en la turbiedad o el desarrollo local de colonias sobre las membranas o los filamentos de filtro en el fluido se detectan mediante una lectura regular, o bien por los ojos al descubierto o bien por tecnologías de inspección óptima automatizadas, para revisar y detectar el crecimiento microbiológico durante el periodo de incubación predeterminado.
7. Identificación
En caso de una detección positiva de una muestra, se extrae un líquido del dispositivo o envase de preparación de muestras usando una jeringa o similares y posteriormente se realiza un análisis adicional.
Con el fin de eliminar el oxígeno del dispositivo en caso de que vayan a realizarse pruebas de muestras para medios anaeróbicos que requieren incubación anaeróbica, se conoce la adición al dispositivo de preparación de muestras de un agente reductor que elimina el oxígeno molecular (O2) que puede interferir con el crecimiento de anaerobios ya que reacciona con oxígeno y lo reduce a agua. Se conocen diversos agentes reductores para este fin y comprenden, por ejemplo, tioglicolato que se combina con O2 disuelto para agotar el O2 en los medios, oxirasa que es una enzima respiratoria bacteriana que puede ponerse en los medios y combina O2 con H+ para eliminar el O2 mediante la formación de H2O, bicarbonato de sodio y borohidruro de sodio que se mezclan con una pequeña cantidad de agua para producir CO2 y H+, o un catalizador de paladio expuesto en una cámara que se combina con el O2 en la cámara y e1H+ para eliminar el O2.
La presencia de oxígeno en la cámara puede someterse a prueba proporcionando adicionalmente un indicador anaéreo que cambia el color dependiendo de la cantidad de oxígeno en el volumen del dispositivo o la cámara.
Las etapas anteriormente mencionadas son normales para pruebas de esterilidad y se ha desarrollado una pluralidad de dispositivos de preparación de muestras para este procedimiento.
El documento WO 2013/070730 A2, por ejemplo, da a conocer un dispositivo de preparación de muestras o cultivo celular para pruebas de esterilidad. El dispositivo tiene un alojamiento que contiene una tapa que tiene una ventana ópticamente transparente, un canal de distribución de fluido, un orificio de inyección de muestras conectado de manera fluida al canal de distribución de fluidos, una base que comprende un lecho de medios poroso sobre el que va a situarse una membrana de filtro y un orificio de inyección de medios situado en la parte inferior de la base conectada de manera fluida al lecho de medios. La tapa encaja con la base para formar una junta estéril para una primera cámara y se dispone el canal de distribución sobre el lecho de medios. Un fluido de muestra introducido en el canal de distribución de fluido a través de un orificio de inyección de muestra en la tapa se distribuye de manera uniforme al lecho de medios. El alojamiento se proporciona con un compartimento sellado separado que contiene un eliminador de oxígeno suficiente para volver el interior del dispositivo anaeróbico y el dispositivo tiene un accionador para el eliminador de oxígeno que se activa mediante exceso de rotación de la tapa provocando que una prolongación perfore la junta en el eliminador o mediante una lengüeta para tirar a la que se accede a través de un tabique situado en el exterior y que interrumpe la junta. El dispositivo también puede contener un indicador del contenido en oxígeno interior. Los orificios de entrada y de salida de este dispositivo pueden cerrarse, preferiblemente, de forma automática y el volumen entre la tapa y la membrana puede presurizarse para evitar que el exceso de medios se acumule en la parte superior del lecho o se filtre a través de una membrana.
El documento WO 2014/005669 A1 da a conocer una unidad de filtración para un dispositivo de preparación de muestras que comprende una pieza base que define un soporte de membrana, al menos un orificio de entrada y al menos un orificio de salida a los que puede accederse respectivamente desde el exterior y que se comunican con dicha cámara de membrana en las posiciones aguas arriba y aguas abajo de una membrana cuando se proporciona la misma sobre dicho soporte de membrana, en la que la pieza base tiene una cavidad o canal adicional que se dispone de manera que puede estar en comunicación de manera selectiva con la cámara de membrana. La cavidad o canal adicional se sella mediante una membrana permeable a gas y/o se llena con un polvo generador anaeróbico.
Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de preparación de muestras, preferiblemente para pruebas de esterilidad, que se mejora adicionalmente con respecto a la eficiencia y precisión de realización de las etapas del procedimiento, especialmente el establecimiento y la monitorización de la incubación en condiciones anaeróbicas.
Para solucionar este objeto, la presente invención proporciona un dispositivo de preparación de muestras tal como se define en la reivindicación 1 y un conjunto de preparación de muestras tal como se define en la reivindicación 14. Las realizaciones preferidas del dispositivo de preparación de muestras se definen en las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de preparación de muestras, por ejemplo para uso en el procedimiento de pruebas de esterilidad, comprende una primera cámara que contiene un soporte de membrana sobre el que se coloca o puede colocarse una membrana, una entrada a la primera cámara y una salida de la primera cámara, al menos una segunda cámara provista de o adaptada para estar provista de un medio de generación anaeróbico y/o un indicador de detección anaeróbico, en el que la al menos una segunda cámara se conecta a la primera cámara mediante una trayectoria de comunicación, en el que la trayectoria de comunicación se cierra de manera hermética a los líquidos mediante un dispositivo de espita en una primera posición del dispositivo de espita y se adapta para abrirse para permitir comunicación de fluidos entre la primera cámara y la al menos una segunda cámara ya que el dispositivo de espita se mueve hasta una segunda posición del dispositivo de espita.
El dispositivo de preparación de muestras de la invención es un sistema cerrado que contiene todos los requisitos estructurales para permitir en un procedimiento común tal como se describe anteriormente, el filtrado/enjuague de una muestra que va a someterse a prueba y el crecimiento de microorganismos anaeróbicos de la muestra tras la concentración de filtros sobre una membrana mediante la creación de agotamiento de O2 en la cámara manteniendo la membrana en un funcionamiento sencillo, simple e intuitivo y en una unidad cerrada sin correr el riesgo de contaminación externa y sin requerir canales de entrada y/o salida adicionales para la sustancia de generación anaeróbica.
El dispositivo de espita comprende una sección de varilla que se recibe de manera móvil en un casquillo y una característica de funcionamiento accesible a un usuario desde el exterior para permitir la introducción de una fuerza requerida para efectuar el movimiento.
La característica de funcionamiento incluye una palanca, preferiblemente en forma de una solapa, dispuesta para ser puesta en funcionamiento por un usuario, y la sección de varilla se dispone para guiarse en el casquillo para realizar un movimiento rotacional-traslativo combinado tras el funcionamiento de la palanca.
Preferiblemente, el dispositivo de espita se dispone para trasladarse y/o rotarse entre las posiciones primera y segunda.
Preferiblemente, se proporciona una disposición de junta entre el dispositivo de espita y la trayectoria de comunicación.
Preferiblemente, la disposición de junta se dispone para soportar una presión de al menos 3 bares, preferiblemente al menos 5 bares en la primera cámara cuando el dispositivo de espita está en la primera posición.
Preferiblemente, la disposición de junta incluye superficies de junta cónica coincidentes.
Preferiblemente, un canal de fluido, preferiblemente que sirve como la entrada a la primera cámara, se extiende a través de la sección de varilla y tiene una abertura en un oficio exterior.
Preferiblemente, la disposición de junta se dispone entre la sección de varilla y el casquillo.
Preferiblemente, las superficies de junta cónica coincidentes de la disposición de junta se forman sobre la sección de varilla y el casquillo, respectivamente.
Preferiblemente, la disposición de junta comprende un dispositivo de sellado adicional, preferiblemente hecho de caucho, que se proporciona entre la sección de varilla y el casquillo aguas arriba de la trayectoria de comunicación que conecta la al menos una segunda cámara con la primera cámara.
Preferiblemente, una conexión de la trayectoria de comunicación a la primera cámara se dispone de manera que se sitúa separada de un centro de rotación del dispositivo de preparación de muestras en al menos una orientación del dispositivo de preparación de muestras y proporciona una transición suave continua para el fluido desde la primera cámara hacia la trayectoria de comunicación (8) y adicionalmente hacia la al menos una segunda cámara en dicha al menos una orientación.
Preferiblemente, una pared de la primera y/o la al menos una segunda cámara es, al menos parcialmente, transparente para permitir la inspección visual del espacio interior de la respectiva cámara.
Preferiblemente, al menos una de la al menos una segunda cámara está provista de un medio de generación en forma de una sustancia adaptada para producir una reacción química, preferiblemente una combinación de un ácido ascórbico y carbón activado, o con medios adaptados para hacer una reacción física, preferiblemente un material resistente con una capa de carbón dispuesta para producir calor mediante la aplicación de una corriente eléctrica.
Preferiblemente, al menos una de la al menos una segunda cámara está provista de un indicador de detección anaeróbico en forma de una sustancia adaptada para producir una reacción colorimétrica química o en forma de un sensor adaptado para generar y alimentar una señal eléctrica hacia el exterior del dispositivo.
A pesar de que la invención se describe con respecto al uso del dispositivo de preparación de muestras en un procedimiento de pruebas de esterilidad, el dispositivo es útil en un sentido más general para procedimientos en los que determinadas sustancias provistas en un volumen van a procesarse en condiciones anaeróbicas de manera predecible, fiable, segura, estéril y repetible.
El dispositivo de preparación de muestras de la invención es compatible con los procedimientos de preparación de muestras existentes, incluyendo filtración a alta presión y suministro de fluidos usando bombas peristálticas o una conexión directa con un tanque presurizado conectado a la entrada, y filtrado a vacío usando un colector de vacío o una bomba líquida conectada a la salida del dispositivo.
El método de preparación de una muestra para pruebas de esterilidad comprende proporcionar al menos un dispositivo de preparación de muestras según la invención e incluir una membrana en la primera cámara, humidificar previamente la membrana, filtrar la muestra a través de la membrana, enjuagar opcionalmente la membrana, transferir el medio de nutrición, poniendo de ese modo el medio de nutrición en contacto con la membrana, incubar el dispositivo de preparación de muestras en condiciones de incubación específicas que se seleccionan poniendo en funcionamiento el dispositivo de
espita y permitir la comunicación de fluidos entre la primera cámara y la segunda cámara que contiene el medio de generación anaeróbico, y antes de inspeccionar la membrana para comprobar la existencia de microorganismos, el dispositivo de preparación de muestras puede darse la vuelta y puede aplicarse centrifugación (con o sin aplicación de calor) al dispositivo para hacer que las gotitas líquidas o de niebla que hay en la primera cámara vayan a través de la trayectoria de comunicación hacia una u otra segunda cámara y mojen una sustancia o dispositivo indicador colocado en esta si es necesario. Esto puede resultar especialmente ventajoso en caso de que haya un nivel de condensación alto dentro del dispositivo debido a la humedad procedente de la filtración y también de una reacción química durante la generación de un entorno anaeróbico La humedad aumentada creada en la(s) segunda(s) cámara(s) puede mejorar la reacción calorimétrica en el entorno del sensor de detección anaeróbico para conseguir una sensibilidad y un contraste de color superiores, por ejemplo.
La presente invención se describirá a continuación basándose en un número de realizaciones preferidas usando el dibujo adjunto. En este dibujo:
las figuras 1A a 1D muestran una representación esquemática de un dispositivo de preparación de muestras de la presente invención en diversas etapas del procedimiento de uso para explicar la estructura y el principio de funcionamiento;
la figura 2 muestra una vista en perspectiva en sección transversal de una realización preferida del dispositivo de preparación de muestras usando el procedimiento mostrado en la figura 1;
las figuras 3A a 3C muestran detalles en una vista en perspectiva en sección transversal del dispositivo de espita en el dispositivo de preparación de muestras de la figura 2 en funcionamiento;
la figura 4 muestra otra realización de un dispositivo de preparación de muestras similar a la realización de la figura 2 en vista en perspectiva;
la figura 5 muestra detalles en una vista en perspectiva en sección transversal del dispositivo de espita y de la segunda cámara en el dispositivo de preparación de muestras de la figura 2;
la figura 6 muestra una modificación del dispositivo de preparación de muestras de la figura 2 con una cubierta retirada y con dos cámaras segundas;
la figura 7 muestra una secuencia de etapas normales de un método de preparación de muestras usando el dispositivo de preparación de muestras de la invención.
El dispositivo de preparación de muestras de la invención y el método de preparación de una muestra para pruebas de esterilidad usando el dispositivo de preparación de muestras se describirán a continuación haciendo referencia al procedimiento esquemático del dispositivo y a diversas realizaciones específicas del procedimiento.
Las figuras 1A a 1D muestran el dispositivo de preparación de muestras 1 con sus elementos estructurales básicos en una representación esquemática en diversas etapas del procedimiento de uso.
El dispositivo de preparación de muestras 1 de la invención comprende una primera cámara 2 que contiene un soporte de membrana 30 sobre el que se coloca o puede colocarse una membrana 9, una entrada 20 a la primera cámara 2 y una salida 21 de la primera cámara 2 (no mostrada en las figuras 1A a D sino en las figuras 2 y 4). El dispositivo tiene al menos una segunda cámara 3 provista de o adaptada para estar provista de un medio de generación anaeróbico 23 y/o un indicador de detección anaeróbico (que se describirá después), en el que la una o más segunda(s) cámara(s) 3 se conecta(n) a la primera cámara 2 mediante una trayectoria de comunicación 8.
La primera cámara 2 o la cavidad principal puede ser un volumen cilíndrico simple que es fácil de enjuagar y que no tiene salvedades o rebajes u otras protuberancias que podrían formar espacios muertos que no se enjuagan por completo. La(s) segunda(s) cámara(s) 3 pueden formarse como una o más cavidades que rodean la primera cámara en la periferia exterior o concéntricas con esta, preferiblemente ligeramente elevadas por encima del nivel de la pared superior 25 de la primera cámara 2. Para los diversos fines de inspección durante y después del procedimiento de prueba, una pared de la primera 2 y/o de la al menos una segunda cámara 3 es al menos parcial o totalmente transparente para permitir la inspección visual del espacio interior de la respectiva cámara 2,3 y especialmente la lectura y detección del crecimiento de microorganismos sobre la membrana 9. En la realización de la figura 2, la pared rebajada superior 25 de la primera cámara en frente de la membrana 9 podría ser transparente al igual que la cubierta adicional 26 de la una o más segundas cámaras 3. Estas cubiertas 25, 26 pueden unirse de manera fija a o ser integrales con el resto del alojamiento o podrían ser extraíbles. También podrían estar formadas íntegramente a partir de un material transparente y conectadas con un cuerpo de alojamiento que define las cámaras primera y segunda y otras características funcionales descritas posteriormente a partir de un material plástico no transparente u opaco.
El dispositivo de la invención tiene un dispositivo de espita 4 formado de manera que la trayectoria de comunicación 8 entre la primera y la una o más segundas cámaras 2, 3 puede cerrarse de manera hermética a los líquidos cuando el dispositivo de espita 4 está en una primera posición A (que podría ser una “posición de filtración/enjuague” o cerrada) y se abre para permitir comunicación de fluidos entre la primera cámara 2 y la una o más segunda(s) cámara(s) 3 ya que el dispositivo de espita 4 se mueve hasta una segunda posición B (que podría ser una posición de "incubación” o abierta).
El movimiento del dispositivo de espita 4 entre las dos posiciones puede ser a través de un movimiento traslativo o rotacional de un elemento de bloqueo o mediante una combinación de los dos tipos de movimiento.
Se proporciona una disposición de junta 15 entre el dispositivo de espita 4 y la trayectoria de comunicación 8 que se dispone, preferiblemente, para soportar una presión de al menos 3 bares, preferiblemente de al menos 5 bares en la primera cámara 2 cuando el dispositivo de espita 4 está en la primera posición A. Esto permite la filtración/enjuague de la primera cámara y su membrana bajo presión elevada para evitar o reducir el riesgo de retener microorganismos en canales 0 espacios muertos mientras se evita o se reduce el riesgo de entrada de fluido y de humedecer el material de generación anaeróbico en la(s) segunda(s) cámara(s) 3, es decir, la(s) segunda(s) cámara(s) 3 pueden ser herméticas al agua durante la filtración incluso en condiciones de presión.
Para soportar el nivel de presión aumentada en la primera cámara 2 la disposición de junta 15 incluye, preferiblemente, superficies de junta cónica coincidentes 15a, 15b en un punto de contacto de un elemento de sellado en la trayectoria de conexión 8. Cuando las superficies de junta cónica coincidentes 15a, 15b en el punto de contacto se forman con suficiente precisión, la junta podrá soportar las presiones sin la necesidad de proporcionar material de sellado especializado adicional tal como caucho, etc. en el punto de contacto. La longitud axial de las superficies cónicas coincidentes se determina basándose en la presión nominal que tiene que soportar. Además, el material de las superficies también tiene una influencia en la resistencia friccional que puede crearse.
Tal como se muestra en las diversas figuras el dispositivo de espita 4 comprende una sección de varilla 10 que se recibe de manera móvil en un casquillo 11 formado en el alojamiento del dispositivo, y una característica de funcionamiento 12 accesible a un usuario desde el exterior para permitir la introducción de una fuerza requerida para efectuar el movimiento de la sección de varilla 10 en relación con el casquillo 11, es decir para superar la fuerza friccional en las superficies de junta cónica coincidentes. Tal como se muestra por ejemplo en las figuras 2, 4 y 5, la característica de funcionamiento 12 incluye una palanca, preferiblemente en forma de una solapa o lengüeta, dispuesta para ser puesta en funcionamiento por un dedo pulgar del usuario, y la sección de varilla 10 se dispone para guiarse en el casquillo 11 para realizar un movimiento rotacional-traslativo combinado tras el funcionamiento de la palanca. Los medios normales para producir un movimiento tal se muestran en las figuras 4 y 5 e incluyen una ranura o leva inclinada en la palanca y un perno fijado a la sección de varilla 10 y que van en la ranura o a lo largo de la leva de manera que el giro de la ranura o leva con el funcionamiento de la palanca (que evita el movimiento axial) fuerza el perno y con él la sección de varilla para realizar un movimiento axial definido por la inclinación de la ranura/leva. Por supuesto, los elementos de la ranura/leva y el perno pueden intercambiarse entre la varilla y la palanca.
En la disposición mostrada, la superficie de sellado 15b de la disposición de junta 15 se forma en la circunferencia exterior en la parte de extremo delantera (lado izquierdo en la figura 2 y 3A) de la sección de varilla 10 y la superficie de junta cónica coincidente 15a está en el casquillo 11, es decir en la sección de pared de la pared que separa la primera cámara y la segunda cámara hasta la entrada hacia la segunda cámara. Una ventaja particular del dispositivo en términos de simplificación se consigue cuando un canal de fluido 16 que sirve como o forma parte de la entrada 20 hacia la primera cámara 2 se extiende a través de la sección de varilla 10 y tiene una abertura en un orificio exterior 13. De esta manera, la humidificación previa (si es necesaria), la introducción de muestras y el enjuague pueden efectuarse a través del mismo canal. El orificio 13 puede estar provisto de una forma para permitir la inserción hermética en un tubo, manguera o conducto del sistema de prueba de muestras. También puede disponerse para actuar junto con conectores comunes.
Tal como se muestra en las figuras 3A, 3B y 3C la disposición de junta 15 puede comprender un dispositivo de sellado 22 adicional, preferiblemente hecho de caucho y en forma de una o más junta(s) tórica(s) o un prensaestopas, que se proporciona entre la sección de varilla 10 y el casquillo 11 aguas arriba de la trayectoria de comunicación 8 que conecta la al menos una segunda cámara 3 con la primera cámara 2. En esta posición, el dispositivo de sellado 22 adicional no tiene que soportar ninguna presión en la posición cerrada del dispositivo de espita 4 (porque las superficies de junta cónicas aguas arriba crean una junta de presión suficiente que está en la primera cámara) y solo un diferencial de presión relativamente pequeño en la posición abierta B del dispositivo de espita 4 donde tiene lugar la incubación anaeróbica. Por tanto, su fin principal es proteger la(s) segunda(s) cámara(s) y la trayectoria de comunicación 8 de contaminación externa en ambas posiciones del dispositivo de espita 4.
Tal como se muestra por ejemplo en la figura 2 y 3A y 1D se dispone una conexión o transición 14 de la trayectoria de comunicación 8 a la primera cámara 1 de manera que se sitúa separada de un centro de rotación (ficticio) del dispositivo de preparación de muestras 1 en una centrífuga en al menos una orientación del dispositivo de preparación de muestras 1 (de arriba abajo en la figura 1D) y de manera que proporciona una transición suave continua para el fluido desde la primera cámara 2 hacia la trayectoria de comunicación 8 y además a lo largo de la superficie de junta cónica 15a hacia la entrada de la al menos una segunda cámara 3, cuya entrada está, en una orientación tal del dispositivo, al mismo nivel o por debajo de la superficie en la que están las gotitas. En la realización mostrada en el dibujo, la superficie interior de la cubierta 25 de la primera cámara 2 se alinea con la trayectoria de comunicación 8. Por tanto, si se aplica una centrifugación (con o sin aplicación de calor) al dispositivo esto hará que las gotitas líquidas o de niebla que hay en la primera cámara vayan hacia la circunferencia exterior de la primera cámara y hacia y a través de la trayectoria de comunicación 8 hacia la una o más segunda(s) cámara(s) donde puede(n) mojar una sustancia indicadora o un dispositivo sensor situado ahí. Al menos una de la una o más segunda(s) cámara(s) 3 está provista preferiblemente de (llena previamente con o dimensionada para recibirlo luego) un medio de generación en forma de una sustancia adaptada para producir una reacción química para crear una atmósfera específica para la incubación de especímenes, por ejemplo, una combinación
de un ácido ascórbico y carbón activado, o con medios adaptados para hacer una reacción física, preferiblemente un material resistente con una capa de carbón dispuesto para producir calor mediante la aplicación de una corriente eléctrica.
También pueden usarse otras sustancias adaptadas para producir la atmósfera deseada, preferiblemente una atmósfera anaeróbica en la primera cámara. Tales sustancias de generación anaeróbica se conocen per se y pueden empaquetarse en una bolsa o bolsita o proporcionarse como sustancia suelta en la cámara. La sustancia se vuelve activa mediante la exposición al aire y la sustancia reduce rápidamente la concentración de oxígeno dentro del respectivo volumen. Al mismo tiempo, el carbonato inorgánico produce dióxido de carbono y esto produce la atmósfera adecuada para soportar el aislamiento y el cultivo principal de bacterias anaeróbicas, microaerofílicas o capnofílicas mediante el uso de sustancias que generan gas del respectivo tipo en el interior del volumen de la(s) segunda(s) cámara(s). La exposición al aire se realiza y la sustancia se activa cuando el dispositivo de espita 4 abre la trayectoria de comunicación 8 moviéndose a la segunda posición B tal como se muestra en la figura 3C.
Además, al menos una de la al menos una segunda cámara 3 puede estar provista de un indicador de detección anaeróbico en forma de una sustancia adaptada para producir una reacción colorimétrica química (reversible o no) o en forma de un sensor adaptado para generar y alimentar una señal eléctrica hacia el exterior del dispositivo. En la figura 4, se muestran contactos eléctricos 24a,b que sobresalen desde el lado inferior del dispositivo como ejemplos de medios de contacto para una disposición de sensor tal. Pueden aplicarse otros medios de contacto, es decir en forma de clavijas y casquillos estándar-miniaturizados para conexiones eléctricas o incluso soluciones inalámbricas para transmitir señales desde la(s) segunda(s) cámara(s) hacia el exterior.
Si se requiere energía o corriente eléctrica para poner en funcionamiento cualquiera de los dispositivos mencionados anteriormente, esta podría suministrarse al dispositivo a través de un conector eléctrico estándar, es decir junto con cables para la salida de señal o mediante inducción.
El indicador de detección anaeróbico y los medios de generación anaeróbicos pueden proporcionarse en la misma segunda cámara o pueden proporcionarse en dos cámaras segundas 3a, 3b diferentes que se disponen de modo que se comunican de manera simultánea con la primera cámara a través de la trayectoria de comunicación 8 cuando el dispositivo de espita está en la segunda posición (véase la figura 5). Las entradas a las cámaras pueden ser diferentes de manera que las gotitas líquidas durante la centrifugación tal como se describió anteriormente entran solo en una de las cámaras que requiere la humidificación adicional para fines de detección.
La(s) segunda(s) cámara(s) también puede(n) poseer otras sustancias como medios de crecimiento o de nutrición.
El uso del dispositivo de preparación de muestras de las figuras 4 y 7 en el procedimiento de pruebas de esterilidad descrito anteriormente incluye la humidificación previa de la membrana 9 sobre el soporte de membrana 30 a través de la entrada 16, 20 y la salida 2 l mientras el dispositivo de espita 4 está en la primera posición inicial (o cerrada) A tal como se muestra en las figuras 1A y 3B. En la segunda etapa, el fluido de muestra se transfiere a la primera cámara 2 a través de la misma entrada 16, 20 salida 21 para filtrar la muestra para concentrar los microorganismos sobre la superficie de la membrana 9. Después de eso, se realiza la etapa de enjuague a través de la entrada 16, 20 y la salida 21 como en la técnica anterior mientras el dispositivo de espita 4 permanece en la posición inicial.
Después de esto, se realiza la etapa de adición de medios de crecimiento o de nutrición y el dispositivo para este fin puede darse la vuelta de manera que los medios de nutrición se introducen a través de la salida 21 (véase la figura 7). Entonces, si es necesario para las pruebas de muestras, se realiza la generación de la atmósfera anaeróbica ya que el dispositivo de espita 4 se mueve de manera activa hasta la segunda posición (o abierta) B tal como se muestra en las figuras 1B y 3C. Este movimiento abre la trayectoria de comunicación 8 y permite el intercambio de fluidos entre la(s) segunda(s) cámara(s) 3 y la primera cámara 2 a través de la trayectoria de comunicación 8. La comunicación establecida entre la primera cámara que servirá como la cámara de incubación y la sustancia de generación anaeróbica en la segunda cámara activa la sustancia para producir la atmósfera específica para la incubación de especímenes. La trayectoria de comunicación 8 abierta permite que la atmósfera específica se extienda hacia la primera cámara 2 o cámara de incubación y entre en contacto con los especímenes sobre la membrana 9.
La membrana 9 en la primera cámara 2 puede soportarse por una estructura de malla (no se muestra) proporcionada sobre la superficie superior de la pared inferior del alojamiento para limitar la deformación de la membrana y evitar la tensión local que podría dañar la membrana y permitir que la muestra filtrada se drene hacia la salida 21 (orificio de salida). Si es necesario, la salida 21 puede cerrarse mediante una clavija o puede estar provista de una válvula (no se muestra).
Posteriormente, el dispositivo de preparación de muestras puede someterse a la manipulación adicional, incluyendo la incubación de los dispositivos según el desarrollo aeróbico o anaeróbico en entornos de temperatura diferente y las etapas de lectura y/o identificación normales.
A pesar de que el dispositivo se describe y se muestra con una sola entrada 20 y una sola salida 21 hacia/desde la primera cámara 2, puede estar provisto opcionalmente de una entrada o un orificio adicional adaptado para conectarse a la tubería externa si es necesario.
A pesar de que la cubierta 25 de la primera cámara 2 se muestra como una pieza integral del alojamiento, puede unirse de manera fija o de manera extraíble en forma de una tapa. La cubierta o tapa es, tal como se mencionó anteriormente,
preferiblemente transparente para permitir la inspección del volumen de incubación o de la membrana de la primera cámara, o bien por los ojos al descubierto o bien usando dispositivos de detección automática ópticos. La cubierta 25, si se forma como una tapa extraíble, podría permitir la adición de fluidos de muestra y/o enjuague a la primera cámara del dispositivo a través de la parte superior abierta de la primera cámara que sirve como la entrada.
A pesar de que no se muestra en el dibujo, el dispositivo de preparación de muestras de la realización puede formarse de una manera que las cámaras primera y segunda no se disponen de manera concéntrica tal como en la figura 6 sino que se disponen de manera lateral pero, no obstante, se conectan de manera integral en el dispositivo. La segunda cámara puede integrarse con la primera cámara y también puede conectarse de manera extraíble con esta. Esto permite la fabricación fácil y modular del dispositivo de preparación de muestras en el que la segunda cámara, incluyendo los medios de nutrición deseados o la sustancia de generación anaeróbica, se une de manera selectiva a la primera cámara. Este concepto reduce el número de componentes necesarios para producir dispositivos de preparación de muestras para diferentes aplicaciones de prueba. La conexión de la primera cámara y de la segunda cámara necesita establecer comunicación de la entrada de la(s) segunda(s) cámara(s) con la trayectoria de comunicación adaptada para abrirse/cerrarse por el dispositivo de espita.
A pesar de que no se muestra en el dibujo, el dispositivo de preparación de muestras puede incluirse como parte de un conjunto de preparación de muestras que comprende dos dispositivos de preparación de muestras del tipo mostrado en las diversas figuras y un conjunto de tuberías diseñado para conectar las entradas de los dispositivos de preparación de muestras con una aguja agujereada normal o un orificio de muestreo para distribuir un fluido a los dispositivos de preparación de muestras en alícuotas precisas. Los dos dispositivos de preparación de muestras en el conjunto incluyen uno para condiciones anaeróbicas e incluyen en consecuencia la sustancia de generación anaeróbica en la segunda cámara mientras que el otro es para condiciones aeróbicas y en consecuencia no necesita incluir la sustancia de generación anaeróbica (por supuesto, puede ser la misma que la otra pero provista de una medida que el dispositivo de espita no puede poner en funcionamiento). El conjunto de tuberías puede diseñarse para la respectiva aplicación y podría haber más de dos dispositivos de preparación de muestras dependiendo de la necesidad. Los dispositivos de preparación de muestras podrían cargarse con los mismos o con diferentes sustancias de generación anaeróbica/medios de nutrición en la(s) segunda(s) cámara(s). Cualquier tapón necesario para conectar la entrada 16, 20 (preferiblemente en el orificio 13) y la salida 21 también se dispone previamente en un embalaje del conjunto. Pueden incluirse elementos funcionales adicionales de un equipamiento de pruebas incluyendo tuberías, abrazaderas, agujas, etc. en el conjunto. Todo el embalaje puede estar en una ampolla esterilizada para evitar la contaminación del contenido esterilizado previamente.
El uso del conjunto y la introducción de los fluidos de muestra o enjuague a través del orificio de entrada y fuera del orificio de salida puede realizarse tal como se describe en relación con la técnica anterior usando bombas externas tales como bombas peristálticas, tanques presurizados o jeringas en los dispositivos de vacío o de entrada en la salida. La incubación también puede realizarse como en la técnica anterior y las circunstancias dependen de los gérmenes o bacterias que van a detectarse debido a que tienen condiciones de crecimiento diferentes y específicas. Asimismo, los medios de crecimiento o de nutrición proporcionados en el dispositivo de preparación de muestras son específicos para el panel de gérmenes o bacterias que van a detectarse y para las condiciones ambientales y las condiciones de temperatura de incubación. Dado que algunos microorganismos requieren entornos aeróbicos mientras que otros requieren condiciones anaeróbicas para crecer, se proporcionan los dos dispositivos de preparación de muestras diferentes, teniendo uno el polvo o bolsita de generación anaeróbico proporcionado en el tercer volumen de la segunda cámara y no teniendo el otro tal sustancia, por ejemplo, teniendo un tercer volumen vacío que contiene gas atmosférico con oxígeno.
El dispositivo de preparación de muestras de la invención es compatible con equipos de laboratorio que incluyen bombas, tanques presurizados o sistemas de vacío para realizar las etapas de preparación de la filtración de muestra y enjuague. También es compatible con protocolos de identificación e incubación actuales. Por último, el dispositivo de preparación de muestras facilita la manipulación de residuos ya que reduce el número de envases separados e independientes usados en la totalidad del procedimiento de pruebas de esterilidad.
Claims (14)
1. Dispositivo (1) de preparación de muestras que comprende
una primera cámara (2) que contiene un soporte de membrana (30) sobre el que se sitúa o puede situarse una membrana (9) ;
una entrada (20) a la primera cámara (2) y una salida (21) desde la primera cámara (2);
al menos una segunda cámara (3) provista de o adaptada para estar provista de medios de generación anaeróbica (23) y/o un indicador de detección anaeróbica,
en el que la al menos una segunda cámara (3) se conecta a la primera cámara (2) mediante una trayectoria de comunicación (8),
en el que la trayectoria de comunicación (8) se cierra de manera hermética a los líquidos por un dispositivo de espita (4) en una primera posición (A) del dispositivo de espita (4) y se adapta para abrirse para permitir la comunicación de fluidos entre la primera cámara (2) y la al menos una segunda cámara (3) ya que el dispositivo de espita (4) se mueve hasta una segunda posición (B) del dispositivo de espita (4),
en el que el dispositivo de espita (4) comprende una sección de varilla (10) que se recibe de manera móvil en un casquillo (11) y una característica de funcionamiento (12) accesible a un usuario desde el exterior para permitir la introducción de una fuerza requerida para efectuar el movimiento, y en el que la característica de funcionamiento (12) incluye una palanca, preferiblemente en forma de una solapa, dispuesta para ponerse en funcionamiento por un usuario, y la sección de varilla (10) se dispone para guiarse en el casquillo (11) para realizar un movimiento rotacional-traslativo combinado tras la puesta en funcionamiento de la palanca.
2. Dispositivo de preparación de muestras (1) según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de espita (4) se dispone para trasladarse y/o rotarse entre las posiciones primera y segunda (A,B).
3. Dispositivo de preparación de muestras (1) según la reivindicación 1 o 2, en el que se proporciona una disposición de junta (15) entre el dispositivo de espita (4) y la trayectoria de comunicación (8).
4. Dispositivo de preparación de muestras (1) según la reivindicación 3, en el que la disposición de junta (15) se dispone para soportar una presión de al menos 3 bares, preferiblemente al menos 5 bares en la primera cámara (2) cuando el dispositivo de espita (4) está en la primera posición (A).
5. Dispositivo de preparación de muestras (1) según la reivindicación 3 o 4, en el que la disposición de junta (15) incluye superficies de junta cónica coincidentes.
6. Dispositivo de preparación de muestras (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que un canal de fluidos (16), preferiblemente que sirve como la entrada (20) a la primera cámara (2), se extiende a través de la sección de varilla (10) y tiene una abertura a un orificio exterior (13).
7. Dispositivo de preparación de muestras (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 cada una en combinación directa o indirecta con la reivindicación 3, en el que se dispone la disposición de junta (15) entre la sección de varilla (10) y el casquillo (11).
8. Dispositivo de preparación de muestras (1) según la reivindicación 7 en combinación directa o indirecta con la reivindicación 5, en el que las superficies de junta cónica coincidentes de la disposición de junta (15) se forman en la sección de varilla (10) y el casquillo (11), respectivamente.
9. Dispositivo de preparación de muestras (1) según la reivindicación 8, en el que la disposición de junta (15) comprende un dispositivo de sellado (22) adicional, preferiblemente hecho de caucho, que se proporciona entre la sección de varilla (10) y el casquillo (11) aguas arriba de la trayectoria de comunicación (8) que conecta la al menos una segunda cámara (3) con la primera cámara (2).
10. Dispositivo de preparación de muestras (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que una conexión (14) de la trayectoria de comunicación (8) a la primera cámara (1) se dispone de manera que se sitúa separada de un centro de rotación del dispositivo de preparación de muestras (1) en al menos una orientación del dispositivo de preparación de muestras (1) y proporciona una transición suave continua para el fluido desde la primera cámara (2) hacia la trayectoria de comunicación (8) y adicionalmente hacia la al menos una segunda cámara (3) en dicha al menos una orientación.
11. Dispositivo de preparación de muestras (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en el que una pared de la primera (2) y/o la al menos una segunda cámara (3) es al menos parcialmente transparente para permitir la inspección visual del espacio interior de la respectiva cámara (2,3).
12. Dispositivo de preparación de muestras (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en el que al menos una de la al menos una segunda cámara (3) está provista de un medio de generación en forma de una sustancia adaptada para producir una reacción química, preferiblemente una combinación de un ácido ascórbico y carbón activado, o con un medio adaptado para hacer una reacción física, preferiblemente un material resistente con una capa de carbón dispuesta para producir calor mediante la aplicación de una corriente eléctrica.
13. Dispositivo de preparación de muestras (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 en el que al menos una de la al menos una segunda cámara (3) está provista de un indicador de detección anaeróbico en forma de una sustancia adaptada para producir una reacción colorimétrica química o en forma de un sensor adaptado para generar y alimentar una señal eléctrica hacia el exterior del dispositivo.
14. Conjunto de preparación de muestras que comprende:
dos o más dispositivos de preparación de muestras (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, y
un conjunto de tubería diseñado para conectar las entradas (20) de los dispositivos de preparación de muestras (1) con un conector común para distribuir un fluido hacia los dispositivos de preparación de muestras (1).
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