ES2842969T3 - Dispositivo centrifugador de capas de película delgada y método de análisis que utiliza el mismo - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo centrifugador de película delgada que comprende: una entrada (121) de muestras para inyectar una muestra; una cámara (130) de muestras para almacenar la muestra inyectada en la entrada de muestras; una cámara (131a) de especímenes para almacenar un espécimen obtenido a partir de la muestra durante la centrifugación; una cámara (131b) de remanente para almacenar un remanente en lugar de especímenes producidos durante la centrifugación; un canal (67) de cuello de botella para conectar la cámara de especímenes directamente a la cámara de remanente; uno o más sitios (132) de ensayo en los que se inmoviliza una sonda de captura que ha de ser unida al espécimen y/o se almacena reactivo para reacciones bioquímicas con el espécimen; una cámara (133) de residuos para recoger los desechos que no están unidos a la sonda de captura mediante un proceso de limpieza; un cuerpo hidrófobo (100) giratorio en el que están integrados la entrada de muestras, la cámara de muestras, la cámara de especímenes, la cámara de remanente, la cámara de residuos, el canal de cuello de botella y el sitio de ensayo; uno o más dispositivos (41a, 41b) de flujo de fluido para transferir el espécimen desde la cámara de especímenes hasta el sitio de ensayo cuando el cuerpo no está en rotación, seleccionándose los dispositivos de flujo de fluido entre el grupo que consiste en una bomba de flujo de fluido hidrófilo, una bomba de cámara, una bomba de eritrocitos y una bomba de absorción; y una válvula (7) de líquidos revestida con un material superhidrófilo para proporcionar un paso para conectar la cámara de especímenes a los sitios de ensayo, que permite que el espécimen retenido en la cámara de especímenes durante la centrifugación fluya al sitio de ensayo por medio del dispositivo de flujo de fluido cuando el cuerpo no está en rotación, caracterizado por que como dispositivo de flujo de fluido está prevista una almohadilla (41b) de absorción o una almohadilla (41a) de muestras entre el extremo de la válvula de líquidos y una entrada del sitio de ensayo, para transferir el espécimen desde la cámara de especímenes hasta el sitio de ensayo, sobre la base de una fuerza de absorción para absorber el espécimen que llega al extremo de la válvula de líquidos.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo centrifugador de capas de película delgada y método de análisis que utiliza el mismo
Antecedentes
1. Campo
Las realizaciones de la presente invención se refieren a un dispositivo centrifugador de capas de película delgada y a un método de análisis que utiliza el mismo. Más específicamente, las realizaciones de la presente invención se refieren a un dispositivo centrifugador de capas de película delgada en el que un cuerpo giratorio de película delgada está integrado con un aparato para diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de materiales presente en fluidos, tal como un laboratorio en un chip, un chip de proteína y un chip de ADN, y a un método de análisis que utiliza el mismo.
2. Descripción de la técnica relacionada
Los aparatos de diagnosis y análisis clínico generales para detectar una pequeña cantidad de analitos en fluidos incluyen dispositivos de disposición de múltiples muestras y de alimentación de muestras automatizada, y tienen una estructura en la que un aparato para analizar una gran cantidad de muestras de ensayo en serie o en paralelo está integrado en un cuerpo giratorio de película delgada para mejorar la eficiencia de análisis y la eficiencia económica. Por ejemplo, los biodiscos giratorios son un tipo de estos analizadores. Estos analizadores de película delgada para pruebas clínicas permiten realizar diversos tipos de análisis con exactitud y de forma automática a bajo coste, sobre la base de la fuerza centrífuga generada por la rotación del biodisco, con una pequeña cantidad de muestras y especímenes.
Considerando los CD y DVD de tipo película delgada, los discos compactos estándar se pueden formar a partir de un sustrato de policarbonato de 12 cm, una capa de metal reflectante y un revestimiento de capa protectora. El formato de los CD, DVD y CD-ROM puede ser conforme a la norma industrial ISO 9660. El sustrato de policarbonato está hecho de policarbonato transparente de calidad óptica. Una capa de datos en CD estándar impresos o copiados a granel forma parte del sustrato de policarbonato y los datos se imprimen mediante un estampador en forma de una serie de picaduras durante el moldeo por inyección. El policarbonato fundido durante el proceso de moldeo por inyección se inyecta en un molde a alta presión y luego se enfría para obtener policarbonato con la forma del molde, el estampador o una imagen especular del mismo, y sobre el sustrato de policarbonato se forman picaduras que muestran datos binarios sobre el sustrato del disco. El patrón de estampación puede ser un vidrio. Dicho disco se puede modificar para obtener un analizador de película delgada para diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de material en un fluido. En este caso, en la superficie del disco se pueden formar canales para permitir el flujo de fluidos, cámaras para almacenar soluciones tampón, y orificios o válvulas, en lugar de las picaduras.
En lo sucesivo, un disco en el que se integran en un disco biochips, como un laboratorio en un chip, un chip de proteína y un chip de ADN, para diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de materiales en fluidos, como un CD-ROM o DVD convencional, o un disco para realizar procesos biológicos y químicos con el fin de diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de materiales en fluidos, se designa como biodisco.
Los biodiscos convencionales pueden incluir una pluralidad de cámaras para almacenar un gran volumen de materiales biológicos y químicos en fase líquida necesarios para procesos químicos. Los procesos biológicos y químicos incluyen la preparación de especímenes a partir de muestras, centrifugación, amplificación de ADN, hibridación, reacciones antígeno-anticuerpo, mezcla, lavado y similares. Los procesos biológicos y químicos se pueden llevar a cabo automáticamente de forma secuencial en el biodisco, lo que es sabido en la técnica. Sin embargo, existe la necesidad de resolver los siguientes problemas asociados con los biodiscos para hacer posible la aplicación práctica.
Para el proceso de centrifugación en el que se extraen especímenes de muestras, se requiere una válvula que no presente fugas durante la centrifugación. Las válvulas convencionales para realizar operaciones de cierre/apertura basadas en movimiento físico realizan las operaciones de tal modo que una bola o parte de cierre entra en contacto con un orificio o un canal, o la bola o parte de cierre se separa del mismo, lo que es sabido en la técnica. Sin embargo, estas válvulas forzosamente permiten la apertura basada en movimiento físico, lo que supone un cierre incompleto. Por consiguiente, la presión hidráulica inherente de los fluidos puede provocar fugas durante la centrifugación. Esta fuga impide la extracción de las cantidades deseadas de especímenes de las muestras por centrifugación, lo que deteriora la fiabilidad y precisión del ensayo. En consecuencia, existe la necesidad de un dispositivo centrifugador que no presente fugas durante la rotación rápida.
El documento WO 20067118420 A1 describe un dispositivo de biodisco que incluye nuevos medios de control de válvula, y están previstos un sistema de movimiento de fluidos, un aparato biocontrolador en el que está instalado un disco de controlador que incluye un controlador para el biodisco, y un método de ensayo que utiliza los mismos, que son adecuados para laboratorios en un chip para diversos ensayos de diagnóstico, ensayos de hibridación de ácidos nucleicos, e inmunoensayos. El aparato biocontrolador es compatible con discos ópticos en general, incluyendo CD de audio, CD-R, CD de juegos, DVD, etc., y el método de ensayo es compatible con controladores de disco óptico en general, incluyendo CD-ROM, reproductores de DVD, etc.
El documento US 2005/041525 A1 describe la mezcla de líquidos en un dispositivo microfluídico. La mezcla se lleva a cabo introduciendo los líquidos en una primera cámara para producir líquido combinado. Después, los líquidos se descargan a través de al menos un capilar desde la primera cámara al interior de una segunda cámara para completar la mezcla.
Compendio
Por lo tanto, un aspecto de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo centrifugador de capas de película delgada en el que un cuerpo giratorio de película delgada está integrado con un aparato para diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de materiales presentes en fluidos, como un laboratorio en un chip, un chip de proteína y un chip de a Dn , y un método de análisis que utiliza los mismos. Las realizaciones proporcionan un dispositivo centrifugador de película delgada en el que se integran biochips, como un laboratorio en un chip, chips de proteína y chips de ADN, para diagnosticar y detectar un material en un fluido, mediante la provisión de un cuerpo de película delgada con un dispositivo centrifugador en el que no se producen fugas cuando se extraen especímenes de muestras por centrifugación, y un método de análisis que utiliza el mismo.
En las reivindicaciones independientes se definen un dispositivo centrifugador de película delgada y un método de análisis que utiliza el dispositivo centrifugador de película delgada según la presente invención. En las reivindicaciones subordinadas se definen realizaciones preferidas. Algunos aspectos adicionales de la invención se expondrán en parte en la siguiente descripción y en parte serán obvios a partir de la descripción, o se pueden aprender mediante la práctica de la invención.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención se proporciona un dispositivo centrifugador de película delgada que incluye: una entrada de muestras para inyectar una muestra; una cámara de muestras para almacenar la muestra inyectada en la entrada de muestras; una cámara de especímenes para almacenar un espécimen obtenido a partir de la muestra durante la centrifugación; una cámara de remanente para almacenar un remanente en lugar de especímenes producidos durante la centrifugación; un canal de cuello de botella para conectar la cámara de especímenes a la cámara de remanente; uno o más sitios de ensayo en los que se inmoviliza una sonda de captura que ha de ser unida al espécimen y/o se almacena reactivo para reacciones bioquímicas con el espécimen; una cámara de residuos para recoger los desechos que no están unidos a la sonda de captura mediante un proceso de limpieza; un cuerpo hidrófobo giratorio en el que están integrados la entrada de muestras, la cámara de muestras, la cámara de especímenes, la cámara de remanente, la cámara de residuos, el canal de cuello de botella y el sitio de ensayo; uno o más dispositivos de flujo de fluido para transferir el espécimen desde la cámara de especímenes hasta el sitio de ensayo cuando el cuerpo no está en rotación, seleccionándose los dispositivos de flujo de fluido entre el grupo que consiste en una bomba de flujo de fluido hidrófilo, una bomba de cámara, una bomba de eritrocitos y una bomba de absorción; y una válvula de líquidos revestida con un material superhidrófilo para proporcionar un paso para conectar la cámara de especímenes a los sitios de ensayo, que permite que el espécimen retenido en la cámara de especímenes durante la centrifugación fluya al sitio de ensayo por medio del dispositivo de flujo de fluido cuando el cuerpo no está en rotación.
La válvula de líquidos tiene forma de U o V para proporcionar un canal hidrófilo para conectar la cámara de especímenes al sitio de ensayo cuando se detiene la rotación del cuerpo, y al mismo tiempo para impedir la transferencia del fluido que se encuentra en la cámara de especímenes al sitio de ensayo cuando el cuerpo está en rotación. La superficie de la válvula de líquidos está tratada con un material superhidrófilo y el fluido atrapado en la cámara de especímenes cuando el cuerpo está en rotación se puede transferir al sitio de ensayo a través del flujo de fluido hidrófilo por medio de la válvula de líquidos cuando se detiene la rotación del cuerpo. En una realización, mediante el uso del canal que tiene un canal en forma de U o V con revestimiento superhidrófilo como la válvula de líquidos, todos los especímenes que se encuentran en la cámara de especímenes pueden fluir de forma hidrófila al sitio de ensayo cuando se detiene la rotación del cuerpo.
En una realización se puede determinar el volumen total del espécimen en la cámara de especímenes requerido para el análisis cuantitativo. Por consiguiente, la realización comprende la transferencia del espécimen total desde la cámara de especímenes al sitio de ensayo. Sin embargo, el espécimen presente en la cámara de especímenes, que tiene una viscosidad comparable a la del suero sanguíneo, se puede transferir parcialmente a través del canal en forma de U o V al sitio de ensayo debido a la viscosidad inherente. Es decir, cuando se detiene la rotación del cuerpo, a través del canal hidrófilo en forma de U o V solo se puede transferir una parte del espécimen de la cámara de especímenes al sitio de ensayo, lo que imposibilita el análisis cuantitativo. Por consiguiente, en una realización se puede prever un medio de flujo de fluido para el espécimen en la cámara de especímenes con el fin de transferir el espécimen total desde la cámara de especímenes al sitio de ensayo cuando se detiene la rotación del cuerpo.
En una realización, el espécimen en la cámara de especímenes se puede transferir por completo al sitio de ensayo utilizando los siguientes cuatro medios de flujo de fluido.
En primer lugar, la cámara de remanente hinchada se devuelve durante la rotación del cuerpo y, al mismo tiempo, se genera presión de aire cuando se detiene la rotación del cuerpo. Esta presión de aire puede generar una fuerza impulsora de fluido para transferir el espécimen total desde la cámara de especímenes al sitio de ensayo. En lo sucesivo, un medio de flujo de fluido basado en la fuerza impulsora de fluido generada por el hinchamiento y el retorno de la cámara de remanente se designa como bomba de cámara. Cuando el cuerpo está en rotación, el hinchamiento de la cámara de remanente puede ser producido por la fuerza centrífuga. La cámara de remanente está dispuesta más lejos de la circunferencia que la cámara de especímenes y almacena un material más pesado que el espécimen, por ejemplo eritrocitos según una realización, y el material de base superior de la cámara de remanente se puede hinchar durante esta rotación a alta velocidad. El material de base superior de la cámara de remanente puede consistir en una película delgada con un espesor de 0,1 mm a 0,6 mm, lo que posibilita un hinchamiento fácil durante la rotación a alta velocidad.
En segundo lugar, el material en la cámara de remanente comprimido mientras el cuerpo está en rotación, por ejemplo eritrocitos de acuerdo con una realización, se expande y al mismo tiempo genera una presión de fluido cuando se detiene la rotación del cuerpo. La cámara de especímenes de presión de fluido puede generar una fuerza impulsora de fluido para transferir el espécimen total desde la cámara de especímenes al sitio de ensayo. En lo sucesivo, los medios de flujo de fluido que utilizan fuerza impulsora de fluido basada en la compresión y expansión de eritrocitos en la cámara de remanente se designan como bomba de eritrocitos. Cuando el cuerpo está en rotación, la compresión de eritrocitos en la cámara de remanente puede ser producida por la fuerza centrífuga.
En tercer lugar, una fuerza de absorción para absorber el espécimen que ha alcanzado el extremo de la válvula de líquidos a través del canal hidrófilo en forma de U o V, que incluye una almohadilla de absorción, una almohadilla de muestras o una cámara superhidrófila entre el extremo de la válvula de líquidos y una entrada del sitio de ensayo, genera continuamente una fuerza impulsora de fluido para transferir el espécimen total desde la cámara de especímenes al sitio de ensayo o cámara superhidrófila. En lo sucesivo, un medio de flujo de fluido que usa fuerza impulsora de fluido basada en la fuerza de absorción de la almohadilla de absorción o la almohadilla de muestras o fuerza de absorción hidrófila de la cámara superhidrófila se denomina bomba de absorción.
En cuarto lugar, al revestir el canal en forma de U o V con un material superhidrófilo, la fuerza de absorción hidrófila para transferir el espécimen de la cámara de especímenes al sitio de ensayo puede generar una fuerza impulsora de fluido para transferir el espécimen total desde la cámara de especímenes al sitio de ensayo. En adelante, un medio de flujo de fluido basado en fuerza impulsora de fluido derivada de la fuerza de absorción hidrófila se designa como flujo de fluido hidrófilo.
En una realización, la cámara de especímenes se puede vaciar transfiriendo el espécimen total de la cámara de especímenes al sitio de ensayo a través de los medios de flujo de fluido. Después de haberse descargado el espécimen total desde la cámara de especímenes a través de la válvula de líquidos al sitio de ensayo, los fluidos no se transfieren desde la cámara de remanente a la válvula de líquidos debido a la fuerte acción capilar del canal de cuello de botella con respecto a los fluidos. Es decir, la fuerte acción capilar del canal de cuello de botella con respecto a los fluidos puede ser equivalente a la fuerza de flujo de fluido del medio de flujo de fluido, lo que evita que continúe la transferencia de fluidos al sitio de ensayo. En consecuencia, solo se transfiere espécimen cuantitativo al sitio de ensayo.
En una realización, la bomba de cámara, la bomba de eritrocitos, la bomba de absorción y los medios de flujo de fluido a través del flujo de fluido hidrófilo pueden utilizar además la fuerza impulsora de fluido basada en la fuerza capilar obtenida del canal en forma de U o V.
En una realización, la cámara de muestras puede estar revestida con un material superhidrófilo. En una realización, el revestimiento superhidrófilo incluye un revestimiento hidrófilo.
En una realización, la muestra incluye diversos biomateriales, por ejemplo sangre. Además, el espécimen incluye sustancias obtenidas de una muestra por centrifugación, por ejemplo, suero sanguíneo o plasma obtenido de sangre.
En realizaciones ejemplares, el concepto "suero sanguíneo" utilizado en la presente memoria pretende incluir el suero sanguíneo, plasma y leucocitos.
En una realización, la cámara de remanente puede ser una cámara de tubo capilar.
Cuando se centrifuga sangre, ésta se separa en suero sanguíneo, factores de coagulación sanguínea, plasma y eritrocitos. Los factores de coagulación sanguínea pueden consistir principalmente en eritrocitos. Por consiguiente, cuando se almacena sangre de la cámara de muestras y se centrifugan la cámara de especímenes y la cámara de remanente, en la cámara de especímenes queda suero sanguíneo y en la cámara de remanente quedan eritrocitos. En este caso, cuando se detiene la rotación después de la centrifugación, los eritrocitos se pueden mezclar de nuevo con suero sanguíneo. Es decir, la rotación del cuerpo se debe detener para extraer solo suero sanguíneo después de la centrifugación. En este caso, los eritrocitos se mezclan de nuevo con suero sanguíneo, lo que hace que sea difícil extraer únicamente suero sanguíneo. En consecuencia, en una realización, la cámara de remanente está prevista como una cámara de tubo capilar que tiene una altura baja (estrecha), para permitir que los eritrocitos permanezcan en la cámara de remanente sobre la base de la acción capilar o la fuerza de unión entre la superficie de la cámara de remanente, evitando así que los eritrocitos se mezclen de nuevo con suero sanguíneo. La fuerza de unión entre la superficie de la cámara de remanente y los eritrocitos se basa en la fuerte viscosidad de los eritrocitos. Como resultado de ello, los eritrocitos centrifugados no se mezclan con el suero sanguíneo y, por lo tanto, se dejan en la cámara de remanente aunque se detenga la rotación del cuerpo. La altura de la cámara de tubo capilar puede ser, por ejemplo, de 0,1 mm a 0,6 mm.
En una realización, el cuerpo puede comprender además una cámara de limpieza para almacenar una solución de limpieza necesaria para la limpieza.
En una realización, el cuerpo puede comprender además una cámara de mezcla para mezclar los dos fluidos.
En una realización, el cuerpo puede comprender además una cámara de tampón para almacenar un tampón de dilución para diluir el espécimen o una etiqueta que ha de ser unida a un material diana en el espécimen. La etiqueta puede tener partículas cromáticas unidas a anticuerpos o a ADN, tales como oro o conjugados de oro, etiquetas de látex o fluorescentes, radioisótopos, enzimas o etiquetas de anticuerpos unidos a enzimas. La enzima puede dar color usando una solución de sustrato que se somete a reacción con una enzima.
En una realización, el cuerpo puede comprender además una cámara de sustrato para almacenar la solución de sustrato que ha reaccionado con la enzima.
En una realización, el espécimen comprende biomateriales que participan en la unión bioquímica, como suero sanguíneo, ADN, proteínas, ligandos o receptores.
En una realización, el dispositivo centrifugador de película delgada puede comprender además un imán cilíndrico de película delgada para realizar una búsqueda en dirección azimutal del sitio de ensayo en el cuerpo. En lugar del imán cilíndrico de película delgada, se pueden utilizar partículas metálicas ferromagnéticas de película delgada. El imán cilíndrico de película delgada o las partículas de metal ferromagnético de película delgada pueden tener un diámetro de 1 mm a 5 mm y un espesor de 0,1 mm a 1 mm.
En una realización, el canal de cuello de botella puede estar compuesto por dos canales de película delgada. El canal de cuello de botella proporciona un paso para transferir el remanente de la cámara de especímenes a la cámara de remanente, o para transferir el analito centrifugado de la cámara de remanente a la cámara de especímenes, mientras que la muestra en la cámara de especímenes y la muestra en la cámara de remanente se centrifugan independientemente mediante la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo. Es decir, el canal de cuello de botella puede proporcionar un paso que permite que el analito y el remanente separados durante la centrifugación sean transferidos desde la cámara de especímenes a la cámara de remanente.
En una realización, la cámara de remanente no tiene salida. Es decir, la cámara de remanente no tiene ningún canal o salida que permita que los líquidos entren o salgan, excepto el canal de cuello de botella. El canal de cuello de botella está previsto en un canal de película delgada, que evita el retorno del remanente de la cámara de remanente a la cámara de especímenes cuando se detiene la rotación del cuerpo, y mantiene una cantidad predeterminada de espécimen en la cámara de especímenes. Es decir, cuando el cuerpo se detiene, la fuerte acción capilar del canal de cuello de botella compuesto por el canal de película delgada y la ausencia de salida en la cámara de remanente hacen imposible transferir libremente los fluidos desde la cámara de remanente a la cámara de especímenes. Además, después de descargar el espécimen total de la cámara de especímenes a través de la válvula de líquidos por medio del flujo de fluido hidrófilo, los fluidos de la cámara de remanente no se transfieren a la válvula de líquidos debido a la fuerte acción capilar del canal de cuello de botella con respecto a los fluidos. Es decir, la fuerte acción capilar del canal de cuello de botella con respecto a los fluidos es equivalente a la fuerza del flujo de fluido hidrófilo para inducir la transferencia a la válvula de líquidos, evitando una transferencia adicional de fluidos a la válvula de líquidos.
En una realización, el canal hidrófilo se puede tratar mediante modificación de la superficie usando un material poroso, o revestir con una pintura a base de agua o una pintura superhidrófila.
En una realización, el dispositivo centrifugador de película delgada puede comprender además un motor de husillo para la rotación del cuerpo.
El dispositivo centrifugador de película delgada según una realización comprende un módulo óptico de captación biológica (BOPM, por sus siglas en inglés) montado sobre una corredera y un motor de deslizamiento para controlar el movimiento del BOPM, lo que permite la consignación de espacio de las cámaras. En el BOPM están montados un generador de rayo láser y un imán permanente, y las coordenadas del BOPM se pueden mover o controlar mediante el control del motor de deslizamiento. El generador de rayo láser utiliza, por ejemplo, un dispositivo de captación óptica. La búsqueda en dirección radial se puede llevar a cabo mediante el control del motor de deslizamiento. La búsqueda en dirección azimutal se lleva a cabo haciendo rotar el cuerpo hasta cierto punto, mientras se controla la rotación corta del motor de husillo o el motor paso a paso, cuando la corredera está parada. El motor paso a paso puede estar montado o conectado a un engranaje en el árbol del motor de husillo para la rotación del cuerpo en dirección azimutal.
El dispositivo centrifugador de película delgada puede comprender además un medio de control de temperatura para controlar las temperaturas de reacción de las cámaras. El medio de control de temperatura puede comprender al menos un elemento seleccionado entre el grupo que consiste en un medio de medición de temperatura, un medio de calentamiento y un medio de enfriamiento. El medio de calentamiento comprende un generador de rayo láser montado sobre la corredera. Los medios de enfriamiento pueden realizar enfriamiento por rotación usando la rotación del cuerpo. La emisión de calor se produce de manera eficiente debido al contacto entre la superficie de la cámara y el aire durante la rotación del cuerpo. Los medios de medición de temperatura pueden medir la temperatura de la cámara correspondiente usando el sensor de temperatura conectado al CI de RF inalámbrico previsto en el cuerpo y transmitir de forma inalámbrica la temperatura al dispositivo de control central exterior.
El cuerpo comprende un disco de película delgada giratorio, compuesto por un material de base superior, un material de base intermedio y un material de base inferior. Por ejemplo, el disco tiene un diámetro de 120 mm, 80 mm o 32 mm, un espesor de 0,6 mm a 3 mm y una forma circular.
El flujo de fluidos se puede llevar a cabo mediante fuerza centrífuga o acción capilar generada por la fuerza de rotación del fenómeno producido por el cuerpo, o utilizando un canal con revestimiento superhidrófilo.
El cuerpo se puede seleccionar entre varios materiales, como plásticos, vidrios, obleas de silicio o materiales hidrófobos. No obstante, son preferibles los plásticos debido a su eficiencia económica, procesabilidad y compatibilidad con detectores basados en reflexión láser convencionales, tales como detectores de CD-ROM y DVD. El sustrato está compuesto por al menos un elemento seleccionado entre el grupo que consiste en obleas de silicio, polipropileno, poliacrilato, alcohol polivinílico, polietileno, metacrilato de polimetilo (PMMA), copolímeros de olefinas cíclicas (COC) y policarbonato. Además, el cuerpo puede estar revestido con aluminio para evitar la evaporación de los líquidos almacenados en la cámara.
El cuerpo puede estar compuesto por un material de base superior, un material de base intermedio y un material de base inferior. Estos materiales se pueden adherir entre sí mediante un agente adhesivo. El agente adhesivo se puede preparar a partir de un material seleccionado entre el grupo que consiste en silicio, cauchos, silicio modificado, acrílico, poliéster y epoxi.
El cuerpo está compuesto por un material de base superior, un material de base intermedio y un material de base inferior, que están laminados en este orden y adheridos entre sí, y comprende además un primer adhesivo de película delgada para adherir el material de base superior al material de base intermedio y un segundo adhesivo de película delgada para adherir el material de base intermedio al material de base inferior. La cinta adhesiva de película delgada puede ser una cinta de una cara o una cinta de dos caras. La cinta se obtiene tratando la superficie de una o ambas caras de papeles antiadhesivos, como papeles, películas de vinil poliéster, películas de polietileno y otros materiales sintéticos, con un agente adhesivo (o de encolado). En función de las necesidades se pueden utilizar materiales adhesivos que presenten propiedades tales como sellado superior, amortiguación, reducción de vibraciones, resistencia a los impactos, resistencia al calor, rendimiento de absorción o fuerza de adherencia. La cinta adhesiva de película delgada se puede preparar mediante un revestimiento de película delgada sobre una cara de un sustrato usando un agente adhesivo, que se realiza adhiriendo una cinta de una cara al sustrato y quitando un papel antiadherente de la misma, o mediante impresión con un dispensador, por pulverización o serigrafía en una cara del sustrato. Es decir, en una realización, la cinta adhesiva de película delgada se puede revestir sobre el sustrato en forma de una película delgada usando un agente adhesivo (de encolado) sin papel antiadherente.
El dispositivo puede comprender además microperlas magnéticas contenidas en la cámara de mezcla; una corredera móvil en la parte inferior del cuerpo; y un imán permanente montado sobre la corredera, para aplicar fuerza de atracción a las microperlas magnéticas y así mover las microperlas magnéticas, en donde las microperlas magnéticas se mueven de acuerdo con el movimiento de la corredera para inducir la mezcla de líquidos en el cámara de mezcla.
En otra realización, el dispositivo puede comprender además microperlas magnéticas contenidas en la cámara de mezcla; una corredera móvil en la parte inferior del cuerpo; y un imán permanente montado sobre la corredera, para aplicar fuerza de atracción a las microperlas magnéticas y así mover las microperlas magnéticas, en donde las microperlas magnéticas se mueven de acuerdo con movimiento de la corredera, manteniendo el imán permanente en el diámetro correspondiente de la cámara de mezcla y haciendo rotar el cuerpo, para inducir la mezcla de líquidos en la cámara de mezcla.
En una realización, la operación de mezcla se puede realizar antes de la búsqueda en dirección radial, o la búsqueda en dirección radial y la búsqueda en dirección azimutal de la cámara de mezcla para realizar la operación de mezcla.
En una realización, la cámara de especímenes puede comprender además un canal de cantidad fija conectado a la cámara de remanente, para transferir el exceso de fluido.
El sitio de ensayo puede almacenar reactivos para reacción bioquímica o incluir una membrana porosa sobre la que está fijada una sonda de captura. El sitio de ensayo puede comprender una membrana porosa; una sonda de captura fijada sobre la membrana porosa; una sonda de captura dispuesta en puntos y fijada en un conjunto ordenado sobre el sustrato; microporos formados sobre el sustrato, o una sonda de captura fijada sobre los microporos. El sitio de ensayo comprende una membrana porosa y marcadores tumorales en forma de línea o de punto o etiquetas de enfermedad fijadas sobre la membrana porosa como una línea de prueba, la membrana porosa puede tener forma de tira, permitiendo el flujo lateral o el flujo a través de la misma. La membrana porosa está provista en un extremo de una almohadilla de muestra y una almohadilla de conjugado, y en el otro extremo de una almohadilla de absorción. La etiqueta tumoral o etiqueta de enfermedad puede consistir en marcadores de AFP, PSA, CEA, CA19-9, CA125, CA15-3 o Alzheimer, o una etiqueta de infarto de miocardio.
El sitio de ensayo puede comprender además una sonda de captura para una línea de referencia y una línea de control fijada en la membrana porosa. La concentración de reacción de la línea de referencia puede ser un valor de corte. Por ejemplo, la concentración de corte de la línea de referencia puede ser de 3 ng/ml, 4 ng/ml, 10 ng/ml, 20 ng/ml, 30 ng/ml, 40 ng/ml o 50 ng/ml. Por ejemplo, se puede realizar un análisis cualitativo o cuantitativo basado en la diferencia en la intensidad de la reacción entre la línea de referencia y la línea de prueba. Por ejemplo, se puede realizar un análisis cualitativo o cuantitativo basado en la diferencia en la intensidad de la reacción entre el fondo de la tira y la línea de prueba. Por ejemplo, se puede realizar un análisis cualitativo o cuantitativo determinando la intensidad de la reacción de líneas de prueba usando la función lineal de la intensidad de reacción formada por la pluralidad de líneas de referencia. El análisis cualitativo o cuantitativo se puede realizar determinando la intensidad de la reacción de líneas de prueba utilizando una función lineal de la intensidad de reacción formada por la línea de referencia y la línea de control.
El cuerpo puede comprender un CI de RF inalámbrico para medir la temperatura, detectar sitios de ensayo, almacenar y transmitir los resultados de detección del sitio de análisis y realizar el cifrado de privacidad personal. El dispositivo centrifugador de película delgada puede comprender además un detector para detectar los resultados de reacción del sitio de ensayo. El detector puede consistir en un espectrómetro que incluye una fuente de luz y un fotodetector. Además, el detector puede consistir en un aparato de medición óptica que incluye un iluminador y un sensor de imágenes (por ejemplo, sensores CCD, CMOS o CIS). Alternativamente, el detector puede consistir en un aparato de medición fotométrica que comprende un aparato de rayo láser y un fotodetector.
El dispositivo centrifugador de capas de película delgada y un método de análisis que utiliza el mismo de acuerdo con una realización se pueden aplicar a dispositivos de película delgada para diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de materiales biológicos y/o químicos en fluidos tales como un laboratorio en un chip, chips de proteína y chips de ADN. Por ejemplo, el dispositivo centrifugador de película delgada puede estar integrado en discos de película delgada tales como CD-ROM o DVD convencionales.
El dispositivo centrifugador de capas de película delgada y un método de análisis que usa el mismo de acuerdo con una realización pueden aplicarse a laboratorios en un chip que utilizan métodos de análisis ELISA/CLISA, laboratorios en un chip que utilizan métodos de prueba rápida; o dispositivos de película delgada para diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de materiales biológicos y/o químicos en fluidos, como laboratorios en un chip para ensayos de bacterias que causan intoxicaciones alimentarias, ensayos de antibióticos residuales, ensayos de pesticidas residuales, pruebas de alimentos modificados genéticamente, pruebas de alergia alimentaria, ensayos de contaminantes o pruebas de paternidad, y pruebas de tipos y de región de origen de carne. El pesticida residual comprende pesticida contenido en verduras o frutas, por ejemplo los insecticidas organofosforados y de carbamato más utilizados.
En una realización, el biomaterial puede ser al menos uno seleccionado entre ADN, oligonucleótidos, ARN, PNA, ligandos, receptores, anticuerpos, anticuerpos, leche, orina, saliva, pelos, muestras de cultivos, muestras de carne, muestras de pescado, muestras de aves, aguas residuales, muestras de ganado, muestras de alimentos, células orales, muestras de tejidos, semen, proteínas u otros biomateriales.
En el análisis de orina, el dispositivo centrifugador de película delgada puede realizar análisis de leucocitos, sangre, proteínas, nitritos, pH, gravedad específica, glucosa, cetona, ácido ascórbico, urobilinógeno y bilirrubina.
Los análisis capilares miden con precisión el registro histórico de nutrientes y sustancias tóxicas, incluyendo minerales acumulados en análisis de sangre u orina. Los ensayos capilares detectan con precisión el exceso de suministro y la falta de materiales inorgánicos durante mucho tiempo y proporcionan un patrón para analizar la cantidad de metales pesados tóxicos, que es conocido en la técnica.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención se proporciona un método de análisis que usa un dispositivo centrifugador de película delgada que incluye: una entrada de muestras para inyectar una muestra; una cámara de muestras para almacenar la muestra inyectada en la entrada de muestras; una cámara de especímenes para almacenar un espécimen obtenido de la muestra durante la centrifugación; una cámara de remanente para almacenar un remanente en lugar de especímenes producidos durante la centrifugación; un canal de cuello de botella para conectar la cámara de especímenes a la cámara de remanente; una cámara de exceso para almacenar el espécimen en exceso que supera una cantidad predeterminada de la cámara de especímenes; uno o más sitios de ensayo en los que se inmoviliza una sonda de captura que ha de ser unida a la muestra y/o se almacena reactivo para reacciones bioquímicas con el espécimen; una válvula de líquidos revestida con un material superhidrófilo, estando formada la válvula de líquidos en un paso para conectar la cámara de especímenes a los sitios de ensayo; una cámara de residuos para recoger los desechos que no están unidos a la sonda de captura mediante un proceso de limpieza; y un cuerpo hidrófobo giratorio en el que están integrados la entrada de muestras, la cámara de muestras, la cámara de especímenes, la cámara de exceso, la cámara de residuos, el canal de cuello de botella y los sitios de ensayo; incluyendo el método: inyectar una muestra en la cámara de muestras a través de la entrada de muestras; transferir la muestra de la cámara de muestras a la cámara de especímenes y la cámara de remanente sobre la base de la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo, y mover la muestra residual a la cámara de remanente cuando la muestra está presente en una cantidad que supera un nivel predeterminado de la cámara de especímenes; centrifugar la muestra en la cámara de especímenes y la cámara de remanente sobre la base de la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo y, al mismo tiempo, transferir el remanente presente en la cámara de especímenes a la cámara de remanente a través del canal de cuello de botella, o el espécimen de la cámara de remanente a la cámara de especímenes a través del canal de cuello de botella; producir un flujo hidrófilo del espécimen retenido en la cámara de especímenes a través de la válvula de líquidos hasta el sitio de ensayo cuando se detiene la rotación del cuerpo; y unir el espécimen presente en el sitio de ensayo a la sonda de captura presente en el sitio de ensayo, o someter el espécimen a reacción bioquímica con un reactivo en el sitio de ensayo.
El método de análisis puede incluir además la adición de la solución de limpieza para limpiar el sitio de ensayo y secar y deshidratar el sitio de ensayo.
El método de análisis puede incluir además una o más operaciones seleccionadas entre: buscar un sitio de ensayo; analizar cualitativa o cuantitativamente los resultados de reacción del sitio de ensayo; permitir que el CI de RF inalámbrico integrado en el cuerpo detecte el sitio de ensayo para realizar la transmisión inalámbrica; mostrar resultados de diagnóstico derivados del análisis en un monitor de ordenador; y transmitir a distancia resultados de diagnóstico y cuestionarios a un médico conectado a través de una red de Internet; u obtener la prescripción del médico.
El método de análisis puede incluir además mover microperlas magnéticas en la cámara de mezcla mediante fuerza magnética para mezclar el líquido en la cámara de mezcla.
El método de análisis puede incluir además prevenir la fuga de fluido de la cámara de especímenes por fuerza centrífuga usando una válvula de líquidos que tiene una forma de U o V basada en el centro de rotación del cuerpo, mientras el cuerpo está en rotación.
El método de análisis puede incluir además controlar la temperatura del sitio de ensayo usando los medios de control de temperatura.
El método de análisis puede incluir además buscar un sitio específico seleccionado entre la pluralidad de sitios de ensayo y seleccionar el mismo; y detectar la respuesta del sitio de ensayo específico. El proceso de detección se puede llevar a cabo utilizando un espectrómetro. La detección del sitio de ensayo usando el espectrómetro se puede llevar a cabo después de buscar la cámara mediante el control del ángulo de rotación del cuerpo usando los motores paso a paso o engranajes conectados al mismo o mediante el proceso de búsqueda azimutal de la válvula, o midiendo secuencialmente la absorción de luz en los sitios de ensayo respectivos durante la rotación del cuerpo a través de consignación de espacio de sitios de ensayo utilizando una cámara de solución en blanco durante la rotación del cuerpo.
La fuente de luz o el dispositivo de fuente de luz del espectrómetro puede consistir en un LED de luz blanca, un láser RGB o un módulo LD en el que está integrada una pluralidad de diodos láser (LD, por sus siglas en inglés).
La detección del sitio de ensayo usando el espectrómetro puede incluir: pasar longitudes de onda de luz específicas desde el dispositivo de fuente de luz del espectrómetro a través del material de base superior en el cuerpo, o el sitio de ensayo en el que está integrada una capa reflectante; y detectar la luz reflejada por la capa reflectante usando el fotodetector para medir la absorción de luz del espécimen en el sitio de ensayo. La detección del sitio de ensayo usando el espectrómetro puede incluir medir la absorción de luz del espécimen usando el fotodetector integrado en el cuerpo para obtener resultados de detección, y recibir los resultados de detección usando el CI de RF inalámbrico integrado en el cuerpo para transmitir los resultados de forma inalámbrica.
El proceso de limpieza puede incluir además añadir una solución de limpieza al sitio de ensayo para limpiar el sitio de ensayo. El proceso de limpieza puede incluir además secar y deshidratar el sitio de ensayo sobre la base de la fuerza centrífuga causada por la rotación del cuerpo. El remanente (desechos) formado en los procesos de secado y deshidratación puede quedar atrapado en la cámara de residuos debido a la fuerza centrífuga.
En una realización, el cuerpo puede incluir: una cámara de preparación para preparar ADN o ARN a partir de suero sanguíneo obtenido de la cámara de especímenes; una cámara de amplificación para amplificar el ADN y el ARN; y una cámara de fragmentación para fragmentar el ADN amplificado hasta una longitud predeterminada. Por ejemplo, el ADN cortado a un tamaño predeterminado en la cámara de fragmentación se incorpora al sitio de ensayo en el que están dispuestas sondas de captura de ADN en un conjunto ordenado, y se hibrida con las sondas de captura de ADN que tienen una secuencia complementaria para producir ADN bicatenario. En la técnica se conocen diversas realizaciones para detectar la hibridación. El dispositivo centrifugador de película delgada también puede incluir, además de la cámara, una cámara necesaria para los procesos de amplificación y fragmentación de ADN.
En una realización, el dispositivo centrifugador de película delgada puede incluir además un imán cilíndrico de película delgada para realizar la consignación de espacio de la cámara de amplificación o la cámara de fragmentación en el cuerpo.
En una realización, el dispositivo centrifugador de película delgada puede incluir además un medio de calentamiento para calentar la cámara de amplificación o la cámara de fragmentación y un medio de enfriamiento para enfriar la misma.
En una realización, la cámara de amplificación incluye la realización de un ciclo térmico utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés). La consignación de espacio de la cámara de amplificación o la cámara de fragmentación utilizando los medios de calentamiento se puede llevar a cabo mediante búsqueda en dirección radial y búsqueda en dirección azimutal.
El método de análisis puede incluir además: aislar ADN o ARN en la cámara de preparación; fragmentar el ADN amplificado a una longitud predeterminada; y etiquetar un marcador en un extremo de ADN.
El proceso de amplificación de ADN puede incluir además un enfriamiento por rotación basado en la rotación del cuerpo a alta velocidad.
En una realización, el proceso de fragmentación puede incluir además: incorporar ADNasa en la cámara de amplificación después de la amplificación del ADN; calentar la ADNasa usando los medios de calentamiento para inactivar la ADNasa (incubación); y/o producir ADN monocatenario (desnaturalización).
Breve descripción de los dibujos
Estos y/u otros aspectos de la invención resultarán evidentes y se comprenderán más fácilmente a partir de la siguiente descripción de las realizaciones junto con los dibujos adjuntos, en los que:
las Figuras 1 y 2 son una vista en sección y una vista en planta que ilustran un dispositivo centrifugador de capas de película delgada y un accionamiento de dispositivo centrifugador de capas de película delgada para controlar el funcionamiento del dispositivo según una realización de la presente invención;
la Figura 3 es una vista superior que ilustra una corredera provista de un BOPM y un imán permanente según una realización de la presente invención;
la Figura 4 es una vista lateral que ilustra un accionamiento de dispositivo centrifugador de capas de película delgada para operar y controlar el dispositivo centrifugador de película delgada de la Figura 1 según una realización de la presente invención;
la Figura 5 ilustra un espectrómetro que usa un espejo de rejilla según una realización de la presente invención; las Figuras 6 a 8 ilustran un método para detectar el sitio de ensayo usando un espectrómetro en el dispositivo centrifugador de película delgada según una realización de la presente invención;
las Figuras 9 y 10 ilustran una válvula de líquidos para evitar fugas de líquido durante la centrifugación según una realización de la presente invención;
la Figura 11 ilustra un proceso de centrifugación por etapas;
la Figura 12 ilustra un canal de cuello de botella según una realización;
las Figuras 13 a 15 ilustran tiras en las que están fijadas diversas especies de marcadores tumorales en forma de una línea o punto sobre la membrana porosa según una realización;
la Figura 16 ilustra un dispositivo centrifugador de película delgada en el que múltiples sitios de ensayo están dispuestos en paralelo en diferentes sectores para realizar un proceso de laboratorio en un chip con el fin de ensayar varios especímenes con respecto a una sola muestra según una realización de la presente invención;
la Figura 17 ilustra un proceso por etapas para transferir suero sanguíneo desde la cámara de especímenes a la cámara de tampón repitiendo alternativamente el proceso de flujo de fluido hidrófilo usando la válvula de líquidos y el proceso de flujo de fluido por fuerza centrífuga;
la Figura 18 ilustra un estado en el que el suero sanguíneo fluye al sitio de ensayo por fuerza centrífuga como otra realización diferente de la Figura 17;
las Figuras 19 a 22 ilustran procesos por etapas del dispositivo centrifugador de película delgada, que comprende además una cámara de almacenamiento de solución diluida, en comparación con la realización mostrada en la Figura 17; y
la Figura 23 ilustra un accionamiento de dispositivo centrifugador de capas de película delgada para cargar frontalmente o cargar por arriba el dispositivo centrifugador de película delgada según una realización de la presente invención.
Descripción detallada
Ahora se hará referencia en detalle a las realizaciones de la presente invención, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que los mismos números de referencia se refieren a elementos similares en todas partes.
Ahora se hará referencia en detalle a las realizaciones de la presente invención, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos, en los que los mismos números de referencia se refieren a elementos similares en todas partes.
Las Figuras 1 y 2 son una vista en sección y una vista en planta que ilustran un dispositivo centrifugador de capas de película delgada y un accionamiento de dispositivo centrifugador de capas de película delgada para controlar el funcionamiento del dispositivo según una realización de la presente invención.
Con referencia a las Figuras 1 y 2, el dispositivo centrifugador de película delgada se puede realizar integrando un laboratorio en un chip en dispositivos de película delgada tales como dispositivos de disco convencionales, incluyendo CD-ROM y DVD. Por ejemplo, en una realización están previstos un dispositivo centrifugador 100 de película delgada en el que una o más cámaras 130, 131a, 131b, 131c y 133 para almacenar diversas soluciones tampón necesarias para análisis y para llevar a cabo diversos procesos químicos y centrifugación, canales 92, 93 y 67 para permitir la transferencia de las soluciones tampón, un sitio 132 de ensayo y una válvula 7 de líquidos, están integrados en un disco de película delgada; y un accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada para controlar el funcionamiento del dispositivo.
Como se muestra en la Figura 1, el número de referencia 100 indica un dispositivo centrifugador de película delgada que incluye un cuerpo o un material de base formado mediante laminación de un material 1 de base superior, un material 2 de base intermedio y un material 3 de base inferior. El dispositivo centrifugador de película delgada también incluye: los canales 92, 93 y 67 para permitir que los fluidos fluyan sobre los respectivos materiales de base durante el moldeo por inyección; una válvula 7 de líquidos; una cámara 130 de muestras; una cámara 131a de especímenes; una cámara 131b de remanente; una cámara 131c de exceso; un sitio 132 de ensayo y una cámara 133 de residuos. Estos elementos están estrechamente adheridos entre sí para constituir el dispositivo centrifugador 100 de película delgada.
En una realización, el dispositivo centrifugador de película delgada puede incluir además una salida 12 para descargar la presión atmosférica generada por la transferencia de muestras desde la cámara 131a de especímenes hasta a la cámara 130 de muestras. La salida 12 puede estar dispuesta opuesta a la dirección de la fuerza centrífuga. En otra realización, un canal de película delgada puede formar salidas 12 y 13 y un canal 67 de cuello de botella.
En una realización, el canal de película delgada puede estar formado entre los materiales 1, 2 y 3 de base mediante una cinta adhesiva de película delgada en forma de canal. Es decir, los materiales 1, 2 y 3 de base están adheridos entre sí mediante una cinta adhesiva de película delgada para constituir el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, y los canales de película delgada pueden estar previstos en una zona prevista entre los materiales de base en la que se omite la cinta de película delgada. El espesor de los canales de película delgada se puede determinar en función del espesor de la cinta adhesiva de película delgada. Debido al espesor reducido de los canales de película delgada se puede producir una fuerte acción capilar con respecto a los fluidos. En una realización, el espesor de la cinta adhesiva de película delgada puede ser, por ejemplo, de 0,001 mm a 0,1 mm.
A continuación se ilustra, con referencia a las Figuras 1 y 2, una realización en la que una muestra consiste en sangre.
El número de referencia 120 indica un dispensador, una pipeta, una jeringa, una lanceta o un medio de inyección de muestras para incorporar una muestra, el número de referencia 121 indica una entrada de muestras, el número de referencia 170 indica un orificio de disco.
El número de referencia 130 indica una cámara de muestras para almacenar sangre inyectada desde la entrada de muestras. La sangre presente en la cámara 130 de muestras se transfiere a través del canal 92 a la cámara 131a de especímenes y a la cámara 131b de remanente mientras el cuerpo 100 está inicialmente en rotación, y la sangre en exceso se transfiere a través de canales 93 de cantidad fija a la cámara 131c de exceso. Entonces, la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo 100 produce una centrifugación independiente de la sangre almacenada en la cámara 131a de especímenes y en la cámara 131b de remanente, separando así la sangre presente en la cámara 131b de remanente así como en la cámara 131a de especímenes en suero sanguíneo y eritrocitos.
El número de referencia 67 indica un canal de cuello de botella para conectar la cámara 131a de especímenes a la cámara 131b de remanente. El canal 67 de cuello de botella proporciona un paso que permite la transferencia de los eritrocitos presentes en la cámara 131a de especímenes a la cámara 131b de remanente y del suero sanguíneo presente en la cámara 131b de remanente a la cámara 131a de especímenes, cuando la sangre presente en la cámara 131a de especímenes y en la cámara 131b de remanente se centrifuga por la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo 100. Es decir, el canal 67 de cuello de botella proporciona un paso que permite que el suero sanguíneo y los eritrocitos se muevan libremente desde la cámara 131a de especímenes hasta la cámara 131b de remanente durante la centrifugación. Tal como se muestra en la Figura 1, la cámara 131b de remanente está dispuesta cerca de la circunferencia exterior del cuerpo, en comparación con la cámara 131a de especímenes. Por esta razón, como resultado del movimiento del suero sanguíneo y los eritrocitos a través del canal 67 del cuello de botella, los eritrocitos se recogen en la cámara 131b de remanente y el suero sanguíneo se recoge en la cámara 131a de especímenes.
El canal 67 del cuello de botella puede estar compuesto por dos canales de película delgada para la recogida de suero sanguíneo y eritrocitos durante la centrifugación. Para dicho canal 67 del cuello de botella compuesto por dos canales de película delgada, la cámara 131b de remanente no tiene que estar provista de una salida adicional. Es decir, la salida 13 de la cámara 131a de especímenes también actúa como una salida de la cámara 131b de remanente por la fuerza centrífuga generada durante la rotación del cuerpo 100. Sin embargo, cuando el cuerpo 100 no está en rotación, la salida 13 de la cámara 131a de especímenes no puede actuar como una salida de la cámara 131b de remanente debido a la ausencia de fuerza centrífuga.
Aunque la sangre se centrifugue bien, los eritrocitos se pueden mezclar de nuevo con el suero sanguíneo cuando se detiene la rotación del cuerpo. Es decir, para extraer selectivamente sólo suero sanguíneo después de la centrifugación, se ha de detener la rotación del cuerpo 100. En este caso, los eritrocitos se vuelven a mezclar con el suero sanguíneo, lo que dificulta la extracción de suero sanguíneo puro únicamente. Con el fin de evitar este problema, en primer lugar la cámara 131a de especímenes está aislada con respecto a la cámara 131b de remanente y, en segundo lugar, el canal 67 de cuello de botella está interpuesto entre la cámara 131a de especímenes y la cámara 131b de remanente para evitar una transferencia de fluidos entre las mismas, en tercer lugar, la cámara 131b de remanente está prevista en forma de un tubo capilar con una baja altura (estrecho) para permitir que los eritrocitos permanezcan en la cámara 131b de remanente debido a la acción capilar inherente de la cámara 131b de remanente o la fuerza de unión entre la superficie de la cámara 131b de remanente y los eritrocitos, evitando así la mezcla de los eritrocitos con suero sanguíneo en la cámara 131a de especímenes. La fuerza de unión entre la superficie de la cámara 131b de remanente y los eritrocitos se deriva de fuerte viscosidad de los eritrocitos. Cuando la cámara de remanente 131b tiene la forma de un tubo capilar, los eritrocitos centrifugados no se mezclan con el suero sanguíneo incluso cuando el cuerpo no está en rotación y permanecen sobre la superficie de la cámara 131b de remanente. En consecuencia, el suero sanguíneo en la cámara 131a de especímenes no se mezcla con eritrocitos y mantiene su estado incluso cuando el cuerpo no está en rotación.
En una realización, la cámara 131c de exceso transfiere la sangre residual (en exceso) a la cámara 131c de exceso a través del canal 93 de cantidad fija mediante la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo 100. La cantidad de sangre (o suero sanguíneo) que queda en la cámara 131a de especímenes se puede determinar en función del control del espesor del canal 93 de cantidad fija. La sangre que tiene una mayor altura que el espesor del canal 93 de cantidad fija puede ser transferida a través del canal 93 de cantidad fija a la cámara 131c de exceso mediante la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo 100.
El número de referencia 290a es un orificio de base para la alineación requerida para la producción y el montaje del dispositivo 100 centrifugador de película delgada. El orificio 290a de base se inyecta en un accesorio proporcionado en una plantilla.
El número de referencia 132 indica un sitio de ensayo en el que está fijada una sonda de captura para la unión (por ejemplo, la unión específica biológica) al suero sanguíneo en la cámara 131a de especímenes, y/o están almacenados reactivos para reacciones (por ejemplo, reacciones bioquímicas) con especímenes.
El número de referencia 41 indica una membrana o tira porosa sobre la que está fijada la sonda de captura proporcionada en el sitio 132 de ensayo. El número de referencia 13 es una salida prevista en el sitio 132 de ensayo, que genera una corriente de aire con la rotación rápida del cuerpo 100 para promover el secado de la tira 41. Antes del lavado, la tira 41 se seca para promover la difusión de una solución de lavado sobre la tira durante el lavado y lavar los ingredientes que causan ruido de fondo debido a la fuerza de difusión.
El suero sanguíneo atrapado en la cámara 131a de especímenes durante la centrifugación puede ser transferido al sitio 132 de ensayo a través de la válvula 7 de líquidos sobre la base de flujos de fluidos hidrófilos cuando se detiene la rotación del cuerpo 100.
El número de referencia 133 indica una cámara de residuos para recoger los desechos generados por el lavado. Es decir, los desechos que no se unen a la sonda de captura del sitio 132 de ensayo durante la rotación rápida del cuerpo 100 quedan atrapados en la cámara 133 de residuos a través del canal 94.
El número de referencia 211 indica una corredera equipada con un imán permanente 5a, que está conectado a un motor 109 de deslizamiento para el control de funcionamiento.
Los flujos de fluido se realizan mediante la fuerza centrífuga derivada de la fuerza de rotación del cuerpo, o revestimientos superhidrófilos de canales.
El número de referencia 291 indica un imán cilíndrico de película delgada para la consignación de espacio del sitio 132 de ensayo.
El número de referencia 103a indica un dispositivo de captación óptica para leer discos ópticos convencionales (por ejemplo, CD o DVD), el número de referencia 103b es un dispositivo de detección de sitio 132 de ensayo para analizar cuantitativa o cualitativamente el sitio 132 de ensayo, que puede ser un aparato de medición de transmisión de luz, un dispositivo de detección de fluorescencia, un sensor de imágenes, un espectrofotómetro o un dispositivo de detección por resonancia en un plasmón de superficie (SPR, por sus siglas en inglés), y el dispositivo 103a de captación óptica y el dispositivo 103b de detección de sitio de ensayo constituyen un dispositivo 103 de módulo óptico de captación biológica (BOPM). En la técnica se conocen diversas realizaciones de los dispositivos de detección de fluorescencia y los dispositivos de detección SPR.
En una realización, el dispositivo centrifugador de película delgada para la consignación de espacio del sitio 132 de ensayo incluye el dispositivo 103 de módulo óptico de captación biológica (BOPM) equipado en la corredera 211 y un motor 109 de deslizamiento para controlar el movimiento del dispositivo 103 BOPM. Un imán permanente 5a está montado sobre la corredera 211 para atraer el imán cilíndrico 291 de película delgada, y el movimiento de coordenadas de dispositivo BOPM puede ser controlado por el control del motor 109 de deslizamiento. La consignación de espacio para el sitio 132 de ensayo se puede realizar mediante búsqueda en dirección radial y azimutal.
Una realización de la búsqueda en dirección radial y azimutal es tal como se indica a continuación. La búsqueda en dirección radial es un proceso para transferir el imán permanente 5a en una dirección radial, que se lleva a cabo moviendo el imán permanente 5a sobre la corredera 211 en el diámetro correspondiente del imán cilíndrico 291 de película delgada. Después es necesaria la búsqueda en dirección acimutal para solapar el imán permanente 5a y el imán cilíndrico 291 de película delgada en el diámetro correspondiente. La búsqueda en dirección azimutal se lleva a cabo mediante una rotación lenta un motor 102 de husillo o accionando repetidamente una rotación corta y una detención de la misma, mientras la corredera 211 está parada. Durante la rotación lenta o varias rotaciones cortas del motor de husillo, el imán permanente 5a sobre la corredera 211 se corresponde con el imán cilíndrico 291 de película delgada presente en el diámetro correspondiente, el cuerpo 100 no puede rotar mediante rotación lenta o corta debido a la intensa fuerza de atracción entre los mismos. En este caso, el imán permanente 5a y el imán cilíndrico 291 de película delgada están alineados.
Además, en otra realización, la búsqueda en dirección azimutal se puede llevar a cabo controlando la rotación de motores paso a paso que están conectados mecánicamente al árbol del motor 102 de husillo que requiere la búsqueda en dirección azimutal. La rotación de los motores paso a paso permite controlar el ángulo de rotación del motor 102 de husillo.
El número de referencia 116b indica un cable flexible para conectar señales de control necesarias para el BOPM 103 en la corredera 211, que está conectado a un dispositivo 101 de control central a través de una oblea o un arnés 116a.
El número de referencia 181 es una mesa giratoria sobre la que se coloca el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, y el dispositivo centrifugador 100 de película delgada se coloca delante o encima de la mesa giratoria a través de un orificio central 170 del cuerpo. El número de referencia 188 indica un CI de RF inalámbrico provisto de memoria o un dispositivo de etiqueta eléctrica, que incluye protocolos para procesos de laboratorio en un chip, resultados de detección del sitio 132 de ensayo, algoritmo de análisis, valores de control estándar para la detección, e información de localización del sitio 132 de ensayo, información asociada a la bioinformática, e información asociada al autodiagnóstico. Además, el CI de RF inalámbrico provisto de memoria o un dispositivo de etiqueta eléctrica pueden almacenar información de cifrado de privacidad personal e identificación (ID) del dispositivo centrifugador de película delgada, evitando así el uso por parte de terceros sin permiso. El CI de RF 188 inalámbrico incluye una tarjeta de CI inteligente. La información del CI de RF 188 inalámbrico se suministra al dispositivo 101 de control central a través de la transmisión/recepción inalámbrica y, por tanto, se puede utilizar en el cifrado de privacidad personal. El número de referencia 110 indica un generador de ondas eléctricas inalámbrico para suministrar energía al CI de RF 188 inalámbrico. Un campo magnético alterno generado por el generador 110 de ondas eléctricas inalámbrico detecta una bobina de inducción prevista en el CI de RF 188 inalámbrico de acuerdo con la regla de Fleming, para generar una cantidad suficiente de electricidad y suministrar la misma al CI de RF 188 inalámbrico. El generador de ondas eléctricas inalámbrico está provisto de un imán permanente multipolar para generar electricidad en la bobina de inducción prevista en el CI de RF 188 inalámbrico sobre la base de un campo magnético alterno generado por la rotación del cuerpo 100. En una realización, el imán permanente multipolar puede estar dispuesto en dirección circunferencial sobre una bandeja para cargar el cuerpo 100.
Para el dispositivo centrifugador de película delgada según una realización, el CI de RF 188 inalámbrico realiza una medición de temperatura para medir la temperatura del sitio 132 de ensayo y la transmite de forma inalámbrica al dispositivo 101 de control central. El sitio 132 de ensayo puede mantener una temperatura constante usando un aparato de calentamiento o enfriamiento, cuando la temperatura es excesivamente alta o baja. En una realización, la temperatura del sitio 132 de ensayo está dentro del intervalo de 30 a 37 grados en la reacción con especímenes, por ejemplo, en la que se consideran la actividad bioquímica y la estabilidad.
Para el dispositivo centrifugador de película delgada según una realización, el CI de RF 188 inalámbrico puede incluir información tal como la fecha de la prueba y los resultados de la prueba de acuerdo con las pruebas de pesticidas y antibióticos residuales del dispositivo centrifugador de película delgada, períodos de eficiencia, regiones de agricultura y ganadería, historial de producción y agrícola (cultivo), historial de distribución, información de contacto de los agricultores, precio y productos orgánicos. Los consumidores y las empresas de distribución agrícola y ganadera pueden adquirir cultivos y productos ganaderos con facilidad utilizando la información. Los consumidores en general pueden obtener información tocando el dispositivo centrifugador 100 de película delgada para el detector de CE de RF, o cargando el mismo en el accionamiento 100a de centrifugador de película delgada.
Para el dispositivo centrifugador de película delgada según una realización, el CI de RF 188 inalámbrico puede almacenar los resultados de la prueba del dispositivo centrifugador de película delgada en una memoria prevista en el mismo.
Para el dispositivo centrifugador de película delgada según una realización, el CI de RF 188 inalámbrico controla el dispositivo de detección del sitio de ensayo y transmite de forma inalámbrica los resultados así obtenidos al dispositivo 101 de control central o a un dispositivo 112 de almacenamiento o a un dispositivo 111 de entrada/salida.
Para el dispositivo centrifugador de película delgada según una realización, el dispositivo de entrada/salida puede consistir en un bus serial universal (USB, por sus siglas en inglés) o IEEE1394 o ATAPI o SCSI o un dispositivo que tenga un estándar de comunicación de la red de Internet. Además, la información de usuario del dispositivo centrifugador 100 de película delgada, como la altura, el peso, el sexo y la edad, se puede introducir a través del dispositivo 111 de entrada/salida.
La Figura 2 ilustra una bomba de absorción prevista entre el extremo de la válvula 7 de líquidos y el sitio 132 de ensayo con una almohadilla 41a de muestras o una almohadilla 41 b de absorción para transferir suero sanguíneo de la cámara 131a de especímenes al sitio 132 de ensayo mediante una fuerza de absorción con el fin de absorber suero sanguíneo en la cámara 131a de especímenes a través de un canal hidrófilo 7 en forma de U o V según una realización. La cámara 131a de especímenes se puede vaciar mediante la transferencia de suero sanguíneo de la cámara 131a de especímenes al sitio 132 de ensayo a través de la bomba de absorción. Después de que los especímenes presentes en la cámara 131a de especímenes sean expulsados a través de la válvula 7 de líquidos al sitio 132 de ensayo, los fluidos en el cámara 131b de remanente no se transfieren a la válvula 7 de líquidos debido a la fuerte acción capilar del canal 67 de cuello de botella. Es decir, la fuerte acción capilar del canal 67 del cuello de botella con respecto a los fluidos es equivalente a la fuerza de movimiento de fluido de la bomba de absorción y el fluido no se transfiere al sitio 132 de ensayo. El número de referencia 41 b indica una almohadilla de absorción, el número de referencia 41 a indica una almohadilla de muestras y una almohadilla de conjugado, y estas almohadillas están conectadas a los extremos de una membrana porosa 41c.
La Figura 3 es una vista superior que ilustra una corredera provista de un BOPM 103 y un imán permanente 5a según una realización de la presente invención. El movimiento de la corredera se puede controlar mediante conexiones 109a y 109b por engranajes de tornillo sin fin conectadas al árbol de un motor 109 de deslizamiento. La corredera se puede deslizar usando brazos 108a y 108b de deslizamiento como guías. Los brazos 108a y 108b de deslizamiento se acoplan mediante tornillos 110a, 110b, 110c y 110d en el cuerpo del dispositivo centrifugador de capas de película delgada (100a, mostrado en la Figura 1). El número de referencia 116b indica un cable flexible, que está conectado a través de una oblea o un arnés 116a. El número de referencia 181 indica una mesa giratoria que gira por medio del motor de husillo (102, mostrado en la Figura 1).
La Figura 4 es una vista lateral que ilustra un accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada para operar y controlar el dispositivo centrifugador 100 de película delgada de la Figura 1 según una realización de la presente invención. El número de referencia 300 indica un cuerpo para soportar el accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada. Un sustrato 140 de circuito está acoplado de forma continua en el cuerpo 300 del accionamiento de dispositivo centrifugador de capas de película delgada bajo el dispositivo centrifugador de capas de película delgada, y el dispositivo 101 de control central, el dispositivo 112 de almacenamiento y el dispositivo 111 de entrada/salida para controlar el accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada están dispuestos sobre el sustrato 140 de circuito. El dispositivo 101 de control central controla un motor 102 de husillo para girar y frenar el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, controla el movimiento del módulo óptico de captación biológica (BOPM) dispuesto sobre la corredera 211 mediante el control del motor 109 de deslizamiento, y mueve el imán permanente 5a para la consignación de espacio del sitio 132 de ensayo del dispositivo centrifugador 100 de película delgada. El imán permanente 5a puede transferir eficientemente un campo eléctrico a un imán cilíndrico de tipo película delgada (291, véase la Figura 1). Además, el dispositivo 101 de control central decide si el disco cargado en el accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada es un disco óptico convencional (por ejemplo, CD de música, CD-R y CD/DVD de juegos) o el dispositivo centrifugador 100 de película delgada. Cuando el disco es un disco óptico convencional, el dispositivo 101 transfiere información leída en el disco desde el dispositivo de captación óptica (103a, véase la Figura 3) al dispositivo 112 de almacenamiento o al dispositivo 111 de entrada/salida, transfiere datos que han de ser escritos al dispositivo de captación óptica (103a, véase la Figura 3), o realiza operaciones convencionales de discos ópticos, por ejemplo, suministra diversas señales de control requeridas para la lectura y escritura a los elementos respectivos.
En una realización, al cargar el dispositivo centrifugador de película delgada, la ID inherente del dispositivo centrifugador 100 de película delgada se transmite de forma inalámbrica al dispositivo 101 de control central a través del CI de RF 188 inalámbrico en el dispositivo centrifugador de capas de película delgada para informar al dispositivo 101 de control central del hecho de que el disco cargado en el accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada es un dispositivo centrifugador de película delgada.
En una realización, los resultados de detección asociados con el sitio 132 de ensayo se transfieren, mediante comunicación inalámbrica a través del CI de RF 188 inalámbrico previsto en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, al dispositivo 101 de control central, al dispositivo 112 de almacenamiento o al dispositivo 111 de entrada/salida. La detección asociada con el sitio 132 de ensayo se puede llevar a cabo transfiriendo información de imagen asociada con el sitio 132 de ensayo obtenida por un sensor 144 de imágenes dispuesto sobre el sustrato 140 de circuito al dispositivo 101 de control central o al dispositivo 112 de almacenamiento o al dispositivo 111 de entrada/salida. El número de referencia 104 es un dispositivo de compresión del dispositivo centrifugador 100 de película delgada cargado en un orificio de disco, que realiza la compresión por medio de fuerza de atracción sobre la base de un campo magnético con una mesa giratoria 181 y que está diseñado de tal modo que permite el movimiento vertical y la rotación sin carga.
El número de referencia 144a indica uno o más diodos emisores de luz (LED) para iluminar el sensor de imágenes, el sensor 144 de imágenes o el LED 144a están montados sobre la corredera 211 o equipados encima o debajo del sitio 132 de ensayo. En una realización, los LED incluyen LED de varios colores para emitir varias longitudes de onda de luz, que pueden obtener la intensidad de reacción del sitio 132 de ensayo como información de imagen representada por la intensidad del color bajo iluminación de varias longitudes de onda, y permiten el análisis cuantitativo o cualitativo de los resultados de respuesta del sitio 132 de ensayo sobre la base de la correlación bidimensional entre las longitudes de onda y la intensidad del color. Los LED de varios colores incluyen LED R, G y B. El número de referencia 107 indica un generador de rayos láser utilizado para excitar especímenes etiquetados con fluorescencia en el sitio de ensayo. En este caso, el sensor 144 de imágenes permite obtener información de imagen asociada con el sitio de ensayo. El número de referencia 108 indica un espectrofotómetro, que emite una pluralidad de longitudes de onda de luz para medir la transmisión de luz o la absorción de luz del sitio de ensayo y mide la transmisión de luz o la absorción de luz de las longitudes de onda respectivas para detectar los resultados de reacción del sitio 132 de ensayo. Un espectrómetro incluye por regla general una fuente de luz, un selector de longitud de onda, un recipiente para especímenes (tubo de ensayo o sitio 132 de ensayo) y un fotodetector, lo que es sabido en la técnica. Un espectrómetro mide la absorbancia de luz de la solución de espécimen del sitio de ensayo, después de haberse calibrado usando una solución en blanco de modo que la transmisión de luz sea del 100% (absorbancia de luz del 0%). Una fuente de luz debe emitir uniformemente una energía de luz suficiente necesaria para el análisis de especímenes. Los ejemplos de la fuente de luz que se puede usar en la presente invención incluyen lámparas de filamento de tungsteno, lámparas de hidrógeno o deuterio, LED de luz blanca y láseres. En una realización, la fuente de luz puede ser un módulo LD en el que están integrados LED de luz blanca o láseres RGB o una pluralidad de diodos láser (LD). El láser RGB es un dispositivo modular que consta de 3 láseres para emitir luz roja, verde y azul. La combinación de varias potencias de estos láseres permite la generación de varias longitudes de onda de luz necesarias para el análisis de especímenes. El módulo LD es un módulo de una pluralidad de diodos láser (LD) que tienen diferentes longitudes de onda. De acuerdo con el módulo LD se mide la absorbancia de luz del espécimen en las longitudes de onda de luz correspondientes, mientras que los LD para generar la longitud de onda de luz correspondiente se encienden secuencialmente. Para el espectrómetro es importante obtener una longitud de onda de radiación específica de la luz emitida desde la fuente de luz. La radiación monocromática es ideal, pero en la práctica esto es muy difícil. Por consiguiente, para la luz que muestra un rango predeterminado de distribución de longitud de onda, el nivel de monocromatización se puede representar especificando el ancho de banda del espectro. La sensibilidad y la resolución de la medición son proporcionales a la proximidad de la luz emitida desde la fuente de luz con una única longitud de onda. La longitud de onda de luz deseada se puede obtener usando un selector de longitud de onda y el selector de longitud de onda puede consistir en un filtro o en un espejo de rejilla, o en una combinación de los mismos. El espejo de rejilla actúa como un prisma para distribuir y reflejar la luz incidente en varias longitudes de onda.
La Figura 5 ilustra un espectrómetro (108, véase la Figura 4) que usa un espejo de rejilla según una realización de la presente invención.
Como se muestra en la Figura 5, la luz blanca emitida desde una fuente 40 de luz pasa a través de una lente 42, converge en un haz, y pasa a través de una ranura en H y ranura en V primaria 45a para generar un haz puntual. Cuando el haz puntual incide sobre un espejo 43 de rejilla, la luz reflejada por el espejo 43 de rejilla se separa en diferentes longitudes de onda en un espacio topológico. Con el fin de recoger longitudes de onda específicas de la luz reflejada desde el espejo 43 de rejilla y separada en el espacio topológico, se ajusta una ranura en H y ranura en V secundaria 45b en un ángulo específico. En este caso, las longitudes de onda de la luz que pasan a través de la ranura en H y ranura en V secundaria 45b se pueden variar girando el espejo 43 de rejilla. Es decir, las longitudes de onda de luz específicas deseadas se pueden obtener controlando el ángulo de rotación del espejo 43 de rejilla.
Después de que las longitudes de onda de luz específicas así obtenidas pasen a través del sitio 132 de ensayo, el fotodetector 46 mide la absorción de luz, la transmisión de luz o la intensidad del color del espécimen en el sitio de análisis para realizar análisis cualitativos o cuantitativos de los resultados de reacción del espécimen del sitio. Los métodos para analizar cualitativa o cuantitativamente los resultados de reacción del espécimen incluyen un ensayo de tasa de punto final, métodos de tasa inicial o similares, que son conocidos en la técnica.
El número de referencia 40 indica una fuente de luz del espectrómetro 108 y el selector de longitud de onda incluye un motor 44 paso a paso para controlar el ángulo de rotación del espejo 43 de rejilla, una lente 42 para hacer converger la luz generada desde la fuente de luz y la ranura en H y ranura en V primaria 45a con el fin de convertir el haz convergente en un haz puntual, el espejo 43 de rejilla para separar el haz puntual en varias longitudes de onda, y la ranura en H y ranura en V secundaria 45b para pasar solo un ángulo específico de haz (es decir, longitudes de onda de luz específicas) reflejado desde el espejo 43 de rejilla. Las longitudes de onda de luz específicas obtenidas por la fuente 40 de luz y el selector de longitud de onda pasan a través del sitio 132 de ensayo y la absorción de luz del espécimen presente en el sitio de ensayo se mide con el fotodetector 46, para analizar cualitativa o cuantitativamente los resultados de reacción del espécimen. La absorción de luz del espécimen en el sitio de ensayo se puede medir con varias longitudes de onda pasando varias longitudes de onda de luz a través del sitio 132 de ensayo mientras se gira el motor 44 paso a paso.
En una realización se puede usar una fibra óptica en lugar de la ranura en H y ranura en V primaria o la ranura en H y ranura en V secundaria.
En una realización, en lo sucesivo, una de varias combinaciones de la fuente de luz, la lente, la ranura en H y ranura en V primaria o la fibra óptica 45a primaria, el espejo 43 de rejilla, la ranura en H y ranura en V secundaria 45b o fibra óptica secundaria, se designará como un dispositivo 99a de fuente de luz. El módulo LD y el módulo de láser RGB pueden constituir individualmente el dispositivo 99a de fuente de luz. En este caso, el dispositivo 99a de fuente de luz se puede simplificar.
Las Figuras 6 a 8 ilustran un método para detectar el sitio 132 de ensayo usando un espectrómetro 108 en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada según una realización de la presente invención. El número de referencia 555 indica una abertura transparente para detectar el fotodetector 46.
Tal como se muestra en la Figura 6, el fotodetector 46 del espectrómetro 108 está dispuesto en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada y el dispositivo 99a de fuente de luz está dispuesto debajo del mismo. Una pluralidad de sitios 132 de ensayo dispuestos en una dirección circunferencial en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada se detectan usando el espectrómetro 108, en el que se modulan el dispositivo 99a de fuente de luz y el fotodetector 46. En este caso, a medida que gira el dispositivo centrifugador 100 de película delgada se produce una correspondencia uno a uno entre el espectrómetro 108 y cada uno de los sitios 132 de ensayo previstos en una dirección circunferencial en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, realizando así la consignación y detección de espacio. La medición de la absorbancia de luz de la solución de espécimen en la pluralidad de sitios de ensayo utilizando el espectrómetro 108 se realiza después de calibrar el dispositivo utilizando una solución en blanco de modo que la transmisión de luz alcance el 100% (absorbancia de luz: 0). En una realización, uno o más de los múltiples sitios de ensayo pueden incluir una cámara de solución en blanco para calibración.
Como se puede ver en la imagen izquierda de la Figura 7, una capa reflectante 99b está integrada en un material 1 de base superior o un sitio de ensayo en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, y el espectrómetro 108 en el que se modulan el dispositivo 99a de fuente de luz y el fotodetector 46 está dispuesto en una cara inferior del dispositivo centrifugador 100 de película delgada. Las longitudes de onda específicas de la luz obtenida desde el dispositivo 99a de fuente de luz pasan a través del sitio 132 de ensayo y el fotodetector 46 mide la luz reflejada desde la capa reflectante 99b, para medir la absorción de luz del espécimen en el sitio de ensayo.
La imagen derecha de la Figura 7 muestra un caso en el que los fotodetectores 46 están integrados en los sitios 132 de ensayo del dispositivo centrifugador 100 de película delgada. En este caso, los fotodetectores 46 están dispuestos de manera que corresponden uno a uno a la pluralidad de sitios 132 de ensayo. Cuando los fotodetectores 46 se integran en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, la trayectoria óptica se acorta, la sensibilidad de recepción de los fotodetectores 46 aumenta y la sensibilidad mejora. Los resultados de detección de los fotodetectores 46 integrados en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada son leídos por el CI de RF 188 inalámbrico y luego son transmitidos de forma inalámbrica al dispositivo de control central (101, véase la Figura 1).
Como se muestra en la Figura 8, la capa reflectante 99b ilustrada en la imagen izquierda de la Figura 7 está integrada en un material 1 de base superior, y una pluralidad de sitios de ensayo (132, véase la Figura 7) están dispuestos en una dirección circunferencial del dispositivo centrifugador 100 de película delgada. El espectrómetro 108 uno a uno corresponde a cada uno de los sitios de ensayo proporcionados en una dirección circunferencial en el dispositivo centrifugador 100 de película delgada para realizar la detección secuencial mediante consignación de espacio. En este caso, el dispositivo 99a de fuente de luz emite longitudes de onda de luz adecuadas para el espécimen en los sitios 132 de ensayo respectivos, para medir la absorbancia de la luz. En una realización, la consignación de espacio del sitio de ensayo mediante búsqueda en dirección radial y búsqueda en dirección azimutal realizada montando los espectrómetros 108 sobre la corredera 211 se puede realizar antes de la detección secuencial de los sitios 132 de ensayo utilizando los espectrómetros 108. El sensor de imágenes incluye un CCD, un CMOS y un sensor de imágenes en línea para detectar la cantidad de luz en unidades de píxeles. En una realización, el sensor de imágenes en línea incluye un conjunto ordenado de sensor lineal o un sensor de imágenes de contacto (CIS, por sus siglas en inglés). En una realización, el BOPM 103 que incluye el sensor de imágenes puede mover la corredera 211 para obtener información de imágenes del sitio de ensayo. Antes de la detección del sitio de ensayo se puede llevar a cabo una consignación de espacio del sitio de ensayo mediante búsqueda en dirección radial y búsqueda en dirección azimutal realizadas montando los espectrómetros 108 sobre la corredera 211.
Las Figuras 9 y 10 ilustran una válvula de líquidos para evitar fugas de líquido durante la centrifugación según una realización de la presente invención. La válvula 7 de líquidos evita la transferencia de suero sanguíneo al sitio 132 de ensayo a través de un canal 7 en forma de V o U tras la rotación a alta velocidad del cuerpo 100. Además, las Figuras 9 y 10 son vistas detalladas de la válvula 7 de líquidos. La válvula 7 de líquidos se divide en líneas generales en dos partes, es decir, un canal entrante 7a y un canal saliente 7b. El canal entrante 7a se refiere a un canal que se extiende hacia el centro del cuerpo (en dirección opuesta a una dirección de la fuerza centrífuga) y el canal saliente 7b se refiere a un canal que se extiende hacia la dirección de la fuerza centrífuga. El funcionamiento de la válvula 7 de líquidos es el siguiente. Cuando el cuerpo 100 gira a alta velocidad, el líquido que se fuga de la cámara 131a de especímenes se carga principalmente en el canal entrante 7a. Una vez que líquido fugado llena el canal entrante 7a, la fuerza centrífuga actúa en una dirección radial hacia el líquido contenido en el canal entrante 7a, evitando de este modo que continúe la fuga del líquido desde la cámara 131a de especímenes. Por lo demás, el líquido fugado se retira a la cámara 131a de especímenes por la fuerza centrífuga. Es decir, cuando se fuga líquido de la cámara 131a de especímenes después de la rotación a alta velocidad del cuerpo 100, se puede evitar que la fuga de líquido continúe debido a la equivalencia entre la fuerza para que continúe la fuga del líquido desde la cámara 131a de especímenes y a la fuerza centrífuga que actúa inherentemente sobre el líquido ya fugado. Esta prevención de la fuga de líquido basada en la fuerza centrífuga que actúa sobre el líquido fugado se denomina operación de válvula de líquidos en una realización de la presente invención.
En una realización, la cámara 131a de especímenes puede estar provista adicionalmente, en una salida de la misma, de una válvula de líquidos para evitar la fuga de líquido durante la centrifugación.
En una realización, la válvula de líquidos incluye válvulas de líquidos realizadas por medio de un canal en forma de V o U o un canal con revestimiento superhidrófilo para operar la válvula de líquidos.
La Figura 11 es una imagen que muestra la cámara 131a de especímenes y la cámara 131b de remanente del dispositivo centrifugador 100 de película delgada de la Figura 2, para ilustrar un proceso de centrifugación.
La Figura 11 ilustra un proceso por etapas en el que la sangre transferida desde la cámara 130 de muestras a la cámara 131a de especímenes y a la cámara 131b de remanente mediante la rotación del cuerpo 100 se separa en suero sanguíneo y eritrocitos por centrifugación. En la etapa 1, la sangre se transfiere de la cámara 130 de muestras a la cámara 131a de especímenes y a la cámara 131b de remanente durante la rotación inicial del cuerpo, y la sangre que tiene una altura mayor que la altura de un canal 93 de cantidad fija se mueve a la cámara 131c de exceso por la fuerza centrífuga. Además, la sangre no se puede mover a través de la válvula 7 de líquidos hasta el sitio 132 de ensayo y de este modo queda retenida en la cámara 131a de especímenes. La etapa 2 es un estado intermedio de centrifugación, en el que la sangre presente en la cámara 131a de especímenes y la sangre presente en la cámara 131b de remanente se centrifuga de forma independiente, sobre la base de la fuerza centrífuga producida por la rotación del cuerpo y así se separa en suero sanguíneo y eritrocitos. La fuerza centrífuga producida por la rotación del cuerpo induce una centrifugación independiente de la sangre en la cámara 131a de especímenes y en la cámara 131b de remanente y permite que los eritrocitos de la cámara 131a de especímenes se muevan a través del canal 67 de cuello de botella hasta la cámara 131b de remanente. Además, el suero sanguíneo centrifugado en el cámara 131b de remanente se mueve a través del canal 67 de cuello de botella hasta el interior de la cámara 131a de especímenes. Esto es, el canal 67 de cuello de botella proporciona un paso que permite que el suero sanguíneo y los eritrocitos separados durante la centrifugación se muevan suavemente desde la cámara 131a de especímenes hasta la cámara 131b de remanente. La cámara 131b de remanente está dispuesta más cerca de la circunferencia que la cámara 131a de especímenes. Por esta razón, como resultado de la centrifugación, los eritrocitos se recogen en la cámara 131b de remanente y el suero sanguíneo se recoge en la cámara 131 de especímenes. La etapa 3 muestra, como resultado de la etapa 2, un estado en el que los eritrocitos se recogen en la cámara 131b de remanente y el suero sanguíneo se recoge en la cámara 131 de especímenes después de la centrifugación. En la etapa 4, el suero sanguíneo de la cámara 131 de especímenes fluye de forma hidrófila a través de la válvula 7 de líquidos hasta el sitio 132 de ensayo, cuando el cuerpo 10 no está en rotación después de la centrifugación. En la etapa 5, sólo una cantidad predeterminada de suero sanguíneo de la cámara 131a de especímenes se mueve al sitio 132 de ensayo. Es decir, sólo la cantidad predeterminada de suero sanguíneo se mueve al sitio 132 de ensayo y los fluidos presentes en el canal 67 de cuello de botella y en la cámara 131b de remanente no se mueven al sitio 132 de ensayo y permanecen en los mismos. La cantidad de suero sanguíneo que se mueve al sitio 132 de ensayo se determina por medio de la cantidad de suero sanguíneo almacenado en la cámara 131a de especímenes.
Este fenómeno se debe a las siguientes cinco causas.
El canal 67 de cuello de botella se utiliza como el canal de película delgada, cuando el cuerpo no está en rotación se produce una acción capilar fuerte, los fluidos presentes en la cámara 131b de remanente no se mueven a través del canal 67 de cuello de botella a la cámara 131a de especímenes. Por consiguiente, se puede evitar la transferencia de eritrocitos desde la cámara 131b de remanente hasta la cámara 131a de especímenes. La cámara 131b de remanente está prevista en forma de una cámara de tubo capilar y, por lo tanto, los eritrocitos almacenados en la misma no se pueden expulsar fácilmente. La fuerza de unión entre la superficie de la cámara 131b de remanente y los eritrocitos impide que los eritrocitos se escapen fácilmente de la cámara 131b de remanente. Cuando el cuerpo 100 no está en rotación, el canal 67 de cuello de botella está obstruido por el suero sanguíneo viscoso, lo que dificulta el movimiento de los eritrocitos almacenados en la cámara 131b de remanente. La cámara 131b de remanente no tiene salida, lo que dificulta el movimiento de eritrocitos almacenados en la misma.
La Figura 12 ilustra un canal 67 de cuello de botella según una realización. Esta vista detallada ilustra una sección transversal del canal 67 de cuello de botella, basada en una línea de base para unir los números de referencia 67a y 67b.
El canal 67 de cuello de botella está compuesto por dos canales de película delgada, que están formados por una primera cinta adhesiva 1a de película delgada para unir un material 1 de base superior a un material 2 de base intermedio y una segunda cinta adhesiva 2a de película delgada para unir un material 2 de base intermedio a un material 3 de base inferior. El canal 67 de cuello de botella formado por estos dos canales de película delgada proporciona un paso, lo que permite una fácil transferencia de eritrocitos desde la cámara 131a de especímenes hasta la cámara 131b de remanente, o de suero sanguíneo desde la cámara 131b de remanente hasta la cámara 131a de especímenes durante la centrifugación. Es decir, el canal 67 de cuello de botella sirve como un canal de cuello de botella para evitar la transferencia de fluido cuando el cuerpo no está en rotación y como un paso para el suero sanguíneo y los eritrocitos durante la centrifugación.
Las Figuras 13 a 15 ilustran tiras en las que están fijadas diversas especies de marcadores tumorales en forma de una línea o punto en la membrana porosa según una realización. En lo sucesivo, cada una de las diversas especies de líneas o puntos de marcadores tumorales se designa como línea de prueba.
El número de referencia 41a es una almohadilla de conjugado, una almohadilla de muestras, o una combinación de las mismas, y el número de referencia 41b es una almohadilla de absorción. El número de referencia 41c es una membrana porosa. Un conjugado de oro, un anticuerpo ligado a enzima o una etiqueta tal como un marcador fluorescente se pueden depositar en forma liofilizada sobre la almohadilla de conjugado. La sonda de captura (por ejemplo, el anticuerpo de captura) puede fijar los marcadores tumorales. Los marcadores tumorales se pueden seleccionar entre el grupo que consiste en a Fp , PSA, CEA, CA19-9, CA125 y A15-3. El anticuerpo de captura puede fijar la glutamina sintetasa (GS), un marcador específico de la enfermedad de Alzheimer. La captura puede fijar marcadores de anticuerpos de infarto de miocardio como mioglobina, CK-MB y troponina I (TnI).
En una realización, la línea de prueba en la que uno o más marcadores o sondas de captura para el SIDA, infarto de miocardio, antibióticos residuales, pesticidas residuales, alergia y pruebas de cáncer de mama se fijan sobre la membrana porosa 41c se puede aplicar a las pruebas de respuesta mediante inmunocromatografía. La inmunocromatografía es un método de prueba en el que la inmunoquímica se combina con un ensayo cromatográfico, que utiliza la respuesta inmune específica de anticuerpos a antígenos, la coloración y la fluidez de las partículas de oro coloidal y la transferencia de moléculas en la membrana porosa por fenómeno capilar. La inmunocromatografía es un método rápido y conveniente de una sola etapa para realizar procesos que incluyen dilución, limpieza y coloración (cromogénesis) de muestras, basados en la reacción del complejo enzimático con un sustrato que interviene en métodos convencionales de inmunoanálisis de múltiples etapas. Además, este método puede detectar fácilmente los resultados de pruebas sin utilizar ningún aparato específico, por lo que tiene ventajas de facilidad, alta eficiencia económica y detección rápida de resultados de pruebas. El anticuerpo de captura puede fijar, además de marcadores tumorales, anticuerpos para líneas de referencia y control. Puede haber varias líneas de referencia. La concentración de reacción de la línea de referencia puede ser un valor de corte para permitir una fácil detección de respuestas negativas o positivas. Por ejemplo, el valor de corte de la línea de referencia se puede seleccionar entre 3 ng/ml, 4 ng/ml, 10 ng/ml, 20 ng/ml, 30 ng/ml, 40 ng/ml y 50 ng/ml.
En una realización, la línea de prueba comprende análisis cualitativos o cuantitativos basados en la diferencia en la intensidad de reacción entre la línea de referencia y la línea de prueba.
En una realización, la línea de prueba comprende análisis cualitativos o cuantitativos basados en la diferencia en la intensidad de la reacción entre el fondo y la línea de prueba.
En una realización, la línea de prueba comprende análisis cualitativos o cuantitativos realizados determinando la intensidad de reacción de la línea de prueba a través de una función lineal de intensidad de reacción formada por una pluralidad de líneas de referencia.
En una realización, la línea de prueba comprende análisis cualitativos o cuantitativos realizados determinando la intensidad de reacción de la línea de prueba a través de una función lineal de intensidad de reacción formada por la línea de referencia y la línea de control.
En una realización, los anticuerpos para capturar el PSA libre se inmovilizan en la línea de referencia y los anticuerpos para capturar el PSA total se inmovilizan en la línea de prueba, para calcular el porcentaje de PSA libre (fPSA%, por sus siglas en inglés). El fPSA (%) se puede calcular como una relación entre el PSA total y el PSA libre. Los detalles del PSA total y del PSA libre se conocen en la técnica. Además, el PSA libre se puede inmovilizar en la línea de prueba y el PSA total se puede inmovilizar en la línea de referencia. En otra realización, los anticuerpos para capturar el PSA libre se inmovilizan en la línea de referencia y los anticuerpos para capturar el proPSA se inmovilizan en la línea de prueba, para calcular el porcentaje de proPSA (% de proPSA). El proPSA (%) se puede obtener mediante una relación entre el PSA libre y el proPSA. Los detalles del proPSA se conocen en la técnica. Alternativamente, el proPSA se puede inmovilizar en la línea de referencia y el PSA libre se puede inmovilizar en la línea de prueba. Además, el % de fPSA y el % de proPSA se pueden calcular simultáneamente inmovilizando PSA libre, proPSA y PSA total en una membrana porosa.
En una realización, la intensidad de la reacción se puede obtener a partir de la información de la imagen representada por la intensidad del color de la misma bajo iluminación usando varias longitudes de onda de LED. Los resultados de la reacción del sitio 132 de ensayo se pueden analizar cuantitativa o cualitativamente sobre la base de la relación cuadrática entre las diversas longitudes de onda e intensidades de color. La línea de referencia muestra una respuesta positiva cuando el espécimen se difunde en la almohadilla 41b de absorción y se puede utilizar para la validez de las pruebas que utilizan tiras. Los resultados de prueba se consideran eficientes cuando la línea de referencia es positiva. La membrana porosa 41c se puede utilizar en forma de flujo pasante o de flujo lateral, lo que es conocido en la técnica. Un espécimen o una solución de limpieza se pueden inyectar en la almohadilla 41a de muestras. La membrana porosa de tipo de flujo pasante puede utilizar tiras en las que varios marcadores tumorales, marcadores de enfermedad o anticuerpos están inmovilizados sobre la membrana porosa 41c. Cuando el espécimen se inyecta en la almohadilla 41a de muestras, el espécimen absorbido por la almohadilla 41a de muestras se difunde a través de la membrana porosa 41c por el fenómeno capilar y, por tanto, se une bioquímicamente de forma específica al anticuerpo de captura. La almohadilla 41b de absorción para promover la difusión se puede disponer en el extremo de la membrana porosa 41c. Además se puede conectar una almohadilla de conjugado a la almohadilla de muestra. En este caso, el espécimen líquido inyectado en la almohadilla de muestras está unido a un conjugado de oro, un anticuerpo ligado a enzima o un material fluorescente en la almohadilla de conjugado, y un complejo así obtenido se difunde en la membrana porosa 41c. Cuando se inyecta una solución de limpieza en la almohadilla 41a de muestras, la solución de limpieza absorbida en la almohadilla 41a de muestras se difunde en la membrana porosa 41c por acción capilar para limpiar materiales que no están unidos al anticuerpo de captura o que están unidos específicamente al mismo y de ese modo eliminar el ruido de fondo de la membrana porosa 41c.
En una realización, el sitio 132 de ensayo se puede establecer mediante la conexión de la tira 41 al extremo de la válvula 7 de líquidos y a una parte de la almohadilla 41 a de muestras.
En una realización, la detección del sitio 132 de ensayo usando el sensor 144 de imágenes incluye tratar el material 1 de base superior con un material no transparente o revestir el mismo con una pintura no transparente para evitar la dispersión de la luz por iluminación y el ruido causado por daños a sustratos. En este caso, por ejemplo, la transparencia del material de base superior puede ser del 20 al 50%.
La Figura 16 ilustra un dispositivo centrifugador de película delgada en el que una pluralidad de sitios 132 de ensayo están dispuestos en paralelo en diferentes sectores para realizar el ensayo de varios especímenes con respecto a una sola muestra, por ejemplo los procesos necesarios para que un laboratorio en un chip pueda ensayar reacciones bioquímicas según una realización de la presente invención.
El concepto "ensayo de reacción bioquímica" usado la presente memoria incluye, por ejemplo, ensayo de GOT, GPT, ALP, LDH, GGT, CPK, amilasa, proteína T, albúmina, glucosa, colesterol T, triglicéridos, bilirrubina T, bilirrubina D, BUN, creatinina, I. fósforo, calcio, y ácido úrico en sangre.
Los números de referencia 132a, 132b, 132c y 132d son sitios de ensayo que actúan como cámaras para la reacción bioquímica, que almacenan especímenes para analizar y diagnosticar la reacción bioquímica y los resultados de la misma y para llevar a cabo reacciones bioquímicas con suero sanguíneo suministrado desde la cámara 131a de especímenes. El número de referencia 7 indica una válvula de líquidos para evitar la fuga de líquidos durante la centrifugación de sangre.
El número de referencia 290a un indica un agujero de la base, y el número de referencia 131c indica una cámara de exceso. Los números de referencia 154a, 154b, 154c y 154d indican válvulas de película delgada. Los números de referencia 13a, 13b, 13c, 13d y 14 indican salidas.
Durante la rotación del cuerpo 100, la sangre almacenada en la cámara 130 de muestras se centrifuga. Como resultado de ello, el suero sanguíneo se almacena en la cámara 131a de especímenes y los eritrocitos se almacenan en el cámara 131b de remanente. Las cámaras 140a, 140b, 140c y 140d de cantidad fija son cámaras para el suministro de una cantidad predeterminada de especímenes a los sitios 132a, 132b, 132c y 132d de ensayo correspondientes, y el volumen de las cámaras de cantidad fija determina una cantidad de especímenes suministrados al sitio de ensayo correspondiente. La válvula 7 de líquidos y un canal concéntrico 9 están revestidos con un material superhidrófilo y una cámara 132e de rebose está revestida con un material hidrófobo. En consecuencia, cuando el cuerpo 100 no está en rotación, el suero sanguíneo en la cámara 131a de especímenes fluye de forma hidrófila a través de la válvula 7 de líquidos a través del canal concéntrico 9. Las cámaras 140a, 140b, 140c y 140d de cantidad fija son cámaras revestidas con un material superhidrófilo, que se llenan de suero sanguíneo, mientras que los especímenes pasan a través del canal concéntrico 9. En este caso, la cámara 132e de rebose es hidrófoba y por lo tanto sólo el canal concéntrico 9 y las cámaras 140a, 140b, 140c y 140d de cantidad fija se llenan con los especímenes. El canal concéntrico 9 está diseñado de modo que tiene un círculo concéntrico y, por lo tanto, recibe una fuerza centrífuga homogénea durante la rotación. En consecuencia, después de que canal concéntrico 9 se llene con el espécimen y el cuerpo 100 gire de nuevo, los especímenes se almacenan en las cámaras 140a, 140b, 140c y 140d de cantidad fija y permanecen en las mismas, y los especímenes que llenan el canal concéntrico 9 se descargan a través de la cámara 132e de rebose por la fuerza centrífuga. A continuación, las válvulas 154a, 154b, 154c y 154d de película delgada se abren para permitir que los especímenes fluyan desde las cámaras 140a, 140b, 140c y 40d de cantidad fija hasta los sitios 132a, 132b, 132c y 132d de ensayo respectivos y por lo tanto inducen reacciones bioquímicas de los especímenes con los reactivos. En una realización, las válvulas 154a, 154b, 154c y 154d de película delgada están dispuestas concéntricamente y por lo tanto abiertas simultáneamente. Después, los resultados de la reacción bioquímica de los especímenes se pueden analizar cualitativa o cuantitativamente midiendo la absorción de luz de los especímenes en los sitios 132a, 132b, 132c y 132d de ensayo usando el espectrómetro.
En una realización, cuando el canal concéntrico 9 está diseñado de tal modo que tiene un círculo concéntrico y, por lo tanto, recibe una fuerza centrífuga idéntica para girar el dispositivo centrifugador 100 de película delgada, únicamente los especímenes presentes en las cámaras 140a, 140b, 140c y 140d de cantidad fija se almacenan y permanecen en el mismo, pero los especímenes que llenan el canal concéntrico 9 superan la barrera hidrófoba formada en la cámara 132e de rebose por la fuerza centrífuga y se descargan en la cámara 132e de rebose.
En una realización, las válvulas 154a, 154b, 154c y 154d de película delgada, por ejemplo, incluyen válvulas tales como válvulas de ruptura formadas en una forma de película delgada para abrir/cerrar aberturas usando medios de apertura/cierre de válvulas de película delgada, tales como apertura/cierre de válvulas usando microperlas (o imanes cilíndricos (circulares) de película delgada) previstos en un orificio con un imán permanente móvil o un electroimán dispuesto en una parte superior o inferior del cuerpo; apertura/cierre de válvulas por fuerza mecánica; apertura/cierre de válvulas por fuerza centrífuga; apertura/cierre de válvulas por disolución y solidificación basadas en acciones químicas; apertura/cierre mediante aleaciones con memoria de forma restauradas a su forma original mediante calor o productos químicos; apertura/cierre de válvulas usando gotas de aire generadas por electrólisis; apertura/cierre de válvulas con gotas de aire generadas por el calor; apertura/cierre de válvulas por expansión y contracción térmica de microperlas; apertura/cierre de válvulas por fuerza electrostática; apertura/cierre de válvulas por fuerza magnética; apertura/cierre de válvulas por calor de láser; apertura/cierre de válvulas usando un gradiente de temperatura; apertura/cierre de válvulas de un accionador basado en ondas ultrasónicas; apertura/cierre de válvulas sobre la base de una bomba o presión física; apertura/cierre de válvulas mediante micropartículas expandidas o contraídas por frecuencia superalta; válvulas de ruptura capilares; válvulas de ruptura hidrófobas; apertura/cierre de válvulas por fluido magnético; y apertura/cierre de válvulas por expansión y contracción térmica de aire.
La válvula de ruptura hidrófoba utiliza una barrera de flujo de fluido formada en la interfaz entre el canal hidrófilo y la cámara hidrófoba, e incluye válvulas de ruptura hidrófobas en las que los fluidos no pueden fluir bajo una fuerza centrífuga de un valor de corte o menos, pero los fluidos superan una barrera de flujo de fluido bajo una fuerza centrífuga de un valor de corte o superior y pasan a la cámara hidrófoba. La barrera de flujo de fluido se forma debido al hecho de que los fluidos hidrófilos no pueden pasar fácilmente a través de una cámara hidrófoba y que el canal hidrófilo atrapa los fluidos sobre la base de la acción capilar inherente de los fluidos.
Los sitios 132a, 132b, 132c y 132d de ensayo son cámaras hidrófobas y las válvulas 154a, 154b, 154c y 154d de película delgada utilizan la válvula de ruptura hidrófoba. En este caso, las cámaras 140a, 140b, 140c y 140d de cantidad fija son cámaras revestidas con un material superhidrófilo y pueden formar una barrera de flujo de fluido en la interfaz con el sitio de ensayo. Las válvulas de película delgada que incluyen la válvula de ruptura son conocidas en la técnica.
En otra realización puede estar prevista adicionalmente una válvula de película delgada entre un canal entrante 7a de la válvula 7 de líquidos y una salida de la cámara 131a de especímenes mostrada en la Figura. 2. En este caso, cuando la válvula de película delgada se cierra incluso si el cuerpo 100 no está en rotación, los fluidos en la cámara 131a de especímenes no fluyen al sitio 132 de ensayo y, después de que se abra la válvula de película delgada, los fluidos fluyen de forma hidrófila a través de la válvula 7 de líquidos hasta el sitio 132 de ensayo.
En una realización, la búsqueda azimutal del sitio de ensayo para medir el espectrómetro 108 se puede llevar a cabo controlando el ángulo de rotación del dispositivo centrifugador de película delgada usando los motores paso a paso o los engranajes conectados a los mismos.
En una realización, la búsqueda azimutal del sitio de ensayo para la medición a través del espectrómetro 108 se puede llevar a cabo mediante el proceso de búsqueda azimutal de válvula que se realiza disponiendo el imán cilíndrico de película delgada para buscar sitios de ensayo en la circunferencia del cuerpo, o mediante consignación de espacio de sitios de ensayo utilizando una cámara de solución en blanco durante la rotación del cuerpo 100 para medir secuencialmente la absorción de luz en los sitios de ensayo respectivos durante la rotación del cuerpo. En este caso, el cuerpo incluye además una cámara de solución en negro que tiene un diámetro equivalente al sitio de ensayo para almacenar la solución en blanco. Se mide la absorbancia de luz de los especímenes en los sitios de ensayo respectivos, después de haber calibrado el espectrómetro de modo que la transmisión de luz de la solución en blanco sea del 100% (absorbancia de luz: 0). La absorbancia de luz de la solución en blanco es siempre cero, lo que permite detectar la cámara de la solución en blanco durante la rotación del cuerpo y así realizar la consignación de espacio de los sitios de ensayo sobre la base de la cámara de la solución en blanco.
Las realizaciones también se pueden aplicar a dispositivos centrifugadores de película delgada para procesos asociados con un laboratorio en un chip con el fin de realizar ensayos de inmunoabsorción enzimática (ELISA, por sus siglas en inglés) o ensayos de inmunoabsorción de luminiscencia química (CLISA, por sus siglas en inglés). En la técnica se conocen diversas realizaciones de los mismos.
Las realizaciones también se pueden aplicar a dispositivos centrifugadores de película delgada para procesos asociados con un laboratorio en un chip para ensayos de pesticidas residuales y ensayos de antibióticos residuales. En este caso, los resultados de prueba derivados de resultados de detección se muestran en un monitor de ordenador, el historial se notifica a los servidores de las oficinas gubernativas correspondientes o de empresas alimentarias a través del acceso remoto automático o manual a las mismas utilizando una red basada en protocolo de Internet, o los resultados de prueba y los historiales se almacenan en una memoria de CI de RF inalámbricos (etiquetas eléctricas). La oficina gubernativa correspondiente puede detectar pesticidas residuales y las empresas alimentarias pueden obtener información de compra de cultivos frescos y productos ganaderos. Además, la oficina gubernativa correspondiente enlaza esta información en una web para proporcionar a los consumidores información para la compra de cultivos frescos y productos ganaderos mediante transacción directa. Las enzimas y marcadores para analizar pesticidas residuales contienen enzimas y marcadores para ensayar pesticidas contenidos en enzimas, verduras o frutas, por ejemplo los insecticidas organofosforados y de carbamato más utilizados. La enzima puede incluir acetilcolinesterasa (AChE). En la técnica se conocen diversas realizaciones de los mismos.
La Figura 17 ilustra un sitio 132 de ensayo diferente al de la Figura 2 como otra realización del dispositivo centrifugador 100 de película delgada.
En este caso, el dispositivo centrifugador de película delgada comprende además una pluralidad de sitios 132a, 132b y 132c de ensayo para proporcionar ensayos de reacción bioquímica o análisis inmunológicos usando la tira 41; una válvula 7 de líquidos para almacenar temporalmente los especímenes de la cámara 131a de especímenes con el fin de retener suero sanguíneo en la cámara 131a de especímenes durante la rotación del cuerpo, cuando el cuerpo no está en rotación, y para proporcionar un paso de flujo de fluido hidrófilo con el fin de transferir suero sanguíneo desde la cámara 131a de especímenes hasta la cámara 131d de tampón; válvulas 155a, 155b y 155c de película delgada para suministrar independientemente suero sanguíneo de la cámara 131d de tampón transferido a una pluralidad de sitios de ensayo; y un canal hidrófilo 8 para transferir suero sanguíneo a través de flujos de fluido hidrófilo desde la cámara 131d de tampón hasta el sitio de ensayo correspondiente cuando se abren las válvulas 155a, 155b y 155c de película delgada. Sobre la base de estos elementos, el dispositivo centrifugador de película delgada permite el ensayo multiplex de una sola muestra. En este caso, la transferencia de suero sanguíneo desde la cámara 131a de especímenes hasta la cámara 131d de tampón se lleva a cabo mediante repetición alternativa de un proceso de flujo de fluido hidrófilo a través de la válvula 7 de líquidos y un proceso de flujo de fluido por fuerza centrífuga.
La Figura 17 ilustra un proceso por etapas para transferir suero sanguíneo desde la cámara 131a de especímenes hasta la cámara 131d de tampón mediante repetición alternativa del proceso de flujo de fluido hidrófilo utilizando la válvula 7 de líquidos y el proceso de flujo de fluido por fuerza centrífuga.
En la etapa 1, durante la rotación del cuerpo después de la centrifugación, en la cámara 131a de especímenes se recoge suero sanguíneo y en la cámara 131b de remanente se recogen eritrocitos.
En la etapa 2, cuando el cuerpo no está en rotación después de la centrifugación, el suero sanguíneo de la cámara 131a de especímenes se carga, a través de la válvula 7 de líquidos, en el canal entrante 7a y el canal saliente 7b y fluye de forma hidrófila a la cámara 131d de tampón.
En la etapa 3, el suero sanguíneo del canal saliente 7b fluye en la cámara 131d de tampón debido a la fuerza centrífuga causada por la rotación del cuerpo.
En la etapa 4, cuando se detiene la rotación del cuerpo, el suero sanguíneo de la cámara 131a de especímenes se carga en el canal entrante 7a y el canal saliente 7b de nuevo a través de la válvula 7 de líquidos y después fluye de forma hidrófila en la cámara 131d de tampón.
En la etapa 5, mediante repetición de las etapas 3 y 4, el suero sanguíneo total fluye gradualmente desde la cámara 131a de especímenes hasta la cámara 131d de tampón.
En la etapa 6, cuando se abre la válvula 155a de película delgada, el suero sanguíneo fluye a través del canal hidrófilo 8 desde la cámara 131d de tampón al sitio 132a de ensayo correspondiente. La cámara 131d de tampón de la Figura 17 se puede revestir con un material superhidrófilo. En este caso, el suero sanguíneo puede fluir fácilmente desde la cámara de especímenes hasta la cámara tampón mediante el funcionamiento de la bomba de absorción.
La Figura 18 ilustra un estado en el que el suero sanguíneo fluye al sitio del ensayo por la fuerza centrífuga como otra realización diferente de la Figura 17. En este caso, las válvulas 155a, 155b y 155c de película delgada pueden consistir en una válvula de ruptura hidrófoba o en una válvula de ruptura de tubo capilar.
Las válvulas 155a, 155b y 155c de película delgada son válvulas de ruptura hidrófobas o válvulas de ruptura de tubo capilar formadas por una barrera de flujo de fluido formada en la interfaz entre el canal hidrófilo 8 revestido con un material hidrófilo, y la cámara hidrófoba, el sitio 132a, 132b o 132c de ensayo. Dicha barrera de flujo de fluido permite que el suero sanguíneo no fluya con una fuerza centrífuga menor que un valor de corte predeterminado y permite que el suero sanguíneo supere la barrera de flujo de fluido y luego fluya al sitio 132a, 132b o 132c de ensayo con una fuerza centrífuga del valor de corte predeterminado o superior. En este caso, la fuerza centrífuga de la etapa 3 se puede aplicar en un nivel más bajo que la fuerza centrífuga para superar la barrera de flujo de fluido.
Las Figuras 19 a 22 ilustran procesos por etapas del dispositivo centrifugador de película delgada que comprende además una cámara de almacenamiento de solución diluida, en comparación con la realización mostrada en la Figura 17. El número de referencia 131e indica una cámara de almacenamiento de solución diluida para almacenar una solución diluida.
Las Figuras 19 y 20 ilustran un fenómeno en el que la solución diluida almacenada en una cámara 131e de almacenamiento de solución diluida fluye a una cámara 131f de tampón después de la apertura de la válvula 150 de ruptura, mientras que los especímenes en la cámara 131a de especímenes se centrifugan. En este caso, la solución diluida almacenada en la cámara tampón 131f es retenida por la válvula 11 de líquidos. Del mismo modo, los especímenes en la cámara 131a de especímenes también son retenidos en la cámara 131a de especímenes a través de la válvula 7 de líquidos durante la centrifugación. El exceso de solución diluida en la cámara tampón 131f fluye a través de un canal 10 de cantidad fija hasta una cámara 131g de exceso para permitir que una cantidad deseada de la solución diluida se almacene en la cámara tampón 131f.
La Figura 21 ilustra un proceso en el que el suero sanguíneo de la cámara 131a de especímenes se carga en el canal entrante 7a y el canal saliente 7b a través de la válvula 7 de líquidos, cuando se detiene la rotación del cuerpo, y fluye de forma hidrófila a una cámara 131h de mezcla. Además, la Figura 21 ilustra un proceso en el que la solución diluida en la cámara 131f de tampón se carga en un canal entrante 11a y un canal saliente 11b a través de la válvula 11 de líquidos y luego fluye de forma hidrófila a la cámara 131h de mezcla.
La Figura 22 ilustra un fenómeno en el que el espécimen y la solución diluida se transfieren gradualmente a la cámara 131h de mezcla través de la repetición de un proceso para la transferencia de fluidos de los canales salientes 7b y 11b a la cámara 131h de mezcla sobre la base de la fuerza centrífuga causada por la rotación del cuerpo y un proceso para el llenado de los canales entrantes 7a y 11a y los canales salientes 7b y 11b con fluidos hidrófilos, después de detenerse la rotación del cuerpo. Por consiguiente, la solución diluida se mezcla con los especímenes en la cámara 131h de mezcla para producir una muestra diluida.
En el proceso para transferir gradualmente el espécimen y la solución diluida a la cámara 131h de mezcla mediante la repetición del flujo de fluido hidrófilo a través de la válvula de líquidos y el flujo de fluido basado en la fuerza centrífuga, el espécimen se mezcla gradualmente con la solución diluida para maximizar la eficiencia de la mezcla entre estos fluidos. En lo sucesivo, la mezcla del espécimen con la solución diluida se designa como mezcla gradual durante el proceso para transferir gradualmente el espécimen y la solución diluida a la cámara 131h de mezcla.
La fuerza de cierre de la válvula de ruptura hidráulica se determina, sobre la base de un área de adhesión de una cinta adhesiva de película delgada, cuando la cinta adhesiva de película delgada obstruye los orificios, y una válvula para permitir que la cinta adhesiva de película delgada se desprenda con una velocidad de rotación del disco (fuerza centrífuga) o superior para superar la fuerza de cierre y de este modo abrir el orificio.
La válvula de ruptura puede consistir, por ejemplo, en una válvula de ruptura hidráulica, que es conocida en la técnica.
La Figura 23 ilustra un accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada para la carga frontal o la carga superior del dispositivo centrifugador según una realización de la presente invención. El dispositivo centrifugador 100 de película delgada se puede cargar sobre el accionamiento 100a de dispositivo centrifugador de capas de película delgada. El número de referencia 751 indica un caso del accionamiento de dispositivo centrifugador de película delgada y el número de referencia 750a indica una bandeja para la carga frontal el dispositivo centrifugador 100 de película delgada. Además, el número de referencia 750b indica una tapa para llevar a cabo una carga superior. Cuando se abre la tapa, el orificio 170 del dispositivo centrifugador de película delgada se puede montar sobre la mesa giratoria. Sobre la base de un tipo de carga, se puede seleccionar uno entre el número de referencia 750a y el número de referencia 750b. Además, de acuerdo con una realización de la presente invención, el accionamiento de dispositivo centrifugador en capas de película delgada puede comprender opcionalmente un botón 745 de lectura/búsqueda o un botón 746 de parada para leer discos ópticos convencionales. El número de referencia 744 indica un botón de encendido/apagado del dispositivo centrifugador de película delgada.
El número de referencia 760 indica un dispositivo de visualización para mostrar un estado del proceso y el modo del accionamiento de dispositivo centrifugador en capas de película delgada. Como dispositivo de visualización se puede utilizar un diodo emisor de luz o una pantalla LCD. El dispositivo 760 de visualización muestra si el disco cargado es un dispositivo centrifugador de película delgada o un disco óptico, los resultados de análisis o un estado del proceso principal del accionamiento de dispositivo centrifugador en capas de película delgada. Alternativamente, el dispositivo 760 de visualización muestra una interfaz gráfica de usuario y una tasa de proceso de acuerdo con la etapa en forma de un porcentaje (%), un gráfico de barras o un gráfico circular.
El número de referencia 111 indica un dispositivo de entrada/salida para realizar un contacto remoto automático o manual con un médico del campo correspondiente a través de una red de Internet y para transmitir a distancia los resultados de diagnóstico y cuestionarios al médico, en caso necesario. Luego, los pacientes esperan una prescripción del médico.
El accionamiento de dispositivo centrifugador en capas de película delgada mostrado en la Figura 8 puede comprender además un altavoz, una cámara de imágenes en movimiento y/o un micrófono. En el caso de cánceres no avanzados, el nivel de marcadores tumorales en sangre no aumenta, y en el caso de cánceres tempranos, el nivel de marcadores tumorales en sangre está dentro de un rango normal y, a medida que avanzan los tumores, aumenta y la proporción positiva de los mismos también aumenta. En una realización, teniendo en cuenta este hecho, el dispositivo centrifugador comprende software estadístico para gestionar históricamente los resultados de detección derivados del análisis cuantitativo del sitio de ensayo para proporcionar información asociada con el diagnóstico de trazas regular a un usuario.
Además, en una realización, el accionamiento de dispositivo centrifugador en capas de película delgada puede comprender adicionalmente software para leer y analizar los resultados de respuesta y analizar la respuesta negativa o positiva, la presencia de grupos de riesgo o valores.
Además, en una realización, el accionamiento de dispositivo centrifugador en capas de película delgada permite la carga lateral o vertical del dispositivo centrifugador de película delgada.
Como se desprende de lo anterior, el dispositivo centrifugador en capas de película delgada y un método de análisis que utiliza el mismo de acuerdo con una realización se pueden aplicar a dispositivos de película delgada para diagnosticar y detectar una pequeña cantidad de materiales biológicos y/o químicos en fluidos, tales un laboratorio en un chip, chips de proteína y chips de ADN. Por ejemplo, el dispositivo centrifugador de película delgada se puede aplicar para integrar dispositivos centrifugadores en discos de película delgada tales como CD-ROM o DVD convencionales.
Aunque se han mostrado y descrito algunas realizaciones de la presente invención, los expertos en la técnica entenderán que se pueden realizar cambios en estas realizaciones sin apartarse de los principios de la invención, cuyo alcance se define en las reivindicaciones.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo centrifugador de película delgada que comprende:
una entrada (121) de muestras para inyectar una muestra;
una cámara (130) de muestras para almacenar la muestra inyectada en la entrada de muestras;
una cámara (131 a) de especímenes para almacenar un espécimen obtenido a partir de la muestra durante la centrifugación;
una cámara (131b) de remanente para almacenar un remanente en lugar de especímenes producidos durante la centrifugación;
un canal (67) de cuello de botella para conectar la cámara de especímenes directamente a la cámara de remanente;
uno o más sitios (132) de ensayo en los que se inmoviliza una sonda de captura que ha de ser unida al espécimen y/o se almacena reactivo para reacciones bioquímicas con el espécimen;
una cámara (133) de residuos para recoger los desechos que no están unidos a la sonda de captura mediante un proceso de limpieza;
un cuerpo hidrófobo (100) giratorio en el que están integrados la entrada de muestras, la cámara de muestras, la cámara de especímenes, la cámara de remanente, la cámara de residuos, el canal de cuello de botella y el sitio de ensayo;
uno o más dispositivos (41a, 41b) de flujo de fluido para transferir el espécimen desde la cámara de especímenes hasta el sitio de ensayo cuando el cuerpo no está en rotación, seleccionándose los dispositivos de flujo de fluido entre el grupo que consiste en una bomba de flujo de fluido hidrófilo, una bomba de cámara, una bomba de eritrocitos y una bomba de absorción; y
una válvula (7) de líquidos revestida con un material superhidrófilo para proporcionar un paso para conectar la cámara de especímenes a los sitios de ensayo, que permite que el espécimen retenido en la cámara de especímenes durante la centrifugación fluya al sitio de ensayo por medio del dispositivo de flujo de fluido cuando el cuerpo no está en rotación,
caracterizado por que como dispositivo de flujo de fluido está prevista una almohadilla (41b) de absorción o una almohadilla (41 a) de muestras entre el extremo de la válvula de líquidos y una entrada del sitio de ensayo, para transferir el espécimen desde la cámara de especímenes hasta el sitio de ensayo, sobre la base de una fuerza de absorción para absorber el espécimen que llega al extremo de la válvula de líquidos.
2. El dispositivo según la reivindicación 1, en el que la válvula de líquidos comprende un canal entrante (7 a) y un canal saliente (7b) para configurar una forma de U o de V.
3. El dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además una válvula (154a, 154b, 154c, 154d) de película delgada prevista entre la válvula de líquidos y la salida de la cámara de especímenes.
4. El dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además un canal (93) de cantidad fija y una cámara (131c) de exceso para almacenar el espécimen o la muestra en exceso presente en la cámara de especímenes.
5. El dispositivo según la reivindicación 1, en el que la cámara de remanente es una cámara de tubo capilar.
6. El dispositivo según la reivindicación 1, en el que el cuerpo comprende un material (1) de base superior, un material (2) de base intermedio y un material (3) de base inferior, que están laminados en este orden y adheridos entre sí, en donde el cuerpo comprende además:
una primera cinta adhesiva (1a) de película delgada laminada entre el material de base superior y el material de base intermedio, para adherir el material de base superior al material de base intermedio; y
una segunda cinta adhesiva (2a) de película delgada laminada entre el material de base intermedio y el material de base inferior, para adherir el material de base intermedio al material de base inferior.
7. El dispositivo según la reivindicación 6, en el que el sustrato está compuesto por al menos un elemento seleccionado entre el grupo que consiste en materiales hidrófobos, obleas de silicio, polipropileno, poliacrilato, alcohol polivinílico, polietileno, metacrilato de polimetilo (PMMA), copolímeros de olefinas cíclicas (COC) y policarbonato.
8. El dispositivo según la reivindicación 1, en el que el sitio de ensayo comprende una membrana porosa o una tira en la que está fijada la sonda de captura.
9. El dispositivo según la reivindicación 1, en el que el cuerpo comprende un CI de RF (188) inalámbrico que tiene una o más funciones seleccionadas entre el grupo que consiste en medición de temperatura, detección de sitio de ensayo, almacenamiento y transmisión de resultados de detección de sitio del ensayo, cifrado de privacidad personal, almacenamiento de identificación (ID) y transmisión del dispositivo centrifugador de película delgada, almacenamiento de fecha de prueba y almacenamiento de período eficiente.
10. El dispositivo según la reivindicación 9, que comprende además un generador (110) de ondas eléctricas inalámbrico para suministrar energía al CI de RF inalámbrico.
11. El dispositivo según la reivindicación 1, en el que la detección del sitio de ensayo se lleva a cabo utilizando un detector seleccionado entre el grupo consistente en dispositivos de medición óptica, incluyendo aparatos de medición de transmisión de luz, detectores de fluorescencia, espectrómetros, detectores por resonancia en un plasmón de superficie (SPS), iluminadores y sensores de imágenes, aparatos de rayos láser y fotómetros, incluyendo fotodetectores.
12. El dispositivo según la reivindicación 1, que comprende además una cámara (140a, 140b, 140c, 140d) de cantidad fija revestida con un material superhidrófilo y un canal concéntrico (9) revestido con un material superhidrófilo, en donde la cámara de cantidad fija está interpuesta entre el canal concéntrico y el sitio de ensayo, en donde el canal concéntrico está conectado a una salida de la válvula de líquidos,
comprendiendo el dispositivo además una cámara (132e) de rebose para permitir que el espécimen permanezca en la cámara de cantidad fija mediante la rotación del cuerpo y que el espécimen del canal concéntrico sea extraído por fuerza centrífuga y, por lo tanto, almacenar el espécimen residual, después de que la cámara de cantidad fija y el canal concéntrico se llenen con el espécimen, mientras que el espécimen en la cámara de especímenes fluye de forma hidrófila a través del canal concéntrico.
13. Un método de análisis que utiliza un dispositivo centrifugador de película delgada que comprende:
una entrada (121) de muestras para inyectar una muestra;
una cámara (130) de muestras para almacenar la muestra inyectada en la entrada de muestras;
una cámara (131a) de especímenes para almacenar un espécimen obtenido a partir de la muestra durante la centrifugación;
una cámara (131b) de remanente para almacenar un remanente en lugar de especímenes producidos durante la centrifugación;
un canal (67) de cuello de botella para conectar la cámara de especímenes a la cámara de remanente; una cámara (131c) de exceso para almacenar el espécimen en exceso que supera una cantidad predeterminada de la cámara de especímenes;
uno o más sitios (132) de ensayo en los que se inmoviliza una sonda de captura que ha de ser unida a la muestra y/o se almacena reactivo para reacciones bioquímicas con el espécimen;
una válvula (7) de líquidos revestida con un material superhidrófilo, estando formada la válvula de líquidos en un paso para conectar la cámara de especímenes a los sitios de ensayo;
una cámara (133) de residuos para recoger los desechos que no están unidos a la sonda de captura mediante un proceso de limpieza; y
un cuerpo hidrófobo (100) giratorio en el que están integrados la entrada de muestras, la cámara de muestras, la cámara de especímenes, la cámara de exceso, la cámara de residuos, el canal de cuello de botella y los sitios de ensayo;
incluyendo el método:
inyectar una muestra en la cámara de muestras a través de la entrada de muestras;
transferir la muestra de la cámara de muestras a la cámara de especímenes y la cámara de remanente sobre la base de la fuerza centrífuga generada por la rotación inicial del cuerpo, y mover el espécimen en exceso a la cámara de exceso cuando la muestra está presente en una cantidad que supera un nivel predeterminado de la cámara de especímenes;
centrifugar la muestra en la cámara de especímenes y la cámara de remanente sobre la base de la fuerza centrífuga generada por la rotación del cuerpo y, al mismo tiempo, transferir el remanente presente en la cámara de especímenes a la cámara de remanente a través del canal de cuello de botella, o el espécimen de la cámara de remanente a la cámara de especímenes a través del canal de cuello de botella; producir un flujo hidrófilo del espécimen retenido en la cámara de especímenes a través de la válvula de líquidos hasta el sitio de ensayo cuando se detiene la rotación del cuerpo; y
unir el espécimen presente en el sitio de ensayo a la sonda de captura presente en el sitio de ensayo, o someter el espécimen a reacción bioquímica con un reactivo en el sitio de ensayo.
14. El método según la reivindicación 13, que comprende además una o más operaciones seleccionada entre: buscar un sitio de ensayo;
analizar cualitativa o cuantitativamente resultados de reacción del sitio de ensayo; permitir que el CI de RF (188) inalámbrico integrado en el cuerpo detecte el sitio de ensayo para realizar la transmisión inalámbrica; mostrar resultados de diagnóstico derivados del análisis en un monitor de ordenador;
y
transmitir a distancia resultados de diagnóstico y cuestionarios a un médico conectado a través de una red de Internet; u obtener la prescripción del médico.
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