ES2882331T3 - Método para analizar una muestra - Google Patents

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Hannah Schmolke
Matthias Kronsbein
Heinz Schoeder
Lutz Weber
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Abstract

Un método para analizar una muestra biológica (P) en particular, donde la muestra (P) es recibida en un cartucho (100), donde la muestra (P) es transportada a través de un sistema de fluidos (103) con una pluralidad de canales (114) del cartucho (100), donde la muestra (P) es transportada a una disposición del sensor del cartucho (100) para detectar analitos (A) de la muestra (P), caracterizado porque la muestra (P) es dividida en una pluralidad de porciones de muestra (P1, P2, P3), transportándose cada una de las porciones de muestra (P1, P2, P3) en forma individual y sucesivamente a un compartimento del sensor (118) de la disposición común del sensor, en donde se acciona y/o baja una tapa del sensor (117) de la disposición del sensor sobre un aparato sensor (113) de la disposición del sensor para pretratamiento y/o antes de la detección.

Description

DESCRIPCIÓN
Método para analizar una muestra
La presente invención se refiere a un método de acuerdo con la reivindicación 1.
Preferentemente, la presente invención se relaciona con el análisis y ensayo de una muestra, en particular de un humano o animal, particularmente preferentemente para el análisis y el diagnóstico, por ejemplo con respecto a la presencia de enfermedades y/o patógenos y/o para determinar recuentos sanguíneos, anticuerpos, hormonas, esteroides o determinaciones similares. Por lo tanto, la presente invención se encuentra en particular dentro del campo de la bioanalítica. Opcionalmente, también se puede analizar una muestra de alimento, una muestra ambiental u otra muestra, en particular para el análisis ambiental o seguridad alimentaria y/o para detectar otras sustancias.
Preferentemente, por medio de la presente invención, se puede determinar, detectar o identificar al menos un analito (analito objetivo) de una muestra. En particular, se puede analizar la muestra para determinar cualitativa o cuantitativamente al menos un analito, por ejemplo, a fin de poder detectar o identificar una enfermedad y/o patógeno.
Preferentemente, por medio de la presente invención, se pueden determinar, detectar o identificar secuencias de ácidos nucleicos, en particular secuencias de ADN y/o secuencias de ARN como analitos de una muestra, o proteínas, en particular se pueden determinar, detectar o identificar antígenos y/o anticuerpos como analitos de la muestra. Más particularmente preferentemente, la presente invención se refiere a sistemas, dispositivos y otros aparatos para llevar a cabo un ensayo de ácidos nucleicos para detectar o identificar una secuencia de ácidos nucleicos o un ensayo de proteína para detectar o identificar una proteína.
La presente invención se refiere, en particular, a lo que se conoce como sistemas en o cerca del sitio de atención al paciente ("punto de cuidado"), es decir, en particular, se refiere a sistemas, dispositivos y otros aparatos móviles, y se refiere a métodos para llevar a cabo pruebas en una muestra en el sitio de muestreo y/o separadamente o lejos de un laboratorio central o similar. Preferentemente, los sistemas en o cerca del sitio de atención al paciente pueden ser operados de forma autónoma o independiente de una red eléctrica para suministrar energía eléctrica.
US 5.096.669 describe un sistema en o cerca del sitio de atención al paciente para analizar una muestra biológica, en particular una muestra de sangre. El sistema comprende un cartucho de un solo uso y un dispositivo de análisis. Una vez recibida la muestra, se inserta el cartucho en el dispositivo de análisis para llevar a cabo la prueba. El cartucho comprende un sistema microfluídico y un aparato sensor que comprende electrodos, aparato que se calibra mediante un líquido de calibración y se utiliza para analizar la muestra.
Además, WO 2006/125767 A1 describe un sistema en o cerca del sitio de atención al paciente para el análisis integrado y automatizado de ADN o proteínas, que comprende un cartucho de un solo uso y un dispositivo de análisis para procesar y evaluar de forma totalmente automática los análisis moleculares y diagnósticos utilizando el cartucho de un solo uso. El cartucho está diseñado para recibir una muestra, en particular de sangre, y en particular permite la disrupción celular, la PCR y la detección de los productos de amplificación de la PCR, que están unidos a las moléculas de captura y provistos de una enzima de etiquetado, a fin de que sea posible detectar los productos de amplificación de la PCR unidos o las secuencias de ácidos nucleicos como analitos objetivo en lo que se conoce como proceso de ciclo redox.
DE 102014200483 A1 describe un chip microfluídico para la PCR y para el análisis de una muestra biológica. Se puede lavar una cámara de matriz para el análisis. No se describe una división de la muestra en una pluralidad de porciones de muestra en la muestra.
US 2013/0280698 A1 describe un dispositivo para realizar simultáneamente varios ensayos en una muestra líquida. La muestra se divide en varias porciones que luego se transfieren a cámaras de ensayo separadas para realizar simultáneamente ensayos separados en las porciones de muestra.
WO 2007/089587 A2 describe un dispositivo microfluídico para el análisis de interacciones entre moléculas. El dispositivo comprende una pluralidad de células unitarias, cada célula unitaria que comprende una cámara de reacción con un reactivo. Cada una de las células unitarias puede contener diferentes reactivos. Es posible una detección paralela de interacciones de moléculas que ocurren en las diferentes células unitarias.
EP 2 143 491 A1 describe un dispositivo para analizar una muestra química o biológica. El dispositivo tiene una pluralidad de discos que pueden girar entre sí. Al girar, las diferentes cámaras y canales del dispositivo se pueden conectar fluídicamente para formar diferentes bucles. El dispositivo comprende diez cámaras de PCR independientes. Por lo tanto, se pueden ejecutar diez reacciones independientes simultáneamente.
WO 2013/086505 A1 se relaciona con un sistema integral de órgano sobre chip con una pluralidad de cartuchos, en donde cada cartucho simula un órgano individual. Se proporcionan válvulas en los cartuchos para que las diferentes conexiones fluídicas, por ejemplo entradas y salidas, se puedan conectar fluídicamente. Los cartuchos pueden ser dispuestos en una matriz para analizar una pluralidad de muestras individual o simultáneamente. No se describe la división de una muestra en diferentes porciones.
US 2013/0126358 A1 describe un sistema de manipulación de gotas de líquido y un cartucho con una película de polímero para manipular las muestras en gotas de líquido.
US 2014/0322706 A1 describe un cartucho de biochip para la detección y/o análisis de analitos objetivo de las muestras, comprendiendo el cartucho un sustrato inferior y una placa superior, en donde el sustrato inferior comprende una rejilla de electrohumectación de electrodos que forma una ruta de gotas, un conjunto de electrodos de detección accesibles a la ruta de gotas y una pluralidad de interconexiones desde la rejilla de electrohumectación y los electrodos de detección.
El problema abordado por la presente invención consiste en proporcionar un método mejorado para analizar una muestra, que permite preferentemente o facilita el análisis completo, eficaz, rápido, confiable, higiénico, sólido y/o preciso de la muestra y/o un diseño rentable y/o compacto del cartucho.
El problema antes expuesto es resuelto por un método de acuerdo con la reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.
En el método propuesto para analizar una muestra biológica en particular, una muestra se transporta o bombea a través de un sistema de fluidos que tiene una pluralidad de canales y cavidades en un cartucho, en particular mediante un aparato de bombeo del cartucho, pretratándose la muestra preferentemente en el cartucho e identificándose o detectándose los analitos de la muestra mediante una disposición del sensor y/o un aparato sensor, en particular electroquímicamente y/o por ciclos redox.
Un aspecto de la presente invención comprende introducir la muestra en la disposición del sensor o en el aparato sensor para detectar los analitos de la muestra en una primera dirección de transporte, en particular con el fin de unir los analitos a las moléculas de captura correspondientes, y, en particular, después de que los analitos se hayan unido a las moléculas de captura correspondientes, llevar la muestra o el residuo de la muestra lejos de la disposición del sensor o del aparato sensor en una segunda dirección de transporte opuesta a la primera dirección de transporte.
Preferentemente, la muestra es introducida en la disposición del sensor o en el aparato sensor y arrastrada de la disposición del sensor o del aparato sensor a través de la misma abertura y/o al menos en porciones a través del mismo canal. Ventajosamente, una construcción simple del sistema de fluidos es así posible, se evita la contaminación de otros y/o varios canales y/o porciones de canales por la muestra, y/o es posible enjuagar y/o vaciar inmediatamente los canales y/o porciones de los canales usadas.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención la muestra, en particular en el cartucho y/o después de que la muestra se pone en el cartucho, se divide en una pluralidad de porciones de la muestra, preferentemente al menos dos o tres porciones, preferentemente las porciones de muestra se transportan, cada una, en el sistema de fluidos individualmente y/o independientemente unas de otras y/o secuencialmente, en particular siendo pretratadas o preparadas y/o alimentadas a la disposición común del sensor o al aparato sensor, o a un compartimento común del sensor de la disposición del sensor. Esto permite realizar diferentes pruebas y/o preparar o pretratar las porciones de la muestra para las pruebas, que son en particular diferentes, de una manera específica y/o diferente.
Preferentemente, la muestra se divide en porciones de muestra que son al menos sustancialmente del mismo tamaño y/o porciones de muestra que tienen al menos sustancialmente el mismo volumen. Sin embargo, también son posibles variantes del método en las que la muestra se divide en porciones de muestra de diferentes tamaños. La muestra se divide preferentemente en porciones de muestra activando en consecuencia las válvulas y/o un aparato de bombeo del cartucho. En particular, la muestra se divide en una pluralidad de porciones de muestra al retirar la muestra de una cavidad de manera selectiva y/o medida.
Las porciones de muestra se manipulan individualmente y/o se transportan individualmente en el sistema de fluidos. En particular, cada porción de la muestra se transporta al aparato sensor individualmente y cada una se transporta lejos de la disposición del sensor o del aparato sensor individualmente.
Un aspecto particularmente preferido de la presente invención implica las porciones de la muestra que son introducidas en la disposición del sensor o en el aparato sensor secuencialmente y/o en sucesión y/o en la primera dirección de transporte, en particular, para unir secuencialmente los analitos de las porciones de la muestra a las moléculas de captura correspondientes de la disposición del sensor o del aparato sensor, y, posteriormente y/o después de que los analitos se hayan unido a las moléculas de captura correspondientes, para eliminar o transportar dichos analitos de la disposición del sensor o del aparato sensor secuencialmente y/o en la segunda dirección de transporte, que es opuesta a la primera dirección de transporte, en particular para recolectar las porciones de la muestra en una cavidad de recolección (común). Esto da como resultado ventajas correspondientes.
El término “dirección de transporte” se entiende preferentemente como la dirección en la que se transporta el fluido en el cartucho. Especialmente preferentemente, la dirección de transporte es la dirección en la que el fluido es transportado en el aparato de bombeo y/o directamente aguas arriba de y/o en la entrada de, o aguas abajo de y/o en la salida de la disposición del sensor o del aparato sensor. En particular, dentro del significado de la presente invención, la dirección de transporte es determinada por la operación o activación del aparato de bombeo y/o es cambiada o invertida activando consecuentemente el aparato de bombeo, en particular cambiando la dirección rotacional de un accionamiento de la bomba. Sin embargo, la dirección de transporte también puede determinarse o modificarse activando o accionando las válvulas, en particular sin cambiar el funcionamiento del aparato de bombeo, en particular la dirección de rotación del accionamiento de la bomba.
En el método propuesto, una tapa de sensor que es, en particular, flexible o móvil al menos parcialmente, se mueve preferentemente en relación con el aparato sensor y/o se baja sobre el aparato sensor para mejorar la detección.
Al accionar o bajar la tapa del sensor al detectar o para detectar los analitos (unidos), los campos del sensor del aparato sensor y/o del conjunto de sensores están sellados y/o separados fluídicamente, en particular, de manera que se minimice o evite el intercambio de sustancias y/o la interacción química entre los campos del sensor. De esta forma, se evitan o al menos se minimizan las asignaciones erróneas de mediciones a los campos del sensor incorrectos y/o los errores de medición resultantes de asignaciones erróneas o de la interacción química entre los campos del sensor adyacentes.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, que puede también ser implementado independientemente, se pretrata o se lava la disposición del sensor o el aparato sensor, preferentemente con un fluido, en particular un amortiguador de lavado y/o un reactivo, para la detección de los analitos (unidos) y/o inmediatamente antes de la detección de los analitos (unidos), se acciona la tapa de sensor y/o se baja sobre el aparato sensor para y/o durante el pretratamiento, en particular varias veces y/o tanto para el pretratamiento como para la detección.
Al accionar y/o bajar la tapa de sensor durante el pretratamiento de la disposición del sensor o del aparato sensor, en particular al limpiar la disposición del sensor o el aparato sensor con un amortiguador de lavado, los campos del sensor individuales y/o las cavidades del sensor del aparato sensor se lavan de forma especialmente eficaz y se elimina cualquier burbuja, resto o similar. En particular, al bajar la tapa de sensor, la presión en un compartimento del sensor y/o en los campos del sensor y/o la turbulencia del flujo en un compartimento del sensor y/o en los campos del sensor aumenta al menos temporalmente. De esta forma, se optimiza el pretratamiento del aparato sensor y/o se reducen las imprecisiones de medición y/o el riesgo de errores de medición causados por burbujas, restos o similares. Preferentemente, la tapa de sensor se acciona varias veces y/o se baja sobre el aparato sensor varias veces, y también se vuelve a subir al menos una vez. En particular, la tapa de sensor se utiliza o acciona varias veces durante el pretratamiento de los analitos o la disposición del sensor.
De manera particularmente preferida, la disposición del sensor o el aparato sensor, o los analitos unidos, se preparan o se pretratan en una pluralidad de etapas del método, en particular para la detección (posterior) de los analitos unidos, la tapa de sensor se acciona preferentemente y/o se baja varias veces, en particular en algunas o todas las etapas del método para el pretratamiento.
En el sentido de la presente invención, el término “pretratamiento” se entiende que significa una o más etapas del método que se requieren para identificar o detectar los analitos (enlazados) y/o que se llevan a cabo (inmediatamente) antes de que los analitos (enlazados) sean (realmente) detectados. El pretratamiento de la disposición del sensor o del aparato sensor incluye preferentemente el lavado de la disposición del sensor, en particular el compartimento del sensor, especialmente preferentemente mediante un amortiguador de lavado, y/o lavado o carga de la disposición del sensor o del compartimento del sensor con uno o más reactivos, en particular con moléculas detectoras y/o un sustrato, especialmente preferentemente para llevar a cabo las reacciones necesarias para la detección.
En el método propuesto, la muestra se coloca preferentemente en un cartucho, por ejemplo mediante una pipeta, y el cartucho que contiene la muestra es recibido y/o insertado en un dispositivo de análisis para analizar la muestra.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se forman diferentes circuitos fluídicos o se activan en el cartucho - en particular mediante el accionamiento selectivo o la activación de válvulas en el cartucho -, preferentemente para llevar a cabo el método propuesto y/o con la muestra o las porciones de muestra y/o un fluido que se transporta en todos o cada uno de los circuitos fluídicos por medio de un aparato de bombeo (común) del cartucho. En particular, se utiliza un aparato de bombeo (común) del cartucho para transportar la muestra o las porciones de muestra y/o un líquido para las etapas individuales del método propuesto y/o en diferentes circuitos fluídicos. Esto permite o facilita un diseño especialmente compacto del cartucho.
El sistema de análisis propuesto para el análisis de una muestra biológica en particular comprende preferentemente un dispositivo de análisis propuesto y un cartucho propuesto para el análisis de la muestra, el cartucho está diseñado preferentemente para recibir la muestra y el dispositivo de análisis está diseñado preferentemente para recibir el cartucho. El sistema de análisis propuesto y/o el cartucho propuesto están diseñados especialmente para llevar a cabo el método propuesto.
El sistema de análisis es preferentemente portátil, móvil y/o es un sistema en o cerca del sitio de atención al paciente y/o puede utilizarse en particular en el lugar de muestreo y/o lejos de un laboratorio central y/o puede utilizarse de forma autónoma y/o independiente de la red eléctrica, en particular independientemente de una fuente de alimentación de red, por ejemplo mediante acumuladores, baterías y/u otros medios de almacenamiento de energía.
El término "dispositivo de análisis" se entiende preferentemente que es un instrumento que, en particular, es móvil y/o puede utilizarse en el sitio, y/o que está diseñado para ensayar química, biológica y/o físicamente y/o analizar una muestra o un componente de la misma, preferentemente en y/o mediante un cartucho. En particular, el dispositivo de análisis controla el pretratamiento y/o el análisis de la muestra en el cartucho.
Especialmente preferentemente, el dispositivo de análisis está diseñado para recibir el cartucho o para conectar dicho cartucho eléctricamente, térmicamente y/o neumáticamente.
El término "cartucho" se entiende preferentemente como un aparato o unidad estructural diseñado para recibir, almacenar, tratar física, química y/o biológicamente y/o preparar y/o medir una muestra, preferentemente para poder detectar, identificar o determinar al menos un analito, en particular, una proteína y/o una secuencia de ácidos nucleicos de la muestra.
En particular, dentro del significado de la presente invención, un cartucho está diseñado para ser al menos sustancialmente plano y/o similar a una tarjeta, en particular, está diseñado como una tarjeta de (micro)fluidos y/o está diseñado como un cuerpo principal o recipiente que se puede cerrar preferentemente y/o dicho cartucho puede ser insertado y/o enchufado en un dispositivo de análisis propuesto cuando contiene la muestra.
Un cartucho dentro del significado de la presente invención comprende un sistema de fluidos que tiene una pluralidad de canales, cavidades y/o válvulas para controlar el flujo a través de los canales y/o cavidades.
Preferentemente, el sistema de análisis, en particular el cartucho, comprende un aparato de bombeo para transportar la muestra y/o un fluido, en particular un reactivo y/o amortiguador de lavado, en el sistema de fluidos. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, una de las cavidades está diseñada como una cavidad de recolección, tanto la cavidad de recolección como el aparato de bombeo y al menos otra de las cavidades, en particular una cavidad de almacenamiento que contiene un fluido, tal como un reactivo y/o un amortiguador de lavado, que está interconectada o interconectable en un circuito fluídico para transportar un fluido fuera de la otra cavidad y/o desplazar dicho fluido fuera por medio de otro fluido tomado de la cavidad de recolección, en particular un gas, y para alimentar dicho fluido a una disposición del sensor. De esta forma, es posible evitar vacíos en el sistema de fluidos.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el cartucho comprende una cavidad receptora para recibir la muestra y una cavidad de mezcla para mezclar la muestra con un reactivo, la cavidad receptora, la cavidad de mezcla y el aparato de bombeo están interconectados o son interconectables en un primer circuito fluídico, de modo que la muestra pueda ser transportada desde la cavidad receptora a la cavidad mezcladora por medio del aparato de bombeo, y la cavidad de mezcla y el aparato de bombeo, en particular sin la cavidad receptora, están interconectados o son interconectables en un segundo circuito fluídico diferente del primer circuito fluídico, de modo que se pueda extraer un gas de la cavidad de mezcla en la parte superior mediante el aparato de bombeo en la posición de funcionamiento normal del cartucho y se pueda transportar o soplar en la cavidad de mezcla en la parte inferior para mezclar la muestra con un reactivo, en particular por turbulencia y/o por medio del gas en ascenso. Ventajosamente, el aparato de bombeo se puede utilizar tanto para transportar como para asistir en el pretratamiento de la muestra.
El cartucho comprende una disposición del sensor o un aparato sensor para identificar o detectar analitos de la muestra, la disposición del sensor o el aparato sensor son provistos preferentemente de moléculas de captura para capturar y/o unir los analitos.
El aparato sensor está diseñado preferentemente para realizar un ensayo de proteínas y/o un ensayo de ácidos nucleicos. En particular, el aparato sensor comprende proteínas de captura como moléculas de captura para detectar o identificar una proteína objetivo y/o comprende secuencias de ácidos nucleicos de captura como moléculas de captura para detectar o identificar una secuencia de ácidos nucleicos objetivo, en particular, para unir las proteínas objetivo correspondientes a las proteínas de captura y para unir las secuencias de ácidos nucleicos objetivo correspondientes a las secuencias de ácidos nucleicos de captura.
Otros aspectos, ventajas, características y propiedades de la presente invención resultarán evidentes a partir de las reivindicaciones y de la siguiente descripción de una realización preferida con referencia a los dibujos, en los que: La Fig. 1 es una vista esquemática de un sistema de análisis propuesto que comprende un dispositivo de análisis propuesto y un cartucho propuesto recibido en el dispositivo de análisis;
La Fig. 2 es una vista esquemática del cartucho propuesto;
La Fig. 3 es una vista esquemática en sección de una disposición del sensor del sistema de análisis y/o del cartucho con la tapa del sensor desplazada y durante el pretratamiento;
La Fig. 4 es una vista esquemática en sección de la disposición del sensor de acuerdo con la Fig. 3 con la tapa del sensor bajada y durante la detección;
La Fig. 5 es una vista esquemática del cartucho cuando la muestra se divide en porciones de muestra;
La Fig. 6 es una vista esquemática del cartucho cuando una de las porciones de muestra está siendo introducida en la disposición del sensor;
La Fig. 7 es una vista esquemática del cartucho cuando una de las porciones de muestra es transportada lejos de la disposición del sensor; y
La Fig. 8 es una vista esquemática del cartucho cuando la disposición del sensor está siendo lavada.
En las Figuras, que son sólo esquemáticas y a veces no están a escala, se utilizan los mismos signos de referencia para las mismas piezas y componentes o similares, propiedades y ventajas correspondientes o comparables que se consiguen incluso si no se describen repetidamente.
La Fig. 1 es una vista sumamente esquemática de un sistema de análisis propuesto 1 y del dispositivo de análisis 200 para analizar una muestra biológica en particular P, preferentemente mediante o en un aparato o cartucho 100. La Fig. 2 es una vista esquemática de una realización preferida del aparato o del cartucho 100 propuesto para analizar la muestra P El aparato o el cartucho 100 en particular forma una unidad de mano, que en lo que sigue se denomina simplemente cartucho 100.
El término "muestra" se entiende preferentemente como el material de muestra que se va a analizar, que se toma en particular de un ser humano o animal. En particular, dentro del significado de la presente invención, una muestra P es un fluido, tal como saliva, sangre, orina u otro líquido, preferentemente de un ser humano o animal, o de un componente del mismo. Según la presente invención, una muestra P puede ser pretratada o preparada en caso necesario, o puede provenir directamente de un ser humano o animal o similar, por ejemplo. Opcionalmente, también se puede analizar una muestra de alimento, una muestra ambiental u otra muestra, en particular para el análisis ambiental, la seguridad alimentaria y/o para detectar otras sustancias, preferentemente sustancias naturales, pero también agentes de guerra biológica o química, venenos o similares.
Una muestra P, según la presente invención, preferentemente contiene uno o más analitos A, siendo posible preferentemente que los analitos A sean identificados o detectados, en particular cualitativamente y/o cuantitativamente determinados. De manera particularmente preferida, según la presente invención, una muestra P tiene secuencias de ácidos nucleicos objetivo como los analitos A, en particular secuencias de ADN objetivo y/o secuencias de ARN objetivo, y/o proteínas objetivo como los analitos A, en particular antígenos objetivo y/o anticuerpos objetivo. De manera particularmente preferida, se puede identificar o detectar al menos una enfermedad y/o patógeno en la muestra P determinando cualitativamente y/o cuantitativamente los analitos A.
Preferentemente, el sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 controla el análisis de la muestra P, en particular en o sobre el cartucho 100 y/o se utiliza para evaluar el análisis o la recopilación, procesamiento y/o almacenamiento de los valores medidos de la prueba.
Mediante el sistema de análisis propuesto 1 o el dispositivo de análisis 200 o mediante el cartucho 100 y/o utilizando el método propuesto para el análisis de la muestra P, preferentemente un analito A de la muestra P, en particular, se puede determinar, detectar o identificar una (determinada) secuencia de ácidos nucleicos o secuencia de ácidos nucleicos objetivo y/o una (determinada) proteína o proteína objetivo, o, de particular preferencia, una pluralidad de analitos A de la muestra P Dichos analitos se detectan, identifican y/o miden en particular no sólo cualitativamente, sino también cuantitativamente, especialmente preferentemente.
Por consiguiente, en particular, la muestra P puede ser analizada para determinar cualitativa o cuantitativamente al menos un analito A, por ejemplo, a fin de poder detectar o identificar una enfermedad y/o patógeno o para determinar otros valores, que son importantes, por ejemplo, para el diagnóstico.
Particularmente preferible, una prueba molecular-biológica es posible por medio del sistema de análisis 1 y/o del dispositivo de análisis 200 y/o por medio del cartucho 100.
Particularmente preferible, se hace posible o se lleva a cabo un ensayo de ácido nucleico para detectar o identificar una secuencia de ácidos nucleicos objetivo, en particular una secuencia de ADN objetivo y/o una secuencia de ARN objetivo, y/o un ensayo de proteínas para detectar o identificar una proteína objetivo, en particular un antígeno objetivo y/o un anticuerpo objetivo.
El término "ensayo" se entiende preferentemente como una prueba molecular-biológica en particular para detectar o identificar al menos un analito A en una muestra P En particular, al menos un analito A en una muestra P puede detectarse o identificarse cualitativa o cuantitativamente mediante un ensayo o mediante la realización de un ensayo. Es preferible que se requiera una pluralidad de etapas del método para (completamente) realizar un ensayo. Preferentemente, en el sentido de la presente invención, al realizar un ensayo, una muestra P es pretratada con uno o más reactivos y la muestra P pretratada es analizada, en particular detectándose o identificándose al menos un analito A en la muestra P En el sentido de la presente invención, un ensayo es en particular un inmunoensayo o ensayo de proteína para detectar o identificar una proteína objetivo, en particular un antígeno objetivo y/o anticuerpo objetivo, y/o un ensayo de ácido nucleico para detectar o identificar una secuencia de ácidos nucleicos objetivo, en particular una secuencia de ADN objetivo y/o una secuencia de ARN objetivo.
Preferentemente, la muestra P o los componentes individuales de la muestra P o del analito A pueden amplificarse si es necesario, en particular mediante PCR, y se pueden analizar, detectar o identificar en el sistema de análisis 1 o en el dispositivo de análisis 200 o en el cartucho 100, y/o para llevar a cabo el ensayo de ácidos nucleicos. Preferentemente, los productos de amplificación del analito A o analitos A son de ese modo producidos.
A continuación, se dan más detalles, en primer lugar, sobre una construcción preferida del cartucho 100, con características del cartucho 100 preferentemente que también representan directamente características del sistema de análisis 1, en particular incluso sin ninguna explicación explícita adicional.
El cartucho 100 es preferentemente al menos sustancialmente plano, liso, tiene forma de placa y/o similar a una tarjeta.
El cartucho 100 comprende preferentemente un cuerpo principal o soporte, al menos sustancialmente plano, liso, con forma de placa y/o similar a una tarjeta 101, el cuerpo principal o el soporte 101 en particular, que está fabricado de material plástico y/o moldeado por inyección, especialmente preferentemente de polipropileno.
El cartucho 100 comprende, preferentemente, al menos una película o tapa 102 para cubrir el cuerpo principal 101 y/o cavidades y/o canales formados en el mismo al menos en parte, en particular en la parte delantera, y/o para formar válvulas o similares, como se muestra mediante líneas discontinuas en la Fig. 2.
El sistema de análisis 1 o el cartucho 100 o su cuerpo principal 101, en particular junto con la tapa 102, preferentemente forman y/o comprenden un sistema de fluidos 103, denominado en lo sucesivo sistema de fluidos 103.
El cartucho 100, el cuerpo principal 101 y/o el sistema de fluidos 103 o su plano principal está/están preferentemente orientados al menos sustancialmente verticalmente en la posición de funcionamiento y/o durante la prueba, en particular en el dispositivo de análisis 200, como se muestra esquemáticamente en la Fig. 1.
Preferentemente, el cartucho 100, en particular el cuerpo principal 101, tiene un plano principal de extensión H, el plano principal de extensión H preferentemente extendiéndose al menos sustancialmente verticalmente y/o en paralelo con la gravedad G en la posición normal de funcionamiento y/o cuando se recibe el cartucho 100.
El cartucho 100 y/o el sistema de fluidos 103 comprenden preferentemente una pluralidad de cavidades, en particular al menos una cavidad receptora 104, al menos una cavidad dosificadora 105, al menos una cavidad intermedia 106, al menos una cavidad de mezcla 107, al menos una cavidad de almacenamiento 108, al menos una cavidad de reacción 109, al menos una cavidad intermedia de control de temperatura 110 y/o al menos una cavidad de recolección 111, las cavidades están preferentemente interconectadas fluídicamente por una pluralidad de canales.
En el sentido de la presente invención, los canales son preferentemente formas alargadas para conducir un fluido en una dirección principal del flujo o dirección de transporte, cerrándose transversalmente las formas preferentemente, en particular perpendicularmente, a la dirección principal del flujo y/o extensión longitudinal, preferentemente en todos los lados.
En particular, el cuerpo principal 101 comprende muescas alargadas, rebajes, depresiones o similares, que están cerrados en los lados por la tapa 102 y forman canales en el sentido de la presente invención.
En el sentido de la presente invención, se forman, preferentemente, cavidades o cámaras por los rebajes, depresiones o similares en el cartucho 100 o soporte 101, que son cerrados o cubiertos por la tapa 102, en particular en los lados. El espacio encerrado por cada cavidad está preferentemente fluídicamente conectado por medio de los canales.
En el sentido de la presente invención, las cavidades tienen preferentemente un diámetro mayor y/o sección transversal del flujo y/o un volumen mayor que los canales, preferentemente al menos 2, 3 o 4 veces mayor. En principio, sin embargo, las cavidades pueden en algunos casos también ser alargadas, de manera similar a los canales.
Preferentemente, en el sentido de la presente invención, una cavidad comprende al menos dos aberturas para el flujo entrante y/o el flujo saliente de fluidos y/o comprende una entrada y una salida, en particular de manera tal que dicho fluido puede fluir a través de las cavidades de la entrada a la salida.
Preferentemente, varias o todas las cavidades están orientadas verticalmente y/o están orientadas de forma que el fluido pueda fluir a través de las cavidades al menos sustancialmente verticalmente en la posición normal de funcionamiento del cartucho 100.
De manera particularmente preferida, varias o todas las cavidades, en particular la cavidad receptora 104, la cavidad/cavidades intermedias 106, la cavidad mezcladora 107, la cavidad/cavidades de almacenamiento 108 y/o la cavidad/cavidades de reacción 109, son alargadas, la extensión longitudinal de las cavidades se extiende preferentemente al menos sustancialmente verticalmente, y/o en paralelo con la gravedad G en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100.
Preferentemente, la entrada de varias o todas las cavidades está en la parte superior en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100 y la salida de varias o todas las cavidades está en la parte inferior en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100, en particular, de modo que el fluido pueda fluir o drenar de algunas o todas las cavidades, en particular la cavidad/cavidades de almacenamiento 108, de la parte superior a la inferior en la posición de funcionamiento normal y/o un fluido situado en las cavidades, en particular la cavidad/cavidades de almacenamiento 108, se puede retirar y/o bombear hacia fuera en la parte inferior. De esta manera, se puede prevenir la formación de burbujas y/o la formación de espuma en los fluidos ubicados en las cavidades. En particular, esto evita que un gas, en particular aire, sea transportado hacia afuera de las cavidades. El sistema de análisis 1, en particular el cartucho 100 y/o el sistema de fluidos 103, comprenden también preferentemente al menos un aparato de bombeo 112 y/o al menos una disposición del sensor o aparato sensor 113. En el ejemplo mostrado, el cartucho 100 o el sistema de fluidos 103 comprenden preferentemente dos cavidades dosificadoras 105A y 105B, una pluralidad de cavidades intermedias 106A a 106G, una pluralidad de cavidades de almacenamiento 108A a 108E y/o una pluralidad de cavidades de reacción 109, que se pueden cargar preferentemente por separado, en particular una primera cavidad de reacción 109A, una segunda cavidad de reacción 109B y una tercera cavidad de reacción 109C opcional, como se puede ver en la Fig. 2.
Las cavidades dosificadoras 105 están diseñadas preferentemente para recibir, almacenar temporalmente y/o dosificar la muestra, y/o para pasar dicha muestra en forma dosificada. Particularmente preferible, las cavidades dosificadoras 105 tienen un diámetro mayor que el de los canales (adyacentes).
En el estado inicial del cartucho 100 o cuando se encuentra en fábrica, las cavidades de almacenamiento 108 están cargadas preferentemente al menos parcialmente, en particular con un líquido tal como un reactivo, un disolvente o un amortiguador de lavado.
La cavidad de recolección 111 está diseñada preferentemente para recibir mayores cantidades de fluidos que se utilizan en particular para la prueba, tales como reactivos, residuos de muestras o similares. Preferentemente, en el estado inicial o cuando se encuentra en fábrica, la cavidad de recolección 111 está vacía o llena de gas, en particular aire. El volumen de la cavidad de recolección 111 corresponde o supera preferentemente el volumen (acumulado) de la cavidad/cavidades de almacenamiento 108 o el contenido de líquido de la misma y/o el volumen de la cavidad receptora 104 o la muestra P recibida.
La cavidad o las cavidades de reacción 109 están diseñadas preferentemente para permitir que una sustancia ubicada en la cavidad de reacción 109 reaccione cuando se está realizando un ensayo, por ejemplo, por estar conectadas o acopladas a aparatos o módulos del dispositivo de análisis 200.
La cavidad o las cavidades de reacción 109 se utilizan en particular para realizar una reacción de amplificación, en particular PCR, o varias, preferentemente diferentes, reacciones de amplificación, en particular, las PCR. Es preferible llevar a cabo varias PCR, preferentemente diferentes, es decir, PCR con diferentes combinaciones de cebadores o pares de cebadores, en paralelo y/o por separado y/o en diferentes cavidades de reacción 109.
Para llevar a cabo el ensayo de ácido nucleico, preferentemente se amplifican secuencias de ácidos nucleicos objetivo, como analitos A de la muestra P, en la cavidad o las cavidades de reacción 109 mediante una reacción de amplificación, en particular para producir productos de amplificación para la posterior detección en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113.
En el sentido de la presente invención, las reacciones de amplificación son en particular reacciones biológicas moleculares en las que un analito A, en particular una secuencia de ácidos nucleicos objetivo, es amplificado/copiado y/o en las que productos de amplificación, en particular productos de ácidos nucleicos, de un analito A son producidos. Particularmente preferentemente, las PCR son reacciones de amplificación en el sentido de la presente invención.
"PCR" significa reacción en cadena de la polimerasa y es un método molecular-biológico mediante el cual se amplifican determinados analitos A, en particular porciones de secuencias de ARN o ARN o secuencias de ADN o ADN de una muestra P, preferentemente en varios ciclos, utilizando polimerasas o enzimas, en particular, para analizar y/o detectar los productos de amplificación o los productos de ácidos nucleicos. Si el ARN debe ser analizado y/o amplificado, antes de llevar a cabo la PCR, se produce un ADNc a partir del ARN, en particular mediante transcriptasa inversa. El ADNc se utiliza como plantilla para la PCR posterior.
Preferentemente, durante una PCR, una muestra P se desnaturaliza primero por la adición de calor para separar las hebras de ADN o ADNc. Preferentemente, los cebadores o nucleótidos son depositados luego en las hebras individuales separadas del ADN o ADNc, y una secuencia deseada del ADN o ADNc es replicada mediante la polimerasa y/o la hebra que falta es reemplazada por medio de la polimerasa. Este proceso se repite preferentemente en una pluralidad de ciclos hasta que la cantidad deseada de la secuencia de ADN o ADNc está disponible.
Para la PCR, se utilizan preferentemente cebadores marcadores, es decir, cebadores que (además) producen un marcador o una etiqueta L, en particular biotina, en el analito amplificado A o en el producto de amplificación. Esto permite o facilita la detección. Preferentemente, los cebadores utilizados son biotinilados y/o comprenden o forman en particular biotina covalentemente unida como la etiqueta L.
Los productos de amplificación, las secuencias de ácidos nucleicos objetivo y/u otras porciones de la muestra P producidos en una o más cavidades de reacción 109 pueden conducirse o alimentarse a la disposición del sensor conectada o al aparato sensor 113, en particular mediante el aparato de bombeo 112.
La disposición del sensor o aparato sensor 113 se utilizan en particular para detectar, en especial preferentemente para determinar cualitativamente y/o cuantitativamente, el analito A o los analitos A de la muestra P, en este caso especialmente preferentemente las secuencias de ácidos nucleicos objetivo y/o las proteínas objetivo como los analitos A. Alternativamente o adicionalmente, sin embargo, también pueden recopilarse o determinarse otros valores.
Preferentemente, la disposición del sensor o aparato sensor 113 comprenden moléculas de captura M para unir los analitos A. En particular, la disposición del sensor o aparato sensor 113 está diseñado para detectar electroquímicamente analitos A unidos a las moléculas de captura M.
La disposición del sensor o aparato sensor 113 comprenden preferentemente (precisamente) un conjunto de sensores 113A que comprende una pluralidad de campos del sensor 113B y/o electrodos 113C, los campos del sensor 113B y/o electrodos 113C cada uno tiene en particular moléculas de captura M.
En el sentido de la presente invención, las moléculas de captura M son en particular secuencias de ácidos nucleicos, en particular secuencias de ADN y/o secuencias de ARN, y/o proteínas, en particular antígenos y/o anticuerpos. En particular, las moléculas de captura M están diseñadas para enlazar y/o inmovilizar los analitos A correspondientes de la muestra P
En el sentido de la presente invención, las moléculas de captura M son en particular aplicadas a, fijadas a y/o inmovilizadas en un conjunto de sensores 113A, en particular los campos del sensor 113B y/o electrodos 113C del conjunto de sensores 113A, en un proceso conocido como proceso de aplicación de las muestras ("spotting").
Preferentemente, el conjunto de sensores 113A, los campos del sensor 113B y/o los electrodos 113C se tratan en superficie o se recubren, en particular con tioles, con el fin de inmovilizar las moléculas de captura M, en particular para permitir el enlace de las moléculas de captura M a los electrodos 113C.
En particular, el aparato de bombeo 112 comprende o forma una porción elevada similar a un tubo o a una cuenta, en particular mediante la película o la tapa 102, especialmente preferentemente en la parte trasera del cartucho 100, como se muestra esquemáticamente en la Fig. 1.
El cartucho 100, el cuerpo principal 101 y/o el sistema de fluidos 103 comprenden preferentemente una pluralidad de canales 114 y/o válvulas 115, como se muestra en la Fig. 2.
Por medio de los canales 114 y/o las válvulas 115, las cavidades 104 a 111, el aparato de bombeo 112 y/o la disposición del sensor o el aparato sensor 113 pueden estar interconectados fluídicamente de manera temporal y/o permanente, en particular para formar un circuito fluídico, y/o pueden estar fluídicamente separados unos de otros, según sea necesario y/u opcional o selectivamente, en particular de manera que sean controlados por el sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200.
Las cavidades 104 a 111 están, cada una, conectadas preferentemente, fluídicamente o interconectadas por una pluralidad de canales 114. De manera particularmente preferente, cada cavidad está unida o conectada por al menos dos canales asociados 114, para permitir que el fluido llene, fluya a través y/o drene de las cavidades respectivas según sea necesario.
El transporte de fluido o el sistema de fluidos 103 no se basa preferentemente en fuerzas capilares, o no se basa exclusivamente en dichas fuerzas, sino que en particular se basa esencialmente en los efectos de la gravedad y/o las fuerzas de bombeo y/o las fuerzas de compresión y/o las fuerzas de succión que surgen, que son particularmente preferentemente generadas por la bomba o el aparato de bombeo 112. En este caso, los flujos de fluido o el transporte de fluido y la medición son controlados abriendo y cerrando las válvulas 115 y/o accionando en consecuencia la bomba o el aparato de bombeo 112, en particular mediante un accionador de la bomba 202 del dispositivo de análisis 200.
Preferentemente, cada una de las cavidades 104 a 110 tiene una entrada en la parte superior y una salida en la parte inferior en la posición de funcionamiento. Por lo tanto, si es necesario, sólo se puede retirar líquido de las cavidades respectivas a través de la salida.
En la posición de funcionamiento, los líquidos de las cavidades respectivas se eliminan preferentemente, en particular se succionan, a través de la salida que se encuentra en la parte inferior en cada caso, es posible preferentemente que el gas o el aire fluya y/o se bombee a las cavidades respectivas a través de la entrada que está en particular en la parte superior. En particular, se pueden evitar o al menos minimizar los vacíos relevantes en las cavidades al transportar los líquidos.
En particular, las cavidades, especialmente de preferencia la cavidad o las cavidades de almacenamiento 108, la cavidad de mezcla 107 y/o la cavidad receptora 104, cada una está dimensionada y/u orientada en la posición de funcionamiento normal de forma que, cuando dichas cavidades se llenan de líquido, las burbujas de gas o aire que pueden formarse potencialmente se elevan hacia arriba en la posición de funcionamiento, de forma que el líquido se acumula por encima de la salida sin burbujas. Sin embargo, aquí también son posibles otras soluciones.
Preferentemente, en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100, la cavidad de mezcla 107 y/o el área de sección transversal de la cavidad de mezcla 107 se agranda hacia la parte superior y/o el área de sección transversal de la cavidad de mezcla 107 se desvía hacia la parte superior en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100. Debido a este tipo de construcción, cualquier burbuja puede estallar más fácilmente en la superficie líquida (agrandada), y por lo tanto la formación de espuma y por lo tanto se previene o reduce el desbordamiento de un fluido fuera de la cavidad de mezcla 107 en canales adyacentes y/o cavidades.
La cavidad receptora 104 comprende preferentemente una conexión 104A para introducir la muestra P En particular, la muestra P puede introducirse, por ejemplo, en la cavidad receptora 104 y/o en el cartucho 100 a través de la conexión 104A mediante una pipeta, jeringa u otro instrumento.
La cavidad receptora 104 comprende preferentemente una entrada 104B, una salida 104C y una conexión intermedia opcional 104D, siendo posible retirar la muestra P o una porción de la misma y/o transportarla más a través de la salida 104C y/o la conexión intermedia opcional 104D. El gas, el aire u otro fluido puede fluir y/o ser bombeado hacia adentro a través de la entrada 104B, como ya se ha explicado.
Preferentemente, la muestra P o una porción de la misma se puede retirar, opcionalmente y/o dependiendo del ensayo que se vaya a realizar, a través de la salida 104C o la conexión intermedia opcional 104D de la cavidad receptora 104. En particular, un sobrenadante de la muestra P, tal como plasma sanguíneo o suero sanguíneo, puede ser conducido lejos o retirado a través de la conexión intermedia opcional 104D, en particular para llevar a cabo el ensayo de proteínas.
Preferentemente, se asigna al menos una válvula 115 a cada cavidad, el aparato de bombeo 112 y/o la disposición del sensor o el aparato sensor 113 y/o se dispone aguas arriba de las entradas respectivas y/o aguas abajo de las salidas respectivas.
Preferentemente, las cavidades 104 a 111 o las secuencias de cavidades 104 a 111, a través de las cuales el fluido fluye en serie o sucesivamente, por ejemplo, se pueden liberar selectivamente y/o el fluido puede fluir selectivamente a través de las mismas mediante la activación de las válvulas asignadas 115, y/o dichas cavidades pueden conectarse fluídicamente al sistema de fluidos 103, en particular un circuito fluídico, preferentemente cerrado del sistema de fluidos 103, y/o a otras cavidades.
En particular, las válvulas 115 están formadas por el cuerpo principal 101 y la película o tapa 102 y/o se forman con la misma y/o se forman de otra manera, por ejemplo por o teniendo capas adicionales, depresiones o similares. Se prefiere en particular que se suministren una o más válvulas 115A que están preferentemente bien cerradas al principio o en fábrica o cuando se entregan, especialmente preferentemente para sellar líquidos o reactivos líquidos F, situadas en las cavidades de almacenamiento 108, y/o el sistema de fluidos 103 de la cavidad receptora abierta 104 de forma estable durante el almacenamiento. Preferentemente, una válvula inicialmente cerrada 115A es dispuesta aguas arriba y aguas abajo de cada cavidad de almacenamiento 108. Preferentemente, dichas válvulas se abren solamente, en particular automáticamente, cuando el cartucho 100 se está utilizando realmente y/o durante o después (primero) de insertar el cartucho 100 en el dispositivo de análisis 200 y/o para llevar a cabo el ensayo. Preferentemente se asigna una pluralidad de válvulas 115A, en particular tres válvulas en este caso, a la cavidad receptora 104, en particular si se proporciona la conexión intermedia 104D además de la entrada 104B y la salida 104C. Dependiendo del uso, además de la válvula 115A en la entrada 104B, preferentemente sólo se abre la válvula 115A en la salida 104C o en la conexión intermedia 104D.
Las válvulas 115A asignadas a la cavidad receptora 104 sellan el sistema de fluidos 103 y/o el cartucho 100 en particular fluídicamente y/o de forma estanca al gas, preferentemente hasta que se inserte la muestra P y/o se cierre la cavidad receptora 104 o la conexión 104A de la cavidad receptora 104.
Como alternativa o además de las válvulas 115A (que están inicialmente cerradas), se proporcionan preferentemente una o más válvulas 115B que no están cerradas de forma estable en el almacenamiento y/o que están abiertas inicialmente o en una posición no operativa, en un estado inicial o cuando el cartucho 100 no está insertado en el dispositivo de análisis 200, y/o que se puede cerrar mediante accionamiento. Estas válvulas 115B se utilizan en particular para controlar los flujos de fluido durante la prueba.
El cartucho 100 está diseñado preferentemente como una tarjeta de microfluidos y/o el sistema de fluidos 103 está diseñado preferentemente como un sistema microfluídico. En la presente invención, el término "microfluídico" se entiende preferentemente que significa que los volúmenes respectivos de las cavidades individuales, de algunas de las cavidades o de todas las cavidades 104 a 111 y/o canales 114 son, por separado o acumulativamente, inferiores a 5 ml o 2 ml, particularmente, preferentemente, inferiores a 1 ml u 800 |il, en particular inferiores a 600 |il o 300 |il, más particularmente, de preferencia, inferiores a 200 |il o 100 |il.
Particularmente, se prefiere que una muestra P con un volumen máximo de 5 ml, 2 ml o 1 ml pueda ser introducida en el cartucho 100 y/o en el sistema de fluidos 103 en particular en la cavidad receptora 104.
Los reactivos y líquidos que se introducen o suministran, preferentemente, antes de la prueba en forma líquida como líquidos o reactivos líquidos F y/o en forma seca como reactivos secos S son necesarios para analizar la muestra P, como se muestra en la vista esquemática de acuerdo con la Fig. 2.
Además, otros líquidos F, en particular en forma de amortiguador de lavado, disolvente para reactivos secos S y/o un sustrato SU, por ejemplo, para formar moléculas de detección D y/o un sistema redox, también se necesitan preferentemente para el análisis, el proceso de detección y/o para otros fines, y se proporcionan en particular en el cartucho 100, es decir, se introducen también antes de su uso, en particular antes de la entrega. En algunos puntos de lo que sigue, no se hace una distinción entre reactivos líquidos y otros líquidos, por lo que las explicaciones respectivas también son, en consecuencia, aplicables mutuamente.
El sistema de análisis 1 o el cartucho 100 contienen preferentemente todos los reactivos y líquidos necesarios para pretratar la muestra P y/o para llevar a cabo la prueba o ensayo, en particular para realizar una o más reacciones de amplificación o PCR, y por lo tanto, especialmente preferentemente, sólo es necesario recibir la muestra opcionalmente pretratada P
El cartucho 100 o el sistema de fluidos 103 comprenden preferentemente una derivación 114A que puede utilizarse opcionalmente, para que sea posible, si es necesario, para conducir o transportar la muestra P o sus componentes más allá de las cavidades de reacción 109 y/o, evitando la cavidad de control de temperatura intermedia opcional 110, también directamente a la disposición del sensor o al aparato sensor 113.
Preferentemente, la desviación 114A se utiliza al realizar el ensayo de proteínas, en particular para alimentar la muestra P o una porción de la misma directamente desde la cavidad de mezcla 107 a la disposición del sensor o aparato sensor 113, y/o para conducir dicha muestra o porción más allá de las cavidades de reacción 109 y/o de la cavidad intermedia de control de temperatura 110.
El cartucho 100 o el sistema de fluidos 103 o los canales 114 preferentemente comprenden porciones del sensor 116 u otros aparatos para detectar frentes de líquido y/o flujos de fluido.
Como puede verse en particular en la Fig. 2, las porciones del sensor 116 están diseñadas como cavidades preferentemente alargadas, extendiéndose la extensión longitudinal de las porciones del sensor 116 preferentemente al menos sustancialmente verticalmente, y/o en paralelo con la gravedad G en la posición normal de funcionamiento del cartucho 100.
Más especialmente, se prefiere que las porciones del sensor 116 estén dispuestas de tal manera que el fluido fluya a través de las mismas al menos sustancialmente verticalmente, en particular desde la parte inferior hasta la parte superior, en la posición normal de funcionamiento del cartucho 100. Ventajosamente, se reduce de esa manera el efecto de la gravedad G sobre la detección de frentes de líquido o flujos de fluido. En particular, se genera un frente líquido o un flujo de fluido que se extiende transversalmente a la extensión longitudinal de las respectivas porciones del sensor 116 y se contrarresta la formación de burbujas y/o espuma del fluido en las porciones del sensor 116. Hay que señalar que diversos componentes, tales como los canales 114, las válvulas 115, en particular las válvulas 115a que inicialmente están cerrados y las válvulas 115B que inicialmente están abiertas, y las porciones del sensor 116 en la Fig. 2 son, por razones de claridad, sólo etiquetados en algunos casos, pero se utilizan los mismos símbolos en la Fig. 2 para cada uno de estos componentes.
La cavidad de recolección 111 se utiliza preferentemente para recibir reactivos y líquidos sobrantes o usados, así como volúmenes o porciones de la muestra, y/o para suministrar gas o aire con el fin de vaciar cavidades y/o canales individuales. En el estado inicial, la cavidad de recolección 111 está llena preferentemente solamente de gas, en particular aire.
En particular, la cavidad de recolección 111 puede estar conectada opcionalmente a cavidades y canales individuales u otros aparatos fluídicamente y/o para formar un circuito fluídico, con el fin de eliminar reactivos y líquidos de dichas cavidades, canales u otros aparatos y/o para reemplazar dichos reactivos y líquidos por gas o aire, en particular de la cavidad de recolección 111. La cavidad de recolección 111 tiene, preferentemente, (grandes) dimensiones apropiadas.
Una vez introducida la muestra P en la cavidad receptora 104 y cerrada la conexión 104A, el cartucho 100 puede ser insertado y/o recibido en el dispositivo de análisis propuesto 200 para analizar la muestra P, como se muestra en la Fig. 1. Alternativamente, la muestra P también podría ser alimentada más adelante.
La Fig. 1 muestra el sistema de análisis 1 en estado listo para utilizar para realizar una prueba o ensayo en la muestra P recibida en el cartucho 100. En este estado, el cartucho 100 es conectado a, recibido por y/o insertado en el dispositivo de análisis 200.
A continuación, se explican en primer lugar con mayor detalle algunas características y aspectos del dispositivo de análisis 200, en particular sobre la base de la Fig. 1. Las características y aspectos relacionados con dicho dispositivo son preferentemente también directamente características y aspectos del sistema de análisis propuesto 1, en particular, incluso sin ninguna otra explicación explícita.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente una sujeción o receptáculo en forma de ranura 201 para montar preferentemente verticalmente y/o recibir el cartucho 100.
Preferentemente, el cartucho 100 está separado fluídicamente, en particular hidráulicamente, o aislado del dispositivo de análisis 200. En particular, el cartucho 100 forma un sistema fluídico o hidráulico preferentemente independiente y, en particular, cerrado o sellado 103 para la muestra P y los reactivos y otros líquidos. De este modo, el dispositivo de análisis 200 no entra en contacto directo con la muestra P y, en particular, puede reutilizarse para otro ensayo sin desinfectarse ni limpiarse primero.
Sin embargo, se indica que el dispositivo de análisis 200 está o puede estar conectado o acoplado mecánica, eléctrica, térmica y/o neumáticamente al cartucho 100, en particular en uno de los lados planos del cartucho 100 y/o lateralmente. En particular, después de recibir el cartucho 100, el dispositivo de análisis 200 actúa mecánica, térmica y/o neumáticamente sobre el cartucho 100 sobre al menos uno de los lados planos del cartucho 100 y/o lateralmente.
En particular, el dispositivo de análisis 200 está diseñado para tener un efecto mecánico, en particular para accionar el aparato de bombeo 112 y/o las válvulas 115, y/o para tener un efecto térmico, en particular para controlar la temperatura de la cavidad/cavidades de reacción 109 y/o de la cavidad de control de temperatura intermedia 110. Además, el dispositivo de análisis 200 puede estar conectado neumáticamente, preferentemente, al cartucho 100, en particular para accionar aparatos individuales, y/o puede estar conectado eléctricamente al cartucho 100, en particular para recopilar y/o transmitir valores medidos, por ejemplo, desde el aparato sensor 113 y/o las porciones del sensor 116.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente un accionador de la bomba 202, el accionador de la bomba 202 en particular, está diseñado para accionar mecánicamente el aparato de bombeo 112.
Preferentemente, un cabezal del accionador de la bomba 202 puede ser girado para accionar y/u oprimir axialmente rotacionalmente la porción preferentemente elevada similar a una cuenta del aparato de bombeo 112. En particular se prefiere que el accionador de la bomba 202 y el aparato de bombeo 112 juntos formen una bomba, en particular en forma de una bomba de manguera o bomba peristáltica y/o una bomba de medición, para el sistema de fluidos 103 y/o el cartucho 100.
En particular se prefiere que la bomba se construya según lo descrito en DE 102011 015 184 B4. Sin embargo, también son posibles otras soluciones estructurales.
Preferentemente, la capacidad y/o velocidad de descarga de la bomba puede ser controlada y/o se puede cambiar la dirección de transporte de la bomba, el accionador de la bomba 202 y/o de los fluidos en el cartucho 100. Preferentemente, el fluido puede ser bombeado hacia adelante o hacia atrás como se desee, como se explica con mayor detalle en lo que sigue.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente un aparato de conexión 203 para, en particular, conectar eléctrica y/o térmicamente el cartucho 100, en particular la disposición del sensor o el aparato sensor 113.
Como se muestra en la Fig. 1, el aparato de conexión 203 comprende preferentemente una pluralidad de elementos de contacto eléctrico 203A, el cartucho 100, en particular la disposición del sensor o el aparato sensor 113, estando preferentemente eléctricamente conectado o pudiéndose conectar al dispositivo de análisis 200 por los elementos de contacto 203A. Los elementos de contacto 203A son preferentemente resortes de contacto; sin embargo, también pueden ser pasadores de conexión con resorte o similares.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente uno o más aparatos de control de temperatura 204 para controlar la temperatura del cartucho 100 y/o tiene un efecto térmico sobre el cartucho, en particular para calentar y/o enfriar, el o los aparatos de control de temperatura 204 (cada uno) preferentemente compuestos o formados por una resistencia calefactora o un elemento Peltier.
Los aparatos individuales de control de temperatura 204, algunos de estos aparatos o todos estos aparatos se pueden colocar preferentemente contra el cartucho 100, el cuerpo principal 101, la tapa 102, la disposición del sensor, el aparato sensor 113 y/o las cavidades individuales y/o pueden acoplarse térmicamente y/o pueden estar integrados y/o, en particular, pueden ser operados o controlados eléctricamente por el dispositivo de análisis 200. En el ejemplo mostrado, en particular se proporcionan los aparatos de control de temperatura 204A, 204B y/o 204C. Preferentemente, el aparato de control de temperatura 204A, denominado en lo siguiente el aparato de control de temperatura de reacción 204A, se asigna a la cavidad de reacción 109 o a una pluralidad de cavidades de reacción 109, en particular para poder realizar una o más reacciones de amplificación en la misma.
Cuando se inserta el cartucho 100, el aparato de control de temperatura de reacción 204A preferentemente se apoya en el cartucho 100 en la región de la cavidad/cavidades de reacción 109 y, por lo tanto, se puede calentar y/o refrigerar un fluido situado en dicho cartucho, en particular la muestra P o porciones de la misma.
Preferentemente, se controla la temperatura de las cavidades de reacción 109 simultáneamente y/o uniformemente, en particular por medio de un aparato común de control de temperatura de reacción 204A o dos aparatos de control de temperatura de reacción 204A.
Como alternativa, se puede controlar la temperatura de cada cavidad de reacción 109 de forma independiente y/o individual.
Más particularmente, se prefiere que se pueda controlar la temperatura de la cavidad/cavidades de reacción 109 desde dos lados diferentes y/o por medio de dos o los aparatos de control de temperatura de reacción 204A que están dispuestos preferentemente en lados opuestos.
El aparato de control de temperatura 204B, denominado a continuación aparato de control de temperatura intermedio 204B, se asigna preferentemente a la cavidad de control de temperatura intermedia 110 y/o está diseñado para controlar (activamente) la temperatura o calentar la cavidad de control de temperatura intermedia 110 o un fluido situado en la misma, en particular los analitos A, los productos de amplificación y/o las secuencias de ácidos nucleicos objetivo, preferentemente a una temperatura de precalentamiento.
La cavidad intermedia de control de temperatura 110 y/o el aparato intermedio de control de temperatura 204B se dispone preferentemente antes o (inmediatamente) antes de la disposición del sensor o del aparato sensor 113, en particular para que sea posible controlar la temperatura o precalentar, de la manera deseada, los fluidos que se van a alimentar a la disposición del sensor o al aparato sensor 113, en particular los analitos A, los productos de amplificación y/o las secuencias de ácidos nucleicos objetivo, en especial, preferentemente inmediatamente antes de que dichos fluidos sean alimentados.
En especial, se prefiere que la cavidad de control de temperatura intermedia 110 o el aparato de control de temperatura intermedio 204b esté diseñado o destinado a desnaturalizar la muestra P, los analitos A, los productos de amplificación y/o las secuencias de ácidos nucleicos objetivo producidas, y/o dividir cualquier analito A de doble hebra, producto de amplificación y/o secuencia de ácidos nucleicos objetivo en hebras únicas y/o contrarrestar el enlace prematuro o hibridación de los productos de amplificación y/o secuencias de ácidos nucleicos objetivo, en particular mediante la adición de calor.
Preferentemente, el sistema de análisis 1, el dispositivo de análisis 200 y/o el cartucho 100 y/o uno o cada aparato de control de temperatura 204 comprenden un detector de temperatura y/o un sensor de temperatura (no se muestra), en particular para hacer posible el control y/o el control por realimentación de la temperatura.
Por ejemplo, se puede asignar uno o más sensores de temperatura a las porciones del sensor 116 y/o a las porciones o cavidades individuales de los canales, es decir, pueden acoplarse térmicamente a las mismas.
El aparato de control de la temperatura 204C, denominado en lo siguiente el aparato sensor de control de la temperatura 204C, es asignado en particular al aparato sensor 113 y/o está diseñado para controlar (activamente) la temperatura o calentar los fluidos situados en o sobre la disposición del sensor o aparato sensor 113, en particular los analitos A o las proteínas objetivo o las secuencias de ácidos nucleicos objetivo, de una manera deseada, en particular para enlazar y/o (luego) disolver o desnaturalizar dichos fluidos.
El aparato sensor de control de temperatura 204C es preferentemente plano y/o tiene una superficie de contacto que es preferentemente rectangular y/o corresponde a las dimensiones de la disposición del sensor o del aparato sensor 113, permitiendo la superficie de contacto la transferencia de calor entre el aparato sensor de control de temperatura 204C y el aparato sensor 113.
Preferentemente, el dispositivo de análisis 200 comprende el aparato sensor de control de temperatura 204C. Sin embargo, también son posibles otras soluciones estructurales en las que el aparato sensor de control de temperatura 204C está integrado en el cartucho 100, en particular en la disposición del sensor o el aparato sensor 113.
En particular, se prefiere que el aparato de conexión 203 comprenda el aparato sensor de control de temperatura 204C, y/o el aparato de conexión 203 junto con el aparato sensor de control de temperatura 204C pueden estar conectados a, en particular presionados contra el cartucho 100, en particular la disposición del sensor o el aparato sensor 113.
En particular, más preferentemente, el aparato de conexión 203 y el aparato sensor de control de temperatura 204C (juntos) pueden moverse en contra, hacia y/o en relación con el cartucho 100, en particular la disposición del sensor o aparato sensor 113, y/o pueden colocarse contra o apoyarse en dicho cartucho, preferentemente para conectar eléctrica y térmicamente el dispositivo de análisis 200 al cartucho 100, en particular la disposición del sensor o aparato sensor 113 o el soporte 113D del mismo.
Preferentemente, el aparato sensor de control de temperatura 204C está dispuesto centralmente en el aparato de conexión 203 o un soporte del mismo y/o está dispuesto entre los elementos de contacto 203A.
En particular, los elementos de contacto 203A están dispuestos en una región de borde del aparato de conexión 203 o su soporte o están dispuestos alrededor del aparato sensor de control de temperatura 204c , preferentemente de forma que el aparato de conexión 203 esté conectado o se pueda conectar al aparato sensor 113 térmicamente en el centro y eléctricamente en el exterior o en la región de borde. Sin embargo, aquí también son posibles otras soluciones.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente uno o más activadores 205 para activar las válvulas 115. En particular, se prefiere que se proporcionen diferentes (tipos o grupos de) activadores 205A y 205B los cuales son asignados a las diferentes (tipos o grupos de) válvulas 115A y 115B para accionar cada una de dichas válvulas, respectivamente.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente uno o más sensores 206. En particular, los sensores 206A son asignados a las porciones de sensores 116 y/o están diseñados o destinados a detectar frentes de líquido y/o flujos de fluido en el sistema de fluidos 103.
En particular, se prefiere que los sensores 206A estén diseñados para medir o detectar, en particular de forma libre de contacto, por ejemplo, ópticamente y/o capacitivamente, un frente líquido, un flujo de fluido y/o la presencia, la velocidad, la velocidad de flujo en masa/velocidad de flujo en volumen, la temperatura y/u otro valor de un fluido en un canal y/o en una cavidad, en particular en una porción de sensor asignada respectivamente 116, que en particular está formada por una porción de canal plana y/o ensanchada del sistema de fluidos 103.
En particular, se prefiere que las porciones del sensor 116 estén orientadas y/o incorporadas, individualmente, en el sistema de fluidos 103 y/o que el fluido fluya contra o a través de las porciones del sensor 116 de modo que, en la posición de funcionamiento del cartucho 100, el fluido fluya a través de las porciones del sensor 116 en dirección vertical y/o desde la parte inferior hasta la parte superior, o viceversa, en particular para hacer posible o más fácil detectar líquido con precisión, como ya se ha explicado al principio.
De forma alternativa o adicional, el dispositivo de análisis 200 comprende preferentemente (otros o adicionales) sensores 206B para detectar la temperatura ambiente, la temperatura interna, la humedad atmosférica, la posición y/o la alineación, por ejemplo, mediante un sensor GPS y/o la orientación y/o inclinación del dispositivo de análisis 200 y/o del cartucho 100.
En particular, se prefiere que el dispositivo de análisis 200 comprenda un sensor 206B para detectar la orientación horizontal y/o vertical del cartucho 100 y/o del dispositivo de análisis 200, estando diseñado el sensor 206B preferentemente como un sensor de inclinación o inclinómetro. Sin embargo, también son posibles otras soluciones aquí, en particular aquellas en las que el dispositivo de análisis 200 comprende un indicador de nivel o nivel de burbuja para mostrar la orientación horizontal y/o vertical del cartucho 100 y/o del dispositivo de análisis 200.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente un aparato de control 207, en particular que comprende un reloj interno o una base de tiempo para controlar la secuencia de una prueba o ensayo y/o para recopilar, evaluar y/o generar o proporcionar valores medidos, en particular del aparato sensor 113, y/o de los resultados de la prueba y/u otros datos o valores.
El aparato de control 207 controla o controla por retroalimentación preferentemente el accionador de la bomba 202, los aparatos de control de temperatura 204 y/o los activadores 205, en particular teniendo en cuenta o dependiendo de la prueba deseada y/o los valores medidos de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 y/o sensores 206.
Los flujos de fluido se controlan, en particular, activando, por consiguiente, la bomba o el aparato de bombeo 112 y accionando las válvulas 115.
En particular, se prefiere que el accionador de la bomba 202 comprenda un servomotor, motor paso a paso, o un accionador calibrado de otra forma o un accionador que tenga una velocidad de rotación y/o un número de revoluciones (parciales) que se pueda controlar o controlar por retroalimentación, de modo que se pueda lograr la medición deseada, al menos en principio, mediante la activación adecuada.
Además o alternativamente, los sensores 206A se utilizan para detectar frentes de líquido o flujos de fluido, en particular en cooperación con las porciones de sensor asignadas 116, para lograr la secuencia fluídica deseada y/o la medición deseada, controlando en consecuencia el aparato de bombeo o la bomba 112 y activando en consecuencia las válvulas 115.
Opcionalmente, el sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprende un aparato de entrada 208, como un teclado, una pantalla táctil o similar, y/o un aparato de visualización 209, como una pantalla.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 preferentemente comprenden al menos una interfaz 210, por ejemplo, para controlar, comunicar y/o generar datos medidos o resultados de pruebas y/o para enlazar con otros dispositivos, como una impresora, una fuente de alimentación externa o similares. Esto puede ser, en particular, una interfaz con cable o inalámbrica 210.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente una fuente de alimentación 211 para suministrar energía eléctrica, preferentemente una batería o un acumulador, que está, en particular, integrada y/o conectada externamente o que se puede conectar.
Preferentemente, se proporciona un acumulador integrado como fuente de alimentación 211 y se (re)carga mediante un dispositivo de carga externo (no se muestra) a través de una conexión 211A y/o es intercambiable.
El sistema de análisis 1 o dispositivo de análisis 200 comprenden preferentemente una carcasa 212, estando todos los componentes y/o algunos o todos los aparatos preferentemente integrados en la carcasa 212. En particular, se prefiere que el cartucho 100 pueda ser insertado o deslizado dentro de la carcasa 212 o la sujeción 201, y/o que pueda ser recibido por el dispositivo de análisis 200 o la sujeción 201, a través de una abertura 213 que pueda en particular cerrarse, tal como una ranura o similar.
El sistema de análisis 1 o el dispositivo de análisis 200 son preferentemente portátiles o móviles. Preferentemente, el dispositivo de análisis 200 pesa menos de 25 kg o 20 kg, especialmente, de preferencia, menos de 15 kg o 10 kg, en particular menos de 9 kg o 6 kg.
Como ya se ha explicado, el dispositivo de análisis 200 se puede conectar neumáticamente al cartucho 100, en particular a la disposición del sensor y/o al aparato de bombeo 112.
En particular, se prefiere que el dispositivo de análisis 200 esté diseñado para suministrar al cartucho 100, en particular la disposición del sensor y/o el aparato de bombeo 112, un medio de trabajo, en particular gas o aire. Preferentemente, el medio de trabajo puede comprimirse y/o presurizarse en el dispositivo de análisis 200 o mediante el dispositivo de análisis 200.
Preferentemente, el dispositivo de análisis 200 comprende un suministro de gas presurizado 214, en particular un generador y/o compresor de presión, preferentemente para comprimir, condensar y/o presurizar el medio de trabajo. El suministro de gas presurizado 214 está integrado preferentemente en el dispositivo de análisis 200 o en la carcasa 212 y/o puede controlarse o controlarse por retroalimentación mediante el aparato de control 207.
Preferentemente, el suministro de gas presurizado 214 se acciona eléctricamente o se puede accionar mediante energía eléctrica. En particular, el suministro de gas presurizado 214 puede recibir energía eléctrica mediante la fuente de alimentación 211.
Preferentemente, el aire puede ser aspirado, en particular del entorno, como medio de trabajo por medio del dispositivo de análisis 200 o el suministro de gas presurizado 214. En particular, el dispositivo de análisis 200 o el suministro de gas presurizado 214 está diseñado para utilizar el entorno como depósito para el medio de trabajo o el aire. Sin embargo, también son posibles otras soluciones, en particular aquellas en las que el dispositivo de análisis 200 o el suministro de gas presurizado 214 comprende un depósito preferentemente cerrado o delimitado, tal como un tanque o contenedor, que comprende el medio de trabajo, y/o está conectado o se puede conectar con el mismo. El dispositivo de análisis 200 o el suministro de gas presurizado 214 comprenden preferentemente un elemento de conexión 214A, en particular para conectar neumáticamente el dispositivo de análisis 200 o el suministro de gas presurizado 214 al cartucho 100.
Preferentemente, el dispositivo de análisis 200, en particular la carcasa 212, comprende un aparato de soporte 215 para proporcionar soporte en la base. En particular, el aparato de soporte 215 está diseñado para absorber y/o compensar fuerzas, movimientos y/o vibraciones y/o disipar dichas fuerzas, movimientos y/o vibraciones en la base. Preferentemente, el aparato de soporte 215 comprende al menos un resorte y/o al menos un amortiguador, y/o el aparato de soporte 215 está formado por al menos un resorte y/o un amortiguador y/o un sistema de resorte/amortiguador. Sin embargo, aquí también son posibles otras soluciones.
De manera particularmente preferente, el aparato de soporte 215 es variable y/o ajustable (en altura). En particular, el dispositivo de análisis 200 puede orientarse, en particular horizontal o verticalmente, mediante el aparato de soporte 215, en particular de forma que el cartucho 100 esté orientado al menos sustancialmente verticalmente en el dispositivo de análisis 200 para el ensayo, y/o que el plano principal de la extensión H del cartucho 100 se extienda al menos sustancialmente verticalmente.
En la realización mostrada, el dispositivo de análisis 200 o el aparato de soporte 215 comprenden una pluralidad de elementos de soporte o pies 215A, que son en particular variables y/o ajustables (en altura), siendo preferentemente posible que la orientación horizontal y/o vertical y/o la inclinación del dispositivo de análisis 200, y, por lo tanto, del cartucho 100 que es recibido o que va a ser recibido en el dispositivo de análisis 200, se ajuste o adapte por movimiento, en particular por rotación, de los elementos de soporte 215A. Sin embargo, aquí también son posibles otras soluciones.
A continuación, se proporcionan más detalles sobre una construcción preferida y el modo de funcionamiento preferido de la disposición del sensor con referencia a la Fig. 3 y Fig. 4.
La disposición del sensor comprende preferentemente el aparato sensor 113, una tapa del sensor 117 para el aparato sensor 113 que es preferentemente flexible al menos en parte, (precisamente) un compartimiento sensor 118, una entrada 119 en el compartimiento sensor 118 y/o una salida 120 fuera del compartimiento sensor 118. La disposición del sensor, en particular el aparato sensor 113, está diseñada preferentemente para la medición electroquímica o la detección de analitos A de la muestra P Preferentemente, la detección o medición de los analitos A de la muestra P se realiza o tiene lugar exclusivamente en el aparato sensor 113 o (precisamente) en un compartimento del sensor 118.
En particular, la disposición del sensor o el aparato sensor 113, están diseñadod para detectar, identificar y/o determinar analitos A (idénticos o diferentes) unidos a moléculas de captura M o productos derivados de las mismas, en particular productos de amplificación del analito A o de analitos A diferentes.
La disposición del sensor está diseñada preferentemente como un módulo de varias partes, el aparato sensor 113 y la tapa del sensor 117 preferentemente cada uno formando un componente de la disposición del sensor o del módulo. En particular, los componentes de la disposición del sensor están directamente interconectados.
Preferentemente, la disposición del sensor tiene una construcción en capas, en particular compacta, formando el aparato sensor 113 preferentemente una base de la disposición del sensor y estando la tapa del sensor 117 conectada directamente al aparato sensor 113, al menos en el borde, y/o que apoyándose sobre el mismo.
El aparato sensor 113 y la tapa del sensor 117 definen o delimitan el compartimento del sensor 118, preferentemente en los lados planos. En particular, el compartimento del sensor 118 está formado o dispuesto entre el aparato sensor 113 y la tapa del sensor 117.
El compartimento del sensor 118 tiene, preferentemente, en particular, cuando no se acciona la tapa del sensor 117 ni se ha alejado, un volumen superior a 0,1 |il o 0,2 |il, particularmente, de preferencia, superior a 0,5 |il o 1 |il, en particular superior a 2 |il, y/o inferior a 10 |il u 8 |il, en particular, preferentemente, inferior a 6 |il o 3 |il.
La disposición del sensor, en particular el aparato sensor 113 y la tapa del sensor 117, es/son preferentemente planos, chatos y/o tienen forma de placa. Preferentemente, el área superficial de un lado plano del aparato sensor 113 y/o la tapa del sensor 117 es inferior a 400 mm2 o 300 mm2, en particular, con preferencia, inferior a 250 mm2 o 150 mm2, en particular, inferior a 100 mm2 o 50 mm2, y/o superior a 0,01 mm2 o 0,25 mm2, en particular, con preferencia, superior a 1 mm2 o 4 mm2.
El aparato sensor 113 tiene preferentemente un lado delantero o un lado de medición y un lado trasero o un lado de conexión, el lado de medición y el lado de conexión que forman preferentemente, cada uno, un lado plano del aparato sensor en particular plano, chato y/o con forma de placa 113.
El lado de medición es preferentemente el lado del aparato sensor 113 que mira hacia el fluido o la muestra P o los analitos A o el compartimento del sensor 118.
El lado de conexión es preferentemente opuesto al lado de medición y/o es el lado del aparato sensor 113 que da la espalda al fluido o la muestra P o los analitos A o al compartimento del sensor 118.
El aparato sensor 113 comprende preferentemente (precisamente) un conjunto de sensores 113A en el lado de medición, teniendo una pluralidad de cavidades del sensor y/o campos del sensor 113B, siendo los campos del sensor 113B preferentemente redondos, en particular circulares, en una vista en planta del conjunto de sensores 113A y/o estando dispuestos para aislarse eléctricamente entre sí y/o directamente uno al lado del otro.
La Fig. 3 y la Fig. 4 son, cada una, secciones esquemáticas a través de la disposición del sensor durante las diferentes etapas del método.
La Fig. 3 es una sección esquemática a través de la disposición del sensor con la tapa del sensor 117 desplazada y/o inmediatamente antes de la medición y/o durante el pretratamiento. La Fig. 4 es una sección esquemática a través de la disposición del sensor con la tapa del sensor 117 bajada y/o durante la medición de los analitos A unidos.
Preferentemente, la disposición del sensor o el aparato sensor 113 o el conjunto de sensores 113A comprenden más de 10 o 20, especialmente preferentemente más de 50 u 80, en particular más de 100 o 120 y/o menos de 1000 o 800 campos del sensor 113B.
Preferentemente, los campos del sensor 113B están separados o espaciados entre sí, en particular menos de 100 |im o 10 |im y/o más de 10 nm o 100 nm. De manera particularmente preferida, todos los campos del sensor 113B están dispuestos en un área superficial inferior a 100 mm2 y/o superior a 1 mm2 y/o el conjunto de sensores 113A tiene un área superficial inferior a 100 mm2 y/o superior a 1 mm2.
Preferentemente, el aparato sensor 113 comprende barreras o divisiones entre cada uno de los campos del sensor 113B, que están formadas preferentemente por una capa hidrófoba en particular 113F que tiene los rebajos correspondientes para los campos del sensor 113B. Sin embargo, también son posibles otras soluciones estructurales.
Preferentemente, la disposición del sensor o el aparato sensor 113 o el conjunto de sensores 113A comprenden una pluralidad de electrodos 113C. En particular, preferentemente, al menos dos electrodos 113C están dispuestos en cada campo del sensor 113B. En particular, al menos o exactamente dos electrodos 113C que se corresponden entre sí forman uno o cada campo del sensor 113B.
Los electrodos 113C son preferentemente de metal para que sean eléctricamente conductores, en particular al menos su superficie está hecha de metal noble, tal como platino u oro, y/o dichos electrodos están recubiertos, en particular con tioles.
Preferentemente, los electrodos 113C son similares a unos dedos y/o se enganchan unos a otros. Sin embargo, también son posibles otras soluciones o disposiciones estructurales.
El aparato sensor 113 preferentemente comprende un soporte 113D, en particular un chip, los electrodos 113C preferentemente están dispuestos en el soporte 113D y/o están integrados en el soporte 113D.
El aparato sensor 113, en particular el soporte 113D, comprende preferentemente una pluralidad de contactos eléctricos o superficies de contacto 113E, estando dispuestos los contactos 113E preferentemente en el lado de conexión y/o formando el lado de conexión, como se muestra en la Fig. 3 y en la Fig. 4.
Preferentemente, el aparato sensor 113 puede ser contactado eléctricamente en el lado de conexión y/o por medio de los contactos 113E y/o puede ser conectado eléctricamente al dispositivo de análisis 200. En particular, se puede establecer una conexión eléctrica entre el cartucho 100, en particular el aparato sensor 113, y el dispositivo de análisis 200, en particular el aparato de control 207, conectando eléctricamente los contactos 113e a los elementos de contacto 203A del aparato de conexión 203.
Preferentemente, los contactos 113E están dispuestos lateralmente, en la región de borde y/o en una vista de planta o proyección alrededor de los electrodos 113C y/o el conjunto de sensores 113A, y/o los contactos 113e se extienden hasta la región de borde del aparato sensor 113, en particular, de modo que el aparato sensor 113 pueda ser contactado eléctricamente, preferentemente por medio del aparato de conexión 203 o de los elementos de contacto 203A, lateralmente, en la región de borde y/o alrededor del aparato sensor de control de temperatura 204C, que se puede colocar preferentemente en el centro o en el medio del soporte 113D.
Como ya se ha explicado, el compartimento del sensor 118 está dispuesto preferentemente entre el aparato sensor 113 y la tapa del sensor 117, donde el lado de medición y/o el conjunto de sensores 113A del aparato sensor 113 define o delimita preferentemente el compartimento del sensor 118.
Preferentemente, todos los campos del sensor 113B y/o todos los electrodos 113C están fluídicamente interconectados por el compartimento del sensor 118 (común), en particular de forma que todos los campos del sensor 113B y/o electrodos 113C puedan entrar en contacto con un fluido, la muestra P y/o los analitos A a través del compartimiento del sensor (común) 118.
La tapa del sensor 117 se puede accionar preferentemente y/o puede moverse con respecto al aparato sensor 113. En particular, la tapa del sensor 117 se puede bajar sobre el aparato sensor 113, en particular el conjunto de sensores 113A y/o la capa 113F, preferentemente de forma que los campos del sensor 113B estén cerrados y/o fluídicamente separados unos de otros. En particular, con preferencia, la tapa del sensor 117 puede accionarse neumáticamente y/o mediante el suministro de gas presurizado 214. Sin embargo, aquí también son posibles otras soluciones.
En particular, el fluido puede ser desplazado fuera del compartimento del sensor 118 por medio de la tapa del sensor 117, y/o bajando la tapa del sensor 117 sobre el aparato sensor 113.
Por lo tanto, la tapa del sensor 117 está diseñada para sellar y/o separar fluídicamente los campos del sensor individuales 113B entre sí para la medición real, preferentemente de forma que no se pueda intercambiar fluido entre los campos del sensor 113B, al menos cuando se está realizando la medición.
Al menos cuando se aleja la tapa del sensor 117, el aparato sensor 113 o el compartimento del sensor 118 está conectado fluídicamente al sistema de fluidos 103, en particular a la cavidad/cavidades de reacción 109, preferentemente por la entrada 119 y la salida 120, en particular de forma que los fluidos, en particular, la muestra P (pretratada) o sus porciones, o los analitos A y/o reactivos, pueden ser admitidos en el lado de medición del aparato sensor 113 o del conjunto de sensores 113A.
El compartimento del sensor 118 puede ser cargado con fluidos y/o dichos fluidos pueden fluir a través del mismo, al menos cuando la tapa del sensor 117 se levanta o se aleja del aparato sensor 113 o del conjunto de sensores 113A. Preferentemente, el fluido puede fluir a través del compartimento del sensor 118 por medio de la entrada 119 y la salida 120. En particular, un fluido puede fluir hacia dentro del compartimento del sensor 118 a través de la entrada 119 y puede salir del compartimento del sensor 118 a través de la salida 120; sin embargo, también se puede invertir la dirección del flujo o la dirección de transporte. En particular, la entrada 119 puede estar diseñada o se puede utilizar como salida, al menos temporalmente, y la salida 120 puede estar diseñada o se puede utilizar como entrada, al menos temporalmente.
La entrada 119 y/o la salida 120 se forma(n) preferentemente por cortes, orificios, aberturas, canales o similares en el cuerpo principal 101, la tapa del sensor 117 y/o el aparato sensor 113.
Preferentemente, la entrada 119 está en la parte inferior en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100 y la salida 120 está en la parte superior en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100, en particular, de tal modo que el fluido pueda fluir a través de la disposición del sensor o del compartimento del sensor 118 verticalmente, y/o desde la parte inferior hasta la parte superior, o viceversa. Esto, en particular, garantiza que la disposición del sensor o el compartimento del sensor 118 esté completamente lleno y/o que el fluido fluya por la totalidad del mismo o la misma, y/o que no queden burbujas, restos, residuos de muestras o similares en la disposición del sensor o en el compartimento del sensor 118.
El aparato sensor 113 preferentemente comprende una pluralidad de moléculas de captura diferentes M para unir los analitos A, diferentes moléculas de captura M preferentemente dispuestas y/o inmovilizadas en o sobre diferentes campos del sensor 113B y/o asignadas a diferentes campos del sensor 113B.
La Fig. 3 y la Fig. 4 muestran, a modo de ejemplo, tres campos del sensor diferentes 113B, comprendiendo cada campo del sensor 113B diferentes moléculas de captura M1, M2 o M3, respectivamente. En el ejemplo, diferentes analitos A1 y A2 ya se han enlazado a las moléculas de captura M1 y M2 correspondientes.
De manera particularmente preferida, los campos del sensor 113B o electrodos 113C cuentan con las moléculas de captura M, en particular ya cuando el cartucho es suministrado o está en fábrica, y/o las moléculas de captura M están inmovilizadas o fijadas en o sobre los campos del sensor 113B o electrodos 113C, en particular como ya cuando se entrega el cartucho o en la fábrica.
Como ya se ha explicado al principio, las moléculas de captura M son preferentemente proteínas de captura, en particular antígenos de captura y/o anticuerpos de captura, y secuencias de ácidos nucleicos de captura, en particular secuencias de ADN de captura, oligonucleótidos o fragmentos de productos de PCR.
Preferentemente, las moléculas de captura M se fijan al aparato sensor 113 o al conjunto de sensores 113A o a los electrodos 113C mediante un enlace B, en particular un enlace de tiol, y/o lo que se conoce como espaciador, en particular un espaciador C6. Se puede prevenir la formación de estructuras que interrumpen la hibridación, por ejemplo, las estructuras de horquilla, por el enlace preferido de las moléculas de captura M por el enlace B.
Se proporcionan de preferencia diferentes proteínas de captura y/o diferentes secuencias de ácidos nucleicos de captura para los diferentes campos del sensor 113B y/o los diferentes pares de electrodos y/o electrodos 113C, con el fin de enlazar específicamente diferentes analitos A, en particular diferentes proteínas objetivo y/o secuencias de ácidos nucleicos objetivo, en los campos del sensor 113B.
De manera particularmente preferida, el aparato sensor 113 o el conjunto de sensores 113A permite que los analitos A unidos en cada campo del sensor 113B se determinen cualitativa o cuantitativamente.
Opcionalmente, el aparato sensor 113 comprende moléculas de captura M con diferentes temperaturas de hibridación, preferentemente para enlazar los analitos A, en particular las secuencias de ácidos nucleicos objetivo, a las moléculas de captura M correspondientes a diferentes temperaturas de hibridación.
La temperatura de hibridación es preferentemente la temperatura (media) a la que un analito A (amplificado) o una secuencia de ácidos nucleicos objetivo o una proteína objetivo se enlaza a una molécula de captura M correspondiente o a una secuencia de ácidos nucleicos de captura correspondiente o a una proteína de captura correspondiente.
La temperatura óptima de hibridación es preferentemente la temperatura a la que se maximiza el número de analitos A enlazados a las moléculas de captura M correspondientes y/o se minimiza el número de analitos A enlazados entre sí.
Preferentemente, la temperatura de hibridación (óptima) varía para los diferentes analitos A, en particular las secuencias de ácidos nucleicos objetivo.
Preferentemente, la temperatura del aparato sensor 113, en particular de los electrodos 113C, el soporte 113D, el compartimento del sensor 118 y/o la tapa del sensor 117, puede controlarse o ajustarse, al menos indirectamente, preferentemente mediante el dispositivo de análisis 200, en particular el aparato sensor de control de temperatura 204C, como ya se ha explicado.
Preferentemente, el aparato sensor de control de temperatura 204C se utiliza para controlar la temperatura del compartimento del sensor 118, en este caso estando en contacto con el lado de conexión, en particular, de forma que la temperatura de desnaturalización deseada, necesaria u óptima y/o la temperatura de hibridación se ajuste en el lado de medición y/o en el compartimento del sensor 118.
Preferentemente, en el estado de funcionamiento, el aparato sensor de control de temperatura 204C descansa o entra en contacto con el soporte 113D de forma plana y/o central y/o de modo que quede opuesto al conjunto de sensores 113A y/o descansa o entra en contacto con uno o más contactos 113E al menos en parte. Esto permite controlar la temperatura de forma especialmente rápida y eficaz en el compartimento del sensor 118 y/o en las moléculas de captura M y analitos A.
El aparato sensor 113, en particular el soporte 113D, comprende preferentemente al menos uno, preferentemente una pluralidad de circuitos electrónicos o integrados, los circuitos en particular están diseñados para detectar corrientes o tensiones eléctricas que se generan preferentemente en los campos del sensor 113B de acuerdo con el principio de ciclos redox.
En particular, se prefiere que las señales de medición de los diferentes campos del sensor 113B se recojan o midan por separado mediante el aparato sensor 113 y/o los circuitos.
En particular, se prefiere que el aparato sensor 113 o los circuitos integrados conviertan directamente las señales de medición en señales o datos digitales, que pueden leerse, en particular, con o utilizando el dispositivo de análisis 200. En particular se prefiere que el aparato sensor 113 o el soporte 113D sea construido según lo descrito en EP 1636 599 B1.
A continuación se explica con mayor detalle, a modo de ejemplo, una secuencia preferida de una prueba o análisis utilizando el sistema de análisis propuesto 1 y/o el dispositivo de análisis 200 y/o el cartucho propuesto 100 y/o de acuerdo con el método propuesto.
El sistema de análisis 1, el cartucho 100 y/o el dispositivo de análisis 200 están diseñados preferentemente para llevar a cabo el método propuesto.
En el método propuesto, se realiza preferentemente un ensayo de ácido nucleico para detectar o identificar una secuencia de ácidos nucleicos objetivo, en particular una secuencia de ADN objetivo y/o una secuencia de ARN objetivo. En particular, se prefiere que las secuencias de ácidos nucleicos objetivo se enlacen a las moléculas de captura M correspondientes, en particular a las secuencias de ácidos nucleicos de captura, en forma de analitos A de la muestra P.
Además o alternativamente, se realiza un ensayo de proteínas para detectar o identificar una proteína objetivo, en particular un antígeno objetivo y/o un anticuerpo objetivo. En particular, las proteínas objetivo se enlazan a las moléculas de captura M correspondientes, en particular a las proteínas de captura, en forma de analitos A de la muestra P.
Durante el ensayo de ácido nucleico, al menos un analito A de la muestra P es amplificado o copiado preferentemente, en particular mediante PCR. Es preferible omitir una etapa del método de este tipo al realizar el ensayo de proteínas.
A menos que se especifique de forma más precisa, las etapas del método descritas a continuación se proporcionan en principio de preferencia tanto en el ensayo de ácidos nucleicos como en el ensayo de proteínas. En particular, los analitos A enlazados o sus productos de amplificación son identificados o detectados electroquímicamente tanto en el ensayo de ácidos nucleicos como en el ensayo de proteínas.
El método puede utilizarse, en particular, en el ámbito de la medicina, en particular la medicina veterinaria, por ejemplo, para detectar o identificar enfermedades y/o patógenos en una muestra P
Al comienzo del método propuesto, se introduce preferentemente en la cavidad receptora 104 una muestra P que tiene al menos un analito A, preferentemente un fluido o un líquido del cuerpo humano o animal, en particular sangre, saliva u orina, mediante la conexión 104A, siendo posible pretratar la muestra P, en particular filtrarla.
Una vez recibida la muestra P, la cavidad receptora 104 y/o la conexión 104A de la misma se cierran fluídicamente, en particular de forma hermética al líquido y/o hermética al gas.
Preferentemente, el cartucho 100 junto con la muestra P se conecta al dispositivo de análisis 200, en particular se inserta o se desliza al menos parcialmente en el dispositivo de análisis 200 o en la sujeción 201 o en la abertura 213, especialmente preferentemente desde la parte superior.
En particular, preferentemente, el cartucho 100 es recibido al menos en parte, al menos sustancialmente verticalmente, por el dispositivo de análisis 200.
Preferentemente, se mide la orientación vertical y/u horizontal del cartucho 100 y/o del dispositivo de análisis 200, en particular electrónicamente y/o mediante el sensor 206B, preferentemente antes de que comience la prueba.
En particular, se mide la orientación vertical y/u horizontal del cartucho 100 o del dispositivo de análisis 200, en particular mediante el sensor 206B, inmediatamente después de encender el dispositivo de análisis 200 y/o después de recibir el cartucho 100. En particular, se mide o establece si el plano principal de la extensión H del cartucho 100 se extiende verticalmente en el dispositivo de análisis 200 y/o si el dispositivo de análisis 200 está orientado horizontalmente y/o colocado de forma que sea plano y/o no esté recostado y/o no inclinado.
Preferentemente, se muestra al usuario la orientación medida del cartucho 100 y/o del dispositivo de análisis 200, preferentemente por el aparato de visualización 209.
Preferentemente, se bloquea o impide la prueba, en particular se bloquea o impide el inicio de la prueba, especialmente, con preferencia, de forma electrónica, si la orientación del cartucho 100 es inclinada o no vertical y/o si la orientación del dispositivo de análisis 200 está inclinada o no horizontal. Más particularmente, con preferencia, la muestra P sólo se puede analizar cuando el cartucho 100 está al menos orientado esencialmente verticalmente y/o cuando el dispositivo de análisis 200 está al menos orientado esencialmente horizontalmente.
Si el cartucho 100 o el dispositivo de análisis 200 está orientado de modo que esté inclinado o recostado y/o no está orientado según lo deseado, se adapta la orientación del dispositivo de análisis 200 y, por lo tanto, del cartucho 100, preferentemente ajustando el aparato de soporte 215, en particular, los elementos de soporte 215A.
En particular, el dispositivo de análisis 200 puede ser orientado ajustando verticalmente el aparato de soporte 215 o los elementos de soporte 215A de forma que el plano principal de extensión H del cartucho 100 se extienda verticalmente en el dispositivo de análisis 200, en particular, independientemente de cualquier desigualdad en el suelo o la superficie debajo.
Preferentemente, se muestra, en particular mediante el dispositivo de visualización 209, cuando se ajusta la orientación correcta o vertical. A continuación, se puede iniciar el análisis de la muestra P
En lo siguiente, con referencia a la Fig. 5 hasta la Fig. 8, el método propuesto o las etapas del método individuales se explican con mayor detalle, algunos de los signos de referencia que se muestran en la Fig. 2 se omite en estas figuras por razones de claridad.
Preferentemente, en algunas o en todas las etapas del método, se generan o utilizan diferentes circuitos fluídicos, canales y/o cavidades en el sistema de fluidos 103 activando los activadores 205 o las válvulas 115 y/o el fluido fluye a través de estos diferentes circuitos fluídicos, canales y/o cavidades.
El circuito o canal fluídico del sistema de fluidos 103 que se está utilizando o que está activo en las etapas del método respectivas está resaltado en la Fig. 5 a la Fig. 8.
La secuencia del método, en particular el flujo y el transporte de los fluidos, la mezcla y similares, es controlada mediante el dispositivo de análisis 200 o el aparato de control 207, en particular, activando y accionando el accionador de la bomba 202 o el aparato de bombeo 112 y/o los activadores 205 o válvulas 115.
Preferentemente, el aparato de bombeo 112 está integrado en los circuitos fluídicos respectivos utilizados y/o generados, en particular accionando las válvulas 114, y/o el fluido fluye a través del aparato de bombeo 112 cuando dichos fluidos son transportados en el sistema de fluidos 103.
En particular, comenzando a partir del aparato de bombeo 112, el fluido transportado fluye en un circuito de vuelta al aparato de bombeo 112 otra vez. Con particular preferencia, comenzando a partir del aparato de bombeo 112, se bombea un fluido, en particular la muestra P o las porciones de muestra, a los canales respectivos y/o a las cavidades respectivas, desplazándose el fluido localizado en los mismos.
Preferentemente, en las diferentes etapas del método, el fluido, en particular la muestra P, no circula completamente en los circuitos respectivos, sino que sólo circula hasta que la cavidad que se va a llenar, o es necesaria para las etapas del método respectivas, se llena (completamente), detectando preferentemente la porción sensora 116, que se dispone (directamente) aguas abajo o después de la cavidad, cuando la cavidad se ha llenado (completamente). En particular, el aparato de bombeo 112 está desactivado o ya no accionado, otro circuito es activado o liberado abriendo y cerrando selectivamente las válvulas 115, y/o se inicia la siguiente etapa del método, cuando la porción sensora 116 o el sensor 206A dispuesto (directamente) aguas abajo o después de la cavidad que se va a llenar detecta un flujo de fluido o un frente de líquido. Sin embargo, también son posibles otras soluciones, en particular aquellas en las que, además o alternativamente, el inicio y/o el final del transporte y/o de las etapas del método respectivas se especifican o fijan en el tiempo y/o en función del número de etapas y/o la velocidad de rotación del accionador de la bomba 202, para transportar el fluido en el cartucho 100 de la forma deseada.
Preferentemente, la dirección de transporte del fluido varía en diversas etapas del método y/o se modifica la dirección de transporte o se invierte entre diversas etapas del método.
La dirección de transporte preferida en las etapas del método respectivas está indicada mediante flechas en la Fig. 5 a la Fig. 8.
Preferentemente, la cavidad receptora 104, la cavidad de mezcla 107 y el aparato de bombeo 112 están inicialmente interconectados para formar un (primer) circuito fluídico, en particular para bombear la muestra P desde la cavidad receptora 104 hacia dentro de la cavidad de mezcla 107, en particular mediante el aparato de bombeo 112.
Preferentemente, la muestra P o una parte o sobrenadante de la muestra P se retira de la cavidad receptora 104 en la parte inferior o a través de la salida 104C, preferentemente para realizar el ensayo de ácido nucleico, y/o centralmente o a través de la conexión intermedia 104D, en particular para realizar el ensayo de proteínas, y se alimenta preferentemente a la cavidad de mezcla 107 de manera medida.
Preferentemente, se mide la muestra P del cartucho 100, en particular en o mediante la primera cavidad dosificadora 105A y/o la segunda cavidad dosificadora 105B, antes de introducirla en la cavidad de mezcla 107. Aquí, en particular, las porciones sensoras aguas arriba y/o aguas abajo 116 se utilizan junto con los sensores asignados 206 para hacer posible la medición deseada. Sin embargo, también son posibles otras soluciones.
En la cavidad de mezcla 107, se prepara la muestra P para análisis posteriores y/o se mezcla con un reactivo, preferentemente con un reactivo líquido F1 de una primera cavidad de almacenamiento 108A y/o con uno o más reactivos secos S1, S2 y/o S3, que son suministrados preferentemente en la cavidad de mezcla 107.
Los reactivos líquidos y/o secos pueden ser introducidos en la cavidad de mezcla 107 antes y/o después de la muestra P De preferencia, los reactivos secos S1 a S3 son introducidos en la cavidad de mezcla 107 previamente o antes del agregado de la muestra P y/o de otros fluidos, como el reactivo líquido F1, y dichos reactivos secos son disueltos opcionalmente por la muestra P y/u otros fluidos, en particular el reactivo líquido F1.
El reactivo líquido F1 puede ser un reactivo, en particular una mezcla maestra de PCR para la reacción de amplificación o PCR, y/o puede ser un amortiguador de muestra. Preferentemente, la mezcla maestra de PCR contiene agua sin nucleasas, enzimas para realizar la PCR, en particular al menos una ADN polimerasa, trifosfatos nucleósidos (NTP), en particular desoxinucleótidos (dNTP), sales, en particular cloruro de magnesio, y/o amortiguadores de reacción.
Los reactivos secos S1, S2 y/o S3 podrán ser igualmente reactivos necesarios para realizar una reacción de amplificación o PCR, que estén en forma seca, en particular liofilizada. Preferentemente, los reactivos secos S1, S2 y/o S3 se seleccionan, en particular, de enzimas liofilizadas, preferentemente transcriptasas inversas, ADN polimerasas, NTP, dNTP y/o sales, preferentemente cloruro de magnesio.
La disolución o mezcla en la cavidad de mezcla 107 tiene lugar o es asistida, en particular, introduciendo y/o soplando gas o aire, en particular desde la parte inferior y/o a través de la salida. Esto se lleva a cabo, en particular, bombeando gas o aire en el circuito por medio del aparato de bombeo o de la bomba 112.
Especialmente se prefiere que la cavidad de mezcla 107 y el aparato de bombeo 112 estén interconectados en un (segundo) circuito fluídico para mezclar la muestra P con uno o más reactivos. Preferentemente, luego se elimina el gas o el aire de la parte superior de la cavidad de mezcla 107 y se introduce en la cavidad de mezcla 107 desde la parte inferior mediante el aparato de bombeo 112, en particular, de forma que el gas o el aire suba desde la parte inferior hasta la parte superior de la cavidad de mezcla 107, y/o se genere turbulencia en la cavidad de mezcla 107. Como ya se ha descrito al principio, la cavidad de mezcla 107 se agranda preferentemente hacia la parte superior, en particular, de tal modo que las burbujas que se forman o se acumulan en la cavidad de mezcla 107 en la superficie debido al proceso de mezcla permanecen en la cavidad de mezcla 107 y no penetran en las cavidades y/o canales adyacentes. En particular, el área transversal de la cavidad de mezcla 107 que se agranda hacia la parte superior hace que las burbujas estallen y, por lo tanto, se reduce la formación de espuma. De esta manera, hay suficiente tiempo disponible para el proceso de mezcla.
Posteriormente, en particular durante el ensayo de ácido nucleico, se introduce preferentemente un volumen deseado de la muestra P mezclada y/o pretratada en la cavidad de mezcla 107 a una o más cavidades de reacción 109, especialmente preferentemente a través de (respectivamente) una de las cavidades intermedias opcionales 106A a 106C dispuestas antes o aguas arriba de las respectivas cavidades de reacción 109 y/o con diferentes reactivos o cebadores, en este caso los reactivos secos S4 a S6, que se añaden o disuelven.
Particularmente, se prefiere especialmente que durante el ensayo de ácido nucleico, la muestra P (premezclada) se divida en varias porciones de muestra, preferentemente de igual tamaño, y/o se divida entre las cavidades intermedias 106A a 106C y/o cavidades de reacción 109, preferentemente uniformemente y/o en porciones de muestra de igual tamaño.
Preferentemente se añaden diferentes reactivos, en el presente caso, los reactivos secos S4 a S6, particularmente, con preferencia, los cebadores, en particular los necesarios para la PCR o las PCR, en particular los grupos de cebadores diferentes en este caso, a la muestra P (premezclada) o a las porciones de muestra en las cavidades intermedias 106A a 106C y/o diferentes cavidades de reacción 109, respectivamente.
Los cebadores de los diferentes grupos o porciones de muestra difieren en particular en términos de las temperaturas de hibridación de los productos de amplificación generados por los cebadores respectivos.
En particular, preferentemente, se utilizan cebadores marcadores en el sentido ya especificado al principio.
En la realización mostrada, los reactivos o cebadores S4 a S6 están contenidos en las cavidades intermedias 106A a 106C. Sin embargo, también son posibles otras soluciones, en particular aquellas en las que los reactivos o cebadores S4 a S6 están contenidos en las cavidades de reacción 109.
De acuerdo con una realización preferida, las cavidades intermedias 106A a 106C contienen, cada una, cebadores para amplificar/copiar un analito A, preferentemente dos analitos diferentes A y más preferentemente tres analitos diferentes A. Sin embargo, también es posible amplificar/copiar cuatro o más analitos A diferentes por cavidad de reacción 109 o porción de muestra.
La Fig. 5 es una vista esquemática del cartucho 100 cuando las cavidades de reacción 109 se llenan con la muestra P y/o cuando la muestra P se divide en varias porciones de muestra, tres en este caso.
En la variante del método especialmente preferida que se muestra, la muestra P se divide en una primera porción de muestra P1, una segunda porción de muestra P2 y una tercera porción de muestra opcional p3, preferentemente activando y accionando el accionador de la bomba 202 o el aparato de bombeo 112 y/o los activadores 205 o las válvulas 115.
Preferentemente, las porciones de muestra son alimentadas a diferentes cavidades de reacción 109, en particular desde abajo.
Preferentemente, la primera cavidad de reacción 109A se llena con la primera porción de muestra P1, la segunda cavidad de reacción 109B se llena con la segunda porción de muestra P2 y la tercera cavidad de reacción opcional 109C se llena con la tercera porción de muestra opcional P3.
Con particular preferencia, las válvulas 115 asignadas a las cavidades de reacción 109, y que están en particular aguas arriba y aguas abajo, se abren secuencialmente, preferentemente de forma que las cavidades de reacción 109 se puedan cargar de forma individual o secuencial con la muestra P o las porciones de muestra respectivas, y/o tal que la muestra P se pueda dividir en una pluralidad de porciones de muestra asignadas a las cavidades de reacción 109.
La Fig. 5 muestra el estado del cartucho 100 y/o la etapa del método en la que la primera cavidad de reacción 109A y la segunda cavidad de reacción 109B ya están completamente llenas y la tercera cavidad de reacción 109C se está llenando con la tercera porción de muestra P3.
Preferentemente, las cavidades de reacción 109 se llenan (continuamente) bombeando con el aparato de bombeo 112, en particular hasta que la muestra P o la porción de muestra correspondiente alcance la porción sensora 116 dispuesta directamente aguas abajo o posteriormente, y/o hasta que se detecte un flujo de fluido en la porción sensora 116 dispuesta directamente aguas abajo o posteriormente, como se muestra en la Fig. 5 para las porciones sensoras 116 dispuestas aguas abajo de la primera cavidad de reacción 109A y la segunda cavidad de reacción 109B, respectivamente. Esto garantiza que las cavidades de reacción 109 estén completamente llenas y/o que la siguiente etapa del método, en particular la amplificación de los analitos A, sólo se pueda iniciar una vez que las cavidades de reacción 109 se hayan llenado completamente.
Además, por medio de las porciones sensoras 116 y/o los sensores 206A es posible adaptar la velocidad de transporte del fluido y/o el funcionamiento del accionador de la bomba 202 para las etapas del método específicas y/o temporalmente, de manera directa y específica. Por ejemplo, por medio de las porciones sensoras 116 y/o los sensores 206A, dispuestos aguas arriba y/o antes de las cavidades de reacción 109 y/o las cavidades intermedias 106A a 106C, es posible adaptar y/o reducir la velocidad de transporte del fluido para recibir los cebadores S4 a S6 en las cavidades intermedias 106A a 106C inmediatamente después de detectar un flujo de fluido, preferentemente de tal manera que se establezca un caudal de volumen de redisolución deseado y/o se asegure de que los cebadores S4 a S6 se disuelvan completamente.
A medida que las cavidades de reacción 109 se están llenando con la muestra P o las porciones de muestra correspondientes, el fluido situado en las cavidades de reacción 109, en particular el aire situado en las cavidades de reacción 109, se desplaza y/o se alimenta a una cavidad posterior, por ejemplo, la cavidad receptora 104 o la cavidad de mezcla 107. En la variante del método mostrada, la muestra P (pretratada) es retirada de la parte inferior de la cavidad de mezcla 107 y, al mismo tiempo, el fluido, en particular el aire, desplazado por la muestra P o las porciones de muestra es alimentado a la cavidad de mezcla 107 en la parte superior, en particular, hasta que las cavidades de reacción 109 estén completamente llenas con la muestra P o las porciones de muestra respectivas. Las porciones de muestra se manipulan o transportan individualmente, independientemente y/o por separado una de la otra en el resto de la secuencia del método, como se explica con mayor detalle a continuación. Sin embargo, también son posibles otras variantes del método en las que la muestra P sólo se divide temporalmente en porciones de muestra y/o en las que las porciones de muestra se juntan nuevamente y se manipulan o transportan juntas en la secuencia del método posterior.
De particular preferencia, las cavidades de reacción 109 se llenan sucesivamente con un volumen especificado de la muestra P (pretratada) o con las respectivas porciones de muestra a través de las cavidades intermedias 106A a 106C que están dispuestas cada una aguas arriba de las respectivas cavidades de reacción 109. Por ejemplo, la primera cavidad de reacción 109A se llena con un volumen especificado de la muestra P pretratada antes que la segunda cavidad de reacción 109B y/o la segunda cavidad de reacción 109B se llena antes que la tercera cavidad de reacción 109C.
En las cavidades de reacción 109, las reacciones de amplificación o PCR se llevan a cabo para copiar/amplificar los analitos A o las secuencias de ácidos nucleicos objetivo. Esto se lleva a cabo, en particular, por medio del o de los aparatos de control de la temperatura de reacción asignados, preferentemente comunes, 204A y/o preferentemente simultáneamente para todas las cavidades de reacción 109, es decir, en particular utilizando los mismos ciclos y/o temperatura (curvas/perfiles).
Preferentemente, los analitos A de las porciones de muestra se amplifican en paralelo y/o simultáneamente en las diferentes cavidades de reacción 109. Sin embargo, también son posibles otras variantes del método, en particular aquellas en las que los analitos A de las porciones de muestra se amplifican secuencial o sucesivamente. Por ejemplo, los analitos A de la primera porción de muestra P1 se pueden amplificar antes que los analitos A de la segunda porción de muestra P2.
La PCR o las PCR se llevan a cabo sobre la base de protocolos o perfiles de temperatura que son esencialmente conocidos por un experto en la técnica. En particular, la mezcla o el volumen de muestra situados en las cavidades de reacción 109 se calienta y enfría preferentemente cíclicamente.
Preferentemente, se producen productos de ácidos nucleicos y/o secuencias de ácidos nucleicos objetivo a partir de los analitos A como productos de amplificación en la cavidad/cavidades de reacción 109.
Durante el ensayo de ácidos nucleicos, se produce en particular una etiqueta L directamente y/o durante la o las reacciones de amplificación (en cada caso) y/o se adhiere a los analitos A, productos de amplificación y/o secuencias de ácidos nucleicos objetivo. Esto se logra en particular mediante el uso de cebadores correspondientes, preferentemente biotinilados. Sin embargo, la etiqueta L también puede ser producida y/o unida a los analitos A, productos de amplificación, secuencias de ácidos nucleicos objetivo y/o proteínas objetivo por separado o posteriormente, opcionalmente también sólo en el compartimento del sensor 118 y/o después de la hibridación. En particular, durante el ensayo de proteínas, solo se enlaza una etiqueta L a los analitos A o proteínas objetivo después de la hibridación de los analitos A o proteínas objetivo a las moléculas de captura M.
La etiqueta L se utiliza en particular para detectar analitos A enlazados o productos de amplificación. En particular, la etiqueta L se puede detectar o la etiqueta L se puede identificar en un proceso de detección, como se explica con mayor detalle a continuación.
De particular preferencia, se proporciona una pluralidad de reacciones de amplificación o PCR que se llevan a cabo en paralelo o independientemente entre sí usando diferentes cebadores S4 a S6 y/o pares de cebadores, de modo que un gran número de analitos A (diferentes) o secuencias de ácidos nucleicos objetivo se puedan copiar o amplificar en paralelo y posteriormente analizar.
Después de realizar la reacción o reacciones de amplificación, los volúmenes de fluido correspondientes, las porciones de muestra y/o los productos de amplificación se realizan fuera de las cavidades de reacción 109 en sucesión con la disposición (común o igual) de sensores, en particular con el aparato sensor (común o igual) 113 y/o con el compartimento del sensor (común o igual) 118, en particular, a través de una cavidad intermedia específica del grupo y/o separada 106E, 106F o 106G, (respectivamente) y/o a través de la cavidad de control de temperatura intermedia opcional (común) 110.
Las porciones de muestra son conducidas individualmente, secuencialmente, a la (misma) disposición del sensor, en particular al aparato sensor 113 y/o al compartimento del sensor (precisamente uno y/o común) 118, en particular activando en consecuencia el accionador de la bomba 202 o el aparato de bombeo 112 y/o los activadores 205 o válvulas 115.
La Fig. 6 es una vista esquemática del cartucho 100 cuando una de las porciones de muestra, en este caso la tercera porción de muestra P3, está siendo transportada a la disposición del sensor o al dispositivo sensor 113, en particular para unir los analitos A de la porción de muestra, en este caso, la tercera porción de muestra P3, a las moléculas de captura M correspondientes.
Preferentemente, después de realizar la reacción o reacciones de amplificación, una de las porciones de la muestra, en este caso inicialmente la tercera porción de la muestra P3, se transporta a la disposición del sensor o al aparato sensor 113 o al compartimento del sensor 118, en particular mientras que la otra porción o las otras porciones de la muestra, en este caso, la primera porción de muestra P1 y la segunda porción de muestra P2 permanecen en las cavidades de reacción 109, como se muestra en la Fig. 6.
En particular, una vez que la reacción o las reacciones de amplificación está(n) completa(s), las cavidades de reacción 109 son secuencialmente vaciadas y/o cada una individualmente vaciada, el fluido fluye preferentemente a través de las cavidades de reacción 109 de la parte inferior a la parte superior para el vaciado, y/o las porciones de muestra son bombeadas preferentemente fuera de las cavidades de reacción 109 hacia la parte superior. Preferentemente, las cavidades de reacción 109 y/o las secciones transversales de flujo de las cavidades de reacción 109 tienen un tamaño (pequeño) tal que, en particular debido a la presión capilar o a la fuerza adhesiva, se impide que el fluido se desprenda de las paredes y/o se puede retirar por bombeo el fluido contra la gravedad, como se muestra en la Fig. 6 para la tercera cavidad de reacción 109C.
Las cavidades de reacción 109 se vacían preferentemente introduciendo un fluido, en particular aire, en las cavidades de reacción 109, especialmente preferentemente desde la parte inferior. Como se muestra, la muestra P o las porciones de muestra es transportada o son transportadas en un circuito fluídico cerrado, en particular por secciones y/o desde una cavidad a la siguiente o posterior cavidad.
Las porciones de muestra son alimentadas preferentemente a la disposición del sensor o al aparato sensor 113 o al compartimento del sensor 118 a través de diferentes cavidades intermedias. Con particular preferencia, la primera porción de muestra P1 es conducida a través de la primera cavidad intermedia 106E, la segunda porción de muestra P2 a través de la segunda cavidad intermedia 106F y la tercera porción de muestra opcional P3 a través de la tercera cavidad intermedia opcional 106G, en particular, para que cada una de dichas porciones sea pretratada individualmente para la disposición del sensor o el aparato sensor 113.
Las cavidades intermedias 106E a 106G pueden contener otros reactivos, en este caso, los reactivos secos S9 y S10, respectivamente, para preparar los productos de amplificación para la hibridación, por ejemplo, un amortiguador, en particular un amortiguador de SSC, y/o sales para su posterior acondicionamiento. Sobre esta base, se puede llevar a cabo un mayor acondicionamiento de los analitos A o de los productos de amplificación, en particular para mejorar la eficacia de la hibridación posterior (adhesión a las moléculas de captura M). Con particular preferencia, se ajusta u optimiza el pH de la muestra P en las cavidades intermedias 106E a 106G y/o mediante los reactivos secos S9 y S10.
Opcionalmente, se controla activamente la temperatura (de antemano) de la muestra P o de las porciones de muestra o de los analitos A o productos de amplificación, en particular, inmediatamente antes de ser alimentados a la disposición del sensor o al aparato sensor 113 y/o entre las cavidades de reacción 109 y la disposición del sensor o el aparato sensor 113, preferentemente se precalienta(n), en particular, mediante y/o en la cavidad intermedia de control de temperatura 110 y/o mediante el aparato intermedio de control de temperatura 204B, especialmente preferentemente para desnaturalizar los analitos A o los productos de amplificación.
Al realizar el ensayo de proteínas, la muestra P o los analitos A o las proteínas objetivo es alimentada o son alimentados, preferentemente, directamente desde la cavidad de mezcla 107 hasta la disposición del sensor o el aparato sensor 113 y/o es/son guiados más allá de la cavidad/cavidades intermedias 106, la cavidad/cavidades de reacción 109 y/o la cavidad intermedia de control de temperatura 110 a través de la derivación 114A.
Las porciones de la muestra se introducen en la disposición del sensor, en el aparato sensor 113 y/o en el compartimento del sensor 118, preferentemente en una primera dirección de transporte R1, como se indica en la Fig. 6 por flechas. En particular, el aparato de bombeo 112 es accionado de forma que las porciones de muestra son bombeadas en una primera dirección de transporte R1 a la disposición del sensor, el aparato sensor 113 y/o el compartimento del sensor 118 y/o penetre(n) el compartimento del sensor 118 a través de la entrada 119 y/o desde la parte inferior.
De manera particularmente preferida, cuando la disposición del sensor, en particular el compartimento del sensor 118, se está llenando con las porciones de muestra, el fluido fluye por dicha disposición o compartimento en la primera dirección de transporte R1 y/o desde la entrada 119 hasta la salida 120 y/o verticalmente y/o desde la parte inferior a la superior.
Las porciones de la muestra son alimentadas secuencialmente y/o individualmente a la disposición del sensor o al aparato sensor 113 en particular a través de la entrada 119 y/o desde la parte inferior, en particular, para unir los analitos A de las porciones de la muestra respectivas a las moléculas de captura M correspondientes del aparato sensor 113.
En particular, los analitos A de las porciones de la muestra se unen de forma secuencial y/o individual a las moléculas de captura M correspondientes del aparato sensor 113, y los analitos A unidos de todas las porciones de la muestra se identifican, detectan o determinan juntos y/o en un proceso de detección único o común, como se explica con mayor detalle a continuación.
Una vez que la disposición del sensor, en particular el compartimento del sensor 118, se ha llenado (completamente) con una de las porciones de la muestra, el transporte se detiene y/o los analitos A se hibridan con las moléculas de captura M correspondientes del aparato sensor 113, preferentemente mediante un control de temperatura (activo), en particular mediante calentamiento, de la disposición del sensor o del aparato sensor 113, en particular mediante el aparato sensor de control de temperatura 204C.
Para la hibridación de los analitos A, cada porción de la muestra se mantiene en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 o en el compartimento del sensor 118 durante un período de tiempo determinado. En particular, la bomba deja de transportar o de funcionar durante cierto tiempo, en particular de forma que las porciones de la muestra sean retenidas, cada una, en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 para la hibridación.
Preferentemente, cada una de las porciones de la muestra se mantiene en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 o en el compartimento del sensor 118 durante más de 10 segundos o 30 segundos, especialmente preferentemente más de 60 segundos o 120 segundos, y/o durante menos de 10 minutos u 8 minutos, especialmente preferentemente menos de 5 minutos. Esto garantiza que, en particular, se unan suficientes analitos A a las moléculas de captura M correspondientes.
La Fig. 7 es una vista esquemática del cartucho 100 cuando la disposición del sensor o el compartimento del sensor 118 se está vaciando posteriormente, y/o cuando una de las porciones de la muestra, en este caso la tercera porción de muestra P3, está siendo transportada lejos.
Preferentemente, las porciones de la muestra son arrastradas de forma secuencial de la disposición del sensor o del aparato sensor 113, en particular después de que los analitos A se hayan unido a las moléculas de captura M correspondientes, y/o se bombean fuera de la disposición del sensor o del compartimento del sensor 118 y/o son introducidas en la cavidad de recolección (común) 111.
En particular, las porciones de la muestra son introducidas secuencialmente o individualmente en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113, sus analitos A se unen o hibridan allí, según sea necesario, y, a continuación, las porciones son arrastradas secuencial y/o individualmente de la disposición del sensor o del aparato sensor 113, en particular antes de que otra porción de la muestra sea introducida en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 para la hibridación. Por ejemplo, la tercera porción de muestra P3 es introducida en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 y luego es arrastrada de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 antes de que la segunda porción de muestra P2 sea introducida en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 y luego es arrastrada de la disposición del sensor o del aparato sensor 113.
Preferentemente, la segunda porción de muestra P2 es introducida en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 y luego es arrastrada de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 antes de que la primera porción de muestra P1 sea introducida en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 y luego es arrastrada de la disposición del sensor o del aparato sensor 113.
De manera particularmente preferida, la disposición del sensor, en particular el compartimento del sensor 118, se vacía una vez que los analitos A se han unido a las moléculas de captura M correspondientes, y/o la muestra P o la porción de la muestra es desplazada, en particular de la parte superior, mediante un gas, como el aire, en particular tomado de la cavidad de recolección 111. Sin embargo, también son posibles variantes del método en las que las porciones de la muestra son desplazadas o arrastradas de la disposición del sensor o del compartimento del sensor 118 mediante otro fluido, por ejemplo, el amortiguador de lavado de la cavidad de almacenamiento 108C.
En particular, también son posibles variantes del método en las que una de las porciones de la muestra, por ejemplo la segunda porción de muestra P2, es desplazada fuera de la disposición del sensor o del compartimento del sensor 118 por una de las otras porciones de la muestra, por ejemplo la primera porción de muestra P1, y/o en donde la porción de la muestra ubicada en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 es desplazada fuera de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 por la siguiente porción de la muestra que se está alimentando.
Preferentemente, se invierte la dirección de transporte después de la hibridación. En particular, las porciones de la muestra son arrastradas de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 en una segunda dirección de transporte R2 que es opuesta a la primera dirección de transporte R1, como se indica en la Fig. 7 por flechas.
Por lo tanto, es preferible que la disposición del sensor o el compartimento del sensor 118 sean cargados o llenados en una dirección de transporte con un fluido, es decir, las porciones de la muestra, y luego que se vacíe en una dirección de transporte diferente, en particular opuesta. Preferentemente, la disposición del sensor o el compartimento del sensor 118 se carga o se llena con las porciones de la muestra en la primera dirección de transporte R1 y, a continuación, se vacía y/o se carga o se llena con un gas, en particular aire, en la segunda dirección de transporte R2, en particular para desplazar la porción de muestra fuera de la disposición del sensor o del compartimiento del sensor 118.
De manera particularmente preferida, durante el vaciado, el fluido fluye a través de la disposición del sensor, en particular del compartimento del sensor 118, en la segunda dirección de transporte R2 y/o desde la salida 120 hasta la entrada 119 y/o verticalmente y/o desde la parte superior hasta la parte inferior, dicho fluido en particular es un gas o aire de la cavidad de recolección 111.
Preferentemente, en particular, además de la disposición del sensor o del compartimento del sensor 118, los canales o las porciones de los canales y las cavidades entre la disposición del sensor o el aparato sensor 113 y las cavidades de reacción 109 se lavan o vacían después de la hibridación. Ventajosamente, la siguiente porción de la muestra, en este caso, la segunda porción de la muestra P2, puede ser alimentada a la disposición del sensor o al aparato sensor 113 a través de los canales y/o cavidades que en particular se han vaciado de esta manera. De manera particularmente preferida, los residuos de la porción de muestra utilizada no permanecen entre la disposición del sensor o el aparato sensor 113 y las cavidades de reacción 109.
Como ya se ha explicado, en particular la cavidad de recolección 111 se utiliza para vaciar la disposición del sensor o el compartimento del sensor 118. Preferentemente, la cavidad de recolección 111 recibe la porción de muestra usada, en este caso la tercera porción de muestra P3, y simultáneamente proporciona un gas, preferentemente aire, para vaciar la disposición del sensor y/o el compartimento del sensor 118.
Preferentemente, para ello, la cavidad de recolección 111, el aparato de bombeo 112 y la disposición del sensor o el compartimento del sensor 118 están interconectados en un circuito fluídico, en particular accionando las válvulas 115 en consecuencia.
De manera particularmente preferida, se descarga un gas, en particular aire, u otro fluido desde la cavidad de recolección 111 hacia la parte superior en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100, en particular, de forma que la muestra P o la porción de la muestra recibida o recolectada en la cavidad de recolección 111 no pueda penetrar en el circuito fluídico ni volver a introducirse en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113. En particular, la muestra P o la porción de muestra utilizada se elimina (finalmente) mediante la cavidad de recolección 111 o utilizando dicha cavidad.
Después de hibridar y/o unir la muestra P, los analitos A y/o los productos de amplificación a las moléculas de captura M, y/o después de recoger todas las porciones de muestra en la cavidad de recolección 111, la disposición del sensor y/o el aparato sensor 113 y/o los analitos A unidos se pretratan para la detección, en particular mediante fluidos de las cavidades de almacenamiento 108B a 108E.
Preferentemente, se prepara o se pretrata la disposición del sensor o el aparato sensor 113 para la detección de los analitos A unidos después de la hibridación de los analitos A de todas las porciones de la muestra y/o después de la recolección de todas las porciones de la muestra en la cavidad de recolección 111.
Preferentemente, el pretratamiento de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 que sigue a la hibridación sólo se realiza una vez que todas las porciones de la muestra se han introducido en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 y, a continuación, se han arrastrado de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 y/o se han recolectado o desechado en la cavidad de recolección 111.
Preferentemente, en particular después de que los analitos A se hayan unido a las moléculas de captura M correspondientes y/o antes de que se hayan detectado los analitos A unidos, para la detección, la disposición del sensor o el aparato sensor 113 se pretratan o se lavan con uno o más fluidos, en particular, un amortiguador de lavado y/o un reactivo, de manera especialmente preferida de las cavidades de almacenamiento 108.
Preferentemente, para el pretratamiento, un fluido, en particular un reactivo y/o un amortiguador de lavado, es introducido en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 a través de la salida 120 y/o desde la parte superior y/o en la segunda dirección de transporte R2, para lavar la disposición del sensor y/o el compartimento del sensor 118.
En particular, las porciones de la muestra y un fluido, en particular un reactivo y/o amortiguador de lavado, se introducen en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 desde diferentes lados, introduciéndose las porciones de la muestra preferentemente en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 a través de la entrada 119 y/o desde la parte inferior y/o en la primera dirección de transporte R1, y el fluido, en particular un reactivo y/o el amortiguador de lavado, preferentemente es introducido en dicha disposición del sensor o aparato sensor 113 para el pretratamiento a través de la salida 120 y/o desde la parte superior y/o en la segunda dirección de transporte R2.
Preferentemente, después de unir los analitos A y/o retirar la (última) porción de la muestra de la disposición del sensor, se lleva a cabo un proceso de lavado opcional y/o se introducen otros reactivos o líquidos de forma opcional, preferentemente secuencial, en particular de las cavidades de almacenamiento 108B a 108E.
Como ya se ha explicado, en el estado inicial del cartucho 100 o cuando se encuentra en fábrica, las cavidades de almacenamiento 108 están cargadas preferentemente al menos parcialmente, en particular con un fluido tal como un reactivo, un disolvente o un amortiguador de lavado, en particular para el pretratamiento y posterior detección.
Preferentemente, para el pretratamiento, la cavidad de recolección 111, el aparato de bombeo 112, la disposición del sensor, el aparato sensor 113 y una de las cavidades de almacenamiento 108, respectivamente, son interconectados en un circuito fluídico, en particular accionando las válvulas 115, en particular, para alimentar el fluido desde las respectivas cavidades de almacenamiento 108 a la disposición del sensor o al aparato sensor 113 y/o a través de la disposición del sensor o del aparato sensor 113 a la cavidad de recolección 111.
Es preferible que los fluidos contenidos en las cavidades de almacenamiento 108, al menos en la posición de funcionamiento normal del cartucho 100, sean retirados o eliminados por bombeo en la parte inferior o en la salida, con un fluido, en particular un gas, de especial preferencia de la cavidad de recolección 111, preferentemente fluyendo hacia adentro en la parte superior y/o en la entrada para igualar la presión. En particular, el fluido fluye a través de las cavidades de almacenamiento 108 verticalmente, en particular desde la parte superior hasta la parte inferior, para vaciar dichas cavidades y/o para liberar el fluido contenido en las mismas. De esta manera, se contrarresta el gas que no es eliminado por bombeo y la formación de espuma.
En particular, se puede prever que, en un proceso de lavado, los restos de las porciones de la muestra, en particular los analitos A no unidos, los productos de amplificación, los reactivos o los restos de la PCR, y/u otras sustancias que puedan interrumpir el resto de la secuencia del método, se retiran en particular del compartimento del sensor 118 y/o del aparato sensor 113, preferentemente mediante un fluido o reactivo F3 de la cavidad de almacenamiento 108C.
De manera particularmente preferida, un proceso de lavado para la disposición del sensor o el aparato sensor 113 es un proceso opcional y/o una etapa del método en la que un fluido, en particular un amortiguador de lavado, es transportado a través del compartimento del sensor 118 y/o conducido más allá del aparato sensor 113, en particular, para lavar o eliminar los analitos A no unidos, los residuos de la muestra u otros restos del compartimento del sensor 118 y/o de la región del aparato sensor 113.
El lavado, la limpieza o el proceso de lavado pueden realizarse, en particular, con un fluido o reactivo F3, en particular con un amortiguador de lavado, especialmente preferentemente un amortiguador de citrato sódico o un amortiguador SSC, que se encuentra preferentemente en la cavidad de almacenamiento 108C. Los analitos A no unidos y/o los productos de amplificación y las sustancias que podrían interrumpir o impedir la posterior detección se retiran preferentemente del compartimento del sensor 118 y/o del aparato sensor 113 mediante el amortiguador de lavado y/o se introducen en la cavidad de recolección 111.
La Fig. 8 es una vista esquemática del cartucho 100 durante el proceso de lavado y/o cuando la disposición del sensor o el aparato sensor 113 está siendo lavado mediante el amortiguador de lavado o el reactivo F3 de la cavidad de almacenamiento 108C.
Preferentemente, para el pretratamiento y/o al limpiar la disposición del sensor o el aparato sensor 113, en particular mediante el amortiguador de lavado, la tapa del sensor 117 es accionada y/o se mueve en relación con el aparato sensor 113 y/o al menos se baja temporalmente sobre el aparato sensor 113. Preferentemente, para este fin, se detiene el transporte mediante el accionador de la bomba 202. Sin embargo, también son posibles variantes del método en las que la tapa del sensor 117 se baja sobre el aparato sensor 113 cuando el fluido fluye a través del mismo y/o durante el transporte.
La tapa del sensor 117 se acciona, con preferencia, neumáticamente y/o se baja mediante aire comprimido, suministrándose el aire comprimido con el dispositivo de análisis 200, en particular el suministro de gas presurizado 214, y/o alimentándose al cartucho 100.
De manera particularmente preferida, la tapa del sensor 117 se baja sobre el aparato sensor 113 dentro de un período de tiempo definido y se presiona sobre el aparato sensor 113 y/o se mantiene sobre el aparato sensor 113 durante un período de tiempo superior a 1 segundo o 2 segundos, en particular, más de 3 segundos o 4 segundos y/o menos de 60 segundos o 30 segundos, en particular menos de 20 segundos o 10 segundos. Sin embargo, también son posibles variantes del método en las que la tapa del sensor 117 se acciona de forma pulsada, repentina o impulsiva.
En particular, en el proceso de lavado, la disposición del sensor y/o el compartimento del sensor 118 se llena o carga inicialmente con el amortiguador de lavado, en particular desde la parte superior y/o a través de la salida 120, y luego la tapa del sensor 117 se baja sobre el aparato sensor 113, en particular para lavar el aparato sensor 113 o los campos del sensor individuales 113B y/o para eliminar o disipar burbujas de aire, restos o similares. Esto aumenta la eficacia del pretratamiento, en particular del proceso de lavado. Preferentemente, se introduce el amortiguador de lavado en la cavidad de recolección 111 de la disposición del sensor o el aparato sensor 113, en particular en la segunda dirección de transporte R2.
Posteriormente y/o después del proceso de lavado, de acuerdo con una variante preferida del método, hay etapas adicionales del método para preparar la detección de los analitos A o productos de amplificación unidos a las moléculas de captura M.
A continuación se describe con mayor detalle la variante particularmente preferida de la detección, específicamente la detección electroquímica o la detección mediante ciclos redox, pero también se pueden realizar otros tipos de detección, por ejemplo, detección óptica o capacitiva.
Si los analitos A unidos o los productos de amplificación siguen sin estar marcados o provistos de una etiqueta L, en particular durante el ensayo de proteínas, se introducen las etiquetas L en la disposición del sensor o en el compartimento del sensor 118, preferentemente desde la cavidad de almacenamiento 108E, en particular, con preferencia, en forma de reactivo líquido F5. Opcionalmente, hay otro proceso de lavado, preferentemente accionándose o utilizándose (nuevamente) la tapa del sensor 117.
Para detectar los analitos A o los productos de amplificación unidos a las moléculas de captura M, se introduce/n un reactivo F4 y/o moléculas de detección D, en particular fosfatasa alcalina/estreptavidina, en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113, preferentemente desde la cavidad de almacenamiento 108D.
De manera particularmente preferida, se introduce/n el reactivo F4 y/o las moléculas de detección D en la disposición del sensor a través de la salida 120 y/o desde la parte superior y/o en la segunda dirección de transporte R2 para la detección o durante el pretratamiento. En particular, se introduce/n el reactivo F4 y/o las moléculas de detección D y la muestra P o las porciones de muestra en la disposición del sensor o en el aparato sensor 113 desde diferentes lados.
En el sentido de la presente invención, el término "moléculas de detección" se entiende preferentemente que significa moléculas que se unen específicamente al marcador o etiqueta L de los analitos A (unidos) o productos de amplificación y así permiten su detección.
En particular, las moléculas de detección D pueden ser conjugados enzimáticos y/o inmunoconjugados, que se unen específicamente al marcador o etiqueta L, en particular biotina, y comprenden una enzima reportera para la conversión de un sustrato SU.
En el contexto de la presente invención, las moléculas de detección D se basan, preferentemente, en estreptavidina, que tiene una afinidad alta para biotina, y/o fosfatasa alcalina, que puede convertir monoésteres de fosfato no reactivos en moléculas electroquímicamente activas y fosfato.
Preferentemente, se utiliza un sistema de detección, donde la etiqueta L se basa en biotina y donde las moléculas de detección D se basan en estreptavidina/fosfatasa alcalina. Sin embargo, también se pueden utilizar otras moléculas de detección D.
Los reactivos F4 o las moléculas de detección D pueden unirse a los analitos A unidos o a los productos de amplificación, en particular a la etiqueta L de los analitos A unidos o a los productos de amplificación, de manera particularmente preferida, al marcador de biotina, como se muestra en la Fig. 3 y Fig. 4.
Preferentemente, la tapa del sensor 117 es accionada (de nuevo) y/o bajada temporalmente al menos sobre el aparato sensor 113 cuando el compartimento del sensor 118 está lleno de reactivo F4 o de moléculas de detección D. De esta forma, se lavan los campos del sensor 113B con el reactivo F4 y/o las moléculas de detección D, y/o se dividen las moléculas de detección D entre los campos del sensor 113B de forma que se optimiza la unión de las moléculas de detección D y los analitos A o las etiquetas L.
Preferentemente, se baja la tapa del sensor 117 sobre el aparato sensor 113 durante un período de tiempo determinado, en particular para proporcionar tiempo suficiente para la adhesión. De manera particularmente preferida, se presiona la tapa del sensor 117 sobre el aparato sensor 113 durante más de 10 segundos o 30 segundos, en particular durante más de 1 minuto o 2 minutos, y/o durante menos de 10 minutos u 8 minutos, en particular menos de 5 minutos, para unir las moléculas de detección D y los analitos A o las etiquetas L entre sí. Opcionalmente, posteriormente o después de que los reactivos F4 y/o las moléculas de detección D se hayan unido a los analitos A o a los productos de amplificación o a las etiquetas L, se lleva a cabo un proceso de lavado (adicional) y/o purga, preferentemente mediante el fluido o el reactivo F3 o el amortiguador de lavado, en particular, para eliminar los reactivos sin unir F4 y/o las moléculas de detección D de la disposición del sensor y/o del compartimento del sensor 118. Preferentemente, en este caso, se utiliza o se acciona (de nuevo) la tapa del sensor 117, en particular para eliminar o disipar las burbujas, restos o similares.
Por lo tanto, en la variante preferida del método, se dispone que la tapa del sensor 117 se baje varias veces, en particular durante el proceso de lavado y al cargar la disposición del sensor o el compartimento del sensor 118 con el reactivo F4 o las moléculas de detección D, para el pretratamiento o durante el pretratamiento y/o antes de que se detecten (realmente) los analitos A unidos. En particular, se asiste una pluralidad de etapas del método para el pretratamiento accionando y/o bajando la tapa del sensor 117.
Preferentemente, al accionar la tapa del sensor 117, al menos una válvula 115, que se dispone preferentemente aguas arriba o aguas abajo de la disposición del sensor, se abre, en particular para permitir igualar la presión y/o para compensar el aumento de presión en el sistema de fluido 103 que surge debido a la activación de la tapa del sensor 117. De manera particularmente preferida, la disposición del sensor y/o el compartimento del sensor 118 se conectan fluídicamente a una cavidad llena de gas, en particular aire, en particular la cavidad de recolección 111, para permitir la igualación de la presión.
Preferentemente, se transporta el reactivo F4 y/o las moléculas de detección D (sin unir) a la cavidad de recolección 111, en particular en la segunda dirección de transporte R2. En particular, algunos o todos los canales, porciones de canales, cavidades y/o porciones de sensores 116 del circuito fluídico (activo) se vacían (de nuevo), preferentemente por medio de un gas, en particular aire, de la cavidad de recolección 111, como ya se ha explicado.
Por lo tanto, es preferible, después de varias o cada una de o todas las etapas del método y/o entre varias o todas o cada una de las etapas del método, vaciar varias o todas las porciones del sensor 116, en particular las porciones del sensor 116 dispuestas directamente aguas arriba o aguas abajo de la disposición del sensor, y/o es preferible que un gas, en particular aire, preferentemente de la cavidad de recolección 111, la cavidad intermedia 106d y/o de canales o porciones de canales, fluya a través de varias o todas dichas porciones del sensor 116, en particular, de forma que los sensores de fluido 206A asignados a las porciones del sensor 116 puedan detectar un flujo de fluido o un frente de líquido en la siguiente etapa del método.
Preferentemente, a continuación se introduce un reactivo S7 y/o S8 y/o sustrato SU para la detección, en particular desde la cavidad de almacenamiento 106D, a la disposición del sensor o al aparato sensor 113, preferentemente junto con un fluido o reactivo F2 (en particular un amortiguador), que es adecuado para el sustrato SU, particularmente de manera preferida para disolver el reactivo S7 y/o S8 y/o el sustrato SU, el fluido o reactivo F2, en particular, tomado de la cavidad de almacenamiento 108B. En particular, el reactivo S7 y/o S8 puede formar o comprender el sustrato SU.
Preferentemente, se utiliza p-aminofenil fosfato (pAPP) como sustrato SU.
El sustrato SU reacciona preferentemente sobre y/o con los analitos A unidos o productos de amplificación y/o moléculas de detección D y/o permite que estos sean medidos electroquímicamente.
Para llevar a cabo la detección (real) o la medición electroquímica de los analitos A unidos o productos de amplificación o después de añadir el sustrato SU, la tapa del sensor 117 es accionada preferentemente neumáticamente o bajada sobre el aparato sensor 113, en particular, para separar fluídicamente los campos del sensor (individuales) 113B entre sí, y/o para evitar o minimizar el intercambio de sustancias entre los campos del sensor 113B.
Al accionar o bajar la tapa del sensor 117, se reducen las vías de difusión de las moléculas (electroquímicamente activas) necesarias para la medición, en particular de forma que se aumenta la señal de medición generada por los campos del sensor individuales 113B, que están fluídicamente separados unos de otros. En particular, se impide que una reacción y/o detección se asigne a un campo del sensor 113B incorrecto o adyacente, y de esta forma se evitan errores o imprecisiones de medición. En particular, la tapa del sensor 117 aumenta la precisión de medición del método.
Preferentemente, se presiona la tapa del sensor 117 sobre el aparato sensor 113 durante más de 1 segundo o 2 segundos, en particular durante más de 5 segundos o 7 segundos, y/o durante menos de 10 minutos o 5 minutos, en particular menos de 4 minutos o 2 minutos, en particular para proporcionar tiempo suficiente para la detección. Como se muestra en la Fig. 4, el sustrato SU es separado preferentemente por las moléculas de detección D unidas, en particular la fosfatasa alcalina de las moléculas de detección D unidas, preferentemente en una primera sustancia SA, tal como p-aminofenol, que es en particular electroquímicamente activa y/o redox activa, y una segunda sustancia SP tal como fosfato.
Preferentemente, la primera sustancia SA o sustancia electroquímicamente activa es detectada en el aparato sensor 113 o en los campos del sensor individuales 113B mediante medición electroquímica y/o ciclos redox.
De manera particularmente preferida, por medio de la primera sustancia SA, una reacción redox tiene lugar en los electrodos 113C, la primera sustancia SA preferentemente descarga electrones a o recibe electrones de los electrodos 113C.
En particular, la presencia de la primera sustancia SA y/o las cantidades respectivas en los respectivos campos del sensor 113B es detectada por las reacciones redox asociadas. De esta manera, se puede determinar cualitativamente y, en particular, también cuantitativamente si los analitos A o los productos de amplificación están unidos a las moléculas de captura M en los respectivos campos del sensor 113B y cuantos de los mismos están unidos. En consecuencia, esto proporciona información sobre los analitos A que están o estaban presentes en las porciones de la muestra y, en particular, también proporciona información sobre la cantidad de dichos analitos. En particular, mediante la reacción redox con la primera sustancia SA, se genera una señal de potencia eléctrica en los electrodos asignados 113C, la señal de potencia se detecta preferentemente mediante un circuito electrónico asignado.
En función de la señal de potencia de los electrodos 113C que se genera de esta forma, se determina si se ha producido y/o dónde se ha producido la hibridación con las moléculas de captura M.
La medición se realiza preferentemente una sola vez y/o para todo el conjunto de sensores 113A y/o para todos los campos del sensor 113b , en particular simultáneamente o en paralelo. En particular, los analitos A unidos o los productos de amplificación se detectan, identifican o determinan simultáneamente o en paralelo en un proceso de detección único o común.
En particular, los analitos unidos A de todas las porciones de muestra se miden, identifican, detectan y/o determinan juntos y/o en un proceso de detección único o común.
Sin embargo, en principio, también es posible medir una pluralidad de porciones de muestra en el aparato sensor 113 o en una pluralidad de aparatos sensores 113 sucesivamente y/o secuencialmente y/o por separado.
Los resultados de la prueba o de la medición, en particular del ensayo de proteínas o del ensayo de ácidos nucleicos, se transmiten eléctricamente, en particular, al dispositivo de análisis 200 o a su aparato de control 207, preferentemente por medio del aparato de conexión eléctrica 203 y/o de forma secuencial o simultánea, y, en consecuencia, se preparan, analizan, almacenan, muestran y/o generan, en particular mediante el aparato de visualización 209 y/o la interfaz 210.
Una vez realizada la prueba, el cartucho 100 es desconectado del dispositivo de análisis 200 y/o es liberado y/o expulsado del mismo, y es desechado en particular.
Lista de signos de referencia:
1 sistema de análisis
100 cartucho
101 cuerpo principal
102 tapa
103 sistema de fluidos
104 cavidad receptora
104A conexión
104B entrada
104C salida
104D conexión intermedia
105 cavidad dosificadora
105A primera cavidad dosificadora
105B segunda cavidad dosificadora
106(A-G) cavidad intermedia
107 cavidad de mezcla
108(A-E) cavidad de almacenamiento
109 cavidad de reacción
109A primera cavidad de reacción
109B segunda cavidad de reacción
109C tercera cavidad de reacción
110 cavidad intermedia de control de temperatura
111 cavidad de recolección
112 aparato de bombeo
113 aparato sensor
113A conjunto de sensores
113B campo del sensor
113C electrodo
113D soporte
113E contacto
113F capa
114 canal
114A derivación
115 válvula
115A válvula inicialmente cerrada
115B válvula inicialmente abierta
116 porción del sensor
117 tapa del sensor
118 compartimento del sensor
119 entrada
120 salida
200 dispositivo de análisis
201 receptáculo
202 accionador de la bomba
203 aparato de conexión
203A elemento de contacto
204 aparato de control de temperatura
204A aparato de control de temperatura de reacción
204B aparato intermedio de control de temperatura
204C aparato sensor de control de temperatura 205 accionador (válvula)
205A accionador (válvula) para 115A
205B accionador (válvula) para 115B
206 sensor
206A sensor de fluido
206B otro sensor
207 aparato de control
208 aparato de entrada
209 aparato de visualización
210 interfaz
211 fuentes de alimentación
211A conexión
212 carcasa
213 abertura
214 suministro de gas presurizado
214A elemento de conexión
215 aparato de soporte
215A elemento de soporte
A(1-2) analito
B unión
D molécula de detección
F(1-5) reactivo líquido
G gravedad
H plano principal de extensión
L etiqueta
M(1-3) molécula de captura
P muestra
P1 primera porción de muestra
P2 segunda porción de muestra
P3 tercera porción de muestra
R1 primera dirección de transporte
R2 segunda dirección de transporte
S(1-10) reactivo seco
SU sustrato
SA primera sustancia
SP segunda sustancia

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método para analizar una muestra biológica (P) en particular,
donde la muestra (P) es recibida en un cartucho (100),
donde la muestra (P) es transportada a través de un sistema de fluidos (103) con una pluralidad de canales (114) del cartucho (100),
donde la muestra (P) es transportada a una disposición del sensor del cartucho (100) para detectar analitos (A) de la muestra (P),
caracterizado
porque la muestra (P) es dividida en una pluralidad de porciones de muestra (P1, P2, P3), transportándose cada una de las porciones de muestra (P1, P2, P3) en forma individual y sucesivamente a un compartimento del sensor (118) de la disposición común del sensor,
en donde se acciona y/o baja una tapa del sensor (117) de la disposición del sensor sobre un aparato sensor (113) de la disposición del sensor para pretratamiento y/o antes de la detección.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la disposición del sensor es pretratada para detectar los analitos (A), donde la tapa del sensor (117) es al menos temporalmente bajada sobre el aparato sensor (113) tanto para el pretratamiento como para la detección.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la muestra (P) o las porciones de muestra (P1, P2, P3) son transportadas a la disposición del sensor en una primera dirección de transporte (R1) y luego es/son arrastradas de la disposición del sensor en una segunda dirección de transporte (R2) que es opuesta a la primera dirección de transporte (R1).
4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la muestra (P) es dividida entre diferentes cavidades de reacción (109) y/o porque las porciones de muestra (P1, P2, P3) son introducidas en diferentes cavidades de reacción (109), preferentemente en donde los analitos (A) de la muestra (P) o de las porciones de muestra (P1, P2, P3) son amplificados mediante reacciones de amplificación, en particular PCR, en las diferentes cavidades de reacción (109), preferentemente en paralelo y/o independientemente entre sí.
5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se controla activamente la temperatura de los analitos (A) o de las porciones de muestra (P1, P2, P3) entre las cavidades de reacción (109) y la disposición del sensor, preferentemente en una cavidad intermedia de control de temperatura (110).
6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los analitos (A) de la muestra (P) o de las porciones de muestra (P1, P2, P3) están unidos a moléculas de captura (M) de la disposición del sensor y/o del aparato sensor (113) y porque los analitos unidos (A) son detectados por medio de la disposición del sensor y/o del aparato sensor (113), preferentemente electroquímicamente y/o mediante ciclos redox.
7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las porciones de muestra (P1, P2, P3) son introducidas en la disposición del sensor en la primera dirección de transporte (R1), en particular para unir los analitos (A) de las porciones de muestra (P1, P2, P3) a las correspondientes moléculas de captura (M).
8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en particular después de que los analitos (A) se hayan unido a las correspondientes moléculas de captura (M), las porciones de muestra (P1, P2, P3) son arrastradas de la disposición del sensor en forma secuencial y/o en la segunda dirección de transporte (R2) que es opuesta a la primera dirección de transporte (R1), en particular a fin de recolectar las porciones de muestra (P1, p2, P3) en una cavidad de recolección (111).
9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la muestra (P) o las porciones de muestra (P1, P2, P3) y un fluido de pretratamiento, en particular un reactivo y/o amortiguador de lavado, se introducen en la disposición del sensor desde diferentes lados y/o porque la muestra (P) o las porciones de muestra (P1, P2, P3) y/o un fluido para pretratamiento, en particular un reactivo y/o amortiguador de lavado, es/son transportado/s desde la disposición del sensor hacia una cavidad común de recolección (111) del cartucho (100), en particular en la segunda dirección de transporte (R2).
10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en particular después de que los analitos (A) se hayan unido a las correspondientes moléculas de captura (M) y/o antes de que se hayan detectado los analitos (A) unidos, se trata previamente y/o se lava la disposición del sensor con un fluido, en particular un amortiguador de lavado y/o un reactivo, para la detección.
11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se lava la disposición del sensor con un amortiguador de lavado y/o se carga con moléculas de detección (D) y/o un sustrato (SU) para detectar los analitos (A) unidos y/o porque se lava la disposición del sensor con amortiguador de lavado varias veces, en particular después y/o durante una pluralidad de etapas del método.
12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tapa del sensor (117) es accionada y/o bajada neumáticamente sobre el aparato sensor (113) varias veces, en particular después y/o durante una pluralidad de etapas del método.
13. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se acciona y/o se baja la tapa del sensor (117) sobre el aparato sensor (113), en particular varias veces, para el pretratamiento y/o antes de la detección, en particular, para lavar los campos del sensor (113B) del aparato sensor (113) y/o para eliminar o disipar burbujas de aire del aparato sensor (113) y/o porque se baja la tapa del sensor (117) sobre el aparato sensor (113) para la detección, en particular, para sellar y/o separar fluídicamente los campos del sensor (113B) del aparato sensor (113) unos de otros y/o reducir las vías de difusión de moléculas electroquímicamente activas en los campos del sensor (113B).
14. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los analitos (A) unidos de la muestra (P) o de las porciones de muestra (P1, P2, P3) son identificados, detectados o determinados en un proceso de detección único o común, preferentemente cuando se baja la tapa del sensor (117).
15. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cartucho (100) que contiene la muestra (P) es recibido al menos en parte por un dispositivo de análisis (200), estando preferentemente el dispositivo de análisis (200) conectado neumáticamente, térmicamente y/o eléctricamente al cartucho (100), y/o porque las secuencias de ácidos nucleicos o proteínas son detectadas como analitos (A) de la muestra (P) o de las porciones de muestra (P1, P2, P3).
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