ES2885648A1 - Maquina mecatronica y procedimiento de procesado masivo de test pcr - Google Patents

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ES2885648A1 ES202030561A ES202030561A ES2885648A1 ES 2885648 A1 ES2885648 A1 ES 2885648A1 ES 202030561 A ES202030561 A ES 202030561A ES 202030561 A ES202030561 A ES 202030561A ES 2885648 A1 ES2885648 A1 ES 2885648A1
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Advanced Mechatronic Systems S L U
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    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/80—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics, e.g. flu
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6806—Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B25/00—ICT specially adapted for hybridisation; ICT specially adapted for gene or protein expression
    • G16B25/20—Polymerase chain reaction [PCR]; Primer or probe design; Probe optimisation

Abstract

Máquina mecatrónica y procedimiento de procesado masivo de test PCR, del tipo de los utilizados para la detección y seguimiento de enfermedades de origen vírico, como por ejemplo COVID19, en grandes poblaciones, como herramienta para controlar, combatir y estudiar la evolución de pandemias. La invención que se presenta aporta la principal ventaja de permitir realizar con gran frecuencia y rapidez test masivos PCR a la práctica mayoría o a la totalidad de la población de un país, según se precise, en muy poco tiempo, combinando la gestión y control de datos y el procesado de tal cantidad de test PCR, así como la divulgación de la información directa o controlada al interesado, dando una rápida respuesta mediante test masivos de la población, a fin de evitar un confinamiento descontrolado y excesivo de la población, que provoca un paro de la economía y evitar asimismo la propagación del virus.

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina mecatrónica y procedimiento de procesado masivo de test PCR
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a una máquina y a un procedimiento de procesado masivo de test PCR, entendiendo en adelante como PCR a las siglas en inglés de la “Polymerase Chain Reaction” ó “Reacción en Cadena de la Polimerasa”, del tipo de los utilizados para la detección y seguimiento de enfermedades de origen vírico, como por ejemplo COVID19, en grandes poblaciones, con gran frecuencia y rapidez. La PCR es una prueba de diagnóstico que permite detectar un fragmento del material genético de un patógeno, y es particularmente útil y esencial en pandemias originadas por virus o coronavirus, y en otras crisis de salud pública relacionadas con enfermedades infecciosas, para determinar si una persona está infectada o no, siendo una poderosa herramienta para controlar, combatir y estudiar la evolución de estas pandemias. El proceso utiliza al menos una máquina mecatrónica y comprende toda la gestión de datos de entrada y de salida de resultados, estando la máquina mecatrónica ligada al control y seguimiento, así como a la gestión de los datos de las muestras y del resultado de las mismas tras el procesado PCR. La máquina mecatrónica obtiene datos de un servidor de gestión y almacenamiento de datos, preferentemente un servidor web con acceso a Internet, y vuelca resultados en el mismo, siendo dichos datos accesibles por usuarios acreditados, y dependiendo del nivel de acceso que se le quiera dar a dicho usuario, podrá ya sea simplemente para ver el resultado de su muestra, como para el estudio de los resultados o mantenimiento y gestión del mismo servidor.
Campo de la invención
La invención se refiere al campo de los equipos y procedimientos para la realización automatizada de test de tipo PCR en grandes cantidades.
Estado actual de la técnica
Las situaciones de epidemias o pandemias debidas a agentes víricos, tanto virus como coronavirus, han sido comunes en los últimos años. Podemos citar como ejemplos:
- 1990: Brote de difteria en la Unión Soviética; 1500 mueren en 5 años.
- 1991-1993: Epidemia de cólera afecta a diversos países de América Latina. En dos años la enfermedad afectó a casi 950.000 personas, provocando cerca de 8000 víctimas fatales.
- 1994-1996: Epidemia de ébola en África Occidental (Gabón y Zaire).
- 2005: La gripe aviaria en su cepa H5N1, se convirtió en una amenaza de pandemia cuando se produjeron los primeros contagios en seres humanos.
- 2009-2010: La pandemia de gripe A (H1N1) cobró la vida de entre 150000 a 575000 personas en el mundo.
- 2012-2015: El síndrome respiratorio de Oriente Medio fue detectado en el 2012 en Arabia Saudí En mayo de 2013 se habían producido casos en más de 7 países incluyendo Qatar, Reino Unido, Francia, Alemania y Túnez. El virus infectó a casi 1000 personas y mató más de 500.
- 2014: El virus del Zika azotó toda Latinoamérica con varios millones de infectados y miles de bebés nacidos con Microcefalia (no se ha podido relacionar fehacientemente la microcefalia con el virus del Zika) se calcula la cifra de muertos en 4030 casos [cita requerida].
- 2019-2020: Pandemia de COVID-19. Un nuevo tipo de coronavirus (SARS-CoV-2)
Además los expertos, a fecha de hoy, hablan de la posible reaparición periódica del COVID19, con el peligro, tanto sanitario por un contagio descontrolado, como del económico consecuencia de una vuelta al confinamiento.
Una de las mejores herramientas para combatir estos problemas sanitarios es la realización a la mayor parte de la población de test de tipo PCR, que permite detectar un fragmento del material genético de un virus o coronavirus a partir de muestras biológicas de los pacientes.
Son conocidos diversos dispositivos y métodos para realizar test PCR de forma manual o semi-manual, como por ejemplo encontramos descrito en EP2315850 "Métodos para la detección de secuencias de ácidos nucleicos "ultracortos" basados en PCR", WO13175425 "Sistema para la preparación de muestras de PCR y para la configuración de la PCR" y WO16166269 "PCR múltiple para detectar fusiones génicas", pero no permiten la realización de test masivos en un corto espacio de tiempo.
Existen también máquinas parcialmente robotizadas en el mercado para el proceso de tratamiento de muestras, como por ejemplo encontramos descrito en US2020056192 "Detection of nuclease edites sequences in automates modules and instruments via bulk cell culture", WO2017087698 "Incubator insert for automated culture experimentaron", US2018259544 "Robotic device with machine vision and natural language interface for automating a laboratory workbench" y CN108220122 "Method and system for carrying out PCR (Polymerase Chain Reaction) by using robot and laboratory", pero estos dispositivos no son viables para la realización de test masivos en gran cantidad, o tienen muchas limitaciones, ya que no tienen tanta capacidad de procesado de muestras, y no tienen el control completo de datos y del proceso, desde la toma de muestras hasta el resultado final. Además, estas máquinas necesitan en algún momento la intervención humana, en la que puede estar en riesgo de contagio, ya que en algunas de ellas las muestras han de ser introducidas por una persona en el interior de la máquina. Otro importante inconveniente es que ninguna de estas máquinas tiene la capacidad y flexibilidad de la que se propone, ya que no son reprogramables lo que las restringe únicamente al modelo de trabajo o funcionamiento que han sido pensadas, por ejemplo, si se cambiasen los tubos de muestras, la máquina ya no podría trabajar, o bien los ejes cartesianos o brazos robóticos están limitados a ese determinado modelo de trabajo o funcionamiento.
Descripción de la invención
Para solventar la problemática existente en la actualidad en la realización de test de tipo PCR a grandes poblaciones con rapidez se ha ideado la máquina mecatrónica y procedimiento de procesado masivo de test PCR objeto de la presente invención, entendiendo como máquina mecatrónica un dispositivo que utiliza una combinación de mecánica, electrónica, informática y sensórica, dando lugar a equipos de prestaciones inalcanzables de no ser utilizadas todas estas tecnologías. Esta máquina mecatrónica comprende
- una zona de procesado de bandejas de muestras, que comprende a su vez
- al menos una entrada para bandejas de muestras cargadas con tubos de muestra,
- al menos una estación de identificación de las bandejas de muestras y de los tubos de muestra,
- al menos una estación de preparación de muestras,
- al menos una estación de desinfección de bandejas de muestras, - al menos una salida de bandejas de muestras ya procesadas, vacías y desinfectadas,
- al menos una salida de tubos de muestra y bandejas de muestras con error en la lectura o rechazados,
- medios de desplazamiento de las bandejas de muestras,
- una zona de aditivos, que comprende a su vez
- uno o varios alimentadores de productos aditivos químicos, tanto para extracción de muestras como para procesado PCR,
- uno o varios alimentadores de consumibles,
- una zona de entrada y extracción de contenedores para residuos, extracción cuando están llenos y entrada de vacíos.
- una zona de procesado de termocicladores, en un circuito cerrado del que se pueden extraer o introducir automáticamente sin que se pare la máquina, que comprende a su vez
- una pluralidad de termocicladores dotados de medios de desplazamiento y de medios de identificación, almacenados en una zona externa,
- una estación de vaciado de los termocicladores,
- una estación de llenado de los termocicladores,
- una entrada para los termocicladores desde la zona externa,
- una salida para los termocicladores a la zona externa,
- uno o varios robots manipuladores, con acceso a todas o a alguna de las estaciones, y
- al menos un módulo informático de control, reprogramable, dotado de al menos una pantalla de control y gestión, de medios de introducción manual de datos por parte de una persona supervisora opcional, y de medios de acceso a una red digital, preferentemente Internet, y a medios de almacenamiento de datos en un servidor de gestión y almacenamiento de datos de dicha red digital, preferentemente en un servidor web.
La máquina mecatrónica está comunicada con un servidor de gestión y almacenamiento de datos, preferentemente en un servidor web, a la que tienen acceso distintos tipos de usuarios acreditados. Dependiendo dicha acreditación se regulará el nivel de acceso que tengan al servidor, por ejemplo: exclusiva lectura de resultados con restricción a los propios del usuario, gestión de datos, mantenimiento y gestión del servidor, etc.
La zona de procesado de bandejas de muestras y la zona de procesado de termocicladores utilizan medios de identificación y lectores, como por ejemplo tags RFID, microchips, códigos de barras o códigos QR, o cualquier otro que la tecnología del momento permita para la identificación.
Las PCR se utilizan para identificar ADN (siglas de ácido desoxirribonucleico) y detectar enfermedades, también para diagnosticar la infección por SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19. Por tal motivo la máquina, en la toma de la muestra, es posible extraer el ARN (siglas de ácido ribonucleico), o ADN a analizar, de la muestra tomada del tubo de muestras transportado en la bandeja de tubos de muestras.
Los virus como el SARS-CoV-2 no tienen ADN de doble cadena, sino ARN, de una sola cadena. Como las pruebas de PCR solo pueden hacer copias de ADN mediante calentamientos y enfriamientos controlados en sucesivos ciclos en un termociclador, primero hay que convertir el ARN en ADN. Por eso la máquina mecatrónica realizará una preparación u otra, según el análisis que se requiera de la muestra aportada (ADN ó ARN), antes de ser introducida en el termociclador.
Para la detección de ADN o de la presencia de un virus como por ejemplo el COVID-19, previo paso de ARN del virus a ADN, el termociclador realiza diferentes ciclos para obtener un elevado número de copias de ADN. Para la detección automática de la presencia en esas copias, se hace uso de la detección de fluorescencia, gracias a los colorantes fluorescentes añadidos previamente. Esta detección se hace en los termocicladores del tipo PCR cuantitativa (en inglés qPCR, quantitative PCR). Por tal motivo los termocicladores que emplearemos en nuestra máquina serán preferentemente de tipo qPCR.
Los termocicladores utilizados son modulares e independientes, esto es, podrán ser extraídos o introducidos automáticamente dentro de la máquina, sin que por ello la máquina pare su funcionamiento a menos que no hubiese los suficientes en su interior para poder trabajar o continuar, siendo el mínimo imprescindible de un termociclador; pudiendo ser de distintos tamaños de capacidad de muestreo, dependiendo de la elección del operario al cargo de la máquina.
La máquina mecatrónica dispone de medios de alimentación y recogida manual de bandejas de muestras, y opcionalmente puede disponer de alimentación automática de bandejas de muestras transportadas en palets, mediante la utilización de un módulo de despaletizado automático, dotado de un módulo de desinfección para los palets vacíos. Puede complementarse, también opcionalmente, con un módulo de paletizado automático de bandejas de muestras vacías y desinfectadas en un palet, que puede ser de los palets vaciados y desinfectados. Estos módulos de despaletizado y paletizado estarán automatizados y serán preferentemente de tipo robótico.
La máquina realiza un procesado de las muestras en serie o en cadena, similar al funcionamiento de una cadena de producción en una fábrica del automóvil. La máquina no parará mientras tenga bandejas con tubos de muestras que procesar a su entrada, aditivos químicos y los consumibles necesarios para su funcionamiento, o reciba la orden de parar por un operario. Para ello la máquina mecatrónica y procedimiento de procesado masivo de test PCR comprende asimismo un procedimiento de procesado masivo de test PCR, que comprende
- una primera fase de recogida de muestras, existiendo la opción de una previsión de las mismas si el usuario accede para solicitar cita previa, por medio de acceso al servidor (ordenador, tablet, smart phone, etc.) o solicitando cita previa llamando a un determinado teléfono donde realizarán la inscripción para dicha cita en su nombre. - una segunda fase de transporte de las muestras,
- una tercera fase de carga de la máquina mecatrónica,
- una cuarta fase de procesamiento de las muestras en la máquina mecatrónica, - una quinta fase de procesado de los resultados, y
- una sexta fase opcional de reutilización de bandejas y palets, después de ser desinfectados automáticamente.
Este sistema permite un rápido retorno de la actividad económica al reducir el tiempo del confinamiento por cuarentenas excesivas, pues la persona que no está contagiada puede trabajar y puede hacerse test con mucha más frecuencia, así como un mejor control sanitario de la población previendo posibles casos e evitando nuevos contagios, lo que permite al disponer de más información de contagiados, administrar mejor los recursos sanitarios evitando, cuando no reduciendo, el número de infectados o muertos.
Ventajas de la invención
Esta máquina mecatrónica y procedimiento de procesado masivo de test PCR que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los equipos y procedimientos disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite realizar con gran frecuencia y rapidez test masivos PCR a la práctica mayoría de la población de un país en muy poco tiempo, dando una rápida respuesta mediante test masivos de la población, a fin de evitar un confinamiento descontrolado y excesivo de la población, que provoca un paro de la economía y evitar asimismo la propagación del virus.
No se conoce una máquina y procedimiento en el mundo que combine la gestión y control de datos y el procesado de tal cantidad de test PCR, así como la divulgación de la información directa o controlada al interesado, junto con el posible tratamiento de los datos para el estudio científico y control de los mismos. Desde la posibilidad de organizar las citas para la muestra, datos de materiales empleados, personas que intervienen, rutas por las que van las muestras, etc., así como la gestión de todo tipo recursos necesarios que puedan intervenir en el procesado PCR (productos químicos, consumibles, etc.).
Debemos resaltar que se permite en un periodo corto de tiempo hacer test masivos a una gran parte o a la totalidad de la población, dependiendo únicamente del número de máquinas o bien de la capacidad de la misma, ya que es un proceso automático. La máquina se puede diseñar para distintas capacidades sin que varíe por ello ni la base de funcionamiento, ni su funcionalidad en el proceso, únicamente cambiará la capacidad de procesado por unidad de tiempo.
Otra importante ventaja es su seguridad sanitaria, con escaso o nulo riesgo de contagio por parte del personal que la maneja, pues todo el proceso lo realiza la máquina, con lo que no hay personas expuestas, ya que las muestras una vez obtenidas son trasladadas en bandejas y en tubos cerrados, sin riesgo de contagio hacia las personas que la pudieran manejar o conducir.
También es importante hacer notar que facilita la reutilización de bandejas y palets, ya que todos ellos son previamente desinfectados de forma automática antes de salir de la máquina. Este aprovechamiento redunda en una reducción de costes como en una ventaja medioambiental, al reutilizar bandejas y palets.
También es destacable que, debido al estricto control de todos los datos de las muestras, permite disponer de datos importantes para su estudio y control sanitario. Por ejemplo conociendo zonas/localidades de infección, personas que han estado cerca del contagiado, tipo de muestra efectuada, número de veces muestreado, tipo de muestra tomada y resultado, personas asociadas al contagiado, poblaciones afectadas, etc. Al ser una máquina reprogramable, permite aumentar/reducir el número de datos que puedan ser necesarios para su posterior estudio y que van solidarios a la muestra tomada a analizar.
Otra ventaja es que la portabilidad de la máquina permite poder ser usada en una determinada región de un país y transportada a otro lugar, país o región donde pueda ser necesario su uso, acortando de esta manera la distancia entre el lugar de toma de muestra y el lugar de realización del test PCR, al mismo tiempo, al reducir la distancia se reduce también el tiempo en obtener el resultado, ya que la muestra se procesa antes, lo cual puede ayudar analizar los resultados y tomar decisiones de forma más rápida. Además, esta reducción del tiempo entre la toma de la muestra y su test PCR, beneficia que la muestra este en mejores condiciones, evitando que se estropee, ya que el tiempo transcurrido entre su toma y el test PCR es menor.
También es importante resaltar que el sistema compuesto por la máquina mecatrónica y la gestión de control de la máquina mecatrónica y de los datos (datos de las muestras, transportes, productos químicos y consumibles necesarios, etc.) mediante un servidor de datos o servidor web, permite que la máquina mecatrónica pueda tener una previsión de qué materiales y elementos químicos o consumibles va a necesitar para trabajar sin parar desde el momento en que una muestra es tomada y registrada en un equipo informático local, también se puede utilizar como previsión de recursos mediante la cita previa que pueda hacer el interesado, con conexión a la red digital y acceso al servidor de datos. Esto permite una anticipación de tiempo antes que la muestra llegue a la máquina, lo cual permite reducir el tiempo del proceso frente a las máquinas existentes en la actualidad.
Esto también redunda en la reducción del tiempo en que el sujeto interesado en la muestra (persona muestreada, personal científico o sanitario, etc.) puede tener el resultado, pues en el mismo instante en el respectivo termociclador vuelque los resultados en el módulo informático de control de la máquina y esta, por conexión a con Internet o con otra red digital, los vuelque en el servidor de datos o servidor web, donde los resultados estaran disponibles, según el nivel restrictivo de cada usuario, para quien se conecte a dicha página web, ya sea mediante un ordenador u otro elemento (tablet, teléfono inteligente, etc) con acceso a Internet o a la red digital que se use. En resumen, se reduce el tiempo en obtener el resultado, por eliminar posibles paros de la máquina y al dar los resultados más rápido y directamente al usuario interesado, a diferencia de las máquinas de procesado de PCR existentes en la actualidad.
No debemos olvidar destacar la gestión logística del transporte, que permite que el sistema compuesto por la máquina mecatrónica y la gestión de datos mediante un servidor de datos o servidor web permite la posibilidad de una gestión logística del transporte de muestras mediante la geolocalización del transporte y de los lugares de toma de muestras, a tal fin y sirviéndose del sistema formado por la gestión de datos del servidor de datos o servidor web y la máquina mecatrónica. Aunque no es imprescindible para el procesado de las muestras PCR, permite una reducción del tiempo importante de transporte tanto para la calidad de las muestras como para la rapidez en obtención de los resultados. El transporte de las muestras y los lugares de toma de muestras pueden llevar un equipo informático con conexión a internet y geolocalización, en el caso de los lugares de toma de muestras los datos del punto de geolocalización también se pueden introducir a mano sin necesidad del sistema de geolocalización automático. El equipo informático geolocalizador del transporte permite, comunicándose con el servidor de datos o servidor web, que éste gestione la ruta más rápida para cargar las muestras y llevarlas a la máquina mecatrónica en el menor tiempo posible, optimizando así la capacidad del transporte y el tiempo en su recorrido, haciendo que los transportes más cercanos a un lugar de toma de muestras recojan las muestras más cercanas a su recorrido o ruta, los transportes que lleven este sistema podrán tener una ruta establecida de recogida de muestras y entrega a la máquina optimizando tiempo de transporte, evitando atascos y optimizando la capacidad de carga, además permite reducir el coste del transporte al optimizarse tanto en el número de vehículos a utilizar como el consumo de combustible necesario para el transporte. De esta manera ser reduce el tiempo desde que la muestra es tomada y es llevada a la máquina para su procesado, al mismo tiempo, la máquina puede gestionar las muestras que han de procesarse antes, en función del tiempo desde que fueron muestreadas a fin de que las muestras tarden el menor tiempo posible en ser muestreadas y previendo los recursos necesarios para su muestro en el momento calculado de su llegada a la máquina. Todo esto es posible gracias al sistema compuesto por máquina mecatrónica y gestión de datos y control del servidor de datos o servidor web.
Como consecuencia de todas la ventajas anteriores, permite conocer las personas, su lugar de trabajo, residencia, etc. permitiendo un control de la epidemia y permitiendo así reducir el tiempo de confinamiento, lo cual puede redundar en ayudar a que se recupere la economía antes, al disponer de datos de qué personas, localidades o residencias están infectados y han de permanecer en cuarentena, y por contra qué personas, localidades o residencias no están infectadas y pueden seguir desarrollando una actividad normal, reduciendo así el impacto económico negativo de parar toda actividad, permitiendo de este modo un rápido retorno de la actividad económica y un mejor control sanitario de la población. De esta manera, también proporciona ayuda al estudio científico del virus y de su comportamiento, ya que las características de la máquina y su sistema te gestión de datos en el servidor de datos o servidor web permiten recoger gran cantidad de datos para su estudio e investigación científica, debido al control de los datos tales como: datos de la muestra-sujeto a analizar, personas que han intervenido, termociclador usado, lugar del muestreo, fecha, hora, transporte usado, duración del transporte, etc...
Otro aspecto destacable es la flexibilidad operativa de la máquina, que hace que se pueda transportar a cualquier parte y ponerse en marcha en poco tiempo, ya que todo lo necesario lo lleva incorporado, siendo únicamente necesarios los productos químicos para el procesado, los tubos con las muestras, las bandejas en las que son transportados y los palets, en caso de ser transportadas las bandejas en palets.
También hay que destacar que, al tratarse de una máquina mecatrónica, tiene componentes de software incluidos en el equipo informático de control, es decir programas informáticos que pueden ser reprogramados, flexibilizando la máquina para diferentes tipo de útiles como pueden ser tubos de muestras, bandejas, etc. así como permitiendo su reutilización de futuros usos que puedan surgir en relación a análisis PCR. Esta característica permite que se puedan añadir necesidades de software o nuevas opciones que se puedan precisar en el futuro para el tratamiento de datos. Todo esto es debido a que aunque una parte de la máquina (hardware) permanece invariable, la posibilidad de reprogramarse, permite adaptar la máquina a futuros opciones, haciéndola más polivalente y optimizable, al permitir su reprogramación o lo que es lo mismo reajustarse según necesidad presente o futura.
Hay que destacar también que, dada la velocidad de análisis, se pueden testear varias veces la misma población.
Otra importante ventaja es su usabilidad, ya que dado que los expertos predicen que las pandemias de origen vírico son repetitivas, es importante disponer un sistema de test masivo y rápido, para permitir trabajar a los no infectados y evitar que los infectados propaguen el virus. De esta manera se evita una paralización de la economía a la vez que se logra un mayor control sanitario de la población.
Otra ventaja de la presente invención es que la máquina mecatrónica descrita trabajará ininterrumpidamente de forma automática.
Otra ventaja de la presente invención es el bajo riesgo del personal sanitario u operarios, ya que al ser todo un proceso automático, sin o con escasa intervención humana, tanto de manejo de muestras como del propio PCR en el interior de la máquina, el riesgo de contagio por personal sanitario u operarios que manejen la máquina es bajo o nulo, frente a los actuales laboratorios donde el personal está más expuesto a las muestras que contienen el virus.
Asimismo otra ventaja añadida es que se permite fácilmente el seguimiento del contagio de la población, debido a la rapidez y capacidad de procesado de muestras añadido a la capacidad de poder repetir el muestreo con más frecuencia, a fin de hacer un seguimiento del contagio de la población a lo largo del tiempo.
Descripción de las figuras
Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de una máquina mecatrónica y procedimiento de procesado masivo de test PCR.
En dicho plano la figura -1- muestra un diagrama de bloques simplificado de la máquina mecatrónica.
La figura -2- muestra un diagrama de bloques simplificado de la máquina mecatrónica con los módulos opcionales para operar de forma automatizada con bandejas en palets.
La figura -3- muestra un diagrama de bloques simplificado del procedimiento característico de procesado masivo de test PCR utilizando esta máquina mecatrónica.
En estas figuras se utilizan las siguientes referencias para los elementos de la invención: (1) entrada de bandejas con tubos de muestras,
(2) bandejas de muestras,
(3) tubos de muestras,
(4) estación de identificación,
(5) estación de preparación de muestras,
(6) estación de desinfección de bandejas de tubos de muestras vacías, sin tubos de muestras,
(7) salida de bandejas de tubos de muestras desinfectadas vacías, sin tubos de muestras, (8) entrada-salida para rechazo e inspección de bandejas con tubos de muestras y tubos de muestras,
(9) alimentadores aditivos químicos,
(10) alimentadores consumibles,
(11) entrada y salida de contenedores de residuos,
(12) contenedores de residuos,
(14) estación de acumulo,
(15) termocicladores,
(16) estación de vaciado de termocicladores,
(17) estación de llenado/carga de termocicladores,
(18) entrada de los termocicladores de la zona externa,
(19) salida de los termocicladores a la zona externa,
(20) robots manipuladores,
(21) módulo informático de control,
(22) pantalla del módulo informático de control,
(23) zona externa de termocicladores,
(25) módulo opcional de despaletizado automático de las bandejas con tubos de muestras, (26) palet,
(27) módulo de desinfección de los palets,
(28) módulo de paletizado de las bandejas para tubos de muestras vacías, sin tubos de muestra,
(29) red digital o internet,
(30) fase de recogida de muestras,
(31) fase de transporte de las muestras,
(32) fase de carga en la máquina mecatrónica,
(33) fase de procesamiento de las muestras,
(34) fase de procesado de los resultados,
(35) fase opcional de reutilización de bandejas para tubos de muestras vacías y palets, (36) equipo informático local en la zona de recogida de muestras
(37) medio de almacenamiento físico de datos,
(39) equipo informático con acceso a la red digital
(40) servidor de gestión y almacenamiento de datos en la red digital,
(41) zona de extracción e introducción de termocicladores desde el exterior al circuito cerrado de termocicladores, y
(50) máquina mecatrónica.
(51) circuito cerrado de desplazamiento de las plataformas con los termocicladores durante el procesado PCR.
Realización preferente de la invención
La constitución y características de la invención podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción hecha con referencia a las figuras adjuntas. En la figura 1 puede verse como la máquina mecatrónica (50) de procesado masivo de test PCR comprende
- una zona de procesado de bandejas de muestras (2), que comprende
- al menos una entrada (1) para bandejas de muestras (2) cargadas con tubos de muestra (3),
- al menos una estación de identificación (4) de las bandejas de muestras (2) y de los tubos de muestra (3),
- al menos una estación de acúmulo (14) y almacenamiento temporal de tubos de muestra (3) que no se procesen en ese momento junto con el resto de las muestras de la misma bandeja,
- al menos una estación de preparación de muestras (5),
- al menos una estación de desinfección (6) de bandejas de muestras (2), - al menos una salida (7) de bandejas de muestras (2) ya procesadas, vacías y desinfectadas,
- al menos una salida (8) de tubos de muestra (3) y bandejas de muestras (2) con error en la lectura, para inspección o rechazados,
- medios de desplazamiento de las bandejas de muestras (2) entre la entrada (1), la estación de identificación (4), la estación de preparación de muestras (5), la estación de desinfección (6) de bandejas de muestras (2), y las salidas (7) y (8),
- una zona de aditivos, que comprende
- uno o varios alimentadores de productos aditivos químicos (9), tanto para extracción de muestras como para procesado PCR,
- uno o varios alimentadores de consumibles (10),
- al menos una entrada-salida (11) de contenedores para residuos (12).
- una zona de procesado de termocicladores (15), que comprende
- una pluralidad de termocicladores (15) dotados de medios de desplazamiento y de medios de identificación, almacenados en una zona externa (23), - una estación de vaciado (16) de los termocicladores (15),
- una estación de llenado (17) de los termocicladores (15),
- una entrada (18) para los termocicladores (15) desde la zona externa (23), - una salida (19) para los termocicladores (15) a la zona externa (23), - una estación de extracción e introducción (41) de termocicladores (15) desde el exterior al circuito cerrado de termocicladores (15),
- un circuito cerrado de desplazamiento (51) por el que los termocicladores (15), ubicados sobre unas plataformas de transporte, se desplazan durante el proceso de PCR,
- uno o varios robots manipuladores (20), con acceso a todas o a alguna de las estaciones, y
- al menos un módulo informático de control (21), reprogramable, dotado de al menos una pantalla (22) de control automatizado de todos los elementos y procesos internos, y para la gestión de datos y resultados, de medios de introducción manual de datos por parte de una persona supervisora opcional, y de medios de acceso a una red digital (29), preferentemente Internet, y a un servidor de gestión y almacenamiento de datos (40), preferentemente un servidor web, en dicha red digital (29),
La entrada (1) para bandejas de muestras (2) dispone de medios de inserción aptos para el suministro manual de bandejas de muestras (2), y la salida (7) de bandejas de muestras (2) ya procesadas, vacías y desinfectadas, de medios de extracción aptos para la recogida manual de bandejas de muestras (2).
La estación de acúmulo (14), es donde se guardan temporalmente los tubos de muestra (3) extra que no se vayan a procesar en este preciso momento, bien por completar un termociclador o bien por concentrar los tubos que son para el mismo tipo de muestra y de esa manera optimizar el rendimiento de la máquina. Por ejemplo, si en una bandeja de muestras (2) vienen todos los tubos de muestras (3) nasofaríngeo y existe uno que viene para muestreo de sangre, el de muestreo de sangre va a la zona de acúmulo (14) a la espera de más muestras de ese tipo o bien para su procesado posterior separado de los otros.
También puede incorporar opcionalmente una entrada-salida para rechazo e inspección (8) de bandejas con tubos de muestras y tubos de muestras. Para la inspección se podrá solicitar la extracción o introducción de un tubo muestras con aditivos de extracción o pozuelos con aditivos para PCR.
En una realización alternativa, como se ve en la figura 2, la entrada (1) para bandejas de muestras (2) está también conectada a la salida de un módulo de despaletizado automático (25) de bandejas de muestras (2) transportadas en un palet (26), comprendiendo dicho módulo de despaletizado automático (25) un módulo de desinfección (27) de palets (26) vacíos.
En otra realización alternativa, como se ve también en la figura 2, la salida (7) para bandejas de muestras (2) ya procesadas, vacías y desinfectadas, está conectada a un módulo de paletizado automático (28) de bandejas de muestras (2) en un palet (26).
Los módulos de despaletizado automático (25) de palets (26) con bandejas de muestras (2) y de paletizado automático (28) de bandejas de muestras (2) vacías desinfectas, son opcionales, no siendo imprescindibles para el funcionamiento de la máquina mecatrónica (50).
En estas realizaciones alternativas, el módulo de despaletizado automático (25) y/o el módulo de paletizado automático (28) son preferentemente de tipo robotizado, y los palets empleados son preferentemente de tipo europalet (1200 mm x 800 mm según norma UNE-EN 13698-1).
Las bandejas de muestras (2) son identificables automáticamente, y su tamaño se adaptará al tamaño del palet (26) de forma que en la base del palet (26) puedan ir preferentemente 8 bandejas de muestras (2).
La zona de procesado de bandejas de muestras (2) y la zona de procesado de termocicladores (15) incorporan medios de identificación y lectores para su identificación automática, que serán preferentemente elegidos del grupo formado por tags RFID, microchips, códigos de barras y códigos QR, o cualquier otro que la tecnología del momento permita para la identificación.
Los termocicladores (15), serán preferentemente de cualquier tipo de los existentes en el mercado, siempre y cuando dispongan de medios de comunicación digital externa para su control y gestión, e irán montados sobre una plataforma móvil que los alimentará con tensión. Si los termocicladores son de pequeño tamaño y capacidad, se podrán poner varios en la misma plataforma. Cada plataforma con su identificación permitirá saber al control de la máquina qué tipo, modelo o cuantos termocicladores lleva cada plataforma. Serán modulares e independientes unos de otros, donde además del proceso de termociclado se detecte la presencia del componente buscado en la PCR, por ejemplo ADN, buscado en la muestra correspondiente. Los termocicladores (15) se introducirán automáticamente dentro de la máquina mecatrónica (50) y podrán ser extraídos automáticamente, según necesidad. Cada termociclador (15) podrá ser reprogramado independientemente de los demás, flexibilizando a la máquina mecatrónica (50) para el caso de muestras distintas que necesiten cambiar el proceso de termociclado.
La máquina mecatrónica (50) se construirá adaptada para el transporte por carretera, tren o avión, o para ser transportable por los tres medios de transporte, lo que facilitará el uso en otros lugares, flexibilizando su uso. Dependiendo de su capacidad de procesado, la máquina cambiará de tamaño, por lo que en caso de tenerse que fragmentar, será modular, a fin de facilitar su fácil y rápido montaje y desmontaje.
La máquina mecatrónica (50) está dotada de los oportunos medios de alimentación con energía eléctrica, para lo cual se complementará opcionalmente con un sistema anti caída de tensión mediante dispositivos de baterías y/o un grupo electrógeno de emergencia, para evitar se pueda interrumpir el proceso en caso de falta de energía eléctrica.
Esta máquina mecatrónica tiene un procedimiento de procesado masivo de test PCR característico, como se representa en la figura 3,que comprende
- una primera fase de recogida de muestras (30), en la que también se realiza la introducción de datos mediante el equipo informático local (36) en el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29) y su copia en el medio físico de almacenamiento (37), esta fase de recogida de muestras puede ser complementada con un proceso de cita previa utilizando el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40), de esta manera se hace una previsión de recursos necesarios y se facilita el acceso de las personas interesadas en la muestra, a fin de evitar saturaciones del sistema y posibles contagios por aglomeraciones, dicho sistema de control de citas puede ser gestionado atendiendo a criterios de diversa índole, ya puedan ser de tipo logístico, sanitario, ergonómico para personas con movilidad reducida etc,
- una segunda fase de transporte (31) de las muestras, en la que también se realiza la introducción de datos del transporte mediante el equipo informático local (36) en el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29) y su copia en el medio físico de almacenamiento (37),
- una tercera fase de carga (32) de la máquina mecatrónica (50),
- una cuarta fase de procesamiento (33) de las muestras en la máquina mecatrónica (50), con acceso al servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29) y a su copia en el medio físico de almacenamiento (37),
- una quinta fase de procesado de los resultados (34), y
- una sexta fase opcional de reutilización (35) de bandejas.
La fase de recogida de muestras (30) comprende
- un primer paso de registro de los datos de los sujetos (persona, animal o cosa) que requiere el test PCR en un equipo informático local (36) ubicado en el lugar de toma de muestras,
- un segundo paso de identificación del tubo o tubos de muestra (3) necesarios para ese sujeto, y la bandeja de muestras (2) donde se irán depositando los tubos de muestra (3) mediante medios de identificación elegidos del grupo formado por tags RFID, microchips, códigos de barras y códigos QR, o cualquier otro que la tecnología del momento permita para la identificación,
- un tercer paso de toma de la muestra correspondiente de la persona, animal o cosa a muestrear, siendo esta muestra una o varias elegidas del grupo formado por nasofaríngea, orofaríngea, orina, heces, sangre, otros tejidos o elementos a muestrear que contengan ARN o ADN para el procesado PCR,
- un cuarto paso de colocación del tubo o tubos de muestra (3) en la bandeja de muestras (2),
repitiéndose los anteriores pasos para cada uno de los sujetos que requieren ser muestreados, hasta completar una bandeja de muestras (2), en cuyo caso se realiza - un quinto paso de registro en el equipo informático local (36) de bandejas de muestras (2) completada,
repitiéndose los anteriores pasos hasta finalizar el número de sujetos, en cuyo caso se realiza
- un sexto paso de finalización en el que, si no hay más sujetos a ser muestreados, se da por completada la última bandeja de muestras (2),
- un séptimo paso de registro en el equipo informático local (36) de la última bandeja de muestras (2) completada, y
- un octavo paso de registro en el equipo informático local (36) de la finalización de la fase de recogida de muestras (30), y de almacenamiento de los datos incorporados mediante la red digital (29), que puede ser Internet, al servidor de gestión y almacenamiento de datos(40), por ejemplo un servidor web, en dicha red digital (40) como en un medio físico de almacenamiento (37).
La fase de transporte (31) de las muestras comprende
- un primer paso opcional de paletizado de las bandejas de muestras (2) llenas, en caso de que haya gran número, con identificación del palet,
- un segundo paso de registro de los datos del transportista en el equipo informático local (36) y en el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29),
- un tercer paso de entrega de las bandejas de muestras (2) llenas y del medio físico de almacenamiento (37) con los datos al transportista,
- un cuarto paso opcional de geolocalización del transporte,
- un quinto paso de desplazamiento de las bandejas de muestras (2) llenas desde la ubicación donde se ha realizado la anterior fase de recogida de muestras (30) hasta la ubicación donde se encuentra la máquina mecatrónica (50),
- un sexto paso de entrega de las bandejas de muestras (2) llenas, ya sea sobre palets (26) o bien de las bandejas sueltas con los tubos de muestras, y del medio físico de almacenamiento (37) con los datos introducidos en el lugar de toma de muestras.
El transporte de bandejas con muestras (2) se podrá realizar de diversos modos :
- Transporte bandejas sueltas con muestras, sin europalet o sin palet.
- Transporte con las bandejas sobre un palet (26), en este caso el palet (26) se identificará para saber qué bandejas lleva. Se pueden dar dos casos :
- El palet (26) se transporte directamente a la máquina mecatrónica para su procesado, se transporta un sólo palet.
- Se transfiera el palet (26) a otro vehículo de mayor capacidad, con varios palets, como por ejemplo furgoneta o camión, en esta caso se registrarán los datos del nuevo vehículo, conductor, fecha, hora, etc. tanto en la web, como en el medio físico de almacenamiento (37) que se transferirá del primer transporte al nuevo, a fin de llevar un seguimiento de por donde han pasado las muestras.
El transporte de bandejas con muestras (2) tiene la opción de estar geolocalizado, lo que permite el control y optimización del mismo a la vez que permite ser empleado para la distribución de además de las bandejas y sus respectivos tubos de muestras, de otro tipo de material que pueda ser necesario en los lugares de toma de muestra, permitiendo así un uso más efectivo de todo tipo de recursos, por ejemplo permitiendo un control de epics u otro tipo de material para los lugares donde se precisen al tiempo que se descargan las bandejas con los tubos de muestras vacíos y se recogen los las bandejas con los tubos de muestras llenos.
La fase de carga (32) de la máquina mecatrónica comprende
- un primer paso de descarga de las bandejas de muestras (2) llenas desde el transporte, y de la entrega del medio físico de almacenamiento (37) con los datos, - un segundo paso opcional, en caso de que las bandejas de muestras (2) llenas vengan en un palet, de inserción de los palets en el módulo de despaletizado automático (25),
- un tercer paso de carga de las bandejas de muestras (2) llenas en la entrada (1) de la máquina mecatrónica (50),
- un cuarto paso de carga de los datos correspondientes a dichas bandejas de muestras (2) llenas en el módulo informático de control (21), bien desde el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29), bien desde el medio físico de almacenamiento (37) proporcionado por el transporte, bien desde los medios de introducción manual de datos de la máquina mecatrónica (50) por medio del módulo informático de control (21) y su teclado o pantalla.
En caso de fallo de la red digital (29), la máquina mecatrónica (50) puede seguir trabajando, almacenando los datos localmente y utilizando los datos aportados en el medio físico de almacenamiento (37) por los transportistas que llevaron las muestras.
La fase de procesamiento (33) de las muestras comprende
- un primer paso de lectura de los datos de la bandeja de muestras (2) llena en la estación de identificación (4), y su actualización en el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) de la red digital (29), mediante el módulo informático de control (21),
- un segundo paso, en la estación de preparación de muestras (5), de extracción mediante un robot, de un tubo de muestra (3) de la bandeja de muestras (2) llena, y lectura de sus datos identificativos,
- un tercer paso, en la estación de preparación de muestras (5), de apertura mediante un robot manipulador (20), del tapón del tubo de muestra (3) extraído, - un cuarto paso, en la estación de preparación de muestras (5), de aporte mediante un robot manipulador (20) de los productos aditivos químicos (9) necesarios en el tubo de muestra (3) extraído para poder extraer el ARN o ADN de la muestra en el proceso PCR,
- un quinto paso, en la estación de preparación de muestras (5), de extracción del ARN o ADN de la muestra, mediante un robot manipulador (20),
- un sexto paso, en la estación de preparación de muestras (5), de aporte mediante un robot manipulador (20) de los productos aditivos químicos (9) necesarios en el ARN o ADN de la muestra, extraído para realizar el test PCR,
- un séptimo paso en el que un robot manipulador (20) toma el ARN o ADN de la muestra, extraído junto con los productos aditivos químicos (9) necesarios y lo deposita en la estación de llenado (17) en uno de los termocicladores (15), donde se realiza el proceso PCR de esa muestra, para ello las muestras junto con los componentes químicos necesarios para su procesamiento PCR se depositaran en bandejas con varios pozuelos (o wells en inglés), correspondiendo cada pozuelo o well a una muestra, cuando dicha bandeja se complete se introducirá en el termociclador correspondiente,
repitiéndose estos pasos para cada una de los tubos de muestra (3) hasta finalizar todos los de la bandeja de muestras (2), en cuyo caso se realiza
- un sexto paso de desplazamiento de la bandeja de muestras (3) ya procesada y sin tubos de muestra a la estación de desinfección (6),
- un séptimo paso de desplazamiento de la bandeja de muestras (3) ya desinfectada a la salida (7),
una vez finalizado el proceso PCR en cada termociclador se realizará
- un paso de vaciado de las muestras y reactivos de las bandejas con pocillos (o wells en inglés) del termociclador (15) en la estación de vaciado (16),
repitiéndose los pasos anteriores, mientras sea necesario, para cada uno de los termocicladores (15), que irán desplazándose según demanda del módulo informático de control (21) desde la zona externa (23) a través de la entrada (18), a la estación de vaciado (16), y de la estación de llenado (17) a la zona externa (23) mediante la salida (19), y, en caso de que un termociclador (15) esté ya vacío, pasará igualmente por la zona de vaciado (16) sin realizar ninguna función, esperando que la estación de llenado (17) quede libre.
En la fase de procesado de los resultados (34), una vez finalizado el proceso PCR en cada termociclador, se realiza
- un primer paso de almacenamiento, por parte de los termocicladores (15), de los resultados del PCR de cada muestra en el módulo informático de control (21), - un segundo paso de almacenamiento de dichos resultados del PCR, junto con los datos de la muestra, en el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29),donde quedan disponibles para el acceso de los usuarios autorizados, así como en el propio módulo informático de control (21),
- un tercer paso opcional de comunicación automática de dichos resultados del PCR al sujeto, mediante la red digital (29), utilizando medios de comunicación elegidos del grupo formado por correo electrónico, mensaje de texto SMS, o cualquier otro medio de información que permita la red digital (29) o internet.
Tanto los datos como los resultados quedan accesibles instantáneamente desde el servidor de gestión y almacenamiento de datos (40), preferentemente un servidor web, mediante la red digital (29), que será preferentemente Internet, tanto para el equipo informático local (36) del lugar de muestreo, como por ejemplo ambulatorios, lugares aislados como ferias, hospitales o cualquier otra zona donde se quiera realizar el muestreo, como desde cualquier ordenador (39) con acceso a la red digital (29) y la debida autorización.
Mediante el acceso al servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) el personal acreditado podrá tener el control y gestión de todo el proceso, incluido el funcionamiento de la máquina, pudiendo hacerse dicho acceso, desde cualquier lugar que tenga un acceso a internet o a la red digital (29), pudiendo realizarse desde una ubicación de campo arbitraria hasta un centro de control que acceda al servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) donde se desea llevar un control y seguimiento de todo el proceso.
La fase de reutilización (35) de bandejas comprende
- un primer paso de agrupación de las bandejas de muestras (2) ya utilizadas y desinfectadas, provenientes de la salida (7),
- un segundo paso opcional de paletizado de estas bandejas de muestras (2) en los palets (26) mediante el módulo de paletizado automático (28) opcional.
Datos de utilización.
En la aplicación de este sistema, con termocicladores comerciales de 96 muestras de capacidad, con un tiempo estimado de 40 minutos por cada uno podría procesar sobre 3.400 muestras aproximadamente en 24 horas. Por otro lado, si el termociclador es de 2.500 muestras de capacidad cada uno y la máquina tiene 20 termocicladores, trabajando ininterrumpidamente las 24 horas, existiría la posibilidad de realizar 600.000 test en 1 día, esto significa que en una ciudad con unos 7 millones de habitantes, en unos 7 días y con dos máquinas mecatrónicas trabajando conjuntamente, se pueden realizar unos 1.200.000 test al día entre las dos, se podrían hacer la prueba de PCR, por ejemplo para el Covid19, al 100% de la población, con la ventaja de poderse repetir, cuantas veces se precisase debido a la rapidez.
La persona experta en la técnica comprenderá fácilmente que puede combinar características de diferentes realizaciones con características de otras posibles realizaciones, siempre que esa combinación sea técnicamente posible.
Toda la información referida a ejemplos o modos de realización forma parte de la descripción de la invención.

Claims (1)

  1. r e iv in d ic a c io n e s
    1 - Máquina mecatrónica de procesado masivo de test PCR del tipo de las utilizados para la detección y seguimiento de enfermedades de origen vírico en grandes poblaciones caracterizada porque comprende
    - una zona de procesado de bandejas de muestras (2), que comprende
    - al menos una entrada (1) para bandejas de muestras (2) cargadas con tubos de muestra (3),
    - al menos una estación de identificación (4) de las bandejas de muestras (2) y de los tubos de muestra (3),
    - al menos una estación de acúmulo (14) y almacenamiento temporal de tubos de muestra (3),
    - al menos una estación de preparación de muestras (5),
    - al menos una estación de desinfección (6) de bandejas de muestras (2), - al menos una salida (7) de bandejas de muestras (2) ya procesadas, vacías y desinfectadas,
    - al menos una entrada-salida para rechazo e inspección (8) de tubos de muestra (3) y bandejas de muestras (2),
    - medios de desplazamiento de las bandejas de muestras (2) entre la entrada (1), la estación de identificación (4), la estación de preparación de muestras (5), la estación de desinfección (6) de bandejas de muestras (2), y las salidas (7) y (8),
    - una zona de aditivos y consumibles, que comprende
    - uno o varios alimentadores de productos aditivos químicos (9), tanto para extracción de muestras como para procesado PCR,
    - uno o varios alimentadores de consumibles (10),
    - una entrada-salida (11) para contenedores de residuos (12),
    - una zona de procesado de termocicladores (15), que comprende
    - una pluralidad de termocicladores (15) dotados de medios de desplazamiento y de medios de identificación, almacenados en una zona externa (23),
    - una estación de vaciado (16) de los termocicladores (15),
    - una estación de llenado (17) de los termocicladores (15),
    - una entrada (18) para los termocicladores (15) desde la zona externa (23), - una salida (19) para Ios termocidadores (15) a la zona externa (23),
    - una estación de extracción e introducción (41) de termocicladores (15) desde el exterior a la zona de procesado de Ios termocicladores (15), - un circuito cerrado de desplazamiento (51) de Ios termocicladores (15), - una zona robótica, que comprende uno o varios robots manipuladores (20), con acceso a todas o a alguna de las estaciones, y
    - al menos un módulo informático de control (21), reprogramable, dotado de al menos una pantalla (22) de control automatizado de todos Ios elementos y procesos internos, y para la gestión de datos y resultados, de medios de introducción manual de datos por parte de una persona supervisora opcional, y de medios de acceso a una red digital (29) y a un servidor de gestión y almacenamiento de datos (40) en dicha red digital (29).
    2 - Máquina mecatrónica de procesado masivo de test PCR, según la anterior reivindicación, caracterizada porque la entrada (1) para bandejas de muestras (2) dispone de medios de inserción aptos para el suministro manual de bandejas de muestras (2), y la salida (7) de bandejas de muestras (2) ya procesadas, vacías y desinfectadas, de medios de extracción aptos para la recogida manual de bandejas de muestras (2).
    3 - Máquina mecatrónica de procesado masivo de test PCR, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque la entrada (1) para bandejas de muestras (2) está conectada a la salida de un módulo de despaletizado automático (25) de bandejas de muestras (2) transportadas en un palet (26), comprendiendo dicho módulo de despaletizado automático (25) un módulo de desinfección (27) de palets (26) vacíos.
    4 - Máquina mecatrónica de procesado masivo de test PCR, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque la salida (7) para bandejas de muestras (2) ya procesadas, vacías y desinfectadas, está conectada a un módulo de paletizado automático (28) de bandejas de muestras (2) vacías en un palet (26).
    5 - Máquina mecatrónica de procesado masivo de test PCR, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 3 y 4, caracterizada porque el módulo de despaletizado automático (25) y/o el módulo de paletizado automático (28) son de tipo robotizado.
    6 - Máquina mecatrónica de procesado masivo de test PCR, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 3, 4 y 5, caracteriza porque los palets empleados son de tipo europalet.
    7 - Máquina mecatrónica de procesado masivo de test PCR, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizada porque la zona de procesado de bandejas de muestras (2) y la zona de procesado de termocicladores (15) incorporan medios de identificación y lectores: elegidos del grupo formado por tags RFID, microchips, códigos de barras y códigos QR.
    8 - Procedimiento de procesado masivo de test PCR, mediante una máquina mecatrónica según la descripción de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque comprende - una primera fase de recogida de muestras (30),
    - una segunda fase de transporte (31) de las muestras,
    - una tercera fase de carga (32) de la máquina mecatrónica (50),
    - una cuarta fase de procesamiento (33) de las muestras en la máquina mecatrónica (50),
    - una quinta fase de procesado de los resultados (34), y
    - una sexta fase opcional de reutilización (35) de bandejas.
    9 - Procedimiento de procesado masivo de test PCR, según la reivindicación 8, caracterizado porque la fase de recogida de muestras (30) comprende
    - un primer paso de registro de los datos de los sujetos (persona, animal o cosa) que requiere el test PCR en un equipo informático local (36) ubicado en el lugar de toma de muestras,
    - un segundo paso de identificación del tubo o tubos de muestra (3) necesarios para ese sujeto, y la bandeja de muestras (2) donde se irán depositando los tubos de muestra (3) mediante medios de identificación elegidos del grupo formado por tags RFID, microchips, códigos de barras y códigos QR.
    - un tercer paso de toma de la muestra correspondiente de la persona, animal o cosa a muestrear, siendo esta muestra una o varias elegidas del grupo formado por nasofaríngea, orofaríngea, orina, heces, sangre, otros tejidos, o elementos a muestrear que contengan ARN o ADN,
    - un cuarto paso de colocación del tubo o tubos de muestra (3) en la bandeja de muestras (2),
    repitiéndose Ios anteriores pasos para cada uno de Ios sujetos que requieren ser muestreados, hasta completar una bandeja de muestras (2), en cuyo caso se realiza
    - un quinto paso de registro en el equipo informático local (36) de bandejas de muestras (2) completada,
    repitiéndose Ios anteriores pasos hasta finalizar el número de sujetos, en cuyo caso se realiza
    - un sexto paso de finalización en el que, si no hay más sujetos a ser muestreados, se da por completada la última bandeja de muestras (2),
    - un séptimo paso de registro en el equipo informático local (36) de la última bandeja de muestras (2) completada, y
    - un octavo paso de registro en el equipo informático local (36) de la finalización de la fase de recogida de muestras (30), y de almacenamiento de Ios datos recopilados tanto en la red digital (29) como en un medio físico de almacenamiento (37).
    10 - Procedimiento de procesado masivo de test PCR, según cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque la fase de transporte (31) de las muestras comprende
    - un primer paso opcional de paletizado de las bandejas de muestras (2) llenas, en caso de que haya gran número, con identificación del palet,
    - un segundo paso de registro de Ios datos del transportista en el equipo informático local (36) y en el servidor de almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29),
    - un tercer paso de entrega de las bandejas de muestras (2) llenas y del medio físico de almacenamiento (37) con Ios datos al transportista,
    - un cuarto paso opcional de geolocalización del transporte,
    - un quinto paso de desplazamiento de las bandejas de muestras (2) llenas desde la ubicación donde se ha realizado la anterior fase de recogida de muestras (30) hasta la ubicación donde se encuentra la máquina mecatrónica (50),
    - un sexto paso de entrega de las bandejas de muestras (2) llenas, ya sea sobre palets (26) o bien de las bandejas sueltas con Ios tubos de muestras, y del medio físico de almacenamiento (37) con Ios datos introducidos en el lugar de toma de muestras,
    11 - Procedimiento de procesado masivo de test PCR, según la reivindicación 8, caracterizado porque la fase de carga (32) de la máquina mecatrónica comprende
    - un primer paso de descarga de las bandejas de muestras (2) llenas del transporte, y de la entrega del medio físico de almacenamiento (37) con los datos,
    - un segundo paso opcional, en caso de que las bandejas de muestras (2) llenas vengan en un palet, de inserción de los palets en el módulo de despaletizado automático (25),
    - un tercer paso de carga de las bandejas de muestras (2) llenas en la entrada (1) de la máquina mecatrónica (50),
    - un cuarto paso de carga de los datos correspondientes a dichas bandejas de muestras (2) llenas en el módulo informático de control (21), bien desde el servidor de almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29), bien desde el medio físico de almacenamiento (37), bien desde los medios de introducción manual de datos de la máquina mecatrónica (50) por medio del módulo informático de control (21) y su teclado o pantalla.
    12 - Procedimiento de procesado masivo de test PCR, según la reivindicación 8, caracterizado porque la fase de procesamiento (33) de las muestras comprende
    - un primer paso de lectura de los datos de la bandeja de muestras (2) llena en la estación de identificación (4), y su actualización en el servidor de almacenamiento de datos (40) de la red digital (29), mediante el módulo informático de control (21), - un segundo paso, en la estación de preparación de muestras (5), de extracción mediante un robot, de un tubo de muestra (3) de la bandeja de muestras (2) llena, y lectura de sus datos identificativos,
    - un tercer paso, en la estación de preparación de muestras (5), de apertura mediante un robot manipulador (20), del tapón del tubo de muestra (3) extraído, - un cuarto paso, en la estación de preparación de muestras (5), de aporte mediante un robot manipulador (20) de los productos aditivos químicos (9) necesarios en el tubo de muestra (3) extraído de la bandeja para poder extraer el ARN o ADN de la muestra en el proceso PCR,
    - un quinto paso, en la estación de preparación de muestras (5), de extracción del ARN o ADN de la muestra, mediante un robot manipulador (20),
    - un sexto paso, en la estación de preparación de muestras (5), de aporte mediante un robot manipulador (20) de los productos aditivos químicos (9) necesarios en el ARN, o ADN, extraído para realizar el test PCR,
    - un séptimo paso en el que un robot manipulador (20) toma el ARN, o ADN, extraído junto con los productos aditivos químicos (9) necesarios y lo deposita en la estación de llenado (17) en uno de los termocicladores (15), donde se realiza el proceso PCR de esa muestra,
    repitiéndose estos pasos para cada una de los tubos de muestra (3) hasta finalizar todos los de la bandeja de muestras (2), en cuyo caso se realiza
    - un sexto paso de desplazamiento de la bandeja de muestras (3) ya procesada a la estación de desinfección (6),
    - un séptimo paso de desplazamiento de la bandeja de muestras (3) ya desinfectada a la salida (7),
    una vez finalizado el proceso PCR en cada termociclador se realizará
    - un paso de vaciado de las muestras y reactivos del termociclador (15) en la estación de vaciado (16),
    repitiéndose los pasos anteriores, mientras sea necesario, para cada uno de los termocicladores (15), que irán desplazándose según demanda del módulo informático de control (21) desde la zona externa (23) a través de la entrada (18), a la estación de vaciado (16), y de la estación de llenado (17) a la zona externa (23) mediante la salida (19),
    y, en caso de que un termociclador (15) esté ya vacío, pasará igualmente por la zona de vaciado (16) sin realizar ninguna función, esperando que la estación de llenado (17) quede libre.
    13 - Procedimiento de procesado masivo de test PCR, según la reivindicación 8, caracterizado porque en la fase de procesado de los resultados (34), una vez finalizado el proceso PCR en cada termociclador, se realiza
    - un primer paso de almacenamiento, por parte de los termocicladores (15), de los resultados del PCR de cada muestra en el módulo informático de control (21),
    - un segundo paso de almacenamiento de dichos resultados del PCR, junto con los datos de la muestra, en el servidor de almacenamiento de datos (40) mediante la red digital (29), donde quedan disponibles para el acceso de los usuarios autorizados, así como en el propio módulo informático de control (21),
    - un tercer paso opcional de comunicación automática de dichos resultados del PCR al sujeto, mediante la red digital (29), utilizando medios de comunicación a través de la red digital (26).
    14 - Procedimiento de procesado masivo de test PCR, según la reivindicación 8, caracterizado porque la fase de reutilización (35) de bandejas comprende
    - un primer paso de agrupación de las bandejas de muestras (2) ya utilizadas y desinfectadas, provenientes de la salida (7),
    - un segundo paso opcional de paletizado de estas bandejas de muestras (2) en los palets (26) mediante el módulo de paletizado automático (28).
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