ES2893348T3 - Conjunto fluido de dos piezas - Google Patents

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ES2893348T3 ES14801303T ES14801303T ES2893348T3 ES 2893348 T3 ES2893348 T3 ES 2893348T3 ES 14801303 T ES14801303 T ES 14801303T ES 14801303 T ES14801303 T ES 14801303T ES 2893348 T3 ES2893348 T3 ES 2893348T3
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Abstract

Dispositivo que comprende: un sistema de control de fluido; una primera parte (110), comprendiendo la primera parte: al menos un canal de fluido (112) y una vía de introducción de muestras, en el que el al menos un canal de fluido (112) está en comunicación de fluido con la vía de introducción de muestras, comprendiendo la vía de introducción de muestras una cámara de introducción de muestras; un accionador de fluido (114) en comunicación fluídica con el al menos un canal de fluido (112) y el sistema de control de fluido; un introductor (116); y un sensor (118) dentro del canal de fluido (112); una segunda parte (120), comprendiendo la segunda parte: al menos un pocillo (122), conteniendo el pocillo al menos un material, en el que una de la parte primera (110) o segunda (120) es móvil con respecto a la otra de manera que el introductor (116) pasa a estar en comunicación de fluido con al menos una parte del material del al menos un pocillo (122) en el que el sistema de control de fluido se configura para controlar el introductor para obtener al menos una parte del material del al menos un pocillo (122) y distribuirla al canal de fluido (112) y el accionador fluídico (114) se configura para mover al menos una parte del material en el canal de fluido (112) de manera que el fluido alcanza el sensor (118).

Description

DESCRIPCIÓN
Conjunto fluido de dos piezas
ANTECEDENTES
[0001] El documento DE 102005052752 A1 da a conocer dispositivos y métodos para detectar interacciones específicas entre moléculas de sonda y diana. En particular, el documento DE 102005052752 A1 hace referencia a un método para la detección cualitativa y/o cuantitativa de dianas, que comprende las siguientes etapas: a) introducir una muestra que contiene dianas en una cámara de reacción entre una primera superficie del dispositivo y una segunda superficie del dispositivo, que es preferentemente opuesta a la primera superficie, en la que la distancia entre la primera y la segunda superficie es variable y b) detectar las dianas.
[0002] Existen numerosos instrumentos y técnicas de medición para pruebas de diagnóstico de materiales relativas al reconocimiento médico, veterinario, medio ambiental, peligros biológicos, bioterrorismo, productos agrícolas y seguridad alimentaria. Las pruebas de diagnóstico tradicionalmente requieren largos plazos de respuesta para obtener datos significativos, implican equipos de laboratorio complejos o remotos y caros, requieren grandes tamaños de muestra, utilizan múltiples reactivos, exigen usuarios altamente formados y pueden implicar costes significativos directos e indirectos. Por ejemplo, en los mercados de diagnóstico tanto humano como veterinario, la mayoría de las pruebas requieren que se recoja una muestra de un paciente y se envíe después a un laboratorio, pero los resultados no están disponibles hasta varias horas o días después. Como resultado, el profesional debe esperar para tratar al paciente.
[0003] Las soluciones en el lugar de uso (o lugar de atención cuando se trata de medicina humana o veterinaria) para pruebas de diagnóstico y análisis, a pesar de ser capaces de solucionar la mayoría de los inconvenientes observados, permanecen en cierto modo limitadas. Incluso algunas de las soluciones en el lugar de uso que están disponibles están limitadas en sensibilidad y reproducibilidad en comparación con las pruebas realizadas en el laboratorio. A menudo también hay costes significativos directos para el usuario ya que puede haber sistemas independientes para cada prueba en el lugar de uso que está disponible.
SUMARIO
[0004] Se detallan aspectos de la invención en las reivindicaciones 1 a 12.
[0005] En el presente documento se dan a conocer dispositivos que incluyen una primera parte, incluyendo la primera parte al menos una vía fluídica; un accionador de fluido y un introductor; una segunda parte, incluyendo la segunda parte al menos un pocillo, conteniendo el pocillo al menos un material, en el que una de la parte primera o segunda es móvil con respecto a la otra, el introductor se configura para obtener al menos una parte del material del al menos un pocillo y distribuirlo a la vía fluídica, y el accionador de fluido se configura para mover al menos una parte del material en la vía fluídica.
[0006] También se dan a conocer sistemas que incluyen un conjunto, incluyendo el conjunto una primera parte, incluyendo la primera parte al menos una vía fluídica; un accionador de fluido; un introductor y un sensor situado dentro de la vía fluídica; una segunda parte, incluyendo la segunda parte al menos un pocillo, conteniendo el pocillo al menos un material, en el que una de la parte primera o segunda es móvil con respecto a la otra, el introductor se configura para obtener al menos una parte del material del al menos un pocillo y distribuirlo a la vía fluídica, y el accionador de fluido se configura para mover al menos una parte del material en la vía fluídica; y un instrumento externo, configurado el instrumento externo para lograr una señal del sensor.
[0007] También se dan a conocer métodos que incluyen etapas para proporcionar un primer dispositivo, incluyendo el primer dispositivo una primera parte, incluyendo la primera parte al menos una vía fluídica; un accionador de fluido; un introductor y un sensor situado dentro de la vía fluídica; una segunda parte, incluyendo la segunda parte al menos un pocillo que contiene al menos un material; un pocillo de muestra y un pocillo vacío, en el que una de la parte primera o segunda es móvil con respecto a la otra, el introductor se configura para obtener al menos una parte del material del al menos un pocillo y distribuirlo a la vía fluídica, y el accionador de fluido se configura para mover al menos una parte del material en la vía fluídica; colocando una muestra en el pocillo de muestra; obteniendo al menos una parte de la al menos una composición del al menos un pocillo y depositándola en la vía fluídica; obteniendo al menos una parte de la muestra del pocillo de muestra y depositándola en la vía fluídica; accionando fluido en la vía fluídica de manera que al menos una parte de la muestra y la al menos una composición alcanzan el sensor; monitorizando al menos una señal del sensor y depositando al menos alguna de la muestra, al menos una composición o alguna combinación de las mismas en el pocillo vacío.
[0008] Estas y otras características diversas serán evidentes a partir de una lectura de la siguiente descripción detallada y dibujos relacionados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0009]
La figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra un conjunto de sensor ilustrativo.
Las figuras 2A y 2B son diagramas esquemáticos que ilustran los principios operativos de las realizaciones de los dispositivos de detección de resonador acústico de volumen de película delgada (TFBAR).
La figura 3 es una vista en perspectiva de una parte de un sensor configurado dentro de una primera parte dada a conocer.
Las figuras 4A y 4B son una vista desde arriba hacia abajo (figura 4A) y una vista en sección transversal (figura 4B) de un conjunto de sensor dado a conocer.
Las figuras 5A, 5B y 5C son una vista en despiece (figura 5A) y vistas en perspectiva de un conjunto de sensor con la segunda parte en un primer punto con respecto a la primera parte (figura 5B) y en un segundo punto con respecto a la primera parte (figura 5C).
La figura 6 es una fotografía de un conjunto de sensor ilustrativo usado para llevar a cabo el Ejemplo 2A.
Las figuras 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F y 7G son una vista en despiece (figura 7A), una vista en sección transversal de una parte que incluye el introductor (figura 7B), una vista en perspectiva de una parte que incluye el sensor (figura 7C), una vista inferior de una parte (figura 7D), una vista en perspectiva de una sección transversal de una parte que incluye el sensor (figura 7E), una vista inferior de todo (figura 7F) el conjunto de sensor ensamblado ilustrativo y una vista superior de todo (figura 7G) el conjunto de sensor ensamblado ilustrativo.
La figura 8 muestra una sección transversal de un canal ilustrativo que incluye un sensor asociado y una placa de conexión eléctrica.
Las figuras 9A a 9C representan vistas de una realización específica ilustrativa de un conjunto dado a conocer.
[0010] Los dibujos no están necesariamente a escala. Los números iguales usados en las figuras hacen referencia a componentes, etapas y similares iguales. Sin embargo, se entenderá que el uso de un número para hacer referencia a un componente en una figura dada no está destinado a limitar el componente en otra figura etiquetada con el mismo número. Además, el uso de diferentes números para hacer referencia a componentes no está destinado a indicar que los componentes numerados diferentes no pueden ser el mismo o similar.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
[0011] En la siguiente descripción detallada se dan a conocer varias realizaciones específicas de compuestos, composiciones, productos y métodos. Debe entenderse que se contemplan otras realizaciones y se pueden hacer sin alejarse del alcance de la presente divulgación. Por tanto, la siguiente descripción detallada no debe tomarse en un sentido limitativo.
[0012] Todos los términos científicos y técnicos usados en el presente documento tienen significados usados comúnmente en la técnica a menos que se especifique lo contrario. Las definiciones proporcionadas en el presente documento tienen el fin de facilitar la comprensión de determinados términos usados con frecuencia en el presente documento y no pretenden limitar el alcance de la presente divulgación.
[0013] Como se usa en esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "un", "una", "el" y "la" abarcan realizaciones que tienen referentes en plural, a menos que el contenido indique claramente lo contrario.
[0014] Como se usa en esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, el término "o" se emplea en general en su sentido que incluye "y/o" a menos que el contento indique claramente lo contrario. El término "y/o" significa uno o todos los elementos enumerados o una combinación de dos elementos cualquiera o más de los enumerados.
[0015] Como se usa en el presente documento, "tiene", "que tiene", "incluye", "que incluye", "comprende", "que comprende" o similares se usan en su sentido abierto y, en general, significan "que incluye, pero sin carácter limitativo". Se entenderá que "que consiste esencialmente en", "que consiste en" y similares se incluyen en "que comprende" y similares. Como se usa en el presente documento, "que consiste esencialmente en", cuando hace referencia a una composición, producto, método o similares, significa que los componentes de la composición, producto, método o similares están limitados a los componentes enumerados y cualquier otro componente que no afecte materialmente a la(s) característica(s) básica(s) y novedosa(s) de la composición, producto, método o similares.
[0016] Las palabras "preferido/a" y "preferentemente" hacen referencia a realizaciones de la invención que pueden ofrecer determinados beneficios, en determinadas circunstancias. Sin embargo, también se pueden preferir otras realizaciones, en las mismas o distintas condiciones. Además, la enumeración de una o más realizaciones preferentes no implica que otras realizaciones no sean útiles, y no pretende excluir otras realizaciones del alcance de la divulgación, incluyendo las reivindicaciones.
[0017] Asimismo, en el presente documento, las enumeraciones de intervalos numéricos mediante puntos finales incluyen todos los números comprendidos dentro de ese intervalo (por ejemplo, 1 a 5 incluye 1; 1,5; 2; 2,75; 3; 3,80; 4; 5; etc. o 10 o menos incluye 10; 9,4; 7,6; 5; 4,3; 2,9; 1,62; 0,3; etc.). Cuando un intervalo de valores es "hasta" un valor particular, ese valor está incluido dentro del intervalo.
[0018] Cualquier dirección a la que se haga referencia en el presente documento, tal como "parte superior", "parte inferior", "izquierda", "derecha", "superior", "inferior" y otras direcciones y orientaciones se describen en el presente documento en aras de claridad en referencia a las figuras y no deben limitarse a un dispositivo o sistema o uso real del dispositivo o sistema. Los dispositivos o sistemas según se describen en el presente documento se pueden usar en un número de direcciones y orientaciones.
[0019] Los dispositivos dados a conocer pueden albergar un amplio abanico de protocolos de prueba sin requerir que la plataforma se rediseñe por completo. Los dispositivos dados a conocer también pueden contemplar el uso de la misma configuración para diferentes protocolos, lo que significa que solo sería necesario que los materiales fueran diferentes para permitir que se realicen diferentes protocolos con los dispositivos. Esto, junto con la opción de no incluir válvulas en partes de los dispositivos consumibles, puede hacer que la fabricación de los dispositivos sea muy rentable. Los dispositivos también pueden ofrecer un rendimiento mejorado a través de la mezcla debido al flujo de dos vías que ofrecen los dispositivos. El flujo de dos vías también puede permitir que la muestra y los reactivos usados se vuelvan a depositar en los pocillos de los que vienen, haciendo de este modo el conjunto de sensor un sistema contenido con respecto a muestras y reactivos.
Conjunto
[0020] En el presente documento se da a conocer un conjunto. En algunas realizaciones, los conjuntos pueden incluir una primera parte y una segunda parte. Las partes primera y segunda se pueden configurar para ensamblarse entre sí para formar un conjunto. Las partes primera y segunda se pueden ensamblar entre sí por un fabricante, un ensamblador, un usuario final o cualquier combinación de los mismos. El ensamblaje de las dos partes se puede facilitar por la forma de las dos partes, componentes de al menos una de las dos partes que se diseñan para facilitar el ensamblaje o alguna combinación de las mismas. Las dos partes se pueden hacer del/de los mismo(s) material(es) o de materiales diferentes. En algunas realizaciones, la primera parte y la segunda parte se pueden hacer de materiales diferentes, que debido a los diferentes fines de las dos partes, pueden ser útiles. Las dos partes del conjunto se pueden fabricar por separado, en las mismas o en diferentes instalaciones, y/o se pueden empaquetar y/o vender por separado o juntas.
[0021] Al menos una de las partes primera y segunda es móvil con respecto a la otra. Esto implica que después de que la parte primera y segunda se ensamblen para formar el conjunto, una parte es móvil con respecto a la otra. La parte que es móvil con respecto a la otra puede ser móvil en una o más direcciones o dimensiones. El movimiento de una parte con respecto a la otra puede ofrecer ventajas ya que se puede acceder de manera aleatoria a los pocillos en la segunda parte (tratados posteriormente) por la primera parte. La capacidad para acceder de manera aleatoria a los pocillos en la segunda parte puede permitir que se consiga un amplio abanico de protocolos sin alterar la configuración del propio conjunto. Otras posibles ventajas proporcionadas por la movilidad de una parte con respecto a la otra parte se tratan a lo largo de esta divulgación.
[0022] La figura 1 ilustra una realización ilustrativa de un conjunto. Este conjunto ilustrativo 100 incluye una primera parte 110 y una segunda parte 120. Este conjunto ilustrativo particular 100 se configura para ensamblarse de una manera en que sitúa la segunda parte 120 por debajo de la primera parte 110 en la dirección z. En algunas realizaciones, la segunda parte 120 es móvil con respecto a la primera parte 110. Que la segunda parte sea móvil con respecto a la primera parte puede implicar que la segunda parte se pueda mover en al menos una dimensión (x, y o z) con respecto a la primera parte, que es fija. En algunas realizaciones, la segunda parte se puede mover a lo largo de una línea recta con respecto a la primera parte (por ejemplo, a lo largo de la dimensión x). La realización representada en la figura 1 muestra tal movimiento, con la segunda parte 120 moviéndose en la dirección x (como se indica por la flecha designada como m). En algunas realizaciones, la segunda parte se puede mover a lo largo de una línea recta con respecto a la primera parte (por ejemplo, a lo largo de la dimensión x) y se puede mover hacia arriba y hacia abajo con respecto a la primera parte (por ejemplo, a lo largo de la dimensión z). Tal movimiento se puede ver en el conjunto 100 si la segunda parte 120 también se mueve en la dimensión z.
[0023] En algunas realizaciones, la segunda parte se puede mover alrededor de un punto fijo con respecto a la primera parte (por ejemplo, en un plano definido por las dimensiones x e y). La realización representada en la figura 4 podría tener tal movimiento, con la segunda parte 420 moviéndose en una dirección circular (como se indica por el arco designado como ma) alrededor de un punto fijo con respecto a la primera parte 410. Este movimiento podría describirse como movimiento rotativo. En algunas realizaciones, la segunda parte se puede mover alrededor de un punto fijo con respecto a la primera parte (por ejemplo, en un plano definido por la dimensión x e y) y se puede mover hacia arriba y hacia abajo con respecto a la primera parte (por ejemplo, a lo largo de la dimensión z). Tal movimiento se podría ver en el conjunto 400 si la segunda parte 420 también se mueve en la dimensión z.
Primera parte
[0024] La primera parte incluye al menos una vía fluídica, un accionador de fluido y un introductor. Las vías fluídicas también se pueden describir como que incluyen un canal de fluido. La primera parte ilustrativa 110 ilustrada en la figura 1 incluye un canal de fluido 112, un accionador de fluido 114 y un introductor 116. Generalmente, el canal de fluido 112, el accionador de fluido 114 y el introductor 116 están en comunicación de fluido entre sí. También se puede describir que el accionador de fluido 114, el introductor 116 y el canal de fluido 112 están dentro, sobre o forman parte de la vía fluídica.
[0025] La vía fluídica puede tener diversas configuraciones y los ejemplos representados en el presente documento sirven meramente como configuraciones ilustrativas. En algunas realizaciones, la vía fluídica no incluye partes del dispositivo que obtienen la muestra. En algunas realizaciones, la vía fluídica empieza después de que se contenga una muestra en un pocillo de la segunda parte. La vía fluídica se puede describir como una vía de tránsito para fluidos en el conjunto. La vía fluídica no necesita estar conectada de manera fluida en todo momento. Por ejemplo, la vía fluídica puede incluir una parte del dispositivo que se puede mover hacia dentro o hacia fuera de la vía de fluido, por ejemplo moviendo una parte con respecto a otra parte. La vía fluídica también se puede describir como que incluye cualquier parte del dispositivo accesible por el introductor, cualquier parte del dispositivo conectada de manera fluida con cualquier parte del dispositivo accesible por el introductor, o alguna combinación de las mismas. La vía fluídica no necesita incluir únicamente un volumen real que está conectado. En algunas realizaciones, una vía fluídica se puede alojar por completo sobre una primera parte, alojar por completo sobre una segunda parte o al menos una parte de una vía fluídica puede existir sobre una primera y al menos una parte de una vía fluídica puede existir sobre una segunda parte. En algunas realizaciones, una vía fluídica puede ser una que está conectada en todo momento y en algunas realizaciones, una o más de una parte de una vía fluídica puede estar algunas veces desconectada del resto de la vía fluídica. En algunas realizaciones, una vía fluídica puede incluir un canal de fluido. En algunas realizaciones, un canal de fluido de este tipo puede ser un volumen que está conectado en todo momento. En algunas realizaciones, un canal de fluido de este tipo puede estar alojado por completo sobre la primera parte de un conjunto. En algunas realizaciones, un canal de fluido de este tipo puede estar alojado por completo sobre la primera parte de un conjunto puede ser un volumen que está conectado de manera estática en todo momento. Un canal de fluido puede hacer referencia a un canal físico sobre una primera parte de un conjunto.
[0026] En algunas realizaciones, la vía fluídica no incluye válvulas. En algunas realizaciones, el canal de fluido no incluye válvulas. En algunas realizaciones, el fluido puede fluir en cualquier dirección en la vía fluídica (o en el canal de fluido) incluso cuando no hay válvulas. Es posible un flujo bidireccional incluso cuando puede no haber válvulas en la vía fluídica (o el canal de fluido) debido a la capacidad de acceder de manera aleatoria a pocillos (por ejemplo, un pocillo vacío) en la segunda parte. Más específicamente, el flujo bidireccional se puede conseguir depositando líquido (en algunas realizaciones, todo el líquido) en la vía fluídica (o el canal de fluido) en un pocillo vacío sobre la segunda parte mediante el flujo del fluido en una primera dirección y recuperando después ese líquido de ese pocillo y dirigiéndolo en la vía fluídica mediante el flujo del fluido en una segunda dirección (opuesta a la primera dirección). Conseguir un flujo de dos vías sin el uso de cualquier válvula puede hacer que la fabricación de los conjuntos dados a conocer sea más rentable y que estos sean menos propensos a problemas que pueden acompañar al uso de válvulas.
[0027] Las vías fluídicas (y, por tanto, los canales de fluido que forman parte de una vía fluídica) también pueden tener acceso a una vía de introducción de muestras. La vía de introducción de muestras y la vía fluídica no necesitan ubicarse por completo sobre o en la misma parte. La vía de introducción de muestras puede incluir un componente o más de un componente que puede funcionar para meter una muestra en un pocillo. La vía de introducción de muestras se puede describir como una vía de tránsito para la muestra antes de que esté en un pocillo. La vía de introducción de muestras no necesita estar conectada de manera fluida en todo momento. Por ejemplo, la vía de introducción de muestras puede incluir una parte del dispositivo que se puede (basándose en, por ejemplo, el movimiento de una parte con respecto a la otra parte) mover hacia dentro o hacia fuera de la vía de introducción de muestras.
[0028] La vía de introducción de muestras puede incluir, por ejemplo, una cámara de introducción de muestras y un componente o más de un componente para meter una muestra de la cámara de introducción de muestras en un pocillo (sobre la segunda parte, tratada posteriormente). En algunas realizaciones, la vía de introducción de muestras puede incluir una válvula irreversible o más de una válvula irreversible. Una válvula o válvulas que pueden estar en la vía de introducción de muestras también se pueden describir como que no incluyen piezas móviles. En algunas realizaciones, la cámara de introducción de muestras se puede ubicar sobre o en la primera parte. La vía de introducción de muestras puede, por ejemplo, incluir una(s) válvula(s), un(os) filtro(s) o alguna combinación de los mismos. En algunas realizaciones, la vía de introducción de muestras puede utilizar la parte introductora de la primera parte. En algunas realizaciones, la muestra se puede mover desde una cámara de introducción de muestras hasta un pocillo de muestra sobre la segunda parte.
[0029] En algunas realizaciones, una vía de introducción de muestras se puede configurar para introducir muestras directamente en una vía fluídica o un canal de fluido que forma parte de una vía fluídica. En tales realizaciones, la vía de introducción de muestras se configuraría para depositar una muestra en la vía fluídica sin primero depositarla en un pocillo de muestra. Configuraciones de este tipo podrían ser especialmente útiles en o aplicables a casos donde el tamaño de la muestra es relativamente pequeño. En algunas realizaciones, configuraciones de este tipo se podrían utilizar para tamaños de muestras no superiores a 100 |jL, por ejemplo. Un ejemplo de una muestra tal podría incluir una cantidad de sangre obtenida mediante un pinchazo en el dedo.
[0030] La figura 1 muestra un canal de fluido 112 que forma parte de la vía fluídica. El canal de fluido 112 se puede formar (es decir, la parte superior, la parte inferior y los laterales) a partir de más de un componente o pieza de la primera parte. En algunas realizaciones, el canal de fluido 112 no contiene ninguna válvula de fluido. Los canales de fluido ilustrativos se pueden describir por sus volúmenes, o bien por sus volúmenes totales o bien por el volumen tanto antes como después del sensor. En algunas realizaciones, canales de fluido ilustrativos pueden tener volúmenes de 10 j L a 1000 |jL en la región antes del sensor y 10 j L a 1000 j L en la región después del sensor. En algunas realizaciones, canales de fluido ilustrativos pueden tener volúmenes de 50 j L a 250 j L en la región antes del sensor y 50 j L a 250 j L en la región después del sensor. En algunas realizaciones, canales de fluido ilustrativos pueden tener volúmenes de 75 j L a 200 j L en la región antes del sensor y 75 j L a 200 j L en la región después del sensor. En algunas realizaciones, canales de fluido ilustrativos pueden tener volúmenes de 100 j L a 175 j L en la región antes del sensor y 100 j L a 175 j L en la región después del sensor. También debe entenderse que los volúmenes antes y después del sensor no necesitan ser los mismos.
[0031] La primera parte también incluye un accionador de fluido 114. A pesar de que se representa el accionador de fluido 114 como que está en un extremo del canal de fluido 112, debe entenderse que un accionador de fluido podría ubicarse en cualquier punto a lo largo del canal de fluido 112, podría ubicarse en múltiples puntos a lo largo del canal de fluido 112 y/o podría tener múltiples componentes en múltiples puntos a lo largo del canal de fluido 112. El accionador de fluido 114 funciona para mover fluido a lo largo del canal de fluido 112. También se puede describir que el accionador de fluido 114 funciona para mover fluido a lo largo de, hacia, fuera de, dentro de (o cualquier combinación de los mismos) el canal de fluido 112.
[0032] El accionador de fluido 114 puede ser tan simple como un orificio o tan complejo como una bomba o diafragma. En algunas realizaciones, el accionador de fluido 114 puede ser un orificio en el extremo del canal de fluido 112 (por ejemplo, tal como se representa en la figura 1) que está en comunicación de fluido con una bomba ubicada externa a la primera parte. En algunas realizaciones, el accionador de fluido 114 es un orificio que está en comunicación de fluido con una bomba que se ubica sobre o dentro de un instrumento externo que se configura para controlar y/o manipular el conjunto de sensor. En algunas realizaciones, el accionador de fluido 114 puede ser un orificio que está en comunicación de fluido con todo un sistema de control de fluido. Sistemas de control de fluido ilustrativos pueden incluir bomba(s), diafragma(s), válvula(s), canal(es) de fluido adicional(es), recipiente(s) o alguna combinación de los mismos. En algunas realizaciones, al menos partes del sistema de control de fluido ilustrativo se pueden ubicar sobre o dentro de un instrumento externo, la primera parte del conjunto de sensor, la segunda parte del conjunto de sensor o alguna combinación de los mismos. En algunas realizaciones, el accionador de fluido 114 puede incluir un diafragma que está en comunicación de fluido con alguna parte de un sistema de control de fluido.
[0033] La primera parte también incluye un introductor 116. El introductor 116 está sobre, dentro de o unido de manera fluida al canal de fluido 112 y funciona para acceder a los pocillos de la segunda parte (tratados posteriormente). La función del introductor 116 también se puede describir como que está configurada para obtener al menos una parte de los contenidos de al menos un pocillo sobre la segunda parte. El introductor 116 se puede describir como que puede tanto perforar pocillos sellados de la segunda parte y acceder a y obtener al menos una parte del material en el pocillo. El introductor 116 se puede accionar por un instrumento externo con el fin de acceder a los pocillos. Un accionamiento de este tipo puede incluir el movimiento en una o más de una dimensión. Por ejemplo, en el ejemplo representado en la figura 1 , el movimiento del introductor 116 en la dirección z podría ofrecer acceso a al menos un pocillo sobre la segunda parte.
[0034] En algunas realizaciones, el introductor 116 también se puede configurar para introducir aire en un pocillo al que ha accedido. Esto puede permitir que el introductor 116 obtenga de manera más fiable material de los pocillos. Esta función opcional del introductor 116 se puede realizar por el diseño particular de la punta del introductor, perforando el sello del pocillo en dos (en lugar de uno) puntos de manera simultánea, en momentos diferentes en un orden especificado, o mediante combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, el introductor 116 puede tener una forma y una configuración similares a una punta de pipeta.
[0035] El introductor 116 también se puede configurar para tanto extraer material de un pocillo de la segunda parte e introducir material en un pocillo de la segunda parte. En tales realizaciones, el instrumento externo, en algunas realizaciones mediante control de una bomba por ejemplo, puede controlar si el introductor 116 está extrayendo o introduciendo material desde o al pocillo. Introducir material a un pocillo puede permitir el almacenamiento de materiales, al mismo tiempo que no requiere que un usuario tenga que preocuparse por los líquidos que se derraman de un conjunto de sensor usado. Introducir material en un pocillo también puede proporcionar un método de mezcla. Introducir material en un pocillo también puede proporcionar un método de almacenamiento de una composición intermedia al mismo tiempo que se lleva a cabo otra etapa de un protocolo.
[0036] En algunas realizaciones, la primera parte 110 también puede incluir un sensor 118. Un sensor en una primera parte puede ser cualquier tipo de sensor, por ejemplo podría ser un sensor óptico (usando, por ejemplo, quimiluminiscencia o fluorescencia), un sensor electroquímico o un sensor resonante. En algunas realizaciones, el sensor 118 puede incluir al menos un sensor resonador de película delgada, tal como un sensor resonador acústico de volumen de película delgada (TFBAR). Un sensor TFBAR incluye una capa piezoeléctrica o un sustrato piezoeléctrico y un transductor de entrada y salida. Los sensores TFBAR son sensores pequeños que hacen la tecnología particularmente adecuada para su uso en dispositivos de mano o portátiles.
[0037] En las figuras 2A y 2B, se muestran principios operativos generales de un resonador piezoeléctrico de onda acústica de volumen 20 usado como un sensor para detectar un analito. El resonador 20 normalmente incluye una capa plana de material piezoeléctrico unida en lados opuestos por dos capas de metal respectivas que forman los electrodos del resonador. Las dos superficies del resonador pueden experimentar movimiento vibratorio cuando se impulsa el resonador por una señal dentro de la banda de resonancia del resonador. Cuando se usa el resonador como un sensor, al menos una de sus superficies se adapta para proporcionar sitios de unión para que se detecte el material. La unión del material sobre la superficie del resonador altera las características resonantes del resonador y se detectan los cambios en las características resonantes y se interpretan para proporcionar información cuantitativa en relación con el material que se detecta.
[0038] A modo de ejemplo, tal información cuantitativa se puede obtener detectando un cambio en el desplazamiento de fase de inserción del resonador provocado por la unión del material que se detecta sobre la superficie del resonador. Tales sensores difieren de los que operan el resonador como un oscilador y monitorizan cambios en la frecuencia de oscilación. En su lugar, sensores de ese tipo insertan el resonador en la trayectoria de una señal de una frecuencia previamente seleccionada y monitorizan la variación del desplazamiento de fase de inserción provocada por la unión del material que se detecta sobre la superficie del resonador.
[0039] En más detalle, la figura 2a muestra el resonador 20 antes de que el material que se detecta se una a su superficie 26. El resonador representado 20 se acopla de manera eléctrica a una fuente de señales 22, que proporciona una señal eléctrica de entrada 21 que tiene una frecuencia f dentro de la banda de resonancia del resonador. La señal eléctrica de entrada se acopla al resonador 20 y se transmite a través del resonador para proporcionar una señal eléctrica de salida 23. La señal eléctrica de salida 23 está a la misma frecuencia que la señal de entrada 21, pero difiere en fase de la señal de entrada por un desplazamiento de fase AQi, que depende de las propiedades piezoeléctricas y de las dimensiones físicas del resonador. La señal de salida 23 se acopla a un detector de fase 24 que proporciona una señal de fase relacionada con el desplazamiento de fase de inserción.
[0040] La figura 2B muestra el resonador de detección 20 detectándose el material unido sobre su superficie 26.La misma señal de entrada se acopla al resonador 20. Debido a que las características resonantes del resonador se alteran por la unión del material como una perturbación, el desplazamiento de fase de inserción de la señal de salida 25 se cambia a AO 2. El cambio en el desplazamiento de fase de inserción provocado por la unión del material se detecta por el detector de fase 24. El cambio desplazamiento de fase medido está relacionado con la cantidad del material unido sobre la superficie del resonador.
[0041] En una alternativa a la medición de la fase de inserción del resonador, se añade un acoplador direccional entre la fuente de señales y el resonador con el electrodo opuesto conectado a tierra. El detector de fase se configura para medir el desplazamiento de fase del coeficiente de reflexión como resultado de la unión de material a la superficie del resonador.
[0042] Se describen detalles adicionales en relación con dispositivos y sistemas de sensor que pueden emplear TFR en, por ejemplo, la patente estadounidense N.° 5.932.953 concedida el 3 de agosto de 1999 a Drees et al. Adicionalmente, el sensor puede utilizar esquemas de amplificación tales como los dados a conocer en la solicitud PCT N.° PCT/US14/27743 presentada el 14 de marzo de 2014 titulada: "Thin Film Bulk Acoustic Resonator With Signal Enhancement".
[0043] Tal como se trata posteriormente, los sitios de unión para el material que se detectan se pueden utilizar en combinación con un sensor resonante. Los sitios de unión para el material que se detecta también podrían utilizarse con otros tipos de sensores (ejemplos de los cuales se mencionan anteriormente y pueden incluir sensores ópticos tales como sensores quimiluminiscentes o fluorescentes y sensores electroquímicos). Los sitios de unión para el material que se detecta también podrían utilizarse sin un sensor asociado en la vía fluídica. Entonces, la vía fluídica se podría caracterizar como que incluye una región de unión (en lugar de un sensor que puede incluir sitios de unión para el analito de interés). La región de unión se podría configurar con los sitios de unión siendo un material inmovilizado en él. El material inmovilizado podría ser cualquier material que pueda interactuar con un analito de interés de tal manera que permitiría que se analizara el analito de interés. El material inmovilizado podría incluir cualquier componente que se una de manera selectiva al analito de interés. A modo de ejemplo, el material inmovilizado se puede seleccionar del grupo que consiste en ácidos nucleicos, nucleótido, nucleósido, análogos de ácidos nucleicos tales como moléculas de PNA y LNA, proteínas, péptidos, anticuerpos entre los que se incluyen IgA, IgG, IgM, IgE, lectinas, enzimas, cofactores de enzimas, sustratos de enzimas, inhibidores de enzimas, receptores, ligandos, quinasas, proteína A, Poly U, Poly A, polilisina, colorante de triazina, ácido borónico, tiol, heparina, polisacáridos, azul de Coomassie, azur A, péptidos de unión a metales, azúcar, carbohidrato, agentes quelantes, células procariotas y células eucariotas.
[0044] Según la invención, el sensor 118 está dentro del canal de fluido. Por ejemplo, una parte de la vía fluídica se puede configurar para existir dentro de o formar parte de la vía fluídica de manera que el fluido en la vía fluídica rebosa el sensor. En algunas realizaciones, el fluido en la vía fluídica puede viajar completamente alrededor del sensor y, en otras realizaciones, el fluido en la vía fluídica puede viajar alrededor de menos de todas las superficies del sensor. En algunas realizaciones, el fluido en la vía fluídica puede viajar a través de la región activa del sensor. En algunas realizaciones, el fluido en la vía fluídica puede rebosar la capa piezoeléctrica del sensor, que está recubierto con sitios de unión para un analito de interés.
[0045] En algunas realizaciones, el sensor puede formar parte de una placa de sensor. Placas de sensor ilustrativas pueden incluir un orificio, ranura o paso que permite que el sensor forme parte de la vía fluídica. Por ejemplo, el sensor o, más específicamente, al menos la capa piezoeléctrica del sensor, se puede situar dentro de o sobre una ranura o hueco en una placa de sensor. Un ejemplo específico de una configuración de este tipo se puede ver en la figura 3. La figura 3 muestra una placa de sensor 305 que incluye un sensor 310, el sensor puede tener características como las tratadas anteriormente e incluye una capa piezoeléctrica. Dentro de la placa de sensor hay un orificio, hueco o ranura 315. El sensor 310 se sitúa de manera que al menos la capa piezoeléctrica del sensor está dentro de o situada sobre la ranura 315. La ranura 315 está en comunicación de fluido con la vía fluídica. Más específicamente, un primer orificio de sensor 320 está conectado de manera fluida a una primera parte de la ranura 315 y un segundo orificio de sensor 322 está conectado de manera fluida a una segunda parte de la ranura 315. Los orificios de sensor primero y segundo 320 y 322 forman parte de la vía fluídica presente en una primera parte del conjunto de sensor. La configuración de la ranura 315 y la capa piezoeléctrica del sensor 310 con respecto a los orificios de sensor primero y segundo 320 y 322 hacen que la capa piezoeléctrica del sensor 310 forme parte de la vía fluídica o la colocan dentro de la vía fluídica. También debe observarse que otros elementos, tales como, por ejemplo, adhesivos, películas, etc. se pueden utilizar en combinación con los orificios primero y segundo320 y 322, el sensor 310 y la ranura 315 con el fin de formar la vía fluídica con la capa piezoeléctrica del sensor 310 como parte de o dentro de la vía fluídica.
[0046] La figura 8 representa una configuración ilustrativa de un sensor y una placa de sensor. El dispositivo 800 puede incluir un sensor 801 y una placa 803. La placa 803 también se puede denominar una placa de conexión eléctrica. La placa 803 puede formar parte de una placa de circuito flexible. La placa de circuito flexible también se puede denominar placa de circuito impreso (PCB). La placa de circuito flexible puede incluir estructuras, componentes o dispositivos adicionales o alguna combinación de los mismos que no se trata de manera específica en el presente documento. La placa 803 se puede describir como que tiene una primera superficie 806 y una segunda superficie opuesta 804. La placa 803 también se puede caracterizar como que tiene un grosor, proporcionado como g ra s o s a en la figura 8. La placa 803 también incluye una ranura 802.
[0047] El sensor 801 puede ser cualquier tipo de sensor. En algunas realizaciones, el sensor 801 puede ser un sensor óptico (por ejemplo, un sensor quimiluminiscente o un sensor fluorescente) o un sensor resonante, por ejemplo. En algunas realizaciones, el sensor 801 puede ser un sensor resonante, tal como un sensor resonador acústico de volumen de película delgada (TFBAR). En algunas realizaciones, el sensor 801 puede ser un sensor TFBAR tal como los tratados anteriormente. El sensor 801 se sitúa generalmente sobre la placa 803. El sensor 801 se sitúa sobre la primera superficie 806 de la placa. El sensor 801 abarca la ranura 802 de la placa 803.
[0048] El dispositivo ilustrativo 800 también incluye al menos un, y en esta realización dos, desplazamientos 805. El al menos un desplazamiento 805 se puede describir como que se sitúa entre el sensor 801 y la primera superficie 806 de la placa 803. La figura 8 muestra que el desplazamiento 805 se puede describir por la altura o el grosor del mismo, alturadesplazamiento.
[0049] El dispositivo 800 representado en la figura 8 también incluye un elemento opuesto al sensor 811. El elemento opuesto al sensor 811 se sitúa adyacente a la segunda superficie 804 de la placa 803. El elemento opuesto al sensor 811, al igual que el sensor 801, abarca la ranura 802 de la placa 803. El elemento opuesto al sensor 811 puede incluir numerosos tipos de material. En algunas realizaciones, el elemento opuesto al sensor 811 puede incluir materiales poliméricos. En algunas realizaciones, el elemento opuesto al sensor 811 se puede describir como flexible y, en algunas realizaciones, el elemento opuesto al sensor 811 se puede describir como rígido. En algunas realizaciones, el elemento opuesto al sensor 811 puede incluir una propiedad adhesiva. En algunas realizaciones, el elemento opuesto al sensor 811 puede incluir un material polimérico en combinación con un material adhesivo. En algunas realizaciones, el elemento opuesto al sensor 811 puede ser un material adhesivo sensible a la presión. Materiales adhesivos sensibles a la presión ilustrativos pueden incluir una película polimérica que tiene un material adhesivo recubierto en al menos una parte del mismo. Materiales ilustrativos para el elemento opuesto al sensor 811 se pueden elegir basándose al menos en parte en la naturaleza química de los mismos. Por ejemplo, el material se podría elegir porque es relativamente inerte, tiene niveles relativamente bajos de unión a proteínas o alguna combinación de los mismos. Como se puede ver en la figura 8, la combinación de la placa 803, el sensor 801, el desplazamiento 805 y el elemento opuesto al sensor 811 forman un canal 813. El canal 813 en la figura 8 se muestra discontinuo. El canal 813 puede formar parte de o puede estar contenido dentro de la vía fluídica tratada anteriormente. Más particularmente, el canal 813 puede formar parte de o puede estar contenido dentro del canal de análisis de la vía fluídica tratada anteriormente.
[0050] La altura del canal 813, proporcionada como alturacanal es la suma de la alturadesplazamiento y el g ra sosa . En algunas realizaciones, la alturacanal puede ser tan pequeña como 0,003 pulgadas (aproximadamente 0,07 milímetros (mm)) y, en algunas realizaciones, tan pequeña como 0,008 pulgadas (aproximadamente 0,2 mm). En algunas realizaciones, la alturacanal puede ser tan grande como 0,020 pulgadas (aproximadamente 0,5 mm), en algunas realizaciones tan grande como 0,015 pulgadas (aproximadamente 0,4 mm) o en algunas realizaciones tan grande como 0,012 pulgadas (aproximadamente 0,3 mm). Un canal 813 que tiene una altura más pequeña puede ser capaz de hacer que se pueda realizar una prueba en un periodo de tiempo más corto. La altura del canal 813 puede afectar al tiempo de análisis basándose al menos en parte en la velocidad lineal del material que pasa a través del canal. La velocidad lineal de la solución relativamente cercana a la superficie donde se produce la unión podría considerarse el factor más relevante. Debido al perfil de flujo laminar parabólico, dada la misma velocidad lineal promedio, una altura de canal con menos profundidad proporcionará tiempos de reacción más rápidos que un canal más alto (hasta el límite cinético del acto de unión). Como la velocidad lineal aumenta, el tiempo necesario para un análisis que utiliza la unión de dos materiales pasa a depender menos de la difusión y más de la cinética de reacción. Debido a que la difusión es generalmente la etapa de limitación de la velocidad, tener una prueba que depende más de la cinética de reacción proporciona una prueba más rápida. En algunas realizaciones, el canal 813 se puede configurar para proporcionar una velocidad lineal a través del mismo que puede ser al menos 0,1 mm/segundo y, en algunas realizaciones, al menos 0,2 mm/segundo. En algunas realizaciones, el canal 813 se puede configurar para proporcionar una velocidad lineal a través del mismo que no puede ser superior a 100 mm/segundo, en algunas realizaciones no superior a 80 mm/segundo y en algunas realizaciones no superior a 20 mm/segundo.
[0051] El sensor 801 se conecta eléctricamente a la placa 803. Esto permite que el sensor 801 se monitorice o controle eléctricamente o alguna combinación de los mismos mediante un dispositivo que se podría conectar eléctricamente a la placa 803. En la realización ilustrativa representada en la figura 8, el sensor 801 se conecta eléctricamente a la placa 803 por el al menos un desplazamiento 805. En la realización ilustrativa particular representada en la figura 8, se incluyen dos desplazamientos 805. En esta realización particular, los desplazamientos 805 pueden incluir material eléctricamente conductor. Por ejemplo, los desplazamientos 805 pueden ser adhesivo eléctricamente conductor o un metal o una aleación eléctricamente conductor (por ejemplo, soldadura). En algunas realizaciones, los desplazamientos 805 pueden ser soldadura. En tales realizaciones, los desplazamientos 805 se pueden encapsular con un material secundario. El material secundario se puede elegir para, por ejemplo, proporcionar estabilidad estructural adicional al canal, aislar los desplazamientos 805 o alguna combinación de los mismos. En algunas realizaciones, el material secundario puede incluir un material polimérico eléctricamente aislante, por ejemplo déficit de soldadura.
[0052] En algunas realizaciones, el al menos un desplazamiento 805 funciona únicamente como parte del canal 813 y no conecta eléctricamente el sensor 801 a la placa 803. En tales realizaciones, una estructura independiente se puede utilizar para conectar eléctricamente el sensor 801 a la placa 803. Por ejemplo, se pueden utilizar uniones por hilo para conectar eléctricamente el sensor 801 a la placa 803.
Segunda parte
[0053] Los conjuntos dados a conocer también incluyen una segunda parte. La segunda parte incluye al menos un pocillo. La figura 1 representa una segunda parte ilustrativa 120 que incluye una pluralidad de pocillos 122. Las segundas partes dadas a conocer del conjunto pueden incluir cualquier número de pocillos. En algunas realizaciones, una segunda parte puede incluir al menos un (1), al menos tres (3) o al menos cinco (5) pocillos. En algunas realizaciones, una segunda parte puede incluir nueve (9) pocillos siendo uno un pocillo de muestra.
[0054] Los pocillos dentro de una segunda parte se pueden configurar para contener el mismo o diferentes volúmenes. En algunas realizaciones, los pocillos pueden tener un tamaño para contener al menos 10 |jL. En algunas realizaciones, los pocillos pueden tener un tamaño para contener desde 50 j L hasta 150 j L, por ejemplo. En algunas realizaciones, los pocillos pueden tener un tamaño para contener aproximadamente 100 j L, por ejemplo. En algunas realizaciones, los pocillos pueden tener un volumen total que es más que la cantidad para la que están diseñados para mantener. Por ejemplo, un pocillo puede tener un volumen total que es 200 j L con el fin de alojar un volumen de 100 j L. Los pocillos pueden tener diversas configuraciones, incluyendo, por ejemplo, esquinas, bases planas y bases redondeadas. Los pocillos pueden tener diversas formas, por ejemplo, pueden ser cilindricos o esféricos, hexagonales u otros.
[0055] Los pocillos dentro de una segunda parte pueden contener diversos materiales o pueden estar vacíos. En algunas realizaciones, una segunda parte puede incluir al menos un pocillo que está vacío. En algunas realizaciones, una segunda parte puede incluir al menos un pocillo de muestra. El pocillo de muestra puede estar generalmente vacío antes de que se use el conjunto. El pocillo de muestra en tales realizaciones se puede utilizar para mantener al menos una parte de la muestra transferida desde una cámara de introducción de muestras mediante la vía de introducción de muestras. En algunas realizaciones, el pocillo de muestra puede incluir un o más de un material, con los que se combinará la muestra tras la introducción en el pocillo de muestra.
[0056] Los materiales contenidos dentro de los pocillos pueden ser líquidos o sólidos. Los materiales contenidos dentro de los pocillos también se pueden denominar reactivos, disolventes, soluciones de lavado, soluciones tampón u otros términos de este tipo. En algunas realizaciones, el material dentro de un pocillo puede ser un único material que es un líquido a temperatura ambiente, una solución que contiene más de un material o una dispersión que contiene un material dispersado en otro. En algunas realizaciones, el material dentro de un pocillo puede ser un sólido. El material dentro de un pocillo individual se puede seleccionar independientemente con respecto a los materiales en otros pocillos. En algunas realizaciones, los materiales dentro de un pocillo se seleccionan para llevar a cabo un protocolo de prueba particular.
[0057] La segunda parte también puede incluir un sello. Generalmente, el sello funciona para contener los materiales dentro de los pocillos. En algunas realizaciones, el sello puede ser un elemento unitario, mientras en algunas realizaciones, el sello puede estar hecho de más de un elemento. Por ejemplo, con referencia a la figura 1, en algunas realizaciones, un único elemento podría cubrir todos los pocillos 122. Mientras que en algunas otras realizaciones, cada pocillo 122 podría estar cubierto por un elemento individual, constituyendo todos los elementos el sello. Un sello a modo de ejemplo se ilustra en las figuras 4A y 4B. Las figuras 4A y 4B muestran el sello 430 que se ilustra como la línea discontinua que cubre toda la superficie de la segunda parte 420. En otras realizaciones, no representadas en el presente documento, únicamente los pocilios 422 de la segunda parte 420 podrían estar cubiertos con elementos individuales, cuya totalidad se puede considerar que constituye el sello.
[0058] El sello puede estar hecho de cualquier material que puede funcionar para mantener los contenidos de los pocillos dentro de los pocillos, pero también para permitir que el introductor 416 (en las figuras 4A y 4B) acceda a los materiales en los pocillos. Materiales ilustrativos pueden incluir, por ejemplo, una lámina, tal como una lámina metálica que se puede sellar a la segunda parte (o partes de la misma) mediante un adhesivo o termosellado, películas de plástico u otros materiales de este tipo. En algunas realizaciones, el sello está hecho de una lámina metálica y cubre la totalidad de la segunda parte.
[0059] La segunda parte también puede incluir una manera de introducir una muestra o bien directamente o bien indirectamente de un usuario. Por ejemplo, en algunas realizaciones, una segunda parte puede incluir un pocillo vacío, cuyo sello se puede agujerear (si está sellado) por una parte de un conjunto dado a conocer o un usuario para introducir una muestra que se va a someter a prueba por el conjunto de sensor. Este pocillo se puede denominar el pocillo de muestra. En algunas realizaciones, el pocillo de muestra no está cubierto por el sello. En algunas realizaciones donde se introduce directamente la muestra en la segunda parte por un usuario, esta se puede añadir al pocillo de muestra mediante una jeringa, una pipeta u otros instrumentos similares. En algunas realizaciones, la muestra se puede añadir a un pocillo de muestra mediante, por ejemplo, una vía de introducción de muestras.
Instrumento externo
[0060] Los conjuntos dados a conocer se pueden utilizar en combinación con un instrumento externo. Los instrumentos externos ilustrativos pueden ser instrumentos dimensionados y de sobremesa, pequeños instrumentos dimensionados y de mano o algo intermedio. En algunas realizaciones, el instrumento externo puede ser un instrumento de mano que se configura y diseña para controlar y analizar de este modo los conjuntos dados a conocer. En algunas realizaciones, el instrumento externo de mano se puede configurar para trabajar con múltiples conjuntos (en algunas realizaciones, conjuntos que se diferencian por contener al menos un material diferente en un pocillo) que se diseñan para realizar múltiples análisis diferentes.
[0061] Los instrumentos externos de este tipo se pueden configurar para controlar diversas características del conjunto. Por ejemplo, un instrumento externo se puede configurar para estar en comunicación de fluido con el accionador de fluido de la primera parte del conjunto. El instrumento externo puede entonces controlar el flujo fluido dentro de la vía fluídica. El instrumento externo puede incluir una bomba (o bombas), tal como una bomba de jeringa, una bomba de pistón, una bomba de tornillo, una bomba peristáltica, una bomba de diafragma, una bomba solenoide o dispositivos similares. El instrumento externo también puede incluir uno o más componentes de la trayectoria de fluido diferentes, por ejemplo válvulas, acopladores, etc. El instrumento externo también puede incluir un conjunto de control para controlar la(s) bomba(s), válvulas y otros componentes de la trayectoria de fluido. El instrumento externo también se puede configurar para controlar el movimiento de una de las partes del conjunto con respecto a la otra parte. El instrumento externo puede incluir mecanismos para accionar una de las partes con respecto a la otra (por ejemplo, la segunda parte con respecto a la primera parte) y circuitos de control para controlar los mecanismos para el accionamiento, por ejemplo. El instrumento externo también puede incluir una(s) conexión/conexiones eléctrica(s) para el sensor, hardware y software para monitorizar el sensor o combinaciones de los mismos.
[0062] También debe observarse que en algunas realizaciones, los componentes observados anteriormente como que se ubican dentro del instrumento externo: bomba(s), otros componentes de vía fluídica, conjuntos de control para controlar la vía fluídica, conjuntos de control para controlar el movimiento de una parte con respecto a la otra parte, conexión/conexiones eléctrica(s); otros componentes no tratados en el presente documento o cualquier combinación de los mismos, se pueden ubicar dentro del conjunto de sensor, por ejemplo dentro de o sobre la primera parte.
[0063] Las vías fluídicas dadas a conocer pueden permitir el flujo de dos vías de material dentro de la vía fluídica. El flujo de dos vías se puede posibilitar y/o mejorar por un número de características del conjunto de sensor y/o el instrumento externo. Por ejemplo, una bomba dentro del instrumento externo puede ser o bien bidireccional o bien se pueden incluir dos bombas. Por ejemplo, la capacidad para acceder de manera aleatoria a los pocillos en la segunda parte puede permitir el acceso y el regreso al material. Por ejemplo, un pocillo vacío puede ofrecer un volumen opcional adicional dentro de la vía fluídica (mediante acceso por el introductor) para el almacenamiento permanente o temporal de material. Por ejemplo, la vía fluídica puede tener suficiente volumen en ambos lados del sensor para permitir el flujo del material a través del sensor en ambas direcciones.
[0064] El flujo de dos vías puede posibilitar la mezcla de diversos materiales. Por ejemplo, se puede aspirar la muestra del pocillo de muestra (fluye fuera de la segunda parte), la segunda parte se puede mover con respecto a la primera parte para colocar un pocillo diferente debajo del introductor y entonces se puede distribuir la muestra al pocillo (fluye hacia la segunda parte). También se puede conseguir flujo de dos vías a través de la mezcla de un material (o solución) con otro material (o solución). Esto se podría conseguir, por ejemplo, aspirando los contenidos de un pocillo fuera del pocillo y devolviéndolos después al pocillo. El acto de devolver los contenidos al pocillo desde el introductor efectuará la mezcla. Hay otros ejemplos numerosos de casos en los que podría ser ventajoso el flujo de dos vías, por ejemplo para la dilución, reacción, etc. El flujo de dos vías también puede ser ventajoso para permitir que la muestra interactúe con el sensor. Por ejemplo, la muestra (una vez que se ha diluido, por ejemplo, y/o filtrado, reaccionado, etc.) se puede mover a través del sensor en una primera dirección y después se puede revertir el flujo para que la muestra se mueva a través del sensor en la dirección opuesta. El flujo de dos vías también puede permitir que volúmenes de muestra limitados recorran el sensor a tasas de flujo rápidas durante un periodo de tiempo prolongado.
[0065] En el presente documento se dan a conocer métodos de mezcla. Los métodos dados a conocer pueden utilizar conjuntos tales como los tratados anteriormente. Los métodos dados a conocer pueden incluir una etapa de colocación de una muestra en una cámara de introducción de muestras. La cámara de introducción de muestras puede estar sobre la primera parte o la segunda parte. En algunas realizaciones, la cámara de introducción de muestras está sobre la primera parte y esta etapa transfiere la muestra desde la cámara de introducción de muestras sobre la primera parte a un pocillo de muestra (que puede o no estar libre antes de usarse) sobre la segunda parte. En algunas realizaciones, esta etapa se puede conseguir usando una vía de introducción de muestras tal como se describe anteriormente.
[0066] Una siguiente etapa en los métodos ilustrativos incluye obtener al menos una parte de un material de un pocillo sobre la segunda parte y depositar ese material en la vía fluídica. Esta etapa se puede conseguir usando el introductor. El introductor se puede controlar, mediante un instrumento externo, por ejemplo, para acceder al pocillo que contiene el material y depositarlo en la vía fluídica. El material obtenido en esta etapa puede depender al menos en parte del análisis particular que se consiga.
[0067] Una siguiente etapa en los métodos ilustrativos incluye obtener al menos una parte de la muestra del pocillo de muestra sobre la segunda parte y depositar ese material en la vía fluídica. Esta etapa se puede conseguir usando el introductor. El introductor se puede controlar, mediante un instrumento externo por ejemplo, para acceder al pocillo de muestra y depositarlo en la vía fluídica. Debe observarse que esta etapa no necesita transferir toda la muestra del pocillo de muestra a la vía fluídica.
[0068] Una siguiente etapa en métodos ilustrativos incluye accionar fluido en la vía fluídica. El fluido en la vía fluídica se acciona con el fin de mezclar la muestra con el material del pocillo. Más específicamente, la etapa se puede conseguir colocando al menos una parte de la muestra y el material del pocillo en un tercer pocillo sobre la segunda parte. Este tercer pocillo puede estar vacío antes de que se coloquen en él la muestra y el material. El acto de colocación del material y la muestra en el tercer pocillo ofrecerá la mezcla de la muestra y el material.
[0069] Opcionalmente, después de que se coloquen la muestra y el material en el tercer pocillo, la composición mezclada (que contiene la muestra y el material tras la mezcla) se puede extraer del tercer pocillo. Al volver a depositar este material en el tercer pocillo (por ejemplo) se puede efectuar la mezcla. Las etapas de obtención de la composición y de volver a depositarla en el pocillo se pueden repetir cualquier número de veces. En algunas realizaciones, se puede repetir dos veces. En algunas realizaciones, se puede repetir al menos dos veces.
[0070] Una siguiente etapa en los métodos ilustrativos incluye accionar fluido en la vía fluídica de manera que el fluido alcanza el sensor. Esta etapa se puede conseguir mediante el accionador de fluido sobre la primera parte. Más específicamente, esta etapa podría conseguirse por una bomba, por ejemplo ubicada sobre un instrumento externo en comunicación de fluido con el accionador de fluido sobre la primera parte. Una siguiente etapa incluye monitorizar al menos una señal del sensor. Esta etapa se puede conseguir mediante un instrumento externo tal como se ha tratado anteriormente. En algunas realizaciones, la etapa de accionar el fluido en la vía fluídica de manera que el fluido alcance el sensor se puede conseguir revirtiendo la dirección de flujo en la vía fluídica al menos una vez. En algunas realizaciones, la dirección de flujo se puede revertir al menos dos veces.
[0071] Una siguiente etapa en los métodos ilustrativos incluye depositar al menos parte del fluido en la vía fluídica en la segunda parte del conjunto. Más específicamente, al menos parte del fluido de la vía fluídica se podría colocar en un pocillo en la segunda parte del conjunto. En tales realizaciones, el pocillo que se utiliza puede ser uno de los que estaban vacíos antes de que se llevara a cabo el método, uno de los que originalmente contenían un material o el pocillo de muestra.
[0072] Los conjuntos dados a conocer pueden ofrecer la ventaja de poder acceder de manera aleatoria a los pocillos dentro de la segunda parte. El acceso aleatorio a los pocillos se puede posibilitar y/o mejorar por la capacidad de mover una de la parte primera o segunda con respecto a la otra. Esto permite que el introductor acceda a cualquiera de los pocillos en cualquier momento. Más específicamente, la capacidad para acceder de manera aleatoria a los pocillos se puede posibilitar y/o mejorar por al menos el movimiento bidimensional de una parte con respecto a la otra parte. En algunos ejemplos, la capacidad para acceder de manera aleatoria a los pocillos se puede posibilitar y/o mejorar por el movimiento tridimensional de una parte con respecto a la otra parte. Un ejemplo de esto se puede ver en la figura 4A y 4B, que muestran el movimiento de la segunda parte con respecto a la primera parte en las direcciones x, y y z. Esta realización particular mueve la segunda parte alrededor de un punto fijo y también la mueve hacia arriba y hacia abajo en la dirección z.
[0073] El acceso aleatorio a los pocillos puede posibilitar el acceso a cualquier material presente en la segunda parte en cualquier momento, no de manera secuencial, por ejemplo. Esto puede ofrecer más flexibilidad en la variedad de análisis que se podrían emprender con los conjuntos dados a conocer. Los conjuntos dados a conocer pueden por tanto alojar un amplio abanico de protocolos y eliminar los obstáculos tecnológicos que existían en los diseños consumibles previos. Los dispositivos previamente utilizados podrían ser bastante complejos cuando se integraran múltiples etapas de muestra en los dispositivos. Adicionalmente, ligeros cambios en el protocolo podrían requerir potencialmente un rediseño completo de los dispositivos previamente utilizados. La capacidad para acceder de manera aleatoria a los pocillos proporciona un dispositivo que puede superar estos y otros inconvenientes de los dispositivos previamente utilizados proporcionando un conjunto que puede alojar configuraciones de protocolo variablemente diferentes al mismo tiempo que elimina simultáneamente de alguna manera las incómodas restricciones en los protocolos que se usan.
[0074] El acceso aleatorio a los pocillos también puede ofrecer diferentes métodos de mezcla de materiales añadiendo un material a un pocillo desde otro pocillo, llevando a cabo la mezcla en el pocillo y retirando entonces la solución mezclada. El acceso aleatorio a los pocillos también puede permitir que el material se devuelva a un pocillo al que ya se ha accedido, un pocillo intencionalmente vacío o ambos. Esto puede ofrecer un conjunto que puede funcionar para contener todo el material líquido una vez que se ha completado la prueba. Una característica de este tipo podría ser relevante desde el punto de vista de la seguridad y/o la higiene.
[0075] Tal como se ha observado anteriormente, la segunda parte, que está separada por completo de la primera parte hasta que se arma el conjunto, incluye todos los materiales necesarios para ejecutar un protocolo. En algunas realizaciones, la segunda parte puede incluir todos los materiales no unidos (por ejemplo, el material de unión presente en la vía fluídica) necesarios para ejecutar un protocolo. En algunas realizaciones, la primera parte no incluye ningún reactivo o material que no esté unido a una superficie. Debido a que todos los materiales no unidos se ubican sobre la segunda parte, el conjunto puede ofrecer una plataforma de análisis que puede ser relativamente fácil de utilizar y/o modificar para numerosos análisis diferentes. Por ejemplo, si se desea un protocolo diferente, la segunda parte necesita tener meramente los materiales apropiados contenidos dentro de los pocillos. Los conjuntos de control para el movimiento de una parte con respecto a la otra y la vía fluídica (o bien dentro de un instrumento externo, la primera parte o alguna combinación de los mismos) se pueden configurar entonces para ejecutar el protocolo accediéndose a los materiales diferentes (reactivos) desde la segunda parte. Se podría ganar eficiencia de facturación pudiendo fabricar la primera parte que incluye el sensor sin la necesidad de cargar ningún material (tal como líquidos, por ejemplo) sobre o en la primera parte.
[0076] En algunas realizaciones, se puede emprender un protocolo completamente diferente usando los conjuntos dados a conocer meramente mediante el cambio de uno o más materiales dentro de los pocillos de la segunda parte. Esto puede hacer que estos conjuntos dados a conocer sean más viables comercialmente porque no es necesario cambiar la fabricación de la primera parte en absoluto para diferentes análisis. Adicionalmente, la fabricación de la segunda parte tampoco necesita cambiar, los diferentes materiales simplemente tienen que depositarse en los pocillos durante el proceso de fabricación. Debido a que no necesitan hacerse diferentes moldes, troqueles, piezas de unión, etc., para extender el conjunto a diferentes protocolos, los conjuntos dados a conocer podrían tener más éxito en el ámbito comercial para su uso como un sistema de análisis de múltiples plataformas. La capacidad de ejecutar un número de diferentes protocolos usando prácticamente el mismo conjunto puede hacer que los sistemas que incluyen conjuntos e instrumentos externos dados a conocer tengan una función equivalente a la de los grandes sistemas automatizados que probablemente serían mucho más caros para un usuario final. Igualmente, la "transferencia" de ensayos desde tales grandes sistemas automatizados a los conjuntos dados a conocer podría ser en potencia relativamente directa.
[0077] En algunas realizaciones, el conjunto se puede considerar un consumible. Un "consumible" tal como se utiliza en el presente documento implica que se descartará el componente particular tras su uso. Cuanto menos cara sea la fabricación de un conjunto consumible, más probable será que tenga éxito en el ámbito comercial. En algunas realizaciones, los conjuntos dados a conocer no incluyen ninguna válvula dentro de la vía fluídica. Esto puede hacer que su fabricación sea menos cara en comparación con vías fluídicas que incluyen válvulas. Por tanto, los conjuntos sin válvula dados a conocer podrían ser más apropiados para tener éxito en el ámbito comercial debido los bajos costes de fabricación y su mayor fiabilidad.
Sistemas
[0078] Los conjuntos dados a conocer se pueden usar en combinación con otro instrumento, por ejemplo, instrumentos externos. Como tal, se dan a conocer sistemas que utilizan conjuntos e instrumentos externos dados a conocer. Las características de tanto los conjuntos como los sistemas que se han descrito anteriormente también se pueden aplicar a casos en los que están contenidos dentro de un sistema. Los sistemas dados a conocer se pueden ensamblar, configurar o usar por un usuario final, por ejemplo.
Métodos
[0079] Los dispositivos (conjuntos) y sistemas dados a conocer se pueden utilizar para llevar a cabo diversos métodos dados a conocer. Un método ilustrativo puede incluir un número de etapas. Por ejemplo, métodos dados a conocer pueden incluir una etapa o etapas de colocación de una muestra en la cámara de introducción de muestras. Se puede utilizar cualquier método adecuado para la recopilación e introducción de muestras. Se pueden cambiar los métodos adecuados para la recopilación e introducción basándose en el tipo de muestra y el analito diana a detectar.
[0080] Los métodos dados a conocer también pueden incluir etapas de obtención de materiales (o bien reactivos contenidos originalmente en los pocilios o muestras depositadas en la cámara de introducción de muestras) de uno o más pocilios. Generalmente, tales etapas se pueden llevar a cabo moviendo la parte primera o segunda con respecto a la otra y moviendo fluido en o dentro de la vía fluídica o combinaciones de los mismos. Más específicamente, tales etapas se podrían conseguir moviendo una segunda parte (por ejemplo) con respecto a una primera (por ejemplo, en dos dimensiones, por ejemplo x e y, o de manera rotacional) para alinear el pocillo correcto con el introductor y después mover la segunda parte (por ejemplo) con respecto a la primera parte en una tercera dimensión (por ejemplo, z) para agujerear un sello (si lo hubiera) y obtener material del pocillo. Tales etapas se pueden controlar por un conjunto de control (y circuitos y hardware relacionados, según sea necesario) en el instrumento externo, por ejemplo.
[0081] Los métodos dados a conocer también pueden incluir una etapa (o etapas) de accionamiento de fluido en la vía fluídica. Tales etapas podrían incluir, por ejemplo, mover fluido a o fuera de los pocillos, mover fluido de un lado para otro en la vía fluídica, mover fluido a través de (uno o ambos sentidos) el sensor o combinaciones de los mismos. Tales etapas se pueden controlar por un conjunto de control (y circuitos y hardware relacionados, según sea necesario) en el instrumento externo, por ejemplo.
[0082] Los métodos dados a conocer también pueden incluir una etapa (o etapas) de monitorización de al menos una señal de un sensor. La señal a detectar dependería al menos en parte del tipo de sensor. La señal a detectar en realizaciones donde el sensor es un sensor resonante pueden incluir, por ejemplo, frecuencia, fase, cambio de frecuencia, cambio de fase o cualquier combinación de los mismos. También se pueden monitorizar otras señales, no tratadas en el presente documento. La señal a enviar en realizaciones donde el sensor es un sensor óptico puede incluir, por ejemplo, tensión (de un sensor de imagen, por ejemplo) o corriente (de un fotodiodo). En realizaciones donde el sensor es un sensor electroquímico, la señal puede ser corriente, potencial o ambas, por ejemplo. Tales etapas se pueden controlar por un conjunto de control (y circuitos y hardware relacionados, según sea necesario) en el instrumento externo, por ejemplo.
[0083] Los métodos dados a conocer también pueden incluir una etapa (o etapas) de depósito del material en un pocillo. En algunas realizaciones, el material se puede depositar en un pocillo que se ha vaciado previamente o un pocillo que tenía previamente material en él. Se puede posibilitar y/o permitir una etapa de este tipo por la capacidad de utilizar flujo de dos vías en la vía fluídica y de acceder de manera aleatoria a los pocillos sobre la segunda parte. Depositar el material en un pocillo puede permitir que el sistema sea uno de los que mantiene la muestra (que se podría considerar peligrosa) contenida después de que se haya llevado a cabo el análisis. Esto permite que el usuario disponga del cartucho entero, disponiendo de manera simultánea de la muestra usada y cualquier reactivo que se hubiera utilizado. Tales etapas se pueden controlar por un conjunto de control (y circuitos y hardware relacionados, según sea necesario) en el instrumento externo, por ejemplo.
Usos
[0084] Los dispositivos, sistemas y métodos descritos en el presente documento se pueden emplear para detectar un analito diana en una muestra. Los dispositivos pueden encontrar aplicación en numerosas aplicaciones químicas, medioambientales, de seguridad alimenticia o médicas. A modo de ejemplo, una muestra que se va a someter a prueba puede ser, o se puede derivar de, sangre, suero, plasma, fluido cefalorraquídeo, saliva, orina y similares. Otras composiciones de prueba que no son composiciones fluidas se pueden disolver o suspender en una solución o solvente adecuado para su análisis.
[0085] Los ejemplos no limitativos de analitos diana incluyen ácidos nucleicos, proteínas, péptidos, anticuerpos, enzimas, carbohidratos, compuestos químicos o especies infecciosas tales como bacterias, hongos, protozoos, virus, pesticidas y similares. En determinadas aplicaciones, el analito diana puede unir más de un componente de reconocimiento molecular.
[0086] La presente divulgación se ilustra por los siguientes ejemplos. Debe entenderse que los ejemplos, suposiciones, modelados y procedimientos particulares deben interpretarse en un sentido amplio según el alcance de la divulgación tal como se establece en el presente documento.
Ejemplos
Ejemplo 1 - Conjunto de sensor que incluye una segunda parte lineal
[0087] Un ejemplo de una realización dada a conocer específica se muestra en la figura 5A. El conjunto de sensor 500 incluye una segunda parte 502 que incluye seis (6) pocillos (ejemplificados por el pocillo 504). En estas realizaciones particulares, la segunda parte 502 tiene una configuración lineal. Los componentes restantes mostrados en la figura 5A conforman la primera parte 506 del conjunto de sensor. A pesar de que no se ve por completo en la figura 5A, el cartucho 508, que es el alojamiento externo de la primera parte 506, incluye una vía fluídica en el mismo. La vía fluídica termina en un extremo en el introductor 510, que en esta realización particular puede funcionar tanto como una herramienta para hacer agujeros en los sellos sobre los pocillos 504 como como una punta de pipeta para acceder a y aspirar materiales de los pocillos. También se incluye dentro de la primera parte el sensor 512. El sensor puede ser tal como se describe anteriormente e incluye una capa piezoeléctrica que forma parte de la vía fluídica. El sensor 512 en esta realización se aloja sobre una placa de sensor, la cual incluye una ranura a través de la misma para permitir que la capa piezoeléctrica del sensor forme parte de la vía fluídica. Este conjunto de sensor ilustrativo particular se construye usando dos moldes adhesivos troquelados (en este ejemplo particular, adhesivo sensible a presión) 514a y 514b.
[0088] La figura 5B muestra el conjunto de sensor en una forma ensamblada. Como se ve ahí, la segunda parte está completamente insertada en una guía específicamente diseñada en la primera parte y los pocillos 504 están listos para que el introductor 510 acceda a ellos. La figura 5C muestra el conjunto de sensor después de que se haya movido la segunda parte 502 de forma lineal de manera que el introductor 510 puede acceder al primer pocillo 504a (que es una definición arbitraria) de la segunda parte 502.
[0089] La realización particular de un conjunto de sensor ilustrado en las figuras 5A, 5B y 5C se puede construir usando un conjunto de adhesivos troquelados y pegamento UV de secado rápido que minimiza el aumento de temperatura. La altura del canal de la vía fluídica por encima del sensor se define por el grosor de la placa de circuito en la que se monta el sensor y la distancia final por debajo de la placa en la que se asienta el sensor debido al reflujo de la protuberancia de soldadura. En algunas realizaciones, el grosor de la placa puede ser desde 0,18-0,20 mm (0,007"-0,008") y el sensor puede asentarse normalmente 0,05 mm (0,002") por debajo de la superficie de la placa. En tales realizaciones, el canal de fluido tendría 0,23-0,25 mm (0,009"-0,010") de altura por encima de la superficie del sensor. Esta altura, junto con la anchura del canal recortado en la placa (denominado anteriormente la ranura), determina la velocidad lineal de la muestra que fluye a través de la superficie del sensor para una tasa de flujo dada. Para la detección de la unión directa sobre un sensor de masas, esta velocidad lineal y altura del canal por encima del sensor determina la altura de la capa de agotamiento por encima de la superficie de reacción para un conjunto dado de cinética de reacción. Si la capa de agotamiento es grande, la difusión limitará la tasa de reacción y la cinética de reacción no se podrá determinar con precisión. A medida que aumenta la velocidad lineal, la capa de agotamiento desciende y la cinética de reacción se podrá obtener con precisión. Por ejemplo, en inmunoensayos en el lugar de atención, se desea que los tiempos de toma sean lo más rápidos posible, por tanto mantener las velocidades de reacción en o cerca de sus límites cinéticos es ventajoso para minimizar los tiempos de ensayo incluso cuando no se mide directamente la unión de la masa, tal como en sistemas amplificados de enzimas.
Ejemplo 2A - Uso del ejemplo 1 Conjunto de sensor en un inmunoensayo ligado a enzimas de dos etapas para TSH
[0090] Se llevó a cabo un inmunoensayo ligado a enzimas de dos etapas de la siguiente manera usando un conjunto de sensor tal como el dado a conocer en la figura 6. Tal como se puede ver en la figura 6, la primera parte 606 incluye una vía fluídica 620 y un sensor 612, y un introductor (que no es fácilmente visible en la figura 6). La vía fluídica 620 vista en la primera parte 606 tenía volúmenes aproximados de 150 |jL antes y después del sensor en la vía fluídica. La segunda parte 602 incluye ocho (8) pocillos, ejemplificados por el pocillo 604. En una realización de este tipo, la segunda parte 602 puede ser una tira de ocho (8) pocillos comercialmente disponible sin sello que está disponible, por ejemplo, de VWR International LLC (Radnor, PA) o Greiner Bio-One (Monroe, NC).
[0091] El inmunoensayo ligado a enzimas de dos etapas sirvió para determinar la hormona estimulante de la tiroides (TSH) humana en una muestra de suero humano. El sensor se manchó con un anticuerpo monoclonal de TSH antihumana sobre el resonador de pruebas. La referencia se manchó con un anticuerpo de control de isotipo adecuado. El sensor se incubó por la noche a 4° C y 70 % de humedad relativa (RH). Entonces, el sensor se aclaró, se bloqueó durante 30 minutos en una solución de albúmina sérica bovina (BSA) al 1 % en tampón de solución salina tamponada con fosfato (PBS) con un 7,2 de pH, se aclara, se seca y se recubre con una solución de sacarosa al 2 %. Entonces, el sensor se ensamblo en la primera parte.
[0092] En la segunda parte, la tira de reactivo, el pocillo 1 contenía 100 j L de tampón de rehidratación del sensor, el pocillo 2 contenía 100 j L de una mezcla de suero humano y conjugado enzimático de anticuerpo secundario (fosfatasa alcalina), los pocillos 3 a 5 contenían 100 j L de tampón de lavado y el pocillo 6 contenía 100 j L de sustrato enzimático (es decir, sal 5-bromo-4-cloro-3'-indolifosfato/cloruro tetrazolio nitroazul (BCIP/NBT)).
[0093] La primera parte y la segunda parte se colocaron en un instrumento externo. El instrumento externo indexó la segunda parte de manera que el pocillo 1 estaba por debajo del introductor (la punta de pipeta). Entonces, el instrumento accionó la tira de reactivo hasta aspirar 80 j L de tampón de rehidratación del pocillo 1 en la primera parte. Entonces, el instrumentó movió el tampón de rehidratación sobre el sensor para retirar el estabilizador de proteína de la superficie del sensor. El tampón de rehidratación entonces volvió al pocillo 1 de la segunda parte.
[0094] A continuación, el instrumento indexó la tira de reactivo de manera que el pocillo 2 estuviera por debajo la punta de pipeta. Entonces se accionó la tira de reactivo y se aspiraron 80 j L de mezcla de conjugado sérico en la primera parte. El instrumento entonces bombeó la mezcla de conjugado sérico a lo largo del sensor durante un tiempo de reacción fijo de entre 1 y 10 minutos, en este ejemplo aproximadamente cuatro (4) minutos. Al término de la reacción, la mezcla volvió entonces al pocillo 2. Entonces el instrumento indexó la tira de reactivo de manera que el pocillo 3 estaba por debajo de la punta de pipeta y se movieron 80 j L de tampón de lavado a lo largo del sensor durante 30 segundos y volvieron al pocillo 3. La secuencia de lavado se repitió entonces para los pocillos 4 y 5. El pocillo 6 se indexó entonces por debajo de la punta de pipeta y se movieron 80 j L de solución de sustrato a lo largo del sensor durante un periodo de tiempo de entre 30 y 120 segundos, en este ejemplo aproximadamente 120 segundos, y después volvió al pocilio 6. La respuesta del sensor fue leída por el instrumento durante el procedimiento para monitorizar la unión directa de la muestra diluida al sensor así como medir la precipitación enzimática sobre la superficie del sensor.
Ejemplo 2B - Uso del ejemplo 1 Conjunto de sensor en un inmunoensayo ligado a enzimas de dos etapas para TSH con mezcla
[0095] Se puede llevar a cabo el protocolo del Ejemplo 2A y, si se desea, la muestra se puede cargar en un pocillo. Se puede proporcionar material para diluir la muestra en un pocillo y, tras la dilución, se puede efectuar la mezcla pipeteando la mezcla en y fuera del pocillo después de que se añadiera la muestra al diluyente (o viceversa). La mezcla se puede aspirar en y fuera del pocillo de una (1) a aproximadamente seis (6) veces.
Ejemplo 3 - Conjunto de sensor que incluye una segunda parte circular
[0096] La figura 7A muestra una vista en despiece de una ilustración de una realización específica de un conjunto de sensor que incluye una segunda parte circular. El conjunto de sensor 700 incluye una primera parte 702 y una segunda parte 704. La primera parte 702 incluye un canal 706 y un sensor 708 sobre una placa de sensor 710. A pesar de que no se ve necesariamente con facilidad en la figura 7A, la placa de sensor 710 incluye una ranura en la que se asienta al menos la capa piezoeléctrica del sensor 708. La primera parte 702 también incluye tres películas adhesivas diferentes 712a, 712b y 712c. Las películas adhesivas 712a, 712b y 712c, junto con el canal 706 y al menos una parte de la placa de sensor 710 y sensor 708, forman la vía fluídica. Este conjunto de sensor ilustrativo particular también incluye una mecha de desperdicio 714, que está dentro de o en comunicación de fluido con la vía fluídica. La mecha de desperdicio 714 puede funcionar para contener fluido que rebosa del canal de fluido. Este conjunto de sensor ilustrativo particular también incluye al menos una, y en esta realización, dos ventilaciones hidrófobas 716. Las ventilaciones hidrófobas 716 funcionan para proporcionar una detención de líquido para su uso en la medición y para evitar que ingrese líquido en el instrumento cuando se usa una bomba externa.
[0097] La segunda parte 704 es circular y se configura para girarse alrededor de un punto central. La segunda parte 704 incluye ocho (8) pocillos, (ilustrados por el pocillo 718). Los pocillos 718 en esta realización ilustrativa tienen una forma de lágrima. Las formas tales como una forma de lágrima pueden proporcionar un uso ventajoso del espacio, pero también debe observarse que también podrían ser adecuadas otras formas, tales como formas circulares, por ejemplo. También debe observarse que hay porciones del alojamiento de la segunda parte que no incluyen pocillos. La parte sin un pocillo se puede utilizar con el fin de tener una posición para el introductor tras el ensamblaje de la parte primera y segunda. Se observa que el pocillo vacío para que se coloque el introductor tras su ensamblaje inicial no puede ser el pocillo de introducción de muestra, ya que tiene que ser accesible para la introducción de la muestra. También debe observarse que esta función podría cumplirse por un pocillo vacío adicional (en lugar de un hueco). En esta realización particular, los pocillos se sellan con una parte o pieza de material, un sello 720. En esta realización ilustrativa, el sello 720 está hecho de una lámina de metal. Esta realización particular del sello 720 incluye dos aberturas que se colocan sobre los huecos. Estas aberturas pueden permitir un ensamblaje ventajoso con la colocación del introductor. Esta realización particular de un conjunto de sensor también incluye una capa de junta 722. La capa de junta 722 puede estar hecha de cualquier material que sea de alguna manera compatible (para permitir un tipo de función de junta) y, en algunas realizaciones, el material de junta no absorbe una cantidad suficiente de líquido. La capa de junta 722 puede ser ventajosa porque puede funcionar para sellar los pocillos una vez que el introductor les ha hecho agujeros. En algunas realizaciones, la capa de junta 722 se puede unir a (mediante adhesivo, por ejemplo) o formarse íntegramente con el sello 720.
[0098] La figura 7B muestra una perspectiva de una sección transversal del conjunto de sensor cuando la primera parte 702 y la segunda parte 704 se ensamblan entre sí para formar el conjunto de sensor. En esta figura, el introductor 724 está dentro del pocillo 718 y ha hecho agujeros en el sello 720. También se ve en esta figura la vía fluídica 726. La figura 7C muestra una vista de la placa de sensor 710 que se asienta dentro de la primera parte. Como se ve a partir de esta figura, la vía fluídica incluye el sensor 708 mediante la ranura 728 a través de un primer orificio de sensor 730 y un segundo orificio de sensor 732. La figura 7D muestra una vista inferior de la primera parte ilustrativa 702. Esta vista muestra la placa de sensor 710 y un orificio 734 para acceder al pocillo de muestra. En esta figura también se ven diversos elementos que pueden ayudar a asentar la segunda parte de manera correcta con respecto a la primera parte cuando el conjunto de sensor está ensamblado. La figura 7E muestra una vista en sección transversal de la parte de la primera parte en la región del sensor/región de vía fluídica. La ilustración en la figura 7E muestra el sensor 708, la placa de sensor 710, el primer orificio de sensor 730, el segundo orificio de sensor 732 y la vía fluídica general 726. La figura 7F muestra una vista inferior del conjunto de sensor 700 cuando las partes primera 702 y segunda 704 están ensambladas entre sí. La figura 7G muestra una vista superior del conjunto de sensor 700 que ilustra la primera parte 702 y la vía fluídica 712; y la segunda parte con solo un pocillo 718 visible en esta vista.
[0099] Las figuras 9A a 9C representan una realización ilustrativa de un conjunto dado a conocer. La figura 9A muestra una vista en perspectiva de la parte superior del conjunto 900. En esta vista se ve una cámara de introducción de muestras 902 y una vía fluídica 904. Como puede verse desde esta vista, un conjunto 900 se puede alojar en o configurar para tener diversas formas y tamaños. Las diversas formas y tamaños se pueden elegir, al menos en parte, basándose en su fabricabilidad, uso general, tamaño, coste, otros factores que no se tratan en el presente documento o combinaciones de los mismos. La cámara de introducción de muestras 902 se puede configurar de manera que puede interactuar con una jeringa, una pipeta o un cuentagotas desechable, por ejemplo, tal como se ve en esta realización ilustrativa.
[0100] La figura 9B muestra una vista ampliada de un conjunto dado a conocer de forma no ensamblada. El conjunto en la figura 9B puede incluir una cubierta superior 906. La cubierta superior 906 puede estar hecha de cualquier material útil, por ejemplo, algún tipo de plástico que incluye, por ejemplo, un sustrato de polietileno (PET) que tiene un adhesivo sensible a presión en él. En algunas realizaciones, la cubierta superior 906 puede formar parte de uno o más volúmenes dentro de la vía fluídica. Un conjunto ilustrativo también puede incluir una primera parte 908. La primera parte ilustrativa 908 puede incluir al menos una vía fluídica 904 (o parte de la misma), un introductor (no visible en estas figuras) y un accionador de fluido 910. El conjunto ilustrativo también incluye, sobre o en la primera parte 908, un sensor 912 alojado sobre una placa de conexión eléctrica 914. La placa de conexión eléctrica 914 puede estar configurada, aunque no es necesario, para conectarse a un instrumento externo (no mostrado en el presente documento) en una forma dada a conocer en la solicitud de PCT comúnmente cedida y simultáneamente presentada titulada “ Interconnect Device and Module Using Same” con expediente del apoderado número 468.00060201 y que nombra a John Tischer como inventor. La placa de conexión eléctrica 914 se conecta eléctricamente a un instrumento externo (no mostrado) mediante un orificio eléctrico 940. El orificio eléctrico 940 se configura para interactuar con una parte opuesta pero correspondiente del instrumento externo que hace la conexión eléctrica con las conexiones eléctricas sobre la placa de conexión eléctrica 914. Esta vista también muestra el sensor 912 que podría estar dentro de la vía fluídica una vez que los componentes se vuelven a poner juntos. También se ve en esta vista un elemento opuesto al sensor 938. El elemento opuesto al sensor 938 forma parte del canal de sensor junto con el sensor 912.
[0101] El conjunto ilustrativo dado a conocer en la figura 9B también puede incluir una segunda parte 920. La segunda parte ilustrativa puede incluir nueve (9) pocillos con el pocillo 922 indicado como ejemplo de los mismos. La segunda parte 920 también puede incluir un sello 924. El sello 924 se puede configurar para cubrir al menos alguno de los pocillos en la segunda parte. En algunas realizaciones, el sello 924 se configura para cubrir al menos aquellos pocillos que contienen uno o más materiales.
[0102] La figura 9C es una vista de la parte superior de una primera parte ilustrativa de un conjunto con diversas partes extraídas (por motivos de claridad) y abierta para mostrar características presentes tanto en la parte superior como en la parte inferior. Ahí dentro se ve el accionador de fluido 910. En esta realización ilustrativa, el accionador de fluido 910 es un orificio que se configura para conectarse de manera fluida con una bomba de un instrumento externo una vez que el conjunto se ha dispuesto de manera operable dentro del instrumento externo. La figura 9C también muestra la región 915 donde la placa de conexión eléctrica que tiene el sensor se ubicaría conectada eléctricamente a esta.
[0103] También se muestra en la figura 9C el canal de fluido 930 y la vía de introducción de muestras 932. La vía de introducción de muestras 932 obtiene una muestra de la cámara de introducción de muestras 902, la transfiere mediante la vía de introducción de muestras 932 y la deposita en un pocillo (no mostrado en la figura 9C) en la salida de la vía de introducción de muestras 934. A partir de ahí, la muestra va a un pocillo y el introductor (no mostrado en la figura 9C) transfiere la muestra a la entrada del canal de fluido 936. Entonces, la muestra se modula en el canal de fluido 930 (se puede añadir material adicional a la muestra, se pueden mezclar la muestra y material adicional, se pueden transferir de nuevo la muestra y material adicional a un pocillo sobre la segunda parte o cualquier combinación de los mismos) mediante la acción del accionador de fluido 910 y finalmente rebosa el sensor 912 que conforma parte del canal de fluido 930. Entonces se pueden unir analitos de interés a la región de unión sobre o dentro del sensor 912 modificando algo del sensor. El sensor 912 puede comunicarse con un instrumento externo (no mostrado en la figura 9C) con el fin de enviar información sobre el analito de interés dentro de la muestra.
[0104] Por tanto, se dan a conocer realizaciones de conjuntos de sensor de dos partes. Las implementaciones descritas anteriormente y otras implementaciones están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones. Un experto en la técnica entenderá que la presente divulgación se puede poner en práctica con realizaciones distintas de aquellas dadas a conocer. Las realizaciones dadas a conocer se presentan para fines de ilustración y no limitación.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo que comprende:
un sistema de control de fluido;
una primera parte (110), comprendiendo la primera parte:
al menos un canal de fluido (112) y una vía de introducción de muestras, en el que el al menos un canal de fluido (112) está en comunicación de fluido con la vía de introducción de muestras, comprendiendo la vía de introducción de muestras una cámara de introducción de muestras;
un accionador de fluido (114) en comunicación fluídica con el al menos un canal de fluido (112) y el sistema de control de fluido;
un introductor (116); y
un sensor (118) dentro del canal de fluido (112);
una segunda parte (120), comprendiendo la segunda parte:
al menos un pocillo (122), conteniendo el pocillo al menos un material, en el que una de la parte primera (110) o segunda (120) es móvil con respecto a la otra de manera que el introductor (116) pasa a estar en comunicación de fluido con al menos una parte del material del al menos un pocillo (122) en el que el sistema de control de fluido se configura para controlar el introductor para obtener al menos una parte del material del al menos un pocillo (122) y distribuirla al canal de fluido (112) y el accionador fluídico (114) se configura para mover al menos una parte del material en el canal de fluido (112) de manera que el fluido alcanza el sensor (118).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que la segunda parte (120) se mueve con respecto a la primera parte (110).
3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la segunda parte (120) comprende más de un pocillo (122).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la vía de introducción de muestras está en comunicación de fluido con la cámara de introducción de muestras.
5. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el canal de fluido (112) no incluye válvulas.
6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sensor (118) es un sensor resonador acústico de volumen de película delgada, denominado TFBAR a continuación en el presente documento.
7. Sistema que comprende:
un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones precedentes; y un instrumento externo, estando el instrumento externo configurado para lograr una señal del sensor.
8. Sistema según la reivindicación 7, en el que el instrumento externo se configura adicionalmente para estar en comunicación de fluido con el accionador de fluido (114) de la primera parte (110) del dispositivo.
9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en el que el instrumento externo comprende al menos una bomba.
10. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que el instrumento externo se configura para mover la parte primera (110) o segunda (120) con respecto a la otra.
11. Método que comprende:
proporcionar un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 o un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la segunda parte (120) comprende al menos un primer pocillo (122) y un pocillo de muestra, conteniendo el primer pocillo (122) al menos un material;
colocar una muestra en el pocillo de muestra;
obtener al menos una parte del al menos un material del primer pocillo (122) y depositarla en el canal de fluido (112);
obtener al menos una parte de la muestra del pocillo de muestra y depositarla en el canal de fluido (112), en el que la muestra en el pocillo de muestra y el al menos un material en el primer pocillo (122) son diferentes; accionar fluido en el canal de fluido (112) de manera que la parte de la muestra y la parte del al menos un material alcanza el sensor (118);
monitorizar al menos una señal desde el sensor (118); y
depositar al menos parte de la muestra, la al menos una parte del al menos un material o alguna combinación de los mismos en la segunda parte (120) del dispositivo.
12. Método según la reivindicación 11, en el que la etapa de accionamiento de fluido en el canal de fluido (112) de manera que la parte de la muestra y la parte del al menos un material alcancen el sensor (112) comprende colocar al menos una parte de la muestra y el al menos un material en un pocillo (122) de la segunda parte (120).
13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en el que la etapa de accionamiento de fluido en el canal de fluido (112) de manera que la parte de la muestra y la parte del al menos un material alcancen el sensor (118) comprende revertir la dirección de flujo al menos una vez.
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