ES2935580T3 - Sistema de recolección de muestras y análisis bioluminiscente - Google Patents

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Abstract

Métodos y aparatos para evaluar la calidad de un entorno o proceso midiendo la luz emitida por una muestra bioluminiscente que contiene ATP, ADP o fosfatasa alcalina. El aparato comprende un sistema de recolección y análisis de muestras utilizado para recolectar una muestra, mezclar reactivos, hacer reaccionar la muestra y recolectarla en una cámara de medición. El sistema incluye un instrumento que tiene un conjunto de detección de fotones para usar con el dispositivo de prueba de muestras y uno o más conjuntos de sonda que cooperan ópticamente con el instrumento. El instrumento incluye una cámara oscura con una superficie interior reflectante que puede ser cóncava o preferentemente esférica, y un sensor de detección de fotones tal como un sensor contador de fotones de múltiples píxeles. Una parte sustancialmente transparente del conjunto de la sonda y el líquido que contiene, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de recolección de muestras y análisis bioluminiscente
Antecedentes
Campo
La divulgación está relacionada con el campo de las pruebas ambientales; por ejemplo, las pruebas de alimentos, materiales, superficies y/o equipos, por ejemplo, superficies o equipos con los que los alimentos entran en contacto durante su preparación o procesamiento.
Descripción del arte relacionado
La seguridad en la industria alimentaria es una preocupación creciente. En los últimos años, los planteamientos para vigilar y controlar la contaminación y la higiene han empleado cada vez más los principios del HACCP (Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control). Estos enfoques no sólo están dirigidos a controlar la aparición de microorganismos patógenos, sino también a prevenir los peligros antes de que se conviertan en problemas generalizados y costosos. El HACCP es el sistema con base científica aceptado internacionalmente para garantizar la seguridad alimentaria. El sistema de HACCP ha sido adoptado por la FDA y el USDA, así como por otros países. El sistema de HACCP ha sido aprobado por la Academia Nacional de Ciencias, la Comisión del Codex Alimentarius (organización internacional de normalización alimentaria) y el Comité Consultivo Nacional sobre Criterios Microbiológicos para los Alimentos. Desarrollado hace más de 40 años para el programa espacial, el sistema de HACCP ha demostrado su eficacia para garantizar el control de los peligros para la seguridad alimentaria y evitar que lleguen alimentos inseguros al consumidor.
Sólo en Estados Unidos, desde 1995, el Gobierno Federal ha impuesto sistemas basados en el HACCP para las siguientes industrias:
• Productos del mar (21 C.F.R. Partes 123 y 1240 Procedimientos para la transformación e importación seguras y sanitarias de pescado y productos pesqueros; Norma definitiva) en diciembre de 1995.
• Carne y aves de corral (9 C.F.R. Parte 304, et al, Reducción de patógenos: Sistemas de Análisis de Peligros y Puntos de Control Crítico (APPc C); Norma final) en julio de 1996.
• Zumo de frutas y verduras (21 C.F.R. Parte 120: Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP); Procedimientos para la elaboración y la importación de zumos de forma segura e higiénica; Norma final) en enero de 2001.
La confianza en el sistema de HACCP continuará en el futuro inmediato.
Para que un fabricante o manipulador de alimentos cumpla eficazmente con los requisitos o normas basados en el APPCC, es vital que el fabricante o manipulador de alimentos disponga de un sistema eficaz para recopilar, controlar y analizar los datos relevantes del APPCC. La necesidad de esto puede verse examinando los siete principios de HACCP requeridos para el cumplimiento:
1. Realizar un análisis de peligros.
2. Determinar los puntos críticos de control (PCC). Un CCP es un punto, etapa o procedimiento de un proceso alimentario en el que pueden aplicarse una serie de posibles controles de medición y, como resultado, puede prevenirse, eliminarse o reducirse a niveles aceptables un peligro para la seguridad alimentaria.
3. Establecer parámetros de medición y límites críticos para cada CCP e identificar métodos para medir el CCP. Por ejemplo, el cumplimiento de un CCP de cocción puede evaluarse mediante la combinación de dos indicadores: tiempo y temperatura.
4. Supervisar el CCP para garantizar el cumplimiento continuo de los límites críticos establecidos. Un sistema de seguimiento no sólo debe detectar desviaciones individuales, sino también analizar los datos para identificar patrones de desviación que puedan indicar la necesidad de reevaluar el plan HACCP.
5. Establecer las medidas correctoras que deben adoptarse cuando el control de parámetros importantes muestre que no se ha alcanzado un límite crítico.
6. Mantener registros precisos. Llevar un registro eficaz es un requisito. Los registros HACCP deben crearse en el momento en que se producen los hechos e incluir la medición del parámetro, la fecha, la hora y el empleado de la planta que realiza la entrada.
7. Verificar que el sistema funciona correctamente tanto al principio como de forma continuada. Estas actividades incluyen la calibración del equipo de control, observaciones directas de las actividades de control y una revisión de los registros.
Una característica esencial del sistema de HACCP que lo diferencia de los sistemas de inspección anteriores es que atribuye la responsabilidad de la seguridad alimentaria directamente al fabricante o manipulador de alimentos. Cada elaborador o manipulador de alimentos debe ser capaz de identificar los CCPs, medir una serie de indicadores paramétricos para cada CCP (por ejemplo, mediciones de tiempo y temperatura para verificar un proceso de cocción), identificar las desviaciones, realizar análisis de tendencias de las desviaciones y documentar los datos para demostrar el cumplimiento de los requisitos del HACCP.
No es sorprendente que el creciente alcance de los sistemas basados en el HACCP progrese al mismo tiempo que la tendencia hacia métodos de prueba mejorados por ser más rápidos, más sensibles y más fáciles de realizar. Se espera que normas más estrictas, como las asociadas a los sistemas basados en el HACCP, motiven tales mejoras en los métodos de ensayo. Lo contrario también es cierto en el sentido de que, a medida que mejoran los métodos de ensayo, es probable que las normas sean más estrictas, ya que el cumplimiento puede mantenerse y verificarse de forma más exacta, precisa y eficaz.
Esta tendencia hacia la mejora de las pruebas está ocurriendo en una amplia variedad de industrias, incluyendo, pero no limitándose a, aquellas industrias relacionadas con la alimentación, productos farmacéuticos, cosméticos y áreas médicas. En este tipo de industrias se utilizan muchas técnicas para controlar los niveles de calidad del medio ambiente, incluidas las técnicas que utilizan cultivos microbiológicos. Los cultivos microbiológicos son uno de los métodos de ensayo más extendidos, pero debido a su escasa capacidad y a los largos periodos de incubación, su uso es limitado. No pueden medir la calidad del medio ambiente inmediatamente antes del inicio de una operación. Se han desarrollado diversas pruebas que detectan y, en algunos casos, cuantifican patógenos específicos. Pueden ir desde sistemas automatizados de alto rendimiento hasta dispositivos de ensayo de una sola muestra. Estos métodos requieren el crecimiento de microorganismos para su detección, lo que consume un tiempo considerable. El control de los niveles de trifosfato de adenosina (ATP), difosfato de adenosina (ADP) y fosfatasa alcalina (AP) utiliza parámetros que se correlacionan indirectamente con el nivel o el grado de contaminación ambiental. Otros controlan factores relacionados con el riesgo de presencia y propagación de microorganismos, como la temperatura, el pH, la conductividad y los residuos proteínicos. Estos últimos tipos de métodos suelen determinarse en tiempo real, lo que supone una clara ventaja para el usuario a la hora de obtener información crítica sobre la calidad del medio ambiente de forma inmediata.
Típicamente, se utilizan técnicas bioluminiscentes para detectar la presencia de ATP y AP y objetivos similares. El protocolo implica el uso de un dispositivo (por ejemplo, un hisopo) para recoger una muestra de una superficie de interés, y la activación del dispositivo para mezclar reactivos junto con la muestra para producir luz proporcional a la cantidad de ATP/AP muestreada. A continuación, la reacción se lee introduciendo el dispositivo en un instrumento de medición de fotones.
Un sistema de monitoreo de ATP bioluminiscente es el sistema LIGHTNING desarrollado por IDEXX LABORATORIES. El dispositivo contiene una torunda prehumedecida, una disolución amortiguadora en una pera en un extremo y un reactivo liofilizado en un compartimento sellado con papel de aluminio en el extremo de lectura. La torunda se extrae del dispositivo, se utiliza para recoger una muestra de una superficie de prueba y se devuelve al tubo del dispositivo. A continuación, se dobla la pera para romper una válvula de retención, que libera la disolución amortiguadora en la cámara de lectura cuando se aprieta la pera. A continuación, la torunda que contiene la muestra se empuja a través de una barrera de aluminio, se agita el dispositivo y se produce la reacción entre el ATP de la torunda y el reactivo disuelto (en la disolución amortiguadora). El dispositivo se inserta en la cámara de lectura del instrumento de medición de fotones y se realiza una lectura durante un periodo de integración de diez segundos. La intensidad de la señal bioluminiscente es proporcional al ATP en la torunda.
Otro sistema se llama CHARM SCIENCES POCKETSWAB PLUS. Es un dispositivo integrado que se utiliza con un luminómetro portátil LUMINATOR T. El dispositivo contiene una torunda prehumedecida. Se extrae de la base de dispositivo, se utiliza para torundar una superficie, se devuelve a la base y se activa enroscando la porción superior con respecto a la base. Esta acción hace que la punta de la torunda perfore las barreras de separación permitiendo que los reactivos separados migren a la cámara inferior de la base, mezclándose y reaccionando con la muestra recogida en la torunda. La agitación es necesaria para facilitar la transferencia de reactivos al fondo y la mezcla en la cámara inferior. A continuación, el dispositivo activado se introduce en un orificio situado en la parte superior del luminómetro y se empuja hacia abajo hasta que haga tope. Este proceso desplaza una puerta. La porción superior del dispositivo permanece exterior al instrumento, pero forma un sello con el orificio de la cámara de lectura. A continuación, se pulsa un botón de lectura en el instrumento para iniciar un período de integración de la señal antes de que se muestre una lectura en unidades luminosas relativas (RLU).
Otro de estos sistemas es el dispositivo autónomo BIOTRACE CLEAN-TRACE RAPID CLEANLINESS TEST para su uso con el luminómetro portátil UNI-LITE XCEL. También dispone de una torunda prehumedecida, que se retira, se toma una muestra y se devuelve la torunda. La activación consiste en forzar la porción superior del dispositivo, que contiene la muestra, hacia la base, a través de barreras de membrana. La torunda se acopla a una punta perforadora, que rompe las membranas y permite que los reactivos se mezclen de forma similar a la del dispositivo CHARM. Es necesario agitar para transferir toda la solución al fondo. El luminómetro BIOTRACE tiene una tapa que se levanta y gira para dejar al descubierto la cámara de lectura. El dispositivo que contiene la muestra se introduce en la cámara y se cierra la tapa. El cierre completo del tapón abre un miembro que bloquea la luz para permitir la medición de la señal. Al igual que la unidad CHARM, un botón inicia el ciclo de lectura, que finaliza con la visualización de la lectura luminosa en RLUs.
MERCK también ofrece otro sistema de monitoreo de higiene para ATP que es el Monitor HY-LITE de MERCK que emplea torundas de prueba, tubos de enjuague y plumas de muestreo HY-LITE. La torunda se humedece en el tubo de enjuague.
Se torunda una superficie. La torunda se devuelve al tubo y se gira durante varios segundos para liberar el ATP recolectado. La torunda se exprime y se retira. A continuación, se introduce la pluma durante un segundo para recoger la muestra. La punta de la pluma se golpea contra una almohadilla dura para enganchar la cubeta. Se pulsa un botón para liberar los reactivos e iniciar la reacción en la cubeta. A continuación, se retira y agita la cubeta, se introduce en la cámara de lectura del monitor y se pulsa un botón para iniciar un período de integración de la luz de diez segundos. A continuación, las RLUs se muestran en la pantalla del monitor.
Un sistema similar ha sido desarrollado por CELSIS llamado SYSTEMSURE sistema portátil de monitoreo de la higiene. La secuencia de la prueba es similar a la del sistema MERCK, en la que se humedece la torunda y se frota la superficie. A continuación, se pipetea el reactivo en la cubeta. La torunda se introduce en la cubeta, se gira durante varios segundos y se retira. La cubeta se tapa y se introduce en el luminómetro, donde se inicia la lectura.
La solicitud de patente WO90/04775A1 divulga un sistema portátil de monitoreo basado en luminiscencia con una cámara oscura para recibir un portamuestras, siendo una porción de la cámara oscura curva y reflectante.
Existe la necesidad de un método y aparato mejorados que estén diseñados para aumentar la facilidad de uso y mejorar la exactitud y precisión de las mediciones. Muchos de los sistemas actuales incorporan acciones innecesarias por parte de los operadores que resultan gravosas con respecto a determinados pasos, como el humedecimiento previo, el pipeteado, la rotación, el enroscado a dos manos, el empuje a dos manos, el golpeteo, la agitación y el cronometraje preciso, que no controlan adecuadamente la activación del dispositivo y contribuyen a aumentar las desviaciones en la lectura. Muchos de los sistemas actuales funcionan con lentitud y pueden no ser capaces de producir resultados muy precisos. Estos sistemas también pueden consumir una cantidad relativamente grande de energía eléctrica, por lo que pueden no ser adecuados para un uso móvil conveniente.
La presente solicitud describe varios métodos y aparatos que pueden abordar las limitaciones de los sistemas existentes.
Compendio
Esta descripción está dirigida a varias realizaciones de un sistema de recogida y análisis de muestras. El sistema comprende un instrumento de recolección y análisis de muestras y un portamuestras o sonda que sostiene torundas de prueba desechables que, cuando se utilizan juntas, son capaces de monitorizar, cuantificar, registrar y rastrear de forma eficiente, exacta y precisa la contaminación biológica dentro de un proceso o entorno utilizando las propiedades bioluminiscentes de los materiales biológicos recogidos a través de las torundas de prueba. El instrumento comprende un conjunto de detección de fotones (por ejemplo, un contador de fotones multipíxel) para medir la bioluminiscencia. El ensamble de detección de fotones está acoplado de manera comunicable a un sistema de control (por ejemplo, tarjetas lógicas) con un controlador (por ejemplo, microprocesador, procesador digital de señales, circuito integrado de aplicación específica, matriz de compuertas programables, controlador lógico programado), medios de almacenamiento no transitorios legibles por ordenador o procesador (por ejemplo, memoria volátil, memoria no volátil, memoria de sólo lectura, memoria de acceso aleatorio), e interfaz de usuario (UI). La UI proporciona una interfaz de usuario intuitiva y fácil de usar, por ejemplo, mediante una interfaz de usuario gráfica (GUI). Se utiliza una torunda de ensayo para obtener una muestra ambiental de volumen conocido y, a continuación, se coloca dentro de un ensamble de sonda que incluye uno o más reactivos que extraen el ATP de cualquier célula presente en la muestra ambiental. La bioluminiscencia detectada en la muestra indica contaminación biológica y proporciona una indicación cualitativa del nivel de contaminación biológica presente en la torunda de ensayo. El sistema proporciona un dispositivo de ensayo integrado y autónomo para la recogida de muestras y la lectura de luminiscencia mediante el ensamble de detección de fotones. Varias realizaciones de métodos para emplear las realizaciones del instrumento y el soporte de la muestra o el ensamble de la sonda también son objeto de la presente solicitud.
El instrumento puede funcionar como un luminómetro para tomar lecturas de luz de muestras contenidas en un soporte de muestra o ensamble de sonda. El exclusivo diseño del conjunto de cámara oscura mejora o aumenta la detección de la iluminación emitida por las muestras, lo que proporciona una mayor precisión en los resultados. Un diseño único de la sonda puede cooperar sinérgicamente con el diseño del ensamble de la cámara oscura para mejorar aún más el análisis óptico de las muestras y la precisión de los resultados. Diversos dispositivos de seguridad que impiden o inhiben el uso de portamuestras o ensamblajes de sondas no conformes con el instrumento garantizan la consecución del efecto sinérgico. La configuración del soporte de la muestra o del ensamble de sonda y la manera en la que el soporte de la muestra o el ensamble de sonda se sellan dentro del ensamble de cámara oscura evita que el ensamble de detección de fotones o el sensor fotosensible del mismo se expongan a fotones externos. Esto es importante para la estabilidad de la señal y para reducir el aumento de los recuentos de fotones de fondo, que es una fuente primaria de disminución de la sensibilidad del sistema. El diseño también minimiza otras posibles fuentes de ruido térmico y/o eléctrico.
El instrumento puede incluir uno o más puertos de comunicaciones que permiten al instrumento comunicarse con uno o más dispositivos externos, por ejemplo, un ordenador conectado a la red. Dichos puertos pueden ser cableados o inalámbricos, y permiten la exportación de datos analíticos recogidos y almacenados en una memoria no transitoria del instrumento. Dichos puertos también permiten la importación de actualizaciones de software y/o firmware del instrumento, por ejemplo, como archivos descargables desde un sitio web.
El instrumento puede proporcionar una interfaz gráfica de usuario (GUI) intuitiva, facilitando su uso. El instrumento emplea un formato de dispositivo portátil, con un consumo de energía relativamente bajo para permitir un uso cómodo en entornos ajetreados sin necesidad de recargarlo constantemente.
El portamuestras o ensamble de sonda, en una realización, puede incluir una cámara de reactivos que puede ser posicionada para romperse o agrietarse y liberar uno o más reactivos contenidos en ella en un conducto de fluido del ensamble de sonda. Los reactivos reaccionan con cualquier material biológico presente en la torunda de prueba. Los reactivos pueden, por ejemplo, almacenarse en una cámara de contención sellada o en un depósito que se rompe o agrieta forzando la cámara sobre una punta perforadora. La solución reactiva fluye a través de una punta de torunda que contiene la muestra, haciendo que ésta se libere en el reactivo. A continuación, el reactivo reacciona con la muestra y emite luz proporcional al nivel de contaminación ambiental, mediante, entre otros, materiales como ATP, ADP o fosfatasa alcalina en la muestra, y el reactivo elegido para la aplicación concreta. Una porción del extremo distante del soporte de la muestra o del ensamble de sonda puede insertarse directamente en el ensamble de cámara oscura para medir los fotones emitidos por una muestra bioluminiscente.
La invención se define mediante las reivindicaciones independientes.
Breve descripción de las distintas vistas de los dibujos
Las Figuras 1A y 1B son, respectivamente, una vista en perspectiva y una vista en planta lateral de un ejemplo de instrumento de recolección de muestras y análisis que tiene un tamaño, forma y perfil ergonómicos que permiten sujetar el instrumento con seguridad con una sola mano, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente; junto con una porción de una interfaz de usuario que permite a un usuario interactuar con el instrumento, por ejemplo, a través de un dispositivo de entrada/salida táctil o sensible al tacto.
Las Figuras 2A y 2B son, respectivamente, una vista en perspectiva y una vista en planta lateral de un ejemplo de instrumento de recolección de muestras y análisis que tiene un tamaño, forma y perfil ergonómicos de acuerdo con otra realización ilustrada descrita en la presente; junto con una porción de una interfaz de usuario que permite a un usuario interactuar con el instrumento, por ejemplo, a través de un dispositivo de entrada/salida sensible al tacto o que responde al tacto.
Las Figuras 3A y 3B son, respectivamente, una vista en perspectiva y una vista en planta lateral de un ejemplo de instrumento de recolección de muestras y análisis que tiene un tamaño, forma y perfil ergonómicos de acuerdo con otra realización ilustrada descrita en la presente; junto con una interfaz de usuario que permite a un usuario interactuar con el instrumento, por ejemplo, a través de un dispositivo de entrada/salida de pantalla táctil o sensible al tacto.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de un ejemplo de instrumento de recolección de muestras y análisis que tiene un tamaño, forma y perfil ergonómicos de acuerdo con otra realización ilustrada descrita en la presente; junto con una interfaz de usuario que permite a un usuario interactuar con el controlador del sistema, por ejemplo, a través de un dispositivo de entrada/salida táctil o sensible al tacto.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un ejemplo de interfaz de usuario y ensamble de tarjeta lógica de un instrumento de recolección de muestras y análisis; la interfaz de usuario puede incluir uno o más sistemas de entrada, tales como una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil, que permite a un usuario interactuar con un controlador del sistema, almacenar y recuperar datos de una memoria del sistema, y comunicarse con uno o más dispositivos externos, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 6 es una vista en sección parcial de un ejemplo de instrumento de recolección de muestras y análisis que muestra un ensamble de cámara oscura que incluye un pasaje para recibir un soporte de muestra o ensamble de sonda, y que termina en una cámara oscura que está física y ópticamente acoplada a un ensamble de detección de fotones utilizado para medir y cuantificar la bioluminiscencia producida por una muestra en la cámara oscura, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 7 es una vista en perspectiva de un ejemplo de ensamble de cámara oscura que incluye un pasaje para recibir un soporte de muestra o ensamble de sonda, y que termina en una cámara oscura que está física y ópticamente acoplada a un ensamble de detección de fotones utilizado para medir y cuantificar los fotones emitidos por la bioluminiscencia de una muestra en la cámara oscura, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 8A es una vista isométrica de una torunda que se utiliza para recoger una muestra o espécimen de una superficie mediante el barrido de la superficie con la torunda, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 8B es una vista en sección de un ejemplo de soporte de muestras en forma de ensamble de sonda que forma parte de un sistema de recolección de muestras y análisis junto con el instrumento, el soporte de muestras o ensamble de sonda que tiene un conducto que se utiliza para sostener una torunda de prueba que contiene una muestra para análisis una cámara ópticamente transparente en una porción distante del extremo que permite la detección de fotones emitidos por una muestra bioluminiscente por el ensamble de detección de fotones, y una o más cámaras de reactivos que contienen uno o más reactivos útiles para provocar la bioluminiscencia de uno o más materiales biológicos que pueden estar presentes en la muestra líquida, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 8C es un diagrama en sección transversal de una porción del portamuestras o ensamble de sonda, que ilustra un perfil en sección transversal no circular de una superficie exterior y un perfil en sección transversal circular de una superficie interior que forma un conducto en el que se puede recibir una torunda, de acuerdo con una realización ilustrada. La Figura 8D es un diagrama en sección transversal de una porción del portamuestras o ensamble de sonda con un émbolo del mismo en una posición o condición desenganchada, antes de agrietar cualquier depósito o cámara, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 8E es un diagrama en sección transversal de una porción del portamuestras o ensamble de sonda con un émbolo del mismo en una posición o condición enganchada, abriéndose los depósitos o cámaras para liberar el contenido de los mismos, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 9 es una vista en perspectiva parcialmente seccionada de un ejemplo de ensamble de cámara oscura y ensamble de detección de fotones, el ensamble de cámara oscura incluye un tubo intermedio, un resorte y una cámara oscura, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 10 es una vista en perspectiva seccional de un ensamble de detección de fotones, un ejemplo de ensamble de cámara oscura, un portamuestras o ensamble de sonda, y una cubierta de un ensamble de cubierta, el portamuestras o ensamble de sonda al menos parcialmente insertado en un pasaje del ensamble de cámara oscura; la cubierta que en uso cierra una abertura o entrada del pasaje del ensamble de cámara oscura y aplica una fuerza suficiente para comprimir un resorte para posicionar adecuadamente el portamuestras o ensamble de sonda con una porción distante transparente del mismo ubicada en la cámara oscura, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 11 es otra vista en perspectiva seccional del ensamble de detección de fotones, el ensamble de cámara oscura de ejemplo, el soporte de muestra o ensamble de sonda, y la cubierta de la Figura 10, que ilustra mejor uno o más alojamientos intermedios y de cámara oscura que posicionan el soporte de muestra o ensamble de sonda lateral y axialmente dentro del paso del ensamble de cámara oscura, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 12 es una vista en perspectiva ampliada del ensamble de detección de fotones, la porción inferior del ensamble de cámara oscura de ejemplo y la porción inferior del ensamble de portamuestras o sonda de las Figuras 10 y 11, que ilustra mejor una porción ópticamente transparente del ensamble de portamuestras o sonda colocada próxima al ensamble de detección de fotones, así como una relación espacial entre el ensamble de cámara oscura, el extremo distal del ensamble de portamuestras o sonda y el ensamble de detección de fotones, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 13A es una vista lateral en alzado de un ejemplo de ensamble de sonda colocado dentro de una cámara oscura esférica y un contador de fotones de múltiples píxeles, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente. La Figura 13B es una vista en sección parcial de una porción de la cámara oscura esférica, que muestra una base de plástico moldeado, un revestimiento, capa o material reflectante sobre una porción esférica cóncava de la misma, y un revestimiento, capa o material de óxido sobre el revestimiento reflectante, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 14A es una vista en planta superior de un ejemplo de dispositivo de escaneo electrónico útil para verificar y autentificar ensambles de sonda codificados electrónicamente, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 14B es una vista en planta superior de un ejemplo de dispositivo de escaneo electrónico útil para verificar y autenticar ensambles de sonda codificados electrónicamente, de acuerdo con otra realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 15A es una vista en perspectiva de un ejemplo de dispositivo de exploración óptica útil para verificar y autentificar ensambles de sonda codificados ópticamente, por ejemplo, ensambles de sonda que llevan uno o más autentificadores, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 15B es una vista en planta superior de un nombre comercial o marca de autentificador, transportado en un portamuestras o ensamble de sonda, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 16 es una vista en perspectiva de un ejemplo de dispositivo de escaneado por infrarrojos útil para verificar y autentificar ensambles de sondas codificadas por infrarrojos, por ejemplo, ensambles de sondas que llevan uno o más diseños sensibles a los infrarrojos, códigos legibles por máquina o logotipos de marcas registradas, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 17 es una vista en despiece de un ejemplo de sistema de recolección de muestras y análisis que incluye un instrumento de forma y tamaño ergonómicos y un soporte de muestras o ensamble de sonda, de acuerdo con una realización ilustrada descrita en la presente.
La Figura 18 es una impresión de pantalla de un punto de prueba seleccionado a través de una pantalla de desplazamiento de una interfaz gráfica de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil o sensible al tacto, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 19 es una impresión de pantalla de un punto de prueba seleccionado a través de la pantalla de entrada de una interfaz gráfica de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil o sensible al tacto, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 20 es una impresión de pantalla de los resultados de una prueba de una interfaz de usuario que muestra un resultado de aprobación para una zona de prueba de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil o sensible al tacto, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 21 es una impresión de pantalla de una pantalla de resultados de pruebas de una interfaz de usuario que muestra un resultado de advertencia para una zona de prueba de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla sensible al tacto o que responde al tacto, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 22 es una impresión de pantalla de los resultados de una prueba de una interfaz de usuario que muestra un resultado de fallo para una zona de prueba de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil o sensible al tacto, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 23 es una impresión de pantalla de un tablero de mandos de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 24 es una impresión de pantalla de una pantalla de datos brutos de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 25 es una impresión de pantalla de una pantalla de configuración de un punto de prueba de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 26 es una impresión de pantalla de una pantalla de configuración de un nuevo punto de prueba de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 27 es una impresión de pantalla de una pantalla de configuración de un nuevo plan de muestreo de una interfaz de usuario según una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
Las Figuras 28A y 28B son impresiones de pantalla de una porción superior e inferior de una pantalla de informe HACCP de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de control portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 28C es una impresión de pantalla de la porción superior de la pantalla de informe de HACCP de la Figura 28A con un elemento de selección de gráficos de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de forma comunicativa a un instrumento de control portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 28D es una impresión de pantalla de la porción superior de la pantalla de informe de HACCP de la Figura 28A con un elemento de selección de intervalo de fechas de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de forma comunicativa a un instrumento de seguimiento portátil como los descritos anteriormente.
La Figura 29 es un diagrama de flujo de un método de alto nivel de funcionamiento de un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos recolectados, por ejemplo, mediante torundas, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 30 es un diagrama de flujo de un método de alto nivel de funcionamiento de un instrumento de monitoreo portátil para recoger datos recolectados, por ejemplo, a través de transductores o sondas externas, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 31 es un diagrama de flujo de un método principal de funcionamiento de un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos recolectados, por ejemplo, mediante torundas, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 32 es un diagrama de flujo que muestra un primer método de subbucle de tarea para operar un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos recolectados, por ejemplo, mediante torundas, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 33 es un diagrama de bloques que muestra un controlador de alta tensión para controlar el suministro de alta tensión a los componentes de un instrumento de monitoreo portátil, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 34 es un diagrama de bloques que muestra un controlador de temperatura para controlar la temperatura de un sensor, por ejemplo, un contador de fotones multipíxel de un instrumento de monitoreo portátil, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 35 es un diagrama de flujo que muestra un método de medición de ATP para su uso en el funcionamiento de un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos de muestras, por ejemplo, transportadas por torundas, de acuerdo con una realización ilustrada.
La Figura 36 es un diagrama de flujo que muestra un método de calibración de recuento oscuro para su uso en el funcionamiento de un instrumento de monitoreo portátil para recoger datos de muestras, por ejemplo, transportadas por torundas, de acuerdo con una realización ilustrada.
Descripción Detallada
Esta descripción se refiere a aparatos y métodos para monitorizar la calidad ambiental y de procesos que pueden utilizarse para proporcionar información crítica en una amplia variedad de entornos. Estos entornos incluyen, entre otros, los ensayos en las industrias alimentaria, farmacéutica, cosmética y médica. Estas configuraciones pueden incluir además equipos de acondicionamiento y control ambiental de uso general como, por ejemplo, equipos comerciales de aire acondicionado y torres de refrigeración. Estas configuraciones adicionales incluyen entornos sensibles potencialmente susceptibles de contaminación maliciosa o inadvertida con materiales biológicos, como instalaciones militares, hospitales o edificios cerrados de alta ocupación.
Los dibujos que representan ciertas realizaciones se proporcionan con fines ilustrativos. Además, las realizaciones se describen en un contexto que incluye la monitoreo de la contaminación patógena midiendo la emisión de luz de una reacción bioluminiscente. Sin embargo, como sabrán apreciar los expertos en la materia, algunos aspectos también pueden aplicarse en otros contextos. También, como se apreciará, pueden hacerse modificaciones equivalentes sin desviarse del alcance de la invención. No todas las modificaciones posibles se han ilustrado o descrito para evitar detalles innecesarios que oscurecerían la descripción de las diversas realizaciones.
Las Figuras 1A y 1B, 2A y 2B, 3A y 3B, y 4 representan cuatro instrumentos de recolección de muestras y análisis, cada uno con diferentes alojamientos ergonómicos. El tamaño, la forma y el perfil ergonómicos de los alojamientos permiten al usuario sujetar con seguridad el instrumento de recolección de muestras y análisis con una sola mano. Cada uno de los instrumentos de recolección de muestras y análisis tiene una interfaz de usuario 102.
Las Figuras 1A y 1B muestran un ejemplo de alojamiento 104 con una porción inferior cónica 104a medida y dimensionada para ser sostenida fácilmente con una sola mano y una porción superior relativamente más ancha 104b que incluye una porción de la interfaz de usuario 102 en forma de una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. El alojamiento 104 puede ser un alojamiento moldeado, extruido o estampado de una o varias piezas, que tiene, por ejemplo, una porción frontal 106 y una porción trasera 108 que se acoplan físicamente mediante uno o más cierres reversibles o no reversibles. Pueden utilizarse uno o más plásticos, metales u otros materiales rígidos similares resistentes a los impactos para la totalidad o una porción del alojamiento 104. Una superficie delantera 110 y una superficie trasera 112 del alojamiento 104 pueden tener una o más texturas aplicadas con fines decorativos, o con fines funcionales, por ejemplo, para aumentar la rugosidad de la superficie del sistema para añadir resistencia al deslizamiento cuando el sistema se sujeta con una sola mano. En algunos casos, la superficie frontal 110 o la superficie trasera 112 del alojamiento 104 pueden tener un revestimiento o aditivo microbicida que inhibe el crecimiento biológico en el sistema 104. En algunos casos, la superficie delantera 110 y la superficie trasera 112 del alojamiento 104 pueden ser de materiales diferentes o del mismo material con características diferentes. Por ejemplo, en una realización, la porción trasera 108 del alojamiento 104 puede ser un miembro de plástico con una superficie trasera 112 texturizada para mejorar la resistencia al deslizamiento del sistema cuando lo sujeta un usuario. Por el contrario, la porción frontal 106 del alojamiento 104 puede ser un miembro metálico con una superficie frontal 110 lisa para mejorar el aspecto y la limpieza del instrumento 100.
Los términos "delante", "detrás", "superior", "inferior" y otros similares utilizados en la presente se refieren a posiciones relativas entre sí y no pretenden, ni deben interpretarse, para denotar una dirección absoluta particular u orientación espacial. Por ejemplo, una característica descrita como situada en la superficie "inferior" de un dispositivo podría estar en la superficie "superior" o en una superficie "lateral" del dispositivo si éste se gira o invierte; se prevé que dicha rotación o inversión esté dentro del ámbito de una o más de las realizaciones reivindicadas descritas en la presente.
Aunque en la Figura 1A sólo se muestra una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a, la interfaz de usuario 102 puede incluir cualquier número de dispositivos de salida tales como lámparas, indicadores, pantallas, visualizadores, medidores y similares. La interfaz de usuario 102 también puede incluir cualquier número de dispositivos de entrada, como botones, perillas, interruptores, dispositivos capacitivos, ruedas de impulso, potenciómetros, pantallas táctiles y similares. Como se muestra en la Figura 1A, en algunos casos la interfaz de usuario 102 puede incluir al menos una pantalla sensible al tacto capacitiva o de respuesta táctil 102a como dispositivo de entrada y salida (E/S). Dichos dispositivos de E/S reducen ventajosamente el número o tamaño de las penetraciones a través del alojamiento 104, reduciendo así el número de vías de intrusión de líquidos en el alojamiento 104. Una membrana flexible 120 puede disponerse próxima y utilizarse para sellar toda o una porción de la interfaz de usuario 102 del entorno externo. En al menos algunos casos, como cuando se utiliza una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a, puede disponerse una membrana flexible 120 sellada y ópticamente transparente a lo largo de toda o una porción de la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. Aunque sólo se muestra en la porción frontal 106 del alojamiento 104, en algunos casos, la interfaz de usuario 102 puede extenderse hasta la porción trasera 108 del alojamiento 104. Por ejemplo, un indicador de nivel de batería en forma de múltiples elementos iluminados puede estar situado en la porción trasera del alojamiento 104.
El alojamiento 104 mostrado en las Figuras 1A y 1B es un miembro generalmente rectangular que tiene uno o más bordes laterales redondeados. El alojamiento 104 es más grueso en la región superior 104b ocupada por la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a y se estrecha tanto en ancho como en grosor hacia la región inferior 104a del alojamiento 104 que se agarra con las manos de un usuario. La transición entre la porción más gruesa 104b del alojamiento 104 que contiene la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil102a y la porción más delgada 104b del alojamiento 104 está fuertemente ahusada, proporcionando un perfil frontal que recuerda a una "botella de leche" tradicional invertida. Un material que tiene un primer conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura fina y color blanco) forma la porción frontal 106 que rodea, al menos parcialmente, la pantalla táctil o sensible al tacto102a para proporcionar un alto grado de contraste entre la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil102a y la superficie frontal 110. Un material con un segundo conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura media y color gris) forma toda la porción trasera 108. La "parte superior" y la "parte inferior" del alojamiento 104 están sustancialmente a 90° con respecto a la superficie delantera 110 y la superficie trasera 112 del alojamiento 104. Al menos en algunos casos, un miembro articulado (no visible en la Figura 1) puede estar unido a la porción trasera 106 para proporcionar un soporte de apoyo para el instrumento 100.
Uno o más puertos, aperturas o aberturas pueden estar dispuestos sobre el alojamiento 104, por ejemplo, en la parte inferior del alojamiento 124. Uno o más puertos de comunicaciones 114 pueden estar dispuestos en, sobre o alrededor del alojamiento 104. Dichos puertos de comunicaciones 114 pueden ser útiles para acoplar de forma comunicable el instrumento 100 a un dispositivo externo, como un ordenador personal o una red de comunicaciones externa. El(los) puerto(s) de comunicaciones 114 puede(n), en algunos casos, tener una interfaz propietaria configurada o un protocolo de comunicaciones tal que se necesite un adaptador para puentear desde el(los) puerto(s) de comunicaciones 114 a un ordenador o a una conexión de red. El puerto de comunicaciones 114 puede, en otros casos, tener una o más configuraciones de interfaz o protocolos de comunicaciones reconocidos por la industria, por ejemplo, Universal Se-rial Bus (USB), IEEE 1394 ("FireWire®"), Thunderbolt®, RS-232, o similares. El (los) puerto(s) de comunicaciones 114 puede(n) estar parcial o completamente sellado(s) u obstruido(s) de otro modo con un miembro desplazable, por ejemplo, un diafragma elastomérico o una cubierta, para reducir la probabilidad de intrusión de polvo o líquido en el (los) puerto(s) de comunicaciones 114 o en el alojamiento 104. Al menos en algunos casos, el puerto de comunicaciones 114 se utiliza para proporcionar datos de entrada al instrumento 100, por ejemplo, información de configuración de sistema, información de calibración, actualizaciones de sistema operativo, actualizaciones de fecha y hora del sistema, etc. Al menos en algunos casos, el puerto o puertos de comunicaciones 114 también pueden ser útiles para obtener datos de salida del instrumento 100, por ejemplo, resultados analíticos y las fechas, horas y ubicaciones de las pruebas correspondientes que se almacenan dentro de una memoria integrada en el instrumento 100.
Uno o más compartimentos de batería 116 pueden estar dispuestos en, sobre o alrededor del instrumento 100. Por ejemplo, uno o más compartimentos de batería 116 pueden estar dispuestos en la porción trasera 108 del alojamiento 104. El instrumento 100 puede utilizar pilas químicas estándar reemplazables, por ejemplo, pilas de tamaño "a Aa ", "AA" o "C". En algunos casos, el sistema puede utilizar una o más pilas químicas secundarias (es decir, recargables), por ejemplo, una o más pilas de níquel/cadmio, níquel-hidruro metálico o iones de litio. Cuando se utilizan pilas químicas secundarias o recargables, el instrumento 100 puede estar equipado con uno o más puertos adaptadores de corriente y un convertidor de corriente interno o externo útil para reponer la carga de las pilas químicas secundarias o recargables. Alternativa o adicionalmente, pueden emplearse otros tipos de fuentes de energía o células como fuentes de energía a bordo, por ejemplo, pilas de combustible o células de supercondensadores o ultracondensadores.
Uno o más puertos de inserción de sonda accesibles al usuario o entradas 118 medidos y dimensionados para acomodar un paso de un soporte de muestra o ensamble de sonda (no mostrado en las Figuras 1A y 1B) están dispuestos en el alojamiento 104, por ejemplo, en una parte superior 122 del alojamiento 104. El(los) puerto(s) de inserción de sonda o la(s) entrada(s) 118 puede(n) incluir un miembro de cubierta (no claramente visible en las Figuras 1A y 1B) que cubre(n) sustancialmente de forma selectiva el(los) puerto(s) de inserción de la sonda o la(s) entrada(s) 118 para impedir la entrada de luz. El(los) puerto(s) de inserción de la sonda o la(s) entrada(s) 118 proporcionan selectivamente acceso a un ensamble de cámara oscura ubicado internamente al instrumento 100 e ilustrado y discutido en detalle más adelante, por ejemplo, con referencia a las Figuras 6-12.
Las Figuras 2A y 2B muestran otro ejemplo de un instrumento 200 que tiene un alojamiento 204. El alojamiento 204 puede ser un alojamiento moldeado, extruido o estampado de una sola pieza o de varias piezas, que tenga, por ejemplo, una porción frontal 206 y una porción trasera 208. La porción frontal 206 y la porción trasera 208 se acoplan físicamente mediante uno o más cierres extraíbles o no extraíbles que se insertan a través de la porción trasera 208 y que, en consecuencia, sólo son visibles en la Figura 2B. Pueden utilizarse uno o más plásticos, metales u otros materiales rígidos similares resistentes a los impactos para la totalidad o una porción del alojamiento 204. La superficie frontal 210 y la superficie trasera 212 del alojamiento 204 pueden tener una o más texturas aplicadas a las mismas con fines decorativos o con fines funcionales, por ejemplo, para aumentar la rugosidad de la superficie del sistema 200 o añadir textura al instrumento 200 de manera que el instrumento 200 pueda sujetarse o agarrarse con seguridad utilizando una sola mano. Puede añadirse o incorporarse a la superficie frontal 210 o a la superficie trasera 212 del alojamiento 204 un revestimiento o aditivo que contenga uno o más biocidas o materiales similares útiles para inhibir el crecimiento biológico. En algunos casos, la superficie frontal 210 y la superficie trasera 212 del alojamiento 204 pueden ser de materiales diferentes o del mismo material con características diferentes, como el color o la textura. Por ejemplo, en una realización, la porción trasera 208 del alojamiento 204 puede ser un miembro de plástico que tenga una superficie trasera 212 texturizada para facilitar el agarre del instrumento 200. Por el contrario, la porción frontal 206 del alojamiento 204 puede ser un miembro metálico con una superficie frontal 210 lisa para mejorar el aspecto y la limpieza del instrumento 200.
Una membrana flexible 120 puede disponerse próxima a, y utilizarse para sellar, toda o una porción de una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. Aunque sólo se muestra en la porción delantera 206 del alojamiento 204, en algunos casos, la interfaz de usuario 102 puede extenderse hasta la porción trasera 208 del alojamiento 204. Por ejemplo, un indicador de nivel de batería en forma de múltiples elementos iluminados puede estar situado en la porción trasera del alojamiento 204.
El alojamiento 204 mostrado en las Figuras 2A y 2B es un miembro generalmente rectangular que tiene uno o más bordes redondeados. El alojamiento 204 es más grueso en la región que se agarra con las manos del usuario, y se estrecha hacia una sección transversal más fina en la región ocupada por la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. La pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a puede estar dispuesta opcionalmente dentro de un rebaje que se extiende longitudinalmente (es decir, de arriba a abajo) a lo largo de la porción frontal 206 del alojamiento 204, creando dos crestas sustancialmente paralelas 226 en la superficie frontal 210. Un material que tiene un primer conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura fina y color blanco) forma la porción frontal 206 que rodea la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a, proporcionando un alto grado de contraste entre la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a y la superficie frontal 210. Un material con un segundo conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura media y color gris) forma el resto de la porción frontal 206 y toda la porción trasera 208. La parte superior del alojamiento 222 forma sustancialmente un ángulo de 90° con respecto tanto a la porción frontal 206 como a la porción trasera 208. A la inversa, el fondo de alojamiento 224 define un arco que se extiende desde la porción frontal 206 hasta la porción trasera 208.
Las Figuras 3A y 3B muestran otro ejemplo de instrumento 300 que tiene un alojamiento 304 que rodea al menos parcialmente una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. El alojamiento 304 puede ser de una sola pieza o de varias piezas moldeadas, extruidas o estampadas, y tener, por ejemplo, una porción frontal 306 y una porción trasera 308 que se acoplan físicamente mediante uno o varios cierres reversibles o no reversibles. Pueden utilizarse uno o más plásticos, metales u otros materiales similares rígidos y resistentes a los impactos para todo el alojamiento 304 o para una porción del alojamiento 304. La superficie frontal 310 y la superficie trasera 312 del alojamiento 304 pueden tener una o más texturas aplicadas con fines decorativos o funcionales, por ejemplo, para aumentar la rugosidad de la superficie del instrumento 300 y añadir textura de modo que el instrumento 300 pueda sujetarse o agarrarse con una sola mano. Puede añadirse o incorporarse a la superficie frontal 310 o a la superficie trasera 312 del alojamiento 304 un revestimiento o aditivo que contenga uno o más biocidas o materiales similares útiles para inhibir el crecimiento biológico. En algunos casos, la superficie frontal 310 y la superficie trasera 312 del alojamiento 304 pueden ser de materiales diferentes o del mismo material con características diferentes, como el color o la textura. Por ejemplo, en una realización, la porción trasera 308 del alojamiento 304 puede ser un miembro de plástico con una superficie trasera 312 texturizada para mejorar la resistencia al deslizamiento del instrumento 300 cuando lo sujeta un usuario. Por el contrario, la porción frontal 306 del alojamiento 304 puede ser un miembro metálico con una superficie frontal 310 lisa para mejorar el aspecto y la limpieza del instrumento 300.
Una membrana flexible 120 puede disponerse próxima y utilizarse para sellar toda o una porción de una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. Aunque se muestra sólo en la porción frontal 306 del alojamiento 304, en algunos casos, una porción de la interfaz de usuario 102 puede extenderse a la porción trasera 308 del alojamiento 304. Por ejemplo, un indicador de nivel de batería en forma de múltiples elementos iluminados puede estar situado en la porción trasera del alojamiento 304.
El alojamiento 304 mostrado en las Figuras 3A y 3B es un miembro generalmente rectangular que tiene uno o más bordes redondeados. El alojamiento 304 es más grueso en la región del alojamiento ocupada por la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a y se estrecha en ancho hacia la región del alojamiento 304 para el agarre por la mano de un usuario. La transición entre la porción más gruesa del alojamiento 304 que contiene la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a y la porción más estrecha del alojamiento 304 está fuertemente ahusada, proporcionando de nuevo un perfil frontal que recuerda a una "botella de leche" tradicional. La porción frontal 306 está formada por un material con un primer conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura fina y color blanco), lo que proporciona un alto grado de contraste entre la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a y la superficie frontal 310. Un material que tiene un segundo conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura media y color gris) forma la porción trasera 308. La parte superior del alojamiento 322 forma sustancialmente un ángulo de 90° con respecto tanto a la porción frontal 306 como a la porción trasera 308. A la inversa, el fondo de alojamiento 324 define un arco que se extiende desde la porción frontal 306 hasta la porción trasera 308.
La Figura 4 muestra otro ejemplo de instrumento 400 que tiene un alojamiento 404 que rodea, al menos parcialmente, una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. El alojamiento 404 puede ser de una sola pieza o de varias piezas moldeadas, extruidas o estampadas, con una porción frontal 406 y una porción trasera 408 que se acoplan físicamente mediante uno o más fijadores. Pueden utilizarse uno o más plásticos, metales u otros materiales rígidos similares resistentes a los impactos para la totalidad o una porción del alojamiento 404. La superficie frontal 410 y la superficie trasera 412 del alojamiento 404 pueden tener una o más texturas aplicadas con fines decorativos o funcionales, por ejemplo, para aumentar la rugosidad de la superficie del sistema 400 y facilitar el agarre del instrumento 400 con una sola mano. Puede añadirse o incorporarse a la superficie frontal 410 o a la superficie trasera 412 del alojamiento 404 un revestimiento o aditivo que contenga uno o más biocidas o materiales similares útiles para inhibir el crecimiento biológico. En algunos casos, la superficie frontal 410 y la superficie trasera 412 del alojamiento 404 pueden ser de materiales diferentes o del mismo material con características diferentes, como el color o la textura. Por ejemplo, la porción trasera 408 del alojamiento 404 puede ser un miembro de plástico con una superficie trasera 412 texturizada para mejorar la resistencia al deslizamiento del sistema cuando lo sujeta un usuario. Por el contrario, la porción frontal 406 del alojamiento 404 puede ser un miembro metálico con una superficie frontal 410 lisa para mejorar el aspecto y la limpieza del instrumento 400.
Una membrana flexible 120 puede disponerse próxima y utilizarse para sellar toda o una porción de la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. Aunque se muestra sólo en la porción frontal 406 del alojamiento 404, en algunos casos, una porción de la interfaz de usuario 102 puede extenderse a la porción trasera 408 del alojamiento 404. Por ejemplo, un indicador de nivel de batería en forma de múltiples elementos iluminados puede estar situado en la porción trasera del alojamiento 404.
El alojamiento 404 mostrado en la Figura 4 es un miembro generalmente rectangular que tiene uno o más bordes redondeados. El alojamiento 404 tiene un grosor generalmente uniforme y se estrecha en ancho hacia la región del alojamiento 404 configurada para ser agarrada con la mano de un usuario. La transición entre la porción más gruesa del alojamiento 404 que contiene la interfaz de usuario 102 y la porción más estrecha del alojamiento 404 está fuertemente ahusada, proporcionando de nuevo un perfil frontal que recuerda a una "botella de leche" tradicional. La porción frontal 406 está formada por un material con un primer conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura fina y color blanco), lo que proporciona un alto grado de contraste entre la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a y la superficie frontal 410. La porción trasera 408 está formada por un material con un segundo conjunto de propiedades que incluyen el material, el color y el acabado de la superficie (por ejemplo, un plástico moldeado por inyección de textura media y color gris). La parte superior del alojamiento 422 forma sustancialmente un ángulo de 90° con respecto tanto a la porción frontal 406 como a la porción trasera 408. El fondo de alojamiento 424 está achaflanado por delante y por detrás y forma sustancialmente un ángulo de 90° con respecto tanto a la porción frontal 406 como a la porción trasera 408.
La Figura 5 muestra una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a acoplada de forma comunicable a una placa lógica 502. Aunque en la Figura 5 se representa como una única placa de circuito impreso, la placa lógica 502 puede incluir componentes repartidos en cualquier número de placas lógicas independientes acopladas de forma comunicable. Por ejemplo, la placa lógica 502 puede incluir varios componentes (por ejemplo, componentes eléctricos o electrónicos, conectores) y rutas o trazas conductoras asociadas. La placa lógica 502 puede estar parcial o totalmente dispuesta dentro del alojamiento 104, 204, 304, 404. El sistema de recolección de muestras y análisis puede incluir al menos un procesador 504, un medio de almacenamiento no transitorio 506, uno o más convertidores de potencia 508, un controlador de entrada/salida 510, una unidad de procesamiento gráfico 512 y una interfaz de red 516. Un ensamble detector de fotones (no mostrado en la Figura 5) es posicionado en relación a una cámara oscura de un ensamble de cámara oscura (no mostrado en la Figura 5), por ejemplo, parcialmente dispuesto en ella es usado para medir, detectar o de otra manera sensar bioluminiscencia de muestras. El ensamble del detector de fotones está acoplado de manera comunicable a la tarjeta lógica 502 y puede, en algunos casos, también estar físicamente acoplado a la tarjeta lógica 502.
Uno o más procesadores 504 pueden incluir uno o más dispositivos capaces de ejecutar instrucciones ejecutables por máquina que proporcionan funcionalidad de prueba y análisis de muestras al instrumento 100, 200, 300, 400 de recolección y prueba de muestras. En algunos casos, uno o más procesadores 504 pueden incluir dispositivos multifunción capaces de proporcionar entrada/salida, lógica, comunicaciones y salida gráfica, por ejemplo, un dispositivo de Sistema en un Chip (SoC) o Circuito Integrado de Aplicación Específica (ASIC). En otros casos, uno o más procesadores 504 pueden incluir una pluralidad de dispositivos discretos, cada uno capaz de proporcionar una o más funciones tales como E/S, lógica, comunicaciones, y similares. El procesador o procesadores pueden incluir uno o varios microprocesadores mononúcleo o multinúcleo, por ejemplo, procesadores AMD® de las series K8, K10, Bulldozer o Bobcat; procesadores Qualcomm® de la serie Snapdragon; procesadores NVIDIA® de la serie Tegra®; o procesadores Intel® de las series x86, Pentium® o Atom®. Uno o más procesadores 504 también pueden incluir una o más matrices de puertas programables (PGA); uno o más procesadores de señales digitales (DSP); uno o más ordenadores de conjunto de instrucciones reducidas (RISC); uno o más circuitos lógicos programables (PLC), y similares. El uso de uno o más procesadores móviles o de bajo consumo 504 puede aumentar ventajosamente la duración de la batería del sistema. Uno o más procesadores 504 pueden incluir una cantidad limitada de almacenamiento no transitorio en forma de memoria del sistema básico de entrada/salida (BIOS), caché u otra memoria de sólo lectura que contenga componentes como un sistema operativo e instrucciones ejecutables por máquina que, cuando son ejecutadas por uno o más procesadores 504, proporcionan al sistema la funcionalidad de recolección de muestras y pruebas.
Uno o más procesadores 504 pueden incluir, o estar acoplados de manera comunicativa a, uno o más osciladores y uno o más relojes de tiempo real (RTC) útiles para rastrear, organizar y marcar el tiempo de eventos tales como actividades de calibración, actividades de servicio o mantenimiento, actividades de recolección de datos, actividades de registro de datos, actividades de transferencia de datos, actividades de comunicaciones, y similares. Uno o más procesadores 504 pueden acoplarse de forma comunicable a los medios de almacenamiento no transitorios 506, a uno o más convertidores de potencia 508, a uno o más puertos de comunicaciones 510, y al ensamble de detección de fotones utilizando uno o más buses de datos en serie o en paralelo.
Los medios de almacenamiento no transitorios 506 pueden incluir uno o más dispositivos legibles por ordenador o procesador volátiles y/o no volátiles (por ejemplo, memoria, medios giratorios, medios de estado sólido) capaces de almacenar datos. Dichos dispositivos pueden incluir una memoria de acceso aleatorio (RAM) 506a y una memoria de sólo lectura (ROM) 506b dentro del instrumento de recolección de muestras y ensayo 100, 200, 300, 400. Dichos dispositivos también pueden incluir uno o más dispositivos de almacenamiento extraíbles 506c, como una o más interfaces digitales seguras ("SD") capaces de alojar la inserción de un dispositivo de memoria compatible con SD. En algunos casos, todos o una porción de los datos contenidos en la memoria no transitoria dentro del instrumento de recolección de muestras y pruebas 100, 200, 300, 400 pueden transferirse a un dispositivo de almacenamiento extraíble acoplado de forma comunicable al sistema.
Los medios de almacenamiento no transitorios 506 pueden incluir uno o más tipos de medios de almacenamiento magnéticos, electroresistivos, moleculares u ópticos, incluyendo, pero sin limitarse a uno o más discos duros ("HDD"), medios de almacenamiento electrostáticos como unidades de estado sólido ("SSD"), memoria de sólo lectura programable eléctricamente borrable ("EEPROM") y dispositivos de almacenamiento similares actuales y futuros. Además de almacenar instrucciones del sistema operativo y ejecutables por la máquina, los medios de almacenamiento no transitorios 506 también pueden ser útiles para almacenar resultados analíticos, secuencias de pruebas, puntos de prueba, datos de fecha y hora, y datos similares relacionados. Esta conservación de datos puede constituir al menos una porción de un programa de análisis de peligros y puntos de control crítico (HACCP), por ejemplo, en una instalación de producción o preparación de alimentos o productos farmacéuticos. El medio de almacenamiento no transitorio 506 puede tener cualquier capacidad de almacenamiento o configuración física. En un caso, la capacidad total de almacenamiento puede ser de 1 gigabyte (1 GB) repartido entre cuatro dispositivos de almacenamiento de 256 megabytes (256 MB) direccionables en paralelo y montados en placa. También se pueden utilizar otros dispositivos, como módulos de memoria en línea simples (SIMM), paquetes de módulos de memoria en línea dobles (DIMM) y otros paquetes y capacidades para proporcionar un grado de personalización del sistema. La capacidad total de almacenamiento del instrumento de recolección de muestras y análisis 100, 200, 300, 400 puede oscilar entre unos 128 MB y unos 512 GB; entre unos 128 MB y unos 512 GB; entre unos 128 MB y unos 256 GB; entre unos 128 MB y unos 128 GB; o entre unos 128 MB y unos 10 GB.
Uno o más convertidores de potencia 508 pueden incluir cualquier número de sistemas o dispositivos adecuados para alterar o ajustar el voltaje, corriente o forma de onda de una potencia suministrada al instrumento de recolección de muestras y pruebas 100, 200, 300, 400 a un voltaje, corriente o forma de onda diferente útil para alimentar el sistema de recolección de muestras y pruebas. Por ejemplo, uno o más convertidores de potencia 508 pueden convertir la corriente alterna de 120 V y 60 Hz en corriente continua de 3V utilizada por el procesador 504 y el fotodetector. En algunos casos, todos o una porción de uno o más convertidores de potencia 508 están dispuestos dentro del alojamiento 104, 204, 304, 404, mientras que en otros casos todos o una porción pueden estar dispuestos fuera del alojamiento, por ejemplo, en forma de un transformador/convertidor montado en un enchufe (por ejemplo, una fuente de alimentación de tipo "conector de pared"). En al menos algunos casos, toda o una porción de la energía proporcionada por uno o más convertidores de potencia 508 se utiliza para aumentar la carga de las celdas de almacenamiento de energía (por ejemplo, baterías recargables o similares) en el instrumento 100, 200, 300, 400 de recolección de muestras y pruebas. Uno o más convertidores de potencia 508 pueden suministrar una o más formas de onda de salida, por ejemplo, corriente continua, onda cuadrada, onda diente de sierra, o cualquier otra forma útil de suministro de energía. Uno o más convertidores de potencia 508 pueden suministrar uno o más voltajes de salida, por ejemplo, 1.5V, 3.0V, 5.0V, 9.0V, o 12V.
Uno o más convertidores de potencia 508 también pueden incluir uno o más dispositivos de protección, por ejemplo, uno o más fusibles reemplazables o no reemplazables o dispositivos similares de protección contra sobrecorriente. Uno o más convertidores de potencia 508 pueden incluir uno o más dispositivos o sistemas de filtrado o regulación para reducir la posibilidad de condiciones de sobretensión/subtensión dentro del instrumento 100, 200, 300, 400 de recolección de muestras y pruebas.
Los datos analógicos y digitales se importan y exportan desde el sistema de recolección de muestras y análisis utilizando un controlador de E/S 510 acoplado de forma comunicable al menos un procesador 504 y al medio de almacenamiento no transitorio 506 mediante el bus 524. Además de recibir entradas de una pantalla táctil o sensible al tacto102a, uno o más dispositivos de entrada adicionales pueden estar acoplados de forma comunicable al controlador de E/S 510. En al menos algunos casos, el controlador de E/S 510 puede acoplarse de manera comunicable a una o más interfaces serie reconocidas por la industria, por ejemplo, un bus serie universal (USB), miniUSB, micro-USB, IEEE 1394, Intel® Thunderbolt®, o cualquier interfaz serie similar actual o futura. En al menos algunos casos, el controlador de E/S puede estar acoplado de forma comunicable a una o más interfaces inalámbricas, por ejemplo, una interfaz inalámbrica Bluetooth®, una interfaz inalámbrica de comunicación de campo cercano (NFC), una interfaz inalámbrica ZigBee® o cualquier interfaz inalámbrica similar actual o futura. En al menos algunos casos, el controlador de E/S puede estar acoplado de forma comunicable a una o más interfaces paralelas. En al menos algunos casos, el controlador de E/S puede estar acoplado de forma comunicable a una o más interfaces propietarias que tengan un conector único o propietario o una configuración de pines.
En al menos algunos casos, el controlador de E/S 510 puede incluir uno o más puertos de dispositivos analíticos para conectar uno o más sensores analíticos externos 526 al instrumento 100, 200, 300, 400 de recolección de muestras y análisis. Los dispositivos analíticos externos acoplables al sistema de recolección de muestras y análisis incluyen, entre otros, sondas de temperatura, sondas de pH, sondas de oxígeno disuelto, sondas de conductividad y similares. Pueden recolectarse mediciones analíticas adicionales basadas, por ejemplo, en el plan de HACCP de la instalación. La recolección de múltiples señales de múltiples dispositivos utilizando un único sistema proporciona ventajosamente la capacidad de generar documentación de HACCP completa, incluyendo datos de contaminación biológica y otros datos físicos correlacionados con cada punto de control crítico identificado y almacenado como un grupo lógico dentro de los medios de almacenamiento no transitorios 506. Estos datos pueden exportarse periódicamente a uno o varios dispositivos externos para proporcionar documentación sobre HACCP. Cuando una sonda externa se acopla de forma comunicable al sistema, la pantalla táctil o sensible al tacto 102a puede mostrar datos relevantes para las mediciones proporcionadas por la sonda externa. Por ejemplo, una sonda de pH externa puede hacer que la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a muestre simultáneamente o de forma secuencial el pH detectado mediante la sonda de pH y el nivel de contaminación biológica detectado mediante el ensamble de detección de fotones interno.
El controlador de E/S 510 también puede utilizarse para soportar dispositivos de entrada o salida adicionales que estén física o lógicamente separados de la interfaz de usuario 102. En al menos algunos casos, uno o más botones, interruptores, mandos, diales o dispositivos de entrada táctiles similares pueden estar acoplados de forma comunicable al controlador de E/S 510 en lugar de, o además de, la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a. Tales dispositivos pueden incluir, un teclado completo o parcial (0-9, #, *), botones de función, o un teclado completo o parcial (QWERTY, etc.) puede ser dispuesto en el sistema.
En al menos algunos casos, el controlador de E/S 510 puede facilitar el intercambio de datos entre el instrumento de recolección de muestras y análisis 100, 200, 300, 400 y uno o más dispositivos externos. Por ejemplo, el controlador de E/S 510 puede usarse para sincronizar o vincular de otro modo el instrumento de recolección de muestras y pruebas 100, 200, 300, 400 a un dispositivo externo usando una interfaz propietaria o USB con el fin de exportar datos analíticos registrados dentro del medio de almacenamiento no transitorio 506. Dichas capacidades de exportación de datos pueden ayudar ventajosamente a mantener una base de datos de HACCP cohesiva en un dispositivo externo o en una red externa que proporcione a la dirección o a la agencia reguladora acceso a los datos analíticos. En otros casos, el controlador de E/S 510 puede utilizarse para sincronizar o vincular de otro modo el instrumento de recolección de muestras y pruebas 100, 200, 300, 400 a un dispositivo externo utilizando una interfaz USB con el fin de obtener actualizaciones de software, actualizaciones de firmware, actualizaciones del sistema operativo, actualizaciones de seguridad de datos y similares. Al menos en algunos casos, todas o una porción de las actualizaciones de software, firmware o sistema operativo pueden descargarse a través de una o más redes, como Internet o la World Wide Web, a través de una o más tiendas o portales de aplicaciones.
La unidad de procesamiento gráfico 512 se muestra acoplada de forma comunicable a la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil102a a través de uno o más cables de cinta 514 o similares. En algunos casos, una unidad de procesamiento gráfico 512 puede estar parcial o completamente integrada en al menos un procesador 504. Aunque sólo se muestra una pantalla sensible al tacto de respuesta táctil 102a acoplada al instrumento de recolección de muestras y análisis 100, 200, 300, 400, puede utilizarse cualquier número de pantallas sensibles al tacto o de respuesta táctil 102a u otros elementos o dispositivos de interfaz de usuario para proporcionar diversas salidas o recolectar diversas entradas del usuario. Al menos en algunos casos, la pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a puede presentar la salida y recolectar la entrada utilizando una interfaz gráfica de usuario (GUI) que presenta y recolecta al menos una porción de los datos en forma de imágenes o iconos seleccionables por el usuario.
La pantalla táctil o sensible al tacto102a puede incluir cualquier dispositivo monocromo o en color actual o futuro que tenga un factor de forma física apropiado (por ejemplo, delgado) y capaz de mostrar datos, como una pantalla de cristal líquido (LCD), una pantalla de diodos emisores de luz (LED), una pantalla de plasma de gas, una pantalla LED orgánica, una pantalla eInk®, y similares. Una o más luces, indicadores, lámparas incandescentes transparentes o de colores, LED transparentes o de colores, o similares, también pueden utilizarse para indicar el estado de alimentación, el estado de carga, el estado del nivel de batería, el estado de las comunicaciones, los enlaces de datos, el estado de los dispositivos periféricos, y similares. Se pueden utilizar uno o más tipos diferentes de dispositivos de entrada de usuario, por ejemplo, el usuario puede interactuar principalmente con uno o más procesadores 504 a través de una pantalla táctil o sensible al tacto102a, mientras que el nivel de batería y el estado de las comunicaciones se comunican utilizando uno o más LED. En algunos casos, la interfaz de usuario 102 puede incluir una pantalla sensible al tacto o de respuesta táctil 102a desde la que al menos un procesador 504 recibe la entrada a través del controlador de E/S 510.
La interfaz de red 516 también puede estar acoplada de forma comunicable al instrumento 100, 200, 300, 400 de recolección de muestras y análisis. La interfaz de red puede incluir uno o más transceptores de red inalámbrica o interfaces 516a (por ejemplo, IEEE 802.11 "WiFi", o similar), uno o más transceptores de red cableada o interfaces 516b (por ejemplo, Ethernet o similar), o combinaciones de los mismos. En al menos algunos casos, el instrumento de recolección de muestras y análisis 100, 200, 300, 400 puede sincronizar o intercambiar datos cifrados o no cifrados con uno o más dispositivos externos a través de la interfaz de red 516, por ejemplo, a través de una conexión de red inalámbrica segura o no segura entre el instrumento de recolección de muestras y análisis 100, 200, 300, 400 y el dispositivo externo. En algunos casos, la interfaz de red 516 puede incluir un iluminador (no mostrado), por ejemplo, un láser o un diodo emisor de luz (LED) como un LED infrarrojo para transmitir ópticamente la información. La transmisión óptica de datos requiere línea de visión entre el transmisor y el receptor, lo que puede considerarse una desventaja, pero puede ser ventajoso cuando la seguridad es un problema o cuando se desea determinar la ubicación.
El instrumento de recolección de muestras y análisis 100, 200, 300, 400 puede incluir opcionalmente un receptor de sistema de posicionamiento global (GPS) 522 para recibir información de posicionamiento GPS de uno o más satélites GPS. Estos datos GPS pueden asociarse ventajosamente con la ubicación o el punto de recogida de una muestra específica. Dichos datos pueden asociarse con resultados analíticos almacenados dentro del medio de almacenamiento no transitorio 506 y pueden utilizarse para verificar la ubicación, hora y fecha en que se obtuvo una muestra en particular o se realizó un análisis en particular.
Como parte de un programa de HACCP integrado, estos datos de posición GPS pueden proporcionar pruebas adicionales de que las muestras recogidas bajo los auspicios de un programa de HACCP se toman en los momentos y lugares correctos.
El instrumento de recolección de muestras y pruebas 100, 200, 300, 400 puede estar equipado con uno o más sistemas de iluminación, por ejemplo, un sistema de retroiluminación, para iluminar la interfaz de usuario 102 y permitir el funcionamiento del sistema en condiciones de poca luz ambiental. Para permitir la recolección de muestras en condiciones de poca luz ambiental, el instrumento de recolección y análisis de muestras 100, 200, 300, 400 puede estar equipado con un sistema de iluminación exterior, por ejemplo, una linterna LED o similar.
La Figura 6 muestra un ejemplo de instrumento 600 de recolección de muestras y pruebas con la porción frontal del alojamiento 106, 206, 306, 406 removida para exponer al menos una porción de la placa lógica 502 y el ensamble 602 de la cámara oscura.
El ensamble de cámara oscura 602 incluye un tubo de inserción de muestra 604 que define o forma un pasaje, una cámara oscura 606 que tiene una superficie interna 608 al menos parcialmente cóncava en un extremo distal del tubo de inserción de muestra 604 y el pasaje, un ensamble de detección de fotones 610, y opcionalmente un ensamble de disipación de calor 612. Un portamuestras tal como un ensamble de sonda (no mostrado en la Figura 6) que contiene una muestra biológica y uno o más reactivos se inserta en el pasaje del ensamble de cámara oscura 600. La combinación del instrumento 100, 200, 300 y 400 y el portamuestras o ensamble de sonda comprende un sistema de recolección de muestras y pruebas. El portamuestras o ensamble de sonda típicamente recibe torundas removibles, usadas para muestrear superficies y otros objetos o materiales.
Después de la inserción, una porción distante del ensamble de sonda que contiene una muestra o espécimen se posiciona dentro de la cámara oscura 606. La bioluminiscencia de la muestra es reflejada y/o enfocada por la superficie interior de la cámara oscura hacia el ensamble de detección de fotones 610, el cual detecta, mide o de otra manera percibe una o más características de la bioluminiscencia, por ejemplo, un nivel total o cantidad o intensidad de luz. El ensamble de detección de fotones 610 puede emplear ventajosamente un contador de fotones de múltiples píxeles (MPPC, por ejemplo, matriz de fotodiodos de avalancha). El ensamble de detección de fotones 610 se enfría a través del ensamble de disipación de calor 612 que transporta el calor fuera del ensamble de detección de fotones 610 y disipa el calor.
El tubo de inserción de muestras 604 está definido por una estructura generalmente cilíndrica que tiene un puerto de inserción de sonda o entrada 118 dispuesto próximo a la parte superior 122, 222, 322, 422 del instrumento de recolección de muestras y pruebas 100, 200, 300, 400, respectivamente. La cámara oscura 606 está situada en el extremo distal del tubo de inserción de la muestra 604, frente al puerto de inserción de la sonda o entrada 118. El tubo de recolección de muestras 604 incluye un puerto de inserción de sonda o entrada 118 situado en un primer extremo próximo a una superficie exterior del alojamiento para acomodar la inserción de un soporte de muestras o ensamble de sonda en el mismo. El portamuestras o el ensamble de sonda se insertan a través del puerto de inserción de sonda o entrada 118 en el pasaje. Una porción distante del soporte de muestra o ensamble de sonda, que es ópticamente transparente a por lo menos algunas longitudes de onda de interés y que contiene por lo menos parte de la muestra para el análisis bioluminiscente, se coloca dentro de la cámara oscura 606, en un campo de visión del detector de fotones (por ejemplo, MPPC) del ensamble de detección de fotones 610.
El ensamble de cámara oscura 602 puede estar formado de partes termoplásticas moldeadas por inyección, fundidas, formadas o extruidas. En algunos casos, todo o una porción del ensamble de la cámara oscura 602 puede incluir una estructura metálica fundida o formada. Varios anillos, guías, y estantes (no visibles en la Figura 6) pueden ser posicionados internamente, por ejemplo dentro del pasaje del ensamble de la cámara oscura 602, para posicionar de manera precisa, confiable, y reproducible el soporte de la muestra o el ensamble de la sonda en el mismo. Algunos o todos los anillos, guías o estantes pueden limitar el tipo, número o configuración física de los portamuestras o ensambles de sonda que pueden recibirse en el paso del ensamble de cámara oscura 602. Por ejemplo, algunos o todos los anillos, guías, o estantes dentro del ensamble de la cámara oscura 602 pueden tener perfiles específicamente ajustados para permitir el paso de portamuestras particulares o ensambles de sonda que tengan un tamaño, dimensión, o contenido de reactivo apropiado, mientras bloquean la entrada o paso de otros portamuestras o ensambles de sonda no auténticos.
El paso del tubo de inserción de muestra 604 termina en la cámara oscura 606. La cámara oscura proporciona un volumen que está protegido de fuentes externas de luz, y que tiene una superficie interior reflectante para reflejar la bioluminiscencia, aumentando el número de fotones detectables por un detector de fotones del ensamble 610 de detección de fotones.
Un ensamble de detección de fotones 610 se dispone próximo y puede, en algunos casos, formar al menos una porción de una de las paredes u otras superficies que forman o definen la cámara oscura 606. Dentro de la cámara oscura 606, los fotones emitidos por una muestra bioluminiscente en el ensamble de sonda pueden reflejarse para aumentar la precisión de la medición o detección. El nivel de contaminación biológica presente en la muestra se indica directa o indirectamente mediante la cantidad o el número de fotones detectados por el detector de fotones del ensamble 610 de detección de fotones. Por lo tanto, los fotones que inciden en el detector de fotones deben atribuirse únicamente a la muestra bioluminiscente. Los fotones parásitos no atribuibles a la muestra bioluminiscente, por ejemplo, los fotones atribuibles a la iluminación externa o ambiental o al calor, afectarán negativamente al rendimiento del ensamble de detector de fotones 610. Dichos fotones parásitos pueden reducirse o incluso evitarse que entren en la cámara oscura 606 proporcionando una cámara oscura a prueba de luz 606 y utilizando el soporte de la muestra o el ensamble de la sonda y/o la cubierta para sellar ópticamente la cámara oscura 606.
Mientras que la cámara oscura 606 puede tener cualquier forma, ciertas formas que mejoran la reflexión hacia el detector de fotones 610 son preferidas. Preferentemente, un interior de la cámara oscura 606 tendrá una forma física capaz de reflejar o dirigir de otro modo al menos una porción de los fotones generados por la muestra bioluminiscente hacia el ensamble detector de fotones 610. Dicha reflexión puede lograrse utilizando una o más superficies interiores cóncavas 608 formadas integralmente o añadidas a un espacio interior de la cámara oscura 606. En al menos algunos casos fuera del alcance de la presente invención, la(s) superficie(s) interior(es) cóncava(s) 608 puede(n) ser generalmente cilíndrica(s), por ejemplo, como se muestra en la Figura 6. En la invención, la(s) superficie(s) interior(es) 608 dentro de la cámara oscura 606 son sustancialmente esféricas, salvo donde hay aberturas en la cámara oscura 606. En algunos casos, la(s) superficie(s) interior(es) reflectante(s) 608 puede(n) reflejar sólo una porción del espectro electromagnético, por ejemplo, radiación electromagnética entre 500 nanómetros (nm) y 600 nm.
La cámara oscura 606 puede estar formada por dos piezas distintas de plástico moldeado. Como se ilustra mejor en la Figura 13B, en algunas realizaciones, se puede disponer un revestimiento, capa o material reflectante 1312 en al menos una porción de una superficie 1314 de las piezas de plástico moldeado 1316 que formarán la cámara oscura 606. Por ejemplo, puede aplicarse un revestimiento, capa o material metálico reflectante 1312 a las superficies cóncavas interiores o internas 1314 de las piezas 1316 que formarán la cámara oscura 606. El revestimiento, capa o material metálico reflectante 1312 puede incluir alguna forma del elemento químico plata (Ag), o puede incluir algún otro elemento metálico ópticamente reflectante. El revestimiento, capa o material metálico reflectante 1312 puede depositarse sobre la superficie interior 1314, por ejemplo, mediante una disposición térmica o de vapor. Alternativamente, el revestimiento, capa o material reflectante 1312 puede aplicarse de alguna otra manera. Por ejemplo, puede aplicarse un revestimiento, capa o material reflectante 1312 a las superficies cóncavas 1314 de las piezas de plástico moldeadas 1316 mediante un revestimiento, como por ejemplo galvanoplastia. Menos preferentemente, puede aplicarse un revestimiento, capa o material reflectante 1312 a las superficies cóncavas 1314 de las piezas de plástico moldeado 1316 en forma de lámina u hoja. El revestimiento, capa o material metálico reflectante 1312 puede pulirse tras su aplicación, o puede aplicarse de forma que produzca un alto grado de reflexión sin necesidad de pulido. Puede formarse una capa, revestimiento o material protector o depositarse sobre el revestimiento, capa o material reflectante 1312. Por ejemplo, puede formarse un revestimiento dieléctrico de óxido protector 1318, por ejemplo, utilizando técnicas empleadas habitualmente para formar capas de pasivación en procesos de fabricación de silicio. El óxido 1318 puede proporcionar protección medioambiental al revestimiento, capa o material reflectante subyacente 1312. El óxido 1318 puede adicional o alternativamente servir como filtro, asegurando la reflexión de ciertas longitudes de onda definidas o intervalos de longitudes de onda, mientras reduce o elimina la reflexión de otras longitudes de onda o intervalos de longitudes de onda. Así, las longitudes de onda que no son de interés pueden suprimirse ventajosamente. El tipo de óxido y el grosor del óxido 1318 pueden controlarse para conseguir el filtrado deseado.
Menos preferible que una capa metálica, puede emplearse un revestimiento blanco altamente reflectante, por ejemplo, mediante un revestimiento que comprenda una forma de dióxido de titanio. También menos preferible a una capa metálica, una capa de compuesto de bario puede ser empleada, sin embargo, tal puede ser difícil de adherir firmemente a las superficies cóncavas de las piezas plásticas moldeadas.
El ensamble de detección de fotones 610 está física y operablemente acoplado al interior de la cámara oscura 606 de tal manera que un detector de fotones está posicionado para detectar fotones en o emanando de la cámara oscura 606. Una superficie interior reflectante esférica 608 de la cámara oscura 606 refleja ventajosamente los fotones, y enfoca los fotones en el detector de fotones. Como se explica en detalle más adelante, ciertos aspectos del soporte de la muestra o del ensamble de la sonda, particularmente en conjunción con la geometría de una superficie interna reflectiva esférica 608 y el posicionamiento y orientación general del ensamble de detección de fotones con respecto a la cámara oscura 606, enfocan sinérgicamente los fotones para lograr una detección o resultados altamente precisos.
En algunos casos, el ensamble de detección de fotones 610 puede formar al menos una porción de la superficie interna 608 de la cámara oscura 606. En operación, los fotones emitidos por la muestra bioluminiscente golpean o inciden sobre uno o más detectores de fotones (por ejemplo, MPPC) del ensamble de detección de fotones 610. Los fotones que inciden en el detector o detectores de fotones crean una señal eléctrica que puede filtrarse, amplificarse y transmitirse a uno o más procesadores 504. Una característica (por ejemplo, voltaje, corriente, ciclo de trabajo) de la señal eléctrica proporcionada por el ensamble de detección de fotones 610 está relacionada con el número de fotones emitidos por la muestra bioluminiscente. El número de fotones emitidos por la muestra bioluminiscente es, a su vez, proporcional a la cantidad de material biológico presente en la muestra. Por lo tanto, la señal eléctrica generada por el ensamble de detección de fotones 610 proporciona una indicación no sólo de la presencia sino también de la cantidad relativa de material biológico presente en la muestra bioluminiscente. En al menos algunos casos, el ensamble de detección de fotones 610 puede ser particularmente sensible al calor, lo que compromete adversamente la precisión, confiabilidad y reproducibilidad de las señales eléctricas proporcionadas por el ensamble de detección de fotones 610. En al menos algunos casos, un ensamble de disipación de calor 612 puede estar acoplado térmicamente de manera conductiva al ensamble de detección de fotones 610 para remover el calor del mismo, y disipar al menos una porción de dicho calor, por ejemplo, mediante aletas 612a o alguna otra estructura de disipación de calor.
El ensamble de disipación de calor 612 puede incluir una o más estructuras activas o pasivas, dispositivos o sistemas que están acoplados térmicamente de manera conductiva al ensamble de detección de fotones 610. En algunos casos, el ensamble de disipación de calor 612 puede incluir un dispositivo de transferencia de calor de superficie extendida de una o varias piezas, activo o pasivo (por ejemplo, un dispositivo de transferencia de calor de superficie extendida, con aletas) que está acoplado térmicamente al ensamble de detección de fotones 610 como se muestra en la Figura 6. En algunos casos, el ensamble de disipación de calor 612 puede incluir uno o más tubos de calor o estructuras similares que utilizan un fluido de transferencia de calor de cambio de fase para conducir el calor generalmente lejos de la detección de fotones 610 para su disipación en otro lugar dentro del alojamiento 104, 204, 304, y 404 o desde el alojamiento 104, 204, 304, 404 hacia el ambiente. En otros casos, el ensamble de disipación de calor 612 puede incluir un enfriador activo, por ejemplo, un ventilador que hace pasar aire a través de un disipador de calor de superficie extendida acoplado térmicamente al ensamble de detección de fotones 610, o un enfriador Peltier acoplado térmicamente al ensamble de detección de fotones 610.
La Figura 7 muestra una porción de un ejemplo de instrumento 700 de recolección de muestras y pruebas, de acuerdo con una realización ilustrada. En particular, la Figura 7 muestra el ensamble de cámara oscura 602 que incluye un tubo de inserción de muestra 604, y un ensamble de detección de fotones 610, ambos acoplados física y comunicablemente a la placa lógica 502. Como se muestra en la Figura 7, en algunos casos la cámara oscura 702 puede ser un ensamble de varias piezas que se acopla físicamente al ensamble de detección de fotones 704 usando uno o más fijadores 706, por ejemplo, uno o más fijadores roscados como los tornillos que se muestran en la Figura 7. En otros casos, la cámara oscura 702 puede estar unida al ensamble de detección de fotones 704 mediante unión térmica o mediante uno o más adhesivos químicos. Entre la cámara oscura 702 y el ensamble de detección de fotones 704 pueden disponerse uno o varios miembros de sellado o juntas para proporcionar una unión hermética a la luz que reduzca el número de fotones extraviados que ingresan al interior de la cámara oscura 702.
En al menos algunos casos, el ensamble de cámara oscura 602 puede ser físicamente acoplado a la placa lógica 502, por ejemplo, usando soportes estructurales 708 tales como postes y uno o más sujetadores 706, por ejemplo, uno o más sujetadores roscados tales como los tornillos mostrados en la Figura 7. En otros casos, la cámara oscura 602 puede acoplarse físicamente a la placa lógica 502 utilizando conectores no reversibles, por ejemplo, una pluralidad de soportes estructurales 708 que se unen térmica o adhesivamente a la placa lógica 502 o se remachan a la misma, fijando así rígidamente la cámara oscura 602 a la placa lógica 502.
La Figura 8A muestra un ejemplo de torunda de prueba 850 en uso en la recolección de muestras o especímenes, de acuerdo con una realización ilustrada.
La torunda de prueba 850 incluye al menos un miembro de árbol 852 que tiene una punta de torunda 854 hecha de material permeable al líquido o absorbente, como algodón, Dacron, poliespuma o superficies de muestreo de plástico porosas permeables al líquido, dispuestas en un extremo. La punta de la torunda 854 puede estar prehumedecida para facilitar la recolección de muestras. En algunos casos, la punta de torunda 854 puede seleccionarse, dimensionarse, formarse o configurarse para retener un volumen de muestra líquida conocido, por ejemplo 0,1 mililitros (ml); 0,5 ml; 1,0 ml; 2,0 ml; 3,0 ml; o 5,0 ml. El material permeable a los líquidos permite que una solución reactiva utilizada con un ensamble de sonda 800 (Figura 8B), fluya a través o a lo largo del miembro de árbol 852 hasta la punta de torunda 854 y reaccione con cualquier materia biológica presente en ella. La solución reactiva puede lixiviar materia biológica de la punta de torunda 854.
La torunda de prueba 850 puede utilizarse para recuperar una muestra o espécimen de una superficie u objeto de interés 856. Por ejemplo, un usuario puede deslizar o entrar en contacto de otro modo con una superficie u objeto de interés 856 con una porción (por ejemplo, la punta de torunda 854) de la torunda de prueba 850. La superficie u objeto de interés 856 puede adoptar una gran variedad de formas. Por ejemplo, la superficie u objeto de interés 856 puede ser una superficie en la que se produce la preparación o fabricación de alimentos o con la que se preparan o fabrican alimentos. La superficie de interés 856 puede formar parte de un objeto utilizado durante la preparación o fabricación de alimentos, por ejemplo, un tazón, bandejas para hornear, olla, caldero, sartén, cuchara, cucharón, espátula o palas de batidora. La superficie de interés 856 puede ser un equipo o parte de un equipo utilizado para la preparación o fabricación de alimentos, o para cualquier otra actividad en la que la higiene sea importante.
Después de recolectar la muestra o espécimen, la torunda de prueba 850 se coloca en el soporte de muestra o ensamble de sonda 800 (Figura 8B), que a su vez se inserta en el pasaje del ensamble de cámara oscura 602 del instrumento 100, 200, 300, 400.
La Figura 8B muestra un ejemplo de soporte de prueba o ensamble de sonda 800 que sostiene un ejemplo de torunda de prueba 850 (Figura 8B), de acuerdo con una realización ilustrada. La Figura 8D muestra una porción del portamuestras o ensamble de sonda 800 que contiene una torunda de prueba 850 y con un émbolo 860 del portamuestras o ensamble de sonda 800 en una posición o condición desenganchada, antes de abrir cualquier depósito o cámara, de acuerdo con una realización ilustrada. La Figura 8E muestra la porción del portamuestras o ensamble de sonda 800 que contiene la torunda de prueba 850 y con el émbolo 860 en una posición o condición enganchada, abriendo los depósitos o cámaras para liberar el contenido de los mismos, de acuerdo con una realización ilustrada.
El soporte de pruebas o ensamble de sonda 800 combina y coopera sinérgicamente con la estructura del instrumento 100, 200, 300, 400 para formar un sistema de recolección de muestras y pruebas con alta sensibilidad y precisión.
El ensamble de sonda 800 es un miembro hueco alargado que tiene una cámara ópticamente transparente 802 (Figura 8B) dispuesta en un extremo distante 803 del ensamble de sonda 800 y una o más cámaras de reactivo 804a, 804b (colectivamente 804) dispuestas entre el extremo distal 803 y un extremo próximo 805 del ensamble de sonda 800 que está espaciado a través de una longitud del ensamble de sonda 800 desde el extremo distante 803. Un primer miembro cilíndrico hueco 806 y un segundo miembro cilíndrico hueco 808 se interponen entre la cámara ópticamente transparente 802 y la(s) cámara(s) de reactivos 804. Un conducto o pasaje 810 se extiende a través de al menos el primer miembro cilíndrico 806, el segundo miembro cilíndrico 808, y termina en la cámara ópticamente transparente 802. El conducto o pasaje 810 acopla fluidamente la cámara ópticamente transparente 802 a la(s) cámara(s) de reactivos 804.
Como se ilustra mejor en las Figuras 8D y E, una primera cámara de reactivos 804a puede ser una cámara "húmeda" que almacena una solución líquida, y una segunda cámara de reactivos 804b puede ser una cámara "seca" que almacena un sólido o partícula o polvo. La solución y/o el sólido pueden ser reactivos. Típicamente, el sólido puede ser el reactivo, y la solución líquida se utiliza para disolver el reactivo sólido en contacto con el mismo. Cada una de las cámaras de reactivos 804a, 804b puede estar sellada por una membrana frangible respectiva 862a, 862b (ilustradas en la Figura 8D, colectivamente 862), respectivamente. El émbolo 860 puede avanzar hacia abajo desde la posición ilustrada en la Figura 8D hasta alcanzar la posición ilustrada en la Figura 8E. Al avanzar a la posición ilustrada en la Figura 8E, una estructura de penetración 864 abre una brecha (por ejemplo, penetra, rompe) en las membranas frangibles 862, liberando el contenido de las cámaras de reactivos 804.
El líquido y el sólido pueden mezclarse, activando el reactivo. La solución resultante puede entrar en un canal 866 en el miembro del eje 852 de la torunda de prueba 850 hasta la punta de torunda 854 (Figura 8A). El miembro de árbol 852 puede estar retenido por una porción de retención de torunda 868 que puede incluir un puerto 870 para proporcionar comunicación fluida en el canal. La porción de retención de torunda 868 puede incluir miembros de flexión (por ejemplo, resortes de lámina) 872 para enganchar el miembro de árbol 852 de forma elástica cuando se recibe en una apertura 873 de la porción de retención de torunda 868.
El émbolo 860 puede ser selectivamente removible unido a una porción de cuerpo principal 874 mediante un collar 876 u otro acoplador. El collar 876 puede incluir una rosca que se acopla a una rosca complementaria de la porción 874 del cuerpo principal. Se pueden formar uno o más sellos entre el émbolo 860 y la porción de cuerpo principal 874 para evitar la fuga de solución y/o la entrada de luz. Los sellos pueden incluir varios sellos de tipo junta tórica (por ejemplo, caucho, látex, polímero), o pueden lograrse mediante un ajuste estrecho, de interferencia entre porciones del émbolo 860 y una superficie interior de la porción 874 del cuerpo principal..
La porción de cuerpo principal 874 puede estar acoplada a una porción de tubo 878. En particular, la porción 874 del cuerpo principal puede tener un diámetro reducido o una porción con cuello 880 que se fija a la porción 878 del tubo. La porción de tubo 878 puede fijarse a la porción de diámetro reducido o con cuello 880 mediante un ajuste de interferencia, roscas o algún otro acoplador físico.
En al menos algunos casos, una porción del miembro de eje 852 (por ejemplo, la porción distanciada de la punta de la torunda 854) puede contener un borde, punta o estructura de penetración similar útil para penetrar o romper una membrana de metal, lámina, plástico, vidrio o similar que sella la cámara de reactivos 804.
La torunda de prueba 850, incluyendo el miembro de árbol 852 y la punta de torunda 854, puede ser dimensionada para encajar completamente dentro del conducto 810 que se extiende a través del primer miembro cilíndrico 806 y el segundo miembro cilíndrico 808. En algunas implementaciones, la torunda de prueba 850 se recibe de tal manera que la punta de torunda 854 reside al menos parcialmente en la cámara ópticamente transparente 802.
En otras realizaciones, la torunda de prueba 850 se recibe de forma que la punta de torunda 854 no reside en la cámara ópticamente transparente 802. Tales implementaciones dependen de que la solución reactiva lixivie cantidades suficientes o material de la punta de torunda 854 y dentro de la cámara ópticamente transparente 802.
La cámara ópticamente transparente 802 es una cámara hueca que se forma a partir de un material que tiene propiedades ópticamente transparentes al menos en con respecto a las longitudes de onda de bioluminiscencia emitida ser la muestra y/o reactivo. Por ejemplo, la cámara ópticamente transparente 802 puede ser transparente (es decir, pasar sustancialmente) la radiación electromagnética que tiene longitudes de onda de aproximadamente 370 nm a aproximadamente 750 nm; de aproximadamente 450 nm a aproximadamente 650 nm; o de aproximadamente 500 nm a aproximadamente 600 nm. La cámara ópticamente transparente 802 puede, en algunos casos, ser un material termoplástico tal como policarbonato transparente o similar. Por ejemplo, el portamuestras o ensamble de sonda 800 puede formarse mediante un proceso de moldeo por inyección de dos disparos, siendo un disparo, por ejemplo, de policarbonato transparente y el otro disparo, por ejemplo, de un plástico opaco de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). En otros casos la cámara ópticamente transparente 802 puede ser un vidrio, por ejemplo, vidrio de borosilicato o similar.
El interior de al menos la cámara ópticamente transparente 802 es preferentemente estéril, no conteniendo material biológico que pudiera afectar negativamente a la exactitud de los resultados de la prueba.
Después de la mezcla con uno o más reactivos (por ejemplo, luciferasa), uno o más compuestos biológicos, incluyendo pero no limitado a trifosfato de adenosina (ATP) presentará bioluminiscencia y emitirá fotones.
Los fotones emitidos por la bioluminiscencia incidirán sobre el detector de fotones del ensamble detector de fotones 610 o serán reflejados por dentro de la cámara oscura 606 y eventualmente golpearán el detector de fotones del ensamble detector de fotones 610. De este modo, los fotones que inciden en el detector de fotones del ensamble de detección de fotones 610 proporcionan una indicación de la presencia y cantidad relativa de materia biológica presente en la punta de torunda 854, sin pérdida significativa en la cámara oscura y sin interferencia significativa de fotones extraviados o ruido térmico.
La(s) cámara(s) de reactivos 804 contiene(n) uno o más reactivos que cuando se mezclan con la muestra en la punta de torunda 854, reaccionan y provocan la bioluminiscencia de al menos una porción del material biológico presente en la torunda de prueba. En algunos casos, la cámara de reactivos 804 puede contener más de un reactivo, o diferentes reactivos pueden estar contenidos en cámaras de reactivos separadas. Por ejemplo, la cámara de reactivos 804 puede contener un reactivo sólido y un reactivo líquido que se combinan cuando un recinto que contiene los reactivos en la cámara de reactivos 804 es roto por la punta puntiaguda del miembro de árbol 852. En algunos casos, la bioluminiscencia puede ser causada por la reacción del trifosfato de adenosina con una o más enzimas como la luciferasa, de acuerdo con la siguiente reacción:
ATP D-Luciferina O2 ^-Oxiluciferina AMP PPi CO2 Luz (560 nm) Los reactivos dentro de la cámara de reactivos 804 fluyen a través o alrededor de la torunda de prueba y hacia la punta de torunda 854. La punta de torunda 854 puede colocarse en la cámara ópticamente transparente 802 con la solución reactiva. Alternativamente, la solución reactiva con la muestra lixiviada o espécimen se acumula en la cámara ópticamente transparente 802. En al menos algunas implementaciones, los reactivos pueden sellarse o retenerse en la cámara de reactivos 804 utilizando una ampolla de vidrio o plástico o similar. En otras implementaciones, los reactivos pueden sellarse o retenerse en la cámara de reactivos 804 utilizando un recipiente sellado de papel de aluminio o plástico que se perfora o rompe de otro modo mediante el miembro de árbol 852. En algunas realizaciones, una porción de torunda de prueba 850 puede contener todos o parte de uno o más reactivos. A veces, la cámara de reactivos 804 puede estar físicamente unida al miembro de árbol 852. En algunas implementaciones, el miembro de árbol 852 se introduce en la cámara de reactivos 804 cuando el usuario acopla la cámara al ensamble de sonda 800.
En una realización, la cámara de reactivo 804 está unida al miembro de árbol 852 de la torunda de prueba 850. Después de recoger una muestra en la punta de la torunda 854, la torunda de prueba se inserta en el conducto 810 del ensamble de sonda 800. Las roscas macho 818 de una porción exterior de la cámara de reactivos 804 engranan con las roscas hembra de la superficie interior del segundo miembro cilindrico 808. A medida que la cámara de reactivos 804 se introduce en el segundo miembro cilindrico 808 utilizando las roscas 818, el miembro de árbol 852 penetra en una ampolla que contiene los reactivos, liberando los reactivos en el conducto 810.
En otra realización, la torunda de prueba 850 está separada de la cámara de reactivos 804. Después de recoger una muestra en la punta de torunda 854, la torunda de prueba se inserta en el conducto 810 del ensamble de sonda 800. Uno o más anillos flexibles están dispuestos alrededor del perímetro de la cámara de reactivos 804. El uno o más anillos flexibles proporcionan un sello hermético a los líquidos entre la cámara de reactivos 804 y la superficie interior del segundo miembro cilíndrico 808. A medida que el usuario encaja a presión la cámara de reactivos 804 en el segundo miembro cilíndrico 808, el miembro de árbol 852 penetra en una ampolla que contiene los reactivos, liberando los reactivos en el conducto 810.
El primer miembro cilíndrico 806 está adherido, roscado, unido, o de otra manera física y fluidamente unido a la cámara ópticamente transparente 802. El conducto 810 se extiende a lo largo del primer miembro cilíndrico 806, proporcionando un pasaje central de fluido a través del mismo. El tamaño, la forma y la configuración del conducto 810 acomodan el paso de la torunda de prueba 850, incluyendo el miembro de árbol 852 y la punta de torunda 854. En algunas implementaciones, el primer miembro cilíndrico 806 puede ser un material opaco tal como uno o más termoplásticos (por ejemplo, plástico ABS), para minimizar la transmisión de fotones a través del ensamble de sonda 800 hacia la cámara oscura 606. Aunque no se muestra en la Figura 8A, en algunos casos pueden disponerse una o más marcas únicas o identificativas en la superficie exterior del primer miembro cilíndrico 806, por ejemplo, uno o más logotipos impresos, en relieve o grabados, uno o más logotipos de marca comercial impresos, en relieve o grabados, o uno o más códigos de barras legibles por máquina impresos, en relieve o grabados, códigos matriciales o similares.
El primer miembro cilíndrico 806 puede tener un perfil transversal o perímetro uniforme o no uniforme. En un ejemplo, como se ilustra en la Figura 8C, una primera porción 812 del primer miembro cilíndrico 806 puede tener un perímetro en forma de D o un perfil transversal de superficie exterior 807, que tiene una porción plana 807a y una porción arqueada 807b. Mientras que la primera porción 812 puede tener un perfil de sección transversal no circular 807, la primera porción 812 también puede tener un perfil de sección transversal circular de superficie interna 809, como se ilustra en la Figura 8C. El perfil transversal circular de superficie interior 809 forma parte del conducto, está medido y dimensionado para recibir una torunda en su interior. La primera porción 812 puede, por ejemplo, pasar a una segunda porción 814 que tenga un perímetro circular de diámetro sustancialmente similar o un perfil de sección transversal. La segunda porción 814 puede, por ejemplo, pasar a una tercera porción 816, que tiene un perímetro circular o un perfil de sección transversal de mayor diámetro que la segunda porción 814, por ejemplo, como se ilustra en la Figura 8B.
El primer miembro cilíndrico 806 puede estar acoplado físicamente o formado integralmente con el segundo miembro cilíndrico 808.
El segundo miembro cilíndrico 808 se interpone entre el primer miembro cilíndrico 806 y la cámara de reactivos 804. Uno o más dispositivos de fijación 818, por ejemplo, roscas, collares de fricción flexibles, o dispositivos similares, pueden estar dispuestos en la cámara de reactivos 804, la superficie interior del segundo miembro cilíndrico 808, o cualquier combinación de los mismos. En algunos casos, los dispositivos de fijación 818 pueden incluir una o más roscas para acoplar roscadamente la cámara de reactivos 804 al segundo miembro cilíndrico 808. En otros casos, los dispositivos de fijación 818 pueden incluir uno o más collares de fricción flexibles para acoplar de manera friccional la cámara de reactivos 804 al segundo miembro cilíndrico 808.
El segundo miembro cilíndrico 808 puede ser de un material transparente o translúcido que permite ventajosamente la observación visual del flujo de reactivos dentro del conducto 810. El segundo miembro cilíndrico 808 puede tener el mismo o diferente diámetro o sección transversal que el primer miembro cilíndrico 806. Por ejemplo, el segundo miembro cilíndrico 808 puede tener un diámetro mayor que la tercera porción 816 del primer miembro cilíndrico 806, como se muestra en la Figura 8.
La Figura 9 muestra un ejemplo de ensamble de cámara oscura 900, de acuerdo a una realización ilustrada. El ensamble de cámara oscura 900 incluye una sección intermedia generalmente cilíndrica 902 que tiene una apertura 904 en un primer extremo que está dimensionada, conformada y configurada para acomodar la inserción de un ensamble de sonda 800. En el extremo distante de la sección intermedia 902 se dispone una cámara oscura 906 sustancialmente rectangular. Al menos una porción de la cámara oscura 906 puede ser irradiada para formar una superficie curva o esférica que defina una superficie cóncava 908 dentro de la cámara oscura 906. En la invención, la superficie esférica tendrá un punto central 1310 (Figura 13A). La cámara oscura sustancialmente rectangular 906 puede tener un área de sección transversal mayor que la sección intermedia generalmente circular 902.
En al menos algunos casos, la superficie cóncava o esférica 908 se posiciona al menos parcialmente en oposición a un ensamble de detección de fotones 910. Una o más superficies reflectantes o revestimientos pueden estar dispuestos en al menos una porción de la superficie cóncava 908 de tal manera que los fotones que golpean la superficie curva 908 se reflejan hacia el ensamble de detección de fotones 910. La reflexión de los fotones emitidos por un material bioluminiscente colocado en la cámara oscura 906 hacia el ensamble de detección de fotones 910 puede aumentar la precisión o la capacidad de respuesta general del ensamble de detección de fotones 910.
El ensamble de detección de fotones 910 incluye al menos un fotodiodo que está acoplado de manera comunicativa a un transmisor 914. Preferentemente, el ensamble de detección de fotones 910 incluye un arreglo de diodos de avalancha, en la forma de un sensor contador de fotones de múltiples píxeles 912. Los fotones emitidos por el material bioluminiscente colocado en la cámara ópticamente transparente 802 entran en la cámara oscura 906 y caen incidiendo sobre el fotodiodo o fotodiodos 912. Los fotones que inciden sobre el(los) fotodiodo(s) 912 proporcionan una indicación de que hay materia biológica (por ejemplo, trifosfato de adenosina) presente en la cámara ópticamente transparente 802. El número y la intensidad de los fotones que inciden sobre el fotodiodo o fotodiodos 912 proporcionan una indicación de la cantidad relativa de materia biológica presente en la cámara ópticamente transparente 802.
Aunque el(los) fotodiodo(s) 912 proporciona(n) una señal de salida relacionada con el número y la intensidad de los fotones incidentes, la señal es de nivel y calidad suficientemente bajos como para impedir la transmisión directa a la placa lógica 502. En algunos casos, la señal proporcionada por el ensamble de detección de fotones 910 se introduce a un transmisor 914 acoplado de manera comunicable. El transmisor 914 puede filtrar o amplificar la señal eléctrica recibida del ensamble de detección de fotones 910 para proporcionar una salida de señal que tenga suficiente fuerza y calidad para la comunicación a la tarjeta lógica 502. En al menos algunos casos, la señal de salida del transmisor 914 puede ser proporcionada a al menos un procesador 504 en la placa lógica 502.
La obtención de una señal precisa, fiable, consistente y reproducible del ensamble de detección de fotones 910 depende de múltiples factores. El posicionamiento consistente y adecuado de cada muestra bioluminiscente dentro de la cámara oscura 906 puede reducir la variabilidad atribuible a la alineación o falta de alineación entre la muestra bioluminiscente, el ensamble de detección de fotones 910, y la superficie curva o esférica 908. Esto es particularmente cierto cuando la porción transparente del ensamble de sonda 800 y el líquido retenido en ella forman o sirven como una lente óptica, por ejemplo, una lente cilíndrica. La porción transparente 802 del ensamble de sonda 800 puede ventajosamente estar espaciada del detector de fotones 912 del ensamble de detección de fotones 910 por una distancia que al menos aproximadamente coincide con una longitud focal de la lente óptica formada por la porción transparente 802 del ensamble de sonda 800 y el líquido retenido en ella. Esto puede mejorar la detección de los fotones emitidos. La reducción o eliminación de fotones incidentes o extraviados que entran en la cámara oscura 906 puede reducir el ruido y mejorar la consistencia de la señal proporcionada por el ensamble de detección de fotones 910.
Para ayudar a posicionar apropiadamente la cámara ópticamente transparente 802 dentro de la cámara oscura 906 y para reducir la entrada de fotones extraviados dentro de la cámara oscura, uno o más estantes intermedios 916 pueden ser posicionados dentro de la sección intermedia 902 del ensamble de cámara oscura 900. Los estantes intermedios 916 mantienen la colocación lateral adecuada del ensamble de sonda 800 dentro del ensamble de cámara oscura 900 alineando coaxialmente el ensamble de la sonda 800 y el ensamble de cámara oscura 900. Los estantes intermedios 916 pueden, en algunos casos, posicionar la cámara ópticamente clara o sustancialmente transparente 802 que contiene la muestra bioluminiscente en o cerca del punto focal de la superficie cóncava o esférica 908.
En algunos casos, una apertura a través de la cual se pasa el ensamble de sonda 800 puede penetrar algunos o todos los estantes intermedios 916 dentro de la sección intermedia 902. En algunos casos, los tirantes intermedios 916 pueden compartir un tamaño, forma, configuraron o posición de apertura común. En otros casos, todos o una porción de los estantes intermedios 916 pueden tener un tamaño de apertura, forma, configuración o posición diferentes. El tamaño, forma, configuración o posición de la apertura en cada uno de los estantes intermedios 916 puede depender en todo o en parte del tamaño, forma, configuración o posición del perímetro exterior del ensamble de sonda 800 en el punto donde el ensamble de sonda 800 pasa a través de la apertura. Los estantes intermedios 916 pueden estar distribuidos de manera uniforme o desigual dentro de la sección intermedia 902. En al menos un caso mostrado en la Figura 9, dos tirantes intermedios 916 pueden colocarse dentro de la sección intermedia 902 en ubicaciones que están más cerca de la cámara oscura 906 que de la apertura 904.
En al menos algunos casos, las aperturas en cada uno de los estantes intermedios 916 limitan la orientación o posición del ensamble de sonda 800 dentro del ensamble de cámara oscura 900. Por ejemplo, las aperturas en cada uno de los estantes intermedios 916 pueden tener forma de D y la superficie exterior o externa de la primera porción 812 de la primera porción cilíndrica del ensamble de sonda 806 800 puede tener un perfil de sección transversal en forma de D complementario. En tal situación, el ensamble de sonda 800 sólo puede insertarse en el ensamble de cámara oscura 900 cuando las porciones en forma de D del ensamble de la sonda 800 y la apertura se alinean. Además de posicionar el ensamble de sonda 800 dentro del ensamble de cámara oscura 900, mantener una tolerancia cercana entre los estantes intermedios 916 y el perímetro externo del ensamble de sonda 800 reduce ventajosamente la intrusión de fotones parásitos en la cámara oscura 906. Mientras que la superficie exterior o externa de la primera porción 812 de la primera porción cilíndrica 806 del ensamble de sonda 800 puede tener el perfil de sección transversal complementario en forma de D, una superficie interna puede tener un perfil de sección transversal circular.
En al menos algunos casos uno o más estantes de cámara oscura 918 pueden estar dispuestos dentro de la cámara oscura 906. Los estantes de cámara oscura 918 localizan la cámara ópticamente transparente 802 del ensamble de sonda 800 lateralmente dentro de la cámara oscura 906. En al menos algunos casos, los estantes de cámara oscura 918 pueden posicionar la cámara ópticamente transparente 802 dentro de la cámara oscura 906 en o cerca del punto focal de la superficie curva o esférica 908. Además de posicionar lateralmente el ensamble de sonda 800, mantener una tolerancia estrecha entre la abertura en las estancias de la cámara oscura 918 y el perímetro externo del ensamble de sonda 800 puede ventajosamente reducir o limitar aún más la intrusión de fotones parásitos en la cámara oscura 806.
Un muelle 920 o miembro tensor similar puede estar dispuesto dentro de la porción intermedia 902 del ensamble de cámara oscura 900. El muelle 920 puede retenerse en una posición deseada dentro de la porción intermedia 902 utilizando, por ejemplo, un collar 922 dispuesto al menos parcialmente sobre la superficie interior de la porción intermedia 902. El muelle 920 es útil para posicionar el ensamble de sonda 800 a lo largo de la línea central axial del ensamble de cámara oscura 900. Tal posicionamiento axial puede posicionar de manera precisa y consistente la cámara ópticamente transparente 802 en una ubicación axial deseada dentro de la cámara oscura 906. Este posicionamiento permite unas condiciones de medición de fotones sustancialmente uniformes muestra a muestra al reducir cualquier variabilidad asociada con el posicionamiento de la cámara ópticamente transparente 802 dentro de la cámara oscura 906. Por ejemplo, comprimiendo el muelle 920 contra el collar 922 usando el ensamble de sonda 800 puede posicionar axialmente el ensamble de sonda próximo al fotodiodo 912 en la cámara oscura 906.
En algunos casos, la tercera porción 816 de mayor diámetro del primer miembro cilíndrico 806 puede enganchar físicamente el resorte 920 dentro de la porción intermedia 902 del ensamble 900 de la cámara oscura. Por ejemplo, la porción de mayor diámetro 816 del primer miembro cilíndrico 816 puede descansar sobre la parte superior del muelle 920. En algunos casos, el diámetro aumentado del segundo miembro cilíndrico 808 puede enganchar físicamente el muelle 920 dentro de la porción intermedia 902 del ensamble de cámara oscura 900. Por ejemplo, el segundo miembro cilíndrico 808 puede descansar sobre la parte superior del muelle 920.
La Figura 10 muestra un sistema 1000 que muestra un ejemplo de ensamble de sonda 800 insertado en un ejemplo de ensamble de cámara oscura 900 de un instrumento. Visible en el sistema 1000 es la relación entre la cámara oscura 906, la cámara ópticamente transparente 802 y el(los) fotodiodo(s) (por ejemplo, MPPC) 912. Específicamente, como se muestra en la Figura 10, los fotones emitidos por la muestra bioluminiscente y que salen de la cámara ópticamente transparente 802 inciden directamente sobre el fotodiodo(s) 912 o son reflectados desde la superficie cóncava 908 de la cámara oscura 906 y son reflejados de nuevo hacia el fotodiodo(s) 912. Como se ha indicado anteriormente, la porción transparente del ensamble de sonda 800 y el líquido contenido en ella pueden servir o funcionar como una lente, enfocando la bioluminiscencia hacia el fotodiodo(s) 912 y realizando un efecto sinérgico ventajoso. Esto puede ser cierto tanto si la bioluminiscencia viaja directamente hacia los fotodiodos 912 sin reflexión como si se refleja desde la superficie interior reflectante de la cámara oscura 906. El transmisor 914 en el ensamble de detección de fotones 910 genera y transmite una señal que está relacionada con la cantidad o intensidad de los fotones que golpean el fotodiodo(s) 912.
En operación, la cámara ópticamente transparente 802 puede ser dispuesta próxima al fotodiodo(s) 912 parcial o completamente dentro de la cámara oscura 906. La colocación de la cámara ópticamente transparente 802 dentro de la cámara oscura 906 y próxima al fotodiodo(s) 912 permite la recolección precisa y fiable de fotones emitidos por la muestra bioluminiscente contenida dentro de la cámara ópticamente transparente 802. La superficie cóncava 908 puede ayudar en la recolección de fotones emitidos por la muestra bioluminiscente dentro de la cámara ópticamente transparente 802 reflejando una porción de los fotones emitidos de vuelta hacia el fotodiodo(s) 912. La provisión de una superficie reflectante en al menos una porción de la superficie cóncava 908 puede mejorar aún más la eficiencia, precisión y fiabilidad del fotodiodo(s) 912 en la recolección de los fotones emitidos por la muestra bioluminiscente en la cámara ópticamente transparente 802, al igual que el enfoque logrado por la cámara ópticamente transparente 802 y el líquido contenido en la misma.
Proporcionar resultados precisos, fiables y reproducibles depende al menos en parte de la colocación lateral adecuada de la muestra bioluminiscente contenida en la porción ópticamente transparente 802 del ensamble de sonda 800 dentro de la cámara oscura 906. Una o más características, por ejemplo, uno o más estantes intermedios 916 pueden ser posicionados dentro del ensamble de la cámara oscura 900 para efectuar una colocación lateral apropiada del ensamble de la sonda 800 y para limitar la entrada de fotones extraviados externos a la cámara oscura 906. En algunos casos, uno o más soportes de cámara oscura 918 también pueden estar dispuestos dentro de la cámara oscura 906. Dichos estantes o abrazaderas de cámara oscura 918 pueden posicionar la cámara ópticamente transparente 802 dentro de la cámara oscura 906. Por ejemplo, uno o más estantes de cámara oscura o abrazaderas 918 pueden posicionar la cámara ópticamente transparente 802 en el punto focal de la superficie curva 908.
Al insertarse en el ensamble de cámara oscura 900, el ensamble de sonda 800 comprime el muelle 920. El muelle 920 puede ayudar a mantener la cámara ópticamente transparente 802 en una alineación axial adecuada con el fotodiodo 912 en la cámara oscura 906. En al menos algunos casos, la primera sección cilíndrica 806 puede comprimir el muelle 920. En otros casos, la segunda sección cilíndrica 808 puede comprimir el muelle 920.
Un ensamble de cubierta 1002 puede estar unido al sistema 100, 200, 300, 400 de manera pivotante, deslizable, roscada o de manera similar desplazable. En al menos algunos casos, el ensamble de cubierta 1002 puede acoplarse operablemente a la parte superior del alojamiento 122, 222, 322, 422. El ensamble de cubierta 1002 puede tener uno o más pestillos o dispositivos mecánicos o electromecánicos similares para mantener el ensamble de cubierta 1002 en una o más posiciones deseadas, por ejemplo, una posición abierta exponiendo al menos una porción del ensamble de cámara oscura 900, o una posición cerrada cubriendo al menos una porción del ensamble de cámara oscura 900.
El ensamble de cubierta 1002 puede, en algunos casos, ser usado solo o en conjunto con uno o más sistemas o dispositivos para asegurar el ensamble de sonda 800 dentro del ensamble de cámara oscura 900. Cuando está en la posición cerrada, el ensamble de cubierta 1002 puede ventajosamente ayudar a limitar la entrada de fotones de luz extraviados del ambiente al ensamble de cámara oscura 900. En algunos casos, el ensamble de cubierta 1002 puede incluir una puerta con bisagras que gira sobre una o más bisagras después de que el ensamble de sonda 800 se coloca en el ensamble de cámara oscura 900. En otros casos, el ensamble de cubierta 1002 puede incluir una puerta deslizable que es desplazable a lo largo de uno o más canales después de que el ensamble de sonda 800 se coloca en el ensamble de cámara oscura 900.
El ensamble de cubierta 1002 puede mantener el resorte 920 en compresión mientras el ensamble de sonda 800 es dispuesto dentro del ensamble de cámara oscura 900. En algunos casos, el ensamble de cubierta 1002 puede tener una o más proyecciones 1004 Una o más proyecciones 1004 pueden ser útiles, por ejemplo, para ejercer presión adicional sobre el ensamble de sonda 800, ayudando así al posicionamiento apropiado del ensamble de sonda 800 en el ensamble de cámara oscura 900. En otros casos, una o más proyecciones 1004 pueden desplazar la cámara de reactivos 804 sobre la torunda de prueba 850, rompiendo una o más ampollas de reactivos situadas en o membranas frangibles situadas a través de la cámara de reactivos 804. En algunos casos, la compresión del resorte 920 puede proporcionar una indicación al sistema 100, 200, 300, 400 de que un ensamble de sonda 800 ha sido insertado y el ensamble de detección de fotones 910 debe ser energizado. En otros casos, la colocación del ensamble de cubierta 1002 en una posición cerrada puede proporcionar una indicación al sistema 100, 200, 300, 400 de que un ensamble de sonda 800 ha sido insertado en el ensamble de cámara oscura 900.
En al menos algunos casos, la apertura del ensamble de cubierta 1002 puede ayudar en la remoción del ensamble de sonda 800 del ensamble de cámara oscura 900 liberando la fuerza de compresión en el resorte 920. Al liberar la compresión, el resorte 920 puede volver a una posición no comprimida, proporcionando una fuerza ascendente sobre el ensamble de sonda 800 que tiende a "levantar" el ensamble de sonda del ensamble de cámara oscura 900.
La Figura 11 muestra una porción de un sistema 1000 que incluye un ejemplo de ensamble de sonda 800 insertado en un ejemplo de ensamble de cámara oscura 900. Los estantes intermedios 916 dentro del ensamble de cámara oscura 900 mantienen el ensamble de la sonda 800 en una posición más o menos coaxialmente centrada dentro de la sección intermedia 902 y en la cámara oscura 906. La cámara ópticamente transparente 802 se mantiene sustancialmente en el foco de la superficie cóncava o esférica 908 mediante los estantes de cámara oscura 918. La compresión del muelle 920 contra el collar 922 en el interior de la sección intermedia 902 posiciona longitudinalmente la cámara ópticamente transparente 802 dentro de la cámara oscura 906. El resorte 920 se mantiene en compresión por el ensamble de cubierta 1002 y el saliente 1004, ambos de los cuales previenen el desplazamiento hacia arriba del ensamble de sonda 800 dentro del ensamble de cámara oscura 900.
El posicionamiento apropiado del ensamble de sonda 800 dentro del ensamble de cámara oscura 900 permite ventajosamente que sustancialmente todos los fotones emitidos por la bioluminiscencia de la muestra biológica en la cámara ópticamente transparente 802 incidan sobre el ensamble de detección de fotones 910, y asegura el efecto ventajosamente sinérgico de la cámara ópticamente transparente 802 y el líquido contenido en ella. De esta manera, el ensamble de detección de fotones 910 es capaz de proporcionar una señal precisa, confiable y reproducible que está relacionada con el número y la intensidad de los fotones incidentes. El ajuste relativamente apretado entre los tirantes intermedios 918 y el primer miembro cilíndrico 906 y los estantes de la cámara oscura 818 y la cámara ópticamente transparente 902 reducen la probabilidad de que fotones externos entren en la cámara oscura y afecten a la precisión del ensamble de detección de fotones 810.
En al menos algunos casos, uno o más identificadores pueden estar dispuestos en su totalidad o en parte en el primer miembro cilíndrico 806. Estos identificadores pueden incluir uno o varios diseños en relieve, grabados o impresos, marcas registradas en relieve, grabadas o impresas, nombres comerciales en relieve, grabados o impresos, símbolos de barras legibles por máquina en relieve, grabados o impresos (por ejemplo, símbolos unidimensionales o de código de barras, símbolos bidimensionales o de matriz o de código de área), o combinaciones de los mismos. Aunque no se muestra en la Figura 11, en al menos algunos casos, un lector (por ejemplo, una matriz de fotodiodos) o dispositivo similar puede estar dispuesto cerca del ensamble de sonda 800 para "leer" o convertir de otra manera uno o más identificadores en el ensamble de sonda 800 a una o más señales electrónicas. Dichas señales electrónicas pueden compararse con señales de referencia almacenadas en el medio de almacenamiento no transitorio 506 y son útiles, por ejemplo, para detectar el tipo de ensamble de sonda 800 utilizado, detectar el tipo y cantidad de reactivo en la cámara de reactivos 804, detectar la compatibilidad del ensamble de sonda 800 con el ensamble de detección de protones 910, detectar si el ensamble de sonda 800 cumple con los requisitos del fabricante o distribuidor, detectar si el ensamble de sonda 800 es genuino, y similares. Esto puede ser crítico para asegurar que el ensamble de la sonda 800 se alinea correctamente con la óptica (por ejemplo, superficie interior esférica reflectiva, lentes, filtros) y/o fotodiodo(s) 912.
La Figura 12 muestra el ensamble de sonda 800 posicionado dentro de la cámara oscura 906. La relación física y la proximidad entre la cámara ópticamente transparente 802, el fotodiodo(s) 912 y la cámara oscura 906 es evidente en la Figura 12. La punta de torunda 854 contiene la muestra biológica y, en algunos casos, puede colocarse dentro de la cámara ópticamente transparente 802. El reactivo de la cámara de reactivos 804 en el extremo opuesto del ensamble de torunda de prueba 800 fluye a lo largo del miembro de árbol 852 y se mezcla con la muestra biológica en la punta de torunda 854. El reactivo provoca la bioluminiscencia de uno o más compuestos presentes en la muestra biológica. Como consecuencia de la bioluminiscencia de la muestra, se emiten fotones de luz desde la porción ópticamente transparente 802. Los fotones emitidos inciden sobre el (los) fotodiodo(s) (por ejemplo, MPPC) 912, haciendo que el (los) fotodiodo(s) 912 transmita(n) al transmisor 914 una señal proporcional al número e intensidad de los fotones incidentes. A su vez, el transmisor 914 filtra y amplifica la señal para generar y transmitir una señal proporcional a la cantidad o intensidad de fotones que inciden sobre el fotodiodo(s) 912 a uno o más dispositivos externos tales como al menos un procesador 504.
La Figura 13A muestra una cámara oscura esférica 1300 que tiene una superficie interior reflectante curva semiesférica 1304 que forma un interior 1302. Los fotones 1306 generados por la muestra bioluminiscente 1308 en la cámara ópticamente transparente 802 se muestran como líneas dispersas que salen de la cámara ópticamente transparente 802 y se reflejan en la superficie interior reflectante 1304 de la(s) pared(es) de la cámara oscura esférica 1300.
La cámara oscura esférica 1300 incluye una o más aberturas receptoras 1320a, 1320b (colectivamente 1320) del portamuestras o ensamble de sonda dimensionadas para recibir una porción de cámara ópticamente transparente 802 de un portamuestras o ensamble de sonda 800. Como se ilustra, la cámara oscura esférica 1300 incluye dos aberturas receptoras de este tipo 1320a, 1320b, opuestas diametralmente entre sí a través de un diámetro o punto central 1310 de la superficie interior reflectante 1304 de la cámara oscura esférica 1300. En otras realizaciones, la cámara oscura esférica 1300 puede incluir una única abertura receptora 1320a, para posicionar una punta distante 803 de la porción de cámara ópticamente transparente 802 del portamuestras o ensamble de sonda 800 dentro de la cavidad o interior 1302 durante su uso.
Notablemente, las aberturas receptoras 1820a, 1820b o la abertura 1820a son o están dispuestas para posicionar la porción ópticamente transparente 802 para pasar a través del punto central 1310 de la superficie interior reflectante 1304 de la cámara oscura esférica 1300 para dirigir y/o enfocar la iluminación hacia una abertura detectora 1822 y fotodiodo(s) 912 asociado(s). Tal puede no sólo iluminación directa en o sobre el fotodiodo(s) 912, pero puede emplear ventajosamente el así como el líquido contenido en él como una lente cilíndrica para enfocar la iluminación en o sobre el (los) fotodiodo(s) 912. Como se ilustra en la Figura 13A y de acuerdo con la presente invención, una porción de los fotodiodos 912 o del ensamble detector asociado sobresale en el interior 1302 de la cámara oscura esférica 1300 a través de la abertura del detector 1822. Fuera del alcance de la invención, los fotodiodos 912 o el ensamble de detector asociado pueden estar completamente ubicados externamente del interior 1302, la abertura de detector 1822 permitiendo la transmisión de iluminación a través de la abertura 1822 fotodiodos 912 o ensamble de detector asociado. Tal puede pasar a través de una ventana o lente en la abertura del detector 1822.
El fotodiodo(s) (por ejemplo, MPPC) 912 se muestra posicionado próximo a la cámara oscura esférica 1302. Los fotones que salen del interior 1302 de la cámara oscura 1300 inciden sobre el fotodiodo o fotodiodos 912. Aunque se han descrito anteriormente varios ejemplos de cámaras oscuras (por ejemplo, cilíndricas, esféricas), puede sustituirse una cámara oscura que tenga cualquier geometría con la capacidad de reflejar al menos una porción de los fotones 1306 emitidos por una muestra bioluminiscente 1308 al fotodiodo 912. Por ejemplo, una o más superficies parabólicas, una o más superficies facetadas, o una o más superficies segmentadas pueden ser utilizadas para formar toda o una porción de la cámara oscura 1302. Las superficies interiores esféricas son especialmente deseables.
Las diversas realizaciones descritas anteriormente combinan la capacidad de medir de forma exacta, precisa y eficiente la bioluminiscencia de una muestra recogida de una superficie en una instalación sujeta a los requisitos de HACCP. La bioluminiscencia de la muestra se mide utilizando el ensamble de detección de fotones 910, y los datos asociados con la muestra (por ejemplo, fecha, hora, ubicación, resultados de la prueba, etc.) se almacenan dentro del medio de almacenamiento no transitorio 506 para su posterior comunicación a uno o más dispositivos o redes externas. Las ventajas de un sistema de este tipo son evidentes, sobre todo en la industria alimentaria, donde prevalecen las normas basadas en el sistema de HACCP y el uso de la bioluminiscencia como medio para evaluar la contaminación biológica de las superficies está aceptado y es muy pertinente. Para cumplir las directrices del HACCP, un procesador o fabricante de alimentos debe ser capaz de identificar los puntos críticos de control ("CCPs ") dentro de sus procesos. Los CCPs son puntos, pasos o procedimientos en los que se puede aplicar algún tipo de control y reducir o eliminar un peligro para la seguridad alimentaria. El procesador o fabricante puede necesitar medir una serie de indicadores paramétricos para cada CCP (por ejemplo, mediciones de tiempo y temperatura para verificar un proceso de cocción), identificar las desviaciones de los intervalos estadísticamente aceptables, realizar análisis de tendencias de dichas desviaciones y documentar los datos para mostrar las medidas correctivas adoptadas en cumplimiento de las directrices de HACCP. La capacidad del sistema 100, 200, 300, 400 para aumentar la precisión, fiabilidad y reproducibilidad no sólo de las mediciones de bioluminiscencia, sino también de los registros asociados a la recolección de datos es, por lo tanto, muy deseable.
Una forma de incrementar la precisión, fiabilidad y reproducibilidad es dotando al sistema de recolección de muestras y análisis de la capacidad de identificar un ensamble de sonda 800 insertado en el ensamble de cámara oscura 900. La inclusión de un identificador legible por máquina en el ensamble de sonda 800 permite al sistema de recolección de muestras y análisis verificar o autenticar el ensamble de sonda 800. La verificación o autentificación del ensamble de sonda 800 puede proporcionar un grado de seguridad de que el ensamble de sonda 800 es física y químicamente compatible con el sistema de recolección de muestras y análisis. La compatibilidad física es importante, por ejemplo, para asegurar un ajuste apretado del ensamble de sonda 800 en las estancias intermedias 916 para limitar la intrusión de fotones extraviados en la cámara oscura 906. La compatibilidad química es importante, por ejemplo, para asegurar que las longitudes de onda de los fotones emitidos por la muestra bioluminiscente caen dentro del intervalo de sensibilidad del fotodiodo o fotodiodos 912 del ensamble de detección de fotones 910. Al proporcionar al usuario garantías de que el ensamble de sonda 800 es física y químicamente compatible con el sistema de recolección de muestras y análisis, se aumenta la confianza del usuario y se mejora la calidad general del programa de HACCP. Dicha identificación puede proporcionar al usuario una garantía de calidad, de que el ensamble de sonda 800 utilizada con el sistema de recolección de muestras y análisis está aprobado para su uso por el fabricante o distribuidor del sistema, y que el ensamble de sonda 800 no es falsificado o de otra manera inferior a los productos suministrados por el fabricante o distribuidor.
En respuesta a la detección de un ensamble de sonda 800 autorizado que es física y químicamente compatible con el sistema de recolección y análisis de muestras, el sistema puede entrar en un modo de operación normal, leyendo la bioluminiscencia de la muestra 1308 contenida dentro del ensamble de sonda 800. Los resultados de las pruebas pueden notificarse mediante la interfaz de usuario 102 y almacenarse junto con cualquier dato asociado de ubicación, hora y fecha dentro del medio de almacenamiento no transitorio 506. En respuesta a la detección de un ensamble de sonda 900 no autorizado, por ejemplo, un ensamble de sonda que es falsificado o física o químicamente incompatible con el sistema de recolección y análisis de muestras, el sistema puede mostrar un indicador en la interfaz de usuario 102 indicando que el ensamble de sonda 900 es incompatible con el sistema, y puede inhibir la lectura de bioluminiscencia de la muestra contenida dentro del ensamble de sonda 900. Tal sistema también puede utilizarse para disuadir de un uso nefasto del sistema de recolección de muestras y análisis, por ejemplo, utilizando el mismo ensamble de sonda 800 para varios puntos de prueba de HACCP diferentes.
El sistema 100, 200, 300, 400 puede identificar la identidad, construcción física, o composición química del ensamble 800 de la sonda usando uno o más métodos, incluyendo el escaneo óptico de marcas de identificación en el ensamble de sonda 800 o el escaneo de radio frecuencia de dispositivos electrónicos de identificación en el ensamble de sonda 800. Las Figuras 14A y 14B muestran varias placas de circuitos, cada una de las cuales contiene un ejemplo de dispositivo electrónico de escaneo 1402a, 1402b útil para escanear e identificar uno o más identificadores electrónicos portados por el ensamble de sonda 800. En algunos casos, tales dispositivos de escaneo electrónico 1402 pueden generar una o más señales de interrogación de radiofrecuencia (RF) para interrogar una etiqueta de identificación de radiofrecuencia (RFID) o un transpondedor electrónico similar que esté adherido o incrustado dentro del ensamble de sonda 800. Los datos devueltos al dispositivo de escaneado electrónico 1402 en forma de señal de respuesta electrónica o RFID pueden incluir elementos como un código de autenticación, las dimensiones físicas del ensamble de sonda 800 y los reactivos presentes en el ensamble de sonda 800. En otros casos, los dispositivos de escaneo electrónico 1402 pueden transmitir uno o más flujos de datos o códigos a una etiqueta electrónica integrada dentro del ensamble de sonda 800 y monitorear la respuesta de la etiqueta electrónica para verificar o autenticar el ensamble de sonda 800 al sistema. Dado que el ensamble de la sonda 800 es visible electrónicamente para el dispositivo de escaneo electrónico 1402, el escáner puede ser colocado flexiblemente dentro del alojamiento 104, 204, 304, 404, por ejemplo, en una ubicación que esté próxima pero no necesariamente integrada con el ensamble de la cámara oscura 900.
La Figura 15A muestra un ejemplo de un dispositivo de escaneo óptico 1502 capaz de leer un autentificador 1504 ilustrado en la Figura 15B. El autentificador 1504 puede llevarse en una superficie del ensamble de sonda 800. Al menos en algunos casos, el autentificador puede estar grabado en relieve, estampado, impreso o inscrito o aplicado de otro modo en la parte plana de la primera porción 812 en forma de D del ensamble de sonda 800.
El dispositivo de escaneo óptico 1502 puede incluir una disposición de fotodiodos configurada para leer la radiación electromagnética reflejada desde un autentificador 1504 grabado en relieve, impreso o inscrito o aplicado de otro modo (por ejemplo, marca comercial, nombre comercial, logotipo) transportado por la superficie del ensamble de sonda 800 a medida que el autentificador 1504 pasa próximo al dispositivo de escaneo óptico 1502. En al menos algunos casos, la radiación electromagnética utilizada para iluminar el autentificador 1504 puede ser integral o estar dispuesta próxima al dispositivo de escaneo óptico 1502 para iluminar el autentificador 1504 en el ensamble de sonda 800. En al menos algunos casos, la precisión o resolución del dispositivo de escaneo óptico 1502 puede mejorarse o aumentarse de otro modo colocando una o más lentes de autoenfoque (por ejemplo, lentes SELFOC® de GoFoton® Group) entre el dispositivo de escaneo óptico 1502 y el autentificador 1504.
El dispositivo de escaneo óptico 1502 convierte el autentificador 1504 en una señal electrónica mediante la lectura de la radiación electromagnética reflejada por el autentificador 1504. La señal electrónica suministrada por el dispositivo óptico de exploración 1502 puede compararse con una o más señales de referencia para determinar si existe una similitud sustancial entre la señal electrónica suministrada por el dispositivo de escaneo óptico 1502 y al menos una de las señales de referencia. De este modo, el dispositivo de escaneo óptico 1502 es capaz de "leer" e "identificar" electrónicamente un autentificador portado por el ensamble de sonda 800.
El uso de un dispositivo de escaneo óptico 1502 requiere al menos una línea de visión parcial entre el dispositivo de escaneo óptico 1502 y el autentificador 1504. En consecuencia, el dispositivo de escaneo óptico 1502 puede estar dispuesto al menos parcialmente dentro de un puerto o apertura similar que se forma en el ensamble de cámara oscura 900. En algunos casos, el dispositivo de escaneo óptico 1502 puede estar dispuesto fuera del ensamble de la cámara oscura 900, por ejemplo, el dispositivo de escaneo óptico 1502 puede estar dispuesto fuera de la apertura 904 que define la entrada al ensamble de la cámara oscura 900 y próximo al puerto 118 de inserción de la sonda.
En al menos un caso, el dispositivo de escaneo óptico 1502 puede posicionarse en una apertura en el ensamble de cámara oscura 900 de tal manera que la primera porción 812 del primer miembro cilíndrico que porta el autentificador 1504 pase ante el dispositivo de escaneo óptico 1502 cuando el ensamble de sonda 800 se inserta en el ensamble de cámara oscura 900. En otros casos, el dispositivo de escaneo óptico 1502 puede colocarse en una apertura del ensamble de la cámara oscura 900 de tal manera que el autentificador 1504 esté opuesto al dispositivo de escaneo óptico 1502 cuando el ensamble de la sonda 800 se coloque dentro del ensamble de la cámara oscura 900, por ejemplo, después de que el ensamble de cubierta 1002 se coloque en una posición "cerrada".
La Figura 16 muestra un ejemplo de dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 capaz de leer un autentificador impreso en un medio receptivo infrarrojo en la superficie del ensamble de sonda 800. El dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 puede incluir uno o más emisores infrarrojos y uno o más detectores que son capaces de iluminar un autentificador impreso en el ensamble de sonda 800 con radiación electromagnética en el espectro infrarrojo. Una porción de la luz infrarroja se refleja en el detector, que convierte la luz infrarroja reflejada por el autentificador impreso en el ensamble de la sonda 800 en una señal electrónica. El autentificador impreso en la superficie del ensamble de sonda 800 puede incluir, pero no está limitado a, un nombre comercial, una marca registrada, un código de barras, una matriz o código de área, o similares.
La señal proporcionada por el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 lleva datos indicativos del autentificador impreso en el ensamble de sonda 800. Las señales devueltas por autentificadores impresos sustancialmente similares deben ser, a su vez, sustancialmente similares. Uno o más perfiles de señal de referencia almacenados, por ejemplo, en el medio de almacenamiento no transitorio 506, pueden por tanto utilizarse para verificar o autentificar la señal leída por el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 desde el autentificador impreso en el ensamble de sonda 800. En algunos casos, al menos un procesador 504 puede comparar la señal proporcionada por el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 con uno o más perfiles de señal de referencia almacenados para determinar si la señal proporcionada por el dispositivo de escaneo de infrarrojo 1602 coincide sustancialmente con uno o más perfiles de señal de referencia almacenados. La presencia de una coincidencia de perfil de señal de referencia puede autenticar el ensamble de sonda 800.
El uso de un dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 requiere al menos una línea de visión parcial entre el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 y el autentificador impreso en el ensamble de sonda 800. En consecuencia, el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 puede estar dispuesto al menos parcialmente dentro de un puerto o abertura similar que se forma en el ensamble de cámara oscura 900. En algunos casos, el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 puede estar dispuesto externo al ensamble de cámara oscura 900, por ejemplo, el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 puede estar dispuesto externo a la apertura 904 que define la entrada al ensamble de cámara oscura 900 y próximo al puerto de inserción de sonda 118.
En al menos un caso, el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 puede ser posicionado en una apertura en el ensamble de cámara oscura 900 de tal manera que la primera porción 812 del primer miembro cilíndrico que porta el autentificador impreso pase por delante y sea iluminado infrarrojamente por el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 mientras el ensamble de sonda 800 es insertado en el ensamble de cámara oscura 900. En otros casos, el dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 puede colocarse en una abertura en el ensamble de la cámara oscura 900 de tal manera que el autentificador impreso en el ensamble de sonda 800 esté opuesto al dispositivo de escaneo infrarrojo 1602 cuando el ensamble de sonda 800 se coloque dentro del ensamble de cámara oscura 900, por ejemplo, después de que el ensamble de cubierta 1002 se coloque en una posición "cerrada".
El uso de señales electrónicas proporcionadas por dispositivos de escaneo electrónico 1402, dispositivos de escaneo óptico 1502, dispositivos de escaneo infrarrojo 1602, o combinaciones de los mismos, para identificar y autenticar un ensamble de sonda 800 por comparación con una o más señales de referencia, permite ventajosamente actualizaciones periódicas y actualizaciones de una biblioteca de señales de referencia que contiene la una o más señales de referencia que se almacena en los medios de almacenamiento no transitorios 506. Estas actualizaciones de la biblioteca de señales de referencia pueden realizarse electrónicamente, por ejemplo, a través de Internet, sincronizando el sistema de recolección de muestras y análisis con un dispositivo externo conectado a Internet. Dichas actualizaciones y actualizaciones de la biblioteca de señales de referencia pueden suministrarse en forma de software, por ejemplo, en un medio de almacenamiento extraíble, no transitorio (por ejemplo, tarjetas digitales seguras, unidades flash y similares) que se puede acoplar de forma comunicable al sistema de recolección de muestras y análisis.
Además, el uso de señales electrónicas para verificar o autentificar el ensamble de sonda 800 puede también mejorar la trazabilidad y responsabilidad en un programa de HACCP al permitir la asociación de un ensamble de sonda 800 particular con un resultado de prueba particular. Las señales electrónicas también pueden utilizarse para otros fines, por ejemplo, puede codificarse una fecha de caducidad del reactivo en un ensamble de sonda 800 que contenga una cámara de reactivo integral. Estos usos pueden aumentar la confianza en los resultados obtenidos y ayudar a garantizar la veracidad de los registros de HACCP generados mediante el sistema de recolección de muestras y análisis.
La Figura 17 muestra un ejemplo de sistema de recolección de muestras y análisis 1700. La Figura 17 muestra la disposición física y espacial de las distintas piezas, componentes, sistemas y dispositivos descritos anteriormente. Por ejemplo, la porción frontal del alojamiento 106, 206, 306, 406 y la porción trasera del alojamiento 108, 208, 308, 408 se muestran separadas, haciendo visibles varias pestañas de alineación 1702 y fijadores roscados 1704 útiles para alinear y acoplar físicamente la porción frontal a la porción trasera para formar el alojamiento 104, 204, 304, 404. También se puede ver en la Figura 17 un ensamble de cámara oscura de dos piezas 900. En la sección intermedia 902 del ensamble de cámara oscura es visible una apertura 1706 que aloja un dispositivo de escaneo (por ejemplo, un dispositivo de escaneo electrónico 1402, óptico 1502 o infrarrojo 1602). El ensamble de cámara oscura 900 mostrado en la Figura 17 incluye un ejemplo de cámara oscura esférica 906. En la Figura 17 se representa una placa lógica de múltiples piezas 502. Al menos una de las tarjetas lógicas 502 puede incluir una o más interfaces de comunicaciones 1708 que se alinean físicamente con uno o más puertos de comunicaciones 114 que en el alojamiento representado en la Figura 17 están situados en la porción trasera 108, 208, 308, 408.
El disipador de calor 612 representado en la Figura 17 incluye dos miembros conductores térmicos. El primer miembro térmicamente conductor es una superficie extendida, es decir, un dispositivo de transferencia de calor con aletas que, de forma pasiva y convectiva, transfiere calor al entorno alrededor del primer miembro térmicamente conductor. El segundo miembro conductor térmico es un miembro toroidal conductor térmico que está dispuesto alrededor del fotodiodo(s) (por ejemplo, MPPC) 912 y acoplado térmicamente al primer miembro conductor térmico aleteado. El calor generado por los fotodiodos 912 se transfiere por conducción y convección al segundo miembro toroidal y luego se transfiere por conducción al primer miembro térmicamente conductor. Estos elementos constituyen al menos una porción de un subsistema de gestión térmica, que puede incluir elementos o componentes de transferencia de calor pasivos (por ejemplo, aletas, pasadores) y/o activos (por ejemplo, ventiladores, refrigeradores eléctricos).
En la Figura 17 se representa una parte superior de alojamiento de dos piezas 122, 222, 322, 422. En la parte superior del alojamiento se puede ver el puerto de inserción de sonda 118. El ensamble de la cubierta 1002 incluye una puerta con bisagras y un muelle de torsión 1712 para mantener la puerta con bisagras en una posición abierta cuando la puerta con bisagras es pivotada lejos del puerto de inserción de sonda 118. Mantener la puerta abatible en posición abierta puede ayudar al paso del ensamble de sonda 800 al ensamble de cámara oscura 900.
La Figura 18 muestra un punto de prueba seleccionado a través de la pantalla de desplazamiento 1802 de una interfaz gráfica de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente.
La pantalla de selección de punto de prueba mediante desplazamiento 1802 muestra para selección por un usuario final un número de identificadores de punto de prueba 1804a-1804n (dos llamados, colectivamente 1804) para puntos de prueba respectivos. Los puntos de prueba y los identificadores de puntos de prueba asociados pueden ser definidos por el usuario final, la empresa o alguna otra entidad. Como se ilustra, los identificadores del punto de prueba 1804 pueden presentarse como una lista. Los identificadores de punto de prueba 1804 pueden tomar la forma de un número de punto de prueba 1806 (uno llamado en voz alta) y/o un nombre o descripción 1808 humanamente reconocible del punto de prueba (uno llamado en voz alta). La selección y arrastre de un icono de desplazamiento seleccionable por el usuario 1810 permite a un usuario desplazarse por la lista de identificadores de punto de prueba 1804 en una página o ventana actual, permitiendo la identificación y selección de uno deseado de los identificadores de punto de prueba 1804 (por ejemplo, número de punto de prueba 1806, nombre de punto de prueba o descripción 1808). El identificador 1804 del punto de prueba actualmente identificado se distingue visualmente, por ejemplo, mediante el resaltado 1812. Una entrada de usuario, por ejemplo, un toque simple o doble, selecciona el identificador de punto de prueba identificado 1804.
La selección de uno de un par de iconos de página seleccionables por el usuario 1814a, 1814b (colectivamente 1814) causa la presentación de páginas adicionales o ventanas de identificadores de puntos de prueba 1804. Las páginas o viudas pueden incluir identificadores de puntos de prueba 1804 para un mismo proceso o para procesos diferentes, que pueden o no estar relacionados entre sí. Los identificadores de puntos de prueba 1804 pueden agruparse lógicamente en diferentes páginas o ventanas, por ejemplo, los identificadores de puntos de prueba 1804 pueden agruparse correspondiendo a una ubicación, sistema, subsistema o porción respectiva de un proceso, denominados colectivamente zonas. Por ejemplo, un proceso de fabricación de alimentos puede dividirse o segmentarse lógicamente en varios procesos, por ejemplo, la preparación de materias primas, la mezcla de ingredientes, la cocción, el enfriamiento, la garantía de calidad y el envasado, cada uno identificado como una zona respectiva. Cada segmento o zona puede asociarse con equipos, superficies de trabajo y/o personal respectivos, y a cada uno se le asigna una página o ventana respectiva con uno o más puntos de prueba. De este modo, a varios equipos asociados con la mezcla se les pueden asignar varios puntos de prueba e identificadores de puntos de prueba asociados 1804 para una zona determinada agrupados en una página o ventanas comunes. La selección de una punta de flecha 1814a orientada hacia la izquierda puede mostrar un conjunto de identificadores de puntos de prueba 1804 asociados con una primera zona que, por ejemplo, se produce antes en el proceso de preparación o fabricación de alimentos, mientras que la selección de una punta de flecha 1814b orientada hacia la derecha puede mostrar un conjunto de identificadores de puntos de prueba 1804 asociados con una segunda zona que se produce más tarde en el proceso de preparación o fabricación de alimentos. A los primeros pasos u operaciones se les pueden asignar números de puntos de prueba 1806 más bajos o más pequeños, mientras que a los pasos u operaciones posteriores se les asignan números de puntos de prueba 1806 más altos o más grandes. Los números de los puntos de prueba pueden reflejar las zonas con las que se agrupan los puntos de prueba asociados. Por ejemplo, las zonas pueden identificarse mediante dígitos a la izquierda de un punto decimal y/o dígitos a la derecha del punto decimal. Uno o más puntos de prueba pueden asociarse a una de las zonas respectivas. Varios grupos de conjuntos y subconjuntos pueden identificarse utilizando lugares en un número identificador de punto de prueba de múltiples dígitos.
La pantalla de selección de punto de prueba mediante desplazamiento 1802 incluye un indicador de tipo de prueba 1816 que indica un tipo de prueba que se está realizando. Por ejemplo, como se ilustra, se muestra una indicación ATP que indica que se va a realizar una prueba ATP. La selección de un icono de selección de prueba seleccionable por el usuario 1818 permite al usuario seleccionar otras pruebas, por ejemplo, pH, temperatura, presión, gases disueltos, conductividad, potencial de reducción y/o iones específicos.
La pantalla de selección de punto de prueba mediante desplazamiento 1802 puede incluir una casilla de entrada de punto de prueba 1820, cuya selección provoca la visualización de un teclado numérico virtual o teclado virtual (no mostrado). El usuario puede entonces teclear un identificador de prueba 1804, y seleccionar una tecla enter para seleccionar el punto de prueba deseado.
El punto de prueba seleccionado a través de la pantalla de desplazamiento 1802 puede incluir un icono de prueba rápida seleccionable por el usuario 1822, cuya selección ejecuta una prueba rápida.
La pantalla de selección de punto de prueba mediante desplazamiento 1802 puede incluir un nuevo icono de punto de prueba seleccionable por el usuario 1824. La selección por parte del usuario del icono seleccionable por el usuario 1824 de nuevo punto de prueba puede provocar la presentación de una ventana de creación de nuevo punto de prueba. Esto permite al usuario final crear nuevos puntos de prueba e identificadores de puntos de prueba asociados 1806, 1808.
La pantalla de selección de punto de prueba mediante desplazamiento 1802 puede incluir una barra de navegación con una serie de iconos seleccionables por el usuario para permitir la navegación a varios modos y páginas o ventanas asociadas. Por ejemplo, la barra de navegación puede incluir un icono 1826 seleccionable por el usuario de plan de prueba, un icono 1828 seleccionable por el usuario de punto de prueba, un icono 1830 seleccionable por el usuario de datos y un icono 1832 seleccionable por el usuario de dispositivo. El modo, la página o la ventana seleccionados pueden distinguirse visualmente, por ejemplo, resaltándolos, como se muestra en la ilustración.
La Figura 19 muestra un punto de prueba seleccionado a través de la pantalla de entrada 1902 de una interfaz gráfica de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla de selección de punto de prueba mediante entrada 1902 tiene una serie de construcciones o elementos que son idénticos o similares a los de la pantalla de selección de punto de prueba mediante desplazamiento 1802. Construcciones o elementos similares o idénticos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) se identifican utilizando los mismos números de referencia que se han expuesto anteriormente, y la discusión de estos elementos no se repite en aras de la brevedad. A continuación sólo se comentan las diferencias significativas.
La pantalla de selección de punto de prueba mediante entrada 1902 incluye un teclado numérico virtual 1904 que permite al usuario introducir un identificador de punto de prueba 1804 en el cuadro de entrada de punto de prueba 1820. El usuario simplemente toca las teclas virtuales seleccionables por el usuario 1904a-1904n (doce mostradas, sólo dos llamadas) como desee para introducir un identificador de punto de prueba 1804. Como se ilustra, el teclado numérico virtual 1904 incluye teclas virtuales 1904a-1904n correspondientes a los dígitos 0-9 y flechas de paginación izquierda y derecha, que permiten introducir un número de punto de prueba 1806 (Figura 18) o desplazarse a diferentes páginas. Alternativamente, el teclado numérico virtual 1904 puede mostrar caracteres alfabéticos o de otro tipo y puede incluir un número mayor o menor de teclas virtuales. El teclado numérico virtual 1904 puede ser sensible al contexto, por ejemplo, mostrando diferentes caracteres alfanuméricos o de otro tipo basados en el contexto. Opcionalmente, la selección de los iconos de página seleccionables por el usuario 1814 o las teclas virtuales de flecha izquierda y derecha pueden causar la presentación de diferentes teclados virtuales.
La Figura 20 muestra una pantalla de resultados de prueba 2002 de una interfaz gráfica de usuario que muestra un resultado de aprobación para una zona de prueba de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla de resultados de prueba 2002 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) que son idénticos o similares a los de la pantalla de selección de punto de prueba mediante desplazamiento 1802 (Figura 18). Los elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y su análisis no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
La pantalla de resultados de pruebas 2002 muestra los resultados de una prueba. Los resultados incluyen una indicación visual fácil de reconocer 2004 de los resultados, en este caso un círculo grande con la descripción "PASS" y una identificación de una zona con la que se asocia el punto de prueba concreto. Los resultados de las pruebas se resaltan aún más mediante el color, por ejemplo, utilizando el color verde para indicar un resultado de aprobado.
La pantalla de resultados de prueba 2002 también puede incluir un conjunto de detalles de los resultados de prueba. Estos pueden incluir una indicación del número del punto de prueba 2006, el nombre del punto de prueba 2008, un valor de un código 2010, valores de umbrales (por ejemplo, umbral de advertencia 2012, umbral de fallo 2014), y una indicación 2016 de si se debe volver a realizar la prueba.
La Figura 21 muestra una pantalla de resultados de prueba 2102 de una interfaz gráfica de usuario que muestra un resultado de aprobación para una zona de prueba de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla de resultados de prueba 2102 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) que son idénticos o similares a los de la pantalla de resultados de la prueba 2002. Los constructos o elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y el análisis de dichos elementos no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
La pantalla de resultados de pruebas 2102 muestra los resultados de una prueba. Los resultados incluyen una indicación visual 2102 fácil de reconocer de los resultados, en este caso un cuadrado grande con la descripción "WARN" y una identificación de una zona con la que se asocia el punto de prueba concreto. Los resultados de las pruebas se resaltan aún más mediante el color, por ejemplo, utilizando el color amarillo para indicar un resultado marginal.
La figura 22 muestra una pantalla de resultados de prueba 2202 de una interfaz gráfica de usuario que muestra un resultado de fallo para una zona de prueba de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse a través de un procesador en una pantalla, por ejemplo, una pantalla táctil, de un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla de resultados de prueba 2202 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) que son idénticos o similares a los de la pantalla de resultados de la prueba 2002. Los elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y su análisis no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
La pantalla de resultados de pruebas 2202 muestra los resultados de una prueba. Los resultados incluyen una indicación visual 2204 fácil de reconocer de los resultados, en este caso un hexágono grande con la descripción "FALLO " y una identificación de una zona a la que se asocia el punto de prueba concreto. Los resultados de las pruebas se resaltan aún más mediante colores, por ejemplo, utilizando el color rojo para indicar un resultado suspenso.
La figura 23 muestra una pantalla de tablero 2302 de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado comunicativamente a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla del tablero 2302 proporciona una manera conveniente para que un usuario revise las pruebas y el cumplimiento, e interactúe con una o más piezas del equipo de monitoreo portátil.
La pantalla de tablero 2302 incluye una barra de menú 2304 de iconos seleccionables por el usuario. La selección de un archivo icono seleccionable por el usuario 2306 permite al usuario guardar un archivo, seleccionar un archivo existente o crear un nuevo archivo. La selección de un icono de visualización de datos brutos seleccionable por el usuario 2308 provoca la presentación de datos brutos, y opcionalmente una interfaz de usuario de datos brutos, al usuario. La selección de un icono de dispositivo MVP seleccionable por el usuario 2310 permite al usuario seleccionar un instrumento de monitoreo portátil concreto para la elaboración de informes y/o para la calibración. La selección de un icono de opciones seleccionables por el usuario 2312 presenta una lista de opciones seleccionables por el usuario. La selección de un icono seleccionable de usuario de apoyo 2314 obtiene apoyo para el usuario. Esto puede incluir el acceso a una guía de usuario, una lista de preguntas frecuentes y/o el contacto con el personal de asistencia al usuario a través de correo electrónico (por ejemplo, correo electrónico) o una línea de voz.
La pantalla del tablero 2302 también incluye una indicación 2316 de una identidad de una pieza actualmente acoplada comunicativamente del equipo de monitoreo portátil. La selección por parte del usuario de un icono de desacoplamiento seleccionable por el usuario 2317 termina el acoplamiento comunicativo a la pieza del equipo de monitoreo portátil. La pantalla de tablero 2302 también incluye una indicación 2318 de una identidad de un archivo actualmente abierto en el que se guarda la información.
Un conjunto de iconos de navegación seleccionables por el usuario permite al usuario navegar entre varios modos y páginas o ventanas asociadas. Por ejemplo, la selección de un icono seleccionable por el usuario 2320 de informes de pruebas proporciona informes de pruebas detallados al usuario, opcionalmente con una interfaz de usuario de informes de pruebas para permitir la navegación entre y dentro de los informes de pruebas seleccionados, y/o la edición de informes de pruebas. La selección de un icono seleccionable por el usuario 2322 de informes de uso ATP proporciona informes de uso detallados al usuario, opcionalmente con una interfaz de usuario de informes de uso para permitir navegar entre y dentro de los informes de uso ATP seleccionados, y/o editar informes de uso ATP. La selección de un icono 2324 seleccionable por el usuario de un informe de cumplimiento con HACCP proporciona al usuario informes detallados de conformidad con HACCP, opcionalmente con una interfaz de usuario de informes de conformidad con HACCP para permitir navegar entre y dentro de los informes de conformidad con HACCP seleccionados, y/o editar los informes de conformidad con HACCP. La selección de un icono 2326 de configuración de punto de prueba seleccionable por el usuario provoca la presentación al usuario de una interfaz de usuario de configuración de punto de prueba, que permite al usuario configurar nuevos puntos de prueba, modificar puntos de prueba existentes y/o eliminar puntos de prueba existentes.
La pantalla de tablero 2302 incluye una serie de cuadros de presentación de información simplificada para presentar resúmenes de información clave.
Los cuadros de presentación de información pueden incluir un cuadro de pruebas realizadas 2328 que proporciona una indicación 2328a de un número total de pruebas (por ejemplo, torundas ATP) realizadas para un periodo actual (por ejemplo, mensual), así como una indicación 2328b de un número total de pruebas objetivo para el periodo actual. Se puede utilizar un color para señalar o enfatizar un estado, por ejemplo, verde cuando se han realizado pruebas dentro de un umbral o valor aceptable, rojo cuando se han realizado pruebas fuera de un umbral o valor aceptable, y amarillo o magenta cuando se han realizado pruebas marginales o al borde del umbral o valor aceptable del número de pruebas. La selección de un icono de informe seleccionable por el usuario 2328c provoca la presentación de un informe que detalla las pruebas realizadas.
Los cuadros de presentación de información pueden incluir un cuadro de resultados de advertencia 2330 que muestra una indicación 2330a de un porcentaje de pruebas (por ejemplo, torundas ATP) que resultaron en una condición o resultado definido (por ejemplo, advertencia) para un período identificado (por ejemplo, enero 1-Junio 1) 2330b. Una vez más, se puede utilizar un color para indicar un estado, por ejemplo, verde cuando está dentro de un umbral o valor aceptable de un porcentaje de pruebas que dan lugar a un resultado de advertencia, rojo cuando está fuera de un umbral o valor aceptable de un porcentaje de pruebas que dan lugar a un resultado de advertencia, y amarillo o magenta cuando está al margen o bordeando el umbral o valor aceptable de un porcentaje de pruebas que dan lugar a un resultado de advertencia. La selección de un icono de informe seleccionable por el usuario 2330c provoca la presentación de un informe que detalla los resultados de la advertencia.
Las cajas de presentación de información pueden incluir una caja de resultados de falla 2332 que muestra una indicación 2332a de un porcentaje de pruebas (por ejemplo, torundas ATP) que resultaron en una condición o resultado definido (por ejemplo, falla) para un período identificado (por ejemplo, enero 1-Junio 1) 2332b. Una vez más, se puede utilizar un color para indicar un estado, por ejemplo, verde cuando está dentro de un umbral o valor aceptable de un porcentaje de pruebas que da lugar a un resultado de suspenso, rojo cuando está fuera de un umbral o valor aceptable de un porcentaje de pruebas que da lugar a un resultado de suspenso, y amarillo o magenta cuando está al margen o bordeando el umbral o valor aceptable de un porcentaje de pruebas que da lugar a un resultado de suspenso. La selección de un icono de informe seleccionable por el usuario 2332c provoca la visualización de un informe que detalla los resultados de los fallos.
Los cuadros de presentación de información pueden incluir un cuadro de calibración 2334 que muestra una indicación 2334a de una fecha en la que un equipo de monitoreo portátil fue calibrado por última vez y una indicación 2334b de una próxima fecha para calibrar el equipo de monitoreo portátil, por ejemplo, en forma de un número de días restantes hasta la próxima calibración programada. Una vez más, se puede utilizar un color para indicar un estado, por ejemplo, verde cuando está dentro de un umbral o valor de tiempo aceptable desde la última calibración, rojo cuando está fuera de un umbral o valor de tiempo aceptable desde la última calibración, y amarillo o magenta cuando está marginal o bordeando el umbral o valor de tiempo aceptable desde la última calibración. La selección de un icono de informe seleccionable por el usuario 2334c provoca la visualización de un informe que detalla los registros de calibración.
La pantalla del panel de control 2302 incluye un número de gráficos simplificados para presentar resúmenes gráficos de información clave.
Los gráficos o tablas pueden incluir un gráfico o tabla 2336 de eficacia de limpieza (%) por punto de prueba. Tal puede indicar la eficacia a lo largo de un eje 2336a, con varias pruebas punto presentado a lo largo de otro eje 2336b. Una vez más, el color puede emplearse ventajosamente para distinguir visualmente o enfatizar entre condiciones, por ejemplo, el verde indicando una limpieza muy efectiva, el amarillo una limpieza marginalmente efectiva y el rojo indicando una limpieza inefectiva.
Los gráficos o tablas pueden incluir un gráfico o tabla 2338 de eficacia de limpieza (%) por plan de muestreo. Esto puede indicar la eficacia a lo largo de un eje 2338a, con varios elementos de un plan de muestreo presentados a lo largo de otro eje 2338b. Una vez más, el color puede emplearse ventajosamente para distinguir visualmente o enfatizar entre condiciones, por ejemplo, el verde indicando una limpieza muy efectiva, el amarillo una limpieza marginalmente efectiva y el rojo indicando una limpieza inefectiva. La selección de un icono de informe seleccionable por el usuario 2338c puede provocar la presentación de un informe de eficacia de limpieza por plan de muestreo.
Los gráficos o tablas pueden incluir un gráfico o tabla 2340 de efectividad de repetición de prueba (%) por punto de prueba. Esto puede indicar la eficacia a lo largo de un eje 2340a que muestra el porcentaje de resultados de aprobación, advertencia y reprobación, con varios puntos de prueba presentados a lo largo de otro eje 2340b. Una vez más, el color puede emplearse ventajosamente para distinguir visualmente o enfatizar entre condiciones, por ejemplo, verde indicando un valor conforme, amarillo indicando un valor marginalmente conforme que está cerca del incumplimiento, y rojo indicando un valor no conforme.
Una barra de desplazamiento de ventana 2342 permite a un usuario desplazarse hacia arriba y hacia abajo en la ventana de la pantalla de tablero 2302.
La Figura 24 muestra una pantalla de datos brutos 2402 de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla de datos brutos 2402 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) que son idénticos o similares a los de la pantalla del panel de control 2302 (Figura 23). Los constructos o elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y el análisis de dichos elementos no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
La pantalla de datos brutos 2402 incluye un gráfico o tabla de datos brutos 2404 para presentar datos brutos para varios puntos de prueba e información asociada. La pantalla de datos brutos 2402 también incluye un número de pestañas de datos brutos seleccionables por el usuario 2406a-2406e (se muestran cinco, colectivamente 2406), que un usuario puede seleccionar para determinar qué tipo de datos brutos se presentan en el gráfico o tabla de datos brutos 2404. Por ejemplo, la pantalla de datos brutos 2402 puede incluir una pestaña de datos brutos de ATP 2406a, una pestaña de datos brutos de pH 2406b, una pestaña de datos brutos de temperatura 2406c, una pestaña de datos brutos de conductividad 2406d, una pestaña de datos brutos de PPM 2406e. Una pestaña de datos brutos 2406a actualmente seleccionada puede indicarse o enfatizarse visualmente, por ejemplo, mediante un resaltado o un cambio de color.
Los datos brutos pueden, por ejemplo, presentarse en filas y columnas. Por ejemplo, la Figura 24 ilustra la presentación de los datos brutos ATP, cada fila 2408a-2408n (sólo dos llamadas) correspondiente a un punto de prueba respectivo. Las columnas pueden incluir una columna de número de punto de prueba 2410 que identifica el punto de prueba por el número de punto de prueba. Una columna de nombre de punto 2412 puede identificar el punto de prueba por el nombre del punto de prueba. Una columna de plan de muestreo 2414 puede identificar una porción de un plan de muestreo al que se refieren los datos brutos. Una columna de fecha 2416 y una columna de hora 2418 pueden indicar la fecha y la hora en que se capturaron los datos brutos. Una columna de zona 2420 que incluye una indicación de una zona a la que está asociado el punto de prueba y los datos brutos específicos relacionados. Una columna de repetición de prueba 2422 puede indicar si los datos brutos proceden de una repetición de prueba del punto de prueba. Una columna de identificación de producto 2424 puede proporcionar un identificador que identifica una pieza de equipo o superficie de trabajo con la que se asocian los datos brutos específicos. Una columna de identificación de planta 2426 puede proporcionar un identificador de planta que identifica una planta u otra instalación de fabricación o producción en la que se encuentra el punto de prueba. Una columna de notas 2428 incluye notas relacionadas con el punto de prueba respectivo. Una columna de advertencia 2430 incluye una indicación de un umbral de advertencia en el que se produce un resultado de advertencia. Una columna de fallo 2432 incluye una indicación de un umbral de fallo en el que se produce un fallo o un resultado de fallo. Una columna de RIU bruta 2434 incluye una indicación de la RIU bruta para el punto de prueba respectivo.
Otros datos brutos pueden ser reportados basados en la selección del usuario de las pestañas 2406, por ejemplo, datos brutos de pH, datos brutos de temperatura, datos brutos de conductividad, o datos brutos de partes por millón (PPM).
Las barras de desplazamiento verticales y horizontales 2436a, 2436b permiten al usuario desplazarse por el gráfico o tabla de datos de prueba sin procesar 2404.
La pantalla de datos brutos 2402 puede incluir opcionalmente un menú de filtro 2438 que proporciona un número de opciones seleccionables por el usuario para filtrar los datos presentados en el gráfico o tabla de datos brutos 2404. Por ejemplo, el usuario puede seleccionar ver todos los puntos de prueba, como se ilustra. Alternativamente, el usuario puede filtrar por planes de muestreo, por ejemplo, por ubicación, equipo, zona y/o fecha.
La Figura 25 muestra una pantalla de configuración del punto de prueba 2502 de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla de configuración de punto de prueba 2502 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) que son idénticos o similares a los de la pantalla del tablero 2302 (Figura 23) o la pantalla de datos brutos 2402 (Figura 24). Los constructos o elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y el análisis de dichos elementos no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
La pantalla de configuración de puntos de prueba 2502 incluye un gráfico o tabla de configuración de puntos de prueba 2504 para presentar varios puntos de prueba e información asociada, permitiendo al usuario configurar o establecer puntos de prueba. La pantalla de configuración del punto de prueba 2502 también incluye un número de pestañas de configuración del punto de prueba seleccionables por el usuario 2506a-2506f (seis mostradas, colectivamente 2506), que un usuario puede seleccionar para determinar qué tipo de punto de prueba se está configurando y, por lo tanto, qué tipo de información relacionada con el punto de prueba se presenta en la pantalla de configuración del punto de prueba 2502. Por ejemplo, la pantalla de configuración del punto de prueba 2502 puede incluir una pestaña de configuración del punto de prueba de ATP 2506a, una pestaña de configuración de punto de prueba de pH 2506b, una pestaña de configuración de punto de prueba de temperatura 2506c, una pestaña de configuración de punto de prueba de conductividad 2506d, una pestaña de configuración de punto de prueba de PPM 2506e y una pestaña de configuración de punto de prueba de estándares de PPM 2506f. Un punto de prueba seleccionado actualmente en la pestaña 2406a (por ejemplo, puntos de prueba ATP) puede ser visualmente indicado o enfatizado, por ejemplo, a través de resaltado o cambio de color.
El gráfico o tabla 2504 de configuración del punto de prueba puede, por ejemplo, presentarse en filas y columnas. Por ejemplo, cada fila 2508a-2508n (sólo se mencionan dos) corresponde a un punto de prueba respectivo. Las columnas pueden incluir algunas de las columnas descritas anteriormente en referencia a la Figura 24. Por ejemplo, una columna de número de punto de prueba 2510 incluye un número de punto de prueba que identifica el punto de prueba. Una columna de nombre de punto de prueba 2512 puede incluir un nombre de punto de prueba humanamente reconocible que identifica un punto de prueba respectivo. Una columna de plan de muestreo 2514 puede identificar una porción de un plan de muestreo al que está asociado el punto de prueba respectivo. Esto puede incluir un icono de expansión/colapso 2515 seleccionable por el usuario (sólo uno) cuya selección alterna entre la expansión y el colapso de la celda respectiva y la información del plan de muestreo contenida en ella. Una columna de identificación de producto 2524 incluye un identificador de producto que identifica una pieza de equipo o superficie de trabajo con la que está asociado el punto de prueba respectivo. Una columna de identificación de planta 2526 incluye un identificador de planta que identifica una planta u otra instalación de fabricación o producción en la que se encuentra el punto de prueba respectivo. Una columna de notas 2428 incluye notas relacionadas con el punto de prueba respectivo. Una columna de advertencia 2530 incluye una indicación de un umbral de advertencia a partir del cual se produce un resultado de advertencia para el punto de prueba respectivo. Una columna de fallo 2532 incluye una indicación de un umbral de fallo en el que se produce un fallo o un resultado de fallo para el punto de prueba respectivo.
Las barras de desplazamiento verticales y horizontales 2536a, 2536b permiten al usuario desplazarse por el gráfico o tabla de configuración de puntos de prueba 2504.
Además de un menú de filtro 2438, la pantalla de configuración del punto de prueba 2502 puede incluir un número de iconos de acción seleccionables por el usuario 2540a-2540d (colectivamente 2540). Por ejemplo, la selección de un nuevo icono de punto de prueba 2540a crea una nueva entrada de punto de prueba en el gráfico o tabla de configuración de puntos de prueba 2504, y en cualquier base de datos asociada u otra estructura de datos. La selección de un icono de edición de punto de prueba 2540b permite al usuario editar información sobre una entrada de punto de prueba en el gráfico o tabla de configuración de puntos de prueba 2504, y en cualquier base de datos asociada u otra estructura de datos. La selección de un icono de borrado de punto de prueba 2540c borra una entrada de punto de prueba del gráfico o tabla de configuración de puntos de prueba 2504, y en cualquier base de datos asociada u otra estructura de datos. La selección de un nuevo icono de plan de muestreo 2540d crea una entrada de plan de muestreo en el gráfico o tabla de configuración de puntos de prueba 2504, y en cualquier base de datos asociada u otra estructura de datos.
La Figura 26 muestra una pantalla de configuración del punto de prueba 2602 de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado comunicativamente a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La nueva pantalla de configuración del punto de prueba 2602 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) que son idénticos o similares a los de la pantalla del tablero 2302 (Figura 23) o la pantalla de configuración del punto de prueba 2502 (Figura 25). Los constructos o elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y el análisis de dichos elementos no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
La pantalla de configuración de nuevo punto de prueba 2602 puede presentarse en respuesta a la selección del icono de nuevo punto de prueba 2540a (Figura 25). En respuesta, se establece una nueva fila 2508n+1 en el gráfico o tabla 2504 de configuración del punto de prueba, y en cualquier base de datos asociada u otra estructura de datos. El usuario puede entonces rellenar la información en las diversas columnas 2510, 2512, 2514, 2524, 2526, 2528, 2530, 2532 en la nueva fila 2508n+1, que actualiza la información en cualquier base de datos asociada u otra estructura de datos.
La Figura 27 muestra una nueva pantalla de configuración del plan de muestreo 2702 de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La nueva pantalla de configuración de plan de muestreo 2702 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles seleccionables por el usuario) que son idénticos o similares a los de la pantalla de tablero 2302 (Figura 23) o la pantalla de configuración de punto de prueba 2502 (Figura 25). Los constructos o elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y el análisis de dichos elementos no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
En respuesta a la selección del icono de nuevo plan de muestreo 2540d, se presenta un cuadro de diálogo de nuevo plan de muestreo 2750, que permite al usuario especificar un nuevo plan de muestreo. El nuevo cuadro de diálogo del plan de muestreo 2750 incluye una serie de campos. Por ejemplo, un campo de nombre de plan de muestreo 2752 permite al usuario introducir un nombre para el nuevo plan de muestreo. El nombre del plan de muestreo puede ser textual y/o numérico, y puede ser humanamente reconocible. El nombre del plan de muestreo puede introducirse mediante las teclas de un teclado o las teclas de un teclado virtual. El cuadro de diálogo de nuevo plan de muestreo 2750 puede incluir un campo de descripción 2754 que permite al usuario introducir una descripción del nuevo plan de muestreo. Una vez más, la descripción puede incluir caracteres alfanuméricos y ser comprensible para las personas. El cuadro de diálogo de nuevo plan de muestreo 2750 puede tener un campo de entrada de punto de prueba 2756 que permite al usuario especificar puntos de prueba para asociarlos con el plan de muestreo. Los puntos de pruebas pueden identificarse mediante el número de punto de prueba y/o el nombre del punto de prueba. El número o los nombres de los puntos de prueba pueden introducirse manualmente, tecleándolos o arrastrándolos desde una tabla o un gráfico. El cuadro de diálogo de nuevo plan de muestreo 2750 puede incluir un campo de selección, icono o menú desplegable 2758 para seleccionar los puntos de prueba, por ejemplo, permitiendo la selección de todos los puntos de prueba definidos, o todos los puntos de prueba identificados en una tabla o gráfico. El cuadro de diálogo de nuevo plan de muestreo 2750 incluye el campo de umbral de advertencia 2760 y el campo de umbral de fallo 2762, que permiten al usuario especificar los valores de umbral que producen resultados de advertencia y fallo, respectivamente. El cuadro de diálogo de nuevo plan de muestreo 2750 puede incluir además un campo de notas 2764, que permite al usuario introducir notas relacionadas con el plan de muestreo. Las notas pueden tener caracteres alfanuméricos y deben ser comprensibles para las personas.
El nuevo cuadro de diálogo de plan de muestreo 2750 incluye una serie de iconos de acción seleccionables por el usuario. Por ejemplo, la selección por parte del usuario de un icono de guardar 2766 hace que el nuevo plan de muestreo se guarde junto con la información especificada en los diversos campos del cuadro de diálogo de nuevo plan de muestreo 2750. La selección por parte del usuario de un icono de cancelación 2768 cancela la creación del nuevo plan de muestreo sin guardar los cambios en ninguna base de datos u otra estructura de datos. La selección por parte del usuario de un icono de borrado 2770 borra un plan de muestreo existente de una base de datos u otra estructura de datos.
La Figura 28A muestra una porción superior y la Figura 28B muestra una porción inferior de una pantalla de informe de HACCP 2802 de una interfaz de usuario de acuerdo con una realización ilustrada, que puede presentarse en una pantalla a través de un procesador de un sistema informático, acoplado de manera comunicativa a un instrumento de monitoreo portátil como los descritos anteriormente. La pantalla de informe de HACCP 2802 tiene una serie de construcciones o elementos (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, menús, indicadores, barras de desplazamiento y controles) que son idénticos o similares a los de la pantalla de tablero 2302 (Figura 23). Los constructos o elementos similares o idénticos se identifican utilizando los mismos números de referencia que los expuestos anteriormente, y el análisis de dichos elementos no se repite en aras de la brevedad. A continuación, sólo se comentan las diferencias significativas.
En lugar de los diversos gráficos o tablas de la pantalla de tablero 2302 (Figura 23), la pantalla de informe de HACCP 2802 incluye un informe de cumplimiento de HACCP 2804. El informe de cumplimiento de HACCP 2804 puede incluir algunas porciones fijas, como títulos, encabezados, fechas, líneas, márgenes, etc., así como algunas porciones rellenables por el usuario y otras porciones que pueden rellenarse automáticamente con información, por ejemplo, basándose en selecciones de usuario.
Por ejemplo, el informe de cumplimiento de HACCP 2804 puede incluir un campo creado por 2806 que permite al usuario introducir un identificador que especifica la persona o entidad que crea el informe de cumplimiento. Puede tratarse de un nombre humano reconocible o de un código de identidad. El identificador puede introducirse mediante un teclado o un teclado virtual. Un campo de logotipo 2808 puede permitir a un usuario cargar un logotipo, por ejemplo. el de una empresa, para personalizar el informe.
Un campo de descripción 2810 permite al usuario introducir una descripción textual. Puede permitir la introducción de texto de forma libre, incluidos caracteres alfanuméricos. La descripción puede introducirse mediante un teclado o un teclado virtual.
Un campo de gráfico 2812 permite al usuario incluir uno o más gráficos. Los gráficos pueden incluir ejes (por ejemplo, eje vertical 2814 y eje horizontal 2816). La selección de un icono de menú desplegable de tipo de gráfico 2818 expande un menú desplegable de tipo de gráfico que permite al usuario especificar un tipo de gráfico de entre una serie de tipos de gráficos definidos. Determina el tipo de datos que se van a representar gráficamente. La selección de un icono de menú desplegable de intervalo de fechas de gráfico 2820 expande un menú desplegable de intervalo de fechas que permite al usuario especificar un intervalo de fechas para los datos que rellenarán el gráfico. El gráfico puede rellenarse automáticamente en función del tipo de gráfico y el intervalo de fechas seleccionados por el usuario utilizando datos o información recopilados previamente. Si el usuario no selecciona un tipo de gráfico, el gráfico puede omitirse en el informe de cumplimiento 2804.
Un campo de tabla 2822 permite al usuario incluir una o más tablas. Las tablas pueden incluir una o más filas y una o más columnas. Un menú desplegable de tipo de tabla 2824 permite al usuario especificar un tipo de tabla de entre una serie de tipos de tabla definidos. Tal determina el tipo de datos que se incluirán en la tabla. Un menú desplegable de intervalo de fechas de la tabla 2826 permite al usuario especificar un intervalo de fechas para los datos que rellenarán la tabla. La tabla puede rellenarse automáticamente basándose en el tipo de tabla seleccionado por el usuario y el intervalo de fechas de tabla utilizando datos o información recopilados previamente. Si el usuario no selecciona un tipo de tabla, la tabla puede omitirse en el informe de cumplimiento 2804.
Un campo de registro de calibración 2828 permite al usuario incluir una o más tablas de registro de calibración. Las tablas de registro de calibración pueden incluir una o más filas de fechas de calibración, es decir, fechas en las que se calibró un instrumento de monitoreo portátil. Un menú desplegable de intervalo de fechas 2830 permite al usuario especificar un intervalo de fechas para los datos que rellenarán la tabla de registro de calibración. La tabla puede rellenarse automáticamente en función del intervalo de fechas seleccionado por el usuario utilizando datos o información recopilados previamente. Si el usuario no selecciona un intervalo de fechas, la tabla de registro de calibración puede omitirse en el informe de cumplimiento 2804.
El informe de cumplimiento de HACCP 2804 puede incluir un resumen de estadísticas, representado de la misma manera o similar a la de la pantalla de tablero 2302. Así, el resumen de estadísticas puede incluir una sección de informe de ejecución de pruebas 2832, una sección de informe de resultados de advertencia 2834, una sección de informe de resultados de fallo 2836 y una sección de informe de calibración 2838. Una barra de desplazamiento del informe de HACCP 2830 permite al usuario desplazarse por el informe de HACCP 2804.
La pantalla de informe de HACCP 2802 puede incluir además iconos de acción seleccionables por el usuario 2840a-2840d (cuatro mostrados, colectivamente 2840). Por ejemplo, la selección de un icono de añadir gráfico 2840a crea o genera un nuevo gráfico o un nuevo campo de gráfico en el informe de HACCP 2804. La selección de un icono de añadir tabla 2840b crea o genera una nueva tabla o un nuevo campo de tabla en el informe de HACCP 2804. La selección de un icono de añadir registro de calibración 2840c crea o genera una nueva tabla de registro de calibración o un nuevo campo de tabla de registro de calibración en el informe de HACCP 2804. La selección de un icono de añadir estadísticas de resumen 2840d crea o genera nuevas secciones de informe de estadísticas de resumen en el informe de HACCP 2804.
La Figura 28C muestra la porción superior de la pantalla de informe de HACCP 2802 con un menú desplegable de tipo gráfico 2842 expandido, de acuerdo con una realización ilustrada. El menú desplegable de tipo de gráfico 2842 incluye una serie de iconos seleccionables por el usuario, que identifican tipos de gráficos específicos entre los que el usuario puede seleccionar. Los iconos de tipos de gráficos pueden, por ejemplo, incluir el número de torundas utilizadas 2842a, las repeticiones de pruebas realizadas por punto de prueba 2842b, las repeticiones de pruebas realizadas por intervalo de fechas 2842c, los registros de calibración/verificación 2842d, y los registros de conformidad/conformidad parcial/no conformidad (C/PC/NC) 2842e. La selección por parte del usuario de un tipo de gráfico y, opcionalmente, de un intervalo de fechas, puede provocar la población automática de un gráfico con los datos o la información adecuados...
La Figura 28D muestra la porción superior de la pantalla de informe de HACCP 2802 con un elemento de selección de intervalo de fechas 2844 expandido, de acuerdo con una realización ilustrada. El menú desplegable de intervalo de fechas 2844 incluye un calendario de fecha inicial 2844a para seleccionar una fecha inicial y un calendario de fecha final 2844b para seleccionar una fecha final para el intervalo. El menú desplegable de intervalo de fechas 2844 puede incluir una casilla de verificación de todas las fechas 2844c, cuya selección selecciona todas las fechas disponibles para el intervalo de fechas.
La Figura 29 muestra un método de alto nivel 2900 de funcionamiento de un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos recolectados, por ejemplo, mediante torundas, de acuerdo con una realización ilustrada. En 2902, comienza el método 2900. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en respuesta al encendido del instrumento de control portátil. En 2904, un sensor detecta la inserción de una torunda en el instrumento de monitoreo portátil. El sensor puede, por ejemplo, adoptar la forma de un par transmisor/receptor óptico, colocado para hacer pasar la luz a través de un pasaje receptor de torunda. Alternativamente, el sensor puede adoptar la forma de un interruptor de contacto, o cualquier otro dispositivo capaz de detectar una torunda o la posición de una tapa que controle selectivamente el acceso al pasaje de recepción de torunda.
En 2906, un lector lee un identificador de la torunda. El lector puede adoptar la forma de un generador de imágenes que captura una imagen de una porción de la torunda. El lector puede adoptar la forma de un escáner que explora una porción de la torunda, por ejemplo, cuando la torunda pasa junto a un sensor. El lector puede adoptar la forma de una lectura óptica, incluyendo al menos un fotodetector, por ejemplo, un fotodiodo o una matriz de dispositivos de carga acoplada. Cuando se emplea un lector óptico, éste puede incluir una fuente de iluminación específica, por ejemplo, una luz incandescente, una luz fluorescente o uno o varios diodos emisores de luz. El lector puede, alternativa o adicionalmente, adoptar la forma de un lector magnético, por ejemplo, un lector de banda magnética que puede leer información codificada en una banda magnética transportada por la torunda. Alternativa o adicionalmente, el lector puede adoptar la forma de un lector o interrogador de identificación por radiofrecuencia (RFID), que interroga de forma inalámbrica una etiqueta o transpondedor RFID portado por la torunda. Pueden emplearse otras formas de lectores.
En 2908, un controlador, por ejemplo, un microprocesador, determina si el identificador leído de la torunda es un identificador válido. El controlador puede comparar el identificador leído con un identificador almacenado. Si el identificador no es válido, el controlador proporciona una notificación de invalidez en 2910. La notificación puede realizarse a través de una interfaz de usuario del instrumento de monitoreo portátil. En 2912, una fuente de iluminación ilumina una muestra contenida en una porción (por ejemplo, la punta) de la torunda. En 2914, uno o más sensores detectan los resultados de la iluminación de la muestra. Por ejemplo, uno o más sensores ópticos pueden detectar una respuesta óptica de la muestra a la iluminación. En 2916, un controlador, por ejemplo, un microprocesador, almacena datos de resultados sin procesar con indicación de fecha y hora en un medio no transitorio legible por ordenador o procesador. Dichos datos pueden almacenarse en una base de datos u otra estructura de datos (por ejemplo, un registro) en el medio no transitorio legible por ordenador o procesador. En 2918, el método 2900 termina. El método puede terminar hasta que sea instituido o llamado de nuevo. Alternativamente, el método 2900 puede continuar ejecutándose como un proceso en segundo plano, hasta que se detecte la siguiente torunda.
La Figura 30 muestra un método de alto nivel 3000 de operación de un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos recolectados, por ejemplo, a través de transductores o sondas externas, de acuerdo con una realización ilustrada. En 3002, comienza el método 3000. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en respuesta al encendido del instrumento de control portátil. Como alternativa, puede ser en respuesta a la selección de uno o más elementos de entrada del usuario (por ejemplo, iconos seleccionables por el usuario, teclas, interruptores). En 3004, un controlador, por ejemplo, un microprocesador, prueba uno o más puertos para transductores acoplados. El controlador puede probar un circuito que detecta la presencia de un transductor acoplado. La presencia puede, por ejemplo, determinarse detectando presencias físicas, o puede determinarse detectando una característica eléctrica como la impedancia. La presencia física puede detectarse mediante un par transmisor-receptor óptico, un interruptor de contacto físico u otro elemento.
En 3006, el controlador determina si un transductor o sonda está conectado a cualquiera de los puertos. En 3008, el controlador muestrea los puertos a los que está conectado un transductor. El muestreo recolecta los datos brutos de los resultados medidos o detectados de otro modo por los respectivos transductores. Los datos brutos de los resultados pueden estar en formato digital. Alternativamente, se puede emplear un convertidor digital-analógico para convertir los datos analógicos de los resultados brutos en una forma digital. En 3010, el controlador almacena los datos de resultados brutos (por ejemplo, pH, temperatura, conductividad, ppm) con indicación de fecha y hora en un medio no transitorio legible por ordenador o procesador. Dichos datos pueden almacenarse en una base de datos u otra estructura de datos (por ejemplo, un registro) en el medio no transitorio legible por ordenador o procesador. En 3012, el método 3000 termina. El método puede terminar hasta que sea instituido o llamado de nuevo. Alternativamente, el método 3000 puede continuar ejecutándose como un proceso en segundo plano.
La Figura 31 muestra un método principal 3100 de funcionamiento de un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos recolectados, por ejemplo, mediante torundas, de acuerdo con una realización ilustrada.
El método principal 3100 comienza en 3102. Esto puede ocurrir, por ejemplo, en respuesta al encendido del instrumento de control portátil. Al iniciarse, el método principal realiza una serie de actividades de inicialización. Por ejemplo, uno o más procesadores pueden ser inicializados en 3104. También, por ejemplo, el (los) procesador(es) puede(n) ejecutar una serie de autopruebas en 3106. Los problemas o errores, si los hubiera, que se detecten durante las autocomprobaciones pueden registrarse y/o notificarse. En función de la gravedad de cualquier problema o error detectado, el método principal puede continuar o finalizar el funcionamiento del instrumento de supervisión portátil. Varios componentes pueden ser inicializados en 3108. Estos componentes pueden incluir, por ejemplo, varias placas de circuitos, fuentes de alimentación, convertidores analógico-digitales (ADC) y otros componentes. Como otro ejemplo, varios módulos de firmware pueden ser inicializados en 3110. Esto puede incluir la inicialización de una o más bases de datos y/o gráficos.
Después de la inicialización, el método principal 3100 entra en un bucle de control primario, como se indica en 3112 y por la rama de retorno 3112a. El bucle de control primario es donde el instrumento de monitoreo portable realiza sus funciones principales de recolección y análisis de datos. El bucle de control primario incluye una serie de subbucles de tareas que incluyen la ejecución o realización de diversas tareas, cada una asociada a un ciclo de temporización respectivo en el que se activa el subbucle de tareas.
Como se ilustra, el bucle de control primario 3112, 3112a puede incluir un primer subbucle de tarea indicado en 3114 y 3116, un segundo subbucle de tarea indicado en 3118 y 3120, y un tercer subbucle de tarea indicado en 3122 y 3124. El primer, segundo y tercer subbucle de tarea pueden, por ejemplo, tener ciclos de temporización que se repiten cada 1 ms, 32ms y 512ms, respectivamente.
Durante el primer subbucle de tareas, el procesador(es) y/u otros componentes realizan un primer conjunto de tareas. Por ejemplo, el (los) procesador (es) y/u otros componentes pueden realizar tareas relacionadas con la toma de medidas o la captura de datos y/o el preprocesamiento o procesamiento de los datos. Esto puede incluir el control de la iluminación y/o el control de la captura de energía electromagnética devuelta por una muestra o espécimen. Esto también puede incluir el preprocesamiento o procesamiento de los datos medidos o capturados, por ejemplo, normalizándolos o correlacionándolos, y/o formateándolos. También, por ejemplo, el procesador(es) y/u otros componentes pueden realizar tareas relacionadas con la calibración. Esto puede incluir, por ejemplo, determinar si uno o más sensores están dentro de una tolerancia calibrada del sensor, determinar si una o más fuentes de iluminación están dentro de una tolerancia calibrada de la fuente y calibrar con respecto a uno o más sensores o fuentes de iluminación. Como ejemplo adicional, el procesador(es) y/u otros componentes pueden realizar tareas relacionadas con la carga. Las tareas de carga pueden incluir la monitoreo o determinación de una fuente externa o tipo de fuente externa que proporcione energía, si la hay en un momento dado. Por ejemplo, la energía eléctrica puede suministrarse a través de un puerto USB (por ejemplo, 5V) o a través de un puerto para una entrada de una fuente de alimentación externa. La fuente de alimentación externa puede ser, por ejemplo, un adaptador (por ejemplo, un adaptador de pared) que recibe corriente doméstica común (por ejemplo, CA 120 V, 60 Hz) y reduce el voltaje y rectifica la corriente (por ejemplo, 12 VDC). Las tareas de carga pueden incluir, adicional o alternativamente, la supervisión o determinación de una característica (por ejemplo, nivel de carga, voltaje, número de ciclos de recarga, antigüedad) de una fuente de alimentación de a bordo. Las tareas de carga pueden incluir la garantía de que una fuente de alimentación de a bordo se está cargando correctamente a través de un circuito de carga (por ejemplo, un convertidor de potencia conmutado y un rectificador). A continuación, se ilustran y analizan algunas tareas ejemplares adecuadas para su ejecución como parte del primer subbucle de tareas, con referencia a la Figura 32.
Durante el segundo subbucle de tarea, el procesador(es) u otros componentes pueden realizar la tarea de detección de la sonda. Esto puede incluir, por ejemplo, la comprobación del estado o condición de uno o más sensores. Esto puede incluir, adicional o alternativamente, la verificación de la autenticidad de una muestra o espécimen de sonda, por ejemplo, mediante la comprobación de los datos detectados indicativos de la presencia de un indicio de seguridad o chip de seguridad, por ejemplo, identificación por radiofrecuencia (RFID) o transpondedor de vigilancia electrónica de artículos (EAS), transportados por la muestra o espécimen de sonda autenticado. Como se describe en la presente, las sondas de muestra o espécimen pueden tener rasgos o características únicas que mejoren la precisión o fiabilidad de las mediciones. Así, la confirmación garantiza la fiabilidad de los resultados.
Durante el tercer subbucle de tarea, el procesador(es) u otros componentes mantienen un reloj en tiempo real. Por ejemplo, el procesador(es) u otros componentes pueden determinar un tiempo del mundo real basado en un número de ciclos del oscilador o del reloj del sistema que han ocurrido desde un tiempo anterior. Esto no requiere un grado de precisión especialmente elevado, por lo que puede realizarse a una tasa relativamente lenta de una vez cada 512 ms.
Muchas de las tareas de los subbucles se describen con más detalle en la presente, por ejemplo, con los métodos ilustrados en las Figuras 32y descritos en referencia a las mismas.
También, como parte de la ejecución del bucle de control primario 3112, 3112a, el procesador(es) u otros componentes pueden realizar varias tareas relacionadas con las comunicaciones. Por ejemplo, el (los) procesador(es) u otros componentes pueden recibir y/o transmitir información, datos y/o instrucciones a través de uno o más puertos de comunicaciones. Esto puede incluir comunicaciones por cable y/o inalámbricas. Las comunicaciones pueden emplear cualquier protocolo o estándar de comunicaciones, por ejemplo, Universal Serial Bus® (USB), FireWire®, Thunderbolt®, Ethernet ®, protocolos e infraestructura IEEE 802.11.
También, como parte de la ejecución del bucle de control primario 3112, 3112a, el procesador(es) u otros componentes pueden realizar varias tareas de interfaz de usuario. Por ejemplo, el (los) procesador (es) u otros componentes pueden recibir la entrada del usuario y/o proporcionar la salida del usuario a través de varios dispositivos de interfaz de usuario (por ejemplo, pantalla táctil, trackpad, joystick, thumbstick, altavoces de teclas, LEDs, LCDs, pantallas, micrófonos, etc.). En particular, el (los) procesador (es) u otros componentes pueden presentar información al usuario final, para datos de entrada, avisos, instrucciones, controles de entrada seleccionables por el usuario, etc. Los procesadores u otros componentes pueden sondear varios dispositivos de entrada del usuario para recibir sus selecciones, instrucciones y/u otra información.
La Figura 32 muestra un primer método de subbucle de tarea 3200 de operar un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos recolectados, por ejemplo, a través de torundas, de acuerdo con una realización ilustrada. Como se ha indicado anteriormente, el primer subbucle de tarea 3200 puede ejecutarse a una frecuencia o tasa relativamente alta (por ejemplo, 1 ms). Así, las tareas realizadas como parte del primer subbucle de tareas 3200 tienen baja latencia y baja fluctuación.
El primer método de subbucle de tarea 3200 comienza en 3202. Tal puede, por ejemplo, iniciarse en respuesta a una interrupción (por ejemplo, una interrupción de alta prioridad) o en respuesta a alguna otra llamada, por ejemplo una llamada del método principal 3100 (Figura 31).
En 3204, el procesador(es) u otros componentes realizan un método de bucle de control de alto voltaje para proporcionar alto voltaje a otros componentes, por ejemplo, proporcionando un alto voltaje a un contador de fotones multipíxel (MPPC) dentro de un intervalo de voltaje definido.
En 3206, el procesador(es) u otros componentes realizan un método de bucle de control de temperatura de ATP. Esto puede incluir, por ejemplo, el ajuste de una temperatura al menos próxima a la muestra o espécimen utilizando estructuras de refrigeración activas.
En 3208, el procesador(es) u otros componentes realizan un método de servicio de medición de ATP. Esto puede incluir, por ejemplo, iluminar una muestra o espécimen transportado por una torunda o sonda, y detectar o medir la iluminación devuelta por la muestra o espécimen.
En 3210, el procesador(es) u otros componentes realizan un método de detección de pantalla táctil. Esto puede incluir, por ejemplo, el sondeo de varios sensores sensibles al tacto (por ejemplo, capacitivos, resistivos, inductivos, infrarrojos) que forman parte de un dispositivo de visualización sensible al tacto. También puede incluir la identificación de una entrada o comando asociado con los sensores activados.
En 3212, el procesador(es) u otros componentes realizan una rutina de servicio de zumbido. Por ejemplo, el procesador u otros componentes se encargan de producir los tonos, zumbidos u otros sonidos que indiquen las condiciones. Por ejemplo, los procesadores u otros componentes pueden hacer que un altavoz o un zumbador emitan una alerta.
En 3214, el(los) procesador(es) u otros componentes regresan de la interrupción que desencadenó la ejecución del método de subbucle de primera tarea 3200.
La Figura 33 muestra un controlador de alto voltaje 3300 para controlar un suministro de alto voltaje a componentes de un instrumento de monitoreo portátil, de acuerdo con una realización ilustrada. El controlador de alto voltaje 3300 puede ejecutarse en respuesta a una interrupción o llamada del método de subbucle de primera tarea 3200 (Figura 32) o puede ejecutarse en segundo plano.
El controlador de alto voltaje 3300 incluye un suministro de alto voltaje variable 3402, que responde a un voltaje de control 3304 para suministrar alto voltaje 3306 a uno o más componentes, por ejemplo, un MPPC 3308. La tensión de control 3304 es generada por un controlador proporcional-integral-derivativo (PID) de alta tensión 3310, como una señal de accionamiento variable modulada por ancho de pulso (PWM) 3312, que puede ser filtrada por un filtro de paso bajo 3314. El regulador PID de alta tensión 3310 recibe dos entradas 3316, 3318. Una primera entrada 3316 es indicativa de un punto de ajuste de alta tensión 3320 proporcionado a través de una fuente de tensión. La segunda entrada 3318 es indicativa de un valor de la alta tensión que está siendo suministrada por la fuente de alta tensión variable 3402. Notablemente, la segunda entrada 33118 no necesita ser en sí misma un alto voltaje, sino simplemente representar la magnitud del alto voltaje 3306. En particular, el valor puede detectarse o generarse a través de una red divisora de resistencias de precisión 3322, y proporcionarse al controlador PID de alta tensión 3310 a través de un convertidor analógico-digital 3324.
La Figura 34 muestra un controlador de temperatura 3400 para controlar la temperatura de un sensor, por ejemplo, un MPPC de un instrumento de monitoreo portátil, de acuerdo con una realización ilustrada. El controlador de temperatura 3400 puede ejecutarse en respuesta a una interrupción o llamada del método 3200 del subbucle de la primera tarea (Figura 32) o puede ejecutarse en segundo plano.
El controlador de temperatura 3400 incluye un refrigerador termoeléctrico 3402 (por ejemplo, un refrigerador de efecto Peltier), que responde a una señal de control 3404, por ejemplo, una señal de control de PWM, para ajustar una temperatura (por ejemplo, eliminar calor) de un sensor, como un MPPC 3406. La señal de control 3304 es generada por el controlador del refrigerador termoeléctrico 3408. El controlador de enfriador termoeléctrico 3408 responde a una señal de PWM variable 3410 generada por un controlador de PID de alto voltaje 3412. El controlador de PID de alta tensión 3412 recibe dos entradas 3414, 3416. Una primera entrada 3414 es indicativa de un punto de ajuste de temperatura 3418. La segunda entrada 3318 es indicativa de una temperatura de, o una temperatura al menos próxima a, la MPPC 3406 medida, detectada o detectada de otro modo por un sensor de temperatura 3420. El valor indicativo de la temperatura puede proporcionarse al controlador de PID de temperatura 3412 a través de un convertidor analógico-digital 3422.
La Figura 35 muestra un método de medición de ATP 3500 para uso en operación de un instrumento de monitoreo portátil para recolectar datos de muestras, por ejemplo, transportadas por torundas, de acuerdo con una realización ilustrada.
El método de medición de ATP 3500 comienza en 3502. Tal puede, por ejemplo, iniciarse en respuesta a una interrupción o llamada, por ejemplo, una llamada del método 3200 del subbucle de la primera tarea (Figura 32).
En 3504, un procesador(es) u otro componente del instrumento detecta una entrada de usuario indicativa de una selección para realizar mediciones de ATP. Los procesadores u otros componentes pueden, por ejemplo, detectar una selección del usuario de un icono de medida de ATP seleccionable por el usuario mostrado como parte de una GUI. Alternativamente, el procesador (s) u otro componente puede detectar la selección del usuario de una o más teclas, botones o interruptores, o un comando hablado.
En 3506, el procesador o procesadores u otro componente pide al usuario que introduzca una torunda y cierre una puerta que da acceso a una cámara oscura del instrumento. Los procesadores u otros componentes pueden hacer que se muestre un aviso a través de una interfaz gráfica de usuario, por ejemplo, mostrando un mensaje o cuadro de diálogo apropiado. Además, o alternativamente, el procesador(es) u otro componente puede hacer que el aviso se proporcione como un mensaje audible a través de un altavoz del instrumento.
En 3508, el procesador(es) u otro componente determina si la puerta de la cámara oscura está abierta. La puerta no sólo proporciona acceso selectivo a un interior de la cámara oscura, sino que también se utiliza para impedir o limitar la entrada de luz en el interior de la cámara oscura procedente de fuentes exteriores. Esto facilita la lectura precisa.
Si el (los) procesador(es) u otro componente determina(n) que la puerta ha sido detectada en una condición o estado abierto, el (los) procesador(es) u otro componente solicita(n) al usuario que cierre la puerta en 3510, y devuelve(n) el control a 3508. El procesador o procesadores u otro componente pueden hacer que el aviso se muestre a través de una interfaz gráfica de usuario, por ejemplo, mostrando un mensaje o cuadro de diálogo apropiado. Además, o alternativamente, el procesador(es) u otro componente puede hacer que el aviso se proporcione como un mensaje audible a través de un altavoz del instrumento. Esto puede instituir esencialmente un mecanismo de bloqueo, el bucle impide que el instrumento realice mediciones de ATP hasta que se cumpla la condición, garantizando así la fiabilidad de los datos detectados y / o registrados o reportados. A la inversa, si el procesador(es) u otro componente determina que la puerta es sensada o detectada como estando en una condición o estado cerrado, el control pasa a 3512 sin proveer el aviso en 3510.
En 3512, el procesador(es) u otro componente intenta validar una torunda que fue insertada. Los procesadores u otros componentes determinan si la torunda introducida es válida o auténtica. Esto puede incluir la lectura de uno o más indicios de seguridad que lleve la torunda.
Los indicios de seguridad pueden adoptar diversas formas. Por ejemplo, el indicio de seguridad puede ser uno o más símbolos legibles ópticamente por máquina impresos, grabados, estampados, grabados en relieve o inscritos o aplicados de otro modo a una porción de la torunda. Los símbolos legibles ópticamente por máquina pueden estar codificados o formar parte de uno o más símbolos legibles por humanos. Por ejemplo, una porción plana de una sonda puede llevar una marca o nombre comercial, legible por el ser humano. Una porción de la marca o del nombre comercial codifica o constituye lo legible por máquina, que puede no ser legible por el ser humano. De este modo, los bordes iniciales y/o finales de las letras u otros elementos del nombre comercial o la marca, vistos con respecto a una línea recta de escaneado que los atraviesa, pueden constituir un tipo de símbolo legible por máquina (por ejemplo, un código de barras lineal). En algunas realizaciones, el símbolo legible por máquina puede no ser visible para los humanos, por ejemplo, siendo ópticamente detectable sólo en las porciones ultravioleta o infrarroja del espectro electromagnético.
El indicio de seguridad puede adoptar una forma no óptica. Por ejemplo, el indicio de seguridad puede incluir adicional o alternativamente uno o más transpondedores inalámbricos portados por la torunda. Los transpondedores inalámbricos pueden adoptar diversas formas, por ejemplo, transpondedores de identificación por radiofrecuencia (RFID) que almacenan o codifican de otro modo un identificador único. Si se emplean, los transpondedores de RFID adoptarán probablemente la forma de transpondedores de RFID pasivos, que no disponen de una fuente de alimentación discreta (por ejemplo, pilas químicas). La detección de transpondedores RFID suele incluir la lectura del identificador único de un transpondedor RFID en un campo de interrogación producido por una radio o interrogador, que puede formar parte del instrumento. El identificador único puede transmitirse de forma inalámbrica o devolverse a la radio o al interrogador de forma encriptada para mejorar aún más la seguridad.
Alternativa o adicionalmente, el transpondedor inalámbrico puede adoptar la forma de un transpondedor de artículo de vigilancia electrónica (EAS). Los transpondedores EAS no suelen almacenar ni codificar identificadores únicos. La detección de transpondedores EAS suele consistir en la simple detección de la presencia o ausencia de un transpondedor EAS en un campo de interrogación producido por una radio o un interrogador.
Si el procesador(es) u otro componente no puede validar o autenticar la torunda, el procesador(es) u otro componente realiza una rutina de error en 3514. Si la torunda es validada, el control pasa directamente a 3516, sin realizar la rutina de error 3514. La ejecución de la rutina de error puede incluir la realización de una o más acciones. Por ejemplo, los procesadores u otros componentes pueden registrar el intento de utilizar una torunda no válida o autenticada en un registro mantenido en un medio legible por ordenador o procesador no transitorio. También, por ejemplo, el procesador(es) u otro componente puede generar una alerta. La generación de la alerta puede incluir el suministro de la alerta a un usuario final a través de la interfaz de usuario del instrumento. Por ejemplo, se puede presentar un mensaje de alerta visual o un cuadro de diálogo a través de una pantalla del instrumento, se puede iluminar un indicador (por ejemplo, un LED rojo) y/o se puede presentar un mensaje de alerta acústico a través de un altavoz del instrumento. Adicional o alternativamente, la generación de la alerta puede incluir causar que la alerta sea proporcionada a individuos remotos o sistemas remotamente localizados desde el instrumento. Por ejemplo, los procesadores u otros componentes pueden hacer que un mensaje de alerta apropiado se transmita de forma inalámbrica y/o por cable desde el instrumento a través de un transmisor, puerto o radio.
En 3516, el procesador(es) u otro componente realiza la medición de ATP. Por ejemplo, el procesador(es) u otro componente puede muestrear el sensor, sumando los recuentos durante un periodo de integración, y restando los recuentos oscuros de la suma(s).
En 3518, el procesador(es) u otro componente indica al usuario final que retire la torunda y cierre la puerta de la cámara oscura. El procesador o procesadores u otro componente pueden hacer que el aviso se muestre a través de una interfaz gráfica de usuario, por ejemplo, mostrando un mensaje o cuadro de diálogo apropiado. Además, o alternativamente, el procesador(es) u otro componente puede hacer que el aviso se proporcione como un mensaje audible a través de un altavoz del instrumento. En 3520, el procesador(es) u otro componente determina si la torunda ha sido retirada y la puerta cerrada. El procesador(es) u otro componente puede consultar uno o más sensores que detectan: 1) la presencia de una torunda, y 2) la posición o el estado de una puerta. Si no se ha retirado la torunda o si la puerta no está cerrada, el control vuelve a 3518, donde el procesador u otro componente vuelve a pedir al usuario final que retire la torunda y/o cierre la puerta.
Una vez retirada la torunda y cerrada la puerta, el procesador o procesadores u otro componente proporcionan los resultados. El procesador o procesadores u otro componente pueden proporcionar los resultados a un usuario final a través de los dispositivos o elementos de la interfaz de usuario. Por ejemplo, el procesador o procesadores u otro componente pueden hacer que los resultados se muestren a través de una pantalla de los instrumentos. Adicional o alternativamente, el(los) procesador(es) u otro componente puede(n) hacer que los resultados se presenten auditivamente, a través de un altavoz del instrumento. Adicional o alternativamente, el (los) procesador(es) u otro componente puede(n) proporcionar los resultados a individuos o sistemas remotos situados a distancia del instrumento. Por ejemplo, el (los) procesador (es) u otro componente pueden hacer que se transmita un mensaje de resultados apropiado de forma inalámbrica y/o por cable desde el instrumento a través de un transmisor, puerto o radio. Los resultados pueden presentarse en diversos formatos, por ejemplo, en unidades de zona.
La Figura 36 muestra un método de calibración de recuento oscuro 3600 para su uso en la operación de un instrumento de monitoreo portátil para recoger datos de muestras, por ejemplo, transportadas por torundas, de acuerdo con una realización ilustrada. Muchos sensores, por ejemplo, los sensores MPPC, producen recuentos de fondo generados térmicamente, que se producen incluso en la oscuridad. Pueden denominarse "recuentos oscuros". La calibración de estos recuentos oscuros mejora la precisión de los resultados cuando se realizan pruebas o análisis posteriores de una muestra o espécimen.
El método de calibración de recuento oscuro 3600 comienza en 3602. Tal puede, por ejemplo, iniciarse en respuesta a una interrupción o llamada, por ejemplo, una llamada del método 3200 del subbucle de la primera tarea (Figura 32).
En 3604, el (los) procesador(es) u otro componente del instrumento determina(n) si una calibración de recuento oscuro actual es válida. Por ejemplo, los procesadores u otros componentes pueden determinar si se ha superado un periodo de tiempo. For instance, the processor(s) or other component may determine whether a period of time since a most recent calibration has exceeded a defined time threshold. El umbral de tiempo definido puede establecerse empíricamente en base a observaciones del tiempo que suele tardar un instrumento en descalibrarse. El umbral temporal definido puede establecerse para incluir un margen de error adecuado, por ejemplo, basándose en la evaluación estadística de los resultados empíricos. Adicional o alternativamente, el (los) procesador(es) u otro componente puede(n) determinar si una temperatura del instrumento, una porción del instrumento y/o en un ambiente al menos próximo al instrumento está fuera de un intervalo de umbral de temperatura definido. El intervalo de umbral de temperatura definido puede establecerse empíricamente basándose en observaciones del efecto de la variación de temperatura del instrumento o porciones del mismo (por ejemplo, MCCP, fuentes de iluminación como LED que son sensibles a la temperatura). El intervalo de umbral de temperatura definido puede establecerse para incluir un margen de error adecuado, por ejemplo, basado en la evaluación estadística de los resultados empíricos.
Si el (los) procesador(es) u otro componente determina(n) que la calibración de conteo oscuro actual es válida, el control retorna a 3604, implementando un bucle de espera. Si el procesador(es) u otro componente determina que la calibración de conteo oscuro actual no es válida, el control pasa a 3606.
En 3604, el procesador(es) u otro componente del instrumento determina si la puerta de la cámara oscura está abierta. La puerta no sólo proporciona acceso selectivo a un interior de la cámara oscura, sino que también se utiliza para impedir o limitar la entrada de luz en el interior de la cámara oscura procedente de fuentes exteriores. Esto facilita la lectura precisa. El (los) procesador(es) u otro componente puede(n) comprobar un estado o condición de un sensor colocado o que responda de otro modo a una posición, condición o estado de la puerta.
Si el (los) procesador(es) u otro componente determina(n) que la puerta ha sido detectada en una condición o estado abierto, el (los) procesador(es) u otro componente solicita(n) al usuario que cierre la puerta en 3608, y devuelve(n) el control a 3606. El procesador o procesadores u otro componente pueden hacer que el aviso se muestre a través de una interfaz gráfica de usuario, por ejemplo, mostrando un mensaje o cuadro de diálogo apropiado. Además, o alternativamente, el procesador(es) u otro componente puede hacer que el aviso se proporcione como un mensaje audible a través de un altavoz del instrumento. Esto puede instituir esencialmente un mecanismo de bloqueo, el bucle que impide que el instrumento realice la validación del recuento oscuro hasta que se cumpla la condición, garantizando así la fiabilidad de los datos detectados y/o registrados o notificados. A la inversa, si el procesador(es) u otro componente determina que la puerta es sensada o detectada como estando en una condición o estado cerrado, el control pasa a 3610 sin proveer el aviso en 3608.
En 3614 el (los) procesador(es) u otro componente del instrumento determina(n) si la cámara oscura está vacía. La presencia de una torunda y/o sonda afectará negativamente a la capacidad de realizar una calibración precisa. El (los) procesador(es) u otro componente puede(n) comprobar un estado o condición de un sensor posicionado o responder de otro modo a la presencia o ausencia de una torunda o sonda.
Si el (los) procesador(es) u otro componente determina(n) que la cámara oscura no está vacía, el (los) procesador(es) u otro componente solicita(n) al usuario vaciar la cámara oscura en 3612, y retorna(n) el control a 3606. El procesador o procesadores u otro componente pueden hacer que el aviso se muestre a través de una interfaz gráfica de usuario, por ejemplo, mostrando un mensaje o cuadro de diálogo apropiado. Adicional o alternativamente, el (los) procesador(es) u otro componente puede(n) hacer que el aviso se proporcione como un mensaje audible a través de un altavoz del instrumento. Esto puede instituir esencialmente un mecanismo de bloqueo, el bucle que impide que el instrumento realice la calibración de recuento oscuro hasta que se cumpla la condición, garantizando así la fiabilidad de los datos detectados y/o registrados o notificados. A la inversa, si el (los) procesador(es) u otro componente determina(n) en 3610 que la cámara oscura está vacía, el control pasa a 3614 sin proporcionar el aviso en 3612.
En 3614, el procesador(es) u otro componente muestrea el sensor y determina un valor de calibración de cámara oscura, sumando los recuentos durante un periodo de calibración. Dado que la cámara oscura está vacía, los recuentos representan mediciones de la iluminación de fondo en la cámara oscura, sin relación con ninguna muestra o espécimen.
En 3616, el procesador(es) u otro componente determina si el valor de calibración de cámara oscura determinado está dentro de los límites o umbrales definidos de un valor de calibración de cámara oscura inicial. Si el valor de calibración de la cámara oscura está dentro de los límites o umbrales definidos del valor inicial de calibración de la cámara oscura, en 3618 el procesador(es) u otro componente acepta (es decir, establece) el nuevo valor de calibración de la cámara oscura como el valor para la calibración de la cámara oscura en la realización de mediciones de ATP. A la inversa, si el valor de calibración de la cámara oscura determinado no está dentro de los límites o umbrales definidos del inicial, el procesador(es) u otro componente ejecuta una rutina de error en 3620.
La rutina de error 3620 puede incluir uno o más actos. Por ejemplo, el procesador(es) u otro componente puede rechazar (es decir, no establecer o emplear) el nuevo valor de calibración de la cámara oscura. Además, los procesadores u otros componentes pueden pedir al usuario final que compruebe que la cámara oscura está vacía (por ejemplo, que se ha retirado la torunda y/o la sonda) o que la puerta de la cámara oscura está cerrada. El procesador o procesadores u otro componente pueden hacer que el aviso se muestre a través de una interfaz gráfica de usuario, por ejemplo, mostrando un mensaje o cuadro de diálogo apropiado. Adicional o alternativamente, el (los) procesador(es) u otro componente puede(n) hacer que el aviso se proporcione como un mensaje audible a través de un altavoz del instrumento.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de monitoreo portátil (100,200,300,400), que comprende:
un alojamiento (104,204,304,404) dimensionado para ser sostenido manualmente por un ser humano, el alojamiento que tiene un pasaje (604) dimensionado para recibir de manera removible portamuestras (800), el pasaje que incluye al menos una abertura (118) al menos próxima a una porción del pasaje que proporciona acceso al pasaje desde un exterior del alojamiento;
una cámara oscura (606,1300) que tiene una superficie interior (608,1304) que encierra al menos parcialmente un interior de la cámara oscura, siendo la superficie interior ópticamente reflectante y esférica, excepto donde hay aberturas en la cámara oscura (606,1300), con un punto central asociado (1310), la cámara oscura (606, 1300) situada en una porción distante del pasaje (604) con respecto a la al menos una abertura (118), el pasaje (604) orientado con respecto a la cámara oscura (606,1300) para posicionar una porción distante del portamuestras (800) para pasar a través del punto central (1310) de la superficie interior ópticamente reflectante y esférica (608, 1304) cuando el portamuestras (800) se recibe de forma removible en el pasaje; al menos un sensor fotosensible (912) que sobresale en el interior de la cámara oscura (606, 1300); y
un subsistema de control que incluye al menos un procesador (504) acoplado de manera comunicativa a al menos un sensor fotosensible (912), el subsistema de control incluye al menos un componente de interfaz de usuario (102, 102a).
2. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 1 incluye además un portamuestras (800), en donde la porción distante del portamuestras (800) es transparente al menos a algunas longitudes de onda de luz y en uso contiene un líquido, y el pasaje (604) posiciona la porción distante del portamuestras (800) con una porción del líquido coincidente con el punto central (1310) de la superficie interior ópticamente reflectante y esférica (608, 1304) cuando el portamuestras (800) se recibe de forma removible en el pasaje (604), y la porción distante transparente y el líquido forman una lente cilíndrica que tiene un foco coincidente con al menos un sensor fotosensible (912).
3. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la porción distante transparente del portamuestras (800) está separada de al menos un sensor fotosensible (912) por una distancia que, al menos aproximadamente, coincide con una distancia focal de la lente cilíndrica formada por la porción distante transparente y el líquido retenido en ella.
4. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde más de la mitad de la superficie interior de la cámara oscura (606,1300) es reflectante y esférica.
5. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la superficie interior (608, 1304) de la cámara oscura (606, 1300) lleva una capa reflectante (1312), la capa reflectante es un revestimiento metálico, y la superficie interior de la cámara oscura lleva una capa de óxido protectora (1318) que recubre y está espaciada hacia el interior de la capa metálica.
6. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la cámara oscura (606, 1300) incluye una primera abertura (1320a) en la que el pasaje se acopla a la cámara, y una segunda abertura (1822) próxima a la cual al menos un fotodetector (912) se acopla ópticamente al interior de la cámara; y en donde la segunda abertura es sustancialmente perpendicular a la primera abertura.
7. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye el portamuestras (800), en donde cada portamuestras (800) tiene un vástago alargado con una porción plana (807a), y que comprende además:
un lector de símbolos legibles por máquina posicionado para leer al menos una porción de un símbolo legible por máquina en la porción plana (807a) del vástago alargado del portamuestras (800) cuando el portamuestras se recibe al menos parcialmente en el pasaje, pasaje (604), el lector de símbolos legibles por máquina acoplado de manera comunicativa al subsistema de control;
en donde el símbolo legible por máquina está grabado en el vástago alargado del portamuestras y el lector de símbolos legibles por máquina incluye al menos uno de los siguientes: un motor de símbolos legibles por máquina con generador de imágenes o un motor de símbolos legibles por máquina con escáner; y
en donde el subsistema de control implementa un bloqueo de software que proporciona resultados de ensayo sólo para los portamuestras que incluyen un símbolo respectivo legible por máquina que codifica información de autenticación válida.
8. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además el portamuestras (800) en forma de un ensamble de sonda dimensionado para su inserción en el pasaje (604) y la cámara oscura (606, 1300), y que incluye un conducto de fluido que pasa a través de al menos una primera porción cilíndrica y que termina en una cámara ópticamente transparente (802) en la porción distante en un extremo distante de la primera porción cilíndrica, una porción del conducto de fluido dimensionada para aceptar el paso de una torunda de prueba (850) que incluye al menos un miembro de árbol (852) y una punta de torunda (854).
9. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el ensamble de sonda lleva al menos un elemento de autenticación detectable por al menos un dispositivo de escaneo, y además comprende: al menos un dispositivo de escaneo que incluye al menos uno de: un dispositivo de escaneo electrónico, un dispositivo de escaneo óptico, y un dispositivo de escaneo infrarrojo, en donde al menos un componente del sistema de monitoreo portátil autentica el ensamble de sonda basándose al menos en parte en la detección de al menos un elemento de autenticación.
10. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde al menos una porción de un exterior de la primera sección cilíndrica incluye una porción en forma de D que comprende una porción plana (807a) y una porción redondeada (807b), al menos un elemento de autenticación en la porción plana del exterior de la primera sección cilíndrica, al menos un elemento de autenticación seleccionado del grupo que consiste en: un transpondedor inalámbrico, un símbolo legible por máquina, una marca en relieve, un nombre comercial en relieve, una marca comercial impresa y un nombre comercial impreso.
11. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 1, comprende además al menos una interfaz de comunicaciones (1708) acoplada de forma comunicable a al menos un procesador (504), la interfaz de comunicaciones para aceptar el acoplamiento comunicable de al menos un sensor externo.
12. El sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con la reivindicación 11, en donde al menos un sensor externo incluye al menos uno de los siguientes: un sensor de pH, un sensor de oxígeno disuelto, un sensor de conductividad y un sensor de temperatura.
13. Un método de operación del sistema de monitoreo portátil (100, 200, 300, 400) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, el método comprende:
insertar una torunda (850) con una muestra de prueba en un portamuestras (800) que tiene una porción de cámara transparente (802);
insertar el portamuestras en la abertura (118) del sistema de monitoreo portátil hasta un pasaje (604) que termina en la cámara oscura (606, 1300) del sistema de monitoreo portátil y
hacer avanzar el portamuestras en el pasaje hasta que la porción transparente de la cámara intersecte el punto central de la superficie interior esférica reflectante.
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, comprende además:
enfocar mediante la porción de cámara transparente (802) y un líquido contenido en ella una bioluminiscencia resultante de la muestra hacia un contador de fotones multipíxel (912).
15. El método de acuerdo con la reivindicación 13, comprende además:
abrir al menos un depósito de reactivo del portamuestras (800) para poner en contacto la muestra con un reactivo.
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