ES2962866T3

ES2962866T3 - Sistemas y procedimientos para la normalización de señales en sistemas de medición de cultivos de sangre

Info

Publication number: ES2962866T3
Application number: ES19826765T
Authority: ES
Inventors: James Petisce; Robert Armstrong; David Turner
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2039-06-24
Also published as: EP3813651A1; JP2021529943A; WO2020005823A1; CA3102158A1; US20210262936A1; JP7492462B2; EP3813651A4; EP4269987A3; EP3813651B1; EP3813651C0; EP4269987A2; CN112384130A; US11946865B2

Abstract

Se describen sistemas y métodos para optimizar la detección de señales ópticas que indican la presencia de un analito de interés en una muestra de sangre. En un aspecto, se inocula un vial de prueba de hemocultivo que tiene un sensor con la muestra de sangre, se transmite luz a una frecuencia de excitación del sensor al vial de prueba, se mide la intensidad de una pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el vial de prueba, y la pluralidad de señales de fluorescencia medidas se normalizan utilizando una señal de referencia que no depende de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde el vial de prueba. En otro aspecto, un sistema de medición mide señales de fluorescencia de uno o más viales de referencia que funcionan en condiciones de pH extremas. Las señales de fluorescencia emitidas desde viales de prueba inoculados con muestras bajo prueba se miden y se comparan con las señales medidas desde uno o más viales de referencia para abordar o mitigar la variabilidad en los componentes de hardware del sistema de medición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas y procedimientos para la normalización de señales en sistemas de medición de cultivos de sangre

REFERENCIA CRUZADA A LA SOLICITUD RELACIONADA

[0001] La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de EE. UU. N° 62/691155, presentada el 28 de junio de 2018.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Campo

[0002] La presente divulgación se refiere a la optimización de sistemas de detección por fluorescencia, tales como, pero no limitados a, sistemas ópticos de medición de cultivos de sangre. Más particularmente, la presente divulgación se refiere a sistemas y procedimientos para normalizar señales de fluorescencia en un sistema óptico de medición de cultivos de sangre configurado para detectar la presencia de un analito de interés en una muestra.

Descripción de la técnica relacionada

[0003] En ciertos campos (por ejemplo, medicina, productos farmacéuticos, industria alimentaria), es deseable una determinación rápida y precisa de la contaminación por microorganismos en un sistema particular (por ejemplo, la sangre de un paciente, un lote de medicamento, un suministro de alimentos). Se han desarrollado procedimientos que emplean sensores que incluyen materiales fluorescentes junto con materiales indicadores para detectar indirectamente microorganismos en una muestra a través de sus actividades biológicas. Los sistemas de medición que emplean estos procedimientos utilizan sensores o detectores fluorescentes para detectar señales fluorescentes emitidas desde un recipiente o vial que alberga la muestra y el sensor. A continuación, se utilizan sistemas de software y/o hardware para procesar los datos recogidos por los detectores. Las señales medidas por los detectores pueden normalizarse usando una o más señales de referencia, por ejemplo, para mejorar la relación señal-ruido en las mediciones de datos resultantes. En determinadas aplicaciones, se toma una lectura inicial del detector cuando se coloca un vial dentro de un sistema de medición y la lectura inicial se utiliza como señal de referencia. La normalización basada en una lectura inicial del detector puede estar sujeta a varias limitaciones.

[0004] En algunos sistemas, se genera una salida del sistema de medición en cualquier momento particular basándose en una relación de una lectura actual del detector con respecto a una lectura inicial del detector tomada en el momento en que el vial se coloca por primera vez en el sistema (también denominado "tiempo cero"). En estos sistemas, las lecturas actuales del detector se normalizan dividiendo las lecturas actuales del detector por la lectura inicial del detector en el tiempo cero. Al definir la lectura del detector en cualquier momento como ilectura, la lectura inicial del detector como ilectura #1 y el momento en que se toma la lectura inicial del detector como tlectura #1, la variabilidad de la lectura indicada del sistema de medición que se proporciona al usuario final puede describirse mediante la siguiente ecuación:

Variabilidad de la lectura indicada del sistema de medición = A(ilectura/ilectura # 1) At lectura# 1

Tal como se muestra en esta ecuación, un componente que contribuye a la variabilidad de la lectura indicada del sistema de medición es cualquier variabilidad de la lectura inicial del sistema designada como "ilectura #1". Esta variabilidad puede reducir la sensibilidad del sistema de medición. Por ejemplo, para distinguir que un cambio en las lecturas de salida de la señal de una muestra de prueba es el resultado de la presencia de un microorganismo en lugar del resultado de la variabilidad del detector, pueden ser necesarios mayores cambios en las mediciones de salida. En otras palabras, la variabilidad del detector puede afectar una medición de umbral requerida para determinar la presencia de un analito en una muestra.

[0005] Además, a menudo, suele haber un retraso entre el momento en que se recoge la muestra y se inyecta en un vial de prueba y el momento en que se coloca el vial en el sistema de medición. En algunos casos, el vial inoculado se coloca dentro del sistema de medición después de unas horas o incluso de unos días, por ejemplo durante un fin de semana. Esto significa que es posible que no se tome la lectura inicial del detector durante 24 a 72 horas después de que el vial haya sido inoculado con la muestra. El período de tiempo entre el momento en que se coloca la muestra en el vial y el momento en que el vial se coloca en el instrumento de medición se denomina comúnmente entrada retardada en el vial (DVE,Delayed Vial Entry).El período de tiempo DVE puede permitir el crecimiento de bacterias u otros microorganismos antes de colocar el vial dentro del sistema de medición. El crecimiento de bacterias u otros microorganismos antes de la colocación en el sistema de medición puede afectar a la señal de referencia de la lectura inicial del detector y, en consecuencia, los datos de prueba normalizados utilizando la señal de referencia de la lectura inicial del detector.

[0006] Hay otros inconvenientes asociados con el uso de una lectura inicial del detector como señal de referencia para normalizar las lecturas actuales del detector emitidas por el sistema de medición. La señal de referencia de lectura inicial del detector puede verse afectada por las fluctuaciones de temperatura del sensor. Las fluctuaciones de la temperatura ambiente del sensor pueden ser causadas por factores externos, tales como un control inadecuado del ambiente por parte del usuario final del sensor y/o del equipo del sensor, cambios en la temperatura del vial después de ingresar al sistema y movimiento de aire a través del sistema de medición. Las fluctuaciones de temperatura del sensor pueden requerir compensación para proporcionar lecturas precisas.

[0007] Las técnicas actuales de medición y procesamiento de datos también pueden provocar un retraso en la detección de la presencia de un analito de interés. Los cambios de señal provenientes de fuentes de ruido (interacción del usuario, cambios de temperatura, etc.) pueden parecer que son por el crecimiento de organismos. Los algoritmos utilizados para procesar los datos del detector pueden utilizar promedios móviles para compensar estos cambios de señal. Suavizar la señal utilizando promedios móviles puede reducir el ruido aleatorio, pero también puede retrasar la detección de cambios en la señal causados por el crecimiento de organismos. Los sistemas ópticos de sensores de cultivo de sangre también deben distinguir los ruidos impulsivos (tales como movimientos de recipientes y portazos de cajones) del crecimiento de organismos, por lo que los algoritmos que procesan las señales detectadas en estos sistemas emplean algunas formas de retraso para garantizar que los cambios de señales medidos se mantengan. Es más probable que estos cambios sostenidos de señal tengan lugar cuando los cambios de señal se deben al crecimiento de organismos en el recipiente de cultivo de sangre en lugar de a ruidos impulsivos. Sin embargo, este retraso incorporado puede contribuir a tiempos de espera más largos desde el momento en que se recoge una muestra hasta el momento en que se genera el resultado de una prueba de cultivo de sangre.

[0008] Las técnicas de normalización actuales tampoco proporcionan información en tiempo real sobre la calidad de la señal del sistema de medición. La arquitectura del sistema de un sistema de medición puede provocar que se realicen mediciones erróneas. Por ejemplo, algunos componentes de fuente de luz para excitar materiales fluorescentes dentro del sensor pueden degradar la intensidad de emisión durante su vida útil. El rendimiento de los detectores ópticos también puede degradarse. Los cambios en la emisión de energía de un componente de fuente de luz o en la sensibilidad de los detectores ópticos pueden dar lugar a que el sistema de medición indique datos de prueba inexactos. Otras fuentes de mediciones de datos inexactas pueden incluir el mal uso del instrumento del sistema de medición (por ejemplo, cerrar de golpe la puerta del recinto del instrumento). El mal manejo del sistema de medición puede provocar una desalineación de un vial de prueba en una ruta de interrogación óptica durante la prueba de la muestra. Además, las inconsistencias en los componentes químicos del sensor dentro del vial de prueba también pueden dar lugar a que el sistema de medición informe de datos de prueba incorrectos.

[0009] Las realizaciones de la tecnología descrita resuelven o mitigan estos y otros inconvenientes en los sistemas ópticos de medición de cultivos de sangre. Las implementaciones de la tecnología divulgada pueden abordar las fuentes de variabilidad descritas anteriormente en los componentes de los sistemas ópticos de medición de cultivos de sangre. En una implementación, el componente está presente dentro de un vial de cultivo de sangre recibido en el sistema óptico de medición de cultivo de sangre. Por ejemplo, las implementaciones de la tecnología divulgada pueden abordar o mitigar la variabilidad en sensores fluorescentes en viales de cultivo de sangre recibidos en el sistema óptico de medición de cultivo de sangre para pruebas. En otra implementación, el componente es un equipo en el sistema que mide las señales emitidas desde los viales de cultivo de sangre recibidos en el sistema óptico de medición de cultivo de sangre. Por ejemplo, las implementaciones de la tecnología divulgada pueden abordar o mitigar la variabilidad en el equipo que mide las señales de fluorescencia emitidas por los sensores en el sistema óptico de medición de cultivos de sangre.

[0010] Las realizaciones de la tecnología divulgada se describen en el presente documento con referencia a sistemas ópticos de medición de cultivos de sangre, tales como, pero sin limitación, el sistema de cultivo de sangre BD BACTEC™ de Becton, Dickinson and Company. Se entenderá, sin embargo, que las realizaciones de la tecnología divulgada no se limitan a sistemas de medición de cultivos de sangre, y se pueden aplicar a otros tipos de sistemas de detección óptica que se basan en sensores u otros materiales que tienen una característica invariable adecuada para su uso como señal de referencia para la normalización de las lecturas del detector, tal como un punto isosbéstico. Por ejemplo, las realizaciones de la tecnología aquí descrita se pueden implementar en inmunoensayos.

[0011] El documento WO 89/07757A2 divulga el análisis fluorimétrico instantáneo de una muestra que se espera que produzca una primera radiación fluorescente específica al excitarla en una posición de prueba, incluyendo en la realización de un análisis "en blanco": sostener en dicha posición de prueba un fluoróforo de referencia que se espera que produzca una segunda radiación de referencia característica en la excitación, aplicar a dicha posición de prueba un pulso de radiación de excitación, examinar la radiación desde la posición de prueba con un detector respectivo para la primera radiación y un detector respectivo para la segunda radiación, determinar a partir de la respuesta relativa de los detectores un valor de "blanco" para la relación de intensidades de radiación de la posición de prueba en ausencia de una muestra, y en la realización similar de un análisis de muestra: sostener en dicha posición de prueba en presencia mantenida del fluoróforo de referencia una muestra que se espera que produzca dicha primera radiación específica al ser excitada por radiación incidente, examinar la radiación de la posición de prueba con dichos detectores respectivos, determinar a partir de la respuesta relativa de los detectores un valor de muestra para la relación de intensidades de radiación de la posición de prueba en presencia de una muestra, y evaluar dichos valores del "blanco" y de la muestra para analizar la muestra con respecto a una etapa de calibración.

[0012] El documento US 2016/116408 A1 divulga un procedimiento para determinar ópticamente la concentración de un gas, utilizando al menos dos colorantes luminiscentes, siendo el primero insensible a la concentración de un gas con respecto a la respuesta de luminiscencia (colorante de referencia) y siendo el segundo sensible a la concentración de un gas con respecto a la respuesta de luminiscencia (colorante indicador), en donde dichos colorantes muestran diferentes tiempos de caída de luminiscencia, de modo que el ángulo de fase resultante es indicativo de la concentración de un gas, caracterizado porque la amplitud luminiscente detectada del colorante de referencia en un primer momento en el tiempo se utiliza para corregir los cambios de sensibilidad después de dicho momento. La presente invención también se refiere a un procedimiento correspondiente para la evaluación de la calidad de la medición de un sensor óptico para determinar la concentración de un gas.

[0013] El documento US 4255053A divulga un aparato para una medición óptica de la concentración de sustancias que incluye al menos un medio monocromador, un medio fotómetro y un medio optométrico. Al medio indicador se añade un medio indicador de referencia adicional. Este medio indicador adicional cambia la luz de medición y no cambiará por la concentración de la sustancia a medir.

[0014] El documento US 6046055A divulga una capa sensora para la determinación cuantitativa de al menos un componente químico en un medio de muestra gaseoso o líquido que contiene un cromóforo que es sensible directa o indirectamente al componente que se determina cambiando su espectro de absorción, y un luminóforo que no es sensible al componente que se determina, donde hay una superposición al menos parcial entre el espectro de emisión del luminóforo y el espectro de absorción del cromóforo, y donde la transferencia de energía entre el luminóforo y el cromóforo produce un cambio mesurable en al menos una característica de luminiscencia del luminóforo, el luminóforo L y el cromóforo GAMMA son sustancias iónicas con diferentes cargas eléctricas, que están incorporadas en un material de matriz que es permeable al componente químico que se determina.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

[0015] Las características de la presente invención reivindicada se proporcionan en las reivindicaciones independientes, a las que ahora debe hacerse referencia. En las reivindicaciones dependientes se proporcionan características opcionales adicionales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0016] La Figura 1 representa una vista esquemática de una parte del sistema de medición de muestras de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación.

La Figura 2 representa un gráfico que muestra los espectros de varios componentes ópticos de un sistema de medición de muestras y los espectros de absorción y emisión de un sensor que incluye un material fluorescente de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación.

La Figura 3 representa un gráfico que muestra los espectros de absorción y emisión de un sensor que incluye un material fluorescente de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación.

La Figura 4 representa un gráfico que muestra los espectros de absorción de indicadores de pH a diversos estados de pH de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación.

La Figura 5 representa un gráfico que muestra los espectros de absorción de un indicador de pH a varios estados de pH de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación.

La Figura 6 representa un diagrama de flujo que muestra un proceso para normalizar la variabilidad en componentes que miden señales de fluorescencia en un sistema óptico de medición de cultivos de sangre de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación.

La Figura 7 representa un diagrama de flujo que muestra un proceso para optimizar la detección de señales ópticas que indican la presencia de un analito de interés en una muestra de sangre de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0017] Cualquier característica o combinación de características descritas en el presente documento se incluyen dentro del alcance de la presente divulgación, siempre que las características incluidas en cualquier combinación de este tipo no sean mutuamente inconsistentes, tal como será evidente a partir del contexto, esta descripción y el conocimiento de un experto. en el arte. Además, cualquier característica o combinación de características puede excluirse específicamente de cualquier realización de la presente divulgación. Con el fin de resumir la presente divulgación, en el presente documento se describen ciertos aspectos, ventajas y características novedosas de la presente divulgación. Por supuesto, debe entenderse que no necesariamente todos estos aspectos, ventajas o características estarán presentes en cualquier realización particular de la presente divulgación.

[0018] Debe entenderse que las realizaciones presentadas en el presente documento son a modo de ejemplo y no a modo de limitación. La intención de la siguiente descripción detallada, aunque describe realizaciones de ejemplo, debe interpretarse que cubre todas las modificaciones, alternativas y equivalentes de las realizaciones que puedan caer dentro del alcance de la presente divulgación.

[0019] Las realizaciones descritas en el presente documento se refieren a sistemas y procedimientos para optimizar la detección de señales ópticas que indican la presencia de un analito de interés en una muestra, tal como una muestra de sangre. En determinadas realizaciones, la presencia de un analito de interés, tal como una bacteria u otro microorganismo, se determina basándose en la detección de un cambio en las propiedades ópticas, tales como la fluorescencia, correlacionadas con el crecimiento del analito dentro de la muestra. Por ejemplo, la muestra puede introducirse en un vial u otro recipiente que contenga un material fluorescente y un material indicador que incluya uno o más colorantes que experimente un cambio ópticamente mesurable (por ejemplo, intensidad del color) en respuesta al crecimiento del analito dentro del vial. El material indicador puede configurarse para cambiar ópticamente en respuesta a un cambio en una condición en el vial o una característica de la muestra, tal como, pero sin limitación, un indicador de pH que experimenta un cambio ópticamente mesurable (tal como un cambio de color) en respuesta a un cambio en la condición de pH en el vial. El cambio óptico del material indicador puede cambiar el comportamiento de fluorescencia del material fluorescente, por ejemplo, modulando la excitación del material fluorescente y/o la emisión de una señal fluorescente. Según la presente invención, el material fluorescente y el material indicador forman parte de un sensor dentro del vial de prueba.

[0020] Uno o más detectores pueden detectar una intensidad de las señales fluorescentes emitidas por el material fluorescente dentro del vial. Los datos detectados por los detectores se pueden procesar para determinar indirectamente un cambio en la cantidad del analito de interés determinando un cambio en la intensidad de las señales fluorescentes emitidas por el material fluorescente.

[0021] Las realizaciones de los sistemas y procedimientos descritos en el presente documento pueden tener en cuenta o mitigar la variabilidad en los componentes de los sistemas ópticos de medición de cultivos de sangre. Las implementaciones de la tecnología divulgada pueden abordar las fuentes de variabilidad descritas anteriormente en los componentes de los sistemas ópticos de medición de cultivos de sangre. En una implementación, el componente está presente dentro de un vial de cultivo de sangre presente en el sistema óptico de medición de cultivo de sangre. Por ejemplo, las realizaciones de la tecnología divulgada pueden abordar o mitigar la variabilidad en sensores fluorescentes en viales de cultivo de sangre recibidos en el sistema óptico de medición de cultivo de sangre para realizar pruebas. Las realizaciones de los sistemas y procedimientos descritos con referencia a esta implementación normalizan las lecturas del detector utilizando una señal de referencia que no cambia en función de las características de funcionamiento del propio sistema de medición. De manera ventajosa, las señales de referencia según la presente divulgación pueden basarse en una característica no variable de un componente presente en el sistema de medición, tal como una característica no variable del sensor en el vial de prueba. En algunos casos, una señal de referencia, según la presente divulgación, no depende de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde un vial de prueba inoculado con una muestra de prueba. Por ejemplo, la señal de referencia puede no variar ni estar relacionada con las mediciones de las señales de fluorescencia emitidas desde el vial de prueba. En un ejemplo no limitante descrito a continuación, la señal de referencia es un punto isosbéstico de un componente de un sensor presente en el vial de prueba. El componente puede ser un material fluorescente o un material indicador del sensor.

[0022] Otras implementaciones de la presente divulgación abordan o mitigan la variabilidad introducida por el hardware en el sistema que mide las señales emitidas desde los viales de cultivo de sangre. Por ejemplo, las implementaciones de la tecnología divulgada pueden abordar o mitigar la variabilidad en una luz de excitación, un filtro de excitación, un filtro de emisión, un fotodiodo o cualquier combinación de estos componentes, que forman parte del sistema que mide las señales de fluorescencia emitidas por los sensores en el sistema óptico de medición de cultivos de sangre. Tal como se describirá a continuación con referencia a las Figuras 5-6, un sistema de medición mide señales de fluorescencia de uno o más viales de referencia que funcionan en condiciones extremas (por ejemplo, pH alto y bajo) que se espera que tengan lugar en un vial de prueba. Estas mediciones se utilizan para desarrollar una o más condiciones límite de funcionamiento para los viales de prueba recibidos en el sistema de medición. El sistema de medición mide las señales de fluorescencia emitidas desde los viales de prueba inoculados con las muestras bajo análisis. Estas señales de fluorescencia del vial de prueba se pueden comparar con una o más condiciones límite de funcionamiento para abordar o mitigar la variabilidad en los componentes de hardware del sistema de medición.

[0023] Las realizaciones de la presente divulgación se describen con referencia a la normalización de señales de fluorescencia emitidas por un vial de prueba para abordar la variabilidad en los componentes de los sistemas ópticos de medición de cultivos de sangre. Se entenderá que los procedimientos para ajustar, dividir y comparar señales de fluorescencia usando señales de referencia y relaciones de referencia descritas en el presente documento también pueden describirse como calibradoras de las señales de fluorescencia.

Implementaciones de la presente divulgación que utilizan una señal de referencia para normalizar la variabilidad en las lecturas del sensor debido a la variabilidad en los componentes presentes en un vial de prueba

[0024] Las implementaciones de la presente divulgación que usan una señal de referencia para normalizar la variabilidad en las lecturas del sensor debido a la variabilidad en los componentes presentes en un vial de prueba se describirán ahora con referencia a las Figuras 1 a 4. La señal de referencia no cambia en función de las características del funcionamiento del propio sistema de medición y se puede utilizar para normalizar las señales de fluorescencia emitidas desde un vial de prueba inoculado con una muestra bajo análisis. Aunque los siguientes ejemplos se describen con referencia a un punto isosbéstico de un componente presente en el vial de prueba, tal como un material fluorescente o un material indicador, se entenderá que la presente divulgación se puede aplicar a otras señales de referencia que no varían ni dependen de las señales de fluorescencia medidas desde el vial de prueba inoculado con una muestra bajo análisis.

[0025] La Figura 1 muestra una vista esquemática de un sistema de medición 100 de acuerdo con una realización ilustrativa de la presente divulgación. El sistema de medición 100 incluye un vial de prueba 102, una fuente de luz 108 y un detector 110.

[0026] El vial de prueba 102 está configurado para recibir una muestra 104, tal como una muestra de sangre. El sistema de medición 100 está configurado para determinar la presencia o ausencia de un analito de interés en la muestra 104 recibida en el vial de prueba 102. El analito de interés puede ser, por ejemplo, un microorganismo o una bacteria. El vial de prueba 102 puede albergar además un sensor 106 que incluye un material fluorescente y un material indicador. El vial 102 también puede albergar medios líquidos, que pueden favorecer el crecimiento de microorganismos dentro del vial 102. El vial de prueba 102 puede ser, por ejemplo, un recipiente de cultivo de sangre.

[0027] La fuente de luz 108 se puede activar para emitir luz en una o más longitudes de onda o intervalos de longitudes de onda para excitar el material fluorescente del sensor 106. En ciertas realizaciones, la fuente de luz 108 puede incluir uno o más diodos emisores de luz ( LED).

[0028] El detector 110 puede configurarse para detectar la fluorescencia emitida por el material fluorescente del sensor 106 después de su excitación. El detector 110 puede ser un fotodiodo de silicio, un diodo de silicio PIN, un fotodiodo GaAsP o cualquier otro fotodetector adecuado. En algunas realizaciones, el detector 110 puede incluir un dispositivo fotovoltaico, un dispositivo fotorresistivo, un dispositivo fotoconductor o cualquier otro dispositivo adecuado para detectar una señal emitida desde el sensor 106. En ciertas realizaciones, se puede emplear una pluralidad de detectores 110 para medir señales de fluorescencia emitidas por el sensor 106.

[0029] El sistema 100 puede incluir uno o más filtros de excitación 114 configurados para filtrar la luz de la fuente de luz 108 para proporcionar solo luz de una longitud de onda particular o intervalo de longitudes de onda particular al material fluorescente. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, uno o más filtros de excitación 114 pueden filtrar la luz para proporcionar una longitud de onda particular o un intervalo de longitudes de onda particular al material fluorescente que corresponde a un espectro de absorción del material fluorescente.

[0030] El sistema 100 puede incluir uno o más filtros de emisión 116 configurados para filtrar la luz para proporcionar una longitud de onda o intervalo de longitudes de onda al detector 110. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, uno o más filtros de emisión 116 pueden filtrar la luz para proporcionar una longitud de onda o intervalo de longitudes de onda al detector 110 que corresponden a un espectro de emisión del material fluorescente.

[0031] El material fluorescente usado en el sistema 100 se puede seleccionar basándose en el espectro de emisión de la fuente de luz 108 y/o las especificaciones del detector 110. En ciertas realizaciones, el material fluorescente puede incluir uno o más fluoróforos. Entre los ejemplos de fluoróforos que pueden ser adecuados para su uso con las realizaciones descritas en el presente documento se incluyen, pero sin limitación, tionina, naftofluoresceína, carboxinaptofluoresceína, 3,3'-dimetiloxadicarbocianina, sulforodamina B, pironina B, rodamina B, fenoxazona 9 del rojo del Nilo, azul de Evans, perclorato de rodamina 6G, sulforodamina G, 7-aminoactinomicón D, eosina, rodamina 110 y rodamina 123.

[0032] Tal como se describe en el presente documento, el material indicador dentro del sensor 106 puede experimentar un cambio óptico en respuesta a un cambio en un analito de interés dentro de la muestra, por ejemplo, un cambio en la concentración del analito dentro de la muestra. En ciertas realizaciones, se selecciona un material indicador que experimente cambios en las propiedades ópticas basándose en cambios en la concentración de uno o más de CO2, O2, H2S, NH3 o cualquier otro compuesto adecuado conocido en la técnica, presente en el vial de prueba. Según la invención, se selecciona un indicador que experimenta cambios en las propiedades ópticas basándose en cambios de pH en el vial de prueba debido a cambios en la concentración del analito en la muestra.

[0033] El material indicador incluye un indicador de pH. Entre los ejemplos de indicadores de pH que pueden ser adecuados para su uso con las realizaciones descritas en el presente documento se incluyen, pero sin limitación, rojo de propilo, p-nitrofenol, azolitmina, rojo de clorofenol, 3,6-dihidroxixantona, alizarina, azul de bromxilenol, mdinitrobenzoilenurea, Azul de bromotimol, Aurina (ácido aosólico), Rojo neutro, Rojo cresol, Rojo de bromocresol, Púrpura de bromocresol, Ácido resólico, Azul del Nilo, Rojo fenol, Nitramina, Púrpura de cresol y Amarillo de metilo.

[0034] El cambio óptico en el material indicador puede actuar como un filtro óptico para cambiar la cantidad de luz que excita el material fluorescente o emitida desde el material fluorescente del sensor 106. En consecuencia, un cambio en la concentración del analito de interés dentro la muestra puede provocar un cambio en la señal fluorescente detectada por el detector 110 cambiando las propiedades ópticas del material indicador del sensor 106. En consecuencia, los cambios en la intensidad de las señales fluorescentes detectadas por el detector 110 pueden ser indicativos de un cambio en la concentración del analito de interés dentro de la muestra.

[0035] Como ejemplo, en ciertas realizaciones, el sistema 100 está configurado para detectar la presencia de bacterias o microorganismos dentro de una muestra colocada dentro del vial 102. En realizaciones en las que las bacterias son el analito de interés, el indicador puede ser un indicador de pH, que está configurado para experimentar un cambio en la absorbancia a medida que cambia el pH. Cuando las bacterias crecen, se respira CO2. El CO2 se puede mezclar con medios acuosos dentro del vial 102 para producir ácido carbónico. Cantidades mayores de ácido carbónico dan como resultado una disminución del pH. La absorbancia del indicador de pH se reduce a medida que disminuye el pH dentro del vial 102, lo que permite que llegue más energía de excitación al material fluorescente dentro del sensor 106, lo que da como resultado un aumento en la intensidad de la emisión fluorescente del material fluorescente. Tal como se describe en el presente documento, el material fluorescente puede incluir uno o más fluoróforos. El detector 110 puede detectar el aumento de la intensidad de la emisión fluorescente, que puede actuar como una medición indirecta de un aumento en la concentración de CO2. Tal como se describió anteriormente, la concentración de CO2 está directamente correlacionada con el crecimiento bacteriano. En consecuencia, la detección de una intensidad fluorescente aumentada por parte del detector 110 puede indicar la presencia de bacterias dentro de la muestra.

[0036] Según la presente invención, el sistema de medición 100 incluye además un procesador 112 configurado para realizar procesamiento de señales para determinar la presencia del analito en función de los cambios en la intensidad de fluorescencia medida por el detector 110. En ciertas realizaciones, el procesador puede ser parte de un sistema informático. Dicho sistema informático también puede incluir una o más memorias, una entrada y una pantalla. La memoria, que puede incluir memoria de sólo lectura (ROM) o tanto ROM como memoria de acceso aleatorio (RAM), puede configurarse para proporcionar instrucciones y datos al procesador 112. Por ejemplo, la memoria puede almacenar uno o más módulos que almacenan valores de datos que definen instrucciones para configurar el procesador 112 para realizar funciones de procesamiento de señales.

[0037] Según la presente invención, las señales de fluorescencia detectadas por uno o más detectores son normalizadas por el procesador 112 utilizando una señal de referencia. En determinadas realizaciones, el sistema de medición normaliza las lecturas del detector utilizando una señal de referencia que no cambia en función de las características de funcionamiento del propio sistema de medición. Por ejemplo, se puede seleccionar una señal de referencia que se base en una característica no variable de un componente presente en el sistema de medición, tal como una característica no variable del sensor en el vial de prueba. En un ejemplo no limitante de la presente divulgación, se selecciona una señal de referencia que no depende de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde el vial de prueba inoculado con una muestra de prueba. Por ejemplo, la señal de referencia no puede variar ni estar relacionada con las mediciones de las señales de fluorescencia emitidas desde el vial de prueba. En los ejemplos no limitantes descritos con referencia a las Figuras 2-4 a continuación, la señal de referencia es un punto isosbéstico de un componente de un sensor presente en el vial de prueba.

[0038] Un punto isosbéstico se puede definir, en general, como una longitud de onda, un número de onda o una frecuencia en la que la absorbancia total de una muestra no cambia durante una reacción química o un cambio físico de la muestra. Un punto isosbéstico de un componente presente en el sistema de medición se puede utilizar como señal de referencia para normalizar las lecturas del detector. En un ejemplo no limitante descrito en detalle con referencia a las Figuras 2 y 3 a continuación, se puede determinar y usar un punto isosbéstico del material fluorescente del sensor 106 para generar una señal de referencia. Para un material fluorescente, un punto isosbéstico puede definirse como una longitud de onda específica donde el espectro de absorción del material fluorescente se cruza con el espectro de emisión del material fluorescente. En otro ejemplo no limitante descrito en detalle con referencia a la Figura 4 a continuación, se puede determinar y utilizar un punto isosbéstico del material indicador del sensor 106 para generar una señal de referencia. En los casos en los que el material indicador es un indicador de pH, un punto isosbéstico puede definirse como una longitud de onda específica donde se cruzan los espectros de absorción del indicador de pH en diversas condiciones de pH. El punto isosbéstico del componente (por ejemplo, el material fluorescente o el indicador de pH) es una propiedad inherente del material. Como resultado, el uso del punto isosbéstico como señal de referencia según la presente divulgación no depende ni cambia con las características de funcionamiento del sistema de medición. De manera ventajosa, el punto isosbéstico de un componente presente en el sistema de medición puede permitir la normalización continua y en tiempo real de las lecturas de cultivos de sangre detectadas por el sistema de medición. A continuación, se describirán ejemplos de dichos puntos isosbésticos con referencia a un punto isosbéstico 205 ilustrado en la figura 2 y un punto isosbéstico 305 ilustrado en la figura 3.

[0039] La Figura 2 muestra un gráfico que representa un ejemplo de espectros de componentes ópticos que pueden usarse en un sistema de medición, tal como el sistema de medición 100, que incluye una fuente de luz LED, un detector de fotodiodo, un filtro de excitación y un filtro de emisión. La Figura 2 también muestra un espectro de absorción de un fluoróforo a base de rodamina y un espectro de emisión del fluoróforo a base de rodamina de un sensor 106 configurado para detectar una condición de CO2 en el vial de prueba. Tal como se muestra en la Figura 2, se produce un punto isosbéstico 205 donde se cruzan el espectro de absorción del fluoróforo y el espectro de emisión del fluoróforo. En este ejemplo, el punto isosbéstico está aproximadamente a 550 nm.

[0040] La Figura 3 muestra un gráfico que representa los espectros de absorción y los espectros de emisión de un sensor de oxígeno que puede usarse en un sistema de medición, tal como el sistema de medición 100. En la patente de Estados Unidos n.° 6.080.574 se describen ejemplos de sensores de oxígeno. Tal como se muestra en la Figura 3, se produce un punto isosbéstico 305 donde se cruzan el espectro de absorción del sensor de oxígeno y el espectro de emisión del sensor de oxígeno. En este ejemplo, el punto isosbéstico está a aproximadamente 550 nm. Se entenderá que la presencia de un punto isosbéstico no se limita únicamente a sensores de CO2o sensores de oxígeno descritos en las implementaciones de ejemplos de las Figuras 2 y 3, y que usando un punto isosbéstico como señal de referencia de acuerdo con la presente divulgación puede ser generalmente aplicable a una variedad de sensores de analitos que incluyen sensores para H2S, NH3, o cualquier otro compuesto adecuado conocido en la técnica.

[0041] En otra realización, se puede usar un punto isosbéstico para un material indicador de un sensor para generar una señal de referencia para la normalización de las lecturas del detector. En los casos en los que el material indicador es un indicador de pH, un punto isosbéstico puede definirse como un punto en el espectro de absorción (es decir, longitud de onda específica) en el que se cruzan las curvas de absorción del indicador de pH en varios estados de pH.

[0042] Se muestran ejemplos de dichos puntos isosbésticos en los puntos isosbésticos 405 y 410 en la Figura 4. La Figura 4 muestra un gráfico que representa los espectros de absorción para un primer indicador de pH, denominado "indicador de pH 1", y un segundo indicador de pH, denominado "indicador de pH 2", en varios estados de pH. La Figura 4 representa un espectro de absorción para el indicador de pH 2 a un pH de 8,41 y un espectro de absorción para el indicador de pH 2 a un pH de 10,77. Tal como se muestra en la Figura 4, los espectros de absorción para el indicador de pH 2 a pH de 8,41 y 10,77 se superponen en el punto isosbéstico 405. En este ejemplo no limitante, el punto isosbéstico 405 está aproximadamente a 484 nm. La Figura 4 también representa un espectro de absorción para el indicador de pH 1 a un pH de 6,51 y un espectro de absorción para el indicador de pH 1 a un pH de 12,5. Tal como se muestra en la Figura 4, los espectros de absorción para el indicador de pH 1 a pH 6,51 y 12,5 se superponen en el punto isosbéstico 410. En este ejemplo no limitante, el punto isosbéstico 410 está a aproximadamente a 489 nm. Se entenderá que el punto isosbéstico de un indicador de pH, tal como el indicador de pH 1 y el indicador de pH 2, depende de la concentración del indicador de pH en el sensor. El punto isosbéstico particular de un indicador de pH proporcionado a una concentración particular en un sensor del vial de prueba se puede determinar empíricamente o usando cualquier otro procedimiento adecuado.

Implementaciones de la presente divulgación que utilizan relaciones de referencia para normalizar la variabilidad en las lecturas del sensor debido a la variabilidad en los componentes de hardware de un sistema de medición

[0043] Las implementaciones de la presente divulgación que utilizan relaciones de referencia para normalizar la variabilidad en las lecturas del sensor debido a la variabilidad en los componentes de hardware de un sistema de medición se describirán ahora con referencia a las Figuras 5 y 6. Las relaciones de referencia cambian en función de las características de funcionamiento del sistema de medición, y pueden utilizarse para normalizar las señales de fluorescencia emitidas desde un vial de prueba inoculado con una muestra bajo prueba y medida usando el mismo sistema de medición. Aunque los siguientes ejemplos se describen con referencia a ciertos componentes de hardware del sistema de medición, tales como una luz de excitación, un filtro de excitación, un filtro de emisión y un fotodiodo, se entenderá que la presente divulgación se puede aplicar a cualquiera de estos. componentes solos o en combinación, así como a otros componentes de hardware de un sistema de medición óptico de cultivos de sangre.

[0044] Con referencia a las Figuras 5 y 6 a continuación, una relación de absorbancias del indicador de pH en dos longitudes de onda especificadas proporciona una medición relativa que se puede utilizar como relación de referencia para normalizar o calibrar las lecturas del detector de un vial de prueba. En una primera implementación no limitante, las lecturas del detector se normalizan utilizando dos relaciones de referencia. En una segunda implementación no limitante, las lecturas del detector se normalizan utilizando una única relación de referencia.

[0045] En implementaciones que utilizan dos relaciones de referencia para normalizar las lecturas del detector, se realiza un proceso de normalización de dos puntos usando dos viales de referencia que están configurados para exponer el indicador de pH en los viales a dos estados extremos que se puede esperar que existan en un vial de prueba durante la medición de una muestra de prueba real. Las señales de fluorescencia de los dos viales de referencia se miden usando un sistema de medición que incluye filtros de emisión que tienen criterios seleccionados, donde los criterios seleccionados se basan en las características de absorbancia esperadas de los indicadores de pH que funcionan en condiciones extremas en los dos viales de referencia. En este ejemplo, las condiciones extremas son una condición de pH bajo y una condición de pH alto. Una relación de las señales de fluorescencia medidas de cada vial de referencia con los dos filtros de emisión es proporcional al pH de los medios en cada referencia, y se puede utilizar como relaciones de referencia para normalizar la relación de las lecturas del detector tomadas durante una prueba de cultivo de sangre de un vial de prueba que emplea el mismo indicador de pH.

[0046] La Figura 5 muestra un gráfico que representa los espectros de absorción para un material indicador, en este caso un indicador de pH, en varios estados de pH. La Figura 6 muestra un diagrama de flujo que representa un proceso 600 para determinar una señal basada en la relación de absorbancias del indicador de pH en dos longitudes de onda especificadas usando un sistema de medición similar al sistema de medición 100 descrito con respecto a la Figura 1. El sistema de medición en esta implementación incluye filtros de excitación y emisión con criterios específicos seleccionados.

[0047] El proceso de normalización o calibración del sistema de medición incluye dos viales de referencia, incluyendo cada vial un sensor que contiene un indicador de pH y un fluoróforo. Los sensores en los dos viales de referencia están expuestos a condiciones extremas que se espera que existan durante la evaluación de la muestra de prueba en los viales de muestra de prueba reales. Las condiciones extremas en este ejemplo no limitante son una condición de pH alto y una condición de pH bajo.

[0048] El proceso 600 de obtener la lectura para un único vial de los dos viales de referencia comienza en una etapa 610, en la que se activa una fuente de luz, tal como un LED, para emitir luz en un intervalo de longitudes de onda para excitar el fluoróforo. En una etapa 620, un filtro de excitación filtra la luz emitida por la fuente de luz LED. El filtro de excitación se puede seleccionar de modo que una ventana de filtro 510 definida por el filtro de excitación abarque o esté cerca del punto isosbéstico del espectro de absorbancia del indicador de pH. En este ejemplo no limitante, el punto isosbéstico del indicador de pH es aproximadamente 505 nm. Después de que el filtro de excitación filtre la luz emitida por la fuente de luz LED, el indicador de pH absorbe al menos parte de la luz emitida por la fuente de luz LED en una etapa 630. Después de que el indicador de pH absorba al menos parte de la luz emitida por la fuente de luz LED, un fluoróforo en el sensor absorbe al menos parte de la luz emitida por la fuente de luz<l>E<d>y, en respuesta, emite una señal fluorescente en la etapa 640. La señal fluorescente emitida por el fluoróforo se filtra a continuación mediante un primer filtro de emisión en una etapa 650a. La misma señal fluorescente emitida por el fluoróforo se filtra mediante un segundo filtro de emisión en una etapa 650b.

[0049] En ciertas realizaciones, el primer filtro de emisión puede ser un filtro de paso de banda estrecho que tiene una ventana de filtro 520 que abarca o está sustancialmente cerca de un extremo bajo del espectro de salida de fluorescencia del fluoróforo. Por ejemplo, la ventana de filtro 520 puede abarcar o estar sustancialmente cerca de 575 nm. El segundo filtro de emisión puede ser un filtro de paso de banda estrecho que tiene una ventana de filtro 530 que abarca o está sustancialmente cerca de un pico de absorbancia del indicador de pH. Por ejemplo, la ventana de filtro 530 puede abarcar o estar sustancialmente cerca de 620 nm. En consecuencia, el cambio de señal medido con el primer filtro de emisión a medida que el pH del sensor cambia entre los extremos esperados de pH será menor que el cambio de señal medido con el segundo filtro de emisión. La relación de las dos señales será proporcional al pH del indicador.

[0050] Después de que la señal de fluorescencia emitida desde el fluoróforo se filtre mediante el primer filtro de emisión, las señales resultantes se detectan mediante un primer fotodiodo en la etapa 660a. La misma señal de fluorescencia emitida desde el fluoróforo se filtra mediante el segundo filtro de emisión, y las señales resultantes se detectan mediante un segundo fotodiodo en la etapa 660b. Cada uno de los primero y segundo fotodiodos puede producir entonces una señal electrónica proporcional a la intensidad de la luz detectada en las etapas 670a y 670b. En la etapa 680, se genera una relación que compara la señal proporcional a la intensidad de la luz detectada en el primer fotodiodo y la señal proporcional a la intensidad de la luz detectada en el segundo fotodiodo. Se ha descubierto que esta relación es proporcional al pH del medio. Esta relación también indica una pendiente promedio de los espectros de absorbancia para el indicador de pH entre 575 nm y 620 nm.

[0051] El proceso 600 se puede realizar para dos viales de referencia, un vial de referencia de límite de pH bajo y un vial de referencia de límite de pH alto. Por ejemplo, el sensor en el vial de referencia de límite de pH bajo está expuesto a una condición de pH extremadamente bajo en el límite inferior de las condiciones de pH a las que se espera que esté expuesto un sensor en un vial de prueba durante los eventos de prueba. La relación generada por el vial de referencia de límite de pH bajo representa una relación de nivel bajo. El sensor en el vial de referencia de límite de pH alto está expuesto a una condición de pH extremadamente alto en el límite superior de las condiciones de pH a las que se espera que esté expuesto un sensor en un vial de prueba durante los eventos de prueba. La relación generada por el vial de referencia de límite de pH alto representa una relación de nivel alto. La relación de nivel bajo y la relación de nivel alto representan dos condiciones límite de funcionamiento (una condición de pH bajo y una condición de pH alto) dentro de las cuales se puede esperar que trabajen los viales de prueba. La relación de nivel bajo y la relación de nivel alto también pueden representar los límites exteriores de un intervalo o continuo de características de funcionamiento de los componentes de hardware del sistema de medición.

[0052] Estas dos condiciones límite de funcionamiento y el intervalo de características de funcionamiento que representan se pueden utilizar para normalizar las lecturas de un vial de prueba recibido en el mismo sistema de medición. El proceso 600 se puede repetir en un vial de prueba después de haber sido inoculado con una muestra de prueba. Tal como se explicó anteriormente, en la etapa 680, se genera para el vial de prueba una relación que compara la señal proporcional a la intensidad de la luz detectada en el primer fotodiodo y la señal proporcional a la intensidad de la luz detectada en el segundo fotodiodo. Esta relación de viales de prueba se puede comparar con las relaciones de referencia medidas a partir de los viales de referencia para normalizar las lecturas del detector de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación. La relación de la señal fluorescente medida por el primer filtro de emisión con respecto a la señal fluorescente medida por el segundo filtro de emisión, también se puede comparar con las relaciones obtenidas a partir de los viales de referencia para determinar el estado de pH del sensor. En un ejemplo no limitante, la posición relativa de la relación del vial de prueba dentro de un intervalo de relaciones limitadas por la relación de nivel bajo y la relación de nivel alto se puede usar para normalizar o calibrar las mediciones de fluorescencia del vial de prueba. La posición relativa de la relación del vial de prueba dentro del intervalo de relaciones establecidas por los viales de referencia se puede utilizar para evaluar la variabilidad en los componentes de hardware del sistema de medición en el momento en que se miden las señales del vial de prueba, en algunos casos en tiempo real. En otro ejemplo no limitativo, una relación medida del vial de prueba que está fuera del intervalo de las relaciones establecidas por los viales de referencia pueden indicar que un componente de hardware del sistema de medición está inoperativo, no funciona bien o, en cualquier caso, no funciona como se esperaba.

[0053] Las implementaciones de la presente divulgación pueden usar una relación de referencia única para normalizar la variabilidad en las lecturas del sensor debido a la variabilidad en los componentes de hardware del sistema de medición. En este caso, el proceso de normalización o calibración del sistema de medición incluye un vial de referencia que contiene un sensor que contiene un indicador de pH y un fluoróforo. El sensor está expuesto a una condición extrema que se espera que exista durante la evaluación de la muestra de prueba en los viales de muestras de prueba reales. La condición extrema en este ejemplo no limitante puede ser una condición de pH alto o una condición de pH bajo. Se toman medidas y se genera una relación de referencia única de acuerdo con el procedimiento 600 descrito anteriormente. El proceso 600 se repite para obtener mediciones y generar una relación de vial de prueba para un vial de prueba inoculado con una muestra bajo análisis. La relación de referencia única se puede utilizar para evaluar la variabilidad en los componentes de hardware del sistema de medición en el momento en que se miden las señales del vial de prueba, en algunos casos en tiempo real. En un ejemplo, la diferencia entre la relación de referencia y la relación del vial de prueba se calcula para dar una indicación de las características de funcionamiento de los componentes de hardware del sistema de medición. En otro ejemplo, una relación del vial de prueba que es mayor o menor que la relación de referencia (dependiendo de si la relación de referencia representa una condición de pH bajo y una condición de pH alto) puede indicar que un componente de hardware del sistema de medición no funciona, no funciona correctamente, o, en cualquier caso, no funciona como se esperaba.

[0054] Se entenderá que la determinación de una relación, tal como se describe con referencia a la Figura 6, puede estar sujeta a varias variables que incluyen sensibilidades relativas de los fotodiodos, acoplamiento óptico de los fotodiodos y precisión de los filtros de emisión, tomados solos o en combinación. En ciertas realizaciones, el proceso de la Figura 6 se puede repetir usando diversas condiciones en viales de referencia que se puede esperar que existan en un recipiente durante la medición de la muestra. Las relaciones de referencia en este ejemplo no dependen de la intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde un vial de prueba que contiene la muestra bajo análisis. También se entenderá que las implementaciones para normalizar las señales de fluorescencia de un vial de prueba utilizando una o más relaciones de referencia se pueden realizar conjuntamente con la normalización de las señales de fluorescencia utilizando una señal de referencia descrita anteriormente con referencia a las figuras 2-4.

[0055] Tal como se describe en el presente documento, una señal de referencia que no depende de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde el vial de prueba, tal como las señales de referencia del punto isosbésticao descritas con respecto a las Figuras 2-4 y la una o más relaciones de referencia descritas con respecto a las Figuras 5 y 6, se puede usar para normalizar las señales de fluorescencia detectadas por un detector de un sistema de medición, tal como el detector 110. Dichas señales de referencia y relaciones de referencia pueden variar basándose en una concentración de material fluorescente dentro de un vial o para diferentes características del vial. Se entenderá, sin embargo, que las señales de referencia y las relaciones de referencia, según las realizaciones de la presente divulgación, son constantes o sustancialmente constantes para una cantidad particular de fluoróforo y un diseño de recipiente particular. Por consiguiente, se puede usar una señal de referencia tal como se describe en el presente documento con respecto a las Figuras 2-4 y una o más relaciones de referencia tal como se describe en el presente documento con referencia a las Figuras 5 y 6 para normalizar datos de múltiples viales de prueba que tienen el mismo diseño de vial y cantidad o concentración de fluoróforo en el sensor. En determinadas realizaciones, se puede utilizar una única señal de referencia para una pluralidad de viales de prueba. De manera similar, se pueden usar una única relación de bajo nivel y una única relación de alto nivel para normalizar las señales de fluorescencia de una pluralidad de viales de prueba. De manera alternativa, en otras realizaciones, se puede determinar una nueva señal de referencia para cada vial de prueba y/o se pueden determinar una nueva relación de nivel bajo y una nueva relación de nivel alto para cada vial de prueba. Las señales de referencia pueden determinarse empíricamente. En otras realizaciones, se utilizan señales de referencia conocidas, por ejemplo, de una base de datos. Como ejemplo, se puede conocer el punto isosbéstico de un fluoróforo concreto. Como otro ejemplo, el punto isosbéstico puede ser conocido para un fluoróforo particular fabricado por una fuente particular. El fabricante también puede determinar una señal de referencia basada en el punto isosbéstico, la cantidad de fluoróforo y/o las características ópticas del recipiente de un lote o tanda de viales de prueba para cultivos de sangre y transmitirlo al usuario de un sistema de medición de cultivos de sangre a través de indicaciones proporcionadas sobre o con los viales de prueba de cultivo de sangre.

Procedimiento de ejemplo para determinar la presencia de un analito en una muestra de sangre

[0056] La Figura 7 representa un proceso 700 para determinar la presencia de un analito de interés en una muestra de sangre. El proceso comienza en una etapa 710, en la que un vial de prueba de cultivo de sangre que tiene un sensor, tal como el vial 102, tal como se describe con respecto a la Figura 1, se inocula con una muestra de sangre. El sensor incluye un material fluorescente y un indicador, tal como el sensor 106, tal como se describe con referencia a la Figura 1.

[0057] Después de inocular el vial de prueba de cultivo de sangre, el proceso 700 pasa a una etapa 720, en la que la luz de excitación se transmite al vial de prueba a una frecuencia de excitación del sensor. La frecuencia de excitación puede ser una frecuencia o un intervalo de frecuencias dentro de un espectro de absorción del material fluorescente. La luz puede ser transmitida por una fuente de luz, tal como la fuente de luz 108, tal como se describe con respecto a la Figura 1.

[0058] Después de que la luz se transmita al vial de prueba, el proceso 700 pasa a una etapa 730, en la que se mide la intensidad de las señales de fluorescencia emitidas desde los viales de prueba. Tal como se describe en el presente documento, las señales de fluorescencia pueden ser emitidas por el material fluorescente del sensor. Las señales de fluorescencia se pueden medir mediante un detector, tal como el detector 110, tal como se describe con respecto a la Figura 1. En ciertas realizaciones, medir la intensidad de las señales de fluorescencia en la etapa 730 incluye filtrar la pluralidad de señales de fluorescencia usando un primer filtro de emisión.

[0059] Después de medir la intensidad de las señales de fluorescencia, el proceso 700 pasa a una etapa 740, en el que las señales de fluorescencia se normalizan usando una señal de referencia que no depende de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde el vial de prueba inoculado con la muestra de prueba. En algunas realizaciones, la señal de referencia puede ser un punto isosbéstico del sensor en el vial de prueba. En algunas realizaciones, la señal de referencia puede ser un punto isosbéstico de un sensor de CO2 en el vial de prueba. En algunas realizaciones, el punto isosbéstico puede ser un punto isosbéstico de un material fluorescente del sensor dentro del vial de prueba, por ejemplo, tal como se describe con respecto a las Figuras 2 y 3. En algunas realizaciones, el punto isosbéstico puede ser un punto isosbéstico de un indicador de pH del sensor en el vial de prueba, por ejemplo, tal como se describe con respecto a la Figura 4. Se puede usar una señal de referencia según realizaciones de la presente divulgación para normalizar las señales de fluorescencia medidas en la etapa 740 dividiendo las señales de fluorescencia medidas por la señal de referencia.

[0060] En la etapa 730, las señales de fluorescencia se normalizan usando una o más relaciones de referencia que no dependen de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde el vial de prueba inoculado con la muestra de prueba. Las relaciones de referencia utilizadas para normalizar las señales de fluorescencia en la etapa 730 pueden ser relaciones de absorbancias del indicador en dos longitudes de onda especificadas, por ejemplo, tal como se describe en el presente documento con respecto a las Figuras 5 y 6.

[0061] Aunque la normalización de señales de fluorescencia para optimizar la detección de la presencia de un analito de interés en una muestra de sangre se describe con respecto al proceso 700 descrito en la Figura 7, un experto en la técnica entendería que los procedimientos descritos en el presente documento no están limitados a muestras de sangre, sino que pueden ser aplicables a la detección de microorganismos en cualquier medio conocido en la técnica. Además, un experto en la técnica entendería que los procedimientos descritos en el presente documento no se limitan a normalizar señales de fluorescencia, sino que pueden ser aplicables a la normalización de otros tipos de señales ópticas para detectar analitos de interés en una muestra.

[0062] El uso de una señal de referencia que no depende de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde un vial de prueba, tal como las señales de referencia descritas con respecto a las Figuras 2-4, puede tener numerosas ventajas sobre una señal de referencia que depende de una intensidad de una señal de fluorescencia emitida desde un vial de prueba. El uso de una señal de referencia de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento puede mejorar la sensibilidad del detector eliminando la variabilidad en una lectura inicial del detector como fuente de variabilidad de la lectura indicada del sistema de medición. La variabilidad en una lectura inicial del detector contribuye proporcionalmente a la incertidumbre en la salida del sistema de medición, lo que equivale a la capacidad de resolución del propio sistema de medición. En realizaciones descritas en el presente documento en las que se elimina el uso de la lectura inicial del sensor para normalizar las lecturas del detector, la sensibilidad del detector mejora, lo que da lugar de manera ventajosa a un sistema de medición de mayor resolución.

[0063] Además, el uso de una señal de referencia y una o más relaciones de referencia, de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento, puede mejorar o eliminar el error debido a DVE porque la señal de salida del sistema de medición no está normalizada usando una lectura inicial del detector. El uso de una señal de referencia, de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento, también evita la necesidad de compensar las fluctuaciones de temperatura del sensor.

[0064] El uso de una señal de referencia, de acuerdo con las realizaciones descritas en el presente documento, también puede eliminar la necesidad de medir y mantener un promedio móvil de las mediciones de salida del sistema de medición. Las realizaciones de la presente divulgación pueden proporcionar una medida en tiempo real de la actividad en el vial de prueba y/o eliminar hasta una hora de retraso necesaria para establecer una señal promedio móvil estable en las tecnologías actuales.

[0065] Hay ventajas adicionales asociadas con las realizaciones de la presente divulgación. Una señal de referencia que incluye o está relacionada con un punto isosbéstico de un componente en el sistema de medición no variará en su posición de longitud de onda específica para una concentración determinada del componente. Esta falta de variación en la señal de referencia la hace idealmente adecuada para normalizar las lecturas del detector del sistema de medición. Al mismo tiempo, una señal de referencia que no varía en función de una intensidad medida de una señal de fluorescencia emitida desde un vial de prueba, tal como se describe en el presente documento, puede servir como indicador de calidad en tiempo real para un sistema de medición, tal como el sistema de medición 100. Las relaciones de referencia, según la presente divulgación, también pueden servir como un indicador de calidad en tiempo real para el sistema de medición. En implementaciones donde la señal de referencia se determina con cada vial de prueba o probando periódicamente viales de referencia, una señal de referencia determinada o una relación de referencia de prueba que sea demasiado alta o demasiado baja en relación con las señales de referencia o relaciones de referencia históricas o esperadas puede ser un indicador a tiempo real de que el sistema de medición está degradado o defectuoso. En estos casos, el sistema de medición se puede programar para ignorar automáticamente la medición de un vial de prueba de ensayo que muestra una intensidad fuera de un intervalo de valores especificado.

[0066] Por ejemplo, debido a que las realizaciones de las señales de referencia, según la presente divulgación, no deben variar durante la prueba de una muestra de vial colocada en un sistema de medición, la señal de referencia se puede medir durante la duración de la prueba del vial de ensayo para determinar errores en el sistema de medición. En ciertas realizaciones, el sistema de medición se puede configurar para ignorar los datos si la señal de referencia varía durante la duración de la prueba del vial de ensayo. De manera alternativa, el sistema de medición puede programarse para corregir o acomodar señales de salida de muestra en función de la variación detectada en las señales de referencia descritas en el presente documento. Estas ventajas también son aplicables al uso de relaciones de referencia según la presente divulgación.

[0067] Además, el nivel absoluto de una lectura de señal isosbéstica de un sistema de medición puede ser útil para determinar la salud del propio sistema de medición. Se esperará que la señal isosbéstica varíe únicamente en función de la cantidad y/o concentración de fluoróforo en el sensor y las características ópticas del recipiente, cuyo intervalo esperado puede determinarse mediante pruebas empíricas u otros procedimientos adecuados. Una señal isosbéstica que esté por debajo de un umbral establecido podría indicar un recipiente/sensor defectuoso o un sistema de medición degradado y/o defectuoso. La identificación de la lectura de la señal isosbéstica que está por debajo del umbral establecido puede alertar al operador del sistema de medición para verificar y remediar estas condiciones.

[0068] Además, el uso de una señal de referencia, tal como se describe en el presente documento, puede permitir la identificación de un vial de prueba particular. Por diseño, las señales de referencia, de acuerdo con la presente divulgación, no cambian entre viales de prueba. Como resultado, la señal de referencia puede actuar como un marcador de identificación que puede correlacionarse con el vial de prueba y medirse para confirmar su identidad. Este marcador de identificación se puede utilizar como verificación de que un vial de prueba que contiene un sensor es suministrado por un fabricante específico. El marcador de identificación también puede servir como indicación de que un competidor ha copiado la química del sensor del vial de prueba. Por ejemplo, se puede determinar una señal de referencia en un punto isosbéstico para un vial de prueba de un competidor y compararla con señales de referencia de vial de prueba conocidas para determinar que el competidor ha copiado una señal de referencia específica.

[0069] Las implementaciones descritas en el presente documento proporcionan sistemas, procedimientos y aparatos para optimizar la detección de señales ópticas que indican la presencia de un analito de interés en una muestra. Un experto en la técnica reconocerá que estas realizaciones pueden implementarse en hardware, software, firmware o cualquier combinación de los mismos.

[0070] Además de las ventajas descritas anteriormente, las realizaciones de los sistemas y procedimientos descritos en el presente documento se pueden implementar de manera ventajosa sin cambiar los componentes consumibles en los sistemas de medición de cultivos de sangre actuales. Por ejemplo, las implementaciones de la tecnología aquí divulgada se pueden implementar sin cambiar el recipiente de ensayo, incluyendo su contenido compuesto de medio, solución nutritiva y un sensor. Además, las realizaciones de los sistemas y procedimientos descritos en el presente documento se pueden implementar con un coste único, que se puede limitar al coste total de agregar interrogación óptica en longitudes de onda específicas y un código de algoritmo relacionado para procesar mediciones ópticas y determinar una señal de referencia, tal como se describe en el presente documento.

[0071] Se entenderá además que las realizaciones de la tecnología divulgada no se limitan a sistemas de medición de cultivos de sangre, y se pueden aplicar a otros tipos de sistemas de detección óptica que se basan en sensores u otros materiales que tienen una característica invariable adecuada para su uso como una señal de referencia para la normalización de las lecturas del detector, tal como un punto isosbéstico. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, la tecnología divulgada se puede aplicar a inmunoensayos, incluyendo inmunoensayos en los que el inmunoensayo controla la salida en función del tiempo e inmunoensayos en los que el inmunoensayo es un punto en una prueba de tiempo (es decir, una prueba episódica). Cuando el inmunoensayo es una prueba episódica, se puede utilizar una relación de la salida de la prueba con respecto al punto isosbéstico como un indicador de la calidad del ensayo o como un procedimiento de vigilancia que indica que un inmunoensayo se ha copiado o falsificado.

[0072] Las funciones descritas en el presente documento pueden almacenarse como una o más instrucciones en un medio legible por procesador o por ordenador. El término "medio legible por ordenador" se refiere a cualquier medio disponible al que pueda acceder una ordenador o procesador. A modo de ejemplo, y sin limitación, dicho medio puede comprender RAM, ROM, EEPROM, memoria flash, CD-ROM u otro almacenamiento en disco óptico, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que pueda usarse para almacenar el código de programa deseado en forma de instrucciones o estructuras de datos y al que se puede acceder mediante un ordenador. Disco, tal como se utiliza en este documento, incluyen disco compacto (CD), disco láser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disquete y disco Blu-ray® donde los discos suelen reproducir datos de forma magnética, mientras que los discos reproducen datos ópticamente con láser. Cabe señalar que un medio legible por ordenador puede ser tangible y no transitorio. El término "producto de programa informático" se refiere a un dispositivo informático o procesador en combinación con código o instrucciones (por ejemplo, un "programa") que puede ser ejecutado, procesado o computado por el dispositivo informático o procesador. Tal como se utiliza en este documento, el término "código" puede referirse a software, instrucciones, código o datos que son ejecutables mediante un dispositivo informático o procesador.

[0073] También se pueden transmitir software o instrucciones a través de un medio de transmisión. Por ejemplo, si el software se transmite desde un sitio web, servidor u otra fuente remota mediante un cable coaxial, cable de fibra óptica, par trenzado, línea de abonado digital (DSL) o tecnologías inalámbricas, tales como infrarrojos, radio y microondas, entonces en la definición de medio de transmisión se incluyen el cable coaxial, el cable de fibra óptica, el par trenzado, el DSL o las tecnologías inalámbricas, tales como infrarrojos, radio y microondas.

[0074] Los procedimientos descritos en el presente documento comprenden una o más etapas o acciones para lograr el procedimiento descrito. Las etapas y/o acciones del procedimiento pueden intercambiarse entre sí sin apartarse del alcance de la presente divulgación. En otras palabras, a menos que se requiera un orden específico de etapas o acciones para el funcionamiento adecuado del procedimiento que se describe, el orden y/o uso de etapas y/o acciones específicas pueden modificarse sin apartarse del alcance de la presente divulgación.

[0075] El término "determinar" abarca una amplia variedad de acciones y, por lo tanto, "determinar" puede incluir calcular, computar, procesar, derivar, investigar, buscar (por ejemplo, buscar en una tabla, una base de datos u otra estructura de datos), verificar y similares. Además, "determinar" puede incluir recibir (por ejemplo, recibir información), acceder (por ejemplo, acceder a datos en una memoria) y similares. Además, "determinar" puede incluir resolver, seleccionar, elegir, establecer y similares.

[0076] La frase "basado en" no significa "basado únicamente en", a menos que se especifique expresamente lo contrario. En otras palabras, la frase "basado en" describe tanto "basado únicamente en" como "basado al menos en".

[0077] En la descripción anterior, se proporcionan detalles específicos para proporcionar una comprensión profunda de los ejemplos. Sin embargo, un experto en la técnica entenderá que los ejemplos se pueden llevar a la práctica sin estos detalles específicos. Por ejemplo, los componentes/dispositivos eléctricos se pueden mostrar en diagramas de bloques para no dificultar el entendimiento de los ejemplos con detalles innecesarios. En otros casos, dichos componentes, otras estructuras y técnicas pueden mostrarse en detalle para explicar mejor los ejemplos.

[0078] Los títulos se incluyen en el presente documento como referencia y para ayudar a localizar varias secciones. Estos títulos no pretenden limitar el alcance de los conceptos descritos con respecto a los mismos. Dichos conceptos pueden tener aplicabilidad a lo largo de toda la memoria descriptiva.

[0079] También se observa que los ejemplos pueden describirse como un proceso, que se representa como un flujograma, un diagrama de flujo, un diagrama de estados finitos, un diagrama de estructura o un diagrama de bloques. Aunque un diagrama de flujo puede describir las operaciones como un proceso secuencial, muchas de las operaciones se pueden realizar en paralelo o simultáneamente, y el proceso se puede repetir. Además, podrá reordenarse el orden de las operaciones. Un proceso finaliza cuando se completan sus operaciones. Un proceso puede corresponder a un método, una función, un procedimiento, una subrutina, un subprograma, etc. Cuando un proceso corresponde a una función de software, su terminación corresponde a un retorno de la función a la función que llama o a la función principal.

[0080] La descripción anterior de las implementaciones divulgadas se proporciona para permitir que cualquier persona experta en la técnica realice o utilice realizaciones de la presente divulgación. Diversas modificaciones a estas implementaciones serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en el presente documento se pueden aplicar a otras implementaciones sin apartarse del alcance de la presente divulgación. Por lo tanto, la presente divulgación no pretende limitarse a las implementaciones mostradas en el presente documento, sino que se le debe otorgar el alcance más amplio consistente con los principios y características novedosas divulgadas en el presente documento. La presente invención sólo está limitada por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento (700) para determinar la presencia de un analito de interés en una muestra de sangre (104), comprendiendo el procedimiento:

introducir un primer fluido de referencia en un primer vial de referencia, comprendiendo el primer vial de referencia un sensor de un primer vial de referencia que comprende un fluoróforo y un indicador de pH, exponiendo el primer fluido de referencia el sensor del primer vial de referencia en el primer vial de referencia a una primera condición límite de funcionamiento, comprendiendo la primera condición límite de funcionamiento una condición de pH bajo o una condición de pH alto;

transmitir luz a una frecuencia de excitación del sensor del primer vial de referencia al primer vial de referencia; medir una intensidad de una pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el sensor del primer vial de referencia funcionando en la primera condición límite de funcionamiento para generar una primera relación de referencia;

inocular (710) un vial de prueba de cultivo de sangre (102) que comprende un sensor de vial de prueba (106) con la muestra de sangre (104), comprendiendo el sensor del vial de prueba (106) un fluoróforo y un indicador de pH; transmitir (720) luz a una frecuencia de excitación del sensor del vial de prueba (106) al vial de prueba (102); medir (730) una intensidad de una pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el vial de prueba (102); y normalizar (740) la pluralidad de señales de fluorescencia medidas emitidas desde el vial de prueba (102) usando la primera relación de referencia.

2. Procedimiento (700) de la reivindicación 1, en el que medir la intensidad de la pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el sensor del primer vial de referencia que funciona en la primera condición límite de funcionamiento comprende filtrar la pluralidad de señales de fluorescencia usando un primer filtro de emisión (116) y un segundo filtro de emisiones (116).

3. Procedimiento (700) de la reivindicación 2, en el que la primera relación de referencia se genera dividiendo la intensidad medida de una primera señal de fluorescencia de referencia que se filtró usando el primer filtro de emisión (116) por la intensidad medida de la primera señal de fluorescencia de referencia que se filtró usando el segundo filtro de emisión (116), en el que el procedimiento comprende, además, dividir la intensidad medida de una señal de fluorescencia del vial de prueba que se filtró usando el primer filtro de emisión (116) por la intensidad medida de la señal de fluorescencia del vial de prueba que se filtró usando el segundo filtro de emisión (116) para generar una relación de vial de prueba.

4. Procedimiento (700) de la reivindicación 3, en el que normalizar la pluralidad de señales de fluorescencia medidas emitidas desde el vial de prueba (102) usando la primera relación de referencia comprende comparar la relación del vial de prueba con la primera relación de referencia.

5. Procedimiento (700) de la reivindicación 3, en el que el procedimiento comprende además determinar el estado de pH del indicador de pH del sensor del vial de prueba (106) comparando la relación del vial de prueba con la primera relación de referencia.

6. Procedimiento (700) de la reivindicación 3, que comprende, además, antes de inocular el vial de prueba de cultivo de sangre (102) con la muestra de sangre (104):

introducir un segundo fluido de referencia en un segundo vial de referencia que comprende un sensor del segundo vial de referencia que comprende un fluoróforo y un indicador de pH, exponiendo el segundo fluido de referencia el sensor del segundo vial de referencia en el segundo vial de referencia a una segunda condición límite de funcionamiento, en el que la primera condición límite de funcionamiento es una condición de pH bajo y la segunda condición límite de funcionamiento es una condición de pH alto;

transmitir luz a una frecuencia de excitación del sensor del segundo vial de referencia al segundo vial de referencia; medir una intensidad de una pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el sensor del segundo vial de referencia funcionando en la segunda condición límite de funcionamiento para generar una segunda relación de referencia.

7. Procedimiento (700) de la reivindicación 6, en el que normalizar la pluralidad de señales de fluorescencia medidas emitidas desde el vial de prueba (102) comprende comparar la relación del vial de prueba con un intervalo de relaciones limitadas por la primera relación de referencia y la segunda relación de referencia.

8. Procedimiento (700) de la reivindicación 2, en el que el primer filtro de emisión (116) comprende un filtro de paso de banda estrecho configurado para filtrar un intervalo de longitudes de onda en un extremo bajo de un espectro de salida de fluorescencia del fluoróforo del sensor del primer vial de referencia y el fluoróforo del sensor del vial de prueba (106), y en el que el segundo filtro de emisión (116) comprende un filtro de paso de banda estrecho configurado para filtrar longitudes de onda en o cerca de un pico de absorbancia del indicador de pH del sensor del primer vial de referencia y el indicador de pH del sensor del vial de prueba (106).

9. Sistema para determinar la presencia de un analito de interés en una muestra de sangre (104), comprendiendo el sistema:

un primer vial de referencia que comprende un sensor del primer vial de referencia y un primer fluido de referencia configurado para exponer el sensor del primer vial de referencia a una primera condición límite de funcionamiento que comprende una condición de pH bajo o una condición de pH alto, comprendiendo el sensor del primer vial de referencia un fluoróforo y un indicador de pH;

un vial de prueba de cultivo de sangre (102) que comprende un sensor de vial de prueba (106) y configurado para recibir la muestra de sangre (104), comprendiendo el sensor del vial de prueba (106) un fluoróforo y un indicador de pH;

una fuente de luz (108) configurada para transmitir luz a una frecuencia de excitación del sensor del primer vial de referencia y el sensor del vial de prueba al primer vial de referencia y al vial de prueba (102);

uno o más detectores (110) configurados para medir la intensidad de una pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el primer vial de referencia y el vial de prueba (102); y

un procesador (112) configurado para normalizar la pluralidad de señales de fluorescencia medidas emitidas desde el vial de prueba (102) usando una primera relación de referencia generada a partir de las intensidades medidas de la pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el primer vial de referencia.

10. Sistema de la reivindicación 9, que comprende, además, un primer filtro de emisión (116) y un segundo filtro de emisión (116) confirmados para filtrar la pluralidad de señales de fluorescencia emitidas desde el primer vial de referencia y el vial de prueba (102).

11. Sistema de la reivindicación 10, en el que el procesador (112) está configurado además para:

generar la primera relación de referencia dividiendo la intensidad medida de una primera señal de fluorescencia de referencia que se filtró usando el primer filtro de emisión (116) por la intensidad medida de la primera señal de fluorescencia de referencia que se filtró usando el segundo filtro de emisión (116); y

dividir la intensidad medida de una señal de fluorescencia del vial de prueba que se filtró usando el primer filtro de emisión (116) por la intensidad medida de la señal de fluorescencia del vial de prueba que se filtró usando el segundo filtro de emisión (116) para generar una relación del vial de prueba.

12. Sistema de la reivindicación 11, en el que el procesador (112) está configurado para normalizar la pluralidad de señales de fluorescencia medidas emitidas desde el vial de prueba (102) comparando la relación del vial de prueba con la primera relación de referencia.

13. Sistema de la reivindicación 11, en el que el procesador (112) está configurado para determinar el estado de pH del indicador de pH comparando la relación del vial de prueba con la primera relación de referencia.

14. Sistema de la reivindicación 11, que comprende, además ,un segundo vial de referencia que comprende un sensor del segundo vial de referencia y un segundo fluido de referencia configurado para exponer el sensor del segundo vial de referencia a una segunda condición límite de funcionamiento.

15. Sistema de la reivindicación 14, en el que el procesador (112) está configurado para normalizar la pluralidad de señales de fluorescencia medidas emitidas desde el vial de prueba (102) comparando la relación del vial de prueba con un intervalo de relaciones limitadas por la primera relación de referencia y la segunda relación de referencia.

16. Sistema de la reivindicación 14, en el que la primera condición límite de funcionamiento es una condición de pH bajo y la segunda condición límite de funcionamiento es una condición de pH alto.

17. Sistema de la reivindicación 10, en el que el primer filtro de emisión (116) comprende un filtro de paso de banda estrecho configurado para filtrar un intervalo de longitudes de onda en un extremo bajo de un espectro de salida de fluorescencia del fluoróforo del sensor del primer vial de referencia y el fluoróforo del sensor del vial de prueba (106), y en el que el segundo filtro de emisión (116) comprende un filtro de paso de banda estrecho configurado para filtrar longitudes de onda en o cerca de un pico de absorbancia del indicador de pH del sensor del primer vial de referencia y el indicador de pH del vial de prueba.