MXPA06005728A

MXPA06005728A - Metodo y dispositivo para definir un pequeno volumen de una muestra liquida.

Info

Publication number: MXPA06005728A
Application number: MXPA06005728A
Authority: MX
Inventors: Ingemar Berndtsson
Original assignee: Boule Medical Ab
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2006-12-14
Also published as: CN1886644A; EP1687612A1; SE0303157L; ES2371344T3; UA83084C2; ATE526570T1; US7521256B2; EA008565B1; EP1687612B1; ZA200600448B; SE526330C2; JP4654199B2; JP2007514934A; US20060194335A1; CA2545956A1; PL1687612T3; BRPI0416861A; DK1687612T3; BRPI0416861B1; SE0303157D0

Abstract

Se describe un metodo y un dispositivo para separar un volumen definido pequeno de una muestra liquida a partir de un volumen indefinido relativamente grande de la muestra. En una superficie de un primer cuerpo (10) se proporciona al menos una cavidad (12) que tiene el volumen definido pequeno. El volumen relativamente grande de la muestra es aplicado sobre la superficie y dentro de la cavidad. Un borde de raspado (15) es movido con relacion a la superficie y la cavidad, con lo cual se raspa un volumen del volumen relativamente grande a partir de la superficie, y se deja el volumen definido pequeno en la cavidad.

Description

siempre garantizado, sino también un mezclado perfecto y uniforme de los dos ¦ olúmenes sea asegurado. Aparentemente, la medición precisa de los volúmenes de muestra es el paso más crítico en el procedimiento de dilución, ya que los volúmenes en cuestión son extremadamente pequeños en comparación a los volúmenes de diluyente correspondientes. Un volumen de muestra típico en el dispositivo de prueba de sangre del estado de la técnica, es de 20 µ? . Los dispositivos del estado de la técnica frecuentemente utilizan válvulas giratorias para definir un volumen de muestra que va a ser diluido. Los ejemplos de tales dispositivos son descritos en los documentos W098/22797, WO99/01742 y WO03/44488. Una válvula giratoria comprende un cuerpo de válvula cilindrico rotablemente recibido dentro de una abertura cilindrica correspondiente de un alojamiento de válvula. Un canal de medición que tiene un volumen definido se extiende entre las posiciones opuestas en la periferia del cuerpo de la válvula. Mediante la rotación del cuerpo de la válvula entre las posiciones definidas, los extremos opuestos del canal de medición son puestos en comunicación con las bocas de diversos canales en la abertura cilindrica del cuerpo de válvula. Con esto, en una posición rotacional del alojamiento de válvula, el canal de medición puede ser llenado con el volumen definido de una muestra que sigue entre dos primeras bocas de canal opuestas en la periferia interna de la abertura cilindrica. Después de la rotación a otra posición rotacional, separando con esto el volumen definido de las dos primeras bocas de canal opuestas y colocando simultáneamente los extremos opuestos del canal de medición en comunicación con dos segundas bocas de canales opuestos en la periferia interna de la abertura cilindrica, se hace posible la inundación del canal de medición con un líquido de dilución con el fin de alcanzar una proporción de dilución deseada. Aunque funcione bien, debido a su complejidad relativa, las válvulas giratorias no son adecuadas para la producción en masa deseable para la producción económica de equipo desechable de prueba de sangre . La presente invención está dirigida a proporcionar un método simple y confiable para separar al menos un volumen definido pequeño de una muestra líquida a partir de un volumen indefinido relativamente grande de dicha muestra, así como un dispositivo igualmente simple, confiable y barato para llevar a cabo el método, particularmente adecuado para la producción en masa reproducible . El método de acuerdo a la presente invención involucra los pasos de proporcionar en una superficie de un primer cuerpo, al menos una cavidad que tiene dicho volumen definido pequeño; aplicando el volumen relativamente grande de la muestra sobre la superficie y dentro de al menos una cavidad; mover relativamente el primer cuerpo y un medio raspador, de modo que el medio raspador pasa al menos por una cavidad, con lo cual raspa un volumen del volumen relativamente grande desde éste, y deja el volumen definido pequeño en al menos una cavidad. El dispositivo de acuerdo a la presente invención para realizar el método incluye un primer cuerpo y un segundo cuerpo. En una superficie del mismo, el primer cuerpo tiene al menos una cavidad (depresión, muesca, indentación, cavidad, grabado, voladura) que tiene el volumen definido. El segundo cuerpo incluye un borde relativamente deslizable a lo largo de la superficie y sobre la cavidad, con lo cual se separa (se raspa) un volumen excesivo de la muestra desde la superficie, dejando el volumen definido dentro de la cavidad. Las modalidades de las presentes invenciones serán descritas posteriormente en la presente,- haciéndose referencia a las figuras anexas, en donde: Las Figuras la y Ib son vistas seccionales esquemáticas que muestran el principio de un dispositivo de acuerdo a la invención mostrado en una primera y en una segunda posición, respectivamente; La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente una primera modalidad principal del dispositivo; La Figura 3 es una vista similar que muestra una segunda modalidad principal del dispositivo; La Figura 4 es una vista similar que muestra una tercera modalidad principal del dispositivo; Las Figuras 5a y 5b son vistas similares a aquellas de acuerdo a las Figuras la y Ib, pero que muestran también un elemento de selladura entre los dos cuerpos; La Figura 5c es un agrandamiento de una porción de la Figura 5b; La Figura 6 es una vista en planta que muestra una modalidad de un elemento de selladura; La Figura 7a es una vista similar a la Figura 1, pero que muestra una modalidad alternativa del dispositivo que tiene un cuerpo separado para recibir una muestra; La Figura 7b es una vista en planta del cuerpo separado de la Figura 7a; Las Figuras 8a, 8b y 8c son vistas similares a las Figuras la y b, pero que muestran tres pasos consecutivos en la operación de un dispositivo que tiene un raspador separado; y Las Figuras 9a-9e muestran diversos ejemplos de configuraciones y patrones de cavidad. El principio de un dispositivo que ejemplifica la presente invención es mostrado particularmente en las Figuras la y Ib. Un primer cuerpo 10 tiene una superficie 11 en la cual es proporcionada una cavidad 12 que tiene un volumen pequeño, definido de manera precisa. Un volumen 13 relativamente grande indefinido de una muestra, tal como una muestra de sangre, es aplicado sobre la superficie 11, tal que se asegura que la cavidad sea rellenada con la muestra. Un segundo cuerpo 14 tiene un borde 15 que limita con la superficie 11 del primer cuerpo. Los cuerpos 10 y 14 son relativamente deslizables a lo largo de la superficie 11 como se indica por una flecha A, de modo que el borde, después de pasar la cavidad, raspa o recorta un volumen 16 de la muestra a lo largo de la superficie 11, dejando solo el volumen de muestra pequeña 17 definido de manera precisa, dentro de la cavidad 12. Esta situación es mostrada en la Figura Ib. En la práctica, el segundo cuerpo 14 tiene una superficie 18 que comienza en el borde 15, y enfrenta y topa con la superficie 11 del primer cuerpo de una manera hermética a los fluidos. Para el propósito de dilución de volumen de muestra pequeña 17 definida de manera precisa, dos canales 19, 20 se extienden a través del segundo cuerpo y se abren en su superficie 18 en posiciones que hacen posible la comunicación respectiva del fluido con la cavidad 12 como se muestra en la Figura Ib. Los canales son mostrados aquí para extenderse de una manera que converge, en forma de V, hacia la superficie 18. Evidentemente, los canales pueden extenderse en otras direcciones hacia la superficie 11 y la cavidad 12 en ésta, incluyendo las direcciones de canal mutuamente paralelas.

Los conductos 21, 22, indicados por las líneas discontinuas, conectan uno respectivo de los canales 19, 20 con uno respectivo de los receptáculos 23, 24. El receptáculo 23 es mostrado en la Figura la para contener un volumen definido de un líquido 25, tal como un diluyente o un agente de lisis. Cuando el primero y segundo cuerpos están en la posición relativa mostrada en la Figura Ib, el flujo proveniente del receptáculo 23 a través del conducto 21 será dirigido hacia la cavidad 12 , con lo cual se inunda su volumen 17 de la muestra y se la lleva a través del conducto 22 hacia el receptáculo 24, para proporcionar en éste un volumen de la muestra diluida que tiene una proporción de dilución definida. El volumen de la muestra diluida puede ser llevado para fluir varias veces hacia adelante y hacia atrás entre los dos receptáculos para asegurar el mezclado y dilución adecuadas, pero las pruebas han mostrado que ya una sola inundación proporciona un resultado satisfactorio. Dependiendo del tipo de prueba que va a ser realizado y de la proporción de dilución deseada, la cavidad puede tener típicamente un volumen de entre 0.05 y 10 µ?, incluso si es muy posible proporcionar volúmenes de cavidad de, por ejemplo, entre 0.02 y 20 µ? . En la práctica, puede ser útil proporcionar más de una cavidad en la superficie del cuerpo 10, por ejemplo una cavidad relativamente pequeña (por ejemplo 0.05 µ?) y una cavidad relativamente grande (por ejemplo 10 µ?) , con lo cual se hace posible la dilución simultánea en dos diferentes proporciones de dilución. Esta es la modalidad preferida de la invención con respecto al análisis de sangre. Los ejemplos de dispositivos que ejemplifican esta posibilidad son mostrados en las Figuras 2-4. La modalidad de la Figura 2 comprende un alojamiento 25 en forma de bloque (segundo cuerpo) que tiene en éste una ranura 26. Una deslizadera 27 (primer cuerpo) tiene en una superficie superior 28 una cavidad 29 más pequeña y una cavidad 30 más grande. La ranura tiene un borde 31 que topa estrechamente con la superficie 28. Dos pares de canales que convergen 32, 33 y 34, 35 se extienden a través del alojamiento 25 y se abren en una superficie de la ranura 26 en sitios respectivos correspondientes a las posiciones de las cavidades 29, 30. De este modo, un volumen indefinido, no mostrado de una muestra aplicada sobre la superficie 28, será cortado por el borde 31 después de deslizar la deslizadera 27 en la ranura como es indicado por una flecha B, dejando dos volúmenes precisamente definidos en la muestra en las cavidades 29 y 30 para ser diluidos como se explica en conexión con las Figuras la y Ib. En la Figura 3, el primer cuerpo es un cuerpo 36 en forma de disco que tiene en una superficie 37 una cavidad más pequeña 38 y una cavidad 39 más grande. El segundo cuerpo es de igual modo un cuerpo 40 en forma de disco, que tiene en su circunferencia una porción recortada que proporciona acceso a la superficie 37 del primer cuerpo y que proporcione también al menos un borde 41 que topa con la superficie 37. Dos pares de canales que convergen 42, 43 y 44, 45 se extienden a través del cuerpo 40 y se abren en su superficie que topa con el cuerpo 37 en los sitios respectivos correspondientes a las posiciones de las cavidades 38, 39. De este modo, un volumen indefinido, no mostrado de una muestra aplicada sobre la superficie 37 será recortado por el borde 41 después de hacer girar relativamente los dos cuerpos como es indicado por una flecha C, dejando dos volúmenes definidos de manera precisa, de la muestra en las cavidades 38 y 39 para ser diluido como se explica en conexión con las Figuras la y Ib. En la Figura 4, el primer cuerpo es un cuerpo cilindrico 46 que tiene en su superficie periférica 47 una cavidad 48 más pequeña y una cavidad 49 más grande. El segundo cuerpo es un cuerpo 50 en forma de bloque que tiene una superficie 51 conformada de manera cóncava en conformidad con la superficie cilindrica 47. Un borde 52 de la superficie 51 topa con la superficie 47. Dos pares de canales que convergen 53, 54 y 55, 56 se extienden a través del cuerpo 50 y se abren en su superficie 51 topando con el cuerpo 47 en sitios respectivos correspondientes a las posiciones de las cavidades 48, 49. De este modo, un volumen indefinido no mostrado de una muestra aplicada sobre la superficie 47 será recortado por el borde 52 después de hacer girar relativamente los dos cuerpos como es indicado por una flecha de D, dejando dos volúmenes definidos de manera precisa de muestra en las cavidades 48 y 49 para ser diluido como se explica en conexión con las Figuras la y Ib. Con el fin de obtener la selladura adecuada, es conveniente proporcionar una elemento de selladura 57 entre los dos cuerpos 10 y 14 como se muestra en las Figuras 5a y b y más estrechamente en la Figura 5c. En esta modalidad, un borde 57' del elemento de selladura toma el lugar del borde 15 del segundo cuerpo 14 en la modalidad principal de las Figuras la y Ib, separando de este modo el volumen de muestra dentro de la cavidad 12 del resto de la muestra. El elemento de selladura es recibido dentro de un hueco 58 correspondientemente conformado, en el cuerpo 14', proporcionando de este modo un sello alrededor de la cavidad y las bocas de los conductos 19, 20. El elemento de selladura tiene un orificio de lado a lado o abertura 59 que proporciona comunicación entre los dos canales 19, 20 y la cavidad 12 en la posición deslizante relativa de los cuerpos 14' y 10 mostrados en las Figuras 5b y 5c . El segundo cuerpo 14' tiene una porción recortada 60, guiando y atrapando de este modo el volumen 13 de muestra más grande después del movimiento relativo entre los dos cuerpos (Figura 5b) . La porción recortada termina en una hendidura 61 relativamente angosta (Figura 5c) justo antes del borde activo 57' del elemento de selladura 57. Como se observa además en la Figura 5c, la porción 57" del elemento de selladura 57 localizado entre la abertura 59 y el borde 57', tiene una anchura w que excede la anchura d de la cavidad 12. Con esto, se asegura que la boca de la cavidad sea completamente sellada conforme la porción 57" del elemento de selladura pasa sobre ésta después del movimiento relativo de los dos cuerpos . Como una alternativa del elemento de selladura mostrado en las Figuras 5a y 5b que tienen paredes laterales dirigidas perpendicularmente a la superficie 11 del primer cuerpo 10, la abertura 59 es mostrada en la Figura 5c para tener paredes laterales 59' inclinadas aproximadamente en conformidad con la inclinación de los canales 19 y 20. La Figura 6 muestra una modalidad del elemento de selladura 62 útil para sellar las dos cavidades, por ejemplo la cavidad 29 relativamente pequeña y la cavidad 30 relativamente grande en la modalidad de acuerdo a la Figura 2. Para el propósito de ilustración únicamente, los sitios de estas cavidades son mostrados en la Figura 2, con lineas discontinuas. El elemento de selladura tiene dos aberturas 63 y 64. Con el fin de proporcionar selladura de ambas aberturas durante el movimiento relativo completo del cuerpo 27 y el elemento de selladura, el último es sustancialmente en forma de L, por ejemplo, las aberturas son alineadas pero el borde activo del elemento de selladura es dividido en dos porciones de borde 62', 62" tal que las porciones respectivas del elemento de selladura localizado entre las aberturas y las porciones de borde tienen diferentes anchuras Wl y W2, respectivamente, siendo ambas más grandes que la anchura de cavidad respectiva, di, d2 , respectivamente. En la Figura 7a, un cuerpo separado 65 es moviblemente deslizable colocado entre el primer cuerpo 10 y el segundo cuerpo 14. Éste tiene en su superficie 65a de cara al segundo cuerpo 14, una abertura 66 de recepción de muestra, que se comunica a través de un canal 67 con una cavidad 68 de mantenimiento de muestra en su superficie 65b de cara al primer cuerpo 10. De este modo, al menos una porción de una muestra sanguínea, por ejemplo, aplicada en la abertura 66 será transferida a la cavidad 67. Un orificio 69 de lado a lado se extiende a través del cuerpo 65. Después del movimiento relativo del cuerpo 65 y el primero y segundo cuerpos, una porción del volumen de muestra contenido dentro de la cavidad 68 de retención de muestra, será atrapado dentro de la cavidad 12 en el primer cuerpo 10, rellenándolo completamente. Un borde posterior 68' de la cavidad 68 actuará como un borde de raspado, asegurando que cantidades superfluas de la muestra sean retiradas del volumen de muestra para ser posteriormente tratadas. El orificio 69 de lado a lado proporciona la comunicación entre los canales 19, 20 y la cavidad 12. Se debe notar aquí, que las dimensiones relativas entre los diversos artículos mostrados y descritos son para fines ilustrativos únicamente. En la modalidad mostrada en las Figuras 8a-8c, un raspador separado 70 que tiene un borde de raspado 70' es proporcionado, y es utilizado para raspar la muestra superflua de la superficie 11 alrededor de la cavidad 12. En esta modalidad, los dos cuerpos 10 y 14 son inicialmente y durante la operación de raspado (Figuras 8a y 8b) espaciados uno del otro. Después de que termina la operación raspado, se hace que los dos cuerpos se aproximen uno al otro a lo largo de una trayectoria arqueada como es indicado por la flecha E en la Figura 8c, para llevar los cuerpos en posición para realizar la operación de inundación. La Figura 9 muestra las formas y configuraciones de las diversas cavidades. La Figura 9a muestra una forma parcialmente esférica, la Figura 9b muestra un patrón de una pluralidad de depresiones sustancialmente circulares, la Figura 9c muestra una depresión cuadrada o piramidal, la Figura 9d muestra un número de muescas paralelas, y la Figura 9e muestra una cavidad rectangular conformada mediante, por ejemplo, grabado al ácido, voladura, recorte o un método similar de eliminación de material. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para separar al menos un volumen definido pequeño de una muestra líquida, a partir de un volumen indefinido relativamente grande de dicha muestra, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar en una superficie de un primer cuerpo, al menos una cavidad que tiene el volumen definido pequeño; aplicar el volumen relativamente grande de la muestra sobre la superficie y dentro de al menos una cavidad; mover relativamente el primer cuerpo y un medio raspador de modo que el medio raspador pase al menos una cavidad, con lo cual se raspa un volumen del volumen relativamente grande desde la superficie, y se de a el volumen definido pequeño en al menos una cavidad.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el borde es un borde de un segundo cuerpo deslizable con relación al primer cuerpo.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque antes de que el volumen relativamente grande de la muestra sea aplicado a la superficie, éste es aplicado a una superficie de recepción de muestra.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el volumen relativamente grande de la muestra es aplicado a la superficie al poner la superficie de la recepción de muestra en contacto con la superficie.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, para diluir el volumen definido de la muestra, caracterizado porque comprende el paso de poner el volumen definido pequeño en contacto con un flujo de fluido de dilución que pasa por al menos una cavidad.

6. Un dispositivo de definición de volumen de muestra para separar al menos un volumen definido pequeño de una muestra líquida a partir de un volumen indefinido relativamente grande de la muestra, el dispositivo incluye un primer cuerpo y un segundo cuerpo movibles uno con relación al otro, caracterizado porque: el primer cuerpo tiene al menos una cavidad en una superficie del mismo, al menos una cavidad tiene el volumen definido; y - porque el segundo cuerpo incluye un borde deslizable a lo largo de la superficie y sobre la cavidad después del movimiento relativo de los cuerpos, el arreglo es tal que un volumen excesivo del volumen indefinido de la muestra -después de depositar el volumen indefinido de la muestra sobre la superficie- es separado del volumen indefinido después del movimiento relativo, con lo cual se deja dentro de la cavidad un volumen de la muestra igual al volumen definido.

7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el borde es un borde del otro de los cuerpos .

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el borde es un borde de un medio de selladura llevado por el otro de los cuerpos.

9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los otros cuerpos llevan medios de selladura en una superficie de los mismos que están de cara a la superficie del primer cuerpo.

10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el medio de selladura tiene una abertura localizada opuesta a la cavidad en una posición deslizante relativa definida de los dos cuerpos.

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque una porción del medio de selladura localizado entre la abertura y el borde del mismo tiene una anchura que excede aquella de la cavidad.

12. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-11, adaptado para diluir un volumen definido pequeño de la muestra, caracterizado porque comprende los medios para dirigir un líquido dentro y fuera de la cavidad.

13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los medios incluyen los medios de conducto opuestos al menos a una cavidad en una posición deslizante relativa, definida de dichos cuerpos.

14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de conducto incluyen primeros medios de canal dirigidos hacia la cavidad, y segundos medios de canal dirigidos desde ésta.

15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el primer medio de receptáculo por un líquido conectado al primer medio de conducto, y el segundo medio de receptáculo para la muestra diluida conectada al segundo medio de conducto.

16. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6-15, particularmente para realizar análisis de sangre, caracterizado porque comprende dos cavidades que tienen diferentes volúmenes.