MXPA06009307A - Dispositivo para la toma de muestras de fluidos corporales - Google Patents

Abstract

Se describe un dispositivo para la toma de muestras de fluidos corporales que comprende un elemento de perforación de la piel (10) que tiene una vía de fluidos (11) para recibir fluido corporal, al menos una porción de la vía de fluidos estáabierta al ambiente, y que comprende además un medio de recepción de fluidos (40) que estáseparado de la vía de fluidos de tal manera que el fluidos en la vía no entre en contacto con el medio de recepción de fluidos inicialmente. El medio de recepción de fluidos puede tener una zona de prueba (45) para llevar a cabo una reacción analítica. El fluido proveniente del canal es puesto en contacto con el medio de recepción de fluidos ya se al poner al medio de recepción de fluidos y al fluido en contacto mecánico o al transportar eléctricamente fluido proveniente del canal sobre el medio de recepción de fluidos.

Description

DISPOSITIVO PARA LA TOMA DE MUESTRAS DE FLUIDOS CORPORALES Descripción de la invención La presente .invención se refiere al campo de análisis de fluidos corporales para hacer un diagnóstico o para monitorear la concentración de analitos tales como la concentración de glucosa en sangre. La invención se refiere a un dispositivo o sistema para muestrear pequeñas cantidades de fluido corporal. Un dispositivo para la toma de muestras de fluidos corporales puede comprender un elemento de perforación de piel con una vía para fluidos para recibir fluido corporal en la misma. Al menos una porción de la vía para fluidos está abierta al ambiente. El dispositivo de toma de muestras comprende además un medio de recepción de fluidos que está separado de la vía para fluidos de tal forma que el fluido en la vía no haga contacto con el medio de recepción de fluidos en un primer estado (separado) . El dispositivo o sistema puede ser puesto en un segundo estado en el cual por lo menos una porción de la vía haga contacto con el medio de recepción de fluidos de tal manera que el fluido sea transferido. Con base en señales provenientes de un sensor del medio de recepción de fluidos puede determinarse la concentración de analitos. Los sistemas para muestrear fluidos corporales ya se conocen en la técnica anterior, en los cuales el fluido REF.: 174715 corporal se toma en un elemento desechable. Sistemas de recolección de sangre y analíticos son por ejemplo conocidos del documento EP 0 199 484 que comprenden una unidad desechable con un capilar para recoger fluido corporal y para transportar el fluido corporal a un área de detección. El desarrollo adicional de este concepto se describe en WO 97/42888. La disposición descrita en esta patente es particularmente adecuada para colectar cantidades relativamente pequeñas de fluidos corporales, lo cual se logra normalmente al oprimir un anillo sobre el área que rodea un sitio de recolección y un movimiento de bomba. Un sistema para análisis a base de pequeñas cantidades de fluido intersticial se conoce de EP 0 723 418. Para este propósito una aguja hueca cerrada muy delgada se inserta en la dermis y el fluido intersticial se transporta a través de la aguja hasta una zona de prueba aplicando presión al área que rodea el sitio de punción. Una disposición altamente miniaturizada que también utiliza una aguja cerrada para extraer fluido corporal se conoce de US 5,801,057. Una ventaja particular de esta disposición es la aguja extremadamente delgada que puede insertarse en la región del brazo de un paciente esencialmente sin dolor alguno . Mientras que la disposición descrita en US 5,801,057 ya cumple numerosos requerimientos prácticos, algunas características aún requieren mejoras. Un problema general con los dispositivos de toma de muestras de acuerdo con- el documento mencionado anteriormente es el de fabricar la aguja hueca económicamente y lo más pequeña posible. Con este propósito se contemplan los aparatos de toma de muestras de fluidos corporales que tienen una estructura abierta de vía para fluidos . Los documentos US 2003/0018282 y US 2003/0028125 describen ambos dispositivos de perforación de piel que tienen un canal abierto para la toma de muestras de fluidos corporales el cual por lo menos parcialmente se localiza en una región de una aguja perforadora. El fluido corporal muestreado en la vía de fluidos se transfiere a una zona de prueba que está fijada al elemento de perforación de piel. En particular, US 2003/0028125 describe que el elemento de perforación de piel es integral con una parte de una tira de prueba. Un documento más que contempla un dispositivo de toma de muestras y prueba similar con la provisión de un área de depósito se describe en US 2002/0168290. Los dispositivos de toma de muestras y prueba de la técnica anterior describen modalidades en las que una muestra de un canal capilar es transferida directamente a una zona de prueba que está en contacto con el canal. A diferencia de eso, la presente invención propone dispositivos de toma de muestras y prueba de fluidos corporales en los que la vía de fluidos en una fase en la cual la muestra es tomada está fuera del contacto fluido con una zona de prueba. Después de haber tomado una muestra de fluido en la vía de fluidos, al menos una porción de la vía de fluidos está siendo puesta en contacto con un medio de recepción de fluidos que recibe el fluido proveniente de la vía. El medio de recepción de fluidos puede ser una zona de prueba o puede ser una zona que transporte, la muestra a una zona de prueba. El humedecimiento de la zona de prueba puede por lo tanto iniciarse de una manera controlada por la etapa de contacto. Este desencadenamiento del humedecimiento de la zona de prueba tiene la ventaja de que puede controlarse el tiempo de reacción (es decir, el tiempo entre poner en contacto un químico de prueba con una muestra de fluido y leer los resultados - de prueba) , lo cual lleva a una precisión más alta en la determinación de analitos. Una ventaja más comparada con los dispositivos de toma de muestras de la técnica anterior es que la toma de muestras del fluido y el contacto del dispositivo de toma de muestras con una zona de prueba pueden llevarse a cabo en lugares diferentes . La toma de muestras del fluido por ejemplo puede llevarse a cabo en el extremo frontal de un aparato manual, mientras que el contacto con una zona de prueba puede hacerse dentro del aparato . Gracias a esto la función de lanzadera de los lentes del elemento de perforación de la piel u otros medios de evaluación pueden moverse al interior de un alojamiento que sea adecuado en vista del espacio limitado en el extremo frontal. Una ventaja más de poner en contacto la zona de prueba o el medio de recepción de fluidos con una muestra ya presente en la vía de fluidos es que el contacto pueda hacerse con una porción de la vía de fluidos que no contenga al primer fluido que salga del cuerpo. Mediante esto las influencias del plasma y sustancias provenientes de la superficie del cuerpo pueden evitarse o reducirse. Además, una separación física entre la zona de prueba y la sangre durante la etapa de toma de muestras evita que el químico de prueba se difunda al interior del cuerpo humano durante la toma de muestras. La presente invención tiene por lo tanto ventajas significativas sobre los dispositivos de toma de muestras de fluidos de la técnica anterior. Un campo particular de aplicación de los sistemas y dispositivos para retirar pequeñas cantidades de fluido corporal es el llamado monitoreo por puntos en el cual la concentración de analitos particulares presentes en fluidos corporales se determina en un momento particular. Estas mediciones pueden llevarse a cabo repetidamente a intervalos de tiempo para monitorear así un cambio en la concentración de analitos . Este análisis que emplea elementos de prueba desechables ha probado ser particularmente adecuado especialmente en el campo de la medición de azúcar en sangre por diabéticos . Si valores de azúcar en sangre excesivamente altos (hiperglucemia) ocurren en un diabético durante un periodo de tiempo, esto puede llevar a un serio daño a largo plazo tal como ceguera y gangrena. Por otro lado, si un diabético entra en un estado de hipoglucemia porque se ha inyectado por ejemplo una dosis demasiado grande de insulina, esto puede poner en riesgo la vida si el diabético cae en un llamado choque hipoglucémico. Un control regular del nivel de azúcar en sangre hace posible que el diabético evite estados hiperglucémicos e hipoglucémicos, y también que aprenda cómo coordinar sus hábitos alimenticios, actividad corporal y medicación con insulina. Además de mejorar y mantener la salud de los diabéticos, un monitoreo regular de la azúcar en sangre tiene también ventajas económicas generales considerables toda vez que los altos costos por las enfermedades secundarias pueden evitarse. Las razones que evitan un uso más ampliamente difundido y el uso consecuente del monitoreo de azúcar en sangre son principalmente el dolor causado por la recolección de fluido corporal requerida y las varias etapas de manejo de los sistemas actualmente en el mercado. Con los sistemas actualmente usados el paciente diabético o personal médico primero debe obtener una gota de sangre que normalmente se obtiene de la punta del dedo . Los llamados dispositivos de lanceteo pueden usarse para reducir el dolor. Un dispositivo de lanceteo puede cargarse primero con una lanceta, tensarse, ponerse sobre la superficie del cuerpo y dispararse. Luego del proceso de lanceteo el usuario tiene que ordeñar su dedo para transportar una gota de sangre fuera de la herida de punción. Antes de este procedimiento el diabético tiene que poner una tira de prueba en un instrumento de medición de azúcar en sangre y activarlo. La gota de sangre puede aplicarse ahora a la tira de prueba y después por ejemplo de 10 segundos está disponible una medición de azúcar en sangre. Finalmente el usuario tiene que desechar la lanceta y tira de prueba usadas. La presente invención hace posible que el proceso de medición de azúcar en sangre se simplifique ampliamente. La simplificación se alcanza al emplear . un elemento de perforación que recibe fluido corporal en una vía de fluidos y este fluido puede ser después puesto en contacto automáticamente con un medio de recepción de fluidos que incluye una zona de prueba. Una simplificación de las pruebas de glucosa .en sangre no sólo es adecuada para los usuarios actuales, ojalá tenga también el efecto de que más personas que tengan diabetes prueben su concentración de glucosa en sangre sobre una base regular. Un dispositivo y sistema de toma de muestras de acuerdo con la presente invención sirve para extraer pequeñas cantidades de fluido corporal . En este contexto se entiende que los fluidos corporales son en particular sangre, fluido intersticial - y mezclas de estos fluidos corporales. Mientras que en los sistemas de recolección de sangre convencionales esto normalmente se lleva a cabo sobre la punta del dedo, el sistema de recolección de acuerdo con la invención también se puede usar para extraer sangre de lugares alternos en el cuerpo tales como el antebrazo y la palma. Un elemento de perforación de piel para retirar pequeñas cantidades de fluido' corporal de acuerdo con la presente invención tiene una- - porción sobresaliente con un extremo afilado para perforar--la piel. Dentro de al menos una región de la porción sobresaliente se localiza una vía de fluidos que tiene una actividad capilar para transportar fluido corporal. Al menos una parte de la estructura capilar, de preferencia el capilar completo, está abierta al exterior a lo largo de su extensión. Una estructura capilar se entiende dentro del alcance de la invención como un cuerpo que transporta fluido corporal como resultado de fuerzas capilares hacia el extremo proximal de la estructura capilar cuando el área distal es puesta en contacto con fluido corporal. Con respecto a esta función la estructura capilar de acuerdo con la invención es similar a las estructuras de aguja abierta descritas en US 2003/0018282 y US 2003/0028125 a las cuales se hace referencia en la presente. Sin embargo, una diferencia importante es que estos documentos describen microagujas en las que el canal capilar está uniformemente en contacto fluido con una zona de tal manera que el fluido corporal recibido en el canal capilar sea aplicado directamente a la zona de prueba y por consiguiente inicie la reacción. La extensión longitudinal del elemento de perforación de la piel se extiende desde un extremo proximal que proporciona un área de retención hasta un extremo distal que tiene una porción sobresaliente que está diseñada para ser insertada en la piel. Las agujas huecas de la técnica anterior tienen una abertura en su extremo distal a través de la cual el fluido corporal puede entrar y la vía de fluidos cambia entonces a un canal cerrado o cámara en el cual se localiza la zona de prueba. En contraste, la estructura capilar de acuerdo con la presente invención está de preferencia abierta al exterior sobre su extensión longitudinal completa y la vía de fluidos no es cerrada por una zona de prueba. Los capilares abiertos pueden fabricarse mediante métodos fotolitográficos tales como aquellos descritos en el documento US 5,801,057 y los cuales se conocen del campo de la tecnología de semiconductores. También es posible proporcionar canales, ranuras, etc., los cuales estén abiertos al exterior en agujas sólidas mediante laminado, grabado y similares. Estas depresiones que proporcionan el canal capilar pueden llevar desde la punta o al menos desde una región adyacente a la punta del elemento de perforación' de la piel, hasta una región de retención proximal que pueda conectarse a un dispositivo de -retención. Las depresiones o capilares no necesariamente tienen que correr en líneas rectas, sino que también por ejemplo pueden estar dispuestas en espirales, serpenteos, etc. Más aún, los capilares pueden estar dispuestos en una red con bifurcaciones, capilares divididos, etc. El corte transversal de los capilares puede ser por ejemplo en forma de V, semicircular o también rectangular. Estos canales se generan de preferencia mediante procesos de grabado tales como fresado fotoquímico (PCM) . El PCM es el maquinado de estructuras metálicas sin calentar o fresar mecánicamente el material de partida. El PCM se basa en los procesos de transferencia de patrones ópticos y grabado . Se conoce como una tecnología de micromaquinado. Los materiales de partida son láminas metálicas . Existe una amplia gama de diferentes materiales de entre los cuales seleccionar, que van desde acero médico hasta aluminio e invar. En el caso del acero, la mayoría de los tipos médicos estándares están disponibles. En comparación con el silicio, vidrio o cuarzo, el costo de la materia prima de acero es mucho más ba o . El PCM es un método de fabricación a base de fotolitografía, es decir, el contorno de una estructura que será maquinada se transfiere ópticamente. Se aplica un polímero fotosensible sobre la hoja metálica en una película. El polímero es conocido como una fotorresistencia y viene en dos tipos : 1. Resistencia seca (hoja laminada sobre el substrato) 2. Resistencia húmeda (líquido esparcido y curado sobre el substrato) . Después de la iluminación selectiva de la fotorresistencia por medio de una máscara de sombra, la fotorresistencia puede retirarse selectivamente del substrato (lo cual es comúnmente referido como formación de patrones) . Cuando el substrato con patrones es expuesto a solución acuosa (por ejemplo, cloruro de hierro (III) para acero) que reacciona con el material del substrato, el material es retirado selectivamente de las áreas en las que ya no queda fotorresistencia (referidas como el "grabado") . Existen dos principios principales de cómo el substrato puede ser puesto en contacto con el substrato: 1. sumergir el substrato en un baño de solución de atague 2. rociar la solución de ataque sobre el substrato . La etapa de grabado es en por naturaleza generalmente isotrópica, es decir, la velocidad de grabado es aproximadamente la misma en todas las direcciones . La isotropicidad puede influenciarse por un gran número de parámetros durante la fotolitografía y durante el grabado, y de esta forma es posible controlar el perfil de grabado dentro de ciertos límites .

El grabado por aspersión ofrece una mayor flexibilidad para controlar las velocidades y perfiles de grabado cuando se le compara con el"" grabado por inmersión. En la mayoría de los casos, es imperativo que la capa de fotorresistencia sea removida del substrato para obtener los dispositivos de toma de muestras. La remoción de la capa de fotorresistencia normalmente es un proceso húmedo. Además de los métodos ya mencionados para incorporar canales capilares en superficies, también es posible generar los canales capilares al ensamblar cuerpos de una manera en la que se creen espacios capilares. Así, es posible por ejemplo sujetar dos o más agujas sólidas juntas por ejemplo mediante soldadura de tal manera que las áreas de contacto de las agujas sólidas formen canales capilares. De una manera correspondiente, también es posible trenzar alambres juntos en forma de un alambre trenzado para que se formen numerosas áreas de contacto que generen los canales capilares . Elementos perforadores de piel con vías de fluido adicionales pueden crearse al aplicar una o más capas de materiales (por ejemplo hojas laminadas) sobre una aguja plana de tal manera que un espacio capilar se cree entre las capas o se proporcione en una de estas capas . Los canales capilares que proporcionan la vía de fluidos tienen típicamente una mayor profundidad que ancho . La relación de profundidad a ancho (generalmente referida como relación de aspecto) es preferiblemente de 0.3 a 3. El corte transversal del canal capilar es típicamente más grande que 2,500 µm2 y menos que 1 mm2. De preferencia, el canal capilar tiene un ancho en la escala de 50 a 450 micrómetros, muy preferiblemente alrededor de 200 micrómetros. Como ya se indicó arriba es adecuado que los canales capilares estén abiertos al exterior de tal forma que puedan captar fluido corporal mientras la estructura capilar es insertada en el cuerpo. Para lograr una adecuada captación de fluido corporal, el área de la estructura capilar que está abierta al exterior debe tener una longitud de 0.5 mm o más . La forma del elemento de perforación • de piel es relativamente no crítica. Puede por ejemplo estar en forma de un cubo pequeño . Normalmente no son necesarias medidas especiales para montar el elemento de perforación de piel en una unidad impulsora, pero se prefiere una región de retención localizada en el extremo proximal del elemento de perforación de piel. De manera adecuada el área de retención se forma integral con las demás regiones del elemento de perforación de piel . Pueden emplearse diseños de elementos de perforación que se conozcan para lancetas desechables de sistemas de toma de muestras de sangre convencionales. Por ejemplo, la región de contención puede tener conos dentro de los cuales elementos de resorte de un sostenedor de una unidad de impulso se acoplen para sostener al elemento de perforación. El elemento de perforación se coloca adecuadamente dentro de un sostenedor de tal manera (por ejemplo al presionar el extremo del elemento de perforación que mira lejos de la punta contra un retén) que permita un adecuado control de la profundidad de perforación. Se hace referencia al documento EP B 0 565 970 con respecto a este sostenedor y a la interacción entre el sostenedor y la unidad de lanceteo desechable. El dispositivo de toma de muestras de fluidos corporales además del elemento de perforación de piel tiene un medio de recepción de fluidos el cual está separado espacialmente de la vía de fluidos del elemento de perforación de la piel de tal manera que el fluido en esa vía no haga contacto con el medio de recepción de fluido durante el llenado. El medio de recepción de fluido y la vía, sin embargo, se ponen en contacto uno con otro después de que la muestra de fluido ha sido recibida en por lo menos una parte de la vía de fluidos y cuando se desee el inicio de la reacción analítica. La separación espacial del elemento de perforación de la piel y medio de recepción de fluidos hace posible modalidades en las que los elementos perforadores de piel se empleen con una lanzadera para transportar fluido muestreado a un medio de recepción de fluidos . Esto es particularmente adecuado cuando se lleva a cabo la toma de muestras de fluidos en un área espacialmente restringida (por ejemplo, el extremo frontal del aparato) y el medio de recepción de fluidos no cabe dentro de este espacio limitado. Éste último en particular es el caso para medios receptores de fluido fijados a una cinta, como por ejemplo los descritos en la solicitud de patente europea 0 202 6242.4, US 4,218,421 y EP 0 299 517. La función de lanzadera hace posible un proceso de prueba con las etapas de - perforar la piel con el elemento de perforación de la piel - muestrear fluido corporal dentro del elemento de perforación de la piel - - transportar fluido corporal muestreado con el elemento de perforación de la piel a un medio de recepción de fluidos - poner en contacto el medio de recepción de fluidos con fluido corporal sobre el elemento de perforación de la piel, detectar un cambio del medio de recepción de fluidos que se refiera a la concentración de un analito. Cuando se emplea un cartucho con medio de recepción de fluidos entonces además puede haber etapas de exponer un medio de recepción de fluidos específico del medio de recepción de fluidos almacenado al contacto con el elemento de perforación de la piel cargado con fluido de muestra. Cuando el medio de recepción de fluidos específico ha sido evaluado un medio de recepción de fluidos adicional puede exponerse para hacer contacto con el fluido de muestra sobre un elemento de perforación de la piel . Un sistema de acuerdo con el concepto de lanzadera anterior tiene por lo tanto uno o- más elementos perforadores de piel-, un impulsor para impulsar un elemento de perforación de la piel para perforar la piel, un medio de transporte para transportar al medio perforador "de piel para hacer contacto con un medio de recepción de fluidos. El impulso para perforar y el medio de transporte pueden emplearse en la misma unidad impulsora. Además, el sistema puede comprender una unidad de almacenamiento para varios medios receptores de fluido. El sistema puede comprender además una unidad de exposición para exponer sucesivamente medios receptores de fluido para recibir fluido. El medio de recepción de fluidos es una estructura que puede captar fluido de una vía de fluidos del elemento de perforación de la piel. Esta captación de fluido puede por ejemplo lograrse mediante un potencial eléctrico aplicado entre el fluido en la vía de fluidos y el medio de receptor de fluido. Sin embargo, de preferencia, el medio de recepción de fluidos tiene una capilaridad más alta que la vía de fluidos del elemento de perforación de la piel de tal manera que durante el contacto el fluido sea captado automáticamente. A este respecto el medio de recepción de fluidos puede hacerse a partir de un material de lana o tela que tenga una alta capilaridad y sea hidrofílico (al menos en áreas para la captación de fluido) . El medio de recepción de fluidos puede tener una región particular que comprenda un material de alta capilaridad, o el área completa del medio de recepción de fluidos puede actuar como medio de recepción para el fluido proveniente del canal de fluido. El medio de recepción de -fluidos puede ser al menos una zona de prueba en sí mismo que pueda ser cubierta ~c n un material de tela o tejido, o el medio de recepción de fluidos puede ser más complejo y permitir el pre-prpcesamiento de fluido de muestra y/o transporte de fluido a una zona sensora/de prueba. El pre-procesamiento puede comprender la filtración de la muestra de fluido y/o una mezcla con reactivos . El medio de recepción de fluidos comprende una zona de prueba con al menos una capa de químico que contiene un reactivo para detectar un analito. El reactivo sufre un cambio detectable debido a la reacción con el analito que será detectado . Los reactivos típicos para detectar glucosa se basan por ejemplo en glucosa oxidasa en conjunto con un sistema de óxido-reducción cromógeno. Se conocen bien en la técnica anterior los reactivos para evaluación óptica que forman un color con glucosa proveniente del fluido corporal. Además, también se conocen reactivos del campo de las tiras de prueba de azúcar en sangre que permiten la detección de electroquímica de analitos . Las mezclas de reactivos que se usan normalmente están en un estado sólido y, gracias a sus constituyentes (por e emplo óxido de aluminio, kieselgur y similares) , tienen una capilaridad tan alta que pueden captar fluido corporal del canal capilar. Ya que estos sistemas de detección se conocen = . bien en la técnica anterior no se describen en más detalle en la presente, sino que se -hace referencia a US 5,762,770 y US 36,268. El sistema de recolección de fluido corporal de acuerdo con la presente invención tiene además una unidad impulsora que, cuando es activada, mueve al elemento de perforación de la piel desde una primera hasta una segunda posición de tal manera que lleve a cabo un movimiento de lanceteo. Las unidades impulsoras adecuadas se conocen bien del campo de los sistemas de toma de muestras de sangre. Pueden contener por ejemplo un resorte que sea amartillado por el usuario y cuando sea liberado impulse al elemento de perforación de la piel . Una unidad impulsora particularmente adecuada se describe en EP B 0 565 970. Los sistemas/dispositivos para el análisis de fluidos corporales comprenden una unidad de detección. Si se usa una zona sensora/de' prueba que contenga reactivo que cambie de color o forme un color cuando un analito esté presente, el sistema puede tener una unidad de detección óptica que comprenda una fuente de luz y un detector para detectar luz transmitida o reflejada. Cuando se. emplea la detección electroquímica, el sistema tiene electrodos que hacen contacto con la zona de prueba o el medio de recepción de fluidos. Para la evaluación de señales brutas el sistema puede tener dispositivos electrónicos conocidos en la técnica anterior para de esta manera determinar la concentración de analito, por ejemplo al medir la llamada corriente de Cotrell (véase, por ejemplo US 36,268). Con el elemento de perforación de la piel de acuerdo con la presente invención el fluido corporal puede ser extraído mientras la porción sobresaliente se" inserta en la piel (es decir, la toma de la muestra directamente del cuerpo y/o del fluido corporal que emerja sobre la superficie del cuerpo) o la porción sobresaliente puede ser retraída del cuerpo después de la perforación y captar fluido corporal que emerja sobre la superficie del cuerpo. Una extracción parcial en el cual la porción sobresaliente permanezca en el cuerpo pero el canal de lanceteo en la piel esté abierto para colectar fluido corporal, es especialmente adecuada para la toma de muestras en el brazo. Esto se debe al hecho de que pequeñas incisiones sobre el brazo cierran muy rápidamente de tal manera que ningún fluido o sólo cantidades muy pequeñas de fluido emergen después de la perforación. Por otro lado, la sensibilidad al dolor es mucho menos pronunciada sobre el brazo en comparación por ejemplo con el dedo, y de esta manera cuando la porción sobresaliente permanece en el cuerpo esto no se siente como algo doloroso. Como se describió arriba, una ventaja de la estructura capilar que está abierta al exterior es que --el fluido puede ser captado a través del canal de fluido abierto mientras que el área para captar líquidos por agujas huecas está limitada al extremo frontal de la aguja. Esto último es particularmente inadecuado cuando la abertura de la aguja es sellada por tejido (debido a una porción de tejido desprendida) durante "el proceso de perforación, de tal manera que ningún líquido o sólo una cantidad inadecuada puede ser recibida. Además, con el dispositivo de toma de muestras de acuerdo con la invención puede llevarse a cabo un proceso de extracción que sea una combinación de los procesos mencionados previamente. En este proceso combinado la perforación se lleva a cabo primero, la porción sobresaliente es jalada de regreso sobre una parte de la trayectoria de perforación y se le permite residir ahí durante un periodo de recolección de pocos segundos. Una ventaja de este proceso es que la retracción de la porción sobresaliente expone una parte del canal de lanceteo de tal manera que el fluido corporal se recolecte en la misma y pueda entrar de ahí al interior de la vía de fluidos del elemento de perforación de la piel. Además, este proceso de extracción tiene la ventaja de que la sangre sobre la superficie de la piel puede ser captada por el canal abierto. Dependiendo de las circunstancias puede ser incluso posible remover sangre residual casi completamente de tal manera que no se observe sangre alguna por el usuario . Un factor decisivo más que es importante para una captación eficiente de fluido corporal en la vía de fluidos es la capacidad de humectación del canal capilar. Cuando se usan estructuras capilares hechas de silicio, éstas normalmente son adecuadamente humectables gracias a una. capa de óxido de silicio sobre la superficie. Si se usan metales para la estructura capilar, éstos normalmente son relativamente difíciles de humedecer. Esto puede contrarrestarse por un número de medidas diferentes tales como la silicación de la superficie. La capacidad de humectación normalmente es adecuada cuando el líquido en los capilares tiene un menisco cóncavo, que es el caso cuando el ángulo de humectación es de menos de 0°. La presente invención se describirá en más detalle con respecto a las figuras, en las cuales: Las figuras 1A-1C muestran esquemáticamente una primera modalidad de la invención con una vía de fluidos móvil en una vista en perspectiva. Las figuras 2A-2C muestran una modalidad más con un medio de recepción de fluidos móvil . Las figuras 3A-3D muestran una modalidad adicional con cortes a través de elementos perforadores y zonas de prueba. Las figuras 4A-4B ilustran el concepto del disparo eléctrico de un contacto de fluido de muestra. Las figuras 5A-5C son un diseño para proporcionar al elemento de perforación de la piel y zona de prueba en geometría separada. La figura 6 muestra esquemáticamente una forma mejorada del canal capilar. Las figuras 7A-7B muestran un elemento, de perforación de la piel que tiene regiones con' corte transversal diferente. La figura 8 muestra esquemáticamente una sección de una modalidad para el disparo magnético del contacto de fluido. Las figuras 9 y 10 muestran esquemáticamente secciones de una modalidad con elementos de igualación óptica. Las figuras 11 a 14 muestran vistas superiores de diseños de canal para descarga de fluido adicional. Las figuras 1A-1C muestran un elemento de perforación de la piel (10) que tiene una vía de fluidos (11) que corre en una porción alargada (12, 13) del elemento de perforación de la piel. Esta porción está conectada a un sostenedor (14) en forma de un armazón. La porción alargada tiene una porción sobresaliente (12) que sobresale desde la porción sostenedora (14) . En el extremo frontal de la porción sobresaliente se localiza una punta afilada (15) . La punta afilada (15) hace posible la penetración de la superficie de la piel durante la punción con el elemento de perforación de la piel. La vía de fluidos (11) empieza en la región extrema frontal de la porción sobresaliente y se extiende hasta una porción móvil (13) que se localiza en el armazón sostenedor (14) . La via de fluidos es un canal capilar abierto que permite que el fluido corporal que haga contacto con el canal en la región de la porción sobresaliente se mueva al interior de la -porción móvil (13) por medio de acción capilar. Como se ilustra en la figura 1A, la porción sobresaliente, porción móvil y porción de armazón del elemento de perforación de la piel se forman integralmente. El elemento de perforación de la piel (10) puede hacerse mediante procesos de grabado. Como se conoce bien en los procesos de fabricación de silicio, una oblea de material de silicio puede grabarse para proporcionar dispositivos que comprendan puntas y canales capilares. Para la producción en masa es no obstante adecuado producir los elementos perforadores de piel mediante el grabado de placas metálicas delgadas . Es particularmente adecuado que la punta afilada (15) de la porción sobresaliente (12) se pueda formar durante el proceso de grabado también, para evitar de esta manera etapas de rectificación separadas . Como se puede observar de la figura 1A, no hay reactivo o sensor haciendo contacto con el canal de fluido que recibiría fluido corporal inmediatamente después de que el canal haya sido llenado con fluido de muestra. A diferencia de eso la presente invención propone localizar una zona de prueba o sensor separadamente sobre un medio de recepción de fluidos . La figura IB muestra al elemento de perforación de la piel (10) de la figura ÍA junto con un medio de recepción de fluidos que incluye una zona de prueba.- El medio de recepción de fluidos (40) se muestra esquemáticamente. El medio de recepción de fluidos (40) se localiza sobre el lado superior del elemento de perforación de la piel, en cuyo lado el canal de fluido (11) está abierto al ambiente. El medio de recepción de fluidos (40) está, no obstante, separado inicialmente de la vía de fluidos (11) de tal manera que el fluido de muestra dentro de la vía de fluidos no haga contacto con el medio de recepción de fluidos. Por lo tanto, ninguna transferencia de fluidos desde la vía de fluidos sobre el medio de recepción de fluidos ocurre en esta geometría del dispositivo de toma de muestras de fluidos . En la modalidad ilustrada, el medio de recepción de fluidos consiste esencialmente en una estructura de retención (41) que proporciona una orientación y separación adecuadas del medio de recepción de fluidos en relación al elemento de perforación de la piel y una zona de prueba (45) . En la modalidad ilustrada, la zona de prueba es un químico reactivo que produce una señal óptica con base en la concentración de analito en el fluido corporal. Debido a la incorporación de materiales porosos tales como por ejemplo kieselgur o dióxido de titanio, el químico reactivo ya tiene alta capilaridad que succiona fluido del canal capilar (11) . El reactivo químico se aplica a una superficie portadora. Como se muestra en la figura IB, inicialmente la vía de fluidos y la zona de prueba (45) están separa_das aparte de tal manera que el fluido corporal localizado en el canal capilar (11) no sea. transferido a la zona de prueba (45) . Después de que el fluido ha sido recibido en la vía de fluidos y ha llenado la sección, móvil (13), el dispositivo de toma de muestras de fluidos corporales es preparado para la medición. Por medio del accionamiento mecánico la sección móvil (13) puede flexionarse en dirección del sensor (45) de tal manera que el fluido corporal localizado en la vía de fluidos haga contacto con la zona de prueba y humedezca el químico reactivo. Este modo de poner en contacto el sensor con fluido de muestra tiene varias ventajas sobre los dispositivos de la técnica anterior. Una primera ventaja sobre la técnica anterior es que la medición puede iniciarse en un punto de tiempo específico. Esto significa que el tiempo entre la humectación de la zona de prueba y la medición de la señal final puede seleccionarse a voluntad. Sin embargo, el periodo de tiempo es más corto que el tiempo de secado de la sangre en el capilar. Conocer o controlar el tiempo de reacción mejora la precisión de la medición. Además, se puede medir una señal que empiece directamente después de la humectación, lo cual permita monitorear la cinética de la reacción. La evaluación de estas señales tempranas puede usarse para mejorar la precisión del resultado de la medición también. Una ventaja más puede observarse en la figura IB. Cuando la sección móvil (13) es puesta en contacto con la zona de prueba (45), hace contacto con una sección intermedia del. canal de fluido (11) pero no con el extremo. El fluido contaminado por la superficie de piel o que contiene fluido intersticial (ISF) entra en el capilar primero y por lo tanto reside después del relleno en la porción extrema del capilar. El fluido en esta porción extrema no es puesto en contacto con el medio de recepción de fluidos, por lo tanto la porción extrema es llamada la región de descarga. La porción intermedia del canal contiene por lo tanto fluido casi sin contaminar y sin ISF. Ya que el fluido proveniente de esta región se transfiere al medio de recepción de fluidos y por lo tanto tiene que ser accesible, esta región es llamada la región de acceso. Este concepto de transportar fluido del capilar al medio de recepción de fluidos sirve para excluir alteraciones de medición por plasma o sustancias provenientes de. la superficie de la piel. Cabe mencionar que la contaminación por sustancias provenientes de la superficie de la piel debe evitarse si es posible, en particular, cuando las cantidades de muestra para análisis se reduzcan a cantidades bajas (por ejemplo de menos de 1 microlitro) . Por fluido intersticial se conoce que este fluido corporal normalmente no muestra la concentración de glucosa en sangre real sino una concentración de 5 a 30 minutos antes. Esto se debe al retraso de tiempo de intercambio entre el compartimiento de sangre y el compartimiento de fluido intersticial . Se debe entender que este concepto que evita el contacto del medio de recepción de fluidos con el fluido (contaminado) recibido primero en el canal puede aplicarse a un número de diseños de dispositivo y no está restringido a dispositivos de toma de muestras que tengan un elemento de perforación de la piel. Esto invoca un método para tomar muestras de fluidos que comprende las etapas de: - introducir fluido en una región de introducción de una estructura de soporte que tenga un canal en la misma, este fluido llena una región de acceso de una estructura de soporte que es accesible desde el exterior y el canal que tiene una región de carga localizada corriente abajo de la región de acceso, - poner en contacto un medio de recepción de fluidos con fluido localizado en la región de acceso para recibir fluido, pero no ponerlo en contacto con el fluido en la región de descarga.

Pero volvamos ahora a la modalidad mostrada en la figura 1 en la que la estructura de soporte es un elemento de perforación de la piel. El contacto entre la porción móvil (13) y el sensor (45) se puede observar en la figura 1C. Como lo muestra esta figura, la porción móvil gracias a su forma de una lengüeta puede ser doblada hacia arriba. Con base a la estructura muy delgada del elemento de perforación de la piel, la sección móvil automáticamente tendrá suficiente flexibilidad si el elemento de perforación' de la piel se hace a partir de un material dúctil. Los materiales adecuados son, por ejemplo, metales, silicio e incluso cerámica, los cuales no se rompan después del doblez. Se debe considerar que en lugar de llevar el capilar a la zona de prueba también es posible llevar la zona de prueba al capilar doblando por ejemplo el portador. Las figuras 2A-2C muestran una segunda modalidad en la que el contacto entre el canal de fluido y el medio de recepción de fluidos se logra por un medio de recepción de fluidos móvil . Al igual que en la primera modalidad, el elemento de perforación de la piel tiene una porción sobresaliente (12) con una punta (15) para perforar la piel. Un canal de fluido (11) en forma de un canal capilar inicia cerca de la punta de perforación (15) y se extiende al interior de una sección intermedia de la porción sostenedora (14) . El medio de recepción de fluidos comprende un separador (42) y un portador móvil (43) fijado al separador. El portador móvil (43) en su lado inferior sostiene una zona de prueba (45) en forma de una matriz reactiva para la detección óptica.

Cuando el canal capilar (11) es lleno con fluido de muestra, el canal móvil (43) es deprimido y la zona de prueba (45) hace contacto con el canal lleno y toma fluido corporal . El portador transparente (43) puede iluminarse ahora y la radiación reflejada por el lado posterior de la zona de prueba (45) puede medirse para obtener una señal. La figura 2B muestra la porción del canal de fluido (11) que hace contacto con el sensor (45) en más detalle. Como se puede observar, el canal tiene paredes verticales que sobresalen desde la superficie superior del elemento de perforación de la piel (14). Las paredes verticales (11') tienen bordes puntiagudos. La función de estos bordes puede observarse mejor en la figura 2C que muestra la interacción entre la zona de prueba y la vía de fluidos (11) . El dibujo izquierdo de la figura 2C muestra la zona de prueba (45) acercándose a la vía de fluidos. La zona de prueba (45) se localiza en el lado inferior de un portador (40) . El fluido corporal (25) que reside en la vía de fluidos (11) tiene un cono deprimido. Esto significa que un ligero contacto entre la zona de prueba y las paredes^ de la vía de fluidos podría no ser suficiente para poner en contacto la porción de fluido corporal con el material de prueba. En el dibujo derecho puede observarse la función de los bordes puntiagudos que sirve para deprimir al material sensor o incluso para cortarlo. Debido a esto, la zona de prueba por un lado se acerca a la superficie de fluido corporal más cercanamente y por otro lado se logra un contacto íntimo entre el material de prueba y las paredes del canal. Ambos aspectos mejoran la transferencia de fluido corporal de la vía de fluidos a la zona de prueba. Las figuras 3A-3D ilustran cuatro modalidades que muestran cortes a través de elementos perforadores y zonas de prueba. Esto ilustrará un problema técnico que tiene que ser mencionado. En la figura 3A se muestra una modalidad en la que un revestimiento hidrofóbico (16) ha sido aplicado sobre el elemento de perforación del cuerpo aparte del canal de fluido . Como se puede observar en la figura 3A, el contacto de la zona de prueba con el elemento de perforación de la piel no sólo pone a la zona de prueba y al fluido corporal en contacto sino que durante el contacto se generan espacios capilares entre la zona de prueba (o el portador) por un lado y las porciones aparte de la vía de fluidos por el otro . Esto normalmente crea una alta capilaridad que transfiere el fluido de muestra que reside en el canal no sólo sobre la zona de prueba sino también al interior de los pequeños espacios capilares que se generan. El revestimiento hidrofóbico (16) evita que el fluido de muestra trepe entre la superficie superior del elemento de perforación de la piel (14) y el portador o zona de prueba. Se desea transferir la muestra sobre un área dedicada del material de prueba de tal manera que las cantidades transferidas de fluido de muestra sean suficientes para humedecer la zona de prueba de tal forma que pueda lograrse una medición precisa. Perder fluido de muestra en otras regiones de la zona de prueba o el portador podría significar que el material de prueba no fuera humedecido lo suficiente en la región dedicada y la medición no podría llevarse a cabo de manera adecuada. - La figura 3B muestra una modalidad más que evita un trepado accidental del fluido de muestra'. De manera similar a la figura 2, esta modalidad tiene paredes de canal verticales que hacen contacto con la zona de prueba o portador. Gracias a esto, el fluido que trepa dentro de los espacios se detiene en las paredes del canal exterior y una pérdida de fluido de muestra se reduce ampliamente. Sin embargo, las paredes del canal no tienen que ser de forma cuadrada como se ilustra en la figura 3B, sino que también pueden ser puntiagudas como se muestra en las figuras 3C o 3D. Las figuras 4A-4B muestran el concepto de disparo eléctrico de un contacto de fluido de muestra con la zona de prueba. Sin embargo, este concepto general se muestra en la figura 4 con respecto a un elemento de perforación de la piel como una modalidad especial de una estructura de soporte que tiene un canal. Para el disparo del fluido un alto potencial se aplica entre el fluido de muestra (25) y el portador (40) . Esto puede causar que ya sea el fluido de muestra se mueva del canal sobre la zona de prueba o puede causar un movimiento del portador en dirección del canal . En ambos casos la humectación de la zona de prueba por fluido de muestra puede dispararse en un marco de tiempo muy corto al encender el potencial eléctrico. Como se puede observar por el dibujo transparente del portador, el canal debajo de la zona -de prueba lleva a una zona de recolección (26) para proporcionar una mayor cantidad de fluido para humedecer la zona de prueba de la que el canal capilar delgado podría proporcionar. La figura 4B ilustra modalidades preferidas .de zonas de recolección en más detalle. Como se puede ver la zona de recolección (26) tiene de preferencia elementos verticales (26') que facilitan el movimiento de fluido sobre "la zona de prueba. Estos elementos verticales por un lado provocan altas cargas eléctricas en su extremo para transportar fluido y por el otro mejoran la capilaridad de la zona de recolección (26) , lo cual mejora el llenado con fluido. Las figuras 5A, 5B y 5C ilustran los diseños de muestreador para proporcionar el elemento de perforación de la piel y zona de prueba en una geometría separada que permite el contacto de la zona de prueba con fluido de muestra en el canal por accionamiento . La modalidad de la figura 5A es similar a la figura 1. El elemento de perforación de la piel comprende un armazón que está conectado a una porción interior (13') en la cual corre el canal capilar (11). La porción interior y armazón están conectados por porciones que pueden doblarse (51) . Luego de llenar el canal capilar, la porción interior es torcida contra el armazón de tal manera que una porción del capilar haga contacto con la zona de prueba debajo del portador (43). Al doblarse alrededor de las porciones que pueden doblarse, la porción interior hace contacto con la zona de prueba de una manera angulada. Esto ha probado ser particularmente adecuado toda -vez- que proporciona una humectación uniforme de la zona de prueba sin la inclusión de burbujas de aire. La figura 5B muestra una modalidad en la que el portador (43) y su soporte están conectados por medio de porciones que pueden doblarse (51') a una porción principal (14') que comprende el capilar. De nuevo, el contacto entre el capilar y la zona de prueba se logra de una manera inclinada. La figura 5C muestra una modalidad que tiene una porción interior (13") que está conectada en dos extremos a la porción de armazón (14"). Cuando se aplica presión desde el lado inferior a la parte central de la porción interior (13"), ésta se dobla contra la zona de prueba debajo del portador (43) . Al pandear esta porción interior de nuevo de nuevo se logra un contacto angulado . La figura 6 ilustra esquemáticamente una forma mejorada del canal capilar. Se ha encontrado que el nivel de llenado de fluido en el canal generalmente se incrementa al reducir el ancho del capilar. El capilar de la figura 6 tiene una primera región (a) que lleva al interior de la porción de punta del elemento de perforación de la piel . Una segunda región (b) de diámetro incrementado es para proporcionar un volumen de muestra incrementado. Es particularmente útil la tercera región (c) de ancho reducido. Gracias al ancho reducido el nivel de llenado se incrementa . y por lo tanto la transferencia de fluido del canal a la zona de prueba tiene un alto índice de éxito. Por lo tanto, se prefiere poner en contacto la zona de prueba con el capilar de una manera inclinada de tal manera que primero haga contacto con la región (c) y después con la región (b) . Esto asegura que la transferencia de fluido sea iniciada en forma segura por la región (c) y suficiente muestra para prueba se proporcione por la región (b) . La región (d) y la región corriente abajo (c) pueden emplearse para descargar fluido de muestra contaminado o ISF. Las figuras 7A-7B muestran un elemento de perforación de la piel que tiene una primera región (a) que lleva al interior de la región de punta y una segunda región (b) de diámetro incrementado. La imagen A muestra un estado después de que la piel ha sido perforada y sangre fue tomada al interior de la región (a) del canal capilar. Debido a la capilaridad reducida inferior de la región (b) el líquido de muestra llena la región (a) pero ño la región (b) . Cuando el elemento de perforación de la piel se pone en contacto con un portador (43) la estructura de canal abierto (a, b, d) en. alguna porción está cerrada en su parte superior y la capilaridad es por consiguiente incrementada en esta porción de tal forma que la región de recolección (b) sea llenada y una zona de prueba sobre el lado inferior del portador (43) entre en contacto con fluido.de muestra. Es adecuado tener un área de detección circular en vista de la geometría de los elementos ópticos. Un elemento de perforación de la piel de acuerdo con las figuras 7A-7B pueden usarse en el siguiente método: - perforar la piel - tomar fluido corporal dentro de una porción del canal capilar (región (a) ) - poner en contacto el canal capilar en una región de recolección (b) con una zona de prueba y/o un portador de tal manera que la región (b) se llene con fluido corporal - detectar cambios de la zona de prueba debido a la reacción con un analito proveniente del fluido corporal. La figura 8 muestra un concepto en el que el contacto entre el sensor 45 y la vía de fluidos o canal 11 puede establecerse al emplear fuerzas magnéticas 70. Un material paramagnético o ferromagnético 72 se incorpora, se deposita o se une al sensor, o a la porción de canal 13. Como alternativa, un alambre portador de corriente de geometría adecuada se incorpora o se une al sensor o a la porción de canal . Un campo magnético 72 provisto por un electroimán 74 (o imán permanente, solenoide u otro medio adecuado) ejerce entonces una fuerza de activación 70 sobre el sensor (o porción de canal o ambos) , poniéndolos entonces en contacto fluido. La magnitud de fuerza y de esta manera la activación dependiente de tiempo del contacto fluido se controla al controlar la fuerza del campo magnético, es decir, al interrumpir el electroimán 74 o al acercar un imán permanente. Más aún, un momento dipolar magnético puede inducirse en un anillo no magnético (o geometría similar) depositado sobre el sensor o porción de canal al variar con el tiempo los campos magnéticos en la ubicación del anillo. Esto representa una forma alternativa para producir una fuerza de activación para el contacto fluido activado . Como se muestra en las figuras 9 y 10, un elemento de igualación del índice óptico 80 se emplea para acoplar la zona de prueba (sensor 45) del medio de recepción de fluidos 82 a una unidad de detección óptica (no mostrada) , y, al mismo tiempo, para ejercer una fuerza mecánica que lleve a la vía de fluidos 11 y al sensor 45 del medio de recepción de fluidos 82 a un estado de contacto.

Como se detalló arriba, la concentración de glucosa se determina por una medición cinética del cambio de color en el sensor 45 después de humedecerlo con una cantidad suficientemente grande de sangre contenida en la vía o canal 11. Se lleva a cabo una medición reflectométrica al iluminar el sensor 45 con. luz incidente 84 de longitudes de onda adecuadas y detección de la radiación reflejada 86. El área de detección limitada en el sensor 45 impone severas restricciones a las tolerancias de colocación mecánicas de la zona de prueba humedecida con respecto al sistema de detección óptico. Además, si sólo está disponible una pequeña área de detección, las no homogeneidades en la química de las enzimas sensoras influencian de manera más severa el coeficiente de variación para mediciones de glucosa repetidas. Una detección óptica simultánea de la activación disparada entre la sangre y el sensor 45 requiere que no haya interferencia entre el mecanismo de activación por disparo y el sistema de detección óptico. Un sistema óptico que consiste en un emisor y receptor de luz adecuado y ópticas tales como lentes y/o fibras ópticas se emplea para la medición reflectométrica. La cantidad de luz de cierta longitud de onda reflejada desde el sensor 45 da una medida de la concentración de glucosa. El sensor 45 consiste típicamente en una química enzimática mezclada con pequeñas partículas que proporcionan reflexión difusa de la luz de entrada, depositada sobre una tira u hoja de policarbonato 82 con propiedades de transmisión óptica bien definidas. La luz irradiante 84 es dispersa de manera difusa por las partículas en la tira, y absorbida por colorantes activados mediante reacciones enzimáticas con glucosa en sangre. Así, la cantidad de luz reflejada 86 se reduce por la absorción de luz incrementada con una concentración de glucosa cada vez más alta. El elemento- óptico elastomérico 80 tiene un índice de refracción que coincide estrechamente con el del sensor 45. El elemento 80 se emplea como una capa o placa intermedia entre el sensor 45 y la óptica de la unidad de detección. El elemento 80 puede tener un medio 88 que le permita ser usado como un brazo de palanca para la transducción del desplazamiento mecánico para la activación disparada del sensor 45 (véase figura 9) . El sensor 45 sobre uno de sus lados empalma el elemento 80, mientras que el lado opuesto del sensor es separado por medio de separadores 90 del canal 11, manteniendo libre un espacio de aire 92. Después de la activación, el medio de recepción de fluidos 82 es doblado hacia abajo y la sangre en el microcanal 11 debajo del sensor 42 es transferida sobre el sensor, y la reacción de cambio de color cinético tiene lugar. Los componentes mencionados arriba entonces : - proporcionan un medio para accionar el elemento hacia el canal 11 para el contacto disparado con el sensor de sangre; - permiten la eliminación simultánea del sensor 45 y la recolección de la intensidad de luz reflejada; - permiten la detección óptica de pequeñas áreas sensoras; - reducen 'la interferencia de reflexiones de Fresnel en la superficie del sensor. Como alternativa, como se muestra en la figura 10, un ensamble óptico de guía de onda/fibra 94 en conjunto con el elemento de igualación intermedio 80 se usan para iluminar al sensor 45 y recoger la luz reflejada, mientras que la guía de onda/fibra 94 sirve simultáneamente para desplazar al elemento 80 y por consiguiente al sensor 45 contra la vía o canal de fluidos 11. La guía de ondas/fibra óptica 90 puede también accionar directamente el sensor 45, si el elemento de igualación de índices es provisto por un revestimiento especial . El haz de guía de onda óptica/fibra 94 es accionado mecánicamente por un mecanismo de activación (un motor, u otra unidad de activación, o un mecanismo que traslade el movimiento del micromuestreador a un desplazamiento de la guía de onda/fibra óptica) . El material elastomérico intermedio 80 traslada el desplazamiento mecánico de la fibra óptica u otro accionador mecánico directamente al sensor 45, sirviendo así como un mediador para el contacto/activación disparado entre el sensor 45 y la porción adyacente del canal microfluído lleno con sangre 11. El haz 94 de fibras de diámetro pequeño 96 se usa además para dirigir regiones pequeñas sobre el sensor 45, ya que el cono de aceptación de luz para cada fibra individual 96 en el haz es limitado por su abertura numérica. Un haz de fibras densamente empacado sirve entonces para muestrear regiones pequeñas individuales sobre el sensor. Pocas .de las fibras pueden en realidad muestrear partes del área de detección humedecida sobre el sensor, mientras que otras fibras muestrean las partes no humedecidas . El haz de fibras puede acoplarse a una disposición de detectores o CCD para la lectura individual de las fibras, generando así una imagen del área de detección. La toma de muestras individual de las fibras hace posible la detección en un área sensora pequeña, mientras que las tolerancias de colocación mecánica son ampliamente relajadas. Cada fibra individual puede ser ya sea dirigida para la iluminación del sensor, o para la recolección de la luz reflejada difusa, o para la iluminación o recolección simultáneas si se usa un divisor de haz adecuado. Una distribución aleatoria de las fibras en el haz es deseable para proporcionar una iluminación homogénea del sensor y una cobertura de detección completa de la superficie del sensor.

La figura 11 muestra un ejemplo para un dispositivo de toma de muestras de fluido corporal en el que un canal capilar lateralmente abierto 11 tiene una sección de toma de muestras 100 y una sección de descarga 102 que se ramifica corriente arriba de la sección de toma de muestras para captar una fracción de fluido corporal que entre en el capilar primero en la región de punta 104. Esto de nuevo permite la descarga del fluido de muestra contaminado o ISF,_ como se explicó arriba en relación a la figura 6. Para recibir la primera porción del fluido, es necesario que la capilaridad de la sección de descarga 102 sea más alta que la capilaridad de la sección de entrada 106 en la región de la ramificación 108. Para incrementar la capilaridad, la sección de descarga 102 puede cerrarse por una capa 110. En este caso, es importante dejar abierto un orificio de escape 112 en el extremo de la sección de descarga. La figura 12 ilustra una modalidad en la cual la sección de descarga se extiende para comprender una región de desecho 114 y una región de depósito 116 corriente arriba de la región de desecho. La sección de toma de muestras u objetivo 100 no es llena durante una fase de captación debido a la amplia abertura. Sólo en la fase de contacto en la que el sensor 118 es puesto en contacto con la sección de toma de muestras 100 y cierra esta sección como una tapa, se incrementa la capilaridad y la sangre es succionada fuera de la región de depósito 116 al interior de la sección de toma da muestras 100. Así, es necesario que el volumen de la sección de descarga sea lo suficientemente grande como para hacer posible llenar la sección de toma de muestras 10.0 y además capte el fluido de desecho. Como se muestra en la figura 13, para acelerar el llenado de la sección de toma de muestras, varias secciones de descarga 102 pueden emplearse. Diferentes configuraciones de intersección 120 pueden usarse para dirigir el fluido bajo la acción capilar (figura 14) . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (55)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un dispositivo para la toma de muestras de fluidos corporales caracterizado porque comprende: - una vía de fluidos para recibir fluido corporal en un primer estado, en donde al menos una porción de la vía de fluidos a lo largo de su extensión longitudinal está abierta al ambiente y - un medio de recepción de fluidos que está separado de la vía de fluidos de tal manera que el fluido corporal en la vía esté fuera de contacto fluido con el medio de recepción de fluidos en el primer estado separado, - el dispositivo estando adaptado para sufrir un cambio físico luego de su accionamiento, para asumir así un segundo estado de contacto en el cual un fluido en la vía de fluidos haga contacto con el medio de recepción de fluidos, - en donde el dispositivo tiene una porción móvil que puede ser movida y al menos una porción de la vía de fluidos o medio de recepción de fluidos se localiza sobre la porción móvil para asumir el estado de contacto .
2. 2. Un dispositivo para la toma de muestras de fluidos corporales caracterizado porque comprende: - una vía de fluidos para recibir fluido corporal en un primer estado, en donde al menos una porción de la vía de fluidos a lo largo de- su extensión longitudinal está abierta al ambiente y - un medio de recepción de fluidos que está separado de la vía de fluidos por un espacio de aire, de tal manera que el fluido corporal en la vía esté fuera de contacto fluido con el medio de recepción de fluidos en el primer estado separado, - el . dispositivo estando adaptado para sufrir un cambio físico luego de su accionamiento, para asumir así un segundo estado de contacto en el cual un fluido en la vía de fluidos haga contacto con el medio de recepción de fluidos, - en donde el fluido corporal recibido en la vía de fluidos es movido por accionamiento eléctrico sobre el medio de recepción de fluidos.
3. 3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende además un elemento de perforación de la piel que tiene la vía de fluidos .
4. 4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el medio de recepción de fluidos comprende una zona de prueba.
5. 5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de recepción de fluidos está separado de la vía de fluidos por un espacio de aire.
6. 6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2 ó 5, caracterizado porque el espacio de aire se mantiene por separadores .
7. 7. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el elemento de perforación de la piel tiene una región de transferencia de fluidos, y al menos una porción de la vía de fluidos en la región de transferencia de fluidos tiene paredes puntiagudas.
8. 8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el medio de recepción de fluidos comprende una estructura de capa que puede ser deprimida o cortada por las paredes puntiagudas . .
9. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el fluido corporal recibido en la vía de fluidos es movido por accionamiento eléctrico sobre el medio de recepción de fluidos .
10. 10. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el elemento de perforación de la piel tiene una zona de recolección en la cual se localizan elementos verticales.
11. 11. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la vía de fluidos o el medio de recepción de fluidos tienen medios de confinamiento para confinar el área de transferencia de fluidos de la vía de fluidos sobre el medio de recepción de fluidos .
12. 12. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la vía de fluidos tiene porciones de pared sobresalientes y una superficie adyacente a la vía de fluidos" está hundida con respecto a las porciones de pared sobresalientes .
13. 13. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque una superficie adyacente a la vía de fluidos es hidrofóbica.
14. 14. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el medio de recepción de fluidos comprende una zona de prueba y al menos una de una zona de reacción, una zona de filtración y una zona de mezclado.
15. 15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de perforación de la piel tiene dos o más vías de fluidos.
16. 16. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la vía de fluidos en una primera región tiene un primer ancho, y en otra región tiene un segundo ancho que es más pequeño que el primer ancho .
17. 17. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la vía de fluidos comprende además una zona de recolección.
18. 18. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 17, caracterizado porque la zona de prueba se localiza en, o está en contacto con, una porción intermedia de la vía de fluidos de tal manera que la porción de fluido que entre en la vía primero no sea puesta en contacto con la zona de prueba.
19. 19. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la vía de fluidos tiene una sección de toma de muestras y por lo menos una sección de descarga localizada corriente abajo de la sección de toma de muestras y/o ramificándose fuera corriente arriba de la sección de toma de muestras para recibir una fracción del fluido que entre en la vía primero, y en donde la sección de toma de muestras es una zona de prueba o puede ser puesta en contacto con una zona de prueba para el análisis de fluido corporal contenido en la misma.
20. 20. Un dispositivo para tomar muestras de fluidos corporales que comprende un elemento de perforación de la piel con un canal capilar como una vía de fluidos abierta lateralmente para recibir fluidos corporales, caracterizado porque el canal tiene una sección de toma de muestras y por lo menos una sección de descarga localizada corriente abajo de la sección de toma de muestras y/o ramificándose fuera corriente arriba de la sección de toma de muestras para recibir y descargar una fracción del fluido corporal que entre en el capilar primero, y en donde la sección de toma de muestras es una zona de prueba o es puesta en contacto con una zona de prueba para el análisis de los fluidos corporales contenidos en la misma.
21. 21. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 19 ó 20, caracterizado porque la sección de toma de muestras es llenada a través de una sección de entrada del canal capilar, la capilaridad de la sección de entrada siendo más pequeña que la capilaridad de la. por lo menos una sección de descarga que se ramifica fuera de la sección de entrada.
22. 22. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizado porque la capilaridad de la sección de descarga es incrementada por medio de una tapa que cierra una porción lateral abierta de la sección de descarga.
23. 23. El dispositivo de conformidad con cualguiera de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizado porque la sección de descarga tiene una región de desecho y una región de depósito corriente arriba de la región de desecho, y en donde el fluido corporal proveniente de la región de depósito es alimentado a la sección de toma de muestras después de una fase de captación.
24. 24. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23, caracterizado porque la capilaridad de la sección de toma de muestras es incrementada a través del contacto de un medio de recepción de fluidos luego del llenado de la sección de descarga.
25. 25. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 24, caracterizado porque el volumen de la sección de descarga es más grande que el volumen de la sección de toma de muestras.
26. 26. Un dispositivo para el análisis de fluidos corporales caracterizado porque comprende - un elemento de perforación de la piel con una vía de fluidos para recibir fluido corporal, en donde al menos una porción de la vía de fluidos está abierta al ambiente, y - un medio de recepción de fluidos que está separado de la vía de fluidos para que el fluido en la vía esté fuera de contacto fluido con el medio de recepción de fluidos, - el medio de recepción de fluidos comprende una zona de prueba.
27. 27. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un medidor con una unidad de detección para recibir señales provenientes de la zona de prueba y determinar la presencia y/o concentración de un analito.
28. 28. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el medidor incluye un .sostenedor en el cual se recibe el medio de recepción de fluidos, y una transmisión de señales desde la zona de prueba al detector es habilitada.
29. 29. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 28, caracterizado porque comprende un medio de contacto que pone en contacto una porción de la vía de fluidos con el medio de recepción de fluidos para proporcionar a la zona de prueba fluido de muestra.
30. 30. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 27 ó 28, caracterizado porque el medidor tiene una unidad de procesamiento que recibe una señal que indica que el medio de contacto ha puesto en contacto la vía de fluidos con el medio de recepción de fluidos, o que fluido de muestra ha alcanzado la zona de prueba.
31. 31. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el medio de contacto comprende medios de voltaje para aplicar un potencial eléctrico entre la vía de fluidos y el medio de recepción de fluidos de tal forma que el fluido proveniente de la vía de fluidos haga contacto con el medio de recepción de fluidos .
32. 32. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el medio de contacto aplica una fuerza a una porción móvil de la vía de fluidos o el medio de recepción de fluidos para poner a la vía de fluidos y al medio de recepción de fluidos en contacto mutuo.
33. 33. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un medio de contacto magnético para aplicar un campo magnético y poner a la vía de fluidos y al medio de recepción de fluidos en contacto de transferencia de fluido.
34. 34. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el medio de contacto magnético incluye un imán permanente, un electroimán, un solenoide o un alambre portador de corriente.
35. 35. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 33 ó 34, caracterizado porque al menos uno de un material paramagnético o ferromagnético o un elemento portador de corriente o de preferencia un elemento tipo anillo para producir un momento dipolar magnético bajo campos magnéticos variables con el tiempo, es incorporado o unido a una porción de la vía de fluidos y/o del medio de recepción de fluidos .
36. 36. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 29 a 35, caracterizado porque el medio de contacto tiene un elemento de igualación óptica para acoplar la zona de prueba a una unidad de detección óptica, el elemento de igualación óptica estando adaptado para ejercer una fuerza mecánica para poner a la vía de fluidos y al medio de recepción de fluidos en un estado de contacto.
37. 37. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque la unidad de detección óptica incluye un reflectómetro conectado al elemento de igualación óptica por medio de un dispositivo óptico que comprende lentes, guías de onda ópticas y/o fibras ópticas.
38. 38. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 36 ó 37, caracterizado porque el elemento de igualación óptica es provisto por un revestimiento de los lentes que miran a la zona de prueba.
39. 39. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 36 a 38, caracterizado porque el elemento de igualación óptica tiene un índice de refracción igualado al índice de refracción de la zona de prueba.
40. 40. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 36 a 39, caracterizado porque el elemento de igualación óptica consiste en un material elastomérico.
41. 41. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 36 a 40, caracterizado porque el elemento de igualación óptica está dispuesto sobre un lado de la zona de prueba opuesto a la vía de fluidos, y está diseñado de preferencia como un brazo de palanca o ariete para la transducción del desplazamiento mecánico para asumir un estado de contacto entre la vía de fluidos y la zona de prueba.
42. 42. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 41, caracterizado porque comprende un medio impulsor para impulsar al elemento de perforación de la piel dentro de la piel para perforar la piel y obtener una muestra de fluido corporal.
43. 43. Un método para determinar una concentración de analito en fluido corporal, caracterizado porque comprende las etapas de : a) recibir fluido corporal en una vía de fluidos de preferencia de un elemento de perforación de la piel, la vía de fluidos estando separada parcialmente de un medio de -recepción de fluidos durante el llenado, b) poner en contacto la vía de fluidos con el medio de recepción de fluidos para que el fluido corporal proveniente de la vía de fluidos haga contacto con el medio de recepción de fluidos y alcance una zona de prueba, c) recibir señales provenientes de la zona de prueba que sean características de una concentración de analito, d) procesar las señales para determinar la concentración de analito .
44. 44. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque un periodo de tiempo que inicia con la etapa b) es monitoreado, y la determinación de la concentración de analito es iniciada con base en el tiempo que ha pasado .
45. 45. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque la etapa b) inicia un monitoreo de señales y el cambio de señal con el tiempo se emplea para determinar un punto en tiempo la determinación de la concentración.
46. 46. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 43 a 45, caracterizado porque comprende punzar la piel con el elemento de perforación de la piel.
47. 47. Un dispositivo analítico caracterizado porque comprende - una estructura de soporte que tiene un canal en la misma que es accesible desde el exterior en al menos una región de acceso, el canal tiene una región- de introducción de fluidos así como una región de descarga localizada corriente abajo de la región de acceso, - un medio de recepción de fluidos, el medio de recepción de fluidos estando separado del canal en un primer estado y el medio de recepción de fluidos estando en contacto con fluido localizado en la región de acceso en un segundo estado para recibir fluido, de tal forma que el medio de recepción de fluidos no sea puesto en contacto con un fluido que provenga de la región de descarga.
48. 48. Un método para tomar una muestra de fluido, caracterizado porgue comprende las etapas de: - introducir fluido en una región de introducción de una estructura de soporte que tenga un canal en la misma, el fluido llenando una región de acceso de la estructura de soporte que es accesible desde el exterior y que tiene una región de desecho localizada corriente abajo de la región de acceso, - poner en contacto un medio de recepción de fluidos con fluido localizado en la región de acceso para recibir fluido, pero no con una porción de fluido en la región de" descarga.
49. 49. Un dispositivo analítico caracterizado porque comprende - una estructura de soporte que tiene un canal para recibir fluido en la misma que es accesible desde el exterior en al menos una región de acceso, - un medio de recepción de fluidos que está separado del canal , - una fuente de potencial eléctrico que cuando es encendida aplica un potencial eléctrico entre el fluido en la región de acceso y el medio de recepción de fluidos de tal forma que el fluido proveniente de la región de acceso sea transportado sobre el medio de recepción de fluidos .
50. 50. El dispositivo analítico de conformidad con la reivindicación 47 ó 49, caracterizado porque el medio de recepción de fluidos comprende una zona de prueba.
51. 51. El dispositivo analítico de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque la región de acceso es una porción agrandada del canal que forma una cámara abierta y en la cámara se localizan elementos verticales.
52. 52. Un método para transportar fluido de una estructura de soporte a un medio de recepción de fluidos, caracterizado porque comprende las etapas de - mantener una estructura de soporte que tenga un canal para recibir fluido en la misma que sea accesible desde el exterior en al memos una región de acceso, en una relación separada con respecto a un medio de recepción de fluidos, - aplicar un potencial eléctrico entre el fluido en la región de acceso y el medio de recepción de fluidos de tal manera que el fluido ^proveniente de la región de acceso sea transportado sobre el medio de recepción de fluidos.
53. 53. Un sistema para el análisis de fluidos corporales, caracterizado porque comprende: - un elemento de perforación de la piel con una vía de fluidos para recibir fluidos corporales, en donde al menos una porción de la vía de fluidos está abierta al ambiente y - un medio de recepción de fluidos que está separado de la vía de fluidos para que el fluido en la vía no haga contacto con el medio de recepción de fluidos , el medio de recepción de fluidos comprende una zona de prueba, un medio de transporte para transportar al elemento de perforación de la piel para hacer contacto con el medio de recepción de fluidos .
54. 54. El sistema de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque comprende además un cargador que almacena varios medios de recepción de fluidos .
55. 55. El sistema de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque comprende además una unidad de exposición para exponer sucesivamente al medio de recepción de-fluidos del cargador para recibir fluido .