MXPA97001794A - Detector de analitos que tiene un canal de tira deserpentina - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato para determinar la presencia o la cantidad de un analito en una muestra aplicada a una porción de una tira que se extiende longitudinalmente, insertada dentro de dicho aparato, leyendo la reflectividad en por lo menos una posición de lectura de la tira, en donde dicha tira tiene un borde delantero y un borde trasero con respecto a la inserción dentro de dicho aparato, caracterizado dicho aparato porque comprende:un pasaje para tira definiendo porprimera y segunda paredes que se extienden longitudinalmente desde el extremo abierto arriba para aceptar el borde delantero de dicha tira hasta un extremo opuesto abajo;una abertura en dicha primera pared para hacer visible una porción de la tira insertada a través de dicha abertura;teniendo dicha primera pared una primera superficie de soporte de tira y teniendo dicha segunda pared una segunda y una tercera superficie de soporte de tira hacia abajo de la primera superficie de soporte de tira, estando dicha segunda superficie hacia arriba de dicha abertura y dicha tercera superficie de soporte hacia abajo de dicha abertura, estando ambas superficies orientadas para empujar una porción de una tira insertada hacia abajo de la segunda superficie de soporte de tira contra dicha abertura, cuando dicha al menos una posición de lectura queda encima de dicha abertura.

Description

DETECTOR DE RNflLITOS QUE TIENE CANA PARA TIRA DE SERPENTINO CñnPQ OE Lfl INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo y m todo de prueba para la determinación óptica de anal tos en fluidos acuosos, par Lculapnen+e en sangre entera. En una modalidad preferi a, se refiere a un dispositivo de prueba y un método de prueba para medir ópticamente la concentración do g ucosa en sangre entera.

ANTECEDENTES DE 1 A INVENCIÓN La cuantificación de los componentes químicos y bioquímicos en fluidos acuosos do color, en particular fluidos biológicos de color, tales como sangre n era y orina, y en derivados de fluí «lo biológico, tales corno suero de sangre y plasma de sangre, tienen una importancia <_a a vez mayor.

Existen aplicaciones importantes en el diagnostico y el tratamiento médicos y en la cuantif cac on de ia exposición a fármacos terapéuticos, intoxicantes, sustancias químicas peligrosas y similares. En algunos casos, la cantidad de materiales que se van a determinar es tan minúscula (en la escala de 1 µg o menos por decilitro) o bien tan difíciles de determinar* con precisión, que el aparato empleado es complicado y solamente es util para el personal experto de laboratorio.

En ose caso, los resultados generalmente no están disponibles durante algunas horas o d as después de la toma de muestra. En otros casos, frecuentemente se hace énfasis sobre la capacidad de los operadores legos para llevar a cabo ru inarlamente la prueba en forma rápida y reproducible fuera de una ins l c ón de Laboratorio, con exhibición r pida e inmediata de la informaci n. Una prueba medica común es la medición de niveles de glucosa en la sangre por Los diabéticos. La ense anza actual aconseja a los pacientes diabéticos medir su nivel de glucosa en la sangre de dos a siete veces al día, dependiendo de la naturaleza y severidad de sus casos individuales. Con base en el patrón observado en los niveles de glucosa medidos, el paciente y el médLco juntos efectúan loe ajustes en la dieta, el ejercicio e la ingestión de insulina para el mejor manejo de la enfermedad. Claramente esta información debe estar disponible inmediatamente para el paciente. Actualmente un método ampliamente usado en los Estados Unidos emplea un artículo de prueba del tipo descrito en la patente estadounidense No. 3,2*58,789, expedida el 17 de enero de 1967 a l*1ast. En este método, se coloca una muestra de sangre entera fresca (típicamente de 20 a 40 µl ) sobre una almohadilla de reactivo revestí tía con etil celulosa, que contiene un sistema de enzimas que tienen actividad de glucosa-oxidasa y peroxidasa. El sistema de enzimas reacciona con la glucosa y libera peróxido de hidrogeno. La almohadilla también contiene un indicador que reacciona con el peróxido de hidrogeno en presencia de peroxidasa para dar un color proporcional en intensidad al nivel de glucosa en la muestra. Otro método de prueba de glucosa en la sangre, popular, emplea sustancias químicas similares pero utiliza, en lugar* del cojín revestido con etilcel ulosa, una película resistente al agua, a través de la cual est n dispersadas las enzimas y el indicador. Este tipo cíe sistema está descrito en l a patente estadounidense No. 3,630,157, expedida el 28 de diciembre de 1971 a Rey y coinventores. En ambos casos se deja que la muestra permanezca en contacto con la almohadilla de reactivo durante un tiempo especificado (típicamente 1 minuto). Luego, en el primer caso, se elimina por lavado la muestra de sangre con una comente de agua, mientras que en el segundo caso se limpia la película. La almohadilla (Je reactivos o película con reactivo se mancha entonces en seco y se evalúa. L evaluación de la concentración de analitos se efect a ya sea comparando el color* generado con un diagrama de colores o bien colocando la almohadilla o la película en un instrumento de re le ancia difusa para leer un valor de intensidad de color. Si bien los métodos anteriores han sido usados en la vigilancia de la glucosa desde hace muchos años, tienen ciertas limitaciones. El tamaño de la muestra requerida es bastante grande para una prueba de piquete de dedo y es difíc l de obtener para alguna gente cuya sangre capilar no se exprime fácilmente. Ademas, esos métodos comparten una limitaci n con otras determinaciones colopmetp cas simples, tomadas por operador lego, por cuanto sus resultados se basan en una lectura de color absoluto, lo que a su vez esta relacionado con el grado absoluto de reacción entre la muestra y los reactivos de prueba. El hecho de que oe deba lavar, manchar o limpiar* la muestra de la almohadilla de reactivo después del intervalo de reacción controlada en tiempo, exige que el usuario este listo al final del intervalo de tiempo y limpie o aplique una comente de lavado en el momento requerido. El hecho de que se detenga la reacción al eliminar la muestra conduce a cierta mcertidurnbre en el resultado, especialmente en manos de un usuario domestico. El exceso de lavado, el exceso de manchado o el exceso de limpieza puede dar resultados bajos, y un lavado deficiente puede dar resultados altos. Otro problema que existe frecuentemente en determinaciones simples por operador lego es la necesidad de iniciar una secuencia de control de tiempo cuando se aplica l a sangre a una almohadilla de reactivos. Un usuario típicamente habrá pinchado su dedo para obtener una muestra de sangre y luego sera necesario que aplique simult neamente la sangre del dedo a un cojmcillo de reactivos, mientras echa a andar un controlador de tiempo con su otra mano, lo que hace necesario el uso de ambas manos, simult neamente. Fsto es particularmente difícil dado que con frecuencia es necesario asegurar que el control de tiempo se arranca únicamente cuando se api Lea la sangre a una almohadilla de reactivos. Todos los métodos de la técnica anterior exigen manipulaciones adicionales o circuitos adicionales para obtener este resultado. Consecuentemente, la simplificación úe este aspecto de los instrumentos de lectura por re lejancia es conveniente. Se han obtenido grandes mejoras por la introducción de los sistemas descritos en las patentes estadounidenses Nos. 5,179,005; 5.059,394; 5,049,48? y 4,935,346, en donde se provee un aparato para aceptar una tira de prueba que tiene una almohadilla de prueba, una superficie la cual comprende una zona de reacción adaptada para que se pueda leer ópticamente por* dicho aparato. Se inserta la tira de prueba en el aparato, se enciende el aparato y luego se aplica sangre entera sobre la almohadilla de prueba. Por lo menos una porci n de dicha sangre se de a que penetre a la zona cíe reacción, de manera que cualquier analito presente en ella reaccionará con los reactivos productores de color en la almohadilla de prueba, para alterar las carac erísticas de i eflejancia de luz de l a zona de reacción. La retle ancia de la zona de reacción es entonces una medida de la presencia y/o la cantidad de analito presente en la muestra de prueba. Tal corno se describe en las patentes mencionadas arriba, este sistema no requiere de una muestra grande de sangre ni tampoco requiere que el usuario efectúe mani ulaciones sincronizadas con ?-especto al comienzo o final de la reacción. Más bien debido a que la tira se inserta primero al aparato antes de la aplicación de la muestra, una lectura por reflejancia común y corriente de la zona de reacci n en el estado seco puede ser obtenida. El comienzo de la reacción se puede detectar mediante la "irrupción" primera de la muestra líquida sobre la zona de reacción, vigilando la refle ancia y comparando la lectura con la refle ancia de norma de la zona de reacción seca. Una lectura de refle ancia tornada a un intervalo de tiempo predeterminado después que ha comenzado la reacción y comparando con la refle ancia de norma, es decir, la lectura de la zona de reacción seca, indicara la can idad de analito presente en la muestra. Si bien el sistema arriba descrito resuelve realmente los problemas de la técnica anterior y alivia al usuario de la carga de las mediciones y tornar el tiempo, requiere que el usuario aplique una muestra de sangre sobre la tira mientras la tira se encuentra en el aparato. En su rnayor parte esto no representa problemas para la mayoría de los usuarios. Sin embargo, algunos usuarios sufren de impedimentos, tales como una visión deficiente o una coordinaci n motora dañada, de manera que la aplicación precisa de sangre de los dedos pinchados del usuario a la ira, en su lugar sobre el aparato, representa una tarea difícil. Odicionalmente, para usuarios i stitucionales, por ejemplo, existe la posibilidad de que alguna cantidad de sangre permanezca en el dispositivo, procedente de un usuario previo; dado que los sistemas necesitan la aplicación del dedo pinchado de alguien al dispositivo. En dichos casos, existe la necesidad de desinfectar el dispositivo entre usuarios. Consecuentemente, por las razones mencionadas arriba, en caso de al menos algunos usuarios, sería preferible aplicar primero la muestra de sangre a la tira antes de insertar la tira en el aparato. Desafortunadamente, al hacer esto, el aparato ya no esta en capacidad de Leer la refle ancia de la zona de reacci n seca, sin reaccionar, es decir, en ningún momento se presen a una zona de reacción seca al aparato. Esta lec ura era necesaria en los dispositivos de la técnica anterior para roveer una norma de calibración para determinar* el cambio de retlejancia corno resultado de la reacción y, por consiguiente, la presencia y/o la cantidad del analito en la mue ra. En la solicitud de patente estadounidense en trámite, cedida igual que la presente, No. que lleva el numero de caso interno LFS-32, titulada "Tira que puede ser leida ópticamente ra la detección de analitos, que tiene una norma en la tira", incorporada aqu como referencia, se describe una tira, un aparato y una metodología para permitir que el usuario aplique una muestra a la tira antes de insertarla en el aparato de lectura, al mismo tiempo que provee también una norma calibrada. Esta solicitud de patente a la que se hace referencia arriba enseña una tira que comprende una porción para aplicarle un líquido aplicado, teniendo esa porción una superficie ópticamente visible (es decir, por lo menos con respecto a la ptica del aparato que se va a emplear con la tira, que define una zona de reacción. La zona de reacción es de tal naturaleza que su refle ancia varía como una función de la cantidad de analito presente en el líquido aplicado. De preferencia esto se obtiene mediante la reacción del analito, con los reactivos para producir un cambio de color de la zona de reacción. La tira de prueba comprende adicional ente una zona de norma ópticamente visible, de alta reflejancia, con respecto a la reflejancia de la zona de reacción. La zona de norma está situada sobre la tira de manera que preceda a la zona de reacción cuando se inserta la tira dentro del aparato. Consecuentemente, se puede proveer el aparato con medios pticos para determinar secuencialrnente el valor de refle ancia de la zona de norma cuando se es+a insertando la tira hasta su posición totalmente insertada en el aparato, y el valor de r flejancia de la zona de reacción después que se ha insertado la tira. Adi cíonalrnente, se provee el aparato con medios para calcular la presencia y/o la cantidad de analito en cuestión, corno una función de la refle ancia de la zona de norma y de la reflejancia de la zona de reacción. Debido a la confi uración de la tira y, especí icamente a la provisión de una zona de norma que precede a la zona de reacción, el aparato mencionado arriba necesita estar provisto únicamente de una serie de elementos ópticos, por ejemplo, un diodo emisor de luz y un detector de luz oara leer la reflexión en una sola posición a lo largo de la trayectoria de la tira. Durante la operación, el usuario enciende el aparato, aplica la muestra a una tira nueva y luego inserta la tira totalmente dentro del aparato y lee los resultados. Sin intervenci n del usuario, la tira, configurada corno se describió, permite que el aparato i ea la reflejancia de la luz incidente sobre l a zona de norma cuando pasa por la óptica del aparato, al momento de ser insertada la tira. Esta lectura calibra entonces teniendo en cuenta las variaciones en el aparato, desde La condición de fábrica y las variaciones de un lote a otro de las tiras. La tira totalmente insertada presenta posteriormente la zona de reacción a la óptica del aparato y se puede leer la refle ancia de esta superficie. Se provee medios para que el aparato calcule e informe la presencia del analito o la concentración del analito, corno una función de esas lecturas. El sistema descrito arriba ha necesitado de mucho tiempo hasta facilitar la tarea del usuario para determinar la concentración del anali+o. Sin embargo, se apreciará que es fundamental para la lectura óptica satisfactoria de una tira sobre Ja que se haya aplicado liquido, que la tira este orientada e inseitada apropiadamente dentro del aparato.. Se apreciara que cuando se intenta determinar la presencia de un analito (y, mas importante, cuando se intenta determinar la cantidad de un analito) en una muestra usando técnicas ópticas, la presentación consistente y precisa de la superficie que se va a leer ópticamente se debe conformar a ello. La ausencia de dicha consistencia da resultados anónimos que serán informados por los instrumentos sumamente sensibles empleados. La necesidad de un dispositivo que asegure la precisión es difícil de satisfacer* en los dispositivos previos y, por lo tanto, la técnica ha desperdiciado esfuerzos sustanciales de diseño intentando proporcionarla. Asi, por ejemplo, en la patente estadounidense No. 5,120,507 de Sano, esta provista una placa cargada a resorte en el dispositivo para leer una tira. La placa cargada a resorte carga contra la tira y la sostiene plana con respecto a un medio observador ptico. Dicho sistema ayuda a la precisi n de presentar* la superficie que se va a leer a la óptica, pero se queda corta en la solución del problema. El problema de la precisión es bastante mas difícil de resolver en el caso del sistema descrito en la solicitud de patente anteriormente mencionada y a la que se hizo referencia (LFS-32), en donde no solamente es la zona de reacción que se va a leer por la óptica, sino también la porción delantera de la tira la que se va a leer ópticamente y se va a usar como una zona de norma calibrada para determinar la cantidad de analito. En dicho sistema, en lugar de que se lea un área por la ptica, se va a l ee r también una porción delantera que se extiende longitudinalmente, e la tira. Además, esta porción va a ser leída "al vuelo" cuando se esta insertando la tira. Todavía mas, tal como se describe en la solicitud de patente mencionada arriba, la zona de norma es esencialmente un área sobre un sopor*te de tira delgado que lleva un cojín de prueba relativamente grueso que tiene una superficie expuesta que, a u vez, va a ser leída como la zona de reacción. Consecuentemente, la tira varia de espesor a todo lo largo de su e e longitudinal. Se debe tomar lecturas ópticas a lo largo de ese eje cuando la tira pasa por la óptica durante la inserción y después de que se ha insertado completamente y, por lo tanto, las ¿reas que van a ser leídas deben ser presentadas con precisión a la óptica, a pesar del espesor variable. En la solicitud de patente mencionada arriba se describe un medio impulsor* parecido a un anillo elástico, que tiene la propiedad de proveer presión impulsora contra la tira, cuando es observable para la óptica del aparato, independientemente del espesor variable de la tira que se esté insertando. Aunque funciona dicho método, es relativamente costoso de incorporar en el dispositivo y, consecuentemente, se han buscado alternativas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE Lfl INVENCIÓN De acuerdo con las enseñanzas de esta invención, se provee un sistema mediante el cual se puede insertar una tira dentro de un aparato lector óptico, con gran precisión, de manera que la superficie o las superficies que van a ser leídas sean presentadas a las ópticas de una manera uniforme. Ademas, las enseñanzas de esta invención están dirigidas a lograr esto sin recurrir a diseños complejos m costosos ni a mecanismos compiejos o costosos. Específicamente, esta invención está dirigida a un aparato para determinar la presencia o cantidad de analito en una muestra aplicada a una porción de una tira de prueba que se extiende longitudinalmente, que va a ser insertada dentro del aparato y que tiene un extremo de inserción y un extremo trasero., Una porción de la tira de prueba esta provista de una superficie ópticamente visible (con respecto a la óptica del aparato J, que define una zona de reacción que varia en su capacidad de reflejar La luz corno una función de la cantidad de anal íto presente en la muestra aplicada. El aparato esta provisto de un pasaje para tira dentro del cual se va a insertar la tira, estando definido el pasaje porque queda entre las paredes primera y segunda. Esas paredes se extienden longi udinalmente desde un extremo abierto situado corriente arriba del pasaje, para insertar el borde delantero de la tira de prueba dentro del aparato, hasta un extremo opuesto situado corriente abajo del pasaje. Se contempla que una porción de la tira, cuando es insertada en el pasaje, va a ser leída por la óptica (por ejemplo, una combinación de LED/detector de luz reflejada), alojado dentro del aparato. Consecuentemente, también esta provisto el pasaje de una abertura óptica en la primera pared del pasaje para hacer ópticamente visible dicha porción de la tira insertada a trav s de esta óptica. De acuerdo con las enseñanzas de la presente, las paredes que forman en pasaje tienen una forma particular de manera que se garantice la presentación precisa de la tira a la abertura y, por consiguiente, a la óptica. Específicamente, esta provista la primera pared de una primera superficie que lleva tira, y la segunda pared esta provista de una segunda superficie soporfadora de tira situada corriente abajo de la primera superficie soportadora de tira, estantío situadas ambas superficies soportadoras de tira corriente arriba de la abertura. Las dos superficies soportadoras de tira están orientadas adicionalrnente, una con respecto a la otra, de manera que una porción de la tira que va a ser leída por la óptica sea solicitada con ra la abertura cuando dicha porción queda encima de La abertura. En general, esto se logra proporcionando las superficies soportadoras orientadas para cruzar la tira a una forma curva, concava con respecto a la segunda pared, y proveer una tira que tiene propiedades parecidas a resorte. La tira con propiedades parecidas a resorte, forzada dentro de dicha forma curva, será impulsada a enderezarse y, por lo tanto, será solicitada contra la abertura. Pai a lograr dicha curvatura, las dos superficies deben estar orientadas de tal manera que ia primera superficie soportadora situada corriente arriba no esté menos de un espesor* de tira por debajo de la superficie soportadora situada corriente abajo cuando la tira esta entre las superficies soportadoras, y situada para ser leída por los elementos ópticos. El término "superior" o "inferior" se usa aquí en el sentido de la distancia normal por arriba (o por debajo) del piano de la abertura. También se apreciara que la tira puede tener diferentes espesores a lo largo de la misma y que es conveniente leer la tira en diversas porciones a lo largo de su longitud. Consecuentemente, la orientación óe las dos superficies soporfadoras debe ser de tal manera que todas las porciones «Je las relaciones prescritas arriba se mantengan ciertas, es decir, que la primera superficie soportadora situada corriente arriba no este a mas de un espesor de tira por «lebajo de la segunda superficie soportadora situada corriente abajo, cuando la porción corriente abajo de la tira esté en una posición de lectura deseada, sobre la abertura. En una modalidad preferida, la segunda pared esta provista <je una tercera superficie soportadora situada corriente abajo de la abertura. De preferencia, esta tercera superficie soportadora está orientada no más que un espesor de tira por encima del plano de la abertura. Consecuentemente, la porción delantera de la tira, que ha alcanzado una posición situada corriente abajo de la abertura, cargara contra esta tercera superficie soportadora y se flexionará a una forma curva, cóncava, con respecto a la primera pared. Esta deflexión mantendrá la porción de la tira encima de la abertura firmemente contra la abertura.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La presente invención se compren«.1era rnás f cilmente mediante referencia a la siguiente? descripción detallada, cuando se lea conjuntamente con los dibujos anexos, en los cuales: la figura 1 es una vista en perspectiva despiezada de una tira y un aparato que incorporan las enseñanzas «Je esta i vención; la figura 2 es una vista en sección longitudinal parcial, tomada siguiendo la línea 2-2 de la figura 1, y que ilustra la tira totalmente insertada dentro del aparato; la figura 3 es una vista en sección transversal parcial, tornada siguiendo la línea 3-3 de la figura 1 y que ilustra la tira totalmente insertada dentro del aparato; la figura 4 es una vista en planta de una tira empleada con ei aparato de esta invenci n; la figura 5 es una vista en sección longitudinal de una tira de la figura 4, to ada siguiendo la linea 5-5 de la figura 4; la figura 6 es una vista en sección longitudinal del pasaje para tira en un aparato que incorpora esta invención; la figura 7a es una vista en sección longitudinal, fragmentaria, esquem tica, de un pasaje cuando se esta insertando en él una ti a; la figura 7b es una vista en sección longitudinal, fragmentada, esquemática, del pasaje de la figura 7a, con la tira no totalmente insertad ; la figura 8 es una vista en secci n longitudinal, fragmentada, esquem tica, de un pasaje que incorpora las enseñanzas «Je esta invención, con una tira que se está insertando en el; y la figura 9 es una vista en secci n longitudinal, fragrnentada, esquemática, de un pasaje que incorpora otras enseñanzas de esta invención, con una tira totalmente insertada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Volviendo ahora a los dibujos, la figura 1 ilustra una vista en perspectiva despiezada, una tira 10 para aplicarle una mezcla y para insertar dicha tira cargada con la mues ra 10 en un aparato lector óp ico 12. La modalidad de la tira 10 y el aparato 12 generalmente se describirán en lo que sigue en términos de la detección y cuantificación de glucosa, pero quienes sean expertos en la materia comprenderán que las enseñanzas de la presente no están limitadas a las deterrní naciones de glucosa; sino que se puede aplicar a otras determinaciones de analitos. Ademas, para los propósitos de la simplificación y la claridad, la tira 10, el aparato 12 y sus partes componentes respectivas ser n descritas todas co o si estuvieran en la orientación mostrada en los dibujos, y se empleara ios términos tales como "la parte inferior" y "ia parte superior", consistentes con dicha orientación. Sin embargo, se apreciará que este método de descripción es simplemente conveniente y que de ninguna manera está restringida la invención a dicha orientación y, de hecho, ia tira y el portador de tira se pueden hacer girar a cualquier ángulo con respecto al aparato y las enseñanzas de ia presente todavía se aplicarán. Corno se puede ver en la figura l, la tira 10 esta adaptada para ser insertada longitudinalmente dentro de un extremo abierto 14 de un portador de tira 16, 1 levado en el aparato 12. El portador de tira 16, mostrado con mayor* detalle en las figuras 2 y 3, de preferencia es retirable <jel aparato 12 para limpiarlo. El aparato 12 esta provisto en su superficie visible de una pantalla 18 sobre la cual se exhibirán mensajes, instrucciones, avisos de error y, muy importante, los resultados, por medio tales co o exhibídores de cristal líquido, que son bien conocidos en la técnica. Dicha información puede ser llevada por letras, palabras, números o iconos. Adicionalrnent e, el aparato 12 esta provisto de un conmutador de alimentación para activar el aparato, de preferencia con baterías, y dicho conmutador de alimentación esta mostrado como un pulsador 20 en los dibujos. Haciendo referencia ahora a las figuras 2 y 3 , se ilustra allí en vistas en sección longitudinal y transversal, respectivamente, el portador de tira 16 separable con una tira 10 totalmente insertada en el, junto con vistas fragmentarias de las partes adyacentes al aparato 12. El portador 16 de tira consta de una guia interior 24 que tiene una pared de pasaje 25 y una guia superior 22 que tiene la pared de pasaje 23, que definen juntas un canal o pasaje para tira 26, dentro del cual se inserta la tira a través del extremo abierto 14. El pasaje 26 termina en el extremo opuesto 31. Se debe notar* que el pasaje 26 esta canteado a un ángulo con respecto al plano del fondo 28 de aparato 12, de manera que facilita la inserción de la tira 10 del aparato cuando el aparato está asentado sobre una superficie plana. La guía inferior 24 está provista de una abertura 30 a través de la pared 25, a través de la cual la superficie inferior 11 de la tira puede ser "vista" por la óptica situada debajo de la guía inferior 24. Corno se comprender-a más adelante, la abertura 30 está colocada en un punto a través de la pared 25 para que "vea" la superficie inferior de la zona de reacción de la tira 10, cuando la tira 10 está totalmente insertada dentro del pas je 26. La ptica para el aparato esta si uada en el bloque óptico 32 fijado al aparato 12. El bloque óptico 32 contiene un diodo emisor de luz (LED) 36, capaz de dirigir la luz a través de la abertura 30, sobre una superficie tal corno la superficie inferior de la tira. El diodo emisor de luz preferiblemente es uno que emite luz de longitud de onda esencialmente uniforme en descargas rápidas, en lo sucesivo denominadas "paquetes" durante un periodo de tiempo, cada vez que es activado. Para los propósitos de determinación de glucosa, se ha encontrado preferible emplear «jos de dichos LED, cada uno de los cuales emite luz a una longitud de onda dif rente y, de preferencia a 660 y 940 nanóinetros (LED 660 y LED 940, respectivamente). El bloque óptico 32 también comprende un fotodetector 38, un dispositivo capaz de detectar la luz reflejada desde la superficie desde la que se enfoca el LED y de convertir dicha luz a un voltaje mensurable. Dentro de la pared 23 y alineada con la abertura 30, hay una diana o blanco de color, de preferencia gris, en lo sucesivo denominada "el blanco gris" 45. El blanco gris 45 presenta a la óptica una superficie para garantizar la correcta calibración del aparato antes de que se inserte la tira. Corno se describirá con mayor detalle aquí, están provistos medios para garantizar que, cuando se presentan superficies de la tira 10 a la óptica a través de la abertura 30, esas superficies sean presentadas de una manera precisa. Dichos medios comprenden proveer paredes 23 y 25 con una configuración especifica de tal manera que, en la modalidad preferida, el pasaje 26 tenga una configuración sinuosa en S. Se comprender , al considerar los dibujos y la descripción de la presente, que dicha forma sinuosa únicamente es una variación moderada, pero sumamente efectiva, de un pasaje con paredes rectas y, co o se ve en las figuras 2 y 3, es notable solamente al observar con detenimiento. Se explicara más este punto en la presente. Haciendo referencia ahora a las figuras 4 y 5, la figura 4 ilustra una vista en planta de la superficie inferior 43 de una tira 46 que incorpora Las enseñanzas de esta invención. La figura 5 es una vista en sección longitudinal de la tira 46, tomada a través de la línea 5-5 de la figura 4. En la moda Li dad para detectar glucosa en sangre entera, la tira 46 comprende un soporte 47 alargado y generalmente rectangular, sobre el que esta unida una almohadilla de prueba 48 que contiene reactivos y está provista de un medio de transporte suprayacente 50. En el uso, la muestra va a ser aplicada a la superficie superior del medio de transporte 50 que queda encima de la almohadilla de prueba 48. Una porción de la muestra penetra a través de la almohadilla de prueba y cualquier glucosa presente reacciona con los reactivos presentes allí para producir ?n cambio de color «jue es visible en la superficie inferior de la almohadilla de prueba. Una abertura de soporte 52 está provista a través del soporte para alinearse con la abertura 30 en la guia inferior del aparato, cuando la tira esta totalmente insertada en el, de manera que una porción del fondo de la superficie de la almohadilla de prueba sera visible para la óptica del aparato (denominándose en lo sucesivo dicha porción la zona de reacción 54). Los detalles de estos componentes de la tira est n descritos en la solicitud de patente estadouni ense en trámite No. de serie 881,970, presentada el 12 de mayo de 1992 e incorporada aquí como referencia. Brevemente, el medio de transporte 50 comprende poros que drenan la muestra a través de los mismos por acción capilar. El medio de transporte puede estar* compuesto de materiales naturales, tales corno algodón o papel, así co o de materiales sint ticos, tales como poliesteres, poliamicías, polietileno y similares. El medio de transporte tiene poros que tienen un di me ro efectivo en la escala aproximada de 20 mieras a 350 mieras, de preferencia alrededor de 50 a L50 mieras, por ejemplo, 100 mieras. El medio de transporte generalmente es hidrófilo o puede hacerse hidrófilo mediante tratamiento con agentes tensioactivos compatibles con los glóbulos rojos de la sangre. Uno de dichos agentes tensioactivos compatibles es MAPH0SMR 66, vendido por Mazer Chemical, una división de PPG Industries Inc. Chemicals de Gurnee, Illinois. En una modalidad preferida, el medio de transporte es capaz de absorber mezclas de sangre de 20 hasta 40 mi crolitros, por* ejemplo, 30 rnicrolitros. Ei medio de transporte puede ser, por ejemplo, un papel filtro o un material plástico concrecionado, tal corno los materiales de polietileno poroso comunmente obtenibles de Porex Corp., de Fapburn, Georgia. El medio de transporte generalmente os fabricado para que tenga un espesor aproximado de 0.55 rnm, con una anchura de 6.35 rnm y una longitud aproximada de 25.0 mrn. Se trata el medio de transporte con una solución de agente tensioactivo compatible con los glóbulos rojos de la sangre. Puesto que únicamente se requiere alrededor de 3 a 5 micro! ?t ros de sangre para saturar la almohadilla de prueba, el medio de transporte preferiblemente poseerá un volumen hueco pequeño a i de «jue no requiera volúmenes grandes de sangre. El exceso de sangre aplicada a la tira de reactivos es absorbido y mantenido en la porción del medio de transporte que se extiende más allá de ia almohadilla de prueba. El medio de t ransporte 50 esta unido a la almohadilla de prueba 48 mediante un adhesivo sostenido tal corno, por ejemplo, adhesivos de base acrílica o de hule. Sin embargo, se prefieren los adhesivos que funden en caliente. Se puede colocar* el adhesivo en tiras continuas situadas solamente cerca del perímetro de la almohadilla de prueba, «Jejando una porción central de la superficie receptora de la almohadilla de prueba, sustancial ente sin obstruir. La al oha illa de prueba y su preparación también se señalan con detalle en la patente estadounidense No. 4,935,346, y no es necesario describir aquí con mayor detalle. Esencialmente, la almohadilla de prueba es una matriz porosa hidrófila a la que pueden estar unidos covalente o no covaLenternente los reactivos. Los ejemplos de un material adecuado incluyen las pol lamidas, que son convenientemente polímeros de condensación de rnonóneros «je 4 a 8 átomos de carbono, en donde los rnonórneros son lactarnas o combinaciones de diarninas de ácidos dicarboxílicos, polisulfonas, poliesteres, polietileno y membranas a base de celulosa. Otras composiciones polirnericas también pueden ser usadas. O ras composiciones polimepcas también pueden ser usadas. Ademas, se puede modificar las composic ones polirnéricas para introducir otros grupos funcionales, a fin de proveer-estructuras cargadas, de manera que la superficie sea neutra, positiva o negativa, asi corno neutra, básica o acida. El material de selección es una pol isul fona amsotrópica, hidiofila, que tiene poros que varían en tamaño desde grandes hasta pequeños, en todo el espesor de la matriz. Se obtiene la matr z preferida de Memtec America Corpora ion de Maryland y tiene un tamaño promedio de poros que van de 0.34 hasta 0.4 micrómetros, por ejemplo 0.37; y un espesor aproximado de 125 a 140 mierómetros, por ejemplo, 130 rnicrometros. La proporción del diámetro promedio de los poros mayores a los poros pequeños es aproximadamente de 100. El rneiíio de transporte esta adaptado para aceptar una muestra de sangre entera y transportar una porción detectable de la muestra a la superficie receptora mediante acción capilar. el medio de transporte preferiblemente se extiende mas alia úe uno o más extremos de la almohadilla de prueba, de manera que forme un deposito para contener cantidades excesivas «je ia muestra de sangre que pudieran estar presentes durante el uso real. Usualmente es mas conveniente retener cantidades excesivas de la muestra de sangre en ei medio de transporte en lugar de permitir que gotee el exceso sobre el usuario o sobre los medios de observaci n, en una lorma incontrolada. Consecuentemente, se prefiere que el medio de transporte sea capaz de retener de 20 a 40 imcrolitros de sangre, aproximadamente, de preferencia alrededor de 30 rnicrol tros de sangre, y dejar pasar aproximadamente de 3 a 5 rnicroli ros de sangre a la almohadilla de prueba. La almohadilla de prueba está impregnada con un sistema reactivo formador de color, específico para un analito. Los analitos típicos son: glucosa, colesterol, urea y otros muchos, que se les ocurrirá fácilmente a los expertos en la materia. De preferencia, el sistema reactivo forrna«lor de color-incluye una enzima que cataliza selectivamente una reacción primaria con el analito de ínteres. Un producto de reacción primaria puede ser un tinte que sufre un cambio de color que es detectable en la zona de reacción. Alternativamente, el producto de la reacción primaria puede ser un intermediario que sufra otra reacción, de preferencia también catalizada con enzima, y participa en una reacción secundaria que, directa o indirectamente hace que un tinte sufra un cambio de color que es detectable en la zona de reacción. Un sistema reactivo formador de color, ejemplar, es el sistema que es específico para la glucosa y contiene glucosa-oxidasa, una peroxidasa y un tinte oxidable. La glucosa-oxi dasa es una enzima, usualmente obtenida de Aspergí llus Niger o de Pemcilliurn, que reacciona con la glucosa y el oxígeno para producir gluconoiactona y peróxido de 9K h?dr*ogeno. El peróxido de hidrogeno asi producido, catalizado por una enzima peroxidasa, tal corno peroxidasa de rábano picante, oxida un tinte. El cromoforo resultante (el tinte oxidado) exhibe un color que puede ser obser-vado en la zona de reacción. Muchos tintes oxidables adecuados son conocidos en la técnica, incluyendo, por ejemplo, los que se señalan en la patente estadounidense No. 5,304,468, incorporada aquí como refei encía. Un tinte oxidable, particular-mente útil, es el par-de tintes clorhidrato de 3-rnet ?l -2-benzot lazolmona h?drazona/1-naftaleneul fonato de 8-amlmo (par MBTH/ANS) descrito en la solicitud de patente estadounidense en trámite No. de serie 245,940, presentada el 19 de mayo <je 1994 (LFS-30). Otros muchos sistemas reactivos formadores de color, adecuados, específicos para analitoe par iculares, son conocidos en la técnica. Un par de tintes de selección esta formado por un derivado de MBTH, N-sul foni l encensul fonato rnonosodico de metaC3~rnet?l-2-benzot?azol?nona huírazonaJ, acoplado con ANS. Esta combinación esta descrita detalladamente en la solicitud de patente es doun?íense (numero de caso interno LFS-35), presentada en la misma fecha que la presente, e ?ncorpor*a«Ja aquí corno referencia. EL soporte 46 puede ser de un material que sea suficientemente rígido para ser insertado en el aparato sin flexión ni arrugamiento indebidos. De preferencia, dicho soporte comprende material tal como poliolefinas (por ejemplo, polietileno o polipropileno), poliestireno o poliésteres. Un material preferido es el poliester obtenible de Imperial Chemical Industries, Ltd, «íel Reino Unido y vendido por ellos ba o la marca Melmex 329, y que tiene un espesor aproximado de 0.35 rnrn. Al ver la figura 4, la superficie inferior de la tira (es decir, la superficie <}ue se va a insertar* en relación de car-a con cara con la abertura 30 de la guia interior del aparato y, por tanto, la superficie "vista" por la óptica del aparato), presenta una zona de reacción 54 que comprende la porción de la almohadilla de prueba 48 visible a través de la abertura «íe soporte 52. La zona de reacción 54 está colocada longitudinalmente entre el borde delantero 56 «je la tira (delantero con respecto a la inserción del aparato) y el borde opuesto. Las ventajas de esta invención serán comprendidas cuando se considere las figuras 7a y 7b. Las figuras 7a y 7b ilustradas aquí en sección longitudinal esquemática, son vistas de un pasaje para tira que no incorpora las enseñanzas de esta invención, sino que mas bien comprende un pasaje 60 definido por la pared superior 62 y la pared inferior 64, y que tiene un extremo abierto 66 y un extremo opuesto 68. La pared inferior 64 está provista con una apertura 70 a través de la cual se va a ver las porciones de La superficie inferior de la t ra 74 por la óptica (no mostrada). La tira 74 esta provista de una almohadilla de prueba 76 y, por lo tanto, tiene una superficie superior plana, un tanto no uniforme, y es de un espesor- no uniforme, es decir, es generalmente mas gruesa en la porción de almohadilla de prueba que en el borde delantero 78, por ejemplo. Consecuentemente, las paredes 62 y 64 deben estar espaciadas a un grado suficiente para permitir que la parte mas gruesa de la tira pase fácilmente hacia el pasaje 60. Concornitantemente, el borde delantero rnas delgado 78 tendrá un "juego" sustancial dentro del pasaje. Consecuentemente, cualquier grado de rizado o con iguración no plana del borde delantero de la tira har que la superficie inferior* de esta porción varíe en distancia respecto a la abertura 70, cuando se inserta la tira dentro del pasaje. Este no mantener una presentación precisa a la abertura da por resultado una lectura errónea por la óptica del aparato. La figura 7a muestra este rizo que está hacia la pared superior 62, mientras que la figura 7b muestra el rizo hacia la pared inferior 64. Se apreciara que ei bien una tira de espesor variable agrava al problema descrito arriba, incluso si la tira fuera de espesor-uniforme se debería proveer cierto claro y, por consi uiente, a pesar de un grado menor, todavía persistiría el problema. Ademas, aunque se ha descrito el problema en términos de que la tira es no plana, es decir, rizada en la dirección longitudinal, se entenderá que surge una situación sirnilar cuando la tira es no plana transversalmente, es decir, cuando se tuerce. La figura 8 ilustra un pasaje 80 para tira que sigue las enseñanzas de esta invención. Nuevamente el pasaje 80 esta definido por la primera pared inferior 84 y una segunda pared superior 82, con una abertura 90 provista a través de ia primera pared 84. El pasaje diseñado para acomodar una tira 94 que tiene una superficie inferior 92 y una almohadilla de prueba 96 y, por lo tanto, es similar a la tira mostrada en las figuras 7 a y 7b. De acuerdo con las enseñanzas de esta invención, sin embargo, la primera pared 84 está provista de una primera superficie soporfadora «Je tira 85 y una segunda pared 82 está provista de una segunda superficie soportadora de tira 87, situada corriente abajo de la primera superficie soportadora de tira 85, estando situadas ambas tiras soportadoras 85, 87, corriente arriba de la abertura 90. Las superficies soportadoras 85 y 87 están orientadas adicionalrnente una con respecto a la otra que la porción de la tira 89 que queda encima de la abertura 90 es llevada forzadamente contra la abertura 90. Esto se logra al proveer que las superficies 85 y 87 estén en una orientación que fuerce a la tira a adoptar una forma curva concava con respecto a la segunda pared 82, y proporcionando una tira 94 que tenga propiedades parecidas a resorte. Una tira 94 parecida a resorte, forzada dentro de dicha forma curva, sera impulsada a enderezal se y, por lo tanto, cargara o sera llevada forzadamente contra la abertura 90. Para obtener esa curvatura, se debe orientar las dos superficies soportadoras de tal manera que la primera superficie soportadora 85 situada co ente arriba esté a una altura suficiente por encima del plano «je la aber-tura, con respecto a la altura de la segunda superficies soportadora 87. Si ia primera superficie soportadora esta en su posición mucho rnás ba a que la segunda superficie soportadora, la tira introducida dentro del pasaje no será forzada a la curvatura deseada. Consecuentemente, la primera superficie soportadora debe no estar menos de un espesor «je tira por debajo de la segunda superficie soportadora 87. Tal como se ilustra en la figura 8, la superficie soportadora 85 preferiblemente esta a rnas de una superficie soportadora 87 y, por lo tanto, se asegura que la tira 94 sera forzada a la curvatura deseada. La tira 94 ilustrada en la figura 8 está mostrada ten?en<o «jos espesores diferentes por lo menos, es «jecir, mas gruesa en la almohadilla de prueba 87 y más delgada corriente arriba y corriente abajo de la almohadilla de prueba. La altura relativa de las dos superficies soportadoras descritas arriba se «Jebe determinar, en ese caso, por la porción más delgada de la tira que pasa entre las dos superficies soportadoras cuando una porción corriente arriba «je la tira, cuya superficie va a ser leída por la óptica del aparato, queda encima de la abertura. Por otra parte, la distancia en re las dos superficies soportadoras, cuando se proyecta sobre un plano paralelo al plano de la abertura, es determinada por el espesor máximo de la tira y debe ser de tal manera que la parte rnas gruesa de ia tira pueda ser insertada fácilmente dentro del pasaje entre las superficies soportadoras. Corno se ilustra en la figura 8, cuando la tira 94 es insertada imponiendo una fuerza ilustrada por la flecha de vector F, la forma de las paredes fuerza a la tira a una confi uración curva. Debido a que el aparato está adaptado para ser usado conjuntamente con una tira que tiene propiedades parecidas a resorte, l a tira curva intentará enderezarse. Este intento «je enderezarse translada una fuerza mostrada por la flecha de vector- S, que carga la porción delantera 89 de la tira contra la abertura. En virtud de esta disposición, en cualquier momento que una porción de la tira quede encima de la abertura, dicha porción será impulsada contra la abertura y, por lo tanto, se presentará uniformemente a la óptica del aparato. Las características de la tira parecida a resorte necesita tener un grado solamente suficiente para manifestar la fuerza corriente abajo cuando se inserta la tira. Las tiras construidas del poliéster Meltnex 329, de 0.35 , que se obtiene de Imperial Chemical Industries Ltd., o un poliesf ireno de alto impacto de 0.50 rnrn, como el que se obtiene de Spartech Cornpany, tienen la elasticidad requerida. Empleando un probador Chatillion, se han determinado las constantes elásticas para estos materiales al tener dichos «jos soportes «Je extensión de tira, en donde la distancia de separaci n es de 1.27 crn. Una fuerza aplicada en el centro de la extensión para crear un régimen de esfuerzo de 2.54 cm por minuto, se impone y se genera una curva de esfuerzo/tensión. Se toma la pendiente de la porción lineal de dicha curva como la constante elástica y se encuentra que varía desde 214 kg- fuerza/metro hasta 392 k - fuerza/metro. Se cree que las tiras con constantes elásticas «je apenas 125 k -fu rza/?net ro ser n adecuadas para ser usadas junto con esta invención, aunque preferiblemente dichas constantes deben ser de por lo menos 178 Lg~ fuerza/metro. Dichas constantes pueden legar inclusive hasta 714 \~ g- fuerza/metro y, «le preferencia, son inferiores a 535 g-fuerza/metro. Una configuración todavía mas preferida es la ilustrada en la figura 9, en donde la tira 94 de la figura 8 está ilustrada insertada completamente dentro del pasaje (las partes similares en las figuras 8 y 9 llevan los mismos números de parte). En este caso, sin embargo, la pared superior 82 esta provista adicionalmente «Je una tercera superficie soportadora 97 situada comente abajo de la abertura 90. De preferencia, esta tercera superficie soportadora 97 está orientada para que no este a rnas de un espesor «je tira por encima del plano de la abertura. Consecuentemente, la porción delantera de la tira 89, que ha alcanzado la posición corriente abajo de la abertura, cargará contra esta tercera superficie soportadora 97 y la flexionará a una forma curva, cóncava, con respecto a la primera pared 84. Esta deflexión mantendrá la porción de la tira que queda encima de la abertura f i rmernente contra la abertura.

Quienes sean expertos en la materia apreciaran que los dibujos mostrados en la figura 7, 8 y 9 son esquemáticos y, especialmente para las figuras 8 y 9, exageran en gran medida las desviaciones de las paredes curvas con respecto a las paredes rectas. La figura 6 es ás típica de la guía superior 22 y la guía inferior 24, que llevan la pared superior 23 y la pared inferior 25, respectivamente. El siguiente cuadro 1 menciona las dimensiones preferidas para loe ángulos, las distancias y los radios, todo con base en las coordenadas X,Y mostradas en la figura 6.

CUADRO 1 DIMENSIONES PRRfl Lfl FIOURñ 6 ÁNGULOS (gra<os) A 26 B 17 C 9 DISTANCIAS (milímetros) La. 14.27 La 11.86 La 4.67 L 0.33 CURVATURA RADIO CENTRO (milímetros) (X, Y, rnm) R 5.08 5.25 4.54 Ra 8.81 9.93 7.62 R:í 2.54 10.59 0.15 RA 66.92 10.46 66.11 Habi ndose «íescrito totalmente la invención, será evidente para quien sea experto en la materia que se pueden hacer* en ella diversos cambios y modificaciones s n salirse del espíritu y alcance de la invención, tal corno se define en las i uientes reív indicaciones.

Claims (7)

NOVEDAD DE Lñ INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un aparato para determinar la presencia o la cantidad de un analito en una mezcla aplicada a una porción de una tira «jue se extiende longitudinalmente, insertada dentro del aparato, leyendo la reflejancia de por lo menos una posición de lectura de la tira, en don<le la tira tiene un borde delantero y un borde trasero con respecto a la inserción dentro del aparato, caracterizado dicho aparato porque comprende: un pasaje para tira definido por primera y segunda paredes que se extienden longitudinalmente desde el extremo abierto corriente arriba para aceptar el borde delantero de la tira hasta un extremo opuesto corriente abajo; una abertura en la primera pared para hacer visible una porción de la tira insertada a trav s de la abertura; teniendo la primera pared una primera superficie soportadora de tira y la segunda pared una segunda superficie soportadora de tira, corriente abajo «je la primera superficie soportadora de tira; estando ambas superficies corriente arriba de la abertura y orientadas para llevar forzada ente una porción de una tira insertada, corriente abajo de la segunda superficie soportadora de tira, contra la abertura cuando dicha al menos una posición de lectura queda encima de la abertura.

2.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado ademas porque las superficies soportadoras están orientadas para llevar forzadamente la tira ?nserta«Ja a una forma curva, concava con respecto a la segunda pared.

3.- El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado ademas por-que la primera superficie soportadora comente arriba no esta a menos de un espesor de tira por debajo de la segunda superficie soportadora comente abajo, cuando la tira está entre ellas y colocada para ser leída a través de ia abertura.

4.- El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado ademas porque la primera superficie soportadora de ira comente arriba está por encima de la segunda superficie soportadora de t ira comente abajo.

5.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la segunda pared está provista de una tercera superficie soportadora, situada corriente abajo de la abertura.

6.- El apar-ato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado ademas porque la tercera superficie soportadora esta orientada para fiexionar la tira a una forma curva, concava, con respecto a la prime a pared.

7.- El aparato de conformidad con la reivindicación b, caracterizado ademas porque la tercera superficie soportadora ostá orientada no rnas de un espesor de tira por encima del plano de la abertura.