MXPA99008623A

MXPA99008623A - Replica micropatologica de un paciente, basada en sangre completa no adulterada

Info

Publication number: MXPA99008623A
Application number: MXPA/A/1999/008623A
Authority: MX
Inventors: C Barnes Allen; S Barnes Janice
Original assignee: C Barnes Allen; S Barnes Janice
Priority date: 1997-03-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2000-07-01

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato del tipo utilizado para cultivar patógenos en un recipiente estéril que contiene capas de medio de cultivo sólido, que tiene una superficie expuesta en contacto con la atmósfera dentro del recipiente, con el aparato que tiene también los medios para infundir la sangre del paciente y/o las células, caracterizado porque:se forma una discontinuidad por rompimiento de una primera capa del medio de cultivo sólido para adherirse a una segunda capa del medio de cultivo sólido;y el medio para infundir estáalineado con la discontinuidad, de modo que una capa de la sangre del paciente y/o las células de paciente pueden ser inyectadas dentro de la discontinuidad, al tiempo que se deja la sangre superficial expuesta o las células libres para aceptar un espécimen del paciente.

Description

RÉPLICA MICROPATOLÓGICA DE UN PACIENTE, BASADA EN SANGRE COMPLETA NO ADULTERADA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere al campo de la patología microbiológica y está más particularmente dirigida a un novedoso método de cultivo microbiológico y al aparato en cuestión que utiliza sangre completa del paciente. 2. Descripción de la Técnica Anterior Del libro de texto de microbiología, Bi ol ogy of Mi croorgani sms, por Madigan, Martinico, y Parker, aprendemos gue, "La actividad más importante del microbiólogo en medicina es aislar e identificar los agentes que provocan la enfermedad infecciosa" . Este es denominado el método de cultivo puro de la práctica actual, el cual procede mediante el cultivo de un espécimen o sangre de un paciente, con lo cual se aislan y se identifican patógenos, y utilizando el inoculo resultante, para hacer un cultivo puro, el REF: 31333 cual puede ser luego probado para la sensibilidad a los antibióticos u otros medicamentos. Mientras que se ha aprendido mucho a partir de este método clásico, éste tiene grandes limitaciones. La interrelación compleja de todos los microbios diferentes en un paciente, con todos los elementos útiles y dañinos en ese huésped, no son considerados como parte de un todo. En la investigación es útil estudiar las partes, pero para tratar a un paciente individual de manera efectiva, se debe considerar a la persona completa, al tiempo de la indagación. Se debe reconocer que un ser humano es un cultivo mixto, y que los cultivos puros no dan a los médicos la información necesaria para tratar a los pacientes. Esto es vital a un tiempo, como el que estamos ahora experimentando, cuando los patógenos se están volviendo cada vez más resistentes a los antibióticos así como más virulentos . Este problema ha sido ampliamente reconocido en microbiología, pero los cultivos en caldo y los cultivos mixtos fueron considerados demasiado complejos y demasiado difíciles de trabajar con ellos. Los medios de cultivo en agar son difíciles de utilizar, y los coágulos sanguíneos son difíciles de tratar, de modo que son rutinariamente empleados anticoagulantes. Además, ya que los laboratorios están muy legos, son necesarios conservadores y refrigeración. De este modo, las condiciones artificiales, deseadas por conveniencia, y la confianza sobre los cultivos puros, nos han hecho menos capaces de responder de manera efectiva a la peste de nuestros tiempos. El proceso descrito en la presente considera a la persona como un todo, utiliza la sangre completa y especímenes, no el inoculo, y procede directamente a la curación, no a la detención para identificar y aislar patógenos. El proceso es una simplificación básica de microbiología/patología (micropatología) . Los dispositivos descritos en la presente permiten que el proceso sea utilizado convenientemente y protegen al personal de la sangre del paciente potencialmente peligrosa. La disponibilidad de un proceso que puede determinar de manera efectiva si un paciente necesita un antibiótico, y cuál, puede cambiar la manera en que son prescritos los antibióticos y otros medicamentos.

El Problema La gente se llega a enfermar con patógenos, microbios tales como bacterias, virus, protozoarios , hongos, levaduras, etc. Las sustancias curativas, por ejemplo, agentes químicos y antibióticos, penicilina por ejemplo, son utilizados para inhibir el desarrollo de, o matar, al o los patógenos. La sensibilidad conocida de un patógeno dado a uno o varios antibióticos específicos permite que el paciente sea tratado con ese antibiótico, o una combinación, con una alta probabilidad de curación. El dilema del médico es, cómo determinar cuál antibiótico o medicamento será efectivo. Pero incluso antes de considerar un antibiótico dado, el médico debe determinar si es indicado algún antibiótico. Los virus y las alergias pueden imitar o parecerse a las infecciones bacterianas pero no son ayudadas por antibióticos, lo cual efectivamente puede empeorar la condición. Además, la prescripción innecesaria de antibióticos es parte de la causa de la resistencia que desarrollan los patógenos. Actualmente, un paciente con síntomas típicos es tratado con el antibiótico que ha sido efectivo en el pasado. No obstante, muchos patógenos se han vuelto resistentes a los antibióticos que previamente eran efectivos. Debido que la técnica actual no da al médico un medio práctico en el consultorio para determinar si es indicado un antibiótico, o cuál de los muchos antibióticos viejos o nuevos podría ser efectivo, el médico usualmente realiza una conjetura informada y simplemente escoge uno, deseando que éste ayudará. El paciente se vuelve la prueba de la efectividad. Frecuentemente hoy en día un antibiótico previamente efectivo se vuelve cada vez más y más inefectivo para los pacientes. Alternativamente, el médico puede tomar la sangre o un espécimen de la orina, las heces, el exudado faríngeo, esputo, fluido cerebroespinal, o pus del paciente, y enviarlo al laboratorio para el cultivo y la determinación de la sensibilidad de cualesquiera patógenos descubiertos, a los antibióticos. 0 bien, el médico puede enviar al paciente a un centro de recolección del laboratorio para la recolección de un espécimen apropiado. Actualmente, los laboratorios son altamente automatizados. La tecnología automática y el personal experto son muy caros, dando como resultado un laboratorio central con muchos centros de recolección periféricos. En consecuencia, el laboratorio efectivo está frecuentemente muy distante del médico o del paciente, requiriendo tiempo considerable para que los especímenes sean transportados. En consecuencia, la sangre y los especímenes son usualmente refrigerados hasta que éstos son recibidos y las pruebas han sido comenzadas. Usualmente, los aditivos a la sangre tales como anticoagulantes, conservadores, etc., son utilizados también. La distancia del laboratorio no permite que sean utilizados en el cultivo y en las pruebas de sensibilidad especímenes frescos y sangre entera, no adulterados, recién extraídos, a temperatura corporal, y a condiciones humanas naturales . Actualmente, en el laboratorio el espécimen, diferente de la sangre, es colocado en un medio de cultivo estéril, usualmente agar en una caja, para desarrollar el o los patógenos que provocan la enfermedad. Las colonias sospechosas de patógenos son identificadas y reportadas al médico quien puede prescribir entonces los medicamentos basados en la sensibilidad pasada conocida de ese tipo de microbio. El estudio puede ser tomado posteriormente. Las colonias pueden ser aisladas y el inoculo transferido a una caja con agar estéril y recultivadas, luego este cultivo puro es probado para la sensibilidad a los antibióticos específicos. Desafortunadamente, los pasos necesarios para obtener un cultivo puro requieren tiempo extra considerable. Cuando la sangre es cultivada, los medios de desarrollo líquidos, o caldo, se utilizan para permitir la mezcla completa de la sangre y el medio. Pero el estado líquido impone sus propias limitaciones. La sangre es mezclada perfectamente con el medio y no está contenida dentro de un espacio donde las colonias de patógenos sean más fácilmente identificables . También, con el caldo no existe superficie firme, como es proporcionada por el agar, para ser rayada con el espécimen del paciente. También, si el espécimen es agregado al caldo y a la sangre, algunos microbios pueden desarrollarse, pero los patógenos que necesitan aire para el desarrollo pueden ser inhibidos, y de este modo no pueden ser descubiertos a no ser que se emprendan pasos especiales para airear el caldo. También, la mayoría de los medios de cultivo de sangre líquidos, comercialmente disponibles, contienen anticoagulantes para prevenir que la sangre se coagule y se aglutine. En consecuencia, incluso si la sangre completa sin coagulante fuera enviada al laboratorio, el medio de cultivo podría alterar el estado natural, frustrando el intento para crear un huésped subrogado sin aditivos artificiales. El proceso de la presente invención no es perturbado por la coagulación natural . Actualmente, los patógenos que son desarrollados a partir de caldo son identificados, aislados y transferidos a receptáculos donde las colonias de microbios pueden ser manipuladas bajo condiciones controladas, incluyendo la prueba para la sensibilidad a los antibióticos. Se requieren muchos pasos y mucho tiempo, labor y experiencia. Por lo tanto, este método es poco utilizado excepto para los pacientes más críticamente enfermos, usualmente hospitalizados. Actualmente, el proceso de mezcla de la sangre no adulterada, completa, del paciente con medio de cultivo tal como agar, y la adición de un espécimen, para el desarrollo de patógenos y sensibilidad al antibiótico, no es utilizado. Existen un número de factores que mitigan la adición directa de sangre al medio de cultivo. El agar es difícil de trabajar con él; éste se endurece o se licúa debido a los cambios de temperatura. Si es necesario calentamiento, muchos patógenos en la sangre son muertos y no pueden ser descubiertos posteriormente. Para elaborar una placa vaciada para probar la sensibilidad a los antibióticos, se agrega el inoculo al agar a 45°C, la temperatura más baja en que el agar es líquido. Esa temperatura no es natural para el cuerpo humano, de este modo muchos patógenos que prosperan a la temperatura corporal normal, 35-37°C, son muertos. Los patógenos anaeróbicos frágiles y algunos virus, mueren después del contacto con el aire. Otros microbios frágiles mueren cuando son teñidos sobre un portaobjetos. De este modo, la técnica actual es incapaz de cultivar fácilmente e identificar muchos patógenos frágiles. El manejo de sangre humana no es sin riesgo en esta etapa de los patógenos nocivos o mortales tales como la hepatitis B, el SIDA (HIV) , y otros. Si la superficie del agar fuera sembrada por difusión con un espécimen del paciente, y la sangre del paciente fuera mezclada con el agar utilizando los medios actuales, por ejemplo, una jeringa/aguja, el personal podría estar expuesto al riesgo de picarse con la aguja y a entrar en contacto con los patógenos del paciente. En la presente se describen los dispositivos que evitan o disminuyen ese riesgo.

Actualmente, pequeños discos de papel que han sido impregnados con diferentes antibióticos, a diversas fuerzas, pueden ser colocados, uno a una sola vez con la mano, sobre la superficie del agar donde los patógenos se están desarrollando. Si el patógeno particular es sensible al antibiótico sobre el disco, aparecerá una 'zona de inhibición" clara alrededor del disco ya que el patógeno es muerto o inhibido. Este no es un método práctico en el consultorio del médico y, en consecuencia, se utiliza poco a estas fechas. En el laboratorio, pueden ser colocados muchos discos sobre la superficie del agar simultáneamente por una máquina especial. Pero el laboratorio no está donde la sangre y los especímenes están frescos, y con los microbios vivos. Los dispositivos simples son descritos en la presente, los cuales simplifican la prueba con antibióticos en el consultorio del médico donde la sangre completa y los especímenes están frescos, permitiendo el cultivo de los organismos frágiles. La Patente Norteamericana No. 4,421,849 a Breuker describe un método para seleccionar o identificar microorganismos mediante la provisión de dos capas de medio de cultivo que entran en contacto una con la otra pero separadas por un filtro de membrana, de modo que cuando los organismos son implantados dentro de una capa, los productos de su desarrollo se difunden hacia la otra capa para la detección. Esta referencia no enseña una discontinuidad dentro de la cual se inyecten la sangre o las células a través de una compuerta u otros mecanismos de entrada. La Patente Norteamericana No. 2,144,255 a Carpenter y la Patente Francesa No. 2,639,957 a Labarthe enseñan tales mecanismos de entrada, pero el mecanismo no está asociado con una discontinuidad. La Patente Norteamericana No. 3,692,493 a Terasaki describe una bolsa de mezclado y de embarque con compartimentos, con recipientes separados conectados en serie, que logran la separación de los componentes sanguíneos. En la presente se muestra un dispositivo algo similar que podría tomar la forma de una bolsa en una bolsa pero comprende más ampliamente un recipiente en un recipiente. Se pretende que este dispositivo combine las células del paciente y/o la sangre del paciente con el medio de cultivo y otros aditivos, para preparar la sangre o las células para el uso posterior, mientras éstas son embarcadas. La Patente Norteamericana No. 4,187,861 a Hefferiaan enseña un tubo para sangre, flexible, con un tapón simple. Este es algo similar a un tubo flexible para sangre mostrado por la presente solicitud, pero no muestra los arreglos de válvula de la presente solicitud.

Desventajas de la Técnica Actual a) La técnica microbiológica actual no da al médico un medio práctico para determinar si un medio práctico es indicado y, si así es, ¿cuál de ellos? En consecuencia, a los pacientes se les estaban administrando antibióticos que eran efectivos, frecuentemente con la esperanza de curar una infección que prueba ser viral o al menos para inhibir una posible infección bacteriana secundaria. No obstante, el uso indiscriminado de antibióticos y fármacos similares está provocando que los pacientes se vuelvan alérgicos a estos fármacos mientras que los microbios se vuelven resistentes. Existen dos consecuencias peligrosas: el paciente no se curará de la infección; y el paciente se vuelve un huésped quien puede sin saberlo ser un portador y transmitir patógenos resistentes. El proceso de utilizar medios naturalmente aumentados para elaborar una réplica del paciente permite la determinación del fármaco correcto a ser utilizado (por ejemplo, sensibilidad a los antibióticos) para pacientes individuales debido a factores, ya sea conocidos y desconocidos en la sangre del paciente, que afectarán cómo responde un patógeno a un antibiótico dado, los cuales son automáticamente considerados en este novedoso proceso de determinar la sensibilidad a los antibióticos. b) Es difícil trabajar con la sangre completa no adulterada de un paciente, ya que ésta se coagula y se descompone rápidamente. En consecuencia son actualmente utilizados aditivos, por ejemplo, anticoagulantes y conservadores, y también refrigeración, pero esto altera el estado natural de la sangre y limita lo que se puede cultivar a partir de ella. El proceso descrito en la presente, con los dispositivos acompañantes, no tiene esta desventaja. c) Los especímenes son rutinariamente transportados a los laboratorios para el análisis pero muchos patógenos son frágiles y no sobreviven al viaje. Las muestras son recogidas del consultorio del médico y transportadas al laboratorio en recipientes estériles pero no bajo condiciones naturales. Transcurre mucho tiempo antes de que comience el proceso de cultivo. Los patógenos que no son lo suficientemente vigorosos para sobrevivir y replicarse bajo estas condiciones anormales, no pueden ser identificados. d) Muchos patógenos no se desarrollan en medios de cultivo ahora en uso regular. Por ejemplo, la sangre de oveja que ha sido calentada para liberar hierro es mezclada con el medio de cultivo, denominado como agar chocolate, para facilitar el desarrollo de ciertos patógenos. La esterilidad puede ser mantenida. No obstante, la sangre de oveja muerta, estéril no es una réplica de la sangre humana completa, no adulterada, recién extraída, a temperatura corporal, especialmente todos los elementos diferentes en la sangre de un paciente específico, al tiempo en que el paciente está experimentando una enfermedad particular. También, los medios de desarrollo líquidos, caldos, tienen normalmente anticoagulante agregado, con lo cual se altera el estado natural complejo de la sangre. Se sabe que el anticoagulante mata un cierto porcentaje de algunos microbios en el caldo. De este modo, los métodos actuales en caldo pueden prevenir el cultivo en sangre de organismos fastidiosos . Otros tipos de agar utilizan también sangre como uno de sus componentes. No obstante, la sangre no es la sangre del paciente, no contiene todos los elementos naturales, ha sido calentada y está estéril, y de este modo no puede ser una réplica de ese paciente específico a ese tiempo específico de enfermedad. El método en placa vaciada estándar agrega el inoculo al agar a 45°C, con lo cual se matan muchos microbios frágiles que no pueden sobrevivir fuera del intervalo de temperatura corporal de 35 a 40.5°C. Si la sangre del paciente es calentada por arriba de 40.5°C, la sangre comienza a descomponerse, también se vuelve estéril, frustrando de este modo el intento de cultivar los patógenos . e) Los patógenos que se desarrollan en el laboratorio no siempre responden igual en el paciente como lo indica la experiencia general en el pasado. Como se anotó anteriormente, un paciente enfermo tiene una mezcla única de elementos, la mayoría desconocidos para el médico. Un antibiótico que puede ser efectivo en la mayoría de la gente puede no ser efectivo en otros y la técnica actual no ofrece una manera para determinar esto, excepto por el uso del paciente. Empero, los pacientes quienes están más necesitados de antibióticos inmediatamente efectivos, son menos capaces de resistir este proceso de experimentación. f) Aún cuando es exitosa, la técnica actual de cultivo puro, por ejemplo, la identificación y el aislamiento específicos, requiere mucho tiempo para determinar cuál antibiótico será efectivo. Para unos pocos pacientes, un día ahorrado puede ser una vida salvada. Para muchos con enfermedades crónicas, tales como SIDA, la morbilidad puede ser reducida mediante tratamiento efectivo de una infección secundaria. Para todos, un día antes de la institución de un antibiótico o medicamento efectivo es un día en que su enfermedad no empeora; la hospitalización con sus costos y riesgos involucrados puede ser evitada. Al menos, los pacientes pueden reasumir sus vidas activas previas, incluyendo el regresar a trabajar. El retraso en el tratamiento efectivo es muy caro, ya sea individual y nacionalmente . g) Actualmente, muchos pacientes son probados después de que ellos están ya tomando antibióticos, medicamentos, etc. Se considera que esto es un problema debido a que los medicamentos actualmente tomados pueden suprimir los patógenos y hacerlos difíciles o imposibles de aislar en cultivo puro. Con el proceso y los dispositivos descritos en la presente se desea el estado natural actual del paciente, incluyendo cualesquiera medicamentos tomados. La obtención de cultivos puros ya no es una meta esencial; no obstante, la identificación tradicional y las pruebas de sensibilidad pueden todavía ser realizadas en dos pasos utilizando la presente invención. h) Actualmente, cuando los tumores son retirados del cuerpo, éstos son usualmente adulterados de alguna manera antes de que sean examinados o cultivados, por ejemplo, el congelamiento, la refrigeración, las soluciones conservadoras, etc. En consecuencia, las pruebas de las células tumorales o las células del paciente u otros factores son imprecisas o incompletas. El proceso y los dispositivos descritos en la presente utilizan especímenes en el estado natural y bajo condiciones naturales, eliminando de este modo estas limitaciones. Por ejemplo, un dispositivo de bolsa en bolsa puede ser utilizado como un aparato de transporte para transportar tumores hacia el laboratorio bajo condiciones naturales, utilizando la sangre del paciente. También, el proceso de investigación en el laboratorio de cáncer puede comenzar en la bolsa con aditivos, tales como colagenasa, para separar las células cancerosas. Tal dispositivo permite que cada paciente con cáncer tenga acceso a la experiencia de un centro de investigación en cáncer no obstante que ese centro pueda estar alejado. i) Existe un riesgo de contaminación que amenaza la vida para el personal médico o de laboratorio quienes manejan la sangre humana, particularmente cuando se utilizan agujas. Utilizando la técnica actual, los resultados obtenidos del proceso de esta solicitud podrían tender únicamente a ser el producto de los expertos en los laboratorios, no de los médicos en sus consultorios donde la sangre y los especímenes están frescos, no adulterados, completos, y a temperatura corporal. Sin la presente invención estos resultados, tan valiosos en una era de patógenos cada vez más resistentes y virulentos, podrían ser no obtenibles. j) La colocación de discos antibióticos sobre medios de cultivo uno a la vez, a mano, consume tiempo y labor, al tiempo que incrementa el riesgo de contaminación, de modo que el médico casi siempre utiliza el laboratorio para la prueba de sensibilidad a antibióticos. De este modo, los métodos actuales limitan que el médico utilice un laboratorio, aún cuando las condiciones ideales de la sangre y el espécimen sean disponibles en su consultorio. k) Todos los antibióticos y medicamentos no son fácilmente disponibles en discos, y aún cuando así sean, son relativamente caros. Un dispositivo descrito en la presente puede utilizar líquidos para probar la sensibilidad, incluyendo tabletas y cápsulas después de disolverlas.

DEFINICIONES APLICABLES A ESTA SOLICITUD Medio de Cultivo es un medio para desarrollar organismos vivos, por ejemplo, células humanas o microbios tales como bacterias, virus, etc., el cual proporciona los requerimientos para el desarrollo o crecimiento. Deben ser agregadas sustancias para solidificar el medio, o para mejorar o para inhibir el desarrollo, o para cualquier otro propósito. Típicamente, el medio de cultivo será agar solidificado (agarosa) al cual han sido agregados diversos nutrientes y factores de crecimiento. Pueden ser utilizados cualesquiera otros tipos de medios de soporte tales como gelatina, acrilamida, celulosa, gomas de carbohidrato, etc. Sangre Completa es la sangre en el estado natural, que contiene todos los elementos útiles y dañinos, ya sean conocidos o desconocidos, tales como los factores de la coagulación, patógenos, anticuerpos, etc. Réplica es un modelo exacto de un original en todos los aspectos importantes. Réplica Misropatológisa es un medio de cultivo que contiene la sangre de un paciente, incluyendo todos los elementos naturalmente presentes en la sangre de ese paciente, mantenido a estándares humanos naturales, asépticamente, proporcionando un modelo de laboratorio para el estudio; en la presente invención una réplica micropatológica del paciente es formada mediante el uso de la sangre completa del paciente para actuar como un subrogado para los diversos factores de crecimiento, nutrientes, patógenos y otros elementos, que están presentes en el paciente que es replicado. Aditivos a la sangre son anticoagulantes, conservadores, y otras sustancias agregadas a la sangre tomada de un paciente, para hacer a esa sangre estable para el análisis o tratamiento posterior.

Anticoagulante es una sustancia que previene que la sangre se coagule, tales como heparina, oxalato, citrato, ácido etilendia inotetraacético (EDTA) o polianetosulfonato de sodio (SPS) . Aséptico son las condiciones estériles, por ejemplo, condiciones en las cuales no se agregan organismos extraños tales como bacterias. Espécimen, es cualquier muestra de tejido corporal, excepto sangre, por ejemplo orina, heces, exudado faríngeo, esputo, fluido cerebroespinal, pus, células cancerosas, etc.; por claridad en esta solicitud de patente, la sangre es específicamente distinguida del espécimen. Inoculo son los microbios que se desarrollan de un espécimen o sangre del paciente (por ejemplo, que estaban originalmente presentes en el espécimen o en la sangre), que son identificados y aislados, utilizando los métodos actuales de microbiología, o el proceso de réplica del paciente de la presente invención. Patógenos son microbios tales como bacterias, virus, protozoarios, hongos, levaduras, etc., que provocan enfermedad. Resistencia es la habilidad de un patógeno para cambiar, de modo que ya no es vulnerable a uno o varios antibióticos particulares o a un agente antiinfeccioso similar. Placa Vaciada es una placa de cultivo donde el medio de cultivo de agar (o algún medio solidificable similar) y el inoculo han sido mezclados, típicamente a 45°C o a una mayor temperatura . Microbio es un organismo microscópico, en general patógeno en el contexto de la presente invención, incluyendo bacterias, hongos, protozoarios y virus.

OBJETIVOS Y BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la presente invención es proporcionar una manera mejorada para desarrollar microbios directamente a partir de la sangre del paciente, con o sin un espécimen adicional, con lo cual se determina si un aditamento, por ejemplo, antibiótico, es indicado, y cuando es indicado, para determinar cuál o cuáles antibióticos serán efectivos para un paciente particular a un tiempo particular, con mayor velocidad y sensibilidad que la técnica actual; Otro objetivo más de la presente invención es probar los medicamentos, antibióticos, etc., para determinar la dosis más pequeña efectiva para un paciente particular al permitir que la química específica del paciente particular, como es tipificado por la propia sangre del paciente, que influya sobre la prueba o para probar los medicamentos, antibióticos, etc., para determinar una dosis estándar par el uso general al promediar los resultados de una pluralidad de pacientes; Un objetivo adicional de la presente invención es desarrollar células cancerosas y/o células sanguíneas blancas, etc., como es influido por la propia química individual del paciente mediante el uso de células provenientes del tumor o de la sangre de un paciente, para una variedad de propósitos. Por ejemplo, las células cancerosas pueden ser utilizadas para tratar el cáncer mediante el uso de la réplica del paciente para determinar la respuesta de ese paciente al tratamiento, o para crear una vacuna; y Este y otros objetivos son cumplidos por un medio de cultivo en capas donde el medio de cultivo sólido es formado de modo que existe una discontinuidad entre- -las capas. Se proporciona una compuerta de infusión a registro con la discontinuidad, de modo que puede ser infundida una muestra de sangre del paciente, no adulterada, fresca, dentro de la discontinuidad para formar una capa delgada de sangre entre las capas de medio de cultivo. La capa de sangre delgada hace obvio el requerimiento para cualquier anticoagulante, permitiendo que los patógenos llevados por la sangre sean fácilmente cultivados sin utilizar algún caldo. Además, los antibióticos u otras muestras de fármaco pueden ser colocados sobre la superficie del medio de cultivo por arriba de la capa de sangre, de modo que el antibiótico puede difundirse a través del medio de cultivo y revelar las sensibilidades de los patógenos llevados por la sangre. Otras muestras de patógenos o tejidos pueden ser colocadas sobre la superficie del medio de cultivo. Se describe también un método para refrescar una capa con una infusión periódica de suero, con lo cual se replica una porción del sistema linfático. El resultado es que los efectos de los fármacos o los factores de crecimiento presentes en la sangre del paciente pueden ser observados, con lo cual se permite que la capa de sangre atrapada/medio de crecimiento/capa de suero/espécimen actúen como una réplica biológica del paciente.

La presente invención llena la necesidad ampliamente detectada de tener una prueba de laboratorio in vi tro que refleje de manera precisa las condiciones en un paciente particular. En consecuencia, la determinación del antibiótico utilizado en esta invención proporciona más información, más rápidamente. No solamente la sensibilidad y la resistencia son aparentes, sino que algunos microbios han aprendido efectivamente a prosperar en presencia de algunos antibióticos, probablemente debido a que el antibiótico suprime otros microbios dañinos que compiten con el microbio patógeno dado. Este efecto que puede únicamente ser observado en las condiciones de cultivo mixto proporcionadas con la presente invención, coloca al paciente en un tremendo riesgo, ya que la * terapia" favorece efectivamente al patógeno.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los objetivos y características de la presente invención, los cuales se cree que son novedosos, se describen con particularidad en las reivindicaciones anexas. En los siguientes dibujos, la estructuras similares son indicadas por signos similares .

La Figura 1 muestra una jeringa con agua utilizada para inyectar la sangre de un paciente dentro del medio de cultivo, que muestra una gota de dicha sangre incrustada dentro del medio; La Figura 2 muestra un rastrillo para el rompimiento de la superficie del medio de cultivo de gel para mezclar la sangre, el espécimen u otra sustancia dentro del medio de cultivo; La Figura 3 muestra un rastrillo hueco que está conectado a un dispositivo de transporte de sangre (tal como aquellos mostrados en las Figuras 8-10), o acoplado a una aguj a-jeringa o a una jeringa.; La Figura 4 muestra una vista superior de una caja de cultivo rectangular con esquinas redondeadas, equipada con los medios para infundir sangre dentro de la caja; La Figura 5 muestra una vista lateral de la caja de la Figura 4, equipada con un tapón de ajuste suelto; La Figura 6 describe una vista superior de una caja con el medio de cultivo en capas en donde un tubo conduce la sangre hacia la caja para dispersarla entre las capas de la misma; La Figura 7 es una vista superior de una caja que muestra una aguj a-j eringa que inyecta sangre dentro de un tubo extendido, construido con una pluralidad de orificios para dirigir la sangre entre las capas de los medios de cultivo; La Figura 8 muestra un dispositivo para transportar la sangre del paciente para el uso en el medio de cultivo en capas de la Figura 6; La Figura 9 muestra una variación del dispositivo de la Figura 8; La Figura 10 muestra otro dispositivo más para llevar la sangre del paciente para el uso en el medio de cultivo en capas de la Figura 6; La Figura 11 muestra otro dispositivo de transporte de sangre, configurado para ser directamente conectable al medio de cultivo en capas de la presente invención; La Figura 12 muestra un dispositivo de bolsa en una bolsa para el uso con el proceso de la presente invención; La Figura 13 muestra una rejilla elaborada para ajustar la caja de cultivo en capas de la presente invención, y diseñada para colocar una pluralidad de discos impregnados con antibiótico u otras muestras de fármaco a intervalos regulares sobre la superficie del medio; La Figura 14 muestra el sujetador de rejilla-disco de la Figura 13, con mayor detalle; La Figura 15 es una vista lateral del sujetador de disco de la Figura 14, que muestra un punto agudo que se proyecta por debajo del centro de cada disco retenido, dentro del medio de cultivo, con lo cual se permite que la sangre dentro de la discontinuidad haga contacto con cada muestra de antibiótico ; La Figura 16 muestra una aguja y una jeringa de sangre, que es utilizada para colocar una gota de sangre sobre un disco de antibiótico o sobre otra muestra; La Figura 17 muestra una rejilla con miembros cruzados que segmentan la superficie de un medio de cultivo en capas de la presente invención, para definir las áreas de aplicación de muestra de fármaco sobre la superficie; La Figura 18 muestra un tubo con tapones de caucho en cada extremo, para el uso con la presente invención; La Figura 19 es una vista similar al dispositivo mostrado en la Figura 10, excepto que se utiliza el tubo de extracción de sangre con doble tapón, de la Figura 18; La Figura 20 muestra un dispositivo similar a aquel mostrado en la Figura 11, con la adición de un tubo de doble tapón y un dispositivo de extracción de sangre por tubo a vacío; La Figura 21 muestra un dispositivo similar a uno mostrado en la Figura 19, sin un tubo de retención; La Figura 22 muestra un tubo flexible para extraer sangre con un tapón simple y una válvula opcional; La Figura 23 muestra un tubo de extracción de sangre, flexible, similar a aquel de la Figura 22, acoplado a un rastrillo de surtido de sangre similar a aquel de la Figura 3; La Figura 24 muestra un aro o aro doble con su fondo cubierto con una malla, de modo que el medio de cultivo puede ser vaciado sobre la parte superior; La Figura 25 muestra una vista transversal de una caja de cultivo que contiene un aro doble como en la Figura 24, dentro del cual ha sido vaciada una capa o medio de cultivo; La Figura 26 muestra un anillo de material elástico (por ejemplo, un anillo tórico) integralmente moldeado con una capa de malla para ser utilizado en lugar del aro de la Figura 24; La Figura 27 muestra una caja de cultivo modificada con una muesca interior para aceptar el anillo de la Figura 26; La Figura 28 muestra una caja de cultivo modificada con un reborde alrededor de los bordes periféricos del fondo, de modo que el medio de cultivo puede ser vaciado por arriba pero no sobre el reborde; La Figura 29 muestra una caja con una muesca interior ocupada por la segunda capa de medio de cultivo, para prevenir la fuga de la sangre hacia arriba de las superficies laterales interiores de la caja; La Figura 30 muestra una caja con una proyección interior acoplada al fondo, para prevenir la fuga de la sangre; La Figura 31 muestra otra modalidad más de la caja de la Figura 30; La Figura 32 muestra una vista superior de un laboratorio en una bolsa que muestra una caja de cultivo en capas, una rejilla de prueba y otros componentes del sistema; La Figura 33 muestra un dispositivo para colocar fácilmente las muestras de sangre fresca en una pluralidad de cajas de la presente invención; La Figura 34 muestra una sección transversal de una caja de cultivo sellada de la presente invención, que contiene una rejilla de prueba que puede ser colocada en contacto con el medio de cultivo, sin abrir la caja; La Figura 35 muestra una vista superior de una tapa de la caja con una pluralidad de compuertas de inyección que permiten la inyección de las muestras de fármaco sobre la superficie de la capa superior del medio de cultivo; y La Figura 36 muestra una sección transversal de un dispositivo tipo caja de la presente invención, que tiene dos tapas y una muesca interna para aceptar un anillo que retiene las dos capas de membrana con un medio para infundir líquido dentro del espacio sellado entre las membranas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La siguiente descripción se proporciona para hacer posible que cualquier persona experta en la técnica realice y utilice la invención, y describe las mejores modalidades contempladas por los inventores para llevar a cabo su invención. Diversas modificaciones, no obstante, permanecerán fácilmente aparentes para aquellos de experiencia en la técnica, ya que los principios generales de la presente invención han sido definidos en la presente específicamente para proporcionar un método de cultivo mejorado y los dispositivos asociados para cultivar fácilmente patógenos provenientes de sangre completa no adulterada, entre capas del medio de cultivo sólido. Por ejemplo, un dispositivo de una bolsa en una bolsa puede ser utilizado para transportar y procesar especímenes tumorales para el laboratorio de investigación del cáncer, donde el dispositivo en capas es luego utilizado para desarrollar las células cancerosas del paciente con el medio enriquecido por la propia sangre del paciente, con lo cual se proporciona una réplica micropatológica del paciente. De manera similar, pueden ser utilizados los dispositivos para cultivar o activar los leucocitos de un paciente, o pueden ser utilizados para transportar la sangre del paciente a un laboratorio.

CREACIÓN DE UNA REPLICA DEL PACIENTE El proceso básico descrito en la presente es la creación de una réplica del paciente, para laboratorio, mediante el uso de la sangre completa no adulterada, recién extraída, del paciente, como un componente de un medio de cultivo, proporcionando de este modo todos los factores de coagulación, microbios, anticuerpos, pH y elementos dañinos o benéficos que existen efectivamente en el paciente particular. La réplica del paciente puede ser utilizada para una variedad de propósitos, tales como el desarrollo de células cancerosas para crear una vacuna contra ese cáncer, o para determinar otra información respecto al cáncer. La réplica es también útil para desarrollar microbios en un espécimen proveniente del paciente, y la determinación de la sensibilidad de los microbios a un agente curativo tal como un antibiótico. Otros posibles usos de la réplica del paciente son para diagnosticar una enfermedad, para tratar una enfermedad, para determinar la etapa de una enfermedad, para determinar el estado de un paciente durante el curso de una enfermedad, o durante el curso de la terapia, etc. Por ejemplo, la sangre completa de un paciente, recién extraída, a temperatura corporal, no adulterada, por ejemplo, sin aditivo tal como anticoagulante o conservador, etc., es asépticamente agregada al medio de cultivo antes de que la sangre se descomponga. Esta mezcla es luego incubada a temperatura corporal, de 35 a 37°C que es lo preferido. Además, el espécimen proveniente del paciente puede o no ser utilizado, y la mezcla puede ser periódicamente refrescada con el suero del paciente. Los organismos que se desarrollan en esta mezcla natural y temperatura natural, ya sean de sangre o del espécimen, pueden ser probados, mediante cualquier medio, para cualquier propósito. De este modo, se puede determinar que un antibiótico no será efectivo. Alternativamente, se puede determinar que un antibiótico es efectivo en una mezcla única de elementos biológicos de un paciente individual, a un tiempo particular. Esto evita el problema demasiado común donde un antibiótico particular es efectivo contra un cultivo puro de un patógeno, pero no es efectivo en un paciente dado, debido a alguna peculiaridad de la química individual del paciente. También, los pacientes no contienen cultivos puros. La meta es probar la sensibilidad del fármaco contra el antecedente de la química del paciente, y con las interacciones de toda la variedad de microbios benéficos y dañinos que puedan existir dentro del paciente. De acuerdo a la técnica actual, cuando un espécimen es probado para patógenos, los técnicos del laboratorio determinan cuál tipo de patógeno se desarrolla a partir del espécimen, y entonces lo reportan. Los médicos asumen que los fármacos que mataron a este tipo particular de patógeno anteriormente, lo matarán nuevamente. Los patógenos resistentes frustran este sistema. Los estudios que proceden para aislar un cultivo puro de patógenos a partir del inoculo y luego prueban el cultivo puro para la sensibilidad al fármaco, toman más tiempo. El proceso descrito en la presente procede directamente para curar, no aislando ni identificando al patógeno, sino solamente identificando qué lo mata. El proceso promueve el uso de un cultivo mixto y de esta manera representa un nuevo enfoque o procedimiento en microbiología. No obstante, para propósitos de investigación, los patógenos pueden ser también identificados y las sensibilidades probadas de la manera convencional mediante el subcultivo de éstos a partir de la réplica del paciente de la presente invención. Como se discutió anteriormente, es bien sabido que la sangre completa del paciente frecuentemente contiene patógenos que pueden estar multiplicándose en la sangre o ser barridos hacia la sangre en circulación desde algún foco de infección. Por lo tanto, la sangre completa es frecuentemente cultivada en un intento pa a aislar estos patógenos. Además, la sangre completa contiene cantidades de cualesquiera fármacos que están siendo administrados al paciente, así como un huésped completo de factores de crecimiento o de desarrollo naturales y otras sustancias que constituyen el perfil bioquímico único del paciente. En teoría, estos factores deberían ser útiles en la determinación de la existencia de patógenos y sus sensibilidades a los fármacos. Los métodos tradicionales para cultivar patógenos a partir de sangre, confían en un cultivo de caldo líquido. Esto requiere la adición de anticoagulantes para evitar la formación de coágulo dentro del caldo. También, ya que la sangre completa es diluida dentro del caldo, los patógenos delicados pueden ser muertos o inhibidos. El uso de conservadores y refrigeración puede además falsear los resultados. También, no existe manera conveniente en que los factores naturales del paciente, presentes en la sangre completa, puedan ser utilizados para afectar el desarrollo de los patógenos provenientes del espécimen de un paciente. Una primera meta de la presente invención es permitir el cultivo de patógenos a partir de la sangre completa no adulterada. Una segunda meta es permitir que los factores presentes en la sangre completa no adulterada afecten el cultivo de los patógenos a partir del espécimen de un paciente. Una tercera meta es en terapia/investigación del cáncer donde la invención puede ser utilizada para desarrollar las células cancerosas y/o las células sanguíneas blancas utilizando las cajas de cultivo en capas.

El dispositivo más simple para lograr esta primera meta es un receptáculo, tal como una caja, dentro de la cual la sangre completa no adulterada, recién extraída, es mezclada con un medio de cultivo, con o sin aditivos (no mostrados) . El medio de cultivo puede ser de cualquier tipo, por ejemplo, polvo o granulos para mezclarse con una solución acuosa. La mezcla resultante puede ser luego utilizada como una capa simple, o la mezcla puede ser vaciada dentro de un receptáculo, tal como una caja de cultivo, sobre una caja ya vaciada de medio de cultivo. Un espécimen del paciente puede o no ser agregado, a la parte superior de la primera capa, entre la primera y la segunda capas, o dentro de la mezcla. Un problema es que el agar en gel, el medio de cultivo más común, resiste el mezclado de modo que es muy difícil mezclar directamente la sangre completa en el medio normal. Si el agar es fundido mediante calentamiento, existen peligros significativos de que los patógenos delicados serán dañados o muertos. Por lo tanto, es necesario tener alguna clase de instrumento o dispositivo para ayudar a mezclar el agar con el medio. Un ejemplo de tal instrumento es una combinación de aguj a-j eringa que puede haber sido utilizada para extraer efectivamente la sangre del paciente. Como se muestra en la Figura 1, la aguj a-j eringa 10 puede simplemente inyectar pequeñas gotas de sangre dentro de la superficie del agar. En la Figura 1, la sangre 14 en una jeringa 12 es inyectada a través de una aguja 16 en un medio de cultivo sólido 18 contenido dentro de una caja 22, con lo cual se depositan gotas 24 de sangre las cuales pueden ser luego mezcladas dentro del agar con la misma aguja 16. La ventaja de este procedimiento es que debido a que la sangre es distribuida dentro del medio, es posible omitir los anticoagulantes los cuales se sabe alteran y frecuentemente inhiben el desarrollo de los patógenos. Es decir, la sangre distribuida es incapaz de formarse en coágulos significativos (por ejemplo, coágulos grandes en los cuales exista separación entre el coágulo y el suero) . No obstante, la cantidad total de sangre introducida rápidamente de esta manera es relativamente pequeña. Otros procedimientos son necesarios si van a ser utilizadas cantidades totales mayores de sangre. Claramente, si los patógenos que son buscados están presentes a una baja concentración, entre mayor sea la cantidad de sangre utilizada, mayores son las oportunidades de hallar al patógeno . La Figura 2 muestra un rastrillo miniatura 27 con una manija 26 y púas o puntas 28, que romperán el gel y mezclarán la sangre, aplicando mediante cualquier medio conveniente. El rastrillo puede ser elaborado de cualquier material que sea fácilmente esterilizado. No obstante, las puntas 28 deben ser suficientemente romas para evitar la punción accidental de la piel. Para seguridad, así como economía es prudente hacer al rastrillo 27 de alguna clase de material suave plástico/elástico tal como poliuretano, aunque pueden también ser utilizados otros materiales tales como, vidrio o metal. Otro ejemplo más es un rastrillo hueco 32, Figura 3, que combina dos funciones, por ejemplo, el rompimiento del gel al tiempo que surte simultáneamente la sangre la cual va a ser mezclada dentro del gel. Este rastrillo hueco 32 puede ser directamente acoplado por un conectador 34 en un extremo de la manija 26, a una combinación de aguj a-j eringa, a una jeringa, o a un tubo delgado como se muestra en otros dibujos en la presente. Puede ser utilizada opcionalmente una válvula para controlar el flujo. De este modo, la sangre es forzada a través de la manija hueca 26 y fluye hacia afuera de las aberturas 36 en el miembro transversal 38, y es mezclada por las puntas romas 28. Este rastrillo ofrece no solamente simplicidad y conveniencia sino es más seguro para los que manejan sangre que las agujas y su peligro asociado de pinchazos con la aguja. Aunque el rastrillo recién descrito puede ser utilizado para distribuir la sangre dentro de un medio de cultivo semi-sólido, la sangre no puede distribuirse uniformemente dejando la posibilidad de formación de coágulo. La forma preferida para distribuir la sangre no adulterada es a través del uso de una caja de cultivo en capas como se muestra en las Figuras 4-6. En la Figura 4, una caja 22, con o sin una tapa 23 es construida con una compuerta 42 para dirigir la sangre a través de uno, o más lados y entre las capas de los medios de cultivo entre ésta. Una caja rectangular con esquinas redondeadas es preferida, ya que las cajas pueden ser más efectivamente empaquetadas conjuntamente y ofrecen área superficial incrementada para el desarrollo de los microbios, pero una caja de petri redonda, estándar o cualquier otra forma con o sin esquinas redondeadas, también funcionará. Esta caja de cultivo puede ser utilizada en un numero de diferentes formas.

Ejemplo #1: Uso de una Caja de Cultivo en Capas En la Figura 5, el medio de cultivo solidificable, tal como agar, en general con aquellos aditivos necesarios para el desarrollo de los patógenos, se vacía dentro de una caja 22 y luego se enfría para volverse una capa de gel 44. Luego una capa adicional de medio de cultivo se vacía sobre la primera capa, realizando una segunda capa de medio de cultivo 46, y se enfría al estado de gel. De este modo preparadas, las dos capas de medio de cultivo no se unen, con lo cual se crea un espacio potencial o discontinuidad 47 entre ellas. La caja 22, que contiene ahora dos capas de medio de cultivo, puede ser almacenada hasta que se necesite. Cuando la muestra de sangre no adulterada es inyectada a través de la compuerta 42, ésta se difunde hacia una capa de sangre uniforme emparedada entre las dos capas 44, 46 del medio. Aunque pueden aparecer microcoágulos debido a que la capa de sangre es delgada y uniforme, no se forman coágulos grandes. Debido al contacto íntimo con el medio de cultivo, cualesquiera microbios dentro de la sangre están provistos con un excelente medio dentro del cual desarrollarse, al tiempo que se deja una superficie superior 48 libre de sangre. Las colonias de patógenos son fácilmente observables en la capa de sangre delgada. Además, los factores de crecimiento o inhibidores del mismo, etc., dentro de la muestra de sangre del paciente se difunden hacia el medio de cultivo y pueden afectar el desarrollo de los organismos colocados en contacto con el medio. Por esta razón, la segunda capa 46 es preferentemente muy delgada para maximizar la velocidad o proporción de tal difusión. Aunque la capa superior 46 ha sido denominada como 'vaciada", ésta podría ser también rociada o colocada por encima como una membrana o una capa de malla plasmoide la cual es utilizada actualmente para tratar quemaduras. La estructura en capas permite que la superficie superior 48 permanezca libre de sangre, de este modo la superficie superior 48 del medio de cultivo puede ser rayada o sembrada con un espécimen del paciente, esputo, etc. sin peligro de que cualesquiera microbios que se desarrollen allí hallan llegado de la sangre del paciente. Una superficie libre de sangre puede también ser obtenida al voltear una caja boca abajo para liberar el medio de cultivo, lo cual proporciona el fondo intacto del medio como una superficie libre de sangre. Alternativamente, puede no ser utilizado un espécimen del paciente, enfocándose el estudio únicamente a la sangre del paciente. La Figura 6 muestra la caja en capas 22 en la cual la compuerta de inyección 42 está equipada con un tubo de distribución corto 43 para distribuir adicionalmente la sangre 14 entre las capas, o para distribuir suero fresco periódicamente. Para recapitular, en el uso de la caja de cultivo en capas, la sangre es extraída del paciente y, sin aditivos, es inmediatamente transferida, asépticamente, mediante cualquier medio, a la compuerta de infusión 42 colocada sobre la caja 22. La compuerta de infusión 22 puede o no estar equipada con una válvula para prevenir el contraflujo de la muestra de sangre. Los ejemplos de dispositivos que pueden ser utilizados para transferir la sangre se muestran en las Figuras 7-11. En la Figura 7, la compuerta de inyección 42 está equipada con un tubo de distribución 43 relativamente largo (en comparación a la Figura 6) el cual tiene una pluralidad de orificios de distribución 46 para esparcir la sangre 14 entre las capas. La sangre del paciente es transferida mediante tal dispositivo hacia la caja 22 a través de uno, o más, lados de la misma e infundida dentro del espacio potencial 47 formado a partir de una discontinuidad entre las capas de medio de cultivo en ésta, separando de este modo las capas. El medio en capas puede ser almacenado de antemano en una incubadora a temperatura corporal, de modo que no existirá choque de temperatura para los patógenos frágiles cuando una muestra de sangre es introducida dentro de la caja. El resultado es una capa de sangre completa a temperatura corporal entre dos capas de medio de cultivo, con o sin el espécimen colocado sobre la superficie 48 libre de sangre de la capa superior 46. Es importante que la sangre del paciente no se fugue a lo largo de las paredes laterales de la caja y de este modo alcance la superficie superior 48. Tal fuga puede ser prevenida por estructuras especiales discutidas más adelante o mediante el uso de fórmulas de medios o de pre-recubrimientos sobre la caja, los cuales mejoran la unión del medio de cultivo a la caja. Como es bien comprendido por cualquier persona de experiencia en la técnica, la caja 22 debe ser cerrada por una tapa 23 para preservar la esterilidad. Preferentemente, la tapa 23 es ópticamente clara para permitir la observación del desarrollo de los patógenos. Existe ventaja considerable para 'asegurar" la tapa 23 en posición con un empaque, anillo tórico, adhesivo o cualquier otro medio de sujeción. Esto previene la apertura accidental de la caja 22 y también permite que el dispositivo sea hermético al aire para el cultivo de organismos anaeróbicos. Para el cultivo aeróbico un filtro que permite que pase el aire, pero no los microbios, es instalado dentro de la tapa. También, la caja 22 puede ser hecha muy grande para aceptar una muestra de sangre relativamente grande y permitir pruebas simultáneas múltiples como en un equipo de investigación. También, la caja puede tener una tapa como en la Figura 35, con una pluralidad de compuertas de inyección las cuales facilitan la aplicación manual o automatizada de fármacos para prueba . La caja resultante con la capa de sangre/mezcla es incubada a temperatura corporal, de aproximadamente 35 a 37°C, temperatura a la cual algunos de los factores sanguíneos se difundirán hacia ambas capas del medio de cultivo. Los patógenos viables, ya sea provenientes del espécimen o de la sangre, se desarrollarán sobre éste o dentro de la mezcla de medio de cultivo-sangre. La sensibilidad de los antibióticos puede ser probada directamente mediante la colocación de muestras de antibióticos sobre la superficie 48, con lo cual se proporciona una prueba de sensibilidad al antibiótico sobre una réplica del paciente efectivo, ya sea en dos pasos estándares de identificación y la prueba de sensibilidad o en un paso simple utilizando un cultivo mixto. También, el suero puede ser periódicamente infundido. El sistema es considerado una réplica debido a que contiene factores de crecimiento e inhibidores de la sangre del paciente que son indicadores del estado bioquímico único de ese paciente particular. En la Figura 8, un tubo a vacío típico 53 lleno con sangre 14 es utilizado para distribuir sangre recién extraída hacia la caja de cultivo 22 en capas. Un tubo de distribución flexible 59 es acoplado a la compuerta de infusión 42 y al tubo 53 de sangre por medio de una aguja 56 insertada a través del tapón (tapa de suero) 54 del tubo de sangre 53. Una jeringa 12 con una aguja acoplada 16 es utilizada para inyectar aire 13 dentro del tubo de sangre 53, invertido, con lo cual se impulsa la sangre 14 a través del tubo de distribución 59 y entre las capas del medio de cultivo en la caja 22.

La Figura 9 muestra un arreglo esencialmente similar, excepto que se utiliza un tubo de retención especial 58 que está equipado con agujas 16 y 56 (y opcionalmente el tubo de distribución 59) . En este arreglo la jeringa (y el tubo de distribución 59, si no está ya acoplado.) está acoplada al tubo de retención 58 y luego el tubo de sangre 53 es insertado dentro del tubo de retención 58 y presionado hacia abajo sobre las agujas 16, 56 de modo que éstas penetran el tapón 54. Este arreglo hace imposible que el personal se pinche accidentalmente con las agujas, ya que las agujas están completamente encerradas por el tubo de retención 58. La Figura 10 muestra un arreglo similar donde el tubo de distribución 59 está equipado con una aguja roma 60 la cual es ideal para la inyección de sangre a través de la compuerta de infusión 42. La aguja roma 60 es incapaz de provocar una pinchadura con la. aguja (por ejemplo, que penetre la piel humana) de modo que es segura de utilizar. La Figura 11 muestra una combinación especial de jeringa/tubo de retención 57 equipada con una aguja de ángulo recto 62, roma, para la inserción dentro de la compuerta de infusión 42.

Existen muchas posibles variaciones. La segunda capa del medio de cultivo puede ser hecha de un material diferente que la primera capa. Las dos capas pueden ser diferentes tipos de medio de cultivo con la capa inferior 44 que contiene ingredientes especialmente conductores al desarrollo de los patógenos llevados por la sangre, mientras que la capa superior 46 contiene nutrientes que conducen al desarrollo de patógenos que se sospecha están en el espécimen del paciente, el cual es subsecuentemente colocado sobre la superficie superior 48. Para promover la separación de las capas o la adherencia a los lados de la caja, la proporción de agente formador de gel (por ejemplo agar) al medio de cultivo, puede ser incrementada y/o pueden ser utilizados otros aditivos. Pueden ser utilizadas membranas. Membranas dobles en una 'caja" con dos tapas como en la Figura 36, permiten que la sangre sea infundida entre las membranas y ambas superficies exteriores de las membranas disponibles para la aplicación del espécimen o de las células cancerosas, y el medio de cultivo refrescado con suero sobre la otra superficie, o para otro propósito. El inoculo puede ser colocado sobre la superficie superior. Puede ser agregado suero fresco periódicamente para refrescar la superficie superior o el material celular que ha sido infundido dentro de la discontinuidad. Luego, pueden ser aplicados diversos productos químicos u otras sustancias para cualquier propósito, tal como la prueba para la sensibilidad a los antibióticos como es bien conocido en la técnica y se describe en otros experimentos en la presente. Como es bien conocido en la técnica, las pruebas de este tipo pueden ser automatizadas.

Ejemplo #2: Método de Producción de Capas No Adherentes Como se explicó previamente, si una primera capa de medio fundido (por ejemplo agar) es vaciada y se deja gelificar, una segunda capa subsecuentemente vaciada sobre la parte superior de esa capa en general no se adherirá a ésta. Sin embargo, existen varias estrategias para asegurar la no adherencia de las capas; la siguiente es una descripción de una manera para construir una caja para cultivo de dos capas, de trabajo, de la presente invención. El primer paso es perforar un orificio en el lado de una caja de petri de plástico de 150 mm, para actuar como una compuerta de infusión. Este orificio es luego taponado con una pieza de septo de caucho o de tapón de caucho, de tamaño adecuado. Bajo condiciones estériles se vacían 60 ml de medio Mueler Hinton (u otro medio nutritivo adecuado) dentro de la caja y se deja gelificar. Enseguida (ver Figura 24) se construye un aro doble 116 de ajuste hermético, más bien como un bastidor para bordar, para ajustarse herméticamente dentro de la caja modificada. Un método para formar cada uno de los dos aros es unir los extremos de una tira de policarbonato de tamaño adecuado con un cemento de solvente tal como PS eld-On 3. Un lado de los aros puede estar ranurado para ajustarse sobre la compuerta de infusión (no mostrada) . Un mallado de nailon libre de formaldehído (malla de 3.17 mm (1/8 de pulgada)) se estira firmemente en un bastidor para bordar grande. El mallado o red estirada es luego atrapada entre los aros dobles descritos anteriormente y se utiliza una navaja de rasurar o un implemento similar para recortar el aro doble con su mallado encerrado, produciendo la estructura mostrada en la Figura 24. Los aros 116 y el mallado encerrado 114 son esterilizados mediante métodos comúnmente empleados tales como radiación u óxido de etileno. Los aros, con el mallado boca abajo, son colocados en una caja de petri estéril, de tamaño adecuado, y se vacían aproximadamente 45 ml de agar estéril Mueler Hinton (aproximadamente a 48°C) dentro de los aros y se deja endurecer. Luego el montaje de aro que incluye una capa de agar es colocado sobre la parte superior de la capa de agar en la primera caja (con la muesca que acomoda la compuerta de infusión) . Como se muestra en la Figura 25, esto proporciona una caja de cultivo 22 de dos capas con las dos capas 44, 46 físicamente separadas, proporcionando de este modo una discontinuidad perfecta para la inyección de la sangre del paciente no adulterada. Se puede utilizar para este propósito una amplia variedad de diferentes mallas, tamices, membranas o mallados. Esencialmente, estos materiales proporcionan una discontinuidad entre las capas del medio mientras que actúan como un reforzamiento estructural (como una re-barra en concreto) para estabilizar la capa superior del medio. La inyección de sangre puede ser fácilmente lograda mediante la inserción de una aguja de 19 g x 22.2 mm (7/8 de pulgada) a través de la compuerta de infusión; la caja de 150 mm preparada de esta manera aceptará al menos 3 ml de sangre. Después de la inyección, la caja de cultivo puede ser incubada a temperatura corporal (aproximadamente 37°C) . Las cajas pueden ser colocadas en un incubador anaeróbico o en una bolsa de plástico con un material absorbedor de oxígeno para facilitar el desarrollo de los organismos anaeróbicos . Después de incubación adecuada (por ejemplo 24 horas), las cajas son examinadas para el desarrollo de los patógenos. Las colonias pueden ser aisladas, transferidas a otra caja y pueden ser luego colocados discos de 'Kirby Bower" (que contienen antibiótico) sobre las superficies superiores del medio, e incubadas por un periodo adicional de 24 horas para probar la sensibilidad a los antibióticos. Los discos con antibiótico pueden ser colocados al comienzo de la incubación, con lo cual se acorta el proceso completo en gran medida. Esto es especialmente efectivo si existen un gran número de patógenos llevados por la sangre como en la septicemia. Aunque son adecuados un número de diferentes mallados para este proceso, las mallas o tamices de precisión producidos por Tetko son especialmente preferidas. Estas telas tienen aberturas extremadamente precisas con porcentajes grandes de área abierta (por ejemplo, las hebras que forman la malla son muy delgadas) . Por ejemplo, una tela preferida contiene 52% de área abierta a un tamaño de poro de 105 µm. La caja de cultivo puede ser fácilmente ensamblada de modo que la compuerta de infusión surte la muestra de sangre sobre la superficie inferior de la malla. Mediante la selección de tamaños de poro mucho más pequeños es posible restringir las células sanguíneas al lado inferior de la malla, mientras que el suero y las plaquetas son libres de pasar a través de la superficie superior de la malla. Es también posible vaciar las dos capas de medio discontinuas mediante la colocación de un disco de tela de tamaño adecuado, sobre la parte superior de una primera capa endurecida, agregando unas pocas gotas de amortiguador para rellenar las aberturas de la malla con -fluido, y luego vaciando una segunda capa de medio sobre la superficie superior de la malla de tela. Esto omite el aro doble, pero se requiere cuidado considerable para evitar que el disco de tela flote libre. Como se mencionó anteriormente, una meta significativa del presente dispositivo es prevenir que la sangre alcance la superficie superior 48 al fugarse a lo largo de la pared de la caja. Los aros previenen la fuga de la sangre. Es también posible utilizar un anillo tórico o un empaque similar para prevenir la fuga de la sangre. Para este propósito, la caja puede estar provista con una muesca o ranura para asentar el anillo tórico. Preferentemente, el anillo tórico 112 está moldeado integralmente sobre el reborde exterior del disco de tela 114 (ver Figuras 26, 27) . El anillo tórico actúa como los aros para mantener la tela tiesa y previene la fuga de la sangre por arriba de las paredes de la caja, siempre y cuando la sangre sea infundida a lo largo de la superficie inferior de la tela. El anillo tórico puede encerrar un alambre o aro de plástico para asegurar adicionalmente que la tela sea mantenida adecuadamente tiesa. Otras telas (por ejemplo, telas no tejidas) o membranas semipermeables uniformes pueden ser utilizadas para dividir las dos capas de cultivo. Con una membrana semipermeable, las células sanguíneas y muchos de los patógenos serán incapaces de penetrar la membrana al tiempo de la infusión. Conforme los patógenos se desarrollan éstos penetran ambas capas, pero la fuga hacia la superficie superior al tiempo de la infusión debe ser evitada ya que ésta interfiere con cualquier espécimen colocado sobre la superficie superior. Como se mencionó, una capa doble de membrana puede ser unida por un anillo tórico, el cual puede ser montado sobre una muesca interna de una caja. Este dispositivo es particularmente útil en una 'caja" de dos tapas, Figura 36, en donde el acceso a las superficies exteriores de ambos lados de la doble membrana, es disponible. Si tal membrana contiene el medio de cultivo no es necesario el medio de cultivo sólido . El punto importante es que se forma una discontinuidad entre las dos capas de medio para acomodar la inyección de sangre, y que se incluye alguna estructura para prevenir la fuga de la sangre a lo largo de las paredes verticales de la caja. La Figura 28 muestra una caja 22 con un reborde periférico 122 sobre su fondo. Al vaciar la capa inferior del medio de cultivo 44 justo hasta la parte superior del reborde 122, la capa superior de medio 46 traslapa el reborde, con lo cual se previene la fuga de la sangre por arriba de las paredes laterales internas de la caja 22. Las Figuras 29, 30 y 31 muestran otras estructuras para prevenir la fuga. Las Figuras 30 y 31 muestran proyecciones periféricas 128, 129 las cuales funcionan como el reborde 122 con la característica adicional de que una porción 46' de la capa superior de medio 46 se 'curva" efectivamente por detrás de los bordes de la capa inferior 44. En la Figura 29, una ranura periférica 124 es rellenada con medio de la capa superior 46, con lo cual se previene la fuga lateral. Las capas han sido descritas como medio de agar vaciado. No obstante, existen un número de tecnologías para desarrollar microorganismos sobre otros diversos sustratos nutritivos. Frecuentemente tarjetas de un material claro o traslúcido similar al plástico (ver por ejemplo Patente Norteamericana No. 5,232,838 a Nelson y colaboradores) . Estos medios pueden ser deshidratados, requiriendo la adición de agua, o pueden ser hidratados y comple amente funcionales. Las capas discontinuas de la presente invención pueden también ser construidas mediante el apilamiento de discos de éstos o de similares medios de cultivo. Ejemplo #3: Recipiente en un recipiente, por ejemplo bolsa en una bolsa Una capa de medio de cultivo es vaciada dentro de una caja y se almacena. Como se muestra en la Figura 12, una bolsa dentro de una bolsa 91 es construida de modo que una bolsa externa 92 contiene una solución acuosa, por ejemplo, solución salina isotónica o agua estéril, etc., con o sin otros aditivos. Una bolsa interna 94 contiene medio de cultivo seco, por ejemplo, polvo, granulos, etc., con o sin otros aditivos. Cuando es necesario, las bolsas pueden ser elevadas hasta la temperatura ambiente, o 35-37°C que es lo preferido, pero no por arriba de 40.5°C. Una muestra de sangre completa no adulterada y recién extraída del paciente es agregada a la solución acuosa en la bolsa exterior, mediante inyección a través de una compuerta de infusión 42 a partir de una jeringa llena con sangre o cualquiera de los dispositivos relacionados ilustrados y descritos en la presente. Luego la sangre y la solución acuosa son mezcladas, después de lo cual la bolsa interna se rompe, liberando el polvo hacia la bolsa exterior, la cual se mezcla luego con la solución acuosa-sangre en ésta. Pueden ser proporcionadas bolsas internas múltiples, cada una manteniendo diferentes sustancias, de modo que los diferentes materiales pueden ser liberados hacia la solución a diferentes tiempos, como sea necesario. La mezcla de sangre-medio de cultivo, ahora líquida es exprimida o de otro modo se hace fluir a través de una compuerta de salida 96 hacia un receptáculo, o sobre la superficie de la primera capa del medio de cultivo en una caja de cultivo convencional. La mezcla de sangre-medio de cultivo se gelifica luego formando una segunda capa similar a aquella en el Experimento #2, anterior. Alternativamente, la mezcla puede ser infundida entre dos capas de medio de cultivo, como se describe en el Experimento #1, anterior. Esto permite que cualesquiera patógenos llevados por la sangre sean encerrados en un medio de cultivo especial el cual puede ser útil para el cultivo de algunos microbios 'melindrosos" . Un espécimen del paciente puede o no ser agregado a la primera capa de medio de cultivo, a los contenidos de la bolsa, o a la superficie de la segunda capa. El dispositivo es luego ajustado para la incubación aeróbica o anaeróbica (por ejemplo, purgado con nitrógeno) como se describe anteriormente . Son posibles muchas otras variaciones. Pueden ser utilizados aditivos y gelatina en polvo estériles en vez del medio de cultivo en polvo dentro de la bolsa interna. Los granulos de medio de cultivo o los granulos de gelatina estéril pueden ser utilizados para lograr este proceso. Alternativamente, pueden ser utilizados agentes de formación de espuma para crear una espuma semisólida como un medio de cultivo. La bolsa puede ser construida para evitar el riesgo de pinchaduras con la aguja al personal en la transferencia de la sangre hacia la bolsa (por ejemplo, la compuerta de infusión 42 puede ser rodeada con una protección o cubierta anular para prevenir la penetración accidental de la aguja a través del dispositivo completo) . También, el dispositivo de bolsa en una bolsa puede ser utilizado como un dispositivo de transporte para la sangre del paciente. Para este propósito, se puede agregar más líquido para mantener el medio libre de gelificarse en la bolsa, facilitando la transferencia al dispositivo en capas previamente descrito, después de la llegada al laboratorio. Por otra parte, el medio líquido que no se gelifica, puede también ser utilizado. Un espécimen puede ser enviado con la bolsa, para ser posteriormente utilizado en el dispositivo de cultivo en capas. Pueden ser de este modo mantenidas las condiciones naturales de temperatura, 35-37°C, sin el uso de anticoagulantes o conservadores. La bolsa en una bolsa puede ser utilizada en el diagnóstico, tratamiento e investigación del cáncer para diferentes propósitos, por ejemplo, como un dispositivo de transporte para un tumor quirúrgicamente extirpado, o porción de dicho tumor.

La bolsa puede contener medio de cultivo de tejidos, antibióticos, agua o solución salina, etc. Un tumor puede ser dividido en piezas con un escalpelo, luego un triturador de tejido se utiliza para reducir adicionalmente las piezas de tumor a un tamaño que permitirá que el tejido tumoral sea inyectado a través de una compuerta de infusión dentro de la bolsa. La preparación adicional de las células tumorales puede ser lograda en la bolsa en ruta al laboratorio de investigación en cáncer, mediante la adición de una enzima tal como colagenasa para separar las células cancerosas del tejido de soporte, o mediante el uso de otros aditivos. Mediante la adición de la sangre del paciente, el medio de crecimiento, etc., a la bolsa, se refresca la bolsa con suero del paciente periódicamente como sea necesario, y se mantiene la temperatura a 35-37°C, con lo que pueden ser alcanzadas las condiciones naturales del proceso de réplica del paciente, con lo cual se facilita una supervivencia máxima y desarrollo máximo de las células cancerosas para las determinaciones posteriores en laboratorio. Se pueden utilizar dos dispositivos de bolsa en una bolsa, uno para la sangre del paciente que va a ser infundida entre las capas de medio de cultivo, y una segunda bolsa que contiene las células tumorales las cuales serán colocadas sobre la capa superior 48 libre de sangre, o infundida entre las capas, dependiendo del tipo de tumor, etc. Una bolsa adicional puede ser utilizada para transportar células sanguíneas blancas separadas, para ser activadas con Interleucina II por ejemplo, o para otros fines de diagnóstico o de tratamiento. Nuevamente, la bolsa puede tener múltiples compartimentos y/o múltiples bolsas internas dependiendo de la aplicación dada. La o las bolsas deben ser empaquetadas para ser mantenidas a 35-37°C, y transportadas por servicio nocturno a cualquier laboratorio de investigación en cáncer en el país, llegando en la condición que replica más parecidamente las células y la química del paciente, y quizás parcialmente preparada para el estudio (por ejemplo, mediante tratamiento con enzimas) ahorrando un día de laboratorio y permitiendo tratamiento específico para comenzar un día antes. Después de la llegada al laboratorio, las células cancerosas separadas pueden ser infundidas sobre la capa superior del medio de cultivo en una caja en capas con la sangre del paciente infundida/inyectada entre las capas de medio de cultivo de la caja, con lo cual se construye una réplica micropatológica del paciente. Alternativamente, la combinación de células cancerosas/sangre/medio de cultivo/agua puede ser infundida entre las capas de medio de cultivo en la caja, con la caja, en diversas modalidades, que es utilizada para probar las células cancerosas con agentes quimioterapéuticos, para determinar la dosis apropiada del o de los agentes más efectivos, o para desarrollar las células sanguíneas blancas del paciente (células T o células B) , tratar las células sanguíneas blancas con aditivos, tales como activadores (por ejemplo Interleucina II), para crear una vacuna, o para cualquier otro propósito. Dependiendo de la meta particular puede ser utilizada la discontinuidad entre las capas o la superficie del medio de cultivo. Para refrescar las células cancerosas con nutrientes y la química única del paciente, puede ser extraída periódicamente sangre fresca, y el suero separado e infundido sobre la parte superior de las células cancerosas en desarrollo, entre las capas, en un caldo, etc. Las condiciones de Réplica del Paciente de aditivos no dañinos y temperatura mantenida entre 35-37°C, son recomendadas . Cualquier recipiente dentro de un recipiente puede ser utilizado para lograr este proceso, tal como un tubo en un tubo, o una caja en una caja, o cualquier combinación de compartimentos separados los cuales permitan la mezcla de los elementos separados, cuando se desee. Las bolsas son preferidas debido a que su flexibilidad facilita la mezcla del medio de cultivo y las muestras de sangre. Los agentes de deshidratación, desecadores, pueden o no ser agregados a la bolsa interna (recipiente), pero tales desecadores estarán encerrados en una bolsa (recipiente) permeable al vapor de agua, pero impermeable al líquido, separada, y contenida de manera segura, asegurando de este modo que cualesquiera desecadores no sean liberados hacia la mezcla de sangre, cuando se liberen el polvo seco o los granulos. Existen muchos sitios en el mundo donde las condiciones de vida no limpias son parte de la causa de epidemias. Para cultivar patógenos y determinar un antibiótico curativo bajo tales condiciones, se podría requerir un laboratorio moderno y personal altamente entrenado, y esto es raramente disponible allí. Incluso si es disponible en otro sitio, la cuarentena prohibe frecuentemente el enviar fuera especímenes del paciente. Y si éstas son enviadas, las muestras son refrigeradas, preservadas, etc., no en sus condiciones naturales. El proceso y los dispositivos de Réplica del Paciente pueden ser considerados un 'laboratorio en una caja", un sistema completamente contenido, fácilmente portable, barato, que hace posible la determinación de la causa/curación de una enfermedad infecciosa, incluso donde el aire no está limpio, ya sea en el corazón de frica, un laboratorio en los Estados Unidos, o el consultorio de un doctor. Como se muestra en la Figura 32, una caja de cultivo 22 en capas de la presente invención, es mostrada dentro de un 'laboratorio en una bolsa" 102, estéril, junto con un número de instrumentos 104, estériles, desechables. La bolsa de laboratorio 102 es sellada y estéril, y está equipada con una compuerta de inyección 42 a través de la cual se puede insertar una aguja de jeringa, por ejemplo, para inyectar sangre dentro de la caja en capas 22 o para inyectar el espécimen mezclado con agua estéril o medio líquido. Para facilitar el manejo de la caja 22 o los instrumentos 104, la bolsa de laboratorio 102 puede estar equipada con una porción de pulgar y dedo 106, moldeada. La bolsa de laboratorio es ventilada con un filtro para microbios, para el uso aeróbico y sellada para el uso anaeróbico, opcionalmente con nitrógeno agregado.

Ejemplo #4; Tubo con Doble Tapón La sangre puede ser extraída en un tubo de doble tapón, como se muestra en la Figura 18, mediante flebotomía estándar, utilizando un tubo que contiene vacío, y luego transferida a una caja de cultivo con un dispositivo tal como en las Figuras 19-21, o mediante cualquier otro dispositivo apropiado. Un tubo 52 de doble tapón consiste de un tubo más o menos cilindrico, preferentemente de vidrio o de alguna otra sustancia ópticamente transparente, con aberturas en ambos extremos. Las aberturas son cerradas por tapones de caucho 54, flexibles. Estos tapones pueden ser tapas de suero que pueden ser fácilmente penetradas por una aguja como es bien conocido en la técnica. En una modalidad, el tubo 52 contiene un vacío, de modo que éste 'succionará" la sangre hacia adentro cuando se acople a un equipo de flebotomía estándar. Como se muestra en la Figura 19, el tubo 52 con doble tapón puede también ser utilizado con un arreglo de jeringa y aguja (similar a la Figura 10, la modalidad del tubo con tapón simple) . La Figura 21 es también similar, excepto que el tubo de retención especial 58 es omitido. El tubo con doble tapón hace posible el diseño de muchos dispositivos, utilizados para una variedad de propósitos, por ejemplo, para simplificar el manejo de la sangre, incrementando de este modo la seguridad. La Figura 20 muestra una combinación de jeringa/tubo de retención como se utiliza en la Figura 11. Aquí, no obstante, el tubo de doble tapón permite fácilmente el uso de un dispositivo 64 de extracción de sangre por tubo a vacío, con una aguja integral 16. El dispositivo 64 es insertado dentro de una vena, como es bien conocido en la técnica, luego se inserta un tubo a vacío 52 dentro del dispositivo 64 con un extremo de la aguja 16 que penetra el tapón de caucho 54' . Después de que el tubo 52 se llena con sangre, éste es insertado en el tubo de retención especial/j eringa 57, y la sangre inyectada directamente a la caja de cultivo en capas. Esto puede ser realizado en secuencia rápida, de modo que la sangre es colocada dentro del cultivo esencialmente sin transcurso de tiempo.

Ejemplo #5 : Tubo Flexible de Extracción de Sangre La sangre puede ser extraída hacia un tubo flexible 72, Figura 22, el cual está ya conectado a una caja de cultivo por medio de una punta surtidora 76 la cual penetra la compuerta de infusión (no mostrada) . Este tubo flexible permite la expulsión inmediata de la sangre hacia la caja de cultivo acoplada, de una manera similar a las Figuras 4-9 y 11, con lo cual se elimina la exposición del personal y la contaminación del medio o de la sangre. La sangre es extraída hacia el tubo flexible 72 por medio de vacío, de una manera similar a los tubos para sangre, a vacío, normales, ya discutidos. No obstante, el tubo 72 es elaborado de un material plástico, flexible, de modo que la sangre es surtida mediante el exprimido del tubo. Una válvula integral 74, opcional, está construida de aletas elásticas más bien como una válvula cardiaca y previene el goteo accidental de la sangre. En la Figura 23 el tubo flexible 72 está acoplado al rastrillo hueco 32 de la Figura 3.

Ejemplo #6; Prueba de Sensibilidad a Antibióticos en El Consultorio del Médico En todos los ejemplos previos, una rejilla, Figuras 13 y 17, puede ser utilizada para colocar muchas muestras de antibiótico u otros productos químicos directamente sobre el cultivo. Las muestras químicas pueden ser aplicadas en forma líquida o a partir de polvo o tableta después de disolverlas, o sobre discos como es actualmente común en la técnica. La Figura 13 muestra una vista general de una rejilla 82 diseñada para soportar discos de prueba de antibióticos en una caja de cultivo de dos capas, de la presente invención. La rejilla está diseñada para ajustarse a la caja de cultivo, y en cada intersección de los miembros de cruce 83 de la rejilla existe un sujetador 84 ajustado a tamaño para contener un disco de prueba de antibiótico, comercialmente disponible. Como se muestra en las Figuras 15 y 16, una proyección 88 en forma de cono depende del sujetador 86. La proyección 88 tiene aberturas 86 en ésta para permitir que el antibiótico se difunda hacia el medio de cultivo desde los discos. La proyección 88 en forma de cono penetra la capa superior y puede permitir interacción más directa entre la muestra de antibiótico y la sangre en la discontinuidad, si es necesario. Una zona de inhibición se desarrolla alrededor de los discos de antibiótico efectivos, como es bien conocido en la técnica. En algunos casos pueden ser obtenidos resultados ventajosos mediante la colocación de una gota fresca de sangre del paciente directamente sobre un disco de antibiótico 87 (ver Figura 16) . Esto es especialmente efectivo para ciertos patógenos aeróbicos que pueden no desarrollarse tan efectivamente cuando son emparedados entre las capas de agar. La rejilla 82 puede llegar pre-empaquetada con discos de prueba ya insertados, o sujetadores blanco pueden ser utilizados para permitir la adición de los discos acostumbrados. Un arreglo especialmente atractivo (Figura 34) para el consultorio del médico, comprende una caja de cultivo en capas 22 que tiene una capa sellada (por ejemplo, fijada con un empaque o anillo tórico 107 o parafina, etc., para hacer a la caja hermética a los gases y no fácilmente abrible) . La caja 22 está equipada con una compuerta 108 para especímenes (idéntica en estructura a la compuerta de infusión 42) y una rejilla de prueba 82 que está precargada con un panel de discos de prueba de antibiótico. La compuerta 108 para especímenes puede también actuar como un seguro u obturación de aire para purgar la caja 22 para el cultivo anaeróbico, etc. Para el cultivo anaeróbico, la tapa está provista con un filtro que permite el aire pero excluye a los microbios. La rejilla 82 está suspendida en la porción de tapa 23 de la caja 22, de modo que ésta no hace contacto con las capas del medio de cultivo 46. El dispositivo es utilizado mediante infusión de una muestra fresca de sangre del paciente a través de la compuerta de infusión 42. Ya sea antes o después de cada infusión, se puede inyectar un espécimen líquido del paciente (por ejemplo, un exudado faríngeo agitado en agua estéril) a través de la compuerta 108 para especímenes, y esparcido sobre la superficie superior 48 del medio de cultivo. Esta inyección ocurre a través de los cuadros abiertos de la rejilla, de la rejilla de prueba suspendida 82. Al tiempo apropiado la caja 22 es manipulada para liberar la rejilla 82, de modo que ésta se mueve en contacto con el medio de cultivo 44. En el caso de una caja de cultivo redonda la rejilla puede ser suspendida mediante proyecciones que se ajustan dentro de las muescas tipo montaje de bayoneta. Mediante la torcedura simplemente de la tapa 23 de la caja, la rejilla 82 puede ser liberada. O bien la rejilla 82 puede ser permanentemente fijada a la tapa 23 de la caja, la cual es mantenida en su sitio por un anillo tórico 107 entre la tapa 23 y la caja 22. Si alguien presiona (flecha en la Figura 34) sobre la tapa 23, ésta se desliza hacia abajo poniendo la rejilla 82 en contacto con el medio de cultivo. Además, tal dispositivo puede ser incluido dentro de un laboratorio en una bolsa 102, estéril (ver Figura 32) de modo que la caja 22 puede ser abierta estérilmente para permitir la inserción o el ajuste de la rejilla 82. Una rejilla simple puede ser utilizada para segmentar la superficie del medio de cultivo, para definir el área de aplicación de fármaco, ver Figura 17.

Breve Descripción del Proceso Seguro La presente invención se presta a sí misma para procedimientos de prueba donde no existe esencialmente peligro de exposición accidental del personal a los patógenos potenciales. Esto es esencial para la aceptación por los practicantes médicos y la aprobación por las organizaciones gubernamentales. 1. Provisto con un equipo, el médico toma un espécimen (tal como un exudado faríngeo), lo coloca en un tubo con agua estéril y lo agita en torbellino para suspender cualesquiera microbios presentes. El médico deposita luego esta muestra líquida sobre la superficie superior del dispositivo de la presente invención (preferentemente mediante inyección a través de una compuerta para especímenes, de modo que la caja no tiene que ser abierta) . 2. Un dispositivo para vena del cuero cabelludo (como se muestra en la Figura 33) o un dispositivo similar se utiliza para obtener una muestra de sangre del paciente con riesgo mínimo de exposición accidental. Una serie de agujas 16 acopladas a las longitudes interconectadas de la tubería 59 son primeramente acopladas a una serie de cajas de cultivo 22 de la presente invención. Preferentemente, se emplean al menos dos cajas 22 (una para condiciones de cultivo aeróbicas y una para condiciones anaeróbicas) . Una jeringa 12 es acoplada y la tubería 59 controlada por un número de válvulas 116. Finalmente, una de las agujas 16 es insertada dentro de una vena en el brazo 114 de un paciente. Las válvulas apropiadas 116 son abiertas y la sangre se extrae hacia la jeringa 12. Luego las válvulas 116 son cambiadas permitiendo la inyección/infusión de aproximadamente 3 ml de sangre fresca dentro de cada una de las cajas 22. 3. El aparato de recolección de sangre es cuidadosamente desechado en un recipiente para desechos biopeligrosos . 4. Las cajas son manipuladas para poner una rejilla de prueba de antibióticos en contacto con el medio de cultivo, si se desea (ver discusión anexa Figura 34) . 5. Las cajas son inclinadas para distribuir la sangre, si es necesario, y colocadas en incubadoras apropiadas. Se puede utilizar cualquiera de los incubadores anaeróbicos para la caja anaeróbica, o la caja puede ser colocada dentro de una bolsa anaeróbica en una incubadora normal como es bien conocido en la técnica. Se pueden utilizar seguros u obturaciones de aire de las muestras (como se mencionó anteriormente) para purgar la caja anaeróbica, si se desea. Las cajas aeróbicas selladas son ventiladas a través de un filtro para microbios . 6. Después de que los patógenos se han desarrollado (8-24 horas), los resultados son interpretados sin abrir incluso la caja, con lo cual se elimina el peligro de exposición a los patógenos. Las cajas son luego desechadas de una manera segura (por ejemplo, calentadas en autoclave antes del desecho) . Si se desea un diagnóstico más detallado, la caja sellada completa puede ser enviada a un laboratorio para el subcultivo, donde ésta será abierta bajo condiciones perfectamente seguras. De este modo, la presente invención permite la prueba rápida y sofisticada en el consultorio del médico absolutamente sin ningún peligro de exposición a los patógenos cultivados. El proceso anteriormente descrito del cultivo mixto y los dispositivos hace posible que un médico u otro personal determinen .si un antibiótico, etc. es indicado, y si es así, cuál de ellos será efectivo, al tiempo que se eliminan los pasos que consumen experiencia, labor y tiempo de identificación y aislamiento del o de los patógenos, utilizando el método de la técnica actual de crear un cultivo puro. En muchos pacientes la invención mostrará que el antibiótico propuesto no es de auxilio (o puede efectivamente ser peligroso al estimular el desarrollo de un patógeno) de modo que el médico es apoyado en una decisión no para pres cribir . Similarmente, el paciente es apoyado en no demandar un antibiótico inútil o peligroso. La población total de pacientes se beneficia por los ahorros en costo y por la disminución de la velocidad a la cual los patógenos se vuelven resistentes debido a la prescripción excesiva de antibióticos. Las palabras utilizadas en esta especificación para describir la invención y sus diversas modalidades son para ser comprendidas no solamente en el sentido de sus significados comúnmente definidos, sino para incluirse por definición especial en esta especificación. La modalidad ilustrada ha sido descrita únicamente para fines de ejemplo y ésta no debe ser considerada como limitante de la invención. Por lo tanto, se debe entender que, dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, la invención puede ser practicada de manera diferente a la específicamente descrita en la presente.

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

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

1. Un aparato del tipo utilizado para cultivar patógenos en un recipiente estéril que contiene capas de medio de cultivo sólido, que iene una superficie expuesta en contacto con la atmósfera dentro del recipiente, con el aparato que tiene también los medios para infundir la sangre del paciente y/o las células, caracterizado porque: se forma una discontinuidad por rompimiento de una primera capa del medio de cultivo sólido para adherirse a una segunda capa del medio de cultivo sólido; y el medio para infundir está alineado con la discontinuidad, de modo que una capa de la sangre del paciente y/o las células de paciente pueden ser inyectadas dentro de la discontinuidad, al tiempo que se deja la sangre superficial expuesta o las células libres para aceptar un espécimen del paciente.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente estéril es hermético al aire y contiene además una compuerta en comunicación con la atmósfera por arriba de la superficie expuesta.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la compuerta funciona como un seguro u obturación de aire para permitir la adición o el retiro de los gases.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la compuerta es utilizada para la inyección de un espécimen.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el recipiente estéril tiene una tapa que contiene un filtro de aire para microbios.

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una tapa del recipiente estéril tiene una pluralidad de compuertas de inyección.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la discontinuidad está formada por una capa de tela.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la discontinuidad está formada por una capa de membrana semipermeable .

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el recipiente estéril tiene una muesca interna para aceptar la capa de tela o para aceptar un anillo que retiene dicha tela .

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el recipiente estéril tiene una muesca interna para aceptar la capa de membrana semipermeable o para aceptar un anillo que retiene dicha membrana.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un segundo recipiente estéril que encierra al recipiente estéril.

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio para infundir incluye un tubo para llevar sangre infundida y/o células del paciente hacia una región central de la discontinuidad.

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el tubo tiene, en una pared del mismo, una pluralidad de aberturas para facilitar la difusión de la sangre infundida y/o las células del paciente.

14. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente estéril comprende una pared lateral continua y dos tapas y en donde la discontinuidad está formada por capas de membrana o de tela mantenidas dentro de un anillo el cual se ajusta dentro de una muesca interna sobre una superficie interna de la pared lateral, cuya pared lateral tiene medios para la infusión alineada con la discontinuidad, y cuya pared lateral tiene tapas que cierran cada extremo de la misma permitiendo el acceso a cualquier lado de las capas mantenidas dentro.

15. Un proceso para cultivar patógenos o células en un ambiente duplicador de los factores individuales del paciente, caracterizado porque contiene los pasos de: la provisión de una caja de cultivo estéril que contiene al menos dos capas de medio de cultivo sólido que tiene una superficie expuesta en contacto con la atmósfera dentro de la caja, y una discontinuidad entre las capas; la inyección de sangre no adulterada del paciente y/o células del paciente dentro de la discontinuidad, a través de una compuerta alineada con ésta, con lo cual se forma una capa de sangre y/o las células del paciente, y se deja la superficie expuesta libre de sangre inyectada y/o de células de paciente inyectadas; la incubación de la caja bajo condiciones favorables para los patógenos y/o para el desarrollo celular; y la inspección de la capa de sangre y/o las células del paciente para los signos de desarrollo del patógeno y/o de las células.

16. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una muestra de un tumor del paciente es colocada sobre la superficie expuesta.

17. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una muestra del tumor de un paciente es transportada en un dispositivo de recipiente en un recipiente, antes de utilizarse en el proceso.

18. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque una muestra del tumor de un paciente es mezclada con aditivos.

19. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque las células provenientes del tumor de un paciente son inyectadas dentro de la discontinuidad.

20. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el espécimen de un paciente es colocado sobre la superficie expuesta, de modo que los materiales que se difunden desde la capa en la discontinuidad pueden influir sobre el crecimiento en el espécimen.

21. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque un compuesto de muestra es colocado sobre la superficie expuesta, de modo que el material que se difunde desde el compuesto de muestra puede influir en el desarrollo de los patógenos o de las células.

22. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque es colocada una rejilla sobre la superficie superior para definir y segmentar áreas sobre la misma.

23. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque se coloca un aparato de rejilla sobre la superficie superior y los compuestos de muestra se colocan sobre el aparato de rejilla, de modo que el material que se difunde de los compuestos puede influir sobre el desarrollo de los patógenos o de las células en la capa en la discontinuidad.

24. El proceso de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el material que se difunde desde la muestra de fármaco pasa a través de las aberturas llevadas sobre una pluralidad de puntos que se proyectan por debajo del aparato de rejilla hacia la discontinuidad.

25. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además un paso de invertir el recipiente para liberar el medio de cultivo sólido desde el recipiente, con lo cual se expone un fondo intacto de dicho medio de cultivo sólido, el cual proporciona una superficie libre de sangre.

26. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque los pasos de proporcionar una caja de cultivo estéril, inyectar sangre y/o células del paciente, incubar la caja, e inspeccionar los contenidos, es automatizado.

27. Un equipo para cultivar patógenos mientras que se minimiza la exposición al personal médico, caracterizado porque comprende: un equipo para extracción de sangre que comprende : una pluralidad de agujas huecas acopladas a la tubería interconectada; medios de válvula para controlar el flujo de sangre a través de la tubería; una jeringa para jalar o empujar sangre a través de la tubería; y un dispositivo de cultivo que comprende: un recipiente estéril; al menos dos capas de medio de cultivo sólido que tienen una superficie expuesta en contacto con la atmósfera, dentro del recipiente, y que tienen una discontinuidad entre las capas; y los medios para infundir conectados por tubería a la jeringa y alineados con la discontinuidad, de modo que la sangre puede ser infundida dentro de la discontinuidad sin contaminar la superficie expuesta con sangre; y los medios para colocar un espécimen del paciente sobre la superficie expuesta del medio de cultivo sólido. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se crea una réplica del paciente a partir de un medio de cultivo en capas donde el medio de cultivo sólido es formado de modo que existe una discontinuidad entre y continua con dos de las capas del medio de cultivo. Se proporciona una compuerta de infusión a registro con la discontinuidad, de modo que una muestra fresca, no adulterada, de la sangre del paciente puede ser infundida dentro de la discontinuidad para formar una capa delgada de sangre contigua con las capas circunvecinas del medio de cultivo. La capa delgada evita el requerimiento para cualquier anticoagulante, permitiendo * que los patógenos llevados por la sangre sean fácilmente cultivados sin el uso de caldo. Los antibióticos adicionales u otras muestras de fármaco pueden ser colocados sobre la superficie del medio de cultivo por arriba de la capa de sangre, de modo que el antibiótico puede difundirse a través del medio de cultivo y revelar las sensibilidades de los patógenos cultivados. Otras muestras de patógenos o tejidos pueden ser colocadas sobre la superficie superior (expuesta) del medio de cultivo, de modo que los efectos de los fármacos o los factores de desarrollo presentes en la sangre del paciente, puedan ser observados con lo cual se permite que la capa de sangre atrapada actúe como una réplica biológica del paciente .