BR102016010809A2 - Apparatus for the automatic implementation of immuno-hematology analysis in gel cards - Google Patents

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Abstract

aparelho para a realização automática de análises de imuno-hematologia em cartões de gel.o aparelho compreende a) um corpo recipiente com um piso funcional plano superior, para conter os recipientes de reativos, diluentes e amostras, assim como os alojamentos para os cartões de gel e incubadores dos mesmos; b) um piso inferior portador dos recipientes para líquidos de lavagem e de coleta de desperdícios e cartões e para alojar o sistema fluídico e de controle eletrônico; c) um conjunto de guias longitudinais e transversais associadas à parte superior do aparelho, suscetíveis de levar suspensos as cabeças móveis do aparelho, deslocáveis sobre as guias transversais; d) duas cabeças, respectivamente de perfuração e pipetagem e de transporte dos cartões; e) duas centrifugadoras e um leitor de cartões de gel; e f) uma montagem dobrável de tela de toque de informação e controle.

Description

“APARELHO PARA A REALIZAÇÃO AUTOMÁTICA DE ANÁLISES DE IMUNO-HEMATOLOGIA EM CARTÕES DE GEL” DESCRIÇÃO
[001] A presente invenção se refere ao setor das análises de imuno-hematologia e em particular se refere a um aparelho destinado a levar a cabo de maneira automática análises de amostras de sangue em cartões de gel.
[002] No estado da técnica são conhecidos numerosos aparelhos para a realização de ensaios de imuno-hematologia, em particular para levar a cabo análises de amostras de sangue em cartões de gel, entre os que se podem citar a Patente da própria atual solicitante ES N° 09380082.
[003] A finalidade deste tipo de aparelhos consiste na realização automática das análises de amostras de sangue seguindo determinadas prescrições.
[004] Este tipo de máquinas deve manipular as amostras, os reativos, os diluentes e os cartões de gel entre outros elementos. O conjunto de órgãos para o armazenamento dos diferentes produtos e amostras e para a realização de processo de análise completo requerem uma complicação mecânica importante aportando os órgãos mecânicos para as diferentes funções e também os órgãos eletrônicos para o controle das diferentes manobras para realizar o conjunto de operações de um processo de análise, leitura de resultados e representação dos mesmos de maneira útil para o operador.
[005] A complicação mecânica, eletrônica e fluídica destes aparelhos tem representado até o momento uma importante complicação e custo na execução dos mesmos. Isto dificulta a devida extensão de aparelhos para análises automáticas de tipo imuno-hematológico a diferentes centros médicos de menor envergadura e também limita a disposição dos aparelhos atuais a uns poucos lugares concretos de uma instalação clínica ampla.
[006] Não obstante, a experiência na utilização deste tipo de aparelhos automáticos mostrou que seria desejável dispor de aparelhos capazes de efetuar de maneira automática a análise de amostras de sangue em múltiplos lugares e centros, para que resulta indispensável variar a arquitetura dos aparelhos atuais conseguindo características funcionais distintas, dimensões mais reduzidas, facilidade de traslado, economia, tudo isso com a capacidade completa para poder realizar todo o processo, ou seja, desde a introdução da amostra até a obtenção dos resultados da mesma depois do tempo necessário para levar a cabo o processo completo de análise.
[007] Tal como se expôs já na patente anterior da solicitante, estas técnicas diagnosticas requerem uma série de manipulações, umas (a) relativas à manipulação de líquidos (identificação de reativos, diluentes e amostras, diluições de amostras e pipetagem de amostras, reativos e diluições nos cartões de gel) e outras (b) que implicam a manipulação de cartões de gel (identificação, seleção e transporte dos cartões necessárias, incubação dos cartões uma vez pipetados, e traslado dos mesmos para as centrifugadoras, para o leitor e finalmente descartá-los ou reservá-los para posterior reutilização. De modo análogo à patente anterior, para otimizar a eficiência da máquina dispõe-se duas cabeças, uma para cada grupo de tarefas (a) e (b) descritas. Todavia, ditos grupos de tarefas se interferem quanto a que durante a manipulação de cartões (b), estas devem ficar disponíveis temporalmente para que a cabeça que realiza as tarefas (a) possa dispensar nas mesmas os líquidos requeridos para a técnica analítica. De modo análogo à patente anterior, determinou-se ser conveniente que a dispensação nos cartões se realize no mesmo lugar onde terá efeito a incubação das mesmas se se requer, ou seja, os incubadores são o recurso compartilhado pelas cabeças ao realizar as tarefas (a) e (b). Na patente anterior as tarefas (b) são realizadas em um nível ou piso inferior do equipamento, e as (a) em um nível ou piso superior, e para tal efeito os incubadores dispõem de um movimento vertical para ascender do nível inferior para as tarefas (b) ao superior para as tarefas (a), voltando ao inferior para continuar as tarefas (b).
[008] Para solucionar o problema acima mencionado, os inventores propuseram construir um aparelho para o ensaio automático de amostras de sangue de características novas que permita conseguir um aparelho de dimensões e peso reduzidos, com sensível simplificação orgânica e de um custo total reduzido, para permitir sua instalação e utilização em diferentes zonas de um mesmo centro hospitalar ou em centros menores. Além disso, dadas sus características de dimensões e peso, possibilita-se o fácil traslado do aparelho de outras zonas da instalação clínica ou entre diferentes centros clínicos em caso de que isso seja preciso.
[009] Para conseguir seus objetivos, o aparelho objeto da presente invenção é constituído por um corpo envolvente único basicamente do tipo de “sobre a mesa”, ou seja, destinado a seu acoplamento a uma mesa de trabalho, de maneira que os elementos do aparelho fiquem em sua totalidade ao alcance ergonômico dos braços do operador em posição sentada, contando para isso simplesmente com um piso superior e um piso inferior entre os quais se repartem os diferentes elementos e zonas de trabalho de maneira que no piso superior maneja-se a totalidade de amostras, diluentes, reativos e cartões de gel, apresentando meios para receber a totalidade de ditos elementos assim como os meios para realizar as diluições das amostras e a pipetagem dos diferentes líquidos, incluindo a pipetagem nos cartões de gel, que ficam armazenadas no mesmo piso superior do aparelho. Adicionalmente, no piso superior dispõe-se também de meios de identificação e de incubação, assim como os acessos aos meios de centrifugação, leitura, descarte ou devolução ao usuário dos cartões de gel. Em dito piso superior configura-se 3 zonas, uma esquerda destinada aos reativos, diluentes, amostras e diluições, outra central para a dispensação de cartões e sua incubação, e outra à direita que contém os cartões armazenadas, e os acessos às centrifugadoras, ao leitor e ao descarte de cartões. Para o controle das operações necessárias para uma análise, o aparelho conta com duas cabeças deslocáveis no piso superior cobrindo os movimentos segundo os eixos X-Y a totalidade da zona atribuída no piso superior. As cabeças em si mesmas não requerem movimento segundo o eixo Z. Todavia, alguns elementos individuais de cada cabeça se têm dita capacidade de deslocamento segundo o eixo Z, tal como o dispositivo perfurador de tampões de tubos de amostras ou ainda o mecanismo de deslocamento da pinça de sujeição dos cartões de gel ou outros que se vão ser explicados.
[0010] Portanto, ambas cabeças ficam situados no mesmo nível de trabalho; a cabeça manipuladora de líquidos só requer ter acesso à zona esquerda e à zona central de incubadores, e a cabeça manipuladora de cartões só requer ter acesso à zona direita descrita e à zona central de incubadores. Portanto, ambos manipuladores podem realizar de forma independente e simultânea as tarefas requeridas correspondentes sem interferir-se, exceto na zona dos incubadores. Para isto, os sistemas de guias das cabeças e o próprio desenho das mesmas permitem que quando a cabeça manipuladora de líquidos realiza qualquer operação em qualquer posição da zona esquerda (incluída qualquer posição de cremalheira e do poço de diluições), não obstaculiza o acesso da cabeça manipuladora de cartões a nenhuma dos cartões dos incubadores (incluídas as situadas mais à esquerda seguindo o exemplo de disposição), e complementarmente, quando a cabeça manipuladora de líquidos acede a dispensar qualquer cartão situado em um incubador (incluídas os situados mais à direita), não obstaculiza que a cabeça manipuladora de cartões possa ter acesso a qualquer dos elementos da zona direita, incluída a ranhura de descarte de cartões.
[0011] Para a pipetagem de amostras e reativos e deslocamento de cartões, o aparelho dispõe, tal como se indicou, de duas cabeças deslocáveis no piso superior, sobre guias superiores para permitir seu deslocamento individualizado em sentido longitudinal e transversal, segundo dois eixos coordenados X, Y.
[0012] O aparelho dispõe de duas centrifugadoras que são dispostas por baixo das caixas de cartões e um leitor destas últimas.
[0013] O piso superior do aparelho apresenta vários suportes intercambiáveis para reativos, diluentes e amostras.
[0014] Em um exemplo, os suportes para reativos ficam integrados por duas cremalheiras extraíveis, alojando cada uma das cremalheiras das subcremalheiras diferentes, um destinado aos reativos que devem ser agitados (17 posições) e outro para diluentes (1 posição) e reativos que não devem ser agitados (5 posições).
[0015] As cremalheiras extraíveis de reativos contam com um mecanismo para a agitação para frascos que devem ser agitados, com carne magnético para movimento orbital e acionamento por um motor com embreagem magnética situado por baixo da plataforma de sujeição da cremalheira. As cremalheiras para reativos têm um sistema de guia/freio magnético assim como um sistema magnético de detecção do tipo de cremalheira e um sistema de fecho, tal como se explicará mais adiante.
[0016] Em um exemplo, os suportes para amostras permitem introduzir estas também mediante cremalheiras extraíveis, alojando-se em cada caixa duas cremalheiras idênticas intercambiáveis, permitindo cada um deles a introdução de 12 amostras. De modo similar às cremalheiras para reativos, as cremalheiras para amostras têm um sistema de guia/freio magnético assim como um sistema magnético de detecção do tipo de cremalheira e um sistema de fecho, tal como se explicará mais adiante.
[0017] Além do sistema de guia/freio magnético, cada cremalheira de reativos e amostras apresenta um sistema magnético de detecção do tipo de cremalheira e cada alojamento individual têm uma tira para sujeitar individualmente cada frasco ou tubo em seu alojamento. A detecção de tipo de cremalheira é levada a cabo com um sensor duplos de campo magnético, conjugado com um imã posicionado na cremalheira de amostras e reativos. A posição diferente do imã em cada tipo de cremalheira possibilita a detecção do tipo deste na máquina. A guia e a frenagem são conseguidas mediante a disposição de jogos emparelhados de tiras magnéticas de polaridade distinta tanto na base do piso superior do aparelho sobre que se deslocam as cremalheiras, como na base inferior da própria cremalheira, em que as tiras de ímãs estão dispostas com polaridade inversa ou conjugada às do piso do aparelho. Deste modo consegue-se que a introdução e extração das cremalheiras seja guiada magneticamente pela interação das tiras de ímãs, sem necessidade de guias materiais tais como perfis, linguetas, etc. Isto é vantajoso desde o ponto de vista de permitir estabelecer um piso completamente liso para receber as cremalheiras, permitindo, portanto, além de uma grande simplicidade construtiva, uma limpeza efetiva e rápida sempre que isto seja necessário.
[0018] Cada cremalheira conta também com um sistema de fecho de tipo magnético, de maneira que sua introdução em posição de repouso sobre o piso superior comporta a introdução de um pino de bloqueio da cremalheira. Para sua abertura, o usuário deverá solicitar ao equipamento controlador eletrônico do aparelho dita manobra de abertura. Isto representa uma elevada segurança de manipulação.
[0019] No piso superior fica disposto também um poço para diluições, que permite realizar a diluição das hemácias da amostra sem uso de elementos descartáveis, contando com um sistema de lavagem. Para homogeneizar a diluição, o conjunto do poço apresenta um sistema de agitação orbital que consiste em um carne magnético com acionamento mediante motor e embreagem magnética situada por baixo da plataforma de sujeição do poço.
[0020] No piso superior do aparelho ficam alojados, tal como se indicou, as duas cabeças móveis que apresentam todas as uniões destinadas a seu movimento segundo os eixos X e Y de tipo suspenso, o que permite a otimização do espaço da planta do piso superior do aparelho. A cabeça pode ter acesso a toda a superfície do piso que lhe corresponde, sem zonas mortas.
[0021] A cabeça de pipetagem contém duas sondas, uma para a pipetagem de amostras e reativos e outra para perfurar o tampão dos recipientes de amostras, além de um sistema de identificação de códigos de barras e detecção de presença da amostra, reativos e diluentes.
[0022] A sonda de pipetagem conta com um sistema de detecção de nível de tipo capacitivo e outro de detecção de pipetagem correta. O sistema de detecção de tipo capacitivo detecta o nível de líquido no tubo, que servirá de referência para o cálculo da altura de penetração da agulha de aspiração para cumprir as características volumétricas determinadas pelo controlador eletrônico do aparelho. O dispositivo de detecção de pipetagem correta está destinado a detectar qualquer problema na operação de pipetagem que pode dar lugar a um defeito da pipetagem, por exemplo, um tamponamento parcial por coágulos, etc., o qual será também refletido no dispositivo eletrônico de controle do aparelho para que o operador possa conhecer dita circunstância e tomar as medidas necessárias. A sonda passa através de um sistema lavador que permite a lavagem interna e externa da mesma.
[0023] Incorporado à cabeça, está disposto um sistema de identificação de amostras e reativos com um dispositivo detector de proximidade de tipo laser, que permite a detecção da presença e detecção de diâmetro de tubos de amostras e detecção de presença de frascos/garrafas de reativos/diluentes nas cremalheiras. Este detector está situado em posição fixa na base do cabeça. Adicionalmente dispõe-se de um sistema de leitura de código de barras com uma estrutura que tem movimento vertical em relação à cabeça. Nesta estrutura são alojados dois leitores de código de barras (CB) que mediante espelho são capazes de ler em direções opostas. A largura da estrutura permite baixá-la com a cabeça situada em cima de uma cremalheira, de maneira que os feixes dos leitores CB ficam dirigidos para os tubos/frascos/garrafas.
[0024] Três blocos de incubadores dispostos em linha também no piso superior do aparelho, são destinados a incubar os cartões a uma temperatura controlada, por exemplo, de 24 ou 37°C.
[0025] O bloco incubador é de alumínio, para conseguir uma boa transmissão térmica e apresenta doze alojamentos para introduzir os cartões. A zona da câmara de reação e o microtubo do cartão ficam cobertos pelo bloco incubador.
[0026] A regulagem de temperatura é levada a cabo mediante uma célula Peltier e dois sensores de temperatura.
[0027] Os incubadores apresentam múltiplos módulos com ranhuras para receber cartões e elementos de aquecimento/resfriamento mediante células Peltier, ficando integrados ditos módulos por elementos de alumínio em contato com as células Peltier.
[0028] No piso superior do aparelho encontram-se também as caixas para os cartões, que permitem introduzir estas em seus portadores originais de fabricação, podendo alojar cada caixa 4 portadores. A caixa é atarraxada a uma base de chapa e é suportada mediante duas guias lineares que garantem a rigidez uma vez aberta. A abertura das caixas se faz mediante um fecho de segurança elétrico, de maneira que as caixas devem ser abertas mediante uma solicitação ao controlador eletrônico que controla o aparelho.
[0029] As centrifugadoras ficam dispostas baixo das caixas de cartões, cada uma com vários portadores independentes e basculantes que permitem a centrifugação dos cartões no eixo dos poços.
[0030] A tampa superior tem uma abertura que permite ao sistema de transporte de cartões por cada cartão em um portador. A tampa superior sujeita também o motor que exerce a rotação.
[0031] Na centrifugadora o rotor está sujeito ao eixo motor. Em um exemplo, tem ela doze alojamentos para os portadores.
[0032] O leitor está situado por baixo da primeira caixa de cartões e tem uma abertura em sua tampa que permite ao sistema de transporte de cartões introduzir um cartão para que possa ser lido.
[0033] A cabeça para transporte de cartões se encontra também no piso superior e tem movimento retilíneo nos eixos X e Y, apresentando uniões suspensas para otimizar espaço e permitir o acesso a quaisquer zonas das destinadas do piso superior. A cabeça tem uma pinça e um sistema de identificação de cartões.
[0034] No piso inferior do aparelho este dispõe de alojamentos para soluções, especialmente duas soluções diferentes, assim como dois alojamentos para descarte de líquidos e um alojamento para descarte de cartões. Os quatro alojamentos de líquido são idênticos entre si e o destinado aos cartões recebe um recipiente em vez de latas.
[0035] Os alojamentos são sustentados mediante guias lineares paralelas entre si, e para controlar a quantidade de líquido nas latas ou de cartões na caixa de descarte utiliza-se um sistema de pesagem mediante calibrador extensométrico.
[0036] Por trás e à direita de cada um deles situa-se o sistema fluídico e seu controle eletrônico.
[0037] O sistema eletrônico de controle do aparelho está situado por baixo das centrifugadoras em uma caixa metálica que aloja o grosso da eletrônica, a fonte da alimentação e o PC de controle.
[0038] A unidade de controle fluídico está contida em um bloco de metacrilato no que se conectam os sensores de pressão, válvulas, bombas e tubos com uma placa eletrônica de controle.
[0039] As caixas de cartões são sujeitas a uma chapa base compartilhada com as centrifugadoras. Esta base é articulada na parte posterior e suportada por molas hidráulicas para poder ter acesso para fins de manutenção, à parte inferior desta assim como também à eletrônica e hidráulica situadas sob esta base.
[0040] A base que suporta as entradas de amostras e reativos, assim como também o poço de diluições e os motores de acionamento de reativos e poço com toda sua eletrônica, está articulada em sua parte posterior e suportada por uma mola hidráulica para permitir o acesso para fines de manutenção a todos os elementos situados sob a base.
[0041] O aparelho dispõe de uma tela de toque que está sustentada mediante um braço mecânico que permite desloca-la de forma pivotante para comodidade do usuário, que pode introduzir valores de parâmetros, coletar informações e avisos e em geral, pode interagir com o aparelho. Também dispõe de um conjunto de botões frontal para abertura das cremalheiras de reativos, amostras e as caixas de cartões de gel.
[0042] Para sua melhor compreensão, anexa-se, a título de exemplo explicativo, porém não limitativo, desenhos representativos de uma realização preferente da presente invenção.
[0043] A figura 1 mostra uma vista em perspectiva do aparelho e a tela de toque.
[0044] A figura 1 bis mostra uma vista com a parte esquerda do aparelho levantada por basculamento, para manutenção e serviço.
[0045] A figura 2 mostra uma vista em elevação posterior do próprio aparelho com a tampa posterior superior desmontada e a tela de toque.
[0046] A figura 3 mostra uma vista em perspectiva parcial do aparelho em que se observa a parte de cima do piso superior.
[0047] A figura 4 mostra uma vista em planta do piso superior do aparelho.
[0048] A figura 4 bis mostra uma seção transversal do lado direito, dos cartões, do piso superior.
[0049] A figura 5 mostra uma vista em planta do piso superior do aparelho em que se representou esquematicamente a disposição das centrifugadoras e outros elementos correspondentes.
[0050] A figura 5 bis mostra uma vista com a parte direita do aparelho levantada por basculamento, para manutenção e serviço.
[0051] A figura 6 mostra uma vista posterior em elevação sem tampas posteriores do próprio aparelho em que se observa órgãos essenciais do piso superior e do piso inferior do mesmo. As centrifugadoras e o leitor se encontram por baixo.
[0052] A figura 7 é uma vista parcial em planta sem a tampa do primeiro piso do aparelho, em que se aprecia esquematicamente as tiras magnéticas de guia e frenagem das cremalheiras, sensores de detecção dos mesmos e motores para o acionamento orbital para a agitação.
[0053] A figura 8 mostra uma vista em perspectiva de uma centrifugadora.
[0054] A figura 9 mostra uma vista em perspectiva de uma centrifugadora desmontada, apreciando-se seus órgãos fundamentais.
[0055] A figura 10 mostra uma vista em perspectiva do piso inferior do aparelho.
[0056] A figura 11 mostra uma vista em perspectiva do suporte de cremalheiras de reativos, mostrando somente a cremalheira de reativos que não devem ser agitados.
[0057] A figura 12 mostra uma vista em planta de um suporte para cremalheiras de reativos e diluente.
[0058] A figura 13 é uma vista inferior do suporte de cremalheiras de reativos apreciando-se as tiras magnéticas para guia e frenagem e o sistema de detecção de cremalheira.
[0059] A figura 14 é uma vista em elevação e seção parcial de uma cremalheira de reativos mostrando os órgãos de acionamento para a agitação.
[0060] A figura 14 bis mostra uma seção transversal de uma cremalheira de reativos.
[0061] A figura 15 mostra uma vista em seção de um suporte para cremalheiras de amostras, com as cremalheiras incorporadas.
[0062] A figura 16 mostra uma vista em planta do suporte para cremalheiras de amostras com incorporação das cremalheiras.
[0063] A figura 17 mostra uma vista em perspectiva desde a parte inferior do suporte para as cremalheiras de amostras.
[0064] A figura 18 mostra uma vista em elevação, com seção parcial do dispositivo incubador de cartões de gel.
[0065] A figura 18 bis mostra uma vista em planta do dispositivo incubador de cartões de gel.
[0066] A figura 19 mostra uma vista em seção transversal mostrando o suporte de amostras, o poço de diluições e os detectores de intromissão.
[0067] A figura 20 mostra uma vista desde o lado esquerdo da cabeça perfuradora.
[0068] A figura 21 mostra uma vista em elevação do lado esquerda da própria cabeça perfurador.
[0069] A figura 22 mostra uma vista frontal da cabeça perfuradora.
[0070] A figura 23 mostra uma vista em perspectiva das guias das cabeças do aparelho, desde a parte inferior.
[0071] As figuras 24, 25 e 26 mostram respectivamente uma vista lateral da cabeça de manipulação dos cartões e uma vista frontal com seção e vista lateral da unidade de centragem e pinçagem.
[0072] O aparelho objeto da presente invenção está constituído por um só corpo facilmente manejável e utilizável em disposição de sobre a mesa, de maneira que o conjunto de órgãos ficam sensivelmente à altura do operador em posição sentada. Na figura 1 aprecia-se o corpo paralelepipédico do aparelho que compreende um piso superior operativo -1- em que estão dispostos os órgãos funcionais do aparelho e um piso inferior -2- em que estão dispostos os recipientes para as soluções de lavagem, descartes de líquidos e coleta de cartões já utilizadao33s, assim como o conjunto eletrônico de controle do aparelho e o conjunto de controle fluídico destinado em especial ao controle de fluidos de lavagem.
[0073] Uma tela de toque -3-, dobrável com braço articulado -3’- que permitirá ao operador interagir com o aparelho, recebendo informações e permitindo ao operador introduzir instruções ou requisições funcionais.
[0074] Tal como se aprecia na figura 1, na parte esquerda do piso superior -1- do aparelho ficam incorporados vários suportes ou caixas para reativos e amostras, apreciando-se uma disposição a título de exemplo em que os suportes -4- e -5- permitem o alojamento de cremalheiras de reativos e diluentes e outros dois suportes -6- e -7- estão preparados eventualmente para os recipientes para amostras. Deve-se ter em conta que o aparelho está preparado para a intercambiabilidade das posições das cremalheiras para reativos e diluentes ou ainda amostras em qualquer dos suportes, ou seja, sem limitação alguma, o operador poderá dispor, por exemplo, de um só suporte para reativos e diluentes e o resto para amostras ou ainda inversamente poder-se-ia utilizar dois ou três suportes para reativos e diluentes, tendo em conta que preferentemente vão ser adaptadas duas posições com agitadores, destinados aos frascos de reativos.
[0075] Na parte direita do piso superior do aparelho representou-se duas caixas -8- e -9- para cremalheiras de cartões, cujas cremalheiras em sua execução comercial habitual poderão ficar dispostos de maneira direta nos diferentes alojamentos previstos em ditas caixas.
[0076] Com capacidade de deslocamento sobre as zonas indicadas de suportes de cremalheiras de diferente tipo e de cartões, o aparelho dispõe de duas cabeças -10- e -11- respectivamente para a perfuração de tubos com tampão e a pipetagem dos líquidos e para o manejo dos cartões de gel. Ditas cabeças estão montados superiormente sobre respectivos carros -12- e -13-que podem se trasladar no sentido longitudinal do aparelho ao largo de guias que correm na parte superior do aparelho que não são apreciadas na figura 1 e que vão ser explicadas de maneira mais detalhada mais adiante. Igualmente, as cabeças -10- e 11- podem se deslocar sobre guias transversais dos carros -12- e -13-, de maneira que ditas cabeças podem se deslocar sem impedimento algum sobre qualquer ponto do piso superior na zona que o corresponda, ou seja, a cabeça -10- em toda a zona das cremalheiras de reativos, diluentes, amostras e zona de pipetagem de cartões, e a cabeça -11- por cima das caixas para cartões de gel, incubador, janelas de alimentação das centrifugadoras e outras, que vão ser explicadas.
[0077] Na figura 1 bis representou-se o caracter basculante da parte -10’- do piso superior correspondente a reativos, diluentes e amostras, assim como o poço de diluições. O basculamento é estabelecido por articulação em sua parte posterior e permite um fácil acesso para manutenção, limpeza, etc.
[0078] A porta frontal do aparelho pode ser aberta em seu conjunto, por exemplo, em forma de guilhotina.
[0079] Na figura 2 representou-se uma vista em elevação posterior do próprio aparelho em que se aprecia as cabeças -10- e -11- com seus carros superiores de suporte -12- e -13-, assim como a guia longitudinal superior -14-, ao largo da qual se deslocam os carros -12-e-13-.
[0080] Na própria figura 2 observa-se a tela de toque -3- que, mediante o braço articulado -3’-, pode ser colocada de forma dobrada aplicada a um lado do aparelho, ou ainda em posição desdobrada, tal como se aprecia na dita figura 2. Esta última posição corresponde à de trabalho do aparelho em que o operador pode interagir com a tela.
[0081] Na figura 3 pode-se apreciar a base do piso superior -1-, com parte dos órgãos já descritos e adicionalmente o conjunto de incubadores -14’- dispostos entre a zona de reativos e amostras e a zona de cartões de gel, para manter os cartões a uma temperatura controlada. Também pode-se apreciar na figura 3 o poço de diluições -15-, em que se leva a cabo a diluição de hemácias de amostra sem elementos descartáveis e um suporte -16- para cartões que só foram parcialmente utilizadas, ou seja, em que fica algum dos poços que não foi utilizado. Na vista em planta da figura 4 aprecia-se os órgãos anteriormente descritos do piso superior, observando-se adicionalmente a disposição a título de exemplo representativo de dois cartões de gel -17- e -18- na zona de incubadores assim como respectivos cartões de gel -19- e -20- nas posições que correspondem às janelas de transferência dos cartões de gel às centrifugadoras, situadas por baixo da placa de selo do piso superior. Também se pode observar a abertura -20’- para acesso ao leitor de cartões situado por baixo. Também se pode observar a abertura -20”- para enviar cartões ao descarte.
[0082] Uma das características do aparelho objeto da presente invenção reside na constituição da base ou placa de selo do piso superior, na parte que corresponde a reativos, diluições e amostras que adota forma lisa e impermeável em relação ao conjunto de mecanismos situados por baixo de dita placa de selo, de maneira que se evita qualquer possibilidade de contaminação de partes mecânicas e elétricas ou eletrônicas e por sua vez facilita-se a lavagem de dita placa de selo. Para conseguir este efeito, o aparelho objeto da presente invenção caracteriza-se pela interconexão magnética entre os motores situados no piso inferior e os órgãos destinados a ser acionados do piso superior. Dita base ou placa de selo também dispõe de elementos magnéticos para a guia e a frenagem dos suportes ou caixas portadores das cremalheiras de reativos, diluentes assim como os destinados a suportar os recipientes de amostras. Tudo isso será explicado com mais detalhe mais adiante.
[0083] A figura 4 bis mostra uma seção da parte correspondente aos cartões, mostrando portadores de cartões -20’- que ficam retidos em posição de trabalho pelas linguetas extremas do portador, que ficam retidas respectivamente, por um extremo, por um clipe flexível -9’- da caixa e pelo outro extremo, por uma lingueta fixa -8’- da estrutura fixa do piso superior.
Deste modo estabiliza-se os portadores de cartões em seu alojamento e facilita-se sua manipulação.
[0084] A figura 5 mostra uma vista em planta do piso superior do aparelho, em que se representou esquematicamente a parte direita, ou seja, a correspondente a cartões de gel, com o piso desmontado. Nesta representação aprecia-se a disposição das centrifugadoras -21- e -22- que serão apreciadas mais adiante de forma mais detalhada. Ditas centrifugadoras estão dispostas por baixo da placa de selo da zona destinada aos cartões de gel estando dispostas em respectivos recipientes fechados, dotados de janelas -23- e -24-para a introdução dos cartões, que correspondem com as -19- e -20- da figura 4.
[0085] Na figura 5 bis representou-se a disposição basculante da parte direita do piso superior, de maneira similar ao representado na figura 1 bis para a parte esquerda.
[0086] Na figura 6, que mostra uma vista representativa de uma elevação posterior do aparelho com as tampas posteriores desmontadas, aprecia-se a posição relativa de uma das centrifugadoras -21-, caixas superiores para os cartões de gel, poço de diluições -15- e zona adjacente para os suportes de cremalheiras de reativos, diluentes e amostras. Na mesma vista aprecia-se também a disposição do leitor de cartões -25- em que se representou esquematicamente um cartão de gel -26- em posição de leitura.
[0087] Na mesma vista, aprecia-se parte dos múltiplos recipientes do piso inferior tais como -27-, -28-, -29 e -30- destinados a líquidos manipulados no aparelho, eventualmente soluções de lavagem e recipiente de cartões de desperdício. Uma zona -31- está destinada a conter os órgãos elétricos e eletrônicos do aparelho.
[0088] A figura 7 mostra uma vista em planta parcial da zona do piso superior, onde se alojam os suportes para os reativos e diluentes (-4-, -5-) e os suportes para amostras (-6-, -7-). Tal como se indicou anteriormente, na placa de base do piso superior, que nesta figura foi representada com o numeral -32-, dispôs-se uma série de tiras magnéticas longitudinais tais como as indicadas com os numerais -33-, -34-, -35- e -36-. Ditas tiras de ímãs estão compostas por tiras adjacentes de diferente polaridade que se conjugam com outras tiras situadas na parte inferior dos respectivos suportes para reativos e diluentes (-4-, -5-) e suportes para amostras (-6-, -7-), tal como se verá mais adiante nas figuras 13 e 17. Desta maneira, a interação magnética entre cada suporte desmontável (de reativos e diluentes ou de amostras) e as correspondentes tiras magnéticas da placa -32- de base do piso superior, produzem de maneira efetiva a guia longitudinal de cada suporte dentro do piso superior em sua introdução assim como sua frenagem, evitando vibrações nos recipientes dos diferentes líquidos dispostos nos respectivos suportes (de reativos e diluentes ou de amostras).
[0089] Adicionalmente, na mesma vista da figura 7 aprecia-se os motores -37- e -38- de embreagem magnética para agitar os suportes de cremalheiras de reativos que devem ser agitados. Ditos motores -37- e -38-, que estão dispostos por baixo da placa -32-, permitem, mediante acoplamento magnético através de dita placa -32-, a agitação das cremalheiras de reativos correspondentes sem que exista possibilidade de fugas de líquidos. As cremalheiras de reativos que devem ser agitados por ditos motores -37- e -38-serão descritos mais adiante em relação com as figuras 11 a 14.
[0090] Na mesma figura 7, aprecia-se, por um lado, elementos -39-, -40-, -41- e -42- de fixação dos respectivos suportes de reativos e de amostras na placa -32-.
[0091] Adicionalmente, aprecia-se também sensores -43-, -44-, -45- e -46- para a detecção magnética do tipo de suporte de reativos ou de amostras uma vez estas tenham sido introduzidas e dispostas em seu correspondente vazio na placa -32-. Como se verá mais adiante, cada suporte de reativos e cada suporte de amostras compreende um identificador magnético que permite ser identificado correspondentemente pelos sensores -43-, -44-, -45- e -46- indicando a presença de um tipo ou outro de suporte.
[0092] Adicionalmente, também se aprecia nesta figura 7 a disposição de sensores -37'- e -38'- para o controle do movimento das cremalheiras de reativos acionados pelos correspondentes motores -37- e -38-. Ditos sensores funcionam de maneira conjugada com partes giratórias das respectivas cremalheiras de reativos permitindo detectar se a correspondente cremalheira de reativos está realmente girando ou não. Más adiante, vai-se explicar com maior detalhe o funcionamento de ditos sensores -37'- e -38'- em relação a ditas partes giratórias das respectivas cremalheiras de reativos ilustradas na figura 14.
[0093] Tal e como se ilustra na figura 7, o piso superior adicionalmente compreende um sistema para a detecção de intromissão indevida da mão do usuário ou outro objeto similar em algum eventual vazio para suportes de reativos e/ou amostras que se encontre sem ocupar durante o funcionamento do aparelho objeto da presente invenção. Dito sistema consta de emissores infravermelhos -48- situados na face posterior do piso superior e por sua vez dispostos em linha com os espaços entre os alojamentos para cada par de cremalheiras contíguos de reativos e/ou de amostras. Ditos emissores infravermelhos -48- também são apreciados nas figuras 3 e 19.
[0094] Do mesmo modo, dispõe-se na parte frontal do piso superior diversos refletores -47- de feixe de infravermelhos respectivamente em linha com cada emissor infravermelho -48- de modo que se possa detectar uma eventual intromissão não permitida durante o funcionamento do aparelho. Um exemplo de intromissão não permitida seria a mão de um usuário que durante o funcionamento do aparelho desejar ter acesso desde a parte frontal do aparelho por um vazio sem ocupar para suportes de reativos e/ou amostras tendo acesso indevidamente aos recipientes de reativos, diluentes e/ou amostras em suportes contíguos para reativos e/ou amostras.
[0095] Nas figuras 8 e 9 representou-se uma centrifiigadora, em posição montada na figura 8 e desmontada em seus conjuntos principais na figura 9. A centrifiigadora -21- tem uma estrutura praticamente fechada, com uma janela -23-, tal como se explicou anteriormente, para a introdução dos cartões de gel para a c e é dotada de um motor para o giro -49- e uma tampa superior de fecho -50-. Um rotor -51- fica acoplado ao motor -49- e dito rotor é portador de suportes individuais basculantes para os diferentes cartões de gel -52- que são carregados desde a parte superior através da janela -23- e que vão ficar com os poços em posição sensivelmente horizontal no curso da centrifugação. No exemplo de realização mostrado, cada uma das centrifugadoras pode alojar 12 cartões.
[0096] Na figura 10, representou-se o piso inferior -2- que contém os alojamentos para as soluções de lavagem e para o descarte de líquidos e de cartões. Na vista representada, observa-se quatro alojamentos iguais -53-, -54-, -55- e -56-. Em uma execução preferida, a solução A é para lavagem e a B, para enxague. Em uma execução preferida, o usuário poderá escolher entre duas combinações, em uma delas um alojamento -53- para a solução A e um alojamento -54- para a solução B, sendo os -55- e -56- para descartes. Na segunda configuração, os alojamentos -53- e -54- serão para solução A, e os -55- e -56-, para B, dispondo-se neste caso de uma saída -2’- representada na figura 2, para líquidos de descarte para um depósito externo ou desague.
[0097] Os quatro alojamentos destinados a líquidos são idênticos entre si.
[0098] Na mesma figura 10 é possível apreciar a zona -58- para alojamento do sistema fluídico e seu controle eletrônico, assim como o alojamento -58’- para o leitor.
[0099] Nas figuras 11, 12 e 13 representou-se respectivamente uma vista em perspectiva, vista superior e vista inferior de um suporte para cremalheiras de reativos e diluentes. Para correspondência com a representação das figuras 1, 2 e 3, indicou-se o suporte com o numeral -4- que corresponde ao puxador frontal. O suporte recebe um primeiro módulo ou cremalheira -59- de reativos, figura 12, que no exemplo representado apresenta 17 posições tais como a posição -60-, estando destinada dita primeira cremalheira -59- aos reativos que devem ser agitados, pelo que se combina com um dos motores (-37-, -38-) situados por baixo da placa -32- de base do piso superior com acoplamento magnético para produzir sua agitação. Um segundo módulo -61- está destinado aos reativos que não devem ser agitados, e outro alojamento -62- está destinado a receber diluentes.
[00100] Na figura 11, aprecia-se o próprio suporte para cremalheiras de reativos e diluentes com o módulo -61- para os reativos que não devem ser agitados e a base -63- para a cremalheira de reativos que devem ser agitados (não ilustrados). Dita base -63- é submetida à ação do carne -64- e este, por sua vez, à ação de um dos motores (-37-, -38-) com acoplamento magnético, situados por baixo da placa -32- do primeiro piso tal e como se mostrou anteriormente na figura 7.
[00101] Na figura 13, aprecia-se a parte inferior do suporte para cremalheiras de reativos em que se observam as tiras de ímãs lineares -65- e -66- que funcionam de maneira combinada com as correspondentes bandas de ímãs lineares -33-, -34- mostradas na figura 7. Adicionalmente, a parte inferior do suporte para cremalheiras de reativos e diluentes compreende um identificador -4'- de tipo de suporte. Dito identificador -4'- é um elemento magnético disposto em uma zona específica na parte inferior do suporte de modo que, quando o suporte de reativos é introduzido em algum dos vazios para suportes da placa -32-, os respectivos sensores -43-, -44-, -45- e -46-explicados anteriormente em relação com a figura 7, permitem realizar uma detecção por acoplamento magnético do tipo de suporte introduzido.
[00102] Na figura 14, mostrou-se uma vista representativa do posicionado conjunto do suporte para cremalheiras de reativos, mostrando os frascos -94- com o módulo de reativos que devem ser agitados -59- e o módulo -61- para os reativos que não devem ser agitados, apreciando-se o carne -64- de acionamento de agitação e o prato arrastado -67- para o acionamento de dito carne através de acoplamento magnético com um dos motores (-37-, -38-) disposto sob a base do piso superior. Adicionalmente, o prato -67- compreende um elemento -67'- magnético disposto em uma zona extrema de dito prato -67- que conjuntamente com um dos sensores -37'- e -38'- dispostos por baixo da placa -32- permitem detectar se dito prato -67-está se movendo ou não pela ação do respectivo motor (-37-, -38-) de embreagem magnética.
[00103] Quando se quer levar a cabo a agitação orbital das cremalheiras -59- de reativos para ser agitados, os motores (-37-, -38-) de embreagem magnética atuam por acoplamento magnético sobre o respectivo prato -67- que por sua vez permite agitar orbitalmente o came -64- de acionamento da respectiva cremalheira -59- de reativos para ser agitados. Em funcionamento de agitação normal, os respectivos -37'- e -38'- detectam como o elemento -67'- se agita também. Em caso de um eventual bloqueio do conjunto (prato -67- e came -64-), os respectivos sensores -37'- e -38'-detectariam que o elemento -67'- deixou de oscilar e, por conseguinte que ocorreu uma anomalia de dito conjunto (prato -67- e came -64-) que impede a agitação da cremalheira -59- de amostras.
[00104] Os frascos -94- ficam dispostos com um certo ângulo em relação à vertical, o que permite um melhor pipetagem. A seção da figura 14 bis mostra a disposição do suporte, apreciando-se a inclinação do fundo -106-de cada um dos alojamentos.
[00105] Nas figuras 15 e 16, representou-se a título de exemplo um suporte para cremalheiras de amostras, com duas cremalheiras incorporadas. Dito suporte foi indicado com o numeral -7- para sua correspondência com a figura 1 e em ditas figuras aprecia-se que o suporte é dotado de dois alojamentos -68- e -69-, cada um deles para uma cremalheira de amostras -70-que no exemplo representado é destinado a conter 12 tubos recipientes de amostras. Os suportes são extraíveis, de forma similar à que foi descrita para os suportes para reativos, são dotados de sistema de guia e frenagem magnética e sistema magnético de detecção do tipo de cremalheira, assim como de um sistema de fecho que vai ser explicado de maneira mais detalhada mais adiante.
[00106] Na figura 17, observa-se uma vista inferior do suporte para cremalheira de amostras, indicando a tira linear de ímãs -71- que funciona de maneira combinada com as tiras de ímãs fixos, de maneira similar ao anteriormente explicado. Adicionalmente, a parte inferior do suporte para cremalheiras de amostras compreende um identificador -7'- de tipo de suporte. Dito identificador -7'- é um elemento magnético disposto em uma zona específica na parte inferior do suporte de modo que, quando o suporte de amostras é introduzido em algum dos vazios para suportes da placa -32-, os respectivos sensores -43-, -44-, -45- e -46- explicados anteriormente em relação com a figura 7, permitem realizar uma detecção por acoplamento magnético do tipo de suporte introduzido. Tendo em conta que, para efeitos de unificar os diferentes tipos de suporte, os suportes -4- para reativos e diluentes e os suportes para amostras têm as mesmas dimensões, o identificador -4'- do suporte -4- para cremalheiras de reativos e diluentes vai ser disposto em uma localização diferente do identificador -7 - do suporte -7-para amostras.
[00107] Nas figuras 18 e 18 bis representou-se um dispositivo incubador -14’- que apresenta múltiplos suportes -72- para os cartões de gel -72’- e unidades Peltier -73- para seu aquecimento/resfriamento, ficando incorporados ditos suportes -72- em armações de alumínio -74- com uma estrutura geral similar a um U com um braço central -75- que permitem uma fácil transmissão do calor.
[00108] Na figura 19, mostrou-se o poço de diluições indicado anteriormente com o numeral -15-. O poço permite realizar uma diluição de hemácias de amostra sem o uso de elementos descartáveis, posto que dispõe de um sistema automático de lavagem posterior à realização da diluição que compreende uma cubeta -95- dotada de entrada e saída de líquidos (não representadas). O poço tem um sistema de agitação orbital mediante prato magnético superior -15’- acionado por um motor com embreagem magnético -15”-, todo isso situado por baixo da plataforma de sujeição -76- do poço. O próprio prato giratório apresenta um sensor do posicionamento e giro.
[00109] As figuras 20 a 22 mostram a cabeça perfuradora e de pipetagem, em uma vista em perspectiva, uma elevação frontal e uma elevação lateral. Dita cabeça -10- é destinada a ficar suspensa e guiada por sua parte superior de uma armação de suporte do aparelho mediante o carro -12- representado nas figuras 1 e 2, que permite seu deslocamento em sentido transversal e uma guia longitudinal, que vai ser explicada mais adiante. Deste modo, permite-se a otimização do espaço do piso superior do aparelho em que deve trabalhar dita cabeça, que deste modo pode ter acesso a toda a superfície que corresponde a ela de dito piso superior sem que existam zonas mortas ou de exclusão.
[00110] A cabeça apresenta um conjunto móvel -77- que se desloca sobre um parafuso vertical contando com seu próprio motor de acionamento, sendo dotado dito conjunto móvel -77- de uma embreagem magnética intermediária -78-, que permite a desconexão da parte inferior do conjunto móvel portadora do bloco pressionador -88- e que apresenta meios de guia para duas sondas concêntricas, uma sonda -80- destinada à perfuração de tampões de borracha de tubos de amostras e um segunda sonda concêntrica -81- que é a destinada a efetuar a pipetagem. Em primeiro lugar, atua a sonda -80- que leva a cabo a perfuração da cabeça de borracha que fecha um tubo de amostras, enquanto este está pressionado verticalmente pelo bloco pressionador -88- do próprio conjunto deslocável -77-, permitindo depois do deslocamento da sonda de pipetagem -81- que é deslocada por seu extremo superior com meios próprios genericamente indicados com o numeral -83-. Deste modo, permite-se o trabalho da cabeça de perfuração, que se situa em cima do tubo, portador de tampão, pressionando o mesmo mediante o bloco pressionador -88- e, em seguida, penetrando a sonda exterior -80- que atravessa o tampão e que facilita a passagem, a continuação da sonda -81-para a pipetagem de líquido, que se realiza de acordo com as instruções do controlador eletrônico do aparelho depois de haver determinado o nível de líquido no interior do tubo de amostras e conhecendo o volume que deve ser utilizado no ciclo de análise, o qual determinará a altura do volume a pipetar. A cabeça leva incorporado um sistema de identificação de amostras e reativos.
[00111] Depois de cada ciclo de trabalho, deve-se efetuar a lavagem tanto da sonda de penetração como da sonda de pipetagem. Para isso, faz-se chegar um líquido de lavagem que se coleta imediatamente depois de haver efetuado a lavagem, sem solução de continuidade no tempo, o que permite não dispor de espaço de armazenamento para o líquido de lavagem, posto que se leva a cabo simultaneamente a alimentação de líquido de lavagem e a aspiração do mesmo imediatamente depois de haver incidido sobre a sonda e haver efetuado a lavagem de esta. Nas figuras 20 a 22 aprecia-se o bloco -84-de lavagem da agulha de pipetagem, apreciando-se as conexões -85- e -86-para a entrada e saída do líquido de lavagem. No bloco pressionador -88- está incorporado o dispositivo de lavagem da sonda de perfuração, que recebe igualmente líquido de lavagem que é recuperado imediatamente em circuito contínuo, podendo-se apreciar uma das conexões de líquido na figura 20, que se designou com o numeral -87-.
[00112] O bloco pressionador -88- apresenta um alojamento inferior de forma sensivelmente conjugada à cabeça dotada de tampão do tubo de amostras sobre que deverá operar, apresentando também meios de centragem para o cartão de gel, posto que a cabeça deverá atuar também nos cartões de gel na operação de pipetagem, pelo que o bloco pressionador -88- apresenta dois pares de clipes centradores -88’- (somente se aprecia um deles na figura 22), que permitem sujeitar o cartão de gel nas operações de introdução e extração da sonda, evitando movimentos de dito cartão.
[00113] A sonda de pipetagem -81- está associada a um sistema de detecção de nível de tipo capacitivo e outro sistema de detecção de pipetagem correta. O sistema de detecção de nível é destinado, tal como se indicou anteriormente, a determinar o nível do líquido dentro do tubo de amostras, para ter uma referência para o volume que se deve extrair para o ciclo de análise. O detector de pipetagem correta é a controlar a pipetagem desde o ponto de vista fluídico, indicando possíveis erros de pipetagem produzidos por sujeiras ou outros.
[00114] Igualmente a cabeça perfuradora e de pipetagem é dotada de um sistema de identificação de amostras e reativos com um detector de proximidade laser alojado no corpo -79-, que permite a detecção de presença de tubos de amostras e frascos/garrafas de reativos/diluentes, nas caixas, que está situado em posição fixa na base da cabeça e, adicionalmente, a cabeça conta com um sistema de leitura de código de barras mediante uma estrutura com elementos dotados de movimento vertical -89- e -90- em que se alojam dois leitores de código de barras que mediante espelhos são capazes de ler em direções opostas. A largura total da estrutura, permite baixá-la com a cabeça situado em cima de uma cremalheira de forma que os feixes dos leitores do código de barras são apontados para os tubos/frascos/garrafas.
[00115] Deve-se deve observar que a disposição de duas sondas separadas, uma de perfuração e outra de pipetagem está destinada a conseguir que não se produzam sujeiras no tampão e prevenir contaminação do soro com hemácias. A sonda de perfuração tem capacidade de perfuração do tampão de borracha do tubo de amostras e também regular a pressão entre o interior do tubo e a atmosfera.
[00116] O pressionador se desloca conjuntamente com a sonda de perfuração, suportando o tubo enquanto se retira a sonda, possuindo, tal como se indicou anteriormente, meios para efetuar a lavagem interior e exterior da sonda de perfuração.
[00117] O pressionador e a sonda de perfuração, se deslocam por ação de um mecanismo de embreagem magnética indicado com o numeral -78- nas figuras 20 e 22, que se separa quando o pressionador chega ao tubo dotado de tampão.
[00118] Na figura 23 representou-se as guias superiores do aparelho que permitem os deslocamentos, segundo os eixos X e Y das cabeças. As cabeças de perfuração e pipetagem e de transporte dos cartões, não representados nesta vista, se deslocam ao longo dos respectivos carros -12- e -13-, os quais apresentam as respectivas guias transversais -91- e -92- ao longo das quais podem se deslocar as respectivas cabeças impulsionadas pelos correspondentes motores e correias dentadas ou similares.
[00119] Os carros -12- e -13- são deslocáveis ao longo da guia longitudinal -14-, representada também na figura 2, que permite conseguir os deslocamentos das cabeças no outro dos eixos coordenados, permitindo alcançar qualquer ponto da zona assinalada.
[00120] A cabeça -11- para a manipulação de cartões apresenta uma unidade móvel verticalmente -96- que está dotada de elementos de centragem e de pinçagem de um cartão de gel. Dita unidade -96- apresenta duas pinças opostas entre si, das quais representou-se somente uma delas -97- na figura 25. Ditas pinças são suscetíveis de sujeitar um cartão de gel por suas bordas superiores e são acionadas por um dispositivo magnético -98- incorporado à própria unidade -96-. Outro par de braços retráteis -99- e -100- é suscetível de efetuar a centragem dos cartões de gel por suas bordas laterais, estabilizando- as para a ação posterior das pinças de sujeição -97-. A própria unidade -96-apresenta em sua face inferior -101- dois pares de abas extremas indicadas com os numerais -102- e -103- para a centragem do cartão de gel e, também, dois pares de pinos pontiagudos retráteis -104- e -105- suscetíveis de atuar sobre a face superior plana do cartão de gel. Adicionalmente, pode-se apreciar na mesma figura 25 um emissor/receptor laser -96’- que emite um feixe pelo canal -102’- destinado a detectar a superfície dos cartões para confirmar que a pinça sujeita um cartão e também para a função de inventario móvel de cartões nas caixas, em centrifugadoras e em incubadores. O feixe regressa ao emissor/receptor pelo canal -101’-.
[00121] Os meios de que dispõe o aparelho, permitem seu funcionamento automático, apresentando numerosos controles funcionais e de segurança, entre os quais se contam em primeiro lugar os meios de identificação de amostras e reativos que apresentam tanto a cabeça de perfuração e pipetagem quanto a cabeça de transporte dos cartões. Elo permite que ao início do trabalho, o próprio aparelho reconheça individualmente cada um dos tubos, frascos, garrafas ou cartões, de maneira que o controlador eletrônico conhece com precisão os elementos de que dispõe para o trabalho e sua posição exata. Dita informação é atualizada para cada movimento que efetua no curso de um ciclo de análise, desta forma, de acordo com o ciclo de análise a realizar para cada amostra concreta, o aparelho tem os meios para realizar todas as operações do ciclo, ou seja, pipetagem de amostras, reativos e diluentes, realizar diluições se procederem, dispensação de cartões, incubá-las se proceder, centrifugação, leitura do cartão e comunicação dos resultados ao operador através da tela de toque ou outros meios. Em caso de que o resultado não seja claro, o aparelho tem meios para prevenir ao operador e devolver o cartão para sua inspeção visual. Em caso de que a análise se dê por terminada, o cartão será eliminado depositando-o no recipiente de descarte. No caso em que depois de finalizado um ciclo de análise, alguns dos poços do cartão não tenham sido utilizados, então o aparelho dispõe automaticamente o cartão em uma zona de espera, de onde o recolherá também de forma automática quando, para realizar algum ciclo de análise, possa utilizar algum dos poços que tenham ficado sem utilizar. Esta forma de proceder colabora na economia de materiais, tem influência no saldo ecológico do aparelho e permite reduzir manipulações desde o exterior do aparelho ao interior do mesmo para a carga de cremalheiras de cartões, que em algumas máquinas eram descartados depois de um ciclo de análise com independência de sua possibilidade de recuperação parcial.
[00122] Em suma, para efeitos de maior clareza, o aparelho compreende: [00123] De acordo com um aspecto, um corpo recipiente com um piso funcional plano superior, para conter os recipientes de reativos, diluentes e amostras, assim como os alojamentos para os cartões de gel e incubadores das mesmas; um piso inferior portador dos recipientes para líquidos de lavagem e de coleta de desperdícios e cartões e para alojar o sistema fluídico e de controle eletrônico; um conjunto de guias longitudinais e transversais associadas à parte superior do aparelho, suscetíveis de levar suspensas as cabeças móveis do aparelho, deslocáveis sobre as guias transversais; das cabeças, respectivamente de perfuração e pipetagem e de transporte dos cartões; duas centrifugadoras e um leitor de cartões de gel; e um montagem dobrável de tela de toque de informação e controle.
[00124] De acordo com outro aspecto, a base do piso superior do aparelho é constituída de forma impermeável aos líquidos e com estrutura geral plana para impedir passagem de líquidos para partes elétricas e eletrônicas e facilitar a lavagem, também o piso superior tem uma zona destinada aos suportes de recipientes de amostras, diluentes e reativos e outra zona destinada a conter os cartões de gel, ficando separadas por uma zona intermediária ocupada pelos incubadores dos cartões.
[00125] Para a guia linear e frenagem ao final da introdução dos suportes para recipientes de reativos, diluentes e amostras, dispõe-se na base do piso superior nas zonas que devem ser ocupadas pelos respectivos suportes, tiras de ímãs planos que se combinam com tiras de ímãs planos de polaridades conjugadas situadas na base dos suportes deslocáveis para ditos recipientes de reativos diluentes e amostras, permitindo a guia linear magnética na introdução e extração de cada um de ditos suportes e sua frenagem ao final da introdução, evitando guias mecânicas para ditos suportes.
[00126] Os suportes para os recipientes de reativos e diluentes apresentam: - uma zona destinada a receber um suporte para frascos de reativos dotada de meios para sua agitação, - uma zona para um suporte para recipientes para reativos que não devem receber agitação, e - outra zona destinada a recipientes para líquidos diluentes; e cada suporte para recipientes de reativos e diluentes está dotado em sua base inferior de tiras magnéticas de polaridade conjugada às do piso do aparelho para permitir sua guia magnética e frenagem, também cada suporte para os recipientes de reativos e diluentes apresenta um dispositivo de fecho magnético que entra em funções automaticamente na posição de introdução máxima do suporte e que requer instruções desde a tela de toque para sua desativação, permitindo sua abertura.
[00127] De acordo com outro aspecto, os recipientes para reativos ficam ligeiramente inclinados em relação à vertical. Para isso, os fundos dos alojamentos para os recipientes para reativos estão ligeiramente inclinados, para conferir inclinação aos recipientes.
[00128] De acordo com outro aspecto, dispõe-se no piso superior de um sistema de emissores de infravermelhos em uma parede de fundo e captores em uma parede imediata ao frontal do aparelho para detectar eventuais intromissões não controladas, provocando um sinal de alarme em caso de que existam estas.
[00129] De acordo com outro aspecto, efetua-se o acoplamento dos dispositivos centrifugadores de cartões de gel suspensos da base do piso superior do aparelho por baixo das caixas de cartões, dispondo de uma abertura para cada um de ditos dispositivos centrifugadores que é acessível pela cabeça de manipulação dos cartões, através de correspondentes aberturas da base do piso superior do aparelho.
[00130] Os incubadores dispostos entre a zona de recipientes de reativos, diluentes e amostras e a zona de cartões apresentam múltiplos módulos com ranhuras para receber cartões e elementos de aquecimento/resfriamento mediante células Peltier, ficando integrados ditos módulos por elementos de alumínio em contato com as células Peltier e portadores das ranhuras receptoras dos cartões.
[00131] Cada um dos suportes para cremalheiras de tubos de amostras compreendem uma base portadora de dos alojamentos, destinado cada um deles a receber uma cremalheira individual para múltiplos tubos de amostras, possuindo o suporte em sua face inferior tiras longitudinais magnéticas conjugadas das tiras magnéticas da base do piso superior, para sua guia longitudinal e frenagem ao final da introdução, apresentando adicionalmente dito suporte um fecho magnético acionável automaticamente depois de sua introdução e desativável através da tela de toque.
[00132] O sistema de guias para guiar os deslocamentos das cabeças, segundo dois eixos coordenados é constituído por uma guia longitudinal acoplada à parte alta do aparelho, sobre que podem se deslocar mediante dispositivos de acionamento individualizado respectivos carros portadores, respectivamente, da cabeça de perfuração e pipetagem e da cabeça de transporte de cartões, os quais são deslocáveis mediante dispositivos de acionamento próprios sobre respectivas guias de ditos carros, que resultam em disposição transversal, pelo que em conjunto as cabeças podem efetuar um movimento bidirecional cobrindo todas as zonas do plano atribuídas a cada uma delas.
[00133] A cabeça de perfuração e pipetagem de reativos, diluentes e amostras apresenta uma sonda tubular exterior dotada de meios próprios de impulsão, destinada a perfuração dos tampões de borracha de fecho dos tubos de amostras que compreende interiormente uma sonda de pipetagem acionada axialmente de forma independente, permitindo efetuar separadamente a perfuração do tampão de borracha e o deslocamento posterior da sonda de pipetagem para detectar o nível do líquido no recipiente e efetuar sua pipetagem e a sonda de pipetagem está associada a meios detectores de nível do líquido no recipiente e a meios de controle da pipetagem, sendo o dispositivo de detecção de nível um dispositivo de detecção de nível capacitivo.
[00134] De acordo com outro aspecto, dispõe-se uma embreagem magnética no conjunto deslocável da cabeça de perfuração e pipetagem que permite sua separação quando o pressionador alcança o tubo de amostra.
[00135] A cabeça de perfuração apresenta um bloco pressionador susceptível de pressionar o tampão de um tubo de amostras durante a operação de perfuração e pipetagem e dito bloco pressionador apresenta adicionalmente, relevos de forma conjugada à borda superior de um cartão de gel, para a imobilização desta no momento em que se efetua a pipetagem na mesma.
[00136] Tanto a cabeça de perfuração e pipetagem quanto a cabeça de transporte de cartões, apresentam meios para a identificação dos frascos individuais de reativos, diluentes, amostras e cartões, permitindo ditos meios de identificação dos recipientes uma primeira fase de identificação da totalidade de recipientes disponíveis no piso superior do aparelho, informação que é integrada no dispositivo central de controle eletrônico do aparelho a efeitos de inventário móvel de cada uma das posições.
[00137] A tela de toque fica disposta em um suporte com um braço articulado em um lado do aparelho, podendo ser desdobrada para sua disposição funcional e dobrada sobre o lado do aparelho reduzindo o espaço ocupado.
[00138] De acordo com outro aspecto, a cabeça para o transporte dos cartões apresenta uma unidade deslocável verticalmente portadora de meios de pinçagem e centragem do cartão antes e durante seu transporte, compreendendo um sistema de detecção laser para detectar a presença de cartão enquanto é transportada pela pinça, assim como a detecção dos cartões nas caixas de cartões, incubadores e centrifugadoras situando a pinça à altura correspondente, duas pinças acionadas magneticamente suscetíveis de sujeitar o cartão de gel pelas bordas de sua base superior e apresentando adicionalmente meios retráteis para a centragem prévia, meios de segurar o cartão de gel e abas fixas de centragem da mesma, de maneira que as abas de centragem prévia são retráteis mediante mola antagonista e são suscetíveis de adaptar-se aos lados opostos da base superior do cartão de gel de forma prévia à atuação das abas de acionamento magnético para a sujeição do cartão e os meios de segurar o cartão associados à face inferior da unidade deslocável da cabeça estão constituídos por pares de pinos retráteis pontiagudos suscetíveis de atuar sobre a face superior do cartão de gel em manipulação. Adicionalmente, a face inferior conta com respectivos pares de abas fixas cerca dos extremos da unidade deslocável para a centragem do cartão de gel pelos extremos de sua base superior.
[00139] Ainda que o aparelho para análises de imuno-hematologia, objeto da presente invenção tenha sido descrito e representado baseando-se em um exemplo representativo, deverá ser compreendido que dita realização a título de exemplo não é de modo algum limitativa para a presente invenção, pelo que quaisquer variações que fiquem incluídas de maneira direta ou por via de equivalência no conteúdo das reivindicações adjuntas, deverão ser consideradas incluídas no alcance da presente invenção.
REIVINDICAÇÕES

Claims (30)

1. Aparelho para a realização automática de análises de imuno-hematologia em cartões de gel, caracterizado pelo fato de que compreende: a) um corpo recipiente com um piso funcional plano superior, para conter os recipientes de reativos, diluentes e amostras, assim como os alojamentos para os cartões de gel e incubadores dos mesmos; b) um piso inferior portador dos recipientes para líquidos de lavagem e de coleta de desperdícios e cartões e para alojar o sistema fluídico e de controle eletrônico; c) um conjunto de guias longitudinais e transversais associadas à parte superior do aparelho, suscetíveis de levar suspensas as cabeças móveis do aparelho, deslocáveis sobre as guias transversais; d) duas cabeças, respectivamente de perfuração e pipetagem e de transporte dos cartões; e) duas centrifugadoras e um leitor de cartões de gel; e f) uma montagem dobrável de tela de toque de informação e controle.
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que no piso funcional superior, fica disposto um único nível de trabalho para todas as tarefas, dispondo-se em um dos lados os elementos relacionados com reativos, diluentes, amostras e poço de diluição, e no outro lado, as caixas de cartões, acessos a centrifugadoras, acesso ao leitor de cartões, acesso ao descarte de cartões e armazenamento temporal de cartões para sua eventual reutilização.
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os incubadores ficam dispostos ao largo de uma zona central entre as zonas para as tarefas relacionadas com reativos, diluentes, amostras e poço de diluição e a zona das caixas de cartões, acesso a centrifugadoras, acesso ao leitor, acesso ao descarte de cartões e armazenamento temporal de cartões.
4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a base do piso superior do aparelho está constituída de forma impermeável aos líquidos e com estrutura geral plana para impedir a passagem de líquidos para partes elétrica e eletrônicas e facilitar a lavagem.
5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o piso superior tem uma zona destinada aos suportes de recipientes de amostras, diluentes e reativos e outra zona destinada a conter os cartões de gel, ficando separadas por uma zona intermediária ocupada pelos incubadores dos cartões.
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que para a guia linear e frenagem ao final da introdução dos suportes para recipientes de reativos, diluentes e amostras, dispõe-se na base do piso superior nas zonas que devem ser ocupadas pelos respectivos suportes, tiras de ímãs planos que se combinam com tiras de ímãs planos de polaridades conjugadas situadas na base dos suportes deslocáveis para ditos recipientes de reativos diluentes e amostras, permitindo a guia linear magnética na introdução e extração de cada um de ditos suportes e sua frenagem ao final da introdução, evitando guias mecânicas para ditos suportes.
7. Aparelho de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os suportes para os recipientes de reativos e diluentes apresentam: - uma zona destinada a receber um suporte para frascos de reativos dotada de meios para sua agitação, - uma zona para um suporte para recipientes para reativos que não devem receber agitação, e - outra zona destinada a recipientes para líquidos diluentes.
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os recipientes para reativos ficam ligeiramente inclinados em relação à vertical.
9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os fundos dos alojamentos para os recipientes para reativos são ligeiramente inclinados, para conferir inclinação aos recipientes.
10. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada suporte para recipientes de reativos e diluentes está dotado em sua base inferior de tiras magnéticas de polaridade conjugada às do piso do aparelho para permitir sua guia magnética e frenagem.
11. Aparelho de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada suporte para os recipientes de reativos e diluentes apresenta um dispositivo de fecho magnético que entra em funções automaticamente na posição de introdução máxima do suporte e que requer instruções desde a tela de toque para sua desativação, permitindo sua abertura.
12. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui a disposição no piso superior de um sistema de emissores de infravermelhos em uma parede de fundo e captadores em uma parede imediata à frontal do aparelho para detectar eventuais intromissões não controladas, provocando um sinal de alarme em caso de que estas existam.
13. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de inclui o acoplamento dos dispositivos centrifugadores de cartões de gel suspensos da base do piso superior do aparelho por baixo das caixas de cartões, dispondo de uma abertura para cada um de ditos dispositivos centrifugadores que é acessível pela cabeça de manipulação dos cartões, através de correspondentes aberturas da base do piso superior do aparelho.
14. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os incubadores dispostos entre a zona de recipientes de reativos, diluentes e amostras e a zona de cartões apresentam múltiplos módulos com ranhuras para receber cartões e elementos de aquecimento/resfriamento mediante células Peltier, ficando integrados ditos módulos por elementos de alumínio em contato com as células Peltier e portadores das ranhuras receptoras dos cartões.
15. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos suportes para cremalheiras de tubos de amostras compreende uma base portadora de dois alojamentos, destinado cada um deles a receber uma cremalheira individual para múltiplos tubos de amostras, possuindo o suporte em sua face inferior tiras longitudinais magnéticas conjugadas das tiras magnéticas da base do piso superior, para sua guia longitudinal e frenagem ao final da introdução, apresentando adicionalmente dito suporte um fecho magnético acionável automaticamente desde sua introdução e desativável através da tela de toque.
16. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de guias para guiar os deslocamentos das cabeças, segundo dois eixos coordenados é constituído por uma guia longitudinal acoplada à parte alta do aparelho, sobre a que podem se deslocar mediante dispositivos de acionamento individualizado sendo carros portadores, respectivamente, da cabeça de perfuração e pipetagem e da cabeça de transporte de cartões, as quais são deslocáveis mediante dispositivos de acionamento próprios sobre respectivas guias de ditos carros, que resultam em disposição transversal, pelo que em conjunto as cabeças podem efetuar um movimento bidirecional cobrindo todas as zonas do plano atribuídas a cada um deles.
17. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cabeça de perfuração e pipetagem de reativos, diluentes e amostras apresenta uma sonda tubular exterior dotada de meios próprios de impulsão, destinada à perfuração dos tampões de borracha de fecho dos tubos de amostras que compreende interiormente uma sonda de pipetagem acionada axialmente de forma independente, permitindo efetuar separadamente a perfuração do tampão de borracha e o deslocamento posterior da sonda de pipetagem para detectar o nível do líquido no recipiente e efetuar sua pipetagem.
18. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a sonda de pipetagem está associada a meios detectores de nível do líquido no recipiente e a meios de controle da pipetagem.
19. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção de nível é um dispositivo de detecção de nível capacitivo.
20. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 e 17, caracterizado pela disposição de uma embreagem magnética no conjunto deslocável da cabeça de perfuração e pipetagem que permite sua separação quando o pressionador alcança o tubo de amostra.
21. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a cabeça de perfuração apresenta um bloco pressionador suscetível de pressionar o tampão de um tubo de amostras durante a operação de perfuração e pipetagem.
22. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o bloco pressionador apresenta adicionalmente, relevos de forma conjugada à borda superior de um cartão de gel, para a imobilização desta no momento em que se efetua a pipetagem nela.
23. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tanto a cabeça de perfuração e pipetagem quanto a cabeça de transporte de cartões, apresentam meios para a identificação dos frascos individuais de reativos, diluentes, amostras e cartões.
24. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que ditos meios de identificação dos recipientes permitem uma primeira fase de identificação da totalidade de recipientes disponíveis no piso superior do aparelho, informação que é integrada no dispositivo central de controle eletrônico do aparelho para efeitos de inventário móvel de cada uma das posições.
25. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tela de toque fica disposta em um suporte com um braço articulado em uma lateral do aparelho, podendo ser desdobrado para sua disposição funcional e dobrado sobre a lateral do aparelho reduzindo o espaço ocupado.
26. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cabeça para o transporte dos cartões apresenta uma unidade deslocável verticalmente portadora de meios de pinçagem e centragem do cartão antes e durante seu transporte, compreendendo um sistema de detecção laser para detectar a presença de cartão enquanto é transportado pela pinça, assim como a detecção dos cartões nas caixas de cartões, incubadores e centrifugadoras situando a pinça à altura correspondente, dos pinças acionadas magneticamente suscetíveis de sujeitar o cartão de gel pelas bordas de sua base superior e apresentando adicionalmente meios retráteis para a centragem prévia, meios de segurar o cartão de gel e abas fixas de centragem da mesma.
27. Aparelho de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que as abas de centragem prévia são retráteis mediante mola antagonista e são suscetíveis de adaptar-se aos lados opostos da base superior do cartão de gel de forma prévia à atuação das abas de acionamento magnético para a sujeição do cartão.
28. Aparelho de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que os meios de segurar o cartão, associados à face inferior da unidade deslocável da cabeça são constituídos por pares de pinos retráteis pontiagudos suscetíveis de atuar sobre a face superior do cartão de gel em manipulação.
29. Aparelho de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que inclui a disposição de respectivos pares de abas fixas próxima dos extremos da unidade deslocável para a centragem do cartão de gel pelos extremos de sua base superior.
30. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as cremalheiras de cartões ficam retidas em posição de trabalho pelas linguetas extremas da cremalheira, que ficam retidas respectivamente, por um extremo, por um clipe flexível da caixa e pelo outro extremo, por uma lingueta fixa da estrutura fixa do piso superior.
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