BRPI0905177A2 - sistema de preparaÇço de amostras para processamento de amostras clÍnicas - Google Patents
sistema de preparaÇço de amostras para processamento de amostras clÍnicas Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0905177A2 BRPI0905177A2 BRPI0905177A BRPI0905177A2 BR PI0905177 A2 BRPI0905177 A2 BR PI0905177A2 BR PI0905177 A BRPI0905177 A BR PI0905177A BR PI0905177 A2 BRPI0905177 A2 BR PI0905177A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- test tube
- tip
- cap
- pipette
- platform
- Prior art date
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 323
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 25
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 21
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007479 molecular analysis Methods 0.000 abstract description 12
- 230000026676 system process Effects 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 80
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 19
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 8
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 8
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002380 cytological effect Effects 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 6
- 230000004520 agglutination Effects 0.000 description 5
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 5
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 3
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000587820 Homo sapiens Selenide, water dikinase 1 Proteins 0.000 description 2
- 101000701815 Homo sapiens Spermidine synthase Proteins 0.000 description 2
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 2
- 102100030413 Spermidine synthase Human genes 0.000 description 2
- 208000034188 Stiff person spectrum disease Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 208000012112 ischiocoxopodopatellar syndrome Diseases 0.000 description 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- IEQAICDLOKRSRL-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethoxy]ethanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCOCCO IEQAICDLOKRSRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000606161 Chlamydia Species 0.000 description 1
- 208000012514 Cumulative Trauma disease Diseases 0.000 description 1
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 241000713772 Human immunodeficiency virus 1 Species 0.000 description 1
- 241000588653 Neisseria Species 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 238000012952 Resampling Methods 0.000 description 1
- 101100476979 Rhodobacter capsulatus sdsA gene Proteins 0.000 description 1
- 229920010524 Syndiotactic polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 206010043268 Tension Diseases 0.000 description 1
- 241000589886 Treponema Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000003508 chemical denaturation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001976 enzyme digestion Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001114 immunoprecipitation Methods 0.000 description 1
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- ADKOXSOCTOWDOP-UHFFFAOYSA-L magnesium;aluminum;dihydroxide;trihydrate Chemical compound O.O.O.[OH-].[OH-].[Mg+2].[Al] ADKOXSOCTOWDOP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000007899 nucleic acid hybridization Methods 0.000 description 1
- 238000001821 nucleic acid purification Methods 0.000 description 1
- HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N octyl beta-D-glucopyranoside Chemical compound CCCCCCCCO[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HEGSGKPQLMEBJL-RKQHYHRCSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009145 protein modification Effects 0.000 description 1
- 238000001742 protein purification Methods 0.000 description 1
- 238000000734 protein sequencing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000011268 retreatment Methods 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000002490 spark plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N triton Chemical compound [3H+] GPRLSGONYQIRFK-MNYXATJNSA-N 0.000 description 1
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
SISTEMA DE PREPARAÇçO DE AMOSTRAS PARA PROCESSAMENTO DE AMOSTRAS CLÍNICAS. A presente invenção refere-se a um sistema para a manipulação automatizada de tubos de ensaio que contêm amostras de líquidos médicos. O sistema robôtico processa as amostras para análise molecular adicional posterior, O processamento compreende a remoção automatizada da tampa do tubo de ensaio, introdução com pipeta do conteúdo do tubo de ensaio, transferência do conteúdo do tubo de ensaio para uma bandeja de destino tal como uma placa de múltiplos furos, e recolocação da tampa no tubo de ensaio.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEPREPARAÇÃO DE AMOSTRAS PARA PROCESSAMENTO DE AMOS-TRAS CLÍNICAS".
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se ao processamento de amostrasou espécimes clínicos. Em determinados aspectos, a invenção refere-se àtransferência automatizada de amostras ou espécimes a partir de um recipi-ente ou receptáculo inicial até um recipiente ou receptáculo de destino paraprocessamento adicional, com a finalidade de realizar um ensaio, ou com afinalidade de realizar outra análise. Em outros aspectos, a invenção se refereà transferência de porções de amostras ou espécimes para um recipiente oureceptáculo de destino e à preservação das amostras ou espécimes restan-tes para outros processamentos, ensaios, análises, arquivamentos, ou ou-tros usos ou propósitos.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Com uma necessidade crescente por diagnósticos médicos, vêmse processando volumes crescentemente maiores de amostras clínicas. Oprocessamento de amostras ou espécimes clínicos pode envolver, entre ou-tras coisas, a transferência de amostras ou espécimes para recipientes oureceptáculos adequados para que sejam realizados testes diagnósticos. Oprocessamento de amostras e espécimes pode incluir etapas de acessar osconteúdos de um recipiente ou receptáculo inicial, por exemplo, removendo-se o revestimento, removendo-se uma porção dos conteúdos, e transferindo-se uma porção dos conteúdos para um recipiente ou receptáculo de destino.Em algumas situações, o processamento pode incluir a substituição da tam-pa, ou, de outro modo, o fechamento, por um recipiente ou receptáculo inici-al com a finalidade de preservar os conteúdos restantes para outros testesou arquivamentos.
O processamento de grandes quantidades de amostras e espé-cimes aumenta o tempo para proporcionar os resultados dos diagnósticos,aumenta a exposição dos trabalhadores a distúrbios causados por movimen-tos repetitivos e a materiais de risco potencialmente biológico, reduz a com-sistência da preparação da amostra ou espécime, e aumenta os custos doprocedimento de diagnostico. À medida que o volume de testes diagnósticosmédicos aumenta, o número de amostras e espécimes que exigem proces-samento aumenta. A automação do processo de preparação de amostraspara testes diagnósticos médicos atribui as questões identificadas anterior-mente reduzindo-se o tempo necessário para processar espécimes, reduzin-do-se a exposição dos trabalhadores a movimentos repetitivos e a materiaisde risco biológico, proporcionando-se consistência ao processamento dasamostras, e ajudando a conter os custos de processamento de espécimes.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Em um aspecto, a presente invenção consiste em um instrumen-to ou sistema para o manuseio automático de amostras médicas para análi-ses moleculares. O instrumento utiliza vários braços e dispositivos mecâni-cos que servem para manipular tubos de ensaio ou outros recipientes oureceptáculos que contenham materiais de espécimes ou amostras médicasou clínicas. Em ouro aspecto, a presente invenção consiste em um métodode processamento automático de espécimes ou amostras médicas ou clíni-cas para análises moleculares ou outras análises diagnosticas. Em uma mo-dalidade ilustrativa, a presente invenção processa, de modo autônomo, a-mostras e espécimes citológicos para análises moleculares. O processamen-to autônomo de amostras e espécimes pode incluir acessar os conteúdos deum recipiente ou receptáculo inicial, por exemplo, removendo-se uma tampaou revestimento, removendo-se todos ou uma porção dos conteúdos, trans-ferindo-se todos ou uma porção dos conteúdos para um recipiente ou recep-táculo de destino, e, em algumas modalidades, substituindo-se o revestimen-to, ou, de outro modo, o fechamento, por um recipiente ou receptáculo inicialcom a finalidade de preservar os conteúdos restantes para outros testes ouarquivamentos.
Em um aspecto, um sistema de preparação de amostras (SPS)consiste em um dispositivo robótico controlado por microprocessador queautomatiza o processamento dos espécimes clínicos contidos em tubos deensaio ou em outros recipientes aos receptáculos de destino para outrosprocessamentos e análises de ensaio. O SPS é capaz de processar automa-ticamente grandes quantidades de tubos de ensaio e outros recipientes con-tendo amostras ou espécimes. O controle por microprocessador pode serimplementado por qualquer lógica ou processador que inclua ASIC's, lógicaespecializada ou outros circuitos integrados. O controle automatizado podeser implementado por qualquer lógica ou processador que inclua ASICsllógica especializada ou outros circuitos integrados ou qualquer outra combi-nação de dispositivos de controle elétrico-mecânico.
A remoção manual da tampa de um tubo de ensaio ou outro re- cipiente, com a finalidade de transferir uma amostra para um receptáculo dedestino e, então, retampar o tubo de ensaio, apresenta preocupações aostrabalhados que precisariam realizar esta tarefa repetitiva para uma grandequantidade de tubos de ensaio ou outros recipientes. Por exemplo, o des-tampamento e o retampamento manual de amostras ou espécimes médicosou clínicos apresentam um potencial para exposição a materiais de riscobiológico, danos causados por movimentos repetitivos, fatiga, e eficiênciareduzida. As modalidades do SPS são mais adeptas em realizar esta tarefarepetitiva e reduzir o tempo de ciclo geral do teste, e, também, em reduzir aexposição dos trabalhadores a distúrbios potenciais causados por movimen- tos repetitivos e materiais de risco biológico.
BREVE DESCRIÇÃO DAS VÁRIAS VISTAS DQS DESENHOS
Figura 1. Vista superior do sistema de preparação de amostras.
Figura 2. Vista oblíqua do sistema de preparação de amostras.
Figura 3A. Montagem de Cabeça de Ponta
Figura 3B. Montagem de Cabeça de Ponta
Figura 4A. Montagem de Plataforma de Preparação (Carrossel)
Figura 4B. Montagem de Plataforma de Preparação (Carrossel)
Figura 5A. Montagem de Preensão de Tampa
Figura 5B. Montagem de Preensão de Tampa
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Em uma modalidade ilustrativa, o SPS processa amostras paraum ensaio de diagnóstico molecular destampando-se um tubo de ensaio,permitindo-se acesso aos conteúdos do tubo de ensaio, e pipetando-se umvolume de amostra a partir do tubo de ensaio, e retampando-se o tubo deensaio. Outra modalidade adicional do SPS inclui pipetar um volume prede-terminado ou específico de amostra antes de o tubo de ensaio ser retampa-do. Um tubo de ensaio pode conter uma amostra líquida, um controle paraum ensaio de diagnóstico molecular, um espécime a ser testado em um en-saio de diagnóstico molecular, ou um meio citológico à base de líquidos con-tendo um espécime. O meio citológico à base de líquidos ou meio amostraipode ser um meio que seja compatível à análise molecular ou um meio quepreserve e auxilie no transporte de espécimes para outra análise molecularou diagnostica ou para arquivamento. As amostras arquivadas podem serarmazenadas e adicionalmente testadas. O SPS pode utilizar amostras quetenham sido amostradas anteriormente para outros ensaios. O retampamen-to das amostras pelo SPS após o processamento do espécime permite umarmazenamento e amostragem adicional de espécimes.
O SPS ilustrativo processa uma pluralidade de tubos de ensaiotampados agitando-se cada tubo de ensaio com a finalidade de misturar osconteúdos do tubo de ensaio ou determinados conteúdos ressuspensos dotubo de ensaio, destampando-se o tubo de ensaio, pipetando-se uma alíquo-ta dos conteúdos, e transferindo-se essa amostra em um receptáculo dedestino para um processamento adicional. Em outra modalidade ilustrativa, oSPS processa um tubo de ensaio tampado destampando-se o tubo de en-saio, pipetando-se uma alíquota dos conteúdos, retampando-se o tubo deensaio, e transferindo-se os conteúdos em um receptáculo de destino paraum processamento adicional. Ainda em outra modalidade ilustrativa, o SPSprocessa um tubo de ensaio tampado agitando-se o tubo de ensaio com afinalidade de misturar os conteúdos do tubo de ensaio ou determinados con-teúdos ressuspensos do tubo de ensaio, pipetando-se uma alíquota dos con-teúdos, retampando-se o tubo de ensaio, e transferindo-se os conteúdos emum receptáculo de destino para um processamento adicional. Em outrasmodalidades ilustrativas, o SPS processa uma pluralidade de tubos de en-saio tampados misturando-se quimicamente ou ressuspendendo-se algunsou todos os conteúdos do tubo de ensaio antes de destampar o tubo de en-saio para pipetar uma alíquota dos conteúdos ou separando-se os compo-nentes do tubo de ensaio quimicamente (por exemplo, precipitação), fisica-mente (por exemplo, centrifugação) ou, de outro modo, antes de destamparo tubo de ensaio para pipetar uma alíquota dos conteúdos. Ainda em outrasmodalidades ilustrativas, o SPS processa uma pluralidade de tubos de en-saio tampados quimicamente (por exemplo, desnaturação química), fisica-mente (por exemplo, desnaturação térmica) ou, de outro modo, tratar outransformar os conteúdos do tubo de ensaio antes de destampar o tubo deensaio para pipetar uma alíquota dos conteúdos.
A área de destino ou receptáculo pode incluir qualquer área desuporte ou contenção que inclui, mas não se limita a, papel filtro, lâminas,uma placa com múltiplas cavidades, uma unidade de filtração com múltiplascavidades onde se pode remover o meio líquido enquanto se retém o mate-rial amostrai, um arranjo de tubos, uma estante de tubos, um arranjo de uni-dades de filtração, uma estante de unidades de filtração, placas termocicla-doras, tubos termocicladores, microarranjo, biochip, ou qualquer combinaçãodos mesmos. Qualquer área de suporte ou retenção que possa manipularuma alíquota de amostras a partir de um tubo de ensaio ou recipiente pro-cessado pelo SPS consiste em uma área de destino ou receptáculo adequa-do.
Pode-se utilizar qualquer tubo de ensaio de espécime ou amos-tra 12 ou outro recipiente no sistema de preparação de amostras. Pode-seutilizar, também, qualquer tampa de tubo de ensaio de espécime no sistemade preparação de amostras. As tampas adequadas incluem tampas de ros-ca, tampas de encaixe, ou qualquer tampa que possa ser removida atravésda ação de um braço de tampamento 5. Um tubo de ensaio de espécimepode incluir qualquer tubo de ensaio ou recipiente que seja capaz de sermanipulado pelo SPS. Um tubo de ensaio de espécime pode conter amos-tras, intervalos, controles, lavagens ou qualquer fluido ou composto que o
SPS possa processar.
Em uma modalidade ilustrativa, o meio usado para coletar outransportar espécimes médicos pode consistir em qualquer meio líquido queseja capaz de preservar um espécime biológico para análise molecular emum momento posterior. Prefere-se que o meio consista em um meio citológi-co à base de líquidos. Com mais preferência, esta meio líquido pode ser u-sado tanto para análises citológicas como para análises moleculares do es-pécime. Prefere-se um meio que possa ser usado para preservar e transpor-tar um espécime biológico. Prefere-se, ainda, um meio que seja adequadopara preservar e transportar um espécime, onde o espécime seja submetidoà análise molecular para determinação de micro-organismos. Prefere-se,ainda mais, um meio onde o espécime seja submetido à análise molecularpara determinação de HPV, Clamídia, Citomegalovírus, HIV1 Treponema,e/ou Neisseria.
Em uma modalidade ilustrativa, o SPS compreende um carrosselde preparação para tubos de ensaio ou outros recipientes durante as etapasde destampamento e retampamento e a pipetação dos conteúdos do tubo deensaio ou recipiente. De preferência, este carrossel de preparação compre-ende um ou mais tubos de ensaio ou cavidades de recipiente de um ou maistamanhos para retenção e empunhadura do tubo de ensaio e outros recipientes.
Em uma modalidade ilustrativa, um método para processamentode amostras compreende transferir os tubos de ensaio até um carrossel depreparação de tal modo que um tubo de ensaio possa ser destampado, umaalíquota removida, e retampado. Em outra modalidade ilustrativa, o métodocompreende, ainda, reter a tampa enquanto uma alíquota estiver sendo re-movida. Ainda em outra modalidade ilustrativa, a alíquota removida tem umaquantidade predeterminada.
O destampamento pode ser realizado por um dispositivo queremove a tampa enquanto outro dispositivo mantém o tubo de ensaio sufici-entemente estacionário de modo a permitir o destampamento. Para tampasde rosca ou torção, um dispositivo de destampamento segura uma tampa dotubo de ensaio e gira a mesma de tal modo que a tampa do tubo de ensaioseja desenroscada ou destorcida do tubo de ensaio. Durante o destampa-mento, o tubo de ensaio pode ser mantido ou tornado estacionário por umdispositivo de preensão de tubo de ensaio ou por um dispositivo passivo,desse modo, o tubo de ensaio é mantido ou tornado estacionário através doencaixe de um tubo de ensaio especialmente projetado e/ou retentor detampa de tubo de ensaio de encaixe ou correspondente. De maneira similar,pode-se remover uma tampa de rosca ou torção a partir de um tubo de en-saio com base em um dispositivo de preensão de tampa ou um retentor detampa de tubo de ensaio de encaixe ou correspondente, permitindo a rota-ção da tampa. O dispositivo de destampamento permite, também, a retençãode uma tampa durante a remoção da amostra e o retampamento posteriordos tubos de ensaio.
A preensão do tubo de ensaio pode ser realizada por um dispo-sitivo que prende um tubo de ensaio com a finalidade de mantê-lo ou torná-lo suficientemente estacionário de modo a permitir a remoção da tampa dotubo de ensaio. Em uma modalidade, um dispositivo de preensão de tubo deensaio prende um tubo de ensaio durante o destampamento e tem a capaci-dade de liberar a preensão, de tal modo que, após o retampamento, o tubode ensaio possa ser movido. Um sistema de preparação de amostras ilustra-tivo incorpora um dispositivo de preensão de tubo de ensaio que pode man-ter ou tornar estacionário qualquer tubo de ensaio, eliminado, assim, a ne-cessidade por um tubo de ensaio especialmente projetado.
Em uma modalidade ilustrativa, utiliza-se a pipetação pelo SPSde modo a transferir uma amostra a partir de um tubo de ensaio até um re-ceptáculo de destino. A quantidade de amostra que é pipetada pode ser de-terminada pelo operador, pode se basear no tamanho do tubo de ensaio, ouse basear no nível de líquido no tubo de ensaio conforme determinado porum sensor de nível de líquido. Em todos os casos, extrai-se uma quantidadedesejada de líquido através da montagem de pipeta de transferência de es-pécime a partir de um tubo de ensaio destampado e transferida ao receptá-culo de destino.
As áreas ou receptáculos de destino podem incluir, mas não selimitam a, papel filtro, lâminas, microarranjos, biochips, placas de filtraçãocom cavidades profundas e microplacas com múltiplas cavidades, tais comoplacas de filtração com 96 cavidades profundas, microplacas com 96 cavi-dades, placas de filtração com 384 cavidades, e microplacas com 384 cavi-dades. Os receptáculos de destino incluem, também, uma estante de tubosou um arranjo de tubos. Um receptáculo de destino pode ser qualquer reci-piente adequado que possa aceitar e manter uma alíquota de um espécimede líquido. As áreas ou receptáculos de destino podem estar localizados emuma área de retenção 8.
Em uma modalidade ilustrativa do SPS1 as amostras carregadassobre o SPS foram previamente amostradas para análise. Dependendo daamostragem anterior, a quantidade de amostra em cada recipiente pode va-riar de recipiente para recipiente. Portanto, a quantidade de espécimes res-tantes no tubo de ensaio de amostra pode ser insuficiente e deve ser deter-minada. Antes da amostragem, o SPS mede a quantidade de amostras res-tantes no recipiente. A quantidade de amostras pode, então, ser determina-da para suficiência em realizar um ensaio a jusante. Adicionalmente, o re-tampamento dos tubos de ensaio de amostra pelo SPS após a remoção daamostra permite o armazenamento, arquivamento e teste adicional da amostra.
Montagens de um Sistema Ilustrativo de Preparação de Amostras
Uma modalidade exemplificadora do sistema de preparação deamostras pode incluir uma ou mais das seguintes submontagens: Estantesde Retenção da plataforma de Entrada 1, Plataforma de Entrada 7, Cesta deMistura 2, Braço de Manipulação de Tubo de Ensaio 4, Plataforma de Prepa-ração 3, Braço de Tampamento 5, Montagem de Cabeça de Ponta com De-tectar 9, Leitor de Código de Barras, Controle Computacional.
Plataforma de Entrada
A plataforma de entrada suporta e move várias estantes de en-trada removíveis. Em uma modalidade, a plataforma de entrada consiste emum carrossel e as estantes de entrada compreendem os segmentos semicir-culares do carrossel de entrada ilustrativo. Essas estantes são ajustadassobre um carrossel conectado a um mecanismo de acionamento, permitindoa rotação do carrossel de entrada e das estantes do carrossel de entrada. Arotação do carrossel de entrada move as amostras contidas nas estantes docarrossel de entrada, logo, as mesmas são acessíveis ao braço manipuladorrobótico de tubo de ensaio 4. As estantes do carrossel de entrada têm umapluralidade de cavidades circulares dimensionadas para prender os tubos deensaio. Cada uma das estantes do carrossel de entrada é removível a partirdo mecanismo do carrossel de entrada do SPS, onde normalmente as mes-mas se situam no topo da base do carrossel giratório. As estantes do carros-sel de entrada removíveis permitem o carregamento da estante fora do SPS1prender e organizar os tubos de ensaio, e armazenar os tubos de ensaioapós as execuções. Cada estante do carrossel de entrada compreende umsegmento semicircular de todo o carrossel de entrada onde um carrosselcompleto de entrada é formado quando todas as estantes do carrossel deentrada forem colocadas no SPS. Uma estante de tubo de ensaio menor 6com uma pluralidade de cavidades circulares que servem para prender ostubos de ensaio que contêm soluções de controle e compreendem um seg-mento menor do carrossel de entrada completa o carrossel de entrada doSPS.
Em modalidades alternativas, uma ou mais plataformas de en-trada ou estantes de tubo de ensaio podem ser cavidades com diferentesformatos, tamanhos e dimensões em relação ao tubo de ensaio de espéci-mes em uma execução ou fluxo de trabalho do SPS.
Ainda em outras modalidades, a plataforma de entrada e as es-tantes da plataforma de entrada não são circulares e podem ter qualquerformato e podem se mover de qualquer maneira, desde que os tubos de en-saio sejam acessíveis aos vários componentes do SPS. Adicionalmente, emoutras modalidades, a plataforma de entrada e as estantes da plataforma deentrada podem ser estacionárias, com acesso aos tubos de ensaio utilizan-do-se os braços robóticos do SPS.
Braco Manipulador de Tubos de Ensaio
Reportando-se às Figuras 1 e 2, o braço manipulador de tubosde ensaio 4 compreende uma montagem de preensão de tubo de ensaiomontada em um mecanismo de condução vertical que suspende e rebaixa amontagem. Conforme ilustrado nas Figuras 5A e 5B, em uma modalidade, oa montagem de preensão de tubo de ensaio compreende três dedos de pre-ensão 23 espaçados de modo equidistante, radial e angularmente ao redorde um eixo geométrico onde os dedos de preensão são capazes de se juntarconcentricamente com a finalidade de agarrar a tampa de um tubo de ensaio12. O mecanismo de condução vertical e a montagem de preensão de tubode ensaio são, sucessivamente, montados em um braço estacionário ondeum mecanismo de condução lateral move toda a montagem ao longo docomprimento do braço. Isto permite que o braço manipulador de tubos deensaio 4 se rebaixe e agarre um tubo de ensaio, suspenda o tubo de ensaioa partir de seu local e deslize ao longo do suporte de braço até outro local ese rebaixe e libere o tubo de ensaio em um local diferente. O braço manipu-lador de tubos de ensaio 4 agarra e transporta os tubos de ensaio entre ocarrossel de entrada, a cesta de mistura, e o carrossel de preparação. Obraço manipulador de tubos de ensaio manipula tubos de ensaio de quais-quer tamanhos e múltiplas dimensões na mesma execução ou fluxo de tra-balho do SPS.
Cesta de Mistura
Reportando-se à Figura 1, os tubos de ensaio podem ser mistu-rados utilizando-se cestas de mistura do sistema de preparação de amos-tras. A cesta de mistura compreende uma cesta que serve para manter ostubos de ensaio e um mecanismo de acionamento excêntrico que serve paraagitar a cesta. O acionamento do motor sacode a cesta de mistura e os tu-bos de ensaio que a mesma mantém, ressuspendendo-se os conteúdos dostubos de ensaio. Os tubos de ensaio podem ser misturados através de rota-ção por deslocamento da cesta de mistura ou através de outros métodosconhecidos. A cesta de mistura pode manter uma pluralidade de tubos deensaio de diferentes tamanhos.
Plataforma de Preparação
A plataforma de preparação compreende ao menos uma cavida-de que serve para manter um tubo de ensaio e pode compreender uma plu-ralidade de cavidades para a retenção e preensão dos tubos de ensaio. OSPS ilustrativo incorpora uma plataforma de preparação na modalidade deum carrossel de preparação dotado de quatro cavidades. Cada uma das ca-vidades contém um mecanismo de preensão de tubo de ensaio de tal modo que uma tampa de tubo de ensaio possa ser removida de um tubo de ensaioestacionário que é agarrado por qualquer uma das cavidades. Um mecanis-mo de acionamento gira o carrossel de preparação tornando os tubos deensaio acessíveis ao braço robótico de tampamento 5 e para remoção deuma alíquota dos conteúdos. Uma pluralidade de cavidades de tubo de en- saio permite o manuseio de múltiplos tubos de ensaio e aumenta o númerode processos que podem ser simultaneamente realizados, tais como a trans-ferência de tubos de ensaio, destampamento/retampamento de tubos deensaio e pipetação de conteúdos de tubos de ensaio. A plataforma de prepa-ração pode ter qualquer formato e não precisa ser circular em formato nem se mover. Em uma modalidade ilustrativa da plataforma de preparação, ocarrossel de preparação é capaz de girar ou mover os tubos de ensaio demodo a fornecer acesso ao braço de tampamento 5, ao braço de manipula-ção de tubo de ensaio 4, e/ou à montagem de pipeta de transferência deespécime. Um motor único ou atuador aciona um carne que aperta uma cor- reia de preensão de tubo de ensaio na cavidade da plataforma de prepara-ção. A rotação da plataforma de preparação permite a preensão do tubo deensaio na cavidade ou cavidades selecionadas e permite que todas as cavi-dades sejam capazes de prender tubos de ensaio através da ação de ummotor único ou atuador. Podem-se utilizar motores, atuadores, ou disposi- ções de carnes adicionais para apertar a correia de preensão de tubos deensaio em mais de uma cavidade ao mesmo tempo.
Adicionalmente, a correia de preensão de tubos de ensaio é en-rolada ao redor da cavidade em uma direção no sentido anti-horário a partirde uma extremidade fixa até uma extremidade de carne montado de tal mo- do que a correia tenha a propriedade que se auto-apertar durante do des-tampamento. Portanto, a mesma pode destampar os tubos de ensaio queforam apertados até uma faixa de torques maior que os limites de força dotampamento. Durante o retampamento, a configuração da correia de preen-são de tubos de ensaio faz com que a mesma se afrouxe em uma configura-ção de torque predeterminada garantindo-se que a tampa seja recolocadaem um torque consistente.
Braco de Tampamento
As tampas dos tubos de ensaio são removidas e substituídaspelo braço de tampamento 5. Uma modalidade ilustrativa de um braço detampamento 5 compreende um módulo de tampamento mostrado nas Figu-ras 5A e 5B, montado sobre um braço situado acima da plataforma de entra-da 7 e da plataforma de preparação 3. O módulo compreende um conjuntode dedos de preensão 23 que prendem a tampa do tubo de ensaio, um me-canismo de acionamento de dedo 24 que serve para abrir os dedos, um me-canismo de acionamento rotacional que serve para girar a montagem de de-do de preensão, e um mecanismo de acionamento vertical que serve parasuspender e rebaixar a montagem de dedo de preensão. Os dedos de pre-ensão se fecham colocando juntos os três dedos concentricamente em dire-ção ao centro da montagem de dedo de preensão através de um mecanismode acionamento de dedo 24. Em modalidades alternativas, o manipulador detampas pode compreender dois dedos opostos que são capazes de prenderum tubo de ensaio. Com a finalidade de acomodar a preensão em uma tam-pa redonda, os dedos podem ser conformados, de modo apropriado, ouconstituídos por materiais que permitam um contato de atrito suficiente entreos dedos e a tampa. Os dedos curvados, dedos que são flexíveis, dedosrevestidos com um material elástico são alguns exemplos que permitirão queum manipulador de tampas com dois dedos agarre uma tampa redonda. A-inda em outras modalidades, o manipulador de tampas pode compreendeuma montagem de um dedo que serve para agarrar um tubo de ensaio. Essededo pode compreender, também, um laço ou tira que pode se enrolar aoredor de uma tampa e com o aperto do lado ou tira agarra-se a tampa. Oaperto do laço ou tipo pode ser realizado através da rotação do manipuladorde dedo/tampa ou encurtamento do laço ou tira.
O destampamento de um tubo de ensaio é realizado girando-sea plataforma de preparação contendo um tubo de ensaio até que o braço detampamento 5 fique situado acima do tubo de ensaio. A cavidade da plata-forma de preparação que mantém o tubo de ensaio se aperta de modo aprender o tubo de ensaio à medida que o braço de tampamento 5 se rebai-xa, prende a tampa do tubo de ensaio, e gira de modo a destampar a tampa.
Uma vez que um tubo de ensaio estiver destampado, a plataforma de prepa-ração pode ser girada até a posição de abrir o tubo de ensaio abaixo da pi-peta de transferência de espécime de modo a permitir acesso aos conteúdosdo tubo de ensaio. À medida que os conteúdos do tubo de ensaio são remo-vidos, a tampa pode ser mantida pelo braço de tampamento 5 até que o a-cesso à amostra contida no tubo de ensaio não seja mais necessária. O re-tampamento do tubo de ensaio é realizado quando o tubo de ensaio estiverapropriadamente localizado abaixo do braço de tampamento 5. O processode destampamento é invertido e o tubo de ensaio retampado. Os parâmetrosprincipais, tal como o torque aplicado à tampa, a força de inserção de tampa,se existe ou não uma tampa, captação de rosca transversal etc., podem sermedidos pelos sensores do sistema e podem ser ajustados pelo operador eatravés do programa de controle de fluxo de trabalho. O braço de tampa-mento pode tampar/destampar tubos de ensaio de quaisquer tamanhos emúltiplas dimensões na mesma execução ou fluxo de trabalho do SPS. Ostubos de ensaio contendo controles de execução têm, freqüentemente, ta-manhos diferentes em relação aos tubos de ensaio de amostras.
Além de girar as tampas de modo a destampar e manter as tam-pas durante outros processos do SPS, o braço de tampamento 5 é usadopara recolher os tubos de ensaio e, enquanto os mantém, os gira de tal mo-do que um leitor de código de barras possa ter o rótulo de código de barrasdo tubo de ensaio.
Montagem de Pipeta de Transferência de Espécimes
A montagem de pipeta de transferência de espécimes compre-ende uma montagem de cabeça de ponta 9 que pode ser rebaixada e sus-pensa e um braço de pipeta 10 ao qual a montagem de cabeça de ponta émontada e permite o movimento dos eixos geométricos X e Y e de um detec-tor 17. A montagem de cabeça de ponta de pipeta é conectada através deuma tubulação a uma bomba que permite a admissão e expulsão controladade líquidos a partir da pipeta. Fixa-se um detector ou sensor 17 à montagemde cabeça de ponta 9 e permite a medição/detecção de níveis de fluidos emum tubo de ensaio. O detector 17 pode determinar os níveis de fluidos atra-vés de vários métodos, tais como óptico, capacitivo, impedância, vibração,pressão, radar/micro-ondas, freqüência de rádio, condutividade, resistênciaou ultra-sônico/sônico. Os sensores que não exigem contato com a amostratambém podem ser usados na determinação do local e presença de objetosno interior do SPS, tais como as pontas descartáveis de pipetas, garrafasreagentes, garrafas de resíduos e receptáculos de destino. Podem-se utilizarquaisquer combinações dos vários métodos através dê um detector ou de-tectores com a finalidade de realizar a medição/detecção e/ou determinar olocal dos objetos no interior do SPS. Utiliza-se um detector ultra-sônico emuma modalidade ilustrativa do SPS. Pode-se utilizar qualquer detector ultra-sônico nesta modalidade, tal como o disponível junto à Cosense, Inc., Haup-pauge, NY, EUA.
A remoção da amostra líquida a partir de um tubo de ensaio des-tampado é realizada utilizando-se uma montagem de braço de pipeta quecarrega uma ponta descartável de pipeta padrão sobre a montagem de ca-beça de ponta 9. A montagem de cabeça de ponta é capaz de se mover emvários locais no SPS: recolher uma ponta de pipeta, remover uma alíquotade amostra a partir do tubo de ensaio, colocar a amostra aliquotada a partirda pipeta em uma bandeja de processamento de amostras ou placa de en-saio, e ejetar a ponta usada em uma bandeja de resíduos. Uma ponta depipeta é recolhida através do movimento da montagem de cabeça de ponta9 para baixo sobre uma ponta de pipeta disponível, onde a mesma é manti-da pela montagem de cabeça de ponta 9 através do atrito com o bocal 14.
Dependendo do tamanho do tubo de ensaio, o nível de líquidosno tubo de ensaio é determinado antes de pipetar ou antes de recolher aponta. Se uma quantidade suficiente de líquido estiver presente, com basenas medições feitas pelo detector ultra-sônico, os conteúdos do tubo de en-saio podem ser pipetados. Níveis insuficientes de líquidos gerarão umamensagem de erro. Níveis de líquidos exagerados também gerarão umamensagem de erro, conforme é geralmente indicativo de adulteração amos-trai.
Pode-se utilizar um microprocessador ou computador programá-vel para controlar todos os aspectos da operação do SPS. Os dados do en-saio são digitados no computador através de um monitor sensível ao toque11, teclado, e digitalizadores de códigos de barras portáteis e embutidos.Cada uma das submontagens do SPS pode ser controlada por seu própriomicroprocessador ou computador, incluindo as montagens anteriormentedetalhadas e, adicionalmente, a montagem de bombeamento, o mecanismode aquecimento, e leitores de códigos de barras. Um circuito de controle ló-gico, microprocessador, microprocessador central ou qualquer uma ou maiscombinações dos três podem ser usados para controlar a submontagem doSPS.
Um SPS terá ao menos um entre cada um dos componentesanteriores. No entanto, cópias adicionais de cada um dos componentes an-teriores aumentarão o rendimento do processador e podem ser usadas nasmodalidades do SPS.
A entrada e função de dados do SPS são digitadas utilizando-seum monitor sensível ao toque 11, leitor de códigos de barras portátil e umteclado. As informações são exibidas na tela de painel frontal 11 do instru-mento. As informações são processadas por um microprocessador integradoe armazenadas localmente e podem ser armazenadas em dispositivos emrede. Adicionalmente, um leitor de códigos de barras pode ser acrescentadoou substituído por um leitor RFID e pela utilização de rótulos RFID.Operação de um SPS Ilustrativo
Descrevem-se, abaixo, as funções típicas realizadas por umSPS ilustrativo que servem para processar um único tubo de ensaio.
Após um programa ser iniciado, o braço de manipulação de tubode ensaio 4 se move em direção à estante da plataforma de entrada 1 demodo a obter um tubo de ensaio. O braço de manipulação de tubo de ensaio4 se rebaixa, agarra e ergue um tubo de ensaio, que é, então, posicionadona cesta de mistura. A cesta de mistura ressuspende o tubo de ensaio con-teúdos. O braço de manipulação de tubo de ensaio 4 remove o tubo de en-saio agitado a partir da cesta de mistura e coloca o tubo de ensaio em umaplataforma de preparação com quatro cavidades.
A rotação da plataforma de preparação move o tubo de ensaioem uma posição acessível ao braço de tampamento 5. O braço de tampa-mento 5 se rebaixa de modo a agarrar o tubo de ensaio. Se o rótulo do tubode ensaio não for lido pelo digitalizador primário de códigos de barra quevarre os tubos de ensaio à medida que são transportados a partir da estanteda plataforma de entrada 1 até o misturador, o tubo de ensaio é puxado apartir da cavidade da plataforma de preparação e girado à frente de um digi-talizador de código de barras de modo a ler o rótulo e, então, retornado àcavidade da plataforma de preparação. Embora o braço de tampamento 5 seja mantido na tampa do tubo de ensaio, a plataforma de preparação agar-ra o tubo de ensaio, o imobilizando de modo suficiente. O braço de tampa-mento 5 gira e remove a tampa do tubo de ensaio. Com a tampa do tubo deensaio removida, a plataforma de preparação gira de modo a permitir a re-moção de uma amostra a partir do tubo de ensaio.
A montagem de pipeta de transferência de espécimes move amontagem de cabeça de ponta 9 até uma caixa de armazenamento de pon-tas de pipeta na área de retenção 8 e recolhe uma ponta de pipeta. Comuma ponta de pipeta em posição, a montagem de pipeta de transferência deespécimes se move sobre e acima do tubo de ensaio destampado. O sensorde detecção de volume ultra-sônico na montagem de pipeta de transferênciade espécimes determina a altura superficial e a suficiência de conteúdos dosconteúdos do tubo de ensaio destampado. A montagem de cabeça de pontade pipeta é rebaixada no tubo de ensaio e aspira uma quantidade medida deamostra. Extrai-se um volume predeterminado de amostra na ponta de pipe-ta utilizando-se uma bomba volumétrica em comunicação com a ponta depipeta através de um tubo. O tubo e a bomba volumétrica podem, de prefe-rência, ser, pelo menos parcialmente, preenchidos com um fluido substanci-almente incompressível, tal como água, e, de preferência, apenas tem gásem uma porção do tubo de modo a criar uma interface gasosa entre a amos-tra extraída na ponta de pipeta e o fluido hidráulico no tubo. De preferência,esta disposição auxilia na extração de um volume preciso e predeterminadode líquido reduzindo-se a compressibilidade total do gás e líquido no tuboque é usada para extrair a amostra. Outros meios para extração de um vo-lume predeterminado incluem a medição do nível de líquido utilizando-se umsensor de nível de fluido à medida que uma amostra é extraída ou medindo-se o nível de líquido antes e após a extração de uma amostra.
Com uma alíquota de amostra contida na ponta de pipeta, a pi-peta de transferência de espécimes se move até uma placa de destino ondeo espécime é dispensado em uma cavidade da placa. Então, a pipeta detransferência de espécimes se move e dispensa qualquer fluido restante nagarrafa de resíduos do sistema. Após todo líquido ser expelido, a pipeta detransferência de espécimes se move até o sacador de resíduos de pontasonde a ponta de pipeta usada é removida.
Após uma alíquota dos conteúdos do tubo de ensaio ter sidoamostrada, a plataforma de preparação se move até a posição de retampa-mento. A tampa do tubo de ensaio que foi mantida pelo braço de tampamen-to 5 durante a amostragem da alíquota fica presa sobre o tubo de ensaio.Uma vez que o tubo de ensaio estiver retampado, a plataforma de prepara-ção se move até a posição de recolhimento de tubo de ensaio. O braço demanipulação de tubo de ensaio 4 se rebaixa, agarra o tubo de ensaio, ergueo tubo de ensaio retampado e o retorna ao seu local de cavidade de estante
da plataforma de entrada original.
Pelo fato de o braço de tampamento 5 manter a tampa do tubode ensaio durante a amostragem de alíquotas e não colocar a tampa do tubode ensaio sobre uma superfície, não ocorre nenhuma contaminação cruzadadas amostras através do contato com a tampa do tubo de ensaio. Eliminan-do-se a contaminação cruzada, os tubos de ensaio retampados podem serarmazenados, arquivados e reamostrados.
A rotação da estante da plataforma de entrada 1 avança outrostubos de ensaio em uma posição a ser processada. Várias das operaçõesanteriores do SPS podem ser realizadas ao mesmo tempo em múltiplos tu-bos de ensaio, que incluem a transferência dos tubos de ensaio, ressuspen-são dos conteúdos do tubo de ensaio no misturador, destampamento/retam-pamento e aspiração/dispensação. Mediante o término de uma execução, ovolume da amostra dispensada em cada receptáculo de destino pode serverificado pelo digitalizador de detector ultra-sônico para o volume correto.
EXEMPLO 1
Um sistema ilustrativo de preparação de amostras compreendeuma plataforma de entrada que serve para manter uma pluralidade de tubosde ensaio. A plataforma de entrada é conformada de modo a receber seg-mentos removíveis individuais onde os tubos de ensaio podem ser carrega-dos antes da colocação dos segmentos de estante de entrada no processa-dor. Até 88 tubos de ensaio de 20ml contendo espécimes coletados em ummeio de coleta ou 176 tubos de ensaio de 10ml contendo espécimes coleta-dos em um meio de transporte podem ser carregados as estantes de entra-da e colocados sobre a plataforma de entrada do instrumento para o proces-samento, incluindo o transporte à(s) placa(s) de destino apropriada(s). Omeio de amostra ou espécime pode ser PRESERVCYT ou SPECIMENTRANSPORT MÉDIUM. As placas de destino podem ser microplacas com96 cavidades ou placas de filtração com 96 cavidades profundas, dependen-do da quantidade do espécime. Tipicamente, as amostras dos tubos de en-saio de 20 ml podem ser processadas sobre as placas de filtração com cavi-dades profundas enquanto as amostras dos tubos de ensaio de 10 ml sãoprocessadas sobre as microplacas. A plataforma de entrada e as estantesda plataforma de entrada não precisam ser circulares e podem ter qualquerformato e podem se mover em qualquer maneira, de tal modo que os tubosde ensaio sejam acessíveis aos vários componentes do SPS. Adicionalmen-te, a plataforma de entrada e as estantes da plataforma de entrada podemser estacionárias, com acesso às amostras proporcionadas pelo movimentodos braços robóticos.
Em operação, um braço de manipulação de tubo de ensaio 4 semove até uma plataforma de entrada 7 contendo calibrador/controle ou a-mostras/espécimes. O braço de manipulação de tubo de ensaio 4 agarra esuspende um tubo de ensaio, que é, então, posicionado em um misturadorde vórtice. O misturador de vórtice ressuspende os conteúdos do tubo deensaio. Após a mistura de vórtice, o braço de manipulação de tubo de ensaio4 coloca o tubo de ensaio em uma plataforma de preparação com quatrocavidades 3. Durante a passagem até a plataforma de preparação 3 atravésdo braço de manipulação de tubo de ensaio 4, o código de barras do tubo deensaio pode ser lido por um digitalizador de códigos de barras posicionadoentre a plataforma de entrada 7 e a plataforma de preparação 3. A rotaçãoda plataforma de preparação 3 move o tubo de ensaio em uma posição a-cessível a um braço de tampamento 5.
Se o código de barras do tubo de ensaio não for lido anterior-mente, o braço de tampamento 5 agarra o tubo de ensaio, o puxa a partir dacavidade da plataforma de preparação 3, se necessário, expõe o código debarras no tubo de ensaio, e o gira, permitindo que o digitalizador de códigode barras leia o código de barras, tipicamente, sobre um rótulo do tubo deensaio. Após colocar o tubo de ensaio de volta na cavidade da plataforma depreparação, uma correia é apertada ou tensionada ao redor de ao menosuma porção da circunferência do tubo de ensaio de modo a estabilizar o tubode ensaio na plataforma de preparação 3 enquanto o braço de tampamento5 agarra a tampa do tubo de ensaio e remove a tampa do tubo de ensaiogirando-se a tampa em uma direção de abertura. Após a tampa do tubo deensaio ser removida, a plataforma de preparação 3 gira o tubo de ensaiopara fora a partir da parte inferior do braço de tampamento 5 de modo apermitir acesso a uma pipeta de transferência de espécimes com a finalida-de de remover a amostra ou espécime do tubo de ensaio. O braço de tam-pamento 5 mantém a tampa enquanto a amostra ou espécime é removido dotubo de ensaio.
A montagem de cabeça de ponta 9, montada em um braço robó-tico X-Y-Z 10, se move até a caixa de ponta, rebaixa a montagem de cabeçade ponta em uma área de preparação de ponta descartável de espécime, erecolhe uma ponta descartável de espécime. Um sensor confirma que a pon-ta descartável de espécime foi recolhida com sucesso. Com a ponta descar-tável de espécime em posição, a montagem de cabeça de ponta 9 se movesobre o tubo de ensaio destampado na plataforma de preparação. Um sen-sor de detecção de volume ultra-sônico na montagem de cabeça de ponta 9determina a altura superficial e a suficiência do volume dos conteúdos dotubo de ensaio destampado. Já que as amostras a serem processadas peloSPS podem ter sido amostradas anteriormente para análise, a medição daquantidade de amostra restante permite o rastreamento da amostra. A mon-tagem de pipeta de transferência de espécime rebaixa a montagem de ca-beça de ponta 9 até que a ponta descartável de espécime esteja abaixo doespécime do tubo de ensaio e aspira uma porção da amostra ou espécime.Com a amostra contida na ponta descartável de espécime, a montagem depipeta de transferência de espécimes move a montagem de cabeça de pontaaté uma placa de destino onde o espécime é dispensado em uma cavidadede placa. Então, a montagem de cabeça de ponta move e dispensa qualquerfluido restante em uma garrafa de resíduos de sistema. Depois que todo lí-quido for expelido, a montagem de cabeça de ponta se move a um sensorque confirma que a ponta descartável de espécime não entra na passageme ejeta a ponta descartável de espécime em um sacador de resíduos depontas.
Após uma amostra ser removida, a plataforma de preparação semove até uma posição de retampamento. A tampa do tubo de ensaio que foimantida pelo braço de tampamento 5 durante a remoção da amostra é colo-cada de volta no tubo de ensaio girando-se a tampa em uma direção de fe-chamento. Uma vez que um tubo de ensaio estiver retampado, a plataformade preparação se move até uma posição de recolhimento de tubo de ensaio.Então, o braço de manipulação de tubo de ensaio 4 ergue o tubo de ensaioretampado e o substitui na posição de plataforma de entrada de calibra-dor/controle ou espécime original. A rotação da plataforma de entrada avan-ça outros tubos de ensaio na posição a ser processada. Após a amostragemde uma alíquota, todas as amostras são retampadas e retornadas à plata-forma de entrada para armazenamento, arquivamento, e/ou reamostragempara outros testes.
Mediante o término de uma execução, o volume de amostra dis-pensado em cada placa de destino pode ser verificado pelo detector ultra-sônico que varre a placa de destino para o volume correto.
Várias das operações anteriores do SPS podem ser realizadasao mesmo tempo em múltiplos tubos de ensaio, que incluem a transferênciados tubos de ensaio, leitura de código de barras, ressuspensão dos conteú-dos do tubo de ensaio no misturador, destampamento/retampamento, aspi-ração/dispensação, e confirmação de volume.
O processamento das amostras e espécimes é controlado porum operador através de um controle de interface gráfica de usuário (GUI) domicroprocessador central que controla as funções do SPS. Isto permite aseleção do número de placas, disposição das placas, tempo/velocidade demistura, volume de aspiração/dispensação, e outro protocolo de ensaio eparâmetros de controle por parte do operador.
Uma vez iniciado o programa de processamento, o processa-mento das amostras continua até o término. As seqüências de recuperaçãode erros são incorporadas em cada etapa do processamento de amostras eresolvem, automaticamente, quaisquer problemas mecânicos durante umaexecução ou, se for necessária uma intervenção do operador, interrompe omovimento das partes do instrumento e emite-se um alarme audível e umamensagem visual com a finalidade de atrair a atenção do operador.
Vários programas de fluxo de trabalho selecionáveis por opera-dores encontram-se disponíveis no SPS. Esses programas de fluxo de traba-lho especificam os parâmetros que administram a disposição das placas etransferem os processos, incluindo os parâmetros, tais como o tipo de recep-táculo de destino, parâmetros do calibrador/controle (por exemplo, tipo, nú-mero de dispensas), parâmetros de controle externo (por exemplo, tipo, ra-zões mín/máx, %CV. Disposição do receptáculo de destino (por exemplo,local no receptáculo para os calibradores/controles, espécimes designadospara teste inicial ou reteste, controles externos), tamanho do tubo de ensaio,tipo de tampa, tempo e velocidade de mistura, volume de aspiração/dispen-sação, réplicas de reteste, assim como se os espécimes manualmente pipe-tados são ou não permitidos.
Os fluxos de trabalho são específicos a um protocolo de ensaio,tipo de espécime, e método de processamento. Podem-se adicionar novosfluxos de trabalho ao SPS à medida que se desenvolvem novos protocolosde ensaio. Os fluxos de trabalho padrão podem ser criados por um operadorde modo a satisfazer as exigências de teste exclusivo em laboratório. Pode-se selecionar mais de um fluxo de trabalho para o mesmo tipo de espécimee pode ser selecionado para uma execução de SPS. Como um exemplo, osprotocolos Digene High Risk HPV e Low-Risk HPV podem ser executadospara os espécimes.
O SPS rastreia produtos consumíveis integrados, tais como agarrafa de fluido do sistema, garrafas de reagente 13, garrafa de resíduos dosistema, garrafa de resíduos de risco ambiental, caixas de ponta (por exem-plo, número de pontas e caixas de pontas necessários para completar o flu-xo de trabalho selecionado pelo operador) e resíduos de ponta. Geralmente,antes de um fluxo de trabalho ser iniciado, o SPS pode notificar o operadorse os produtos consumíveis precisam ser preenchidos ou se as garrafas eos resíduos de pontas precisam ser esvaziados.
O SPS pode estimular o operador através do carregamento doscalibradores, controles e espécimes, incluindo estímulos para: varrer códigosde barras do calibrador e controlar os tubos de ensaio, carregar os calibrado-res/controles em uma plataforma de entrada, varrer código de barras de pla-taformas de entrada contente espécimes (por exemplo, confirmação do tipode plataforma para o tipo de espécime esperado), carregar as estantes deplataforma de entrada sobre o plano, carregar a(s) placa(s) de destino, econfirmar a identidade da placa de destino através do código de barras ououtro identificador.
A identificação positiva de vários componentes de processamen-to é realizada através de rastreamento computacional dos calibradores, con-troles, espécimes e números de identificação de placas. A identificação daestante de espécimes, a posição da estante de espécimes, a identificaçãoda placa, e a posição da cavidade são associados ao calibrador, controle eidentificação de espécimes. Estas informações são compartilhadas com ou-tros sistemas de ensaio molecular automatizado de software e/ou a jusantepara um rastreamento completo do espécime dispensado ao tubo de ensaioe o resultado medido ao espécime.
A entrada do operador, o controle, a estante do espécime, e aidentificação da placa antes do carregamento podem ser digitadas utilizan-do-se um digitalizador de código de barras portátil externo. A identificaçãotambém pode ser digitada utilizando-se o teclado retrátil na parte frontal doinstrumento. Os digitalizadores de códigos de barras interno do SPS lêem aidentificação durante o transporte dos tubos de ensaio a partir da plataformade entrada até a plataforma de preparação.
Uma vez terminada a execução, o SPS transfere um arquivocontendo um mapa da placa de destino que corresponda às amostras pro-cessadas aos instrumentos a jusante do SPS ou servidores em rede ou uni-dades. As placas processadas pelo SPS são, então, removidas para outrosprocessamentos.
Os dados são transferidos entre um ou mais SPS e um ou maiscontrolares analisadores, ou computadores (por exemplo, PCs) de sistemade análise molecular, conectados a uma rede onde os dados são colocadosem um servidor de rede compartilhada ou disco de dados, que podem incluiridentificações de espécimes que exijam reteste, protocolos de ensaio, fluxosde trabalho, controles externos adicionados ao software de sistema de análi-se molecular e dados compartilhados, de modo auxiliar, com sistemas deensaio molecular a jusante. Os controladores, analisadores ou computado-res (por exemplo, PCs) de sistema de análise molecular podem receber oservidor de rede ou disco para arquivos de mapa de placa de destino. OSPS compreende, adicionalmente, uma porta USB para cópia de dados e/outransferência manual de dados de mapa de placa de destino aos controlado-res, analisadores, ou computadores (por exemplo, PC) de sistema de análisemolecular. Durante a operação, o SPS grava, automaticamente, o históricode execução e eventos de erros. Portanto, através do rastreamento de soft-ware de colocação de amostra, pode-se manter a cadeia de custódia.
As amostras cervicais a serem analisadas para HPV por um en-saio de diagnóstico molecular, tal como HYBRID CAPTURE 2 (HC2) podeser manualmente processado ou automaticamente processado utilizando-seo instrumento RAPID CAPTURE SYSTEM. Além disso, vários recipientes outubos de ensaio com diferentes tipos de tampas de rosca podem ser usados,com o braço de tampamento 5 capaz de remover a tampa, manter a tampa,e retampar o tubo de ensaio.
O SPS consiste em um componente em um sistema de testeescalonável. O mesmo funciona como uma unidade autônoma, tal como ummódulo em uma configuração em rede com um ou mais SPSs, como ummódulo em um sistema de automação laboratorial total, ou em outros siste-mas que contêm múltiplos componentes. Como um exemplo, dispositivosadicionais, tais como sistemas de ensaio molecular automatizado a jusantepodem ser incluídos em uma rede ou sistema.EXEMPLO 2
Com a finalidade de aumentar o rendimento das amostras deprocessamento, o SPS pode ler códigos de barras e outras informações deidentificação nos tubos de ensaio durante a passagem da plataforma de en-trada até o misturador de vórtice, ou do misturador de vórtice até a platafor-ma de preparação para remoção da tampa. Em um SPS ilustrativo, emborao tubo de ensaio seja mantido pelo braço de manipulação de tubos de en-saio 4 e se mova em direção à plataforma de preparação, o tubo de ensaiopassa por um leitor de códigos de barra que lê o código de barra do tubo deensaio. Desta maneira, a leitura dos códigos de barra pode ser facilitada ori-entando-se os códigos de barra na estante da plataforma de entrada duranteo carregamento operacional dos tubos de ensaio. As marcações são locali-zadas sobre as estantes da plataforma de entrada de modo a auxiliar na ori-entação dos códigos de barra do tubo de ensaio, de tal modo que os mes-mos possam ser facilmente lidos pelo leitor de códigos de barras. Se o códi-go de barras do tubo de ensaio da amostra não estiver pronto antes de omesmo alcançar a plataforma de preparação, o braço de tampamento 5 re-colherá o tubo de ensaio após o mesmo ter sido colocado em uma cavidadeda plataforma de preparação e o girará, de tal modo que um leitor de códi-gos de barras possa o ler. Com a finalidade de aumentar o rendimento namanipulação das amostras, a orientação do alinhamento dos códigos de bar-ras da amostra pode ser automatizada. A automação pode compreenderpinos ou endentações do tubo de ensaio de tal modo que apenas uma orien-tação particular do tubo de ensaio que seja ótima para que leitura de códigosde barras seja possível na plataforma de entrada.
EXEMPLO 3
Em uma das operações de processamento de amostragem deum SPS ilustrativo, pode haver uma necessidade em dispersas adicional-mente um espécime antes da remoção de uma amostra a partir do tubo deensaio destampado. Com a finalidade de auxiliar neste processo, podem-seexigir diversas abordagens diferentes para garantir uma dispersão e distribu-ição adequada dos espécimes.
Pode-se adicionar um reagente que ajude a dispersar o espéci-me ao tubo de ensaio conteúdos. Esse reagente garantiria que quantidadessuficientes do espécime fossem ressuspensas e pudessem ser aliquotadas.Após um tubo de ensaio ser destampado, uma quantidade medida de rea-gente de dispersão é pipetada a partir de uma garrafa de reagente 13, adi-cionada ao tubo de ensaio, e o tubo de ensaio retampado. Durante a adiçãodo agente de dispersão, a amostra pode ser hidraulicamente misturada atra-vés de repetitivas sucções e expulsões da suspensão. Pode-se removeruma alíquota após a mistura hidráulica e a mesma pode ser transferida paraum receptáculo de destino. Se for necessário uma mistura adicional, o tubode ensaio retampado é colocado no misturador de vórtice e agitado. A partirdeste ponto, o tubo de ensaio pode ser destampado e uma alíquota transfe-rida para um receptáculo de destino. Se for necessário tempo para permitirque o reagente reaja, qualquer tempo após a adição do reagente, o tubo deensaio retampado pode ser retornado à plataforma de entrada e se permiteque o mesmo seja incubado enquanto outro tubo de ensaio é processado. Aordem das etapas descritas anteriormente pode variar e sua duração contro-lada pelo computador SPS que executa o programa de fluxo de trabalho.
O reagente pode ser qualquer solução adequada para dispersãode um espécime médico ou citológico. Os reagentes adequados incluem, porexemplo, qualquer base forte, tal como NaOH1 KOH e LiOH. Os reagentespodem incluir, também, vários detergentes, tais como SDS1 TRITON X-100,Brij-35, TWEEN-20, NP-40, e octil glucosídeo.
EXEMPLO 4
Em um sistema de diagnóstico automatizado, utilizam-se pontasdescartáveis das pipetas de vários volumes de amostras ou espécimes, coma finalidade de facilitar o uso de vários tamanhos de tubo de ensaio de a-mostras ou espécimes ou recipientes, e prevenir a persistência de resíduosamostrais. Em um sistema ilustrativo de preparação de amostras, as pontasdescartáveis das pipetas são recolhidas com precisão, vedadas à montagemde cabeça de ponta, e retidas durante a aspiração/dispensação de váriosfluidos removidos pelo processador de preparação de amostras.
Um mecanismo de retenção de pontas auto-centralizador alinhaa montagem de cabeça de ponta à ponta descartável da pipeta com a finali-dade de centralizar, de modo preciso, a montagem de ponta de cabeça àponta descartável antes de a montagem de cabeça de ponta ser rebaixadapara recolher uma ponta descartável de pipeta. (Figuras 3A e 3B). Um sis-tema de conformidade carregado por mola 16 é construído na montagem decabeça de ponta de modo a permitir que o motor de passo insira a ponta debocal aninhado 14 além da parada prevista. Isto garante um lacre imperme-ável a fluidos quando se fixa a ponta de bocal aninhado a uma ponta descar-tável de pipeta, sem perda de passo a partir do motor de passo ou danos àponta descartável.
Um colar de alinhamento montado de maneira deslizante fixadoà ponta de bocal aninhado 14 da montagem de cabeça de ponta ajuda a ali-nhar a ponta de bocal aninhado 14 a uma ponta descartável. O colar é retidoutilizando-se uma rosca com ressalto e desliza ao longo da ponta de bocalaninhado quando a ponta descartável não estiver em posição. Quando apipeta de transferência de espécimes restaurar uma ponta descartável, ocolar de alinhamento que tem um receptor de borda afunilada alinha a pontadescartável no interior da ponta de bocal da montagem de cabeça de ponta9 engatando-se a ponta descartável. O colar 15 corrige quaisquer desali-nhamentos grandes da montagem de cabeça de ponta antes do engate daponta descartável pelo bocal aninhado 14 e uma borda chanfrada do bocalaninhado 14 corrige quaisquer desalinhamentos menores.
A ponta de bocal tem compatibilidade com uma mola 16 utilizadapara manter a ponta de bocal estendida. À medida que a ponta de bocal res-taura uma ponta descartável, o bocal comprime, aplicando-se uma determi-nada quantidade de força à ponta descartável criando um lacre impermeávelà aspiração/dispensação de fluidos sem perda de passos de motor e danosà descartável.
Outros métodos de alinhamento de uma ponta descartável quepodem ser usados em sistemas ilustrativos de preparação de amostras in-cluem uma borda afunilada do barril de ponta de bocal ou uma borda chan-frada. Esta borda afunilada ou chanfrada ajuda a orientar a montagem decabeça de ponta 9 à ponta descartável para recolhimento. O uso de pontasdescartáveis filtradas limita a quantidade de afunilamento que pode ser usa-do ao encontro de tal ponta. Isto torna o alinhamento mais difícil quando serestaura as pontas descartáveis filtradas a partir de uma estante descartável.
O colar de alinhamento 15 também é usado em pontas de eje-ção de pipeta. As pontas de pipeta são ejetadas a partir da montagem decabeça de ponta 9 quando o colar de alinhamento for colocado sob duasbordas superiores da calha de disposição 18 seguido pelo braço XYZ 10 queeleva a montagem de cabeça de ponta 9 na direção Z. Embora o colar dealinhamento 15 seja mantido pelas bordas da calha de disposição 18, aplica-se força à ponta de pipeta pelo colar de alinhamento 15 a partir do movimen-to ascendente da ponta de bocal aninhado 14 com a elevação da montagemde cabeça de ponta 9. Então, a ponta de bocal aninhado 14 se arrasta livre-mente a partir da ponta de pipeta, que entra no sacador de resíduos abaixo.
EXEMPLO 5Montagem da Plataforma de Preparação
Em um sistema ilustrativo de preparação de amostras, a plata-forma de preparação funciona, em parte, mantendo um tubo de ensaio emsuas cavidades através de uma correia de modo a evitar que o tubo de en-saio gire ou saia da cavidade durante o destampamento e o retampamento(Figuras 4A e 4B). Aplica-se uma pressão/força conhecida à correia de modoa manter o tubo de ensaio e evitar que o mesmo gire ou seja erguido.
Em diagnósticos médicos, utilizam-se vários tamanhos (por e-xemplo, diâmetros) e formatos de recipientes que contêm vários tipos deamostras, e espécimes, tipicamente sob a forma de um fluido ou como sóli-dos ou outro material suspenso ou armazenado em um fluido. Essas amos-tras e espécimes de fluidos devem ser armazenadas com segurança no tubode ensaio ou recipiente e acessadas com segurança para transferência a umreceptáculo de destino ou outro processamento. Prende-se um tubo de en-saio de tal modo que a tampa de vedação possa ser removida e reaplicadacom segurança sem que ocorra um derramamento durante a recuperação deespécimes. O destampamento e o retampamento automatizados evitam umderramamento antes e após a recuperação, transferência, ou processamen-to de amostras ou espécimes.
Na plataforma de preparação 3, uma mola montada em um ca-rne de correia 21 impede que a correia 14 se aproxime prematuramente aotubo de ensaio ou a uma cavidade vazia. Após um tubo de ensaio ser colo-cado na cavidade de retenção de amostras da plataforma de preparação,aciona-se um motor 22 que aplica uma força ao carne de correia que apertaou tensiona a correia ao redor de ao menos uma porção da circunferência dotubo de ensaio. A correia é vantajosamente montada em uma direção quepermita que a mesma aperte ou tensione à medida que um tubo de ensaio édestampado. Quando a força é invertida ou quando a tampa é recolocada notubo de ensaio, a correia desliza ao redor do tubo de ensaio após uma de-terminada força ter sido aplicada.
Quando a plataforma de preparação evitar que o tubo de ensaiogire, um motor aplica uma força a um carne que aperta a correia ao redor dotubo de ensaio. Esta força aplicada à correia é limitada utilizando-se umamola fixada ao suporte de motor que se articula quando uma determinadaforça for aplicada. Fixada à extremidade do eixo do motor encontra-se umatampa atuadora que faz contato com o carne de correia que aperta ou ten-siona a correia ao redor de ao menos uma porção da circunferência do tubode ensaio. Quando uma determinada força for alcançada, o suporte atuadorao qual o motor fica fixado começa a girar, aplicando uma força de compres-são à mola que aciona um sensor.
Uma plataforma de preparação também pode prender tubos deensaio ou recipientes através de vários outros métodos. Um mecanismo degarra pode prender o tubo de ensaio. O tubo de ensaio ou recipiente podeser forçado contra a parede da cavidade da plataforma por uma haste, ca-rne, placa, ou faixa. O tubo de ensaio é mantido pela força de um objeto queé pressionado contra o mesmo no interior da cavidade perpendicular à tan-gente da circunferência do tubo de ensaio. Com endentações ou pinos es-peciais no tubo de ensaio/recipiente, uma cavidade com superfícies compa-tíveis às endentações ou pinos manteria estacionário o tubo de ensaio/reci-piente.
EXEMPLO 6
Montagem de Preensão de Tampa
Em um sistema de diagnóstico automatizado, geralmente, tubosde ensaio com vários tamanhos são geralmente tampados de modo a reterespécimes de fluidos para transporte a partir da clínica ou local de teste aolaboratório de análise. Essas tampas devem ser removidas de modo a aspi-rar o fluido contido no tubo de ensaio. Após uma quantidade de fluido serremovida, utilizando-se uma determinada quantidade de força, a tampa podeser apertada novamente ao tubo de ensaio de modo a evitar que o fluidoseja derramado e de modo a preservar a amostra ou espécime para outrostestes, repetição dos testes ou arquivamento.
O mecanismo de preensão de tampa de um sistema ilustrativode processamento de amostras prende uma tampa de tubo de ensaio atra-vés de um sistema de retroinformação de mola/sensor (Figuras 5A e 5B). Aforça de preensão pode ser uma força constante, porém, não precisa sernecessariamente constante, desde que a força seja suficiente para realizaros processos de destampamento e retampamento. Prende-se uma tampaatravés do mecanismo de preensão do braço de tampamento 5. O meca-nismo de preensão exerce uma força sobre a tampa em três pontos com afinalidade de restringir a tampa na direção theta. A restrição da tampa nadireção theta permite o destampamento e retampamento da tampa.
O mecanismo de preensão compreende um compartimento su-perior e inferior no qual os mancais são pressionados. Entre os comparti-mentos encontram-se três eixos de saída que são suportados pelos man-cais. Cada eixo tem uma engrenagem 25 e localizada no centro encontra-seuma engrenagem 26 que se acopla a cada um dos eixos de saída de modoa proporciona um movimento sincronizado. Um motor de engrenagens 24com uma engrenagem de pinhão aciona as engrenagens e aplica torque aoseixos de saída. Fixam-se três dedos de preensão 23 aos eixos de saída.Cada dedo de pressão tem um pino (dentado ou serrilhado, dependendo daexigência de aplicação) que realiza interface diretamente com a tampa e a-plica uma força normal ao longo desta interface.
A rotação dos eixos de saída permite que os dedos de preensãose abram e se fechem. O torque do motor é transmitido aos dedos atravésdo conjunto de engrenagens. Quando os dedos tocarem um objeto relativa-mente imóvel, tal como a tampa, o torque de reação é limitado por meio deum sensor de torque. Este sensor de torque é um sensor binário que altera oestado quando o momento sobre o braço exceder a força de uma mola delimitação. O torque no qual se aciona o sensor é diretamente proporcional àdureza da mola de limitação. O motor de engrenagens é montado em umpivô que passa através de dois mancais de suporte e permite que o motorgire livremente ao redor de seu eixo geométrico. O pivô tem um braço quese estende a partir do centro e ao qual se fixa uma mola. A outra extremida-de da mola de extensão é fixada ao topo do compartimento. Com o precar-regamento da mola aplicado, o braço se situa contra uma parada brusca.Nesta posição, um comutador óptico é bloqueado pela presença do braçoQuando os dedos de preensão estiverem em contato com a tampa, limita-seo movimento como resultado, o motor posiciona seu pivô contra força damola. O sensor óptico detecta o movimento do braço. Desta maneira, po-dem-se prender tampas de qualquer tamanho com força suficiente para rea-lizar os processos de destampamento e retampamento sem esmagar a tam-pa. O mecanismo de preensão de tampa pode ser usado para destampar eretampar tampas de tubos de ensaio com diferentes tamanhos e permite queo SPS manipule tubos de ensaio com diferentes tamanhos durante a mesmaexecução ou fluxo de trabalho.
EXEMPLO 7
Controle de Temperatura da Amostra
O controle de temperatura de amostras a serem processadas érealizado utilizando-se umidades aquecimento/resfriamento. Essas unidadessão localizadas abaixo da plataforma de entrada, na plataforma de entrada,na área de retenção do receptáculo de destino, e/ou em qualquer local nointerior do SPS de modo a facilitar o controle de temperatura. Podem-se rea-lizar métodos de aquecer e/ou resfriar amostras através do uso de elemen-tos de aquecimento, circulação de água, ar quente, e elementos de efeitoPeltier.
De modo semelhante, os reagentes podem ser aquecidos ouresfriados no interior do SPS, proporcionando condições ótimas de tempera-tura para as reações de preparação de amostras. Os reagentes podem seraquecidos e/ou resfriados através do uso de elementos de aquecimento,circulação de água e elementos de efeito Peltier.
As temperaturas para aquecimento e/ou resfriamento são moni-toradas e ficam sob controle do computador. Os sensores que servem paramonitorar as temperaturas incluem sensores IR, pares termoelétricos, ter-morresistores, e termômetros semicondutores.
EXEMPLO 8
A separação química dos componentes de amostra de um tubode ensaio pode incluir agentes de precipitação, tais como etanol, metanol,sulfato de amônio, polietilenoimina, polietileno glicol, e anticorpos (imunopre-cipitação). Os componentes de amostra podem compreender células, ácidosnucléicos, partículas virais, micro-organismos, e/ou proteínas. A separaçãofísica de amostras pode incluir centrifugação, filtração, aglutinação a umamatriz, tal como difluoreto de polivinila ou nitrocelulose, aglutinação a esfe-ras de sílica, aglutinação a esferas magnéticas de sílica, aglutinação atravésde esferas de sílica revestidas por anticorpos, ou permitir que os conteúdosdo tubo de ensaio se decantem. Podem-se utilizar tampas do tubo de ensaioou recipiente que auxiliem na concentração do espécime e remoção do meioconservante.
EXEMPLO 9
Um exemplo de um ensaio diagnóstico molecular pode ser umensaio onde as informações úteis na determinação do estado médico de umindivíduo podem ser obtidas utilizando-se métodos biológicos molecularesque incluem, mas não se limitam a, hibridização de ácidos nucléicos, agluti-nação de anticorpos, ELISA, amplificação de ácidos nucléicos, purificaçãode ácidos nucléicos, sequenciamento de ácidos nucléicos, purificação deantígeno ou proteína, sequenciamento de proteínas, tratamento enzimáticode ácidos nucléicos, digestão de enzimas de restrição, tratamento enzimáti-co de proteínas, eletroforese de ácidos nucléicos ou proteínas, blotting deácidos nucléicos ou proteínas, medição da atividade enzimática, modificaçãoquímica de ácidos nucléicos, rotulamento de ácidos nucléicos, modificaçãoquímica de proteínas, e rotulamento de proteínas. Consequentemente, umexemplo de uma análise molecular pode ser uma análise que utilize métodosbiológicos moleculares conforme descrito anteriormente.
Um exemplo de um espécime pode ser qualquer material coleta-do a partir de um paciente. Este material inclui, mas não se limita a, todas equaisquer secreções corpóreas possíveis, fluidos, células, tecidos, metabóli-tos, e compostos de ocorrência natural ou sintéticos. Os micro-organismos,que incluem bactérias e vírus associados a qualquer um desses materiaispodem ser compreendidos como sendo um espécime.
Um exemplo de um tubo de ensaio tampado pode ser um recipi-ente com uma tampa correspondente, desse modo, a tampa proporcionama vedação suficiente para evitar que um líquido contido no recipientetampado vaze, e, desse modo, a tampa pode ser removida e substituída re-petidamente de modo a permitir um acesso repetido a uma amostra. O tubode ensaio e a tampa podem ser constituídos por quaisquer materiais ade-quados que possam conter um líquido que será usado em um espécime deum paciente. O tubo de ensaio e a tampa não necessitam de endentaçõesespeciais, extrusões, indexações, ou marcações de referência para permitirum destampamento e retampamento repetido do tubo de ensaio através doSPS ilustrativo.
A descrição anterior das várias modalidades ilustrativas foi apre-sentada por propósitos de ilustração e descrição. Não se pretende que amesma seja exaustiva ou Iimitativa às formas precisas descritas. Modifica-ções ou variações óbvias são possíveis levando-se em consideração os en-sinamentos anteriores. As modalidades discutidas foram escolhidas e descri-tas de modo a proporcionarem ilustrações e sua aplicação prática para, des-se modo, permitir que um indivíduo versado na técnica utilize as várias mo-dalidades e com várias modificações conforme adequadas ao uso particularcontemplado. Todas as modificações e variações encontram-se no sistemadeterminado pelas reivindicações em anexo quando interpretadas de acordocom a extensão na qual as mesmas são justa, legal e corretamente intitula-das.
Claims (10)
1. Sistema de processamento de tubo de ensaio que compreen-de:uma plataforma de entrada adaptada para receber um tubo deensaio;uma plataforma de preparação adaptada para receber um tubode ensaio;um manipulador de tubo de ensaio posicionado para transferirum tubo de ensaio entre a plataforma de entrada e a plataforma de prepara-ção;um manipulador de tampa posicionado para acoplar e removeruma tampa de um tubo de ensaio na plataforma da preparação;um prendedor de tubo de ensaio para restringir o movimento dotubo de ensaio durante a remoção da tampa; eum conjunto de pipeta de transferência que compreende umbraço de pipeta, eum conjunto de cabeça de ponta, o conjunto de cabeça de pontasendo montado no braço de pipeta e adaptado para receber uma ponta depipeta, o braço de pipeta sendo posicionado para transladar o conjunto decabeça de ponta entre um tubo de ensaio aberto e uma área de destino.
2. Sistema de processamento de tubo de ensaio de acordo coma reivindicação 1, em que o conjunto de pipeta de transferência adicional-mente compreende um gerador de vácuo em comunicação com o conjuntode cabeça de ponta para retirar um volume predeterminado de líquido de umtubo de ensaio.
3. Sistema de processamento de tubo de ensaio de acordo coma reivindicação 1, que compreende adicionalmente uma cesta de misturaadaptada para receber um tubo de ensaio e em que o manipulador de tubode ensaio é posicionado adicionalmente para transferir um tubo de ensaioentre a plataforma de entrada, a plataforma de preparação e cesta de mistu-ra.
4. Sistema de processamento de tubo de ensaio de acordo coma reivindicação 1, em que a plataforma da entrada é adaptada para receberuma estante de tubo de ensaio que tem uma pluralidade de furos adaptadospara receber uma pluralidade de tubos de ensaio.
5. Sistema de processamento de tubo de ensaio de acordo coma reivindicação 4, que compreende adicionalmente duas estantes de tubosde ensaio, em que os furos de uma primeira estante de tubos de ensaio sãoadaptados para receber um primeiro conjunto de tubos de ensaio e os furosde uma segunda estante de tubos de ensaio são adaptados para receber umsegundo conjunto de tubos de ensaio, e em que os furos da primeira estantede tubos de ensaio têm um conjunto diferente de dimensões de furos da se-gunda estante de tubos de ensaio.
6. Sistema de processamento de tubo de ensaio de acordo coma reivindicação 1, em que a estante de tubo de ensaio compreende uma cor-reia unida à plataforma de preparação em uma extremidade e conectada aum braço de alavanca de aperto no extremo oposto para formar pelo menosum laço parcial para receber um tubo de ensaio, por meio de que a correiaaperta em torno de um tubo de ensaio disposto no laço quando a força foraplicada ao braço de alavanca.
7. Sistema de processamento de tubo de ensaio de acordo coma reivindicação 1, em que o manipulador de tampa compreende pelo menosdois dedos que se estendem em paralelo a e substancialmente eqüidistantesradial e angularmente de um eixo geométrico central, e um sensor de torquepara detectar a força dos dedos em um tampa de tubo de ensaio sendo en-gatado, por meio de que o manipulador de tampa é capaz de engatar emtampas de tubo de ensaio de tamanho variável.
8. Sistema de processamento de tubo de ensaio de acordo coma reivindicação 1, em que o conjunto de cabeça de ponta fica substancial-mente alinhado em paralelo ao eixo geométrico longitudinal de uma cabeçade ponta e compreende um colar, uma ponta de bocal chanfrada e um sen-sor da medição de nível de líquido, em que o colar é unido de modo desli-zante à ponta de bocal e em que a ponta de bocal é concordante no sentidolongitudinal.
9. Sistema de processamento automatizado de tubo de ensaioque compreende:um microprocessador;um carrossel de entrada para receber uma pluralidade de estan-tes semicirculares de tubo de ensaio em que as estantes de tubo de ensaiotêm uma pluralidade de furos dimensionados para receber uma pluralidadede tubos de ensaio, e em que o microprocessador fica em comunicação fun-cional com o carrossel de entrada e é capaz de controlar o movimento rotati-vo do carrossel;uma cesta de mistura que tem um furo dimensionado para rece-ber um tubo de ensaio, em que o microprocessador fica em comunicaçãofuncional com a cesta de mistura e é capaz de controlar a mistura dos con-teúdos de um tubo de ensaio;um carrossel de preparação que tem uma pluralidade de furosdimensionados para receber uma pluralidade de tubos de ensaio e em que omicroprocessador fica em comunicação funcional com o carrossel da prepa-ração e é capaz de controlar o movimento rotativo do carrossel;um prendedor de tubo de ensaio que compreende uma correiaque tem uma primeira e segunda extremidade e sendo disposta dentro decada carrossel de preparação, um braço de alavanca que têm uma primeirae segunda extremidades, e um atuador, em que a primeira extremidade dacorreia é conectada à plataforma de preparação, a segunda extremidade dacorreia é conectada a uma primeira extremidade de um braço de alavancade aperto, e o atuador é disposto para comunicar-se com a segunda extre-midade do braço de alavanca, em que o microprocessador está em comuni-cação funcional com o atuador e é capaz de controlar o acoplamento do atu-ador com o braço de alavanca e do aperto e da liberação da correia em umtubo de ensaio;um manipulador de tubo de ensaio posicionado para transferirtubos de ensaio entre o carrossel de entrada, a cesta de mistura e carrosselde preparação, em que o microprocessador fica em comunicação funcionalcom o manipulador de tubo de ensaio e é capaz de controlar o movimentodos tubos de ensaio entre o carrossel da entrada, cesta de mistura e carros-sel de preparação;um manipulador de tampa posicionado para engatar uma tampade um tubo de ensaio e para remover e reaplicar o tampa ao tubo de ensaio,em que o manipulador de tampa compreende pelo menos dois dedos parale-los a e substancialmente equidistante radial e angularmente de um eixo ge-ométrico central, e um sensor de torque para detectar a força de um dedoem uma tampa de tubo de ensaio sendo engatado, por meio de que o mani-pulador de tampa é capaz de engatar tampas de tubo de ensaio de tamanhovariável, e em que o microprocessador fica em comunicação funcional com omanipulador de tampa e é capaz de controlar o acoplamento do manipuladorde tampa com uma tampa de tubo de ensaio; eum conjunto de pipeta de transferência que compreende umbraço de pipeta, um conjunto de cabeça de ponta, e uma bomba geradorade vácuo, conjunto de cabeça de ponta sendo montado no braço de pipeta eadaptado para receber uma ponta descartável de pipeta, o braço de pipetasendo posicionado para transladar o conjunto de cabeça de ponta entre umaárea de armazenamento de ponta de pipeta, um tubo de ensaio aberto, umaplaca de destino e uma área de descarga da ponta de pipeta, em que o con-junto de cabeça de ponta fica alinhado em paralelo ao eixo geométrico longi-tudinal de uma cabeça de ponta e compreende um colar, uma ponta de bo-cal chanfrada e um sensor de medição de nível de líquido, em que o colar éunido de modo deslizante à ponta de bocal e em que a ponta de bocal éconcordante no sentido longitudinal, e em que o microprocessador fica emcomunicação funcional com o conjunto de pipeta de transferência e é capazde controlar o movimento do conjunto de cabeça de ponta entre a área dearmazenamento da ponta de pipeta, o tubo de ensaio aberto, a placa de des-tino e a descarga de ponta de pipeta, e é capaz de controlar o funcionamen-to da bomba geradora de vácuo para retirar um volume predeterminado deconteúdo de um tubo de ensaio.
10. Método de processamento dos conteúdos de tubo de ensaioque compreende as etapas de:colocação de um tubo de ensaio em uma plataforma da entrada adaptadapara receber o tubo de ensaio;transferência de um tubo de ensaio da plataforma da entradapara uma plataforma de preparação adaptada para receber um tubo de en-saio usando um manipulador de tubo de ensaio posicionado para transferirtubos de ensaio entre a plataforma de entrada e a plataforma de preparaçãosob o controle de um microprocessador;aprisionamento do tubo de ensaio na plataforma de preparaçãopara impedir o movimento rotativo e enquanto prende o tubo de ensaio,remoção de uma tampa de tubo de ensaio usando um manipula-dor de tampa posicionado para engatar e remover uma tampa de um tubo deensaio sob o controle de um microprocessador;retenção da tampa no manipulador de tampa enquanto removeum volume predeterminado de conteúdos de tubo de ensaio do tubo de en-saio destampado que usa um conjunto de pipeta de que compreende umbraço da pipeta e um conjunto de cabeça de ponta, o conjunto de cabeça deponta sendo montado no braço da pipeta e adaptado para receber uma pon-ta de pipeta, o braço da pipeta sendo posicionado para transladar o conjuntode cabeça de ponta entre um tubo de ensaio aberto e uma área de destinodo conteúdo do tubo de ensajo sob o controle de um microprocessador; des-carregando o volume predeterminado de índice da pipeta em uma placa dodestino sob o controle de um microprocessador; e recolocação da tampa dotubo de ensaio depois que o volume predeterminado de conteúdo foi remo-vido do tubo de ensaio sob o controle de um microprocessador.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0905177A BRPI0905177B1 (pt) | 2009-10-09 | 2009-10-09 | sistema de processamento de tubo de ensaio e método de processamento dos conteúdos de tubo de ensaio |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0905177A BRPI0905177B1 (pt) | 2009-10-09 | 2009-10-09 | sistema de processamento de tubo de ensaio e método de processamento dos conteúdos de tubo de ensaio |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0905177A2 true BRPI0905177A2 (pt) | 2011-06-14 |
| BRPI0905177B1 BRPI0905177B1 (pt) | 2020-04-14 |
Family
ID=44144600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0905177A BRPI0905177B1 (pt) | 2009-10-09 | 2009-10-09 | sistema de processamento de tubo de ensaio e método de processamento dos conteúdos de tubo de ensaio |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BRPI0905177B1 (pt) |
-
2009
- 2009-10-09 BR BRPI0905177A patent/BRPI0905177B1/pt active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI0905177B1 (pt) | 2020-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7985375B2 (en) | Sample preparation system and method for processing clinical specimens | |
| ES2843373T3 (es) | Sistema de preparación de muestras para procesamiento de especímenes clínicos | |
| US11815522B2 (en) | Automated sample handing instrumentation, systems, processes, and methods | |
| CN102841212B (zh) | 用于处理封闭的样品管的系统 | |
| CN102841211B (zh) | 用于为样品管去盖和重新加盖的装置 | |
| JP6151350B2 (ja) | 生体試料を処理するための試料処理システム | |
| EP2179294B1 (en) | Sample processor | |
| BRPI0905177A2 (pt) | sistema de preparaÇço de amostras para processamento de amostras clÍnicas | |
| US20260086105A1 (en) | Automated fluid sample handling systems and methods | |
| HK1180039B (en) | System for processing closed sample tubes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
| B08F | Application fees: dismissal - article 86 of industrial property law |
Free format text: REFERENTE A 7A ANUIDADE. |
|
| B08G | Application fees: restoration | ||
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according art. 34 industrial property law | ||
| B06A | Notification to applicant to reply to the report for non-patentability or inadequacy of the application according art. 36 industrial patent law | ||
| B09A | Decision: intention to grant | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 14/04/2020, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |