ES2212652T3 - Aparato de microfiltracion de multiples pocillos. - Google Patents

Abstract

Aparato de microfiltración para procesar una pluralidad de muestras de fluidos, que comprende una primera placa (10) provista de una pluralidad de columnas (12), presentando cada columna (12): (i) un primer orificio interior (12a) que delimita una abertura en el interior de la columna (12), y (ii) una zona extrema para alojar un medio filtrante (8a, 8b) en el interior de la columna (12), delimitando dicha zona extrema: (a) un segundo orificio interno (12b) que presenta un diámetro mayor que el del primer orificio interno (12a), y (b) una zona de transición que une el segundo orificio interno (12b) al primer orificio interno (12a); estando dispuesto en el interior de la zona final de cada columna, junto a dicha zona de transición, un medio filtrante (8a, 8b) para filtrar la muestra; y una segunda placa (14) provista de una pluralidad de conductos de evacuación (16), presentando cada conducto de evacuación (16) una zona superior recta en el extremo, alineada y alojada en el interior de lazona extrema de la columna correspondiente, de manera que conforme una superficie de separación prácticamente estanca entre ellas, presentando la zona superior extrema de dicho conducto de evacuación una zona con un borde terminal (16a) para soportar una zona circular del medio filtrante (8a, 8b), de manera que cada medio filtrante (8a, 8b) se mantiene comprimido entre la zona de transición de la columna y la zona con un borde terminal (16a) del correspondiente conducto de evacuación (16) de una forma efectiva para: (i) mantener de forma segura el medio filtrante (8a, 8b), y (ii) prensar radialmente una zona de la arista circular del medio filtrante (8a, 8b) contra una de las paredes interiores de la columna (12) de manera que se eviten fugas alrededor de sus bordes.

Description

Aparato de microfiltración de múltiples pocillos.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a placas de múltiples pocillos y disposiciones de columnas en las cuales se procesan y analizan muestras.

Antecedentes de la invención

En los últimos años, los pocillos para la microtitración han jugado un importante papel en muchas aplicaciones biológicas y bioquímicas, tales como la preparación de muestras, el secuenciado del genoma y los programas de detección de drogas. Hoy en día son habituales una gran variedad de dispositivos multi-pocillos, construidos según formatos normalizados. Por ejemplo, una bandeja o una placa que tenga noventa y seis depresiones o pocillos cilíndricos dispuestos en una disposición rectangular regular de 12 x 8, es una disposición muy corriente.

En algunas construcciones de múltiples pocillos, se mantiene una membrana o una lámina filtrante contra los extremos inferiores o labios, de unos pocillos de fondo abierto. Dichas placas se fabrican a menudo como una estructura de múltiples capas que comprende una única lámina de material filtrante dispuesta para recubrir las aberturas del fondo de todos los pocillos, estando sellada la lámina filtrante con el labio exterior de una o de varias de las aberturas de los pocillos. La utilización de una lámina única de material filtrante puede conducir de esta manera a una contaminación cruzada entre los pocillos adyacentes, debido a la tendencia del líquido a dispersarse, es decir, a empapar toda la lámina.

En un intento de superar este problema, se ha propuesto dotar a cada pocillo de su propio elemento filtrante individual, es decir de un disco. Según uno de estos diseños, se introduce un disco filtrante precortado en el extremo superior abierto de cada pocillo y es empujado hacia abajo hasta que descansa contra el fondo del pocillo. A continuación se coloca un anillo tórico a presión en el interior de cada pocillo hasta que llega a apoyarse en la parte superior del disco filtrante. El anillo tórico se encaja por fricción contra la pared interior de la columna, reteniendo de esta manera el filtro en su sitio. Aunque se evitan los problemas de contaminación cruzada de las láminas filtrantes individuales, esta disposición es evidentemente engorrosa de fabricar. Asimismo, la parte del disco que queda pinzada entre el anillo tórico y el fondo del pocillo introduce un "volumen muerto" considerable que puede tener un efecto negativo en la purificación de las muestras. Por ejemplo, una parte significativa de la matriz de las muestras puede quedar atrapada en estas zonas a lo largo del borde periférico de cada uno de los discos filtrantes individuales. Al depurar el DNA de las muestras de sangre, quedan atrapadas pequeñas cantidades de hemoglobina (heme) en los bordes de la membrana de celulosa manchada que pueden llegar a contaminar el producto final en las últimas etapas del proceso de depuración. El residuo contaminante de "heme" es un potente inhibidor del PCR y de la reacción secuencial en los productos del DNA.

Otra disposición de pocillos múltiples, en la que cada pocillo tiene su propio elemento filtrante individual, se forma colocando una única lámina de material filtrante entre una placa superior, que tiene una pluralidad de mini-columnas conformadas en el interior de la misma, y una placa inferior que tiene una pluralidad de los correspondientes "colectores de gotas". Al unir las placas y pegarlas entre sí mediante ultrasonidos, la lámina filtrante queda recortada en discos filtrantes individuales situados debajo de las respectivas mini-columnas. Por ejemplo, la patente U.S. nº. 4.304.865 da a conocer un aparato que comprende combinadas, una placa de micro-cultivo y una placa cosechadora, teniendo la placa cosechadora una pluralidad de pocillos dispuestos en huecos en una superficie de la misma, estando dichos pocillos adaptados en tamaño, número y disposición a los pocillos de la placa de micro-cultivo y siendo adecuados para sostener elementos filtrantes para absorber liquido de los pocillos correspondientes de la placa de cultivo. El aparato comprende además medios para cortar discos individuales de papel de filtro de una lámina de papel de filtro con el fin de suministrar los elementos filtrantes que se precisan en los pocillos de la placa cosechadora. Aunque esta construcción es de una fabricación más sencilla que la disposición anterior, padece de unas desventajas similares. Concretamente, una parte considerable del borde periférico de cada disco filtrante queda pinzado entre la placa de las columnas y la placa del colector de gotas, dando como resultado un volumen muerto considerable que puede afectar negativamente a la depuración de las muestras.

Existe pues una necesidad de una disposición de microfiltración de pocillos múltiples que sea relativamente sencilla de fabricar y que resuelva los problemas que acompañan a las disposiciones anteriores, relativos a la contaminación cruzada debida a la absorción por una lámina filtrante común, o por los discos individuales que atrapan constituyentes de la muestra en el interior de volúmenes muertos considerables.

A la mayor parte de las placas de filtrado de pocillos múltiples, y especialmente las que disponen de un disco filtrante individual, les falta un espacio adecuado debajo del elemento filtrante para permitir que el caudal de fluido se distribuya de una forma regular a través del filtro. En muchas disposiciones, un colector de gotas en el fondo de cada pocillo proporciona una amplia superficie plana sobre la cual descansan la mayor parte de los elementos filtrantes. De esta forma se crean unos recorridos preferentes para el flujo que favorecen las zonas del elemento filtrante que no están en contacto, o no están próximas a la superficie del colector de gotas. Dicho caudal preferente puede tener un impacto negativo en la elución de los solutos. Por ejemplo, los recorridos preferentes del caudal pueden impedir la lixiviación de los componentes retenidos de la muestra en las zonas apartadas del elemento filtrante.

Por otra parte, la falta de un soporte adecuado por debajo de cada elemento filtrante puede ser también problemática. Los medios filtrantes utilizados en las bandejas multi-pocillos son generalmente muy delgados y presentan unas características mecánicas relativamente bajas. En determinadas situaciones con esfuerzos elevados, es decir, al filtrar mediante el vacío o con alta presión, es posible que dichas membranas puedan no mantener su integridad. Los discos filtrantes que están apoyados solamente por sus bordes periféricos pueden combarse, especialmente por su parte central, e incluso pueden soltarse de la estructura que sostiene sus bordes. Por ejemplo, un disco filtrante puede colapsarse en el interior de la cavidad de un colector de gotas. Esto afectaría a la porosidad del filtro que atraparía ciertos constituyentes de la muestra en el interior del filtro que de otra forma sufrirían una elución. Además, si se forma una derivación siguiendo los bordes del filtro, debido a que el disco filtrante ha sido arrastrado fuera de la estructura periférica de soporte, puede producirse una indeseable pérdida de muestra.

Existe por consiguiente la necesidad de una disposición de microfiltración con pocillos múltiples que soporte de una manera adecuada el medio filtrante en cada uno de los pocillos sin crear un recorrido preferente para el caudal.

Algunos de los dispositivos conocidos de microfiltración con pocillos múltiples disponen de una placa de recogida, que se coloca debajo de la placa de pocillos de las muestras que tiene una pluralidad de pocillos con el fondo cerrado correspondientes a los pocillos de las muestras. En general, la recogida del filtrado se produce al hacer el vacío para impulsar la fase móvil a través de cada pocillo. En la mayor parte de estas disposiciones, los intentos para recoger por separado el filtrado de cada pocillo de muestra han obtenido resultados poco fiables debido a la contaminación cruzada entre los pocillos de la placa de recogida. Una de las causas principales de dicha contaminación cruzada está relacionada con la generación de aerosoles cuando el filtrado abandona los colectores de gotas. Los aerosoles pueden dispersarse fácilmente y viajar hasta los pocillos de recogida próximos. Además, los aerosoles pueden exponer a los técnicos a microorganismos potencialmente patógenos que pueden estar presentes en las muestras.

La contaminación cruzada debida a la generación de aerosoles se incrementa debido a la típica configuración del flujo inducido por los dispositivos de vacío de tales sistemas. Generalmente, la placa de los pocillos de las muestras se coloca encima de la placa de recogida, la cual a su vez está asentada en una cámara de vacío. Al hacer el vacío en la cámara, la solución del interior de cada pocillo es aspirada hacia abajo a través del elemento filtrante, hacia el correspondiente pocillo de recogida. Normalmente, el vacío aspira siguiendo los recorridos del flujo que se prolongan desde el interior de cada mini-columna, a través del respectivo colector de gotas y horizontalmente a lo largo de la parte superior de la placa de recogida, hasta alcanzar uno de los lados de la placa de recogida en donde los recorridos del flujo giran hacia abajo, hacia un orificio de salida. Excepto en el caso de los colectores de gotas situados directamente al lado de la cámara que tiene el orificio de salida, las substancias (es decir, los aerosoles arrastrados, los gases, etc.) son llevadas a lo largo de cada recorrido del flujo, desde cada colector de gotas y deben pasar por los pocillos de recogida vecinos mientras viajan por encima de la parte superior de la placa de recogida. Lamentablemente, los aerosoles que se originan en el filtrado que sale de un colector de gotas pueden ser arrastrados por el caudal a lo largo de la placa de recogida y penetrar en los pocillos próximos.

El riesgo potencial de contaminación cruzada es especialmente elevado cuando se retiran la placa superior del pocillo de las muestras y la placa de los colectores de gotas, de la placa de recogida. Las gotas que penden del filtrado y que permanecen en los colectores de gotas, pueden caer inadvertidamente en los pocillos vecinos cuando se desplazan los colectores de gotas por encima de la placa de recogida. Con las placas normalizadas de múltiples pocillos, debido al gran número de pocillos, es difícil si no imposible, conseguir un "toque de caída" manual de todas la gotas que penden, de forma que caigan en la parte interior de los pocillos de recogida. La aplicación de un potente vacío por debajo de los colectores de gotas en un intento de tirar de las gotas que cuelgan, sacándolas de los colectores de gotas, puede atomizar las gotas que penden, dando como resultado el problema antes mencionado de la contaminación por la formación de un aerosol.

Existe pues, la necesidad de un dispositivo de microfiltración para pocillos múltiples que facilite la recogida por separado del filtrado de cada pocillo, evitando al mismo tiempo la contaminación cruzada debida a la formación de aerosoles y/o de las gotas que penden.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un aparato para la microfiltración destinado al procesado de una pluralidad de muestras de fluidos según la reivindicación 1, y un procedimiento para conformar simultáneamente una pluralidad de pocillos de microfiltración según la reivindicación 11. En las reivindicaciones subordinadas se describen las formas de realización preferidas.

Según una forma de realización, el aparato de microfiltración de la invención incluye una primera placa provista de una pluralidad de columnas y una segunda placa que tiene una pluralidad de conductos de evacuación. Cada una de las columnas tiene un primer orificio interior que delimita una abertura en el interior de la columna y una parte final para alojar un medio filtrante en el interior de la columna. La parte final de la columna delimita un segundo orificio interior que tiene un diámetro mayor que el del primer orificio interior, y una zona de transición que une el segundo orificio interior con el primer orificio interior. En el interior de la zona final de cada columna y adyacente a la zona de transición, se coloca un medio filtrante para filtrar la muestra. Cada conducto de evacuación presenta en el extremo una zona superior que sobresale y que está alineada y alojada en el interior de la zona final de la columna correspondiente, de manera que entre ellas se forma una superficie de separación estanca a los fluidos. La zona extrema superior del conducto de evacuación presenta una parte con un borde terminal, para soportar una zona circular del medio filtrante, de manera que cada uno de los medios filtrantes es mantenido entre la zona de transición de la columna y la zona con un borde terminal del correspondiente conducto de evacuación.

En una forma de realización, la zona de transición de cada columna presenta una parte anular cónica. La circunferencia de la parte anular cónica disminuye de una forma prácticamente constante siguiendo la dirección desde el segundo orificio interior al primer orificio interior. En una forma de realización relacionada, una línea que corre a lo largo de la parte cónica, en sentido longitudinal respecto a la columna, forma un ángulo agudo con un plano perpendicular al eje longitudinal de la columna y se cruza con la columna a través de una unión de la zona de transición con el segundo orificio interior. En una de las formas de realización, el ángulo agudo está comprendido entre los 30 y los 70 grados. Preferentemente, el ángulo agudo está comprendido entre los 30 y los 60 grados. En una forma de realización determinada, el ángulo agudo es de unos 45 grados.

Según una forma de realización, la zona del borde terminal de cada uno de los conductos de evacuación está en contacto con no más del 15%, y preferentemente menos del 10% aproximadamente, y más preferentemente con menos del 5% de la zona de la superficie del fondo del correspondiente medio filtrante.

Una forma de realización proporciona una pluralidad de contrafuertes de soporte en forma de aleta, en cada uno de los conductos de evacuación. En esta forma de realización, cada uno de los contrafuertes de soporte presenta una superficie superior alargada y estrecha que es prácticamente coplanaria con un plano definido por la zona del borde terminal del correspondiente conducto de evacuación. En una forma de realización ya relacionada, el área horizontal de la sección de la parte superior de cada contrafuerte de soporte, disminuye en una dirección que se extiende hacia su superficie más elevada de forma que la intersección de la superficie más elevada con el plano de la zona del borde terminal es prácticamente tangente por naturaleza, formando una línea.

Según otra forma de realización, el aparato de microfiltración está provisto de una matriz permeable a los gases compuesta, por lo menos en parte, por un material polímero, hidrófilo y poroso. La matriz está unida a la segunda placa en la cara opuesta a la primera placa. Asimismo, en esta forma de realización, la matriz rodea una pluralidad de conductos de evacuación.

Una forma de realización adicional proporciona medios para desplazar la primera y la segunda placa en una cualquiera de dos direcciones, desde una posición de referencia "origen", a lo largo de un eje que se extiende de forma prácticamente horizontal y volviendo luego las placas a la posición "origen" de referencia. Los medios de desplazamiento pueden incluir un motor paso a paso dispuesto en conexión mecánica con las placas de manera que la rotación angular del motor paso a paso produzca el desplazamiento lineal de las placas.

Según otra forma de realización, se disponen medios para producir el vacío con el fin de extraer las gotas adheridas del fluido que cuelgan de los conductos de evacuación en una dirección fuera de los pocillos de recogida y hacia arriba a los conductos de evacuación.

En otro de sus aspectos, la presente invención proporciona un procedimiento para conformar una pluralidad de pocillos de microfiltración según la reivindicación 11. En una forma de realización, una lámina del medio filtrante está situada entre una primera placa que contiene una pluralidad de columnas y una segunda placa que tiene una pluralidad de conductos de evacuación. Cada una de las columnas tiene un primer orificio interno que delimita una abertura en el interior de la columna y una zona extrema que delimita un segundo orificio interno que tiene un diámetro mayor que el del primer orificio interno, y una zona de transición que une el segundo orificio interno con el primer orificio interno. Cada uno de los conductos de evacuación presenta una zona superior extrema que sobresale y que queda enfrentada a la primera placa y alineada con la zona correspondiente del final de la columna. Las placas son prensadas juntas de una forma que sea eficaz para troquelar partes del medio filtrante de la lámina, para conseguir un tapón del medio filtrante situado en el interior de la zona final de cada columna haciendo tope con la zona de transición de la columna y con la zona con un borde terminal del correspondiente conducto de evacuación de la zona extrema superior.

El procedimiento de la invención proporciona también el sellado por ajuste mediante compresión de cada uno de los elementos filtrantes. En una forma de realización, la compresión de cada elemento filtrante entre la zona de transición de la columna y la zona del borde terminal del correspondiente conducto de evacuación, sirve para fijar y sellar el elemento filtrante a una pared lateral interior de la columna.

En otra forma de realización, el procedimiento incluye además la etapa de sujetar la primera placa a la segunda placa. La etapa de sujeción puede ser efectuada formando una unión tal como una soldadura por ultrasonidos entre la pared lateral interior de cada segundo orificio interno y la superficie circular exterior de la correspondiente zona extrema superior.

Estas y otras características y ventajas de la presente invención quedarán claras con la siguiente descripción.

Breve descripción de las figuras

La estructura y el modo de funcionamiento de la invención, junto con los objetivos adicionales y las ventajas de la misma, podrán comprenderse mejor haciendo referencia a la siguiente descripción tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los cuales los mismos números de referencia identifican elementos similares, y en los cuales:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato de microfiltración de múltiples pocillos fabricado según un forma de realización de la presente invención.

La Figura 2 es una vista explosionada del aparato de microfiltración de pocillos múltiples de la

\hbox{Figura
1.}

La Figura 3 es una vista parcial en sección del aparato de microfiltración de pocillos múltiples de las Figuras 1 y 2.

La Figura 4 es una ilustración ampliada de un detalle de un pocillo de microfiltración de la vista en sección de la Figura 3.

La Figura 5 es una vista lateral, parcialmente en sección, que presenta un pocillo de microfiltración fabricado según una forma de realización de la presente invención.

La Figura 6 es una vista explosionada de un pocillo de microfiltración que presenta una estructura de membrana de soporte en forma de tres contrafuertes de soporte en forma de aleta, fabricados según una forma de realización de la presente invención.

La Figura 7 es una vista en alzado desde el extremo del conjunto de un carro que realiza el desplazamiento relativo entre los colectores de gotas de una placa de colectores de gotas y los pocillos de recogida de una placa de recogida, según una forma de realización de la presente invención.

La Figura 8 es una vista en perspectiva parcialmente explosionada, que ilustra el conjunto de un carro para realizar el desplazamiento relativo entre los colectores de gotas de una placa de colectores de gotas y los pocillos de recogida de una placa de recogida, según una forma de realización de la presente invención.

Las Figuras 9(A) a 9(C) son vistas laterales en sección que muestran una operación de desprendimiento, en la que una pluralidad de colectores de gotas son movidos lateralmente hacia la derecha y hacia la izquierda, de manera que las zonas de salida del colector de gotas entran en contacto simultáneamente con las paredes laterales interiores de una pluralidad de los correspondientes pocillos de recogida.

La Figura 10(A) es una vista superior en planta parcialmente esquemática, que ilustra el mecanismo de desprendimiento de gotas accionado a resorte en su posición normal o neutra.

La Figura 10(B) es una vista superior en planta parcialmente esquemática, que ilustra el mecanismo de desprendimiento de gotas accionado a resorte de la Figura 10(A) en una primera posición desplazada.

La Figura 10(C) es una vista superior en planta parcialmente esquemática, que ilustra el mecanismo de desprendimiento de gotas accionado a resorte de la Figura 10(A) a 10(B) en una segunda posición desplazada.

La Figura 11 es una vista en perspectiva que presenta un puesto de trabajo automatizado de alta producción para la preparación de muestras, que incluye por ejemplo un aparato de microfiltración, dispositivos de control de la contaminación cruzada, los conjuntos de las tapas de los pocillos de recogida y de sellado por calor, y los componentes asociados y los reactivos según las explicaciones de la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Los siguientes comentarios sobre las formas de realización preferidas de la presente invención son meramente a título de ejemplo en su especie. Según ello, los comentarios no pretenden limitar en ninguna forma el campo de la invención, ni la aplicación de la invención o los usos de la invención.

Las Figuras 1 a 3 presentan en vistas en perspectiva, explosionada y en sección parcial explosionada, respectivamente, una forma de realización del aparato de microfiltración de pocillos múltiples fabricado según la presente invención. En la fase de montaje de su fabricación, se coloca una lámina filtrante o membrana, indicada en la Figura 2 con el número de referencia 8, entre una bandeja de columnas o placa 10 que presenta una disposición de mini-columnas con el fondo abierto, tales como en 12, una bandeja o placa de colectores de gotas 14, que presenta una disposición de colectores de gotas tales como en 16, correspondientes a las mini-columnas. Al hacer coincidir y encajar exactamente las mini-columnas 12 con los colectores de gotas 16 se forma una disposición de pocillos de microfiltración denominada en su conjunto en la Figura 3 con el número de referencia 18, teniendo cada una de ellas un elemento o medio filtrante independiente (o sea, un tapón, disco o parecido) tal como 8a y 8b situado en su interior. Las paredes interiores de cada pareja acoplada de mini-columnas/colectores de gotas limita un recorrido para el flujo que se extiende hacia abajo a lo largo del pocillo 18.

Tal como se representa en las Figuras 2 y 3, cada pocillo de microfiltración presenta una zona interior o una abertura con una sección horizontal prácticamente circular. Se tendrá en cuenta sin embargo, que podría utilizarse cualquier sección geométrica que se desee (o sea, ovalada, cuadrada, rectangular, triangular, etc.) para los pocillos de microfiltración. De forma parecida, los pocillos podrían ser de cualquier forma que se desee cuando son vistos a lo largo de su eje longitudinal, o sea, rectos, cónicos o de otra forma. En una de las formas de realización, las paredes de cada pocillo tienen una conicidad que aumenta ligeramente (es decir, que el diámetro del pocillo va aumentando) a lo largo de la dirección que se prolonga desde el extremo superior de carga del pocillo hasta el medio filtrante.

Las placas del aparato de microfiltración pueden estar fabricadas de cualquier material substancialmente rígido, insoluble en el agua, impermeable a los fluidos, y que sea en la práctica químicamente inerte frente a las muestras a ensayar. La expresión "substancialmente rígido" tal como aquí se utiliza, se pretende que signifique que el material resiste la deformación o el alabeo bajo unas reducidas cargas mecánicas o térmicas, aunque el material puede ser algo elástico. Los materiales adecuados incluyen acrilatos, policarbonatos, polipropilenos y polisulfonas. Asimismo, debe tenerse en cuenta que la expresión "bandeja" o "placa" son utilizadas aquí como sinónimos y son intercambiables.

De forma opcional, las superficies de los colectores de gotas que están en contacto con los fluidos pueden estar compuestas de un único material y/o estar provistas de un recubrimiento que convierta estas superficies en hidrófobas, reduciendo las posibilidades de contaminación cruzada. Por ejemplo, pueden utilizarse materiales de baja energía superficial para conformar y/o recubrir los colectores de gotas. Pro supuesto que dichos materiales deben ser compatibles con las muestras a ensayar.

Las placas pueden estar conformadas por cualquier medio habitual, siendo una técnica especialmente adecuada el moldeo por inyección. Una de las formas de realización de la invención contempla la utilización de placas rectangulares de plástico moldeadas por inyección, cuya longitud y anchura se adapta a las utilizadas corrientemente de 5,03'' x 3,37'' (127,8 mm x 85,5 mm). En la forma de realización de las Figuras 1-3, los pocillos están conformados de forma integrada con una placa de este tipo, colocada en una disposición rectangular regular de 12x8 con una separación entre centros de 0,9 cm. Como variante, los pocillos pueden estar constituidos como unidades individuales (no representadas) interconectadas por una trama de plástico para proporcionar una disposición. En otra forma de realización los pocillos están dispuestos en forma de bandas (no representadas). Por ejemplo, una pluralidad de pocillos podría estar dispuesta en una fila con los pocillos adyacentes conectados uno con otro por unos medios adecuados, es decir por tramas de plástico perecederas. A continuación podría disponerse una pluralidad de bandas de lado a lado, dentro de un marco diseñado para sostener dichas bandas. Por ejemplo, podrían situarse doce bandas de 8 pocillos una al lado de la otra en un marco rectangular para conformar una disposición de 96 pocillos. En otra forma de realización, cada pocillo está conformado como una unidad independiente situada de forma desmontable en el interior de la correspondiente abertura formada en una placa de soporte (no representada). Por ejemplo, podría disponerse una bandeja con una disposición de 12 x 8 aberturas circulares en las cuales se alojaran y mantuvieran pocillos cilíndricos, de una forma parecida a como se mantienen en un soporte corriente los tubos de ensayo.

Aunque las formas de realización ilustradas presentan disposiciones configuradas según el popular formato de 96 pocillos, la invención contempla también cualquier número razonable de pocillos (es decir, 12, 24, 48, 384, etc.) dispuestos en cualquier configuración adecuada.

Haciendo referencia una vez más a las Figuras 1 a 3, sobre la placa de columnas 10 está situada una cámara de vacío 20. La cámara superior de vacío 20 está adaptada ara desplazarse entre (i) una posición de montaje en la que cuatro paredes circulares inclinadas, señaladas como 20a, forman una junta prácticamente estanca con la superficie superior periférica de la placa de columnas 10 mediante una junta elástica intercalada 21, y (ii) una posición retrasada en la cual la cámara 20 está separada de la placa de columnas 10. El interior hueco de la cámara 20 puede estar conectado neumáticamente con una fuente exterior de vacío mediante una conexión para manguera 23 que pasa a través de la parte superior de la cámara 20. Puede establecerse una presión reducida por encima de los pocillos de las muestras poniendo la cámara 20 en la posición de montaje sobre la placa de columnas 10 y haciendo el vacío a continuación en la cámara 20.

En algunos casos, puede ser aconsejable establecer un aumento de presión sobre los pocillos de las muestras (por ejemplo, para facilitar el flujo de las muestras a través del medio filtrante mediante los conductos de evacuación inferiores). En tales casos, la cámara 20 puede ser presurizada mediante una fuente de presión adecuada (por ejemplo, una bomba).

Una placa receptora o de recogida 24, está situada debajo de la placa de los colectores de gotas 14. La placa de recogida 24 incluye una superficie superior plana indicada con el número 25, y una disposición de pocillos con el fondo cerrado, tales como 26 que cuelgan de la misma. La disposición de los pocillos de recogida se corresponde con la disposición de colectores de gotas, lo cual permite la recogida separada del filtrado de cada uno de los pocillos de la muestra. La placa de recogida está adaptada para encajarse en el interior de un depósito abierto de una cámara de vacío inferior, indicada como 29, extendiéndose los pocillos de recogida hacia abajo al interior del

\hbox{pocillo.}

Unas aberturas o respiraderos tales como 28, pasan a través de la superficie superior plana 25 de la placa de recogida 24. Por motivos obvios, por lo menos una de las aberturas debe estar situada junto a cada pocillo de recogida. Las aberturas 28 permiten la comunicación de los fluidos entre las zonas situadas encima y debajo de la placa 24. Mediante esta construcción, un vacío realizado desde debajo de la placa de recogida se propagará a las zonas situadas por encima de la placa y por el interior de los pocillos.

Aunque no aparece en las figuras, la presente invención proporciona también una placa como la placa de recogida 24, excepto en que tiene pocillos con el fondo abierto en oposición a los pocillos de fondo cerrado de la placa 24. Aparte de eso, la placa de los pocillos de fondo abierto está configurada como la placa de recogida 24. Es decir, la placa de los pocillos de fondo abierto proporciona una estructura para llevar a cabo filtrados y lavados, evitando al propio tiempo la contaminación cruzada. No obstante, en vez de recoger los filtrados en los diversos pocillos por separado, el filtrado pasa a través de los pocillos y sale por el fondo abierto. Se contempla que la placa de pocillos de fondo abierto sea utilizada de una forma parecida a la descrita aquí para la placa 24, excepto en que esta situación no exige la recogida por separado del filtrado. Por ejemplo, la placa de los pocillos de fondo abierto es especialmente útil cuando se realizan lavados intermedios. Tal como aquí se utilizan, "placa de recogida" y "placa receptora" son utilizadas como sinónimos y son intercambiables, estando cada término referido a una placa prevista para ser colocada debajo de un dispositivo colector de gotas que tenga tanto pocillos de fondo abierto, como pocillos de fondo cerrado, según sea lo adecuado para la tarea que se está realizando. Cuando debe llevarse a cabo una recogida por separado de filtrados, se comprende que los pocillos sean del tipo de fondo cerrado. Opcionalmente, puede conformarse una placa de recogida que tenga pocillos con el fondo abierto sin la característica de los respiraderos (tales como en 28) cuando el vacío pueda pasar directamente hacia abajo a través del fondo de cada pocillo.

Un limitador de flujo cruzado (también denominado protección contra aerosoles) señalado con el número 30, el cual generalmente es permeable a los gases pero prácticamente impermeable a los aerosoles, está intercalado entre la superficie superior de la placa de recogida 24 y la superficie inferior de la placa de los colectores de gotas 14. En la forma de realización ilustrada, el limitador de flujo cruzado 30 tiene una pluralidad de pasos, tales como 32, dispuestos en una configuración que complementa la configuración de los pocillos de recogida y los colectores de gotas. Los pasos 32 permiten que el filtrado pase desde cada colector de gotas 16 hasta el correspondiente pocillo de recogida 26. En la disposición ilustrada, cada colector de gotas 16 se prolonga a través del paso correspondiente. Exceptuando tales pasos, el limitador de caudal cruzado 30 llena prácticamente el espacio entre las caras que quedan frente a frente de las placas de los colectores de gotas y de los pocillos de recogida (14, 24).

Preferentemente, se disponen medios para soportar el dispositivo montado de mini-columnas y placas de colectores de gotas y para colaborar en la conformación de una junta estanca entre esta disposición y la cámara inferior de vacío 29. En la forma de realización ilustrada, un carro con un marco rectangular, señalado con el número 38, está configurado para soportar el conjunto de las mini-columnas y de la placa del colector de gotas. Hay unas grapas 34, 36 montadas de forma giratoria sobre unos ejes que generalmente se extienden en sentido vertical en los extremos opuestos del marco 38. Las grapas 34, 36 pueden ser accionadas para acoplar y sujetar el conjunto de las columnas y del colector de gotas sobre el marco 38, estando el borde inferior periférico 40 de la placa de las columnas y del colector de gotas apretados contra una junta 42 dispuesta sobre la superficie superior del marco 38 alrededor de la abertura central del marco.

Una clavija de centrado accionada mediante un resorte, tal como 37 y 39, puede pasar a través de cada grapa 34, 36. En la forma de realización de la Figura 3, la clavija de centrado 37 tiene un vástago que es obligado mediantes un resorte 41 a alojarse en el interior de un hueco complementario o una depresión 43 conformada en una de las paredes laterales de la placa de columnas 10. En otra forma de realización (no representada) se utilizan tres clavijas de centrado accionadas a resorte, estando dos de las clavijas situadas en unas posiciones sobre el lado más largo del dispositivo y una clavija situada en una posición sobre uno de los lados cortos, las cuales pueden ser accionadas para empujar la bandeja contra una esquina. De esta forma, los componentes pueden ser centrados fácilmente (sobre el eje).

Alrededor de la abertura central del marco, junto a la superficie inferior del marco 38, está dispuesta una junta escalonada señalada en conjunto con el número 44. La junta 44 tiene (i) una parte superior con una aleta que sobresale hacia adentro, indicada con el número 44a, que tiene su superficie inferior adecuada para acoplarse a un borde 48 que sobresale hacia arriba, dispuesto alrededor de la periferia de la placa de recogida 24, y una (ii) aleta en la parte inferior, indicada con 44b, que se extiende diagonalmente hacia abajo y hacia afuera para acoplarse a una superficie superior 50 que rodea el depósito abierto de la cámara inferior de vacío 29. Una zona central de la junta 44 en forma de meseta plana, indicada como 44c, está fijada al marco 38 mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, la zona 44c de la meseta plana central puede quedar fijada utilizando un adhesivo y/o elementos de fijación. En una de las formas de realización, la junta 44 está intercalada entre el marco 38 y un marco rectangular de sujeción (no representado). En esta forma de realización, el marco rectangular de sujeción está dispuesto junto a la zona 44c de la meseta plana de la junta 44 sobre uno de los lados de la junta 44, opuesto al marco 38. El marco de sujeción queda perfectamente fijado al marco 38 utilizando elementos de sujeción roscados que pasan a través de unos pasos alineados (no representados) conformados en el marco de sujeción y en la junta, y que están alojados en unos orificios con rosca interior que penetran parcialmente en el marco 38 desde la superficie inferior del marco. Al mismo tiempo, la junta superior 42 y la junta inferior 44 contribuyen a formar un sellado hermético entre (i) el conjunto superior de los pocillos de microfiltración y el carro del marco, y (ii) entre el marco del carro y el conjunto de la cámara inferior de vacío, respectivamente.

Las juntas (21, 42 y 44) pueden estar formadas de cualquier material deformable, elástico y prácticamente inerte capaz de conformar una junta. La silicona, la goma, los elástomeros de poliuretano y el cloruro de polivinilo son ejemplos de tales materiales. El espesor de cada una de las juntas no es crítico, siempre que sea suficiente para conformar la junta. Los espesores normales de las juntas varían desde cerca de 1 mm hasta unos 5 mm.

Una vez se han formado las juntas herméticas apropiadas, al hacer el vacío en la cámara inferior 29 se consigue un descenso prácticamente uniforme de la presión en todos los pocillos 18 de las muestras, permitiendo que una pluralidad de muestras individuales (o sea, hasta noventa y seis en la forma de realización ilustrada) sean procesadas simultáneamente sobre la membrana elegida.

Los expertos en la materia estarán de acuerdo en que la selección del medio filtrante dependerá del uso que se pretenda del pocillo. Por ejemplo, el medio filtrante puede servir como filtro de exclusión por tamaño, o puede servir como una fase sólida que interacciona con una especie en la fase líquida para inmovilizar tales especies en contacto con ella, tales como una reacción inmunológica de interacción o cualquier otro tipo de interacción de afinidad. Como ejemplos de filtros adecuados pueden incluirse sin estar limitados, los de nitrocelulosa, celulosa regenerada, nylon, polisulfonas, fibra de vidrio, microfibras sopladas y papel. Los filtros adecuados pueden encontrarse en una diversidad de proveedores tales como por ejemplo Schleicher & Schuell, Inc. (Keene, N.H.) y Millipore Corp. (Bedford, Mass.).

Otros ejemplos de filtros adecuados comprenden filtros de microfibras de cuarzo ultrapuro (SiO_{2}), por ejemplo los fabricados por Whatman Inc. (Tewksbury, MA) y que se venden bajo las marcas comerciales QM-A y QM-B. Los filtros QM-A tienen un espesor de cerca de 0,45 mm y retienen las partículas de hasta cerca de 0,6 \mum. Los filtros QM-B son de la misma composición que los QM-A, pero son dos veces más gruesos y por consiguiente proporcionan un recorrido más largo y tortuoso del caudal. En una forma de realización, se calienta un elemento de cuarzo o de fibra de vidrio (por ejemplo a unos 400ºC) antes de colocarlo en un pocillo de microfiltración con el fin de reducir la generación de partículas, reduciendo de esta forma la posibilidad de obstrucción de los colectores de gotas.

En otra forma de realización, el medio filtrante es un elemento poroso que actúa como un aglomerante que sirve para contener una columna de material empaquetado (o sea, paquetes de fase inversa o de exclusión de tamaño).

Determinados aspectos de la invención que se refieren a los problemas mencionados anteriormente, correspondientes a (i) la contaminación cruzada debida a la absorción por una lámina filtrante común y (ii) los elementos filtrantes individuales que atrapan constituyentes de la muestra en el interior de considerables volúmenes muertos, serán descritos a continuación con mayor detalle.

En la Figura 4 aparece ampliado en detalle un pocillo de microfiltración según la vista en sección de la Figura 3. La mini-columna 12 y el colector de gotas 16 están axialmente alineados y encajados con una parte del colector de gotas 16 que sobresale hacia arriba, perfectamente ajustada en el interior de la zona inferior de la abertura de la mini-columna para conformar un pocillo 18 prácticamente estanco a los fluidos.

Se proporcionan unos medios para sostener el colector de gotas y la mini-columna juntos. En una forma de realización, se realizan soldaduras por ultrasonidos o con un pegamento (no representadas) a lo largo de una zona anular de contacto indicada en la Figura 4 con el número de referencia 48, las cuales mantienen unidos la mini-columna 12 y el colector de gotas 16. Se apreciará que una soldadura o un pegamento de este tipo ayuda a conseguir una superficie de contacto estanca a los fluidos entre estos elementos. En otra forma de realización, la mini-columna 12 y el colector de gotas 16 se mantienen unidos mediante un dispositivo de una lengüeta dentro de una ranura (no representado) conformado a lo largo de las superficies de las placas 10 y 14 que quedan enfrentadas. Por ejemplo, la placa de columnas podría estar formada con rayas o estrías a lo largo de su superficie inferior rodeando cada pocillo. La superficie superior de la placa de los colectores de gotas podría estar provista de nervios que sobresalieran hacia arriba dispuestos en una disposición complementaria de la configuración de las estrías de la placa de columnas y configurada para encajar de forma ajustada en dichas estrías. Como variante, el acoplamiento de los colectores de gotas con las mini-columnas puede estar suficientemente ajustado como para mantener las placas juntas únicamente mediante un acoplamiento por fricción.

Se proporcionan unos medios para sostener cada elemento filtrante individual dentro del respectivo conjunto del pocillo de microfiltración. A este respecto, cada elemento filtrante está dispuesto en el interior de la abertura de la mini-columna, de manera que una parte de su borde periférico se mantiene entre (i) una zona de un diámetro disminuido en el interior de la parte inferior de la mini-columna y (ii) entre una parte superior del colector de gotas. La zona central del elemento filtrante se extiende completamente a través de la abertura de la mini-columna.

En la forma de realización de la Figura 4, la mini-columna 12 está conformada con un orificio 12a y un agujero ensanchado 12b, extendiéndose este último hacia arriba desde el extremo inferior o labio 12c de la mini-columna. Entre el orificio 12a y el agujero ensanchado 12b hay una zona de transición. La zona de transición proporciona una zona con un diámetro disminuido, o un saliente, en el interior de la abertura de la mini-columna capaz de contribuir junto con la parte superior del correspondiente colector de gotas, a mantener el elemento filtrante en su sitio. Los empalmes de la zona de transición con el orificio y el agujero ensanchado pueden ser de cualquier tipo adecuado. Por ejemplo, dichos empalmes podrían adoptar la forma de una curva suave. Además, la propia zona de transición entre dichos empalmes puede ser de cualquier tipo, es decir, plana, curvada, escalonada, o cualquier combinación de las mismas siempre que sólo se disponga una zona adecuada con el diámetro disminuido en la abertura de la mini-columna para hacer contacto con la zona del borde superior del elemento filtrante.

En la forma de realización preferida ilustrada en la Figura 4, la zona de transición entre el orificio 12a y el agujero ensanchado 12b, delimita un saliente anular interno indicado como 12d. En esta forma de realización, cada uno de los empalmes del saliente 12d con el orificio 12a y el agujero ensanchado 12b delimita un ángulo vivo o una esquina. Entre dichos empalmes, el saliente 12d adopta la forma de una pared anular que tiene una conicidad prácticamente constante, con una circunferencia decreciente a lo largo de la dirección que va desde el agujero ensanchado 12b hasta el orificio 12a. En sentido longitudinal, la superficie del saliente 12d queda oblicua respecto a las superficies del orificio 12a y del agujero ensanchado 12b. Preferentemente, la superficie del saliente 12d forma un ángulo agudo con un plano perpendicular al eje central de la mini-columna y se prolonga a través del empalme del saliente 12d con el agujero ensanchado 12b. En una forma de realización, este ángulo, indicado con "\alpha" en la Figura 4, está comprendido dentro de una gama entre 30-85 grados; y preferentemente entre 60-85 grados.

El colector de gotas 16 está configurado para facilitar la elución de una fase móvil desde el pocillo al canalizarla hacia una abertura inferior. En la forma de realización de la Figura 4, el colector de gotas 16 comprende (i) una arista anular o borde 16a dispuesto por encima del plano de la superficie superior de la placa del colector de gotas 14, (ii) unas paredes laterales convergentes inclinadas 16b, y (iii) un conducto inferior o abertura de salida 16c dispuesto por debajo del plano de la superficie inferior de la placa del colector de gotas 14. La superficie interior de las paredes convergentes 16b, con pendiente hacia abajo, entre el borde 16a y la abertura de salida 16c, delimita un hueco cónico y/o en forma de cuerno en la parte inferior de la abertura del pocillo.

Como se ha mencionado anteriormente, la parte superior del colector de gotas 16 proporciona una estructura de soporte adaptada a hacer tope contra la zona inferior periférica de la arista del elemento filtrante. En la forma de realización de la Figura 4, dicha estructura adopta la forma de un borde superior anular 16a. El área de la superficie de la parte más elevada del borde 16a (o sea, la parte del borde 16a que queda directamente frente a la zona periférica inferior del elemento filtrante y que está dispuesta para soportarlo) puede variar. En una forma de realización preferida, la zona más elevada del borde 16a delimita una franja circular estrecha. En esta forma de realización el contacto entre el borde 16a y el elemento filtrante 8a es tangencial por naturaleza. Esto es, la zona de contacto entre el borde 16a y el elemento filtrante 8a define una franja circular muy estrecha. El borde 16a hace contacto con no más del 15% y preferentemente menos, alrededor del 10%, y más preferentemente con menos del 5% del área de la superficie inferior del elemento filtrante 8a.

En la forma de realización ilustrada, la zona de la arista periférica del elemento filtrante 8a está preferentemente pinzada o comprimida entre el saliente 12d y el borde 16a de una forma efectiva para fijar el elemento filtrante en su sitio y prensar su arista lateral circular contra la superficie interior de la abertura de la columna. Esta disposición impide el desplazamiento hacia arriba o hacia abajo del elemento filtrante y evita las fugas alrededor de sus aristas.

La Figura 5 es una vista parcial en sección que presenta un pocillo de microfiltración fabricado según una forma de realización preferida de la invención. El elemento filtrante 8a está comprimido entre el borde del colector de gotas 16a y el saliente 12d de la mini-columna, de tal forma que la membrana queda mantenida firmemente en su sitio. Además, el ajuste de compresión hace que la arista de la zona lateral circular del elemento filtrante quede prensada contra la cara interna de la abertura de la columna de una forma efectiva para evitar cualquier derivación del líquido alrededor de las aristas del elemento filtrante. El saliente 12d se extiende hacia el interior de la abertura de la mini-columna con un ángulo \alpha de unos 45 grados. Además, el área superficial de la parte superior del borde 16a es mínima, acercándose a la de una franja circular, de manera que solamente el perímetro más externo de la superficie inferior del elemento filtrante está en contacto con el mismo.

Continuando con la referencia a la Figura 5, tanto la compresión como el volumen muerto han sido estimados para un elemento filtrante de este tipo en un pocillo de microfiltración, utilizando el programa de ingeniería ayudado por ordenador "Pro/ENGINEER" (versión 18) de Parametric Technology Corporation (Waltham, MA). La compresión de la membrana para un elemento filtrante QM-B (Whatman, Inc. Tewskbury, MA) de 950 \mum de espesor que tiene un diámetro de 6,88 mm se estima que es solamente de 2,6 \mul (área 52 de la Figura 5) y el volumen muerto para dicho elemento filtrante se estima en sólo 3 \mul (área 54 de la Figura 5).

Debajo del elemento filtrante 8a, la superficie interior de las paredes laterales convergentes 16b del colector de gotas 16 delimitan una cavidad. La cavidad está configurada para exponer la mayor parte de la superficie inferior del elemento filtrante al espacio abierto o al aire libre. Al disponer de este espacio libre por debajo del elemento filtrante 8a (o sea, el volumen entre las paredes laterales convergentes 16b del colector de gotas y la superficie inferior del elemento filtrante), se evitan los recorridos preferenciales del flujo.

En otra forma de realización, para evitar que el elemento filtrante se hunda o se desplace hacia el interior del pocillo, la invención proporciona una estructura para soportar los puntos o zonas centrales de cada elemento filtrante. Por ejemplo, puede disponerse un contrafuerte de soporte en el interior del pocillo del colector de gotas 16 para proporcionar un punto de apoyo, una arista o una superficie para una o más zonas situadas de forma central en la superficie inferior del elemento filtrante. En este caso, la expresión "central" se refiere a aquellas partes del elemento filtrante que están situadas radialmente hacia el interior de las aristas periféricas del elemento filtrante, y especialmente a aquellas partes que no quedan sostenidas o pinzadas entre una zona diametral comprimida entre una mini-columna y la parte más elevada del colector de gotas. En una forma de realización preferida, la zona más elevada de dicha estructura de soporte es prácticamente coplanaria con la parte más elevada del borde del colector de gotas. Debe tenerse en cuenta que dicha estructura evita el hundimiento o el desplazamiento hacia abajo del elemento filtrante en el interior de la cavidad. Esto es especialmente ventajoso en relación con los elementos filtrantes que carecen de una resistencia mecánica y/o de una rigidez

\hbox{substancial.}

En una forma de realización preferida, que aparece en la vista explosionada de la Figura 6, dicha estructura de soporte adopta la forma de tres contrafuertes de soporte en forma de aleta, indicados con los números 58a-58c, situados radialmente y espaciados de forma equidistante en el interior de la cavidad del colector de gotas 16 sobre la abertura central de salida 16c. Debe tenerse en cuenta que podría emplearse cualquier otro número razonable de contrafuertes de soporte, es decir 4 ó 6, en vez de tres. Unas pequeñas partes del elemento filtrante 8a descansan sobre la parte más elevada de las superficies alargadas y estrechas o aristas de los contrafuertes de soporte 58a-58c. Preferentemente, los contrafuertes de soporte 58a-58c están configurados para soportar el elemento filtrante sin introducir prácticamente volumen muerto o caudal preferencial alguno en el sistema. A este respecto, la parte superior de cada contrafuerte de soporte, próxima al elemento filtrante puede tener una forma curvada, arqueada o angular, de manera que la zona de contacto entre el elemento filtrante 8a y el contrafuerte se realiza prácticamente a lo largo de una línea (o sea tangente por naturaleza). Además, el perfil de cada contrafuerte de soporte es estrecho y esbelto en el sentido del caudal del fluido.

En la forma de realización ilustrada, los contrafuertes de soporte 58a-58c están conformados de forma integrada con el colector de gotas 16. Como variante, pueden colocarse una pluralidad de dispositivos independientes de contrafuertes de soporte (no representados), conformados de forma separada de los colectores de gotas, colocados de forma desmontable o fijados de forma permanente en el interior de los respectivos colectores de gotas.

De forma ventajosa, la invención proporciona también un procedimiento muy eficiente y a un coste reducido para la fabricación del aparato descrito en la presente memoria. Según una forma de realización, se coloca una lámina de material filtrante entre una primera placa que tiene una mini-columna conformada en ella, en el interior de la cual puede colocarse una muestra y una segunda placa que tiene un conducto de evacuación, o colector de gotas, con una salida a través de la cual puede salir la muestra. Las placas están colocadas de tal forma que la mini-columna está alineada axialmente con el colector de gotas. A continuación se prensan las placas entre sí de manera que la parte del colector de gotas que sobresale hacia arriba queda perfectamente ajustada en el interior de la abertura de la parte inferior de la mini-columna. Durante esta última operación, se conforma un recorrido para el flujo, que se dirige desde el interior de la mini-columna hasta la salida del colector de gotas. Asimismo, durante la etapa de compresión, queda recortada una pieza del medio filtrante de la lámina que se sitúa sobre una parte del recorrido del flujo en el interior de la mini-columna.

El procedimiento de la invención es especialmente ventajoso para la fabricación de un aparato de pocillos múltiples de microfiltración como el mencionado anteriormente. Por consiguiente se describirá a continuación el procedimiento de la invención haciendo referencia al aparato ilustrado. La lámina filtrante 8 se intercala entre las superficies de la placa de columnas 10 y de la placa del colector de gotas 14 que quedan enfrentadas, tal como aparece en la Figura 2. Las placas 10 y 14 están dispuestas de manera que cada mini-columna 12 queda alineada axialmente con el correspondiente colector de gotas 16. Las placas 10 y 14 son prensadas a continuación entre sí para conseguir una configuración básicamente como la que aparece en la Figura 3. Durante la etapa de compresión, el borde anular superior 16a de cada colector de gotas 16 actúa como una matriz para troquelar una pieza del medio filtrante 8a (o sea en forma de disco) de la lámina filtrante. Por otra parte, al comprimir el colector de gotas 16 contra la mini-columna 12 se fija el elemento filtrante en su sitio, en el interior de la abertura de la mini-columna. Como resultado, una parte exterior y periférica del borde del elemento filtrante 8a queda pinzada entre un borde superior anular 16a del colector de gotas 16 y un saliente anular 12d de la mini-columna 12. El colector de gotas 16 y la mini-columna 12 se sujetan a continuación mediante cualquier medio adecuado. Por ejemplo, una soldadura por ultrasonidos o un dispositivo de lengüeta dentro de una ranura puede mantener las mini-columnas 12 y los colectores de gotas 16 juntos, como antes se ha comentado.

Un aspecto adicional de la presente invención corresponde a un dispositivo de microfiltración de pocillos múltiples que proporciona el caudal de filtrado de cada pocillo, mientras que impide la contaminación cruzada debida a los aerosoles y a las salpicaduras.

Como se ha indicado anteriormente, la disposición de los pocillos de recogida se corresponde con la disposición de los colectores de gotas, estando cada colector de gotas situado directamente encima de un pocillo de recepción o de recogida. A su vez, la placa de los pocillos de recogida está adaptada para encajarse en el interior de un depósito abierto de la cámara inferior de vacío, con sus pocillos de recogida prolongándose hacia abajo, hacia el depósito. Una vez establecido un vacío adecuado en la cámara inferior, el filtrado fluirá desde cada pocillo de microfiltración hacia el correspondiente pocillo de recogida. Según este aspecto de la invención, se dispone de medios para impedir que los aerosoles relacionados con los filtrados y con los residuos presentes en cualquiera de los pocillos puedan viajar, y puedan contaminar potencialmente los pocillos vecinos. Tales medios pueden incluir, por ejemplo, un limitador de caudal cruzado, también denominado protección contra aerosoles, constituido por un material prácticamente impermeable a los aerosoles, intercalado entre la zona comprendida entre la superficie superior de la placa de recogida y la superficie inferior de la placa del colector de gotas. Aunque impide el paso de los aerosoles y de los residuos asociados a los filtrados, el limitador de caudal cruzado está adaptado para permitir que se realice un vacío a través de él.

Haciendo especial referencia a la forma de realización de las Figuras 2 y 3, el limitador de caudal cruzado 30 en forma de lámina está provisto de una disposición de pasos 32 complementaria a las disposiciones de los pocillos de recogida y de los colectores de gotas, que permite que el filtrado pase desde cada pocillo de microfiltración 18 al correspondiente pocillo de recogida 26. Exceptuando tales pasos, el limitador de caudal cruzado 30 llena prácticamente el área entre las caras enfrentadas de las placas del colector de gotas y del pocillo de recogida (14, 24). De esta forma, queda prácticamente impedido el desplazamiento de los aerosoles de pocillo a pocillo por encima de la placa de recogida 24. En consecuencia, el riesgo de contaminación cruzada que presenta el desplazamiento de los aerosoles queda substancialmente reducido. Además, los aerosoles formados en cualquier pocillo de recogida, que de forma inadvertida pudieran pasar a través del limitador de caudal cruzado (o sea, los que no queden efectivamente bloqueados o atrapados) serán aspirados por la fuente de vacío a través de la abertura adyacente 28 hacia abajo, a la zona de la placa inferior 24 sin pasar por encima de las aberturas de los pocillos de recogida próximos, como se describirá más adelante con mayor detalle.

Las formas de realización de la presente invención contemplan el acoplamiento del limitador de flujo cruzado a la cara superior de la placa de pocillos de recogida 24 o a la cara inferior de la placa del colector de gotas 14. Dicho acoplamiento puede realizarse mediante cualquier medio adecuado, es decir, utilizando elementos de fijación, soldadura y/o uno o más adhesivos, como cintas adhesivas, gomas, cementos, pastas o colas. En vez de unir la protección contra aerosoles a una placa, dicha protección puede simplemente estar emparedada entre las superficies enfrentadas de las placas y mantenida en su sitio, por ejemplo mediante fuerzas de fricción y/o compresión.

La protección contra aerosoles puede estar conformada como una lámina única, o sea de un espesor entre 0,10'' y 0,15'' o, como variante, puede estar constituida por dos o más láminas, por ejemplo, cada una de ellas de unas 0,060'' a 0,065'' de espesor, dispuestas en capas. En una forma de realización preferida, la protección contra aerosoles de una sola capa realizada en un polímero hidrófilo poroso que tiene unas características adecuadas, como el acetato de etilo-vinilo (EVA) o similar, está unida a la cara inferior de la placa de los colectores de gotas utilizando un adhesivo sensible a la presión. Otra forma de realización contempla una construcción multicapa, que incluye: (i) una capa de conformación que comprende una almohadilla de espuma, de unas 0,062'' de espesor que tiene un adhesivo sensible a la presión en ambas caras, y (ii) una capa de un polímero poroso de UHMW (peso molecular ultra elevado), de cerca de 0,062'' de espesor, permeable al aire pero prácticamente impermeable a los aerosoles. En esta última forma de realización, la capa de conformación está unida a la cara inferior de la placa de los colectores de gotas y a continuación la capa del polímero UHMW está unida a la capa de conformación.

Pueden utilizarse otros materiales (esto es, hidrófobos, no polímeros, etc.) para conformar la protección contra aerosoles de la presente invención siempre que el(los) material(es) únicamente limiten el paso de los aerosoles, pero permitan la propagación del vacío a través de los mismos.

En otra forma de realización, los medios para evitar la contaminación cruzada debida al desplazamiento de los aerosoles de un pocillo a otro, incluyen unos respiraderos o aberturas 28 que se extienden a través de la superficie de la placa de recogida 24. En una forma de realización preferida, por lo menos una de dichas aberturas está situada cerca de cada pocillo de recogida. Debe tenerse en cuenta que una presión reducida aplicada desde debajo de la placa se propagará a través de las aberturas a los pocillos de microfiltración.

Puede utilizarse cualquier número y cualquier configuración espacial de las aberturas, siempre que únicamente la zona comprendida entre la salida de cada colector de gotas y el correspondiente pocillo de recogida esté dispuesta en comunicación fluida (o sea que permita el vacío) con la zona situada debajo de la placa de recogida siguiendo un recorrido que no pase por encima de las aberturas de los pocillos vecinos. Por ejemplo, una abertura centrada puede disponerse en el interior de un grupo de cuatro pocillos, estando dichos pocillos dispuestos en las esquinas de un cuadrilátero. Si se disponen 24 de dichos grupos de 4 pocillos, cada disposición normalizada de 96 pocillos puede estar provista de un respiradero o una abertura junto a la misma. Como variante, el número de aberturas puede ser igual o mayor que el número de pocillos de recogida, teniendo cada pocillo una o más aberturas asociadas muy próximas a los mismos. Por ejemplo, una placa de recogida de 96 pocillos podría estar provista de por lo menos 96 aberturas dispuestas de manera que cada pocillo tenga por lo menos una abertura muy próxima. A este aspecto, las aberturas pueden estar previstas por ejemplo en una disposición rectangular regular de 12 x 8, o de 13 x 9.

Como se ha descrito anteriormente, las aberturas 28 permiten una comunicación fluida entre las zonas de encima y de debajo de la placa de recogida 24. Una vez realizado el vacío en la cámara inferior 29, se establecerá un vacío que alcanzará desde la abertura de salida 51 a la zona comprendida entre cada pocillo de microfiltración y el correspondiente pocillo de recogida. En particular, el vacío realizará la aspiración siguiendo los recorridos que se extienden desde cada pocillo de microfiltración 18 hasta la zona de interconexión entre las superficies enfrentadas de la placa del colector de gotas 14 y de la placa del pocillo de recogida 24. El recorrido del flujo del vacío gira hacia abajo a través de la superficie de la placa de recogida 25, mediante los respectivos respiraderos 28, hasta el depósito abierto de la cámara 29. Aquí, los recorridos del caudal del vacío se prolongarán siguiendo la cámara inferior hasta alcanzar la abertura de salida 51. Las flechas negras grandes de la Figura 3 ilustran un ejemplo del recorrido que sigue el vacío. De forma ventajosa, los aerosoles y los residuos del filtrado que son arrastrados por el caudal del vacío son dirigidos en gran parte lejos de la zona de cada pocillo de recogida y fuera del sistema, sin pasar por encima de los pocillos de recogida cercanos. Asimismo, debe tenerse en cuenta que los recorridos del vacío están dirigidos de tal forma que impulsan un caudal que es básicamente laminar por naturaleza y está dirigido hacia abajo. Los flujos cruzados, y por consiguiente las turbulencias, quedan reducidas al mínimo si se compara con las disposiciones habituales.

Las formas de realización ilustradas presentan un limitador del flujo cruzado 30 utilizado en combinación con una placa de pocillos de recogida con respiraderos 24, como la que acabamos de describir. Debe destacarse que el limitador de caudal cruzado 30 cubre las aberturas 28, de manera que el recorrido del vacío que se extiende desde la zona comprendida entre cada pocillo de microfiltración 18 y el correspondiente pocillo de recogida 26 hasta la zona situada debajo de la placa de los pocillos de recogida 24, a través de la abertura 28 cercana, debe pasar por el limitador 30 de flujo cruzado. Dado que el limitador de flujo cruzado 30 permite que se realice un vacío a través del mismo, pero impide el paso de los aerosoles, los aerosoles asociados al filtrado quedan prácticamente separados (o sea, filtrados por el limitador de flujos cruzados) por el vacío aspirado y, de este modo, el desplazamiento potencial de los aerosoles de pocillo a pocillo por encima de la superficie de la placa de recogida 25 queda todavía más reducido.

En vez de utilizar un único limitador de flujo cruzado para la pluralidad de colectores de gotas y de pocillos de recogida (o sea, una lámina que tiene una pluralidad de perforaciones circulares que se distribuyen por toda ella), tal como se ha descrito anteriormente y como aparece en los dibujos adjuntos, una forma de realización alternativa contempla una pluralidad de limitadores individuales del flujo cruzado en forma de cuello o de faldón. En una sección horizontal, tales limitadores individuales del flujo cruzado pueden adoptar cualquier forma adecuada, o sea, anular, elíptica, alargada, etc. En una de las formas de realización, cada limitador individual del flujo cruzado rodea coaxialmente y lateralmente la zona comprendida entre el colector de gotas y el correspondiente pocillo de recogida. Tales limitadores del flujo cruzado pueden estar constituidos por un material substancialmente rígido, es decir, como el de la placa del colector de gotas, o pueden estar formados por un material poroso e hidrófilo adecuado, es decir, un polímero como el acetato de etilo-vinilo (EVA) o similar. En una forma de realización, una pluralidad de limitadores substancialmente rígidos, de forma anular o elíptica, están moldeados de forma integrada con una de las bandejas, o sea, dependiendo de la superficie inferior de la placa del colector de gotas y prolongándose hacia abajo, hacia la placa de los pocillos de recogida, cerca de los respectivos colectores de gotas. Además, cada uno de estos limitadores rígidos del flujo cruzado está configurado de forma que permita que pueda aspirarse el vacío realizado desde debajo de la placa de recogida, situada bajo la placa del colector de gotas, para extenderlo a la zona próxima al colector de gotas que está rodeando. A este respecto, cada limitador del flujo cruzado puede ser configurado para que abarque, además del correspondiente pocillo de recogida, una abertura adyacente que conduce a la zona situada debajo de la placa de recogida. Es decir, que el limitador del caudal cruzado puede extenderse tanto alrededor del correspondiente pocillo de recogida como de la abertura adyacente. En una forma de realización alternativa, el limitador del flujo cruzado se prolonga solamente alrededor del correspondiente pocillo de recogida. Esto es, que el limitador del caudal cruzado no abarca adicionalmente la abertura adyacente. Más bien, en esta forma de realización, un pequeño orificio pasante conformado en el limitador del flujo cruzado, próximo a la abertura, permite una comunicación fluida entre la abertura y la zona próxima al colector de gotas. Debe tenerse en cuenta que, al igual que el limitador 30 del flujo cruzado en forma de lámina anteriormente descrito, los limitadores individuales del flujo cruzado protegen contra las salpicaduras del filtrado y contra los desplazamientos no deseados de los aerosoles por encima de la superficie de la placa de los pocillos de recogida que podrían ocasionar una contaminación cruzada.

Como se ha mencionado anteriormente, debe señalarse que en todas las formas de realización aquí descritas, los recorridos del caudal del vacío establecidos entre las zonas situadas por encima y por debajo de la placa de recogida están dirigidos de una forma que fomenta un flujo descendente y en su mayor parte laminar (que incluye los gases y/o los aerosoles arrastrados). Comparado con las disposiciones clásicas, el flujo horizontal por encima de la superficie superior de la placa de los pocillos de recogida queda reducido al mínimo. No sólo éste es el caso en las zonas próximas a los pocillos de microfiltración y de recogida, sino que es también el caso en las zonas periféricas de los bordes de las placas. A este respecto, y haciendo especial referencia a la forma de realización de la Figura 3, el contacto entre la aleta 44a de la junta escalonada 44 que se extiende hacia la parte interior, y la parte superior del reborde 48 de la placa de los pocillos de recogida 24 es de tal forma que la circulación de aire entre ambos está obstruida o tabicada. De esta forma, una vez efectuado el vacío en la cámara inferior 29, los gases situados por encima de la junta escalonada 44, en la zona señalada mediante la flecha 46, serán aspirados hacia la cámara inferior de vacío a través del respiradero 28. Por otra parte, los gases comprendidos en el espacio situado por debajo de la superficie inferior de la junta escalonada 44, indicados globalmente mediante la flecha 47, serán aspirados hacia la cámara inferior de vacío a través de un espacio 49 dispuesto entre la placa de los pocillos de recogida y la superficie 50 alrededor de la cámara de vacío 29. Al limitar de esta manera la cuantía del caudal de aire por encima de la placa de los pocillos de recogida, queda reducida al mínimo la turbulencia del caudal cruzado a lo largo de la periferia del dispositivo.

Unos medios adicionales para evitar la contaminación cruzada debida al desplazamiento de los aerosoles de un pocillo al otro, así como a las salpicaduras del filtrado, se refieren al posicionado de las aberturas de cada colector de gotas respecto al borde superior, o labio, del correspondiente pocillo de recogida. Según esta característica, el orificio de salida 16c de cada uno de los colectores de gotas 16 se prolonga hacia abajo desde la placa del colector de gotas 14, de manera que se introduce en el correspondiente pocillo de recogida 26. A este respecto, la parte inferior de cada uno de los colectores de gotas 16 tiene un diámetro que permite hacerlo coincidir exactamente con la parte superior abierta del correspondiente pocillo de recogida 26 en el interior de la placa de recogida 24. Tal como se ilustra en la forma de realización de la Figura 3, el orificio de salida 16c de cada uno de los colectores de gotas 16 está situado por debajo del borde superior o labio del correspondiente pocillo de recogida 26. Al situar el orificio de salida 16c en una zona que está rodeada lateralmente por las paredes laterales internas del pocillo de recogida 26, la mayor parte del aerosol generado durante el filtrado impactará en las paredes del pocillo de recogida, que se oponen al desplazamiento lateral hasta situarse encima de un pocillo de recogida próximo. Como ventaja adicional, dicha colocación de las salidas de los colectores de gotas contribuye a reducir las salpicaduras del filtrado.

En un aspecto relacionado con lo anterior, la presente invención proporciona un procedimiento para evitar la contaminación cruzada debida al desplazamiento de los aerosoles de un pocillo a otro pocillo en un sistema de microfiltración de múltiples pocillos. Según una forma de realización, el procedimiento incluye las etapas siguientes:

(i)

proporcionar una serie de pocillos de microfiltración (que contienen muestras de fluidos) por encima de una bandeja de pocillos de recogida que soporta la correspondiente serie de pocillos de recogida;

(ii)

realizar el vacío a lo largo de los recorridos del caudal que se prolongan: (a) desde cada pocillo de microfiltración, (b) hacia abajo a través de un plano definido por la superficie superior de la bandeja de recogida en un punto cercano o, al lado del correspondiente pocillo de recogida, y (c) a una zona situada debajo de la bandeja de recogida, consiguiendo con ello que el filtrado fluya desde cada uno de los pocillos de microfiltración hacia los correspondientes pocillos de recogida; e

(iii)

impedir que los aerosoles que forma el filtrado en cualquiera de los pocillos de microfiltración se desplacen sobre la superficie superior de la bandeja de recogida a un pocillo de recogida que no le corresponda, limitando de esta forma lacontaminación cruzada.

Debe entenderse que el aparato anteriormente descrito es particularmente adecuado para llevar a cabo este procedimiento. Por ejemplo, una cámara de vacío, como la cámara 29 que aparece en la Figura 3, puede estar conectada a una fuente de baja presión, como una bomba de vacío (no representada), para establecer un diferencial de presión en los elementos filtrantes 8a, 8b dispuestos en el interior de los pocillos de microfiltración 18. A continuación, la presión reducida hará que el filtrado emane de los colectores de gotas 16. Las protecciones contra los aerosoles 30 proporcionan medios para impedir que los aerosoles formados, asociados al filtrado en cualquiera de los pocillos de microfiltración 18, se desplacen a lo largo de la superficie superior 25 de la placa de los pocillos de recogida 24 hasta un pocillo de recogida próximo. Unas aberturas 28, que pasan a través de la superficie 25 de la placa de recogida 24, permiten que el vacío se propague entre cada pocillo de microfiltración y la zona situada debajo de la placa de los pocillos de recogida 24 sin tener que pasar por encima de las aberturas de los pocillos de recogida vecinos.

Al hacer el vacío en la cámara inferior, es ventajoso disminuir lentamente la presión (rampa de presiones) hasta el valor deseado, combinándolo con la utilización de presiones muy bajas (es decir, inferiores a 2 psi y preferentemente inferiores, hasta 1 psi), para reducir todavía más la posibilidad de contaminación cruzada debida a los aerosoles. Por ejemplo, para pasar de la presión ambiental a un valor comprendido entre 0,75 a 2 psi, se utiliza un periodo de rampa de 2 a 3 segundos.

Otro aspecto de la presente invención corresponde a un dispositivo de microfiltración de pocillos múltiples que proporciona un caudal de filtrado de cada pocillo, evitando al mismo tiempo la contaminación cruzada debida a las gotas que penden que pueden adherirse a los colectores de gotas de los diversos pocillos de microfiltración. Como se ha mencionado anteriormente, dichas gotas que penden pueden caer en los pocillos de recogida próximos cuando se desplaza la placa de colectores de gotas sobre la placa de los pocillos de recogida.

Según una de las formas de realización, el vacío o evacuación en un pocillo de microfiltración se realiza en la dirección de su abertura superior, aspirando con ello cualquier gota de fluido que pueda colgar de su colector de gotas devolviéndola otra vez al pocillo. Para realizar la evacuación, puede conectarse una fuente de control de la presión, es decir, una bomba de vacío, en comunicación con la parte superior de la mini-columna para vaciar la mini-columna en la dirección que se extiende desde el colector de gotas hasta la abertura superior.

Otra forma de realización proporciona el "contacto para el escurrido" de las puntas de los colectores de gotas, para eliminar las gotas de filtrado que penden, que podrían descolgarse de los colectores de gotas. A este fin, se ponen simultáneamente en contacto las salidas de todos los colectores de gotas de los pocillos de microfiltración con las paredes interiores de los correspondientes pocillos de recogida.

Se proporcionan unos medios para realizar el movimiento relativo entre la placa de los colectores de gotas y la placa de los pocillos de recogida para desplazar de forma simultánea los conductos de evacuación para hacer contacto con las paredes internas de los respectivos pocillos de recogida y separarlos a continuación. En una forma de realización, dichos medios pueden ser activados para desplazar la placa de los pocillos de recogida siguiendo un plano prácticamente ortogonal a los ejes longitudinales de los pocillos de microfiltración, mientras que los propios pocillos de microfiltración se mantienen en una posición prácticamente fija. En otra forma de realización, los medios para realizar el movimiento relativo pueden ser activados para desplazar los pocillos de microfiltración a lo largo de un plano prácticamente ortogonal a los ejes longitudinales de los pocillos de recogida, mientras que los pocillos de recogida se mantienen en una posición prácticamente fija.

Un ejemplo de una disposición para realizar este movimiento relativo se ilustra en las Figuras 7 a 10. Haciendo referencia inicialmente a las Figuras 7 y 8, un carro en forma de L, indicado con el número de referencia 60, está provisto de una abertura central 62 configurada para alojar y soportar un conjunto de microfiltración de múltiples pocillos, indicado globalmente con el número de referencia 6 en las figuras anteriores. Por debajo del carro 60, una placa de recogida 24 que tiene una serie de pocillos de recogida 26 está soportada en el interior de una cámara de vacío inferior (no representada).

El carro 60 está montado sobre un par de carriles de transporte longitudinales y paralelos para un movimiento lineal alternativo siguiendo un primer eje prácticamente horizontal. En la forma de realización ilustrada, uno de los carriles de transporte es un carril con un cojinete lineal, indicado como 64, que soporta el carro 60 mediante una pieza intercalada compuesta por un cojinete lineal 65 unido a la superficie inferior del carro 60 hacia uno de los bordes laterales. El otro carril de transporte es una guía de cojinete en forma de U, indicada como 66, que aloja una rueda 68 de un cojinete, que se prolonga lateralmente hacia el exterior desde el otro borde del carro 60, en el interior de una vía o ranura alargada 66a.

El carro 60 se desplaza a lo largo de los carriles 64, 66 mediante un conjunto de una correa constituido por una correa flexible 70 que tiene sus extremos unidos a cada uno de los extremos longitudinales de un soporte 74 en forma de U que forma parte de un mecanismo 72 de control del movimiento accionado por un resorte, que más adelante será descrito con detalle. La correa 70 pasa alrededor de un rodillo 76 accionado y de un rodillo 78 loco, dispuestos longitudinalmente próximos a los extremos opuestos del dispositivo del carril de transporte. Para evitar el deslizamiento, la correa puede estar provista de unos dientes 70a adecuados para acoplarse a los juegos de dientes complementarios 76a, 78a situados en los rodillos.

El rodillo accionado 76 está conectado mecánicamente con un motor, tal como 82, mediante un conjunto de un sistema de transmisión de potencia, indicado en su conjunto con la referencia numérica 84. Cuando se acciona el motor 82, la correa 70 se desplaza, haciendo que el carro 60 se deslice a lo largo de los carriles 64, 66, dependiendo el sentido del movimiento del sentido de rotación del eje de accionamiento 86 que sale del motor 82. El motor 82 puede ser de cualquier tipo conocido, es decir, un motor paso a paso, un servomotor o un dispositivo similar.

Una forma de realización preferida de la presente invención contempla la utilización de un motor paso a paso para mover la correa. A manera de recordatorio, un motor paso a paso es un motor de un tipo especial que se mueve por pasos individuales. A diferencia de los servomotores, la posición de un motor paso a paso puede determinarse sin necesidad de caros codificadores para comprobar su posición. Los motores paso a paso son mucho más económicos que los servo-sistemas debido a su control simplificado y a su circuito de accionamiento. En un motor paso a paso no hay escobillas que sustituir, con lo que se reduce la frecuencia de mantenimiento. Debido a lo sencillo de su uso y a su coste relativamente bajo, los motores paso a paso son a menudo preferidos frente a los servomotores en muchos sistemas modernos de control del movimiento por ordenador.

Según esta forma de realización de la invención, se proporciona, en la forma deseada, un sistema de control para accionar el motor paso a paso. Por ejemplo, un microcontrolador, como el Motorola 68332, puede ser utilizado para controlar el motor usando técnicas corrientes.

Como se ha señalado anteriormente, al hacer avanzar el motor por pasos 82, hace que la correa 70 se desplace sobre los rodillos 76, 78, dependiendo la dirección del movimiento del sentido de rotación del eje del motor 86. El movimiento de la correa 70 hace, a su vez, que el carro 60 se deslice a lo largo de los carriles de guía 64, 66, desplazando con ello lateralmente la serie de colectores de gotas 16 con respecto a la serie de pocillos de recogida 26. Si los colectores de gotas 16 están posicionados de forma que se extiendan hacia los respectivos pocillos de recogida 26, unos pasos en una dirección dada serán suficientes para que los colectores de gotas 16 se acoplen a las superficies internas superiores de los pocillos de recogida 26, tal como se ilustra en las vistas en sección de las Figuras 9(A)-9(C). De esta forma, las gotas del filtrado que penden de los colectores de gotas 16 entran en "contacto para el escurrido" con las superficies inferiores de los respectivos pocillos de recogida 26. De una forma similar, al invertir el sentido de los pasos, los colectores de gotas pueden ser desplazados para entrar en contacto con las superficies internas superiores del lado opuesto de los pocillos de recogida 26 para garantizar todavía más el contacto efectivo para el escurrido de las gotas que están colgando.

Como se ha mencionado anteriormente, las formas de realización alternativas de la invención contemplan la utilización de un servomotor para mover la correa. En una de estas formas de realización, se disponen medios para proporcionar una realimentación de la posición, tal como un codificador (no representado) con el fin de seguir la posición del servomotor.

El carro soporta además medios para desplazar y posicionar el dispositivo de microfiltración 6 a lo largo de un segundo eje, normalmente vertical. Haciendo una particular referencia a la forma de realización de la Figura 7, sobre la superficie superior del carro, a lo largo de cada uno de los costados laterales del dispositivo de microfiltración, está dispuesto un mecanismo de posicionado vertical. Cada uno de los mecanismos de posicionado vertical incluye: (i) resortes de elevación, como los 92, que proporcionan una fuerza continua en sentido ascendente que tiende a hacer subir el dispositivo de microfiltración 6 hasta una posición más elevada en la cual los colectores de gotas 16 pasan completamente por encima de los bordes superiores de los pocillos de recogida 26, y (ii) los cilindros de fluido, como los 94, que pueden ser accionados para hacer descender el dispositivo de microfiltración 6 venciendo la fuerza de los resortes elevadores 92, hasta una posición de asiento en la que cada colector de gotas 16 se prolonga hacia la zona superior del respectivo pocillo de recogida 26. En la posición totalmente asentada (baja) el dispositivo de microfiltración 6 forma una junta con la cámara inferior de vacío (no representada).

Tanto los resortes 92 como los cilindros de fluido 94 están acoplados por sus extremos superiores a unas empuñaduras, indicadas como 96, que se prolongan hacia arriba y hacia afuera desde cada uno de los costados laterales del marco de soporte 38 del dispositivo de microfiltración. En una forma de realización, los dispositivos de resorte/cilindro pueden ser accionados para mantener el dispositivo de microfiltración en una cualquiera de tres posiciones: (i) una posición superior o de desplazamiento, (ii) una posición de contacto para el escurrido, y (iii) una posición inferior o de sellado.

La operación de contacto para el escurrido puede ser realizada con el dispositivo de microfiltración 6 dispuesto en cualquiera de las posiciones, a lo largo del segundo eje (vertical), siempre que los colectores de gotas 16 penetren por lo menos en parte en los pocillos de recogida 26. En una forma de realización, el contacto para el escurrido de los colectores de gotas 16 hacia las paredes laterales internas de los pocillos de recogida 26 se realiza con el dispositivo de microfiltración 6 ligeramente elevado por encima de su posición totalmente asentada, de manera que las zonas más bajas de los colectores de gotas 16, próximas a sus salidas 16c, hagan tope contra las superficies inferiores de los pocillos de recogida 26.

La zona de cada colector de gotas 16 más cercana a su salida puede tener una forma en ángulo o achaflanada alrededor de su perímetro inferior, para favorecer la localización de cualquier gota de filtrado que quede colgando en determinadas zonas del colector de gotas 16 y para hacer un mejor contacto entre dichas zonas y la pared lateral interna del correspondiente pocillo de recogida 26 durante el contacto para el escurrido. La zona superior de cada pocillo de recogida 26 puede estar también conformada de una manera parecida, es decir, de una forma complementaria (o sea, encajando) con la forma del colector de gotas 16, de manera que se realice un contacto adecuado entre estos elementos durante el contacto para el escurrido para que el colector de gotas 16 quede prácticamente libre de cualquier gota de filtrado que pudiera quedar colgando. En una forma de realización preferida, como la que puede verse en las Figuras 9A-C, la zona superior de cada pocillo de recogida está conformada con una pared lateral interna inclinada hacia afuera que encaja con una superficie externa inclinada hacia adentro a lo largo de la zona inferior del correspondiente colector de gotas, proporcionando con ello una superficie que prácticamente hace tope entre estos elementos durante la operación de contacto para el escurrido.

Como se ha descrito anteriormente, la magnitud diferenciada de la rotación angular impartida al eje 86 cada vez que el motor paso a paso 82 avanza se convierte finalmente en una longitud determinada de desplazamiento lineal mediante soporte 74. Por ejemplo, al hacer avanzar unos pasos al motor 82 puede conseguirse que el soporte 74 se desplace ¼'' (de pulgada) en un sentido determinado. Debe tenerse en cuenta que el número mínimo de pasos precisos para que el motor paso a paso 82 realice un contacto para el escurrido puede hacer que los colectores de gotas 16 se desplacen más allá de lo que es necesario. Es decir, que los colectores de gotas 16 pueden quedar desplazados hasta entrar en contacto con las paredes interiores de los pocillos de recogida 26, ejerciendo una presión continua para desplazarse más allá de las paredes interiores. Tal como se describirá a continuación, dicho exceso de impulso lineal puede ser una ventaja, ya que puede ayudar a la eliminación de las gotas que penden. Debe tenerse en cuenta que es deseable desplazar los colectores de gotas hasta una posición adecuada contra las paredes laterales del pocillo de recogida (o sea, haciendo un tope seguro contra las paredes laterales) con el fin de fijar de una forma efectiva la eliminación de las gotas pendientes. Al proporcionar un considerable exceso de impulso en el desplazamiento hacia uno de los lados de los colectores de gotas, puede garantizarse dicho posicionado (o sea, que los colectores de gotas no quedarán sin alcanzar las paredes laterales), a pesar de ciertas pequeñas inexactitudes de posicionado inherentes al dispositivo. De esta forma, al proporcionar una magnitud razonable de exceso de impulso lineal, son las propias paredes laterales las que determinan la posición final de los colectores de gotas. Por otra parte, es deseable absorber o compensar parte del exceso de impulso lineal para evitar someter a esfuerzos excesivos a los colectores de gotas 16 y/o a los pocillos de recogida 26.

A este respecto, una forma de realización de la invención contempla la utilización de un mecanismo de control del movimiento mediante un resorte tensado 72 en el sistema de conexión mecánica entre el motor 82 y el carro 60. El mecanismo de control del desplazamiento 72 garantiza el adecuado posicionado de los colectores de gotas que hacen tope contra las paredes laterales, y a la vez absorben el exceso de desplazamiento lineal más allá de la magnitud requerida para mover los colectores de gotas 16 hasta que hagan contacto con las paredes laterales interiores de los pocillos de recogida 26. Como ventaja adicional, el mecanismo de control del desplazamiento 72 proporciona una amortiguación de la resistencia al movimiento de deslizamiento del carro 60 a lo largo de los carriles 64, 66.

En una forma de realización, el mecanismo de control del desplazamiento incluye un resorte dispuesto de forma que el movimiento del carro en cualquier sentido a lo largo del primer eje ponga el resorte en tensión. Haciendo especial referencia a las vistas superiores en planta, parcialmente esquemáticas, de las Figuras 10(A)-(C), el soporte 74 en forma de U que forma parte del conjunto de la correa está conectado de forma rígida a un alojamiento 101 que contiene orificios grandes y pequeños, indicados respectivamente en conjunto como 102 y 108. El orificio 102 presenta una parte con un diámetro grande 102a y una parte 102b con un diámetro pequeño, separadas por un escalón radial 102c. Un eje de un diámetro escalonado, indicado en su conjunto como 104, y que tiene una parte de un diámetro 104a grande y una parte de un diámetro 104b pequeño, separadas por un escalón radial 104c, pasa a través del orificio 102 y se une de forma rígida por el extremo del diámetro grande, con la parte alargada 60a del brazo del carro 60 en forma de L. Una clavija de guía 106, que ayuda a mantener la orientación prácticamente horizontal del carro 60, está unida de forma rígida a la parte alargada 60a del brazo del carro 60 por uno de sus extremos y se aloja en el orificio pequeño 108 por el otro extremo. En el interior de la parte del diámetro grande 102a del orificio 102, se monta de forma concéntrica un resorte 110 sobre la parte de pequeño diámetro 104b del eje 104 entre un par de arandelas separadas, indicadas como 112 y 116. Las dos arandelas 112, 116 están montadas de forma concéntrica para que puedan moverse de forma deslizante a lo largo de la parte de pequeño diámetro 104b del eje escalonado 104. El resorte 110 fuerza a las dos arandelas 112, 116 contra los extremos opuestos de la parte de pequeño diámetro 104b del eje 104. Una arandela 114 está asentada en una posición fija en el interior de una ranura circular (no representada) conformada en la parte de pequeño diámetro 104b del eje 104 cerca de su extremo libre.

Cuando la correa 70 desplaza el soporte 74 en forma de U en la dirección indicada por la flecha "A", en la Figura 10B, el orificio 102 se desliza a lo largo del eje 104 en dirección hacia el brazo alargado 60a del carro 60. Como resultado de ello, un labio anular 120 que se extiende radialmente hacia el interior en el extremo del orificio 102 actúa contra la parte anular periférica de la arandela 112, haciendo que la arandela 112 se deslice a lo largo de la parte de pequeño diámetro 104b del eje escalonado 104, comprimiendo de esta manera el resorte 110. Cuando la fuerza de compresión supera a la fuerza de retención pre-tensada, el carro 60 se desplazará entonces en la misma dirección (dirección "A").

Cuando la correa 70 desplaza el soporte 74 en forma de U en la dirección indicada por la flecha "B", en la Figura 10C, el orificio 102 se desliza a lo largo del eje 104 en una dirección que lo aparta del brazo alargado 60a del carro 60. Como resultado, el escalón radial 102c del orificio 102 actúa contra la zona anular periférica de la arandela 116 haciendo que la arandela 116 se deslice a lo largo de la parte de pequeño diámetro 104b del eje escalonado 104, comprimiendo con ello el resorte 110. Cuando la fuerza de compresión vence la fuerza de retención pre-tensada, el carro 60 se desplazará entonces en la misma dirección (dirección "B").

En una forma de realización, el resorte 110 proporciona una fuerza de pre-tensión de cerca de 1 libra. De esta manera, la fuerza proporcionada por el motor paso a paso 82 no será suficiente para desplazar el carro 60 hasta que no se supere el umbral de cerca de 1 libra. De una forma ventajosa, el dispositivo proporciona: (i) un modo de retención constante en el centro, o posición neutral, y (ii) un modo de fuerza constante para realizar el contacto para el escurrido. El resorte 110 hace que cumpla con el sistema, es decir, permite que el contacto para el escurrido se inicie a 1 libra y finalice a 1,2 libras.

Con referencia al aparato tal como se ha descrito anteriormente, una forma de realización preferida de la presente invención contempla las siguientes etapas:

(i)

se carga el dispositivo de microfiltración 6 en el carro 60 y se fija en posición;

(ii)

se centra el carro 60 sobre la cámara inferior de vacío 29;

(iii)

se baja el dispositivo de microfiltración 6 y se asienta en su posición de asentamiento (o sea, replegando los cilindros de fluido 94) efectuando el sellado sobre la cámara inferior de vacío 29;

(iv)

un robot (no representado) hace descender la cámara superior de vacío 20 hasta la parte superior del dispositivo de microfiltración 6 y, opcionalmente, aplica una fuerza descendente de unas 5 libras al dispositivo apilado;

(v)

se somete a vacío la cámara inferior de vacío 29 (es decir, a 0,5-3 psi) para llevar a cabo la elución/depuración;

(vi)

se eleva ligeramente el carro 60 desde su posición totalmente asentada hasta una altura de contacto para el escurrido en la cual solamente las zonas más bajas de los colectores de gotas 16 se prolongan por debajo de los bordes superiores de los pocillos de recogida 26;

(vii)

el motor 82 avanza unos pasos en dirección hacia adelante hasta que el colector de gotas 16 toque una de las paredes laterales de los pocillos de recogida 26;

(viii)

el motor 82 retrocede unos pasos en dirección hacia atrás hasta que el colector de gotas 16 toque la pared lateral interior opuesta de los pocillos de recogida 26;

(ix)

se repiten los pasos hacia adelante y hacia atrás del motor 82 para repetir una vez más cada uno de los pasos del contacto para el escurrido; se centra de nuevo el carro 60 sobre la cámara inferior de vacío 29;

(x)

se hace descender el dispositivo de microfiltración 6 a su posición de asiento y queda sellado sobre la cámara inferior de vacío 29;

(xi)

opcionalmente, el robot puede aplicar una fuerza en sentido descendente de unas 5 libras al dispositivo apilado;

(xii)

se somete a vacío la cámara superior 20 para conseguir un efecto de aspiración de las gotas pendientes (de 0,1 a 0,3 psi);

(xiii)

se eleva el dispositivo de microfiltración 6 hasta su posición totalmente elevada de manera que los colectores de gotas 16 liberan totalmente los pocillos de recogida 26; y a continuación

(xiv)

se desplaza el carro 60 a la siguiente estación.

La Figura 11 ilustra un puesto de trabajo automatizado 202 de elevada producción para la preparación de muestras, que incluye, como ejemplo, un aparato de microfiltración, unos dispositivos de control de la contaminación cruzada, así como los conjuntos de las tapas de los pocillos de recogida y de sellado por calor (descritos más adelante), y los componentes asociados y los reactivos, según las explicaciones de la presente invención. Tal como está ilustrado, pueden disponerse varias bandejas de recogida en las cámaras de vacío adyacentes colocadas una al lado de otra junto a uno de los extremos del puesto de trabajo. Por ejemplo, una bandeja de recogida de fondo cerrado, como la bandeja 24, puede estar colocada en cada una de las dos cámaras de vacío más alejadas, mientras que las bandejas de recogida de fondo abierto pueden estar situadas en las dos cámaras centrales de vacío. El carro 60 puede trasladar sucesivamente un dispositivo de microfiltración 6 desde una cámara de vacío a la siguiente. Por ejemplo, puede realizarse una recogida inicial de filtrado en la cámara de vacío que sostiene la placa de recogida de fondo cerrado 24 junto a la parte frontal del puesto de trabajo. A continuación pueden llevarse a cabo sucesivos lavados en cada una de las dos cámaras centrales de vacío en las que están colocadas las placas de recogida de fondo abierto. Seguidamente, puede realizarse una recogida final de filtrado en la cámara de vacío dispuesta junto a la parte posterior del puesto de trabajo, en donde está situada otra bandeja de recogida de fondo cerrado.

Respecto a la orientación en el espacio, debe señalarse que los diversos componentes (o sea, la cámara superior, la placa de mini-columnas, el elemento filtrante, la placa de recogida de gotas, el marco, el limitador del caudal cruzado, la placa de los pocillos de recogida y la cámara inferior) están ilustrados y descritos aquí tal como están apilados en disposición vertical, siendo la cámara superior de vacío el componente situado más arriba. Además, se describe el pocillo de microfiltración como que tiene un eje central dispuesto de una forma prácticamente vertical, con un recorrido del flujo que se dirige hacia abajo a lo largo del pocillo. Sin embargo, debe observarse que estas orientaciones pueden ser adoptadas meramente por conveniencia para desarrollar la descripción detallada y para facilitar la comprensión de la invención. En la práctica, la invención contempla que los componentes y los pocillos pueden estar dispuestos en cualquier orientación.

Los expertos en la materia podrán apreciar ahora, a partir de la precedente descripción, que las amplias explicaciones de la presente invención pueden implementarse en una gran variedad de formas.

Claims (14)

1. Aparato de microfiltración para procesar una pluralidad de muestras de fluidos, que comprende:

una primera placa (10) provista de una pluralidad de columnas (12), presentando cada columna (12): (i) un primer orificio interior (12a) que delimita una abertura en el interior de la columna (12), y (ii) una zona extrema para alojar un medio filtrante (8a, 8b) en el interior de la columna (12), delimitando dicha zona extrema: (a) un segundo orificio interno (12b) que presenta un diámetro mayor que el del primer orificio interno (12a), y (b) una zona de transición que une el segundo orificio interno (12b) al primer orificio interno (12a);

estando dispuesto en el interior de la zona final de cada columna, junto a dicha zona de transición, un medio filtrante (8a, 8b) para filtrar la muestra; y

una segunda placa (14) provista de una pluralidad de conductos de evacuación (16), presentando cada conducto de evacuación (16) una zona superior recta en el extremo, alineada y alojada en el interior de la zona extrema de la columna correspondiente, de manera que conforme una superficie de separación prácticamente estanca entre ellas, presentando la zona superior extrema de dicho conducto de evacuación una zona con un borde terminal (16a) para soportar una zona circular del medio filtrante (8a, 8b), de manera que cada medio filtrante (8a, 8b) se mantiene comprimido entre la zona de transición de la columna y la zona con un borde terminal (16a) del correspondiente conducto de evacuación (16) de una forma efectiva para: (i) mantener de forma segura el medio filtrante (8a, 8b), y (ii) prensar radialmente una zona de la arista circular del medio filtrante (8a, 8b) contra una de las paredes interiores de la columna (12) de manera que se eviten fugas alrededor de sus bordes.

2. Aparato de microfiltración según la reivindicación 1, en el que dicha zona de transición tiene una parte anular cónica (12d); y en el que la periferia de dicha parte anular cónica (12d) disminuye de una forma prácticamente constante siguiendo una dirección desde dicho segundo orificio interno (12b) hasta dicho primer orificio interno (12a).

3. Aparato de microfiltración según la reivindicación 2, en el que una línea que discurre a lo largo de dicha parte cónica (12d), en sentido longitudinal respecto a dicha columna (12), forma un ángulo agudo con un plano perpendicular a un eje longitudinal de la columna (12) y realiza una intersección con la columna (12) mediante una unión de dicha zona de transición con dicho segundo orificio interno (12b).

4. Aparato de microfiltración según la reivindicación 3, en el que dicho ángulo agudo está comprendido entre 30 y 60 grados.

5. Aparato de microfiltración según la reivindicación 1, en el que cada zona con un borde terminal (16a) está en contacto con menos del 10% del área superficial de la cara inferior del correspondiente elemento filtrante (8a, 8b).

6. Aparato de microfiltración según la reivindicación 1, que comprende además una pluralidad de contrafuertes de soporte en forma de aleta (58a, 58b, 58c) dispuestos en cada uno de dichos conductos de evacuación; en el que dichos contrafuertes de soporte (58a, 58b, 58c) presentan unas superficies superiores alargadas y estrechas que son prácticamente coplanarias con un plano definido por dicha zona con un borde terminal.

7. Aparato de microfiltración según la reivindicación 6, en el que el área de la sección horizontal de la zona superior de cada uno de los contrafuertes de soporte (58a, 58b, 58c) disminuye en una dirección que se extiende hacia su superficie más elevada, de tal manera que la intersección de dicha superficie más elevada con dicho plano de dicha zona con un borde terminal (16a) es prácticamente tangente por naturaleza, conformando una línea.

8. Aparato de microfiltración según la reivindicación 1, que comprende además una matriz permeable a los gases compuesta por lo menos en parte por un material polímero, hidrófilo y poroso; en el que dicha matriz está unida a dicha segunda placa (14) sobre una cara opuesta a dicha primera placa (10); y en el que dicha matriz rodea una pluralidad de dichos conductos de evacuación (16).

9. Aparato de microfiltración según la reivindicación 1, que comprende además medios para desplazar dichas primera (10) y segunda (14) placas en cualquiera de las dos direcciones desde una posición de referencia u "origen" a lo largo de un eje que se extiende prácticamente horizontal, y a continuación dichas placas retornan a dicha posición de referencia "origen"; en el que dichos medios de desplazamiento incluyen un motor paso a paso conectado mecánicamente con dichas placas de manera que dicha rotación angular de dicho motor paso a paso produce el movimiento lineal de dichas placas.

10. Aparato de microfiltración según la reivindicación 1, que comprende además medios para extraer las gotas que cuelgan de dichos conductos de evacuación (16) llevándolas en una dirección fuera de dichos pocillos de recogida (18) y hacia arriba a dichos conductos de evacuación (16).

11. Procedimiento para conformar de una forma simultánea una pluralidad de pocillos de microfiltración (18), cada uno de los cuales tiene un recorrido para el flujo prácticamente sin obstrucciones que se extiende a través del mismo, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:

(I)

disponer una lámina de un medio filtrante (8) entre:

(A)

una primera placa (10) provista de una pluralidad de columnas (12), presentando cada columna (12): (i) un primer orificio interno (12a) que delimita una abertura en el interior de la columna (12), y (ii) una zona extrema que delimita: (a) un segundo orificio interno (12b) que tiene un diámetro mayor que el primer orificio interno (12a), y (b) una zona de transición que une el segundo orificio interno (12b) con el primer orificio interno (12a); y

(B)

una segunda placa (14) provista de una pluralidad de conductos de evacuación (16), presentando cada uno de los conductos (16) una zona recta en la parte superior que queda enfrentada a dicha primera placa (10) y está alineada con la correspondiente zona extrema de la columna, y

(II)

prensar dichas placas conjuntamente de una forma efectiva para troquelar partes del medio filtrante de la lámina (8) para permitir la colocación de un tapón del medio filtrante (8a, 8b) en el interior de la zona extrema de cada columna, estando mantenido dicho tapón por compresión entre la zona de transición de la columna y la zona superior extrema del correspondiente conducto de evacuación, estando la zona circular de la arista lateral del medio filtrante (8a, 8b) prensada radialmente contra la pared lateral interior de la columna, de forma que se eviten las fugas alrededor de los bordes.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además la etapa de fijación dicha primera placa (10) a dicha segunda placa (14).

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que dicha etapa de fijación se realiza conformando una unión entre la pared lateral interior de cada uno de los segundos orificios internos (12b) y una superficie circular exterior de la respectiva zona superior extrema.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicha unión es una soldadura por ultrasonidos.