ES2626807T3 - Sistema de monitorización remota de citómetro de flujo - Google Patents

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Abstract

Un método para monitorizar de forma remota un citómetro de flujo, que comprende las etapas de: a) producir una señal (3) desde dicho citómetro de flujo (2) que varía basándose en la presencia, ausencia o cantidad de al menos una característica de partícula (4) en una pluralidad de partículas analizadas (5); b) analizar dicha señal (3) con un primer ordenador (16) acoplado a dicho citómetro de flujo (2) para convertir continuamente dicha señal (3) en una representación de datos visibles (28) del cambio en la presencia, ausencia o cantidad de dicha al menos una característica de partícula (4) en dicha pluralidad de partículas analizadas (5), en el que la representación de datos visibles (28) significa una visualización gráfica actualizada intermitentemente generada por un dispositivo visible por un primer usuario informático (25) para entender la condición funcional del citómetro de flujo (2); c) servir con dicho primer ordenador (16), en serie, copias temporales de una pluralidad de archivos de representación de datos de tiempo limitado (35) de dicha representación de datos visibles (28) del cambio en la presencia, ausencia o cantidad de dicha al menos una característica de partícula (4) de dicha pluralidad de partículas analizadas (5) a un segundo ordenador (37) sin generar una cantidad de retraso al analizar dicha señal (3) desde dicho al menos un citómetro de flujo (2), en el que una pluralidad de archivos de representación de datos de tiempo limitado (35) de dicha representación de datos visibles (28) incluye una pluralidad de representaciones de mapa de bits (36) o capturas de pantalla de la representación de datos visibles (28) del cambio en la presencia, ausencia o cantidad de dicha al menos una característica de partícula (4) en dicha pluralidad de partículas analizadas (5) generadas intermitentemente a un ritmo predeterminado mediante el primer ordenador, y en el que una cantidad de retraso comprende una demora en la generación de la representación de datos visibles (28) o en una función del citómetro de flujo; d) procesar dichas copias temporales servidas de una pluralidad de archivos de representación de datos de tiempo limitado (35) con dicho segundo ordenador (37) para generar correspondientemente una primera pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39) almacenados de manera recuperable en un segundo elemento de memoria informática (41); e) procesar dichas copias temporales servidas de una pluralidad de archivos de representación de datos de tiempo limitado (35) con dicho segundo ordenador (37) para generar una segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (40) almacenados de manera recuperable en un segundo elemento de memoria informática (41), teniendo cada uno menos bytes que el correspondiente de dicha primera pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos; f) servir con dicho segundo ordenador (37) una porción solicitada de dicha segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (40) a un tercer ordenador (42); y g) mostrar cada una de dicha porción de dicha segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (40) en serie con dicho tercer ordenador (42) para proporcionar una representación de datos de bytes reducidos visibles (46) del cambio en la presencia, ausencia o cantidad de dicha al menos una característica de partícula (4) de dicha pluralidad de partículas analizadas (5) a un tercer usuario informático (81).

Description

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Como un ejemplo no limitativo, la pluralidad de partículas (5) puede ser una pluralidad de células de esperma (9) y la al menos una característica de partícula (4) puede ser la cantidad de ácido desoxirribonucleico (“ADN”) (10) contenida en cada una de la pluralidad de células de esperma (9). La cantidad de ADN (10) puede variar basándose en si la particular de la pluralidad de células de esperma (9) contiene un cromosoma X o un cromosoma Y. El cromosoma X contiene una mayor cantidad de ADN (10) que el cromosoma Y correspondiente independientemente del mamífero macho del que se obtuvo la pluralidad de células de esperma (9). Las células de esperma (9) pueden obtenerse a partir de cualquier mamífero macho incluyendo, por ejemplo, un bóvido, un óvido, un equino, un cerdo, un cérvido, un cánido, un felino, un roedor, una ballena, un conejo, un elefante, un rinoceronte, un primate o similar, así como a partir de ciertas especies de machos no mamíferos.
Algunos tipos de dispositivos de citómetro de flujo (2) operan para arrastrar cada una de la pluralidad de partículas
(5) en una corriente de fluido (6) que sale por una boquilla (7) oscilada para producir gotas (8) en la corriente de fluido (6). Antes del punto de desprendimiento para cada una de las gotas (8), cada una de la pluralidad de partículas (5) en la corriente de fluido (6) pasa a través de un medio de interrogación (11) para generar ritmos de evento de interrogación de entre aproximadamente 10 000 por segundo y aproximadamente 200 000 por segundo. Normalmente, los medios de interrogación (11) incluyen uno o más haces láser (12) a través de los que cada una de la pluralidad de partículas (5) cae. Cada una de la pluralidad de partículas (5) interrogadas puede en respuesta a la interrogación por los haces láser, absorber o emitir una cantidad de luz (12A). Por ejemplo, el ADN puede mancharse cuantitativamente con un colorante o fluorocromo tal como Hoechst 33342. El ADN manchado puede emitir una cantidad de luz (12) en respuesta a la interrogación con un haz láser. Las células de esperma (14) que llevan cromosoma X emiten típicamente una cantidad mayor de luz (12A) que las células de esperma (15) que llevan cromosoma Y por que cada célula de esperma (14) que lleva cromosoma X contiene una mayor cantidad de ADN manchado que las células de esperma (15) que llevan cromosoma Y.
La cantidad de luz (12A) emitida desde una interrogada de la pluralidad de partículas (5) puede recibirse mediante un elemento fotomultiplicador (13). El elemento fotomultiplicador (13) convierte la cantidad recibida de luz emitida (12A) en una señal (3) que varía correspondientemente basándose en el cambio en la cantidad de luz emitida (12A). En el análisis de una pluralidad de células de esperma (9) con un citómetro de flujo (2), la señal (3) generada puede variar basándose en la diferencia en la cantidad de luz (12) generada por las células de esperma (14) que llevan cromosoma X y las células de esperma (15) que llevan cromosoma Y cuando pasan a través de los medios de interrogación (11).
Ahora, en referencia principalmente a las Figuras 1, 2 y 4, el citómetro de flujo (2) (u otro instrumento) puede acoplarse a, ser integral con, o proporcionar un primer ordenador (16) que tiene una unidad de procesamiento (17), un elemento de memoria (18) y un bus (19) que acopla de manera operativa componentes del primer ordenador (16), incluyendo, sin limitación, el elemento de memoria (18) a la unidad de procesamiento (17). El primer ordenador
(16) puede ser un ordenador convencional, un ordenador distribuido o cualquier otro tipo de ordenador capaz de suministrar instrucciones a un controlador de citómetro de flujo (u otro controlador de instrumento) que funciona para operar el citómetro de flujo (u otro instrumento); la invención no está limitada de esta manera. La unidad de procesamiento (17) puede comprender sin limitación una unidad de procesamiento central (CPU) o una pluralidad de unidades de procesamiento que operan en paralelo para procesar información digital, o un procesador de señal digital (DSP) más un procesador huésped o similar. El bus (19) puede sin limitación ser cualquiera de varios tipos de configuración de bus tal como un bus de memoria o un controlador de memoria, o bus periférico, y un bus local que usa cualquiera de una variedad de arquitecturas de bus. El elemento de memoria (18) puede sin limitación ser una memoria de solo lectura (ROM), o una memoria de acceso aleatorio (RAM) o ambas. Un sistema básico de entrada/salida (BIOS) (20), que contiene rutinas que ayudan a transferir los datos entre los componentes del primer ordenador (16), por ejemplo durante el inicio, puede almacenarse en ROM. El primer ordenador (16) puede incluir además una unidad de disco duro para leer desde y escribir en un disco duro, una unidad de disco magnético para leer desde o escribir en un disco magnético removible, una unidad de disco óptico para leer desde o escribir en un disco óptico removible tal como un CD-ROM, u otro medio óptico.
La unidad de disco duro, la unidad de disco magnético y la unidad de disco óptico pueden conectarse al bus (19) mediante una interfaz de unidad de disco duro, una interfaz de unidad de disco magnético y una interfaz de unidad de disco óptico, respectivamente. Las unidades y sus medios legibles por ordenador asociados proporcionan almacenamiento no volátil de instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa y otros datos del primer ordenador (16). Puede apreciarse por parte de los expertos en la materia que cualquier tipo de medio legible por ordenador que pueda almacenar datos que sean accesibles por el primer ordenador (16), tales como casetes magnéticos, tarjetas de memoria flash, discos de vídeo digital, cartuchos de Bernoulli, memorias de acceso aleatorio (RAM), memorias de solo lectura (ROM) y similares, puede proporcionarse mediante un primer ordenador (16) usado en realizaciones del sistema de monitorización remota de citómetro de flujo (1) inventivo.
El primer ordenador (16) puede incluir además un sistema operativo (21) y una aplicación de análisis de partículas y controlador de citómetro de flujo (22) que pueden almacenarse sobre o en un disco duro, disco magnético, disco óptico, ROM y RAM mediante una realización particular del primer ordenador (16) o, como alternativa, las funcionalidades de una aplicación de análisis de partículas y controlador de citómetro de flujo (22) pueden
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humedad, estado de potencia de láser, estado de red, tiempo de inicio de análisis de partículas, tiempo de detención de análisis de partículas, tiempo transcurrido, ritmo de eventos, eventos totales, recuento de partículas, porcentaje de partículas recogidas, porcentaje de partículas abortadas, porcentaje de partículas coincidentes o similares. En el contexto, en el que la pluralidad de partículas (5) analizadas son una pluralidad de células de esperma (9), los elementos de datos paramétricos visibles (82) pueden incluir además porcentaje actual vivo, porcentaje promedio vivo, porcentaje actual muerto, porcentaje promedio muerto, pureza de porcentaje actual, pureza de porcentaje promedio, porcentaje de comparación de par clasificador, porcentaje, porcentaje de comparación de par de toro o similar. Los elementos de datos paramétricos visibles (82) incluidos en la representación de datos visibles (28) pueden convertirse mediante el procesador de imágenes (38) como parte de la representación de datos visibles (28) en una parte de uno correspondiente de la pluralidad de archivos de representación de datos de tiempo limitado (35) como se ha descrito antes y después convertirse en uno correspondiente de la pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39) y la segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (40), como se ha descrito antes.
En referencia ahora a la Figura 6, el sistema de monitorización remota de citómetro de flujo (1) inventivo puede incluir además un tercer ordenador (42). El tercer ordenador (42) puede proporcionar los mismos medios de hardware y software o similares que el primer ordenador (16) o suficientes medios de hardware y software para funcionar para proporcionar un elemento de selección de archivo (43) de representación de datos de bytes reducidos que puede funcionar para generar una solicitud para una porción seleccionada de la primera pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39) o una porción seleccionada de la segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (40) al segundo ordenador (37) (el término porción seleccionada puede incluir uno o todos de la primera o segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39) (40)). La porción seleccionada de la primera pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39) o una porción seleccionada de la segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (40) puede almacenarse en un tercer elemento de memoria informática (44). El tercer ordenador
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puede además proporcionar un generador de imagen (45) que funciona para mostrar la porción seleccionada de la primera pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39) o la segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (40), o ambas, en serie para proporcionar una representación de datos de bytes reducidos visibles (46) del cambio en la al menos una característica de partícula
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de dicha pluralidad de partículas analizadas (5). El elemento de selección de archivo (43) de representación de datos de bytes reducidos puede incluir además un elemento de selección del período de tiempo (47) que permite la selección de una porción de tiempo limitado de la primera o la segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39), (40) generados entre un primer punto en el tiempo y un segundo punto en el tiempo de la representación de datos visibles (28).
El generador de imagen (45) del tercer ordenador (42) puede incluir además un selector de ritmo de visionado (48) que puede funcionar para permitir ajustar de manera variable la selección de un ritmo de visionado al que ver la representación de datos de bytes reducidos visibles (46) del cambio en la al menos una característica de partícula
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de dicha pluralidad de partículas analizadas (5). En cuanto a algunas realizaciones del generador de imagen (45), el selector de ritmo de visionado (48) permite ajustar de manera variable la selección de un ritmo acelerado al que la representación de datos de bytes reducidos visibles (46) del cambio en dicha al menos una característica de partícula de dicha pluralidad de partículas (5) analizadas puede mostrarse en serie en un tercer monitor informático (49). En cuanto a algunas realizaciones del generador de imagen (45), el selector de ritmo de visionado (48) permite ajustar de manera variable la selección de un ritmo decelerado al que la representación de datos de bytes reducidos visibles (46) del cambio en dicha al menos una característica de partícula de dicha pluralidad de partículas analizadas puede mostrarse en serie en el tercer monitor informático (49).
Ahora, en referencia principalmente a la Figura 1, algunas realizaciones del sistema de monitorización remota de citómetro de flujo (1) inventivo puede incluir además una red de área local (50) (“LAN”) en una primera ubicación
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que incluye conexiones lógicas de red de área local (53) entre el citómetro de flujo (2) y el primer ordenador (16) (o una pluralidad de citómetros de flujo (2), cada uno acoplado a una pluralidad correspondiente de primeros ordenadores (16)) y el segundo ordenador (37). Estas conexiones lógicas (53) pueden lograrse mediante un dispositivo de comunicación de red de área local (54) acoplado a o a una parte del primer ordenador (16) o el segundo ordenador (37) o ambos. En cuanto a ciertas realizaciones de la invención, puede existir una pluralidad de redes de área local (50), establecida cada una en una pluralidad de ubicaciones discretas (51A).
De nuevo, en referencia principalmente a la Figura 1, algunas realizaciones del sistema de monitorización remota de citómetro de flujo (1) inventivo pueden incluir además una red de área amplia (52) (“WAN”) tal como Internet, que incluye conexiones lógicas de red de área amplia (55) que permiten la comunicación entre el tercer ordenador (42) establecido en una segunda ubicación (56) discreta respecto a la red de área local (50) en la primera ubicación (51)
o la pluralidad de primeras ubicaciones (51A) y el segundo ordenador (37) de cualquier red de área local (50). Esta configuración permite que el tercer ordenador (42) recupere, desde cualquier segundo ordenador (42), uno cualquiera, una porción o todos de la pluralidad de archivos de representación de datos de tiempo limitado (35), la pluralidad de representaciones de imagen de mapa de bits (36), la primera pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos (39) o la segunda pluralidad de archivos de representación de datos de bytes reducidos
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desde el segundo elemento de memoria informática (41) para mostrarlos y visualizarlos como se ha descrito
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