ES2835228T3 - Ensamblaje de recipiente con primer y segundo accionador - Google Patents

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Diego Ariel Rey
Shaunak Roy
Leonardo M Teixeira
Ryan C Griswold
Damian S Matthews
Kenneth G Olson
Bruce J Richardson
Rick V Stellmacher
Victor H Yee
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Geneweave Biosciences Inc
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Abstract

Un ensamblaje de recipiente (3700), que comprende: - una cámara de reacción (3732) configurada para contener una muestra y/u otros reactivos; y - un módulo de reactivo (3740) que comprende - una carcasa (3741) configurada para acoplarse de forma extraíble a la cámara de reacción, definiendo la carcasa un primer volumen de reactivo (3742) que incluye un primer perforador (3792a) dispuesto en el mismo y un segundo volumen de reactivo (3744) que incluye un segundo perforador (3792b) dispuesto en el mismo y que comprende una parte de suministro (3770) que define una primera vía fluídica (3772a) entre el primer volumen de reactivo (3742) y la cámara de reacción (3732) y que define una segunda vía fluídica (3772b) entre el segundo volumen de reactivo (3744) y la cámara de reacción (3732), en la que la primera vía fluídica incluye una primera salida (3774a) y la segunda vía fluídica incluye una segunda salida (3774b) que desembocan en la cámara de reacción cuando la carcasa está acoplada a la cámara de reacción; - un primer recipiente de reactivo (3780a) contenido en el primer volumen de reactivo (3742) que comprende una pared lateral (3782a) y un miembro frangible (3784a) que definen un volumen interno (3786a) que contiene un primer reactivo y un segundo recipiente de reactivo (3780b) contenido en el segundo volumen de reactivo (3744) que comprende una pared lateral (3782b) y un miembro frangible (3784b) que definen un volumen interno (3786b) que contiene un segundo reactivo; - un primer accionador (3750) dispuesto en la carcasa (3741), que incluye una parte de acoplamiento (3752) y una parte de émbolo (3754), estando dispuesta de forma movible la parte de émbolo dentro del primer volumen de reactivo (3742), en el que cuando se acciona la parte de acoplamiento (3752) del primer accionador (3750) mueve la parte de émbolo (3754) dentro del primer volumen de reactivo (3742), comprendiendo dicha parte de émbolo (3754) de dicho primer accionador (3750) un cierre (3769a) para aislar de forma fluídica el primer volumen de reactivo (3742) de un volumen fuera de la carcasa (3741); y un segundo accionador (3760) dispuesto en la carcasa (3741), que incluye una parte de acoplamiento (3762) y una parte de émbolo (3764), estando dispuesta de forma movible la parte de émbolo dentro del segundo volumen de reactivo (3744), en el que cuando se acciona la parte de acoplamiento (3762) del segundo accionador (3760) mueve la parte de émbolo (3764) dentro del segundo volumen de reactivo (3744), comprendiendo dicha parte de émbolo (3764) de dicho segundo accionador (3760) un cierre (3769b) para aislar de forma fluídica el segundo volumen de reactivo (3744) de un volumen fuera de la carcasa (3741); en el que el primer y el segundo perforador se configuran para romper las respectivas partes frangibles del primer recipiente de reactivo (3780a) y el segundo recipiente de reactivo (3780b) cuando la parte de émbolo (3754) y la parte de émbolo (3764) se desplazan dentro del primer volumen de reactivo (3742) y el segundo volumen de reactivo (3744).

Description

DESCRIPCIÓN
Ensamblaje de recipiente con primer y segundo accionador
El campo técnico de la invención son los ensamblajes de recipiente con múltiples accionadores.
Antecedentes
Los aspectos de la divulgación descritos en el presente documento se refieren a sistemas y procedimientos para la detección de células usando partículas de transducción genomanipuladas. Más en particular, los aspectos de la divulgación descritos en el presente documento se refieren a procedimientos para detectar bacterias usando partículas de transducción de replicación deficiente como sistema indicador. Los aspectos de la divulgación descritos en el presente documento también se refieren a un recipiente e instrumento dentro del que se puede realizar la detección de bacterias en un sistema cerrado integrado y con funcionalidad de lectura diferida.
La detección de bacterias, especialmente cepas resistentes a fármacos, es una etapa crucial para diagnosticar y limitar la propagación de infecciones bacterianas. Por ejemplo, el SARM es una versión resistente a fármacos de la bacteria común Staphylococcus aureus que se porta por una parte significativa de la población en los EE. UU. La mayoría de las infecciones por SARM se producen en hospitales y pueden tener una alta tasa de mortalidad (las infecciones por SARM causan la muerte de aproximadamente 19.000 personas en los EE. UU. cada año). En consecuencia, existe la necesidad de una identificación eficaz, exacta y rápida de las cepas bacterianas (incluyendo su fenotipo y/o genotipo y otras dianas moleculares) que provocan infección, tal como SARM. En particular es importante la capacidad de identificar el fenotipo y/o genotipo bacteriano y otras dianas moleculares a partir de una variedad de muestras diferentes (por ejemplo, muestras humanas, muestras ambientales, muestras vegetales, muestras veterinarias, muestras de alimentos o similares), de modo que se pueda iniciar la pauta de tratamiento y control apropiado de manera oportuna.
Un procedimiento conocido para identificar bacterias incluye el cultivo bacteriano. Un cultivo es altamente sensible, pero a menudo tarda de dos a tres días (o incluso más) en proporcionar un resultado y, por lo tanto, no es adecuado para un diagnóstico rápido ni para propósitos de un cribado eficaz. Los procedimientos de cultivo conocidos a menudo se realizan usando sistemas que requieren personal altamente formado para realizar el ensayo y, por lo tanto, no son adecuados para su uso en una variedad de entornos diferentes. Los procedimientos de cultivo conocidos también son propensos a la contaminación, lo que puede dar como resultado positivos falsos y/o identificación errónea de las bacterias. Además, los procedimientos de cultivo conocidos emplean protocolos de cultivo específicamente diseñados para la identificación de diversas especies bacterianas; por tanto, someter a prueba un amplio panel de bacterias puede elevar el coste rápidamente.
La inmunodetección bacteriana directa, es decir, la detección usando una reacción antígeno-anticuerpo, es otro procedimiento para la detección bacteriana. Los procedimientos conocidos de inmunodetección pueden producir resultados más rápidamente y a un coste menor que un cultivo, pero a menudo están limitados por la disponibilidad de anticuerpos selectivos contra la cepa bacteriana de interés y los anticuerpos disponibles son propensos a la reactividad cruzada. Dichos procedimientos conocidos también son menos sensibles que el cultivo, por lo que a menudo existe, no obstante, un requisito de amplificación bacteriana que puede prolongar el tiempo del ensayo.
Otros procedimientos conocidos para la detección de células bacterianas incluyen el aislamiento y análisis de ácidos nucleicos tales como ADN o ARN. Los procedimientos conocidos para aislar ácidos nucleicos de una muestra a menudo incluyen varias etapas rigurosas de preparación de las muestras que requieren equipos costosos y especializados. En particular, dichas etapas incluyen 1) retirar las proteínas dentro de una muestra que contiene bacterias o células añadiendo una proteasa; 2) descomponer la muestra a granel restante para exponer los ácidos nucleicos contenidos en la misma (también denominado lisado celular); 3) precipitar el ácido nucleico de la muestra; 4) lavar y/o preparar de otro modo el ácido nucleico para otro análisis; 5) analizar el ácido nucleico para identificar la especie. Después de preparar la muestra, los procedimientos de análisis conocidos pueden incluir la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), la secuenciación génica, la huella genética, la fluorescencia, el inmunoanálisis, el inmunoanálisis electroquímico, las micromatrices, cualquier otra técnica adecuada o una combinación de los mismos. La PCR ha encontrado un uso comercial generalizado, pero a menudo requiere múltiples etapas que implican reactivos e instrumentos costosos. Muchos procedimientos conocidos que implican la PCR no son adecuados para pruebas experimentales de simulación (por ejemplo, requieren personal relativamente capacitado). Además, los procedimientos de PCR conocidos emplean ciclos térmicos y/o temperaturas elevadas, que pueden incrementar el coste, el tiempo y/o la complejidad del análisis. Finalmente, debido a que los procedimientos de PCR para detectar secuencias de ADN lisan las células de la muestra, dichos procedimientos no pueden distinguir entre células vivas y muertas.
Algunos sistemas y procedimientos conocidos para la identificación de células incluyen el uso de bacteriófagos para identificar y/o detectar determinadas bacterias. En algunos procedimientos conocidos se pueden usar fagos que están marcados con una molécula indicadora para seleccionar e infectar una cepa bacteriana específica. Después de la infección, los fagos pueden experimentar un ciclo lítico (es decir, romper la pared celular destruyendo las bacterias diana) y/o un ciclo lisógeno (es decir, la replicación del fago junto con las bacterias sin destruir las bacterias), seguido de la detección del fago descendiente amplificado. Dichos procedimientos conocidos que dependen de la detección de fagos a menudo incluyen etapas limitantes o complejas. Por ejemplo, algunos procedimientos conocidos basados en la detección de fagos para la identificación dependen de la replicación de fagos (durante la que las bacterias se pueden lisar), y típicamente requieren el cultivo de células para facilitar este proceso. Algunos procedimientos conocidos basados en la detección de fagos requieren la retirada o "desvinculación" de fagos unidos específicamente de las muestras usando reactivos cuidadosamente medidos y/o de pH controlado. Además, algunos procedimientos conocidos basados en la detección de fagos dependen de una medición cuidadosa de la cantidad de fago añadida y/o incluyen la apertura o el cierre de la cámara de reacción para añadir/retirar reactivos, lo que puede dar lugar a contaminación y/o a una mezcla prematura de reactivos que da lugar a resultados erróneos y hace que el ensayo sea de naturaleza compleja.
Otros procedimientos basados en fagos emplean bacteriófagos que se genomanipulan para suministrar a las bacterias diana un nucleótido que puede incluir un gen indicador, que provoca que las bacterias diana expresen una molécula indicadora. Algunos procedimientos conocidos incluyen fagos que se replican durante el ensayo, sin embargo, lo que puede resultar en una lisis indeseable de las células dentro de las que se van a producir las moléculas indicadoras. Otros procedimientos conocidos basados en fagos emplean bacteriófagos en los que se suprimen las funciones replicativas durante las condiciones del ensayo. Sin embargo, dichos procedimientos conocidos son difíciles de implementar debido al estrecho intervalo de condiciones (por ejemplo, condiciones de temperatura) bajo las que las funciones replicativas permanecerán suprimidas. Dichos procedimientos no se controlan fácilmente y, por tanto, pueden dar como resultado una actividad lítica. Todavía otros procedimientos sugieren el uso de fagos moderados que experimentan un ciclo lisógeno en lugar de un ciclo lítico. Sin embargo, dichos procedimientos conocidos también son susceptibles de una actividad lítica esporádica. La incorporación de ciclos de vida de fagos naturales también puede dar lugar a la limitación de la gama de huéspedes para fagos indicadores debido a la inmunidad a la sobreinfección por las células diana que se pueden lisogenizar con un profago. Por tanto, aunque se han realizado procedimientos conocidos de este tipo en un entorno académico, no son aplicables en un entorno clínico.
Además de las desventajas descritas anteriormente con respecto al uso de procedimientos basados en fagos, los procedimientos conocidos no emplean automatización ni instrumentos para posibilitar un sistema de identificación de bacteriófagos "sin realizar supervisión". Por ejemplo, muchos sistemas conocidos no admiten el manejo y/o la medición en un sistema cerrado de una señal que se produce por determinadas moléculas indicadoras, tal como, por ejemplo, una reacción de luminiscencia instantánea. Por tanto, los sistemas y procedimientos conocidos requieren personal capacitado y un manejo personal de las muestras, lo que puede incrementar la posibilidad de positivos o negativos falsos. El documento Us 2011/236960 divulga un aparato y procedimientos para la preparación, reacción y detección integradas de las muestras. El documento US2003/162295 divulga un ensamblaje de bomba de inyección para un reactor combinatorio y un procedimiento relacionado.
Por tanto, existe la necesidad de aparatos y procedimientos mejorados para la detección e identificación rápidas, rentables y fáciles de especies bacterianas en muestras clínicas.
Sumario
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un ensamblaje de recipiente que comprende: una cámara de reacción configurada para contener una muestra y/u otros reactivos; y un módulo de reactivo que comprende una carcasa configurada para acoplarse de forma extraíble a la cámara de reacción, definiendo la carcasa un primer volumen de reactivo que incluye un primer perforador dispuesto en el mismo y un segundo volumen de reactivo que incluye un segundo perforador dispuesto en el mismo y que comprende una parte de suministro que define una primera vía fluídica entre el primer volumen de reactivo y la cámara de reacción y que define una segunda vía fluídica entre el segundo volumen de reactivo y la cámara de reacción, en la que la primera vía fluídica incluye una primera salida y la segunda vía fluídica incluye una segunda salida que desembocan en la cámara de reacción cuando la carcasa está acoplada a la cámara de reacción; un primer recipiente de reactivo contenido en el primer volumen de reactivo que comprende una pared lateral y un miembro frangible que definen un volumen interno que contiene un primer reactivo y un segundo recipiente de reactivo contenido en el segundo volumen de reactivo que comprende una pared lateral y un miembro frangible que definen un volumen interno que contiene un segundo reactivo; un primer accionador dispuesto en la carcasa, que incluye una parte de acoplamiento y una parte de émbolo, estando dispuesta de forma movible la parte de émbolo dentro del primer volumen de reactivo, en el que cuando se acciona la parte de acoplamiento del primer accionador mueve la parte de émbolo dentro del primer volumen de reactivo, comprendiendo dicha parte de émbolo de dicho primer accionador un cierre para aislar de forma fluídica el primer volumen de reactivo de un volumen fuera de la carcasa; y un segundo accionador dispuesto en la carcasa, que incluye una parte de acoplamiento y una parte de émbolo, estando dispuesta de forma movible la parte de émbolo dentro del segundo volumen de reactivo, en el que cuando se acciona la parte de acoplamiento del segundo accionador mueve la parte de émbolo dentro del segundo volumen de reactivo, comprendiendo dicha parte de émbolo de dicho segundo accionador un cierre para aislar de forma fluídica el segundo volumen de reactivo de un volumen fuera de la carcasa, en el que el primer y segundo perforador se configuran para romper las respectivas partes frangibles del primer recipiente de reactivo y el segundo recipiente de reactivo cuando la parte de émbolo y la parte de émbolo se desplazan dentro del primer volumen de reactivo y el segundo volumen de reactivo.
Lo siguiente incluye un sumario de otros aspectos de la divulgación. En el presente documento se describen sistemas y procedimientos para detectar y/o identificar células diana (por ejemplo, bacterias) que usan vectores víricos y/o partículas de transducción genomanipulados. En algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento incluye mezclar una cantidad de partículas de transducción dentro de una muestra. Las partículas de transducción están asociadas con una célula diana. Las partículas de transducción son no replicativas, y se genomanipulan para incluir una molécula de ácido nucleico formulada para provocar que la célula diana produzca una serie de moléculas indicadoras. La muestra y las partículas de transducción se mantienen para expresar la serie de moléculas indicadoras cuando la célula diana está presente en la muestra. Se recibe una señal asociada con una cantidad de las moléculas indicadoras. En algunos aspectos de la divulgación, una magnitud de la señal es independiente de una cantidad de partículas de transducción por encima de una cantidad predeterminada.
En algunos aspectos de la divulgación, un recipiente incluye una carcasa, un miembro de suministro y un accionador. La carcasa, que se puede acoplar de forma extraíble a una cámara de reacción, define un volumen de reactivo. El miembro de suministro está acoplado a la carcasa y define una vía entre el volumen de reactivo y la cámara de reacción cuando la carcasa está acoplada a la cámara de reacción. Una primera parte de extremo del miembro de suministro está dispuesta dentro del volumen de reactivo y una segunda parte de extremo del miembro de suministro está dispuesta fuera del volumen de reactivo. El accionador tiene una parte de émbolo dispuesta dentro del volumen de reactivo que se puede mover dentro del volumen de reactivo a lo largo de un eje longitudinal de la carcasa para producir un flujo de reactivo del volumen de reactivo por medio de la vía. El miembro de suministro se configura para dirigir el flujo del reactivo que sale de la segunda parte de extremo del miembro de suministro en una dirección de salida no paralela al eje longitudinal de la carcasa.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento incluye un ensamblaje de retención, un ensamblaje de activación y un accionador. El ensamblaje de retención incluye una primera pinza, una segunda pinza y un miembro impulsor. La primera pinza y la segunda pinza se configuran para ponerse en contacto con una primera parte de un recipiente de muestra para limitar el movimiento del recipiente de muestra. El recipiente de muestra define un volumen de reacción y un volumen de reactivo. El miembro de activación está acoplado de forma movible al ensamblaje de retención y se configura para engranar una segunda parte del recipiente de muestra para transportar un reactivo desde el volumen de reactivo hacia el volumen de reacción. El accionador se configura para mover el miembro de activación en relación con el ensamblaje de retención entre una primera posición y una segunda posición. En la primera posición, una superficie del miembro de activación está en contacto con una superficie del ensamblaje de retención para mantener la primera pinza y la segunda pinza en una configuración abierta. En la segunda posición, la superficie del miembro de activación está espaciada de la superficie del ensamblaje de retención de modo que el miembro impulsor impulse a la primera pinza y la segunda pinza hacia una configuración cerrada. Una parte de émbolo del miembro de activación se configura para moverse dentro del volumen de reactivo cuando el miembro de activación se mueve hacia la segunda posición.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de bloques de un sistema para la identificación de bacterias, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Las FIGS. 2 y 3 son ilustraciones esquemáticas de un cartucho de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración y una segunda configuración.
La FIG. 4 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para detectar una célula diana en una muestra, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 5 es una ilustración esquemática de una partícula de transducción y una molécula de ácido nucleico genomanipulada contenida en la misma, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 6 muestra una ilustración esquemática de un procedimiento para la identificación de una célula diana, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 7A y 7B muestran una ilustración esquemática de partículas de transducción que interactúan con células diana en un primer tiempo (FIG. 7A) y un segundo tiempo (FIG. 7B), de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 8 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para la identificación de una célula diana viable, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 9 es una ilustración esquemática de una formulación de un ácido nucleico genomanipulado, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 10 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para la identificación genotípica de una célula diana, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 11 muestra una ilustración esquemática del procedimiento genotípico para la identificación de una célula diana, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Las FIGS. 12 - 14 son vistas en sección transversal esquemáticas de un recipiente de muestra de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente.
Las FIGS. 15 - 17 son vistas laterales de un ensamblaje de recipiente de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente.
La FIG. 18 es una vista en perspectiva de un ensamblaje de recipiente de acuerdo con un aspecto de la divulgación. La FIG. 19 muestra una vista despiezada del ensamblaje de recipiente de la FIG. 18.
La FIG. 20 muestra una vista superior de una carcasa incluida en el ensamblaje de recipiente de la FIG. 19.
La FIG. 21 muestra una vista inferior en perspectiva de la carcasa incluida en el ensamblaje de recipiente de la FIG.
19.
La FIG. 22 muestra una vista en perspectiva de un recipiente de reactivo incluido en el ensamblaje de recipiente de la FIG. 19, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Las FIGS. 23 - 25 son vistas en sección transversal laterales de una parte del recipiente de la FIG. 19 en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente.
La FIG. 26 muestra una vista en perspectiva de un ensamblaje de recipiente, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 27 muestra una vista inferior en perspectiva de una carcasa incluida en el ensamblaje de recipiente de la FIG.
26.
La FIG. 28 muestra una vista en sección transversal lateral del ensamblaje de recipiente de la FIG. 26.
La FIG. 29 es una vista en sección transversal lateral de un ensamblaje de recipiente de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Las FIGS. 30 - 32 son vistas en sección transversal laterales de un ensamblaje de recipiente de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente.
La FIG. 33 muestra una sección transversal lateral despiezada de un ensamblaje de recipiente, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Las FIGS. 34 - 36 son vistas en sección transversal laterales del ensamblaje de recipiente de la FIG. 33 en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente.
Las FIGS. 37 y 38 son ilustraciones esquemáticas en sección transversal laterales de un ensamblaje de recipiente de acuerdo con un aspecto de la divulgación en una primera configuración y una segunda configuración, respectivamente. Las FIGS. 39 y 40 son ilustraciones esquemáticas en sección transversal laterales de un ensamblaje de recipiente de acuerdo con un aspecto de la divulgación en una primera configuración y una segunda configuración, respectivamente. La FIG. 41 es una ilustración esquemática en sección transversal lateral de un ensamblaje de recipiente, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 42 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de detección de señales, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Las FIGS. 43 - 45 son vistas laterales esquemáticas de una parte de un instrumento de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. Las FIGS. 46 - 48 son vistas laterales esquemáticas de una parte de un instrumento de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. Las FIGS. 49 y 50 son vistas laterales esquemáticas de una parte de detección de un instrumento de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración y una segunda configuración, respectivamente.
La FIG. 51 muestra una vista en perspectiva de un instrumento, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 52 muestra una vista frontal inclinada del instrumento de la FIG. 51 con una tapa abierta.
La FIG. 53 muestra una vista frontal inclinada de una carcasa incluida en el instrumento de la FIG. 51.
La FIG. 54 muestra una vista posterior de la carcasa mostrada en la FIG. 53.
Las FIGS. 55 - 57 muestran vistas en perspectiva de una parte de los componentes internos y subensamblajes del instrumento de la FIG. 51 con la carcasa retirada para mayor claridad.
La FIG. 58 muestra una vista en perspectiva de una fuente de alimentación incluida en el instrumento de la FIG. 51. La FIG. 59 muestra una vista en perspectiva de un procesador incluido en el instrumento de la FIG. 51.
La FIG. 60 muestra una vista en perspectiva de un módulo de comunicaciones incluido en el instrumento de la FIG.
51.
La FIG. 61 muestra una vista en perspectiva del instrumento de la FIG. 51 en una primera configuración.
La FIG. 62 muestra una vista en perspectiva de un cartucho incluido en el instrumento de la FIG. 51.
La FIG. 63 muestra una vista en perspectiva de un receptor de cartuchos incluido en el instrumento de la FIG. 51. La FIG. 64 es una vista lateral del cartucho de la FIG. 62 y el receptor de cartuchos de la FIG. 63 en una configuración acoplada.
La FIG. 65 muestra una vista en perspectiva de un ensamblaje de calefactor incluido en el instrumento de la FIG. 51. La FIG. 66 es una vista parcialmente despiezada del ensamblaje de calefactor de la FIG. 65.
La FIG. 67 muestra una vista posterior del ensamblaje de calefactor de la FIG. 65.
La FIG. 68 es una vista en perspectiva de un ensamblaje de transmisión incluido en el instrumento de la FIG. 51, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 69 muestra una vista frontal del ensamblaje de transmisión de la FIG. 68.
Las FIGS. 70 y 71 muestran el ensamblaje de transmisión de la FIG. 68 en una primera configuración y una segunda configuración, respectivamente.
La FIG. 72 muestra una vista en perspectiva de un sistema de circuito electrónico para controlar el ensamblaje de transmisión incluido en el instrumento de la FIG. 51.
La FIG. 73 muestra una vista en perspectiva de un ensamblaje de manipulador de acuerdo con un aspecto de la divulgación incluido en el instrumento de la FIG. 51.
La FIG. 74 muestra una vista despiezada del ensamblaje de manipulador de la FIG. 73.
La FIG. 75 muestra una vista lateral del ensamblaje de manipulador de la FIG. 73 en una primera configuración (o "agarre abierto").
La FIG. 76 muestra una vista lateral del ensamblaje de manipulador de la FIG. 73 en una segunda configuración (o "agarre cerrado").
La FIG. 77 muestra una vista en perspectiva del ensamblaje de manipulador de la FIG. 73 en segunda configuración ("agarre cerrado") y transportando un recipiente.
Las FIGS. 78 y 79 muestran vistas laterales del ensamblaje de manipulador de la FIG. 73 en la primera configuración ("agarre abierto") y engranando un recipiente.
La FIG. 80 muestra una sección transversal lateral del ensamblaje de manipulador de la FIG. 78 en la configuración abierta y engranando el recipiente en una operación de "primera inmersión".
La FIG. 81 muestra una sección transversal lateral del ensamblaje de manipulador de la FIG. 73 en la segunda configuración ("agarre cerrado").
Las FIGS. 82 y 83 son una vista lateral y una vista en perspectiva, respectivamente, del ensamblaje de manipulador de la FIG. 73 en una tercera configuración ("agarre cerrado"), configuración engranando el recipiente en una operación de "segunda inmersión".
La FIG. 84 muestra una sección transversal lateral del ensamblaje de manipulador de la FIG. 82.
La FIG. 85 muestra una vista en perspectiva de un ensamblaje de detector, de acuerdo con un aspecto de la divulgación, incluido en el instrumento de la FIG. 51.
La FIG. 86 muestra una vista superior de una parte del ensamblaje de detector de la FIG. 85.
La FIG. 87 muestra una vista en perspectiva del ensamblaje de detector de la FIG. 85 con una carcasa retirada.
La FIG. 88 muestra una vista despiezada del ensamblaje de detector de la FIG. 85 con la carcasa retirada.
La FIG. 89 muestra una vista en perspectiva de un obturador incluido en el ensamblaje de detector de la FIG. 85, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 90 muestra una sección transversal lateral del obturador de la FIG. 89.
Las FIGS. 91 - 94 son vistas en sección transversal laterales del ensamblaje de detector de la FIG. 85 en una primera configuración, una segunda configuración, una tercera configuración y una cuarta configuración, respectivamente.
La FIG. 95 muestra una vista en perspectiva de un circuito incluido en el instrumento de la FIG. 51 para controlar el ensamblaje de detector de la FIG. 85, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 96 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para recibir una señal, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
La FIG. 97 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para manipular un recipiente, de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Descripción detallada
En el presente documento se describen sistemas y procedimientos para detectar y/o identificar células diana (por ejemplo, bacterias) que usan vectores víricos y/o partículas de transducción genomanipulados. En algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento incluye mezclar una cantidad de partículas de transducción dentro de una muestra. Las partículas de transducción están asociadas con una célula diana. Expresado de forma similar, las partículas de transducción se formulan para unirse a y suministrar una molécula de ácido nucleico a la célula diana. Las partículas de transducción son no replicativas, y se genomanipulan para incluir una molécula de ácido nucleico formulada para provocar que la célula diana produzca una serie de moléculas indicadoras. La muestra y las partículas de transducción se mantienen para expresar la serie de moléculas indicadoras cuando la célula diana está presente en la muestra. Se recibe una señal asociada con una cantidad de las moléculas indicadoras. En algunos aspectos de la divulgación, una magnitud de la señal es independiente de una cantidad de partículas de transducción por encima de una cantidad predeterminada.
En algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento para detectar una célula diana incluye mezclar con una muestra una serie de partículas de transducción asociadas con la célula diana. Las partículas de transducción se genomanipulan para incluir una molécula de ácido nucleico formulada para provocar que la célula diana produzca una serie de moléculas indicadoras. Las partículas de transducción están desprovistas de un ADN natural que puede presentar funciones víricas naturales asociadas con un virus del que se deriva la serie de partículas de transducción. La muestra y la serie de partículas de transducción se mantienen de modo que la serie de moléculas indicadoras solo se exprese cuando la célula diana está presente en la muestra. A continuación, se recibe una señal asociada con la cantidad de moléculas indicadoras. En algunos aspectos de la divulgación, la magnitud de la señal es independiente de la cantidad de la serie de partículas de transducción por encima de una cantidad predeterminada. Expresado de forma similar, en algunos aspectos de la divulgación, la intensidad de la señal es sustancialmente independiente de la cantidad de la serie de partículas de transducción.
En algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento para detectar una célula diana incluye mezclar dentro de una muestra una serie de partículas de transducción asociadas con la célula diana. La serie de partículas de transducción se genomanipulan para que no sean aptas para replicación lisógena y para incluir una molécula de ácido nucleico formulada para provocar que la célula diana produzca una serie de moléculas indicadoras. La muestra y la serie de partículas de transducción se mantienen para expresar la serie de moléculas indicadoras cuando la muestra incluye la célula diana. El procedimiento también incluye recibir una señal asociada con una cantidad de la serie de moléculas indicadoras.
En algunos aspectos de la divulgación, un recipiente incluye una carcasa, un primer accionador y un segundo accionador. La carcasa se configura para acoplarse de forma extraíble a una cámara de reacción (por ejemplo, que puede contener una muestra que incluye una célula diana). La carcasa define un primer volumen de reactivo y un segundo volumen de reactivo, e incluye una parte de suministro que define una primera vía entre el primer volumen de reactivo y la cámara de reacción y una segunda vía entre el segundo volumen de reactivo y la cámara de reacción. El primer accionador tiene una parte de émbolo dispuesta dentro del primer volumen de reactivo y una parte de acoplamiento configurada para manipularse para mover la parte de émbolo dentro del primer volumen de reactivo. El segundo accionador tiene una parte de émbolo dispuesta dentro del segundo volumen de reactivo, y una parte de acoplamiento del segundo accionador se configura para manipularse para mover la parte de émbolo dentro del segundo volumen de reactivo. La parte de acoplamiento del segundo accionador rodea al menos parcialmente la parte de acoplamiento del primer accionador.
En algunos aspectos de la divulgación, un recipiente incluye una carcasa, un miembro de suministro y un accionador. La carcasa, que se puede acoplar de forma extraíble a una cámara de reacción (por ejemplo, que contiene una célula diana), define un volumen de reactivo. El miembro de suministro está acoplado a la carcasa y define una vía entre el volumen de reactivo y la cámara de reacción cuando la carcasa está acoplada a la cámara de reacción. Una primera parte de extremo del miembro de suministro está dispuesta dentro del volumen de reactivo y una segunda parte de extremo del miembro de suministro está dispuesta fuera del volumen de reactivo. El accionador tiene una parte de émbolo dispuesta dentro del volumen de reactivo que se puede mover dentro del volumen de reactivo a lo largo de un eje longitudinal de la carcasa para producir un flujo de reactivo del volumen de reactivo por medio de la vía. El miembro de suministro se configura para dirigir el flujo del reactivo que sale de la segunda parte de extremo del miembro de suministro en una dirección de salida no paralela al eje longitudinal de la carcasa.
En algunos aspectos de la divulgación, un recipiente incluye una carcasa, un miembro de suministro y un accionador. La carcasa define un volumen de reactivo y se puede acoplar de forma extraíble a una cámara de reacción. El miembro de suministro está acoplado a la carcasa y define una vía entre el volumen de reactivo y la cámara de reacción cuando la carcasa está acoplada a la cámara de reacción. Una primera parte de extremo del miembro de suministro está dispuesta dentro del volumen de reactivo y define una primera parte de la vía. Una segunda parte de extremo del miembro de suministro está dispuesta fuera de la carcasa y define una segunda parte de la vía. Una línea central de la segunda parte de la vía está desplazada angularmente de una línea central de la primera parte de la vía. El accionador tiene una parte de émbolo dispuesta dentro del volumen de reactivo y se configura para moverse dentro de la cámara de reactivo a lo largo de un eje longitudinal de la carcasa para producir un flujo de un reactivo desde el volumen de reactivo por medio de la vía.
En algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento para detectar una célula diana incluye poner una cámara de reacción que contiene una muestra y una serie de moléculas indicadoras en comunicación operativa con un detector. Se transporta un reactivo hacia la cámara de reacción por medio de un miembro de suministro de modo que el reactivo fluya a lo largo de una superficie de la cámara de reacción y hacia la muestra. De esta manera, se minimiza la aireación de la muestra y el reactivo y/o la producción de burbujas dentro de la muestra. El reactivo se formula para reaccionar con la serie de moléculas indicadoras para posibilitar y/o potenciar la producción de una señal asociada con una cantidad de la serie de moléculas indicadoras. Se recibe la señal por un detector.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento incluye un miembro de retención, un miembro de activación y un accionador. El miembro de retención se configura para ponerse en contacto con una primera parte de un recipiente de muestra, que define un volumen de reacción y un volumen de reactivo, para limitar el movimiento del recipiente de muestra. El miembro de activación está acoplado al miembro de retención, y se configura para engranar una segunda parte del recipiente de muestra para transportar un reactivo desde el volumen de reactivo hacia el volumen de reacción. El accionador se configura para mover el miembro de activación en relación con el miembro de retención entre una primera posición, una segunda posición y una tercera posición. En la primera posición, el miembro de retención se configura para estar espaciado de la primera parte del recipiente de muestra. En la segunda posición, el miembro de activación se configura para estar espaciado de la segunda parte del recipiente de muestra y el miembro de retención se configura para ponerse en contacto con la primera parte del recipiente de muestra. En la tercera posición, el miembro de activación se configura para engranarse con la segunda parte del recipiente de muestra para transportar el reactivo de modo que el miembro de retención esté en contacto con la primera parte del recipiente de muestra.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento incluye un ensamblaje de retención, un ensamblaje de activación y un accionador. El ensamblaje de retención incluye una primera pinza, una segunda pinza y un miembro impulsor. La primera pinza y la segunda pinza se configuran para ponerse en contacto con una primera parte de un recipiente de muestra para limitar el movimiento del recipiente de muestra. El recipiente de muestra define un volumen de reacción y un volumen de reactivo. El miembro de activación está acoplado de forma movible al ensamblaje de retención y se configura para engranar una segunda parte del recipiente de muestra para transportar un reactivo desde el volumen de reactivo hacia el volumen de reacción. El accionador se configura para mover el miembro de activación en relación con el ensamblaje de retención entre una primera posición y una segunda posición. En la primera posición, una superficie del miembro de activación está en contacto con una superficie del ensamblaje de retención para mantener la primera pinza y la segunda pinza en una configuración abierta. En la segunda posición, la superficie del miembro de activación está espaciada de la superficie del ensamblaje de retención de modo que el miembro impulsor impulse a la primera pinza y la segunda pinza hacia una configuración cerrada. Una parte de émbolo del miembro de activación se configura para moverse dentro del volumen de reactivo cuando el miembro de activación se mueve hacia la segunda posición.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento incluye una carcasa y un obturador que tiene una parte dispuesta de forma movible dentro de la carcasa entre una primera posición de obturador y una segunda posición de obturador. La carcasa define un canal configurado para recibir un recipiente de muestra, y además define un volumen de detección configurado para poner el canal en comunicación con un detector. La carcasa incluye una primera superficie de cierre y una segunda superficie de cierre. Una primera parte del recipiente de muestra y la primera superficie de cierre se configuran para aislar el volumen de detección de un volumen fuera de la carcasa cuando una segunda parte (por ejemplo, una parte de extremo distal) del recipiente de muestra está dispuesta dentro del volumen de detección. Una superficie de cierre del obturador y la segunda superficie de cierre de la carcasa se configuran para aislar el volumen de detección del canal de la carcasa cuando el obturador está en la primera posición de obturador. El canal de la carcasa está en comunicación con el volumen de detección cuando el obturador está en la segunda posición de obturador.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento incluye una carcasa y un obturador que tiene una parte dispuesta de forma movible dentro de la carcasa entre una primera posición de obturador y una segunda posición de obturador. La carcasa define un canal configurado para recibir un recipiente de muestra, y también define un volumen de detección configurado para poner el canal en comunicación con un detector. Una parte de accionamiento del obturador se configura para engranar una parte de extremo distal del recipiente de muestra para mover el obturador de la primera posición de obturador a la segunda posición de obturador cuando la parte de extremo distal del recipiente se mueve hacia el volumen de detección. Una superficie de cierre del obturador y una superficie de cierre de la carcasa se configuran para aislar el volumen de detección del canal de la carcasa cuando el obturador está en la primera posición de obturador. El canal de la carcasa está en comunicación con el volumen de detección cuando el obturador está en la segunda posición de obturador.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento incluye una carcasa y un obturador dispuestos dentro de la carcasa entre una primera posición de obturador y una segunda posición de obturador. La carcasa define un canal configurado para recibir un recipiente de muestra, y también define un volumen de detección configurado para poner el canal en comunicación con un detector. El obturador define un orificio de calibración configurado para recibir una fuente de luz de calibración, tal como, por ejemplo, un LED. Una superficie de cierre del obturador y una superficie de cierre correspondiente de la carcasa se configuran para aislar el volumen de detección del canal de la carcasa cuando el obturador está en la primera posición de obturador. El orificio de calibración está en comunicación con el volumen de detección cuando el obturador está en la primera posición de obturador. El canal de la carcasa está en comunicación con el volumen de detección y el orificio de calibración está aislado del volumen de detección cuando el obturador está en la segunda posición de obturador.
En algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento para recibir una señal incluye recibir una primera señal asociada con una magnitud de emisión de luz en un volumen de detección, en un primer tiempo. El volumen de detección se aísla ópticamente de un canal por un obturador movible, que está en una primera posición. El procedimiento también incluye aplicar una fuerza a un recipiente de muestra dispuesto al menos parcialmente dentro de un canal de modo que una parte de extremo distal del recipiente de muestra mueva el obturador de la primera posición a una segunda posición, y de modo que la parte de extremo distal del recipiente de muestra esté dispuesta dentro del volumen de detección. En esta configuración, el canal está en comunicación óptica con el volumen de detección. El procedimiento incluye además recibir una segunda señal asociada con una magnitud de emisión de luz en el volumen de detección en un segundo tiempo, cuando la parte de extremo distal del recipiente de muestra está en el volumen de detección.
Como se describe en el presente documento, los términos "gen", "ADN" y "nucleótido" significan la totalidad o una parte de la secuencia genética de la bacteria diana o el vector.
Como se describe en el presente documento, el término "plásmido" significa el gen, secuencia y/o molécula genomanipulados contenidos dentro del vector que incluye elementos reguladores, secuencias de ácido nucleico homólogas a los genes diana y diversas construcciones indicadoras para provocar la expresión de moléculas indicadoras dentro de una célula viable y/o cuando una molécula intracelular está presente dentro de una célula diana.
Los sistemas, dispositivos y procedimientos para detectar e identificar células diana (por ejemplo, bacterias) pueden incluir una partícula de transducción que puede identificar y unirse a la célula diana y suministrar a la célula diana un nucleótido genomanipulado. Como se muestra en el diagrama de bloques de la FIG. 1, en algunos aspectos de la divulgación, un sistema 100 incluye una partícula de transducción 110 genomanipulada, un recipiente 120, un indicador 130 y un instrumento de detección 140. Como se describe en detalle en el presente documento, el sistema 100 se configura para manipular, manejar y/o accionar el recipiente 120 y/o el instrumento de detección 140 de modo que la partícula de transducción 110, cuando se mezcla con una muestra S que contiene una diana particular, pueda producir el indicador 130. De esta manera, el sistema 100 y los procedimientos asociados con el mismo se pueden considerar como un ensayo "conmutable", lo que significa que no hay ninguna cantidad presente del indicador 130 en la muestra hasta que las condiciones (por ejemplo, la presencia de la célula diana) sean tales que se produzca el indicador 130.
La partícula de transducción 110 puede ser cualquier partícula adecuada que puede suministrar por medio de transducción ADN y/o ARN no vírico a una célula diana. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción se puede derivar de un bacteriófago, o puede ser un vector no derivado biológicamente que puede introducir moléculas de ácido nucleico en las bacterias diana en la muestra S. La partícula de transducción 110 se genomanipula y/o configura además para portar una molécula genomanipulada, por ejemplo, ADN, ARN, nucleótido, plásmido, ribozima, aptámero y/o proteína recombinante. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 110 no contiene ningún ADN del vector vírico (por ejemplo, bacteriófago) del que se derivó. Expresado de forma similar, en algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción es un vector vírico desprovisto de un ADN natural que puede presentar funciones víricas naturales asociadas con el virus del que se deriva el vector vírico. En algunos aspectos de la divulgación, una partícula de transducción incluye cualquiera de las partículas de transducción descritas en el presente documento.
En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 110 no es apta para replicarse por medio del ciclo lítico o bien lisógeno. Al eliminar todas las formas de replicación de la partícula de transducción, las células diana se mantendrán (es decir, no se destruirán, morirán ni lisarán) durante la producción de las moléculas indicadoras, mejorando de este modo la exactitud y fiabilidad de los procedimientos usados con las mismas. De esta manera, los ensayos descritos en el presente documento reducen y/o eliminan la probabilidad de un negativo falso, haciendo que los procedimientos sean aplicables en un entorno clínico. En particular, debido a que las funciones víricas naturales de las partículas víricas pueden presentar replicación lisógena y requieren la capacidad de replicación lítica, los intentos de suprimir las funciones replicativas (por ejemplo, el ciclo lítico) pueden no proporcionar suficiente certeza de que el ciclo lítico no dará como resultado alguna población de ensayos. Para demostrar las ventajas del uso de una partícula de transducción en la que se elimina la capacidad de replicación, se examinó la actividad lítica de dos fagos de S. aureus moderados en diez cepas aisladas clínicas de SARM por medio de un ensayo de placa. Como se muestra en la tabla 1, el fago phi11 presentó actividad lítica en cada una de las diez cepas aisladas de SARM clínicas, y el fago phi80alpha presentó actividad lítica en seis de las diez cepas aisladas de SARm clínicas. Como se muestra, se puede esperar que los ensayos que se basan en el ciclo lisógeno natural de fagos (por ejemplo, los fagos moderados como se sometieron a prueba) presenten actividad lítica esporádicamente. En consecuencia, en algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 110, y otras partículas de transducción descritas en el presente documento, se genomanipula para que sea no replicativa o de replicación deficiente (es decir, que no sea apta para replicación).
Tabla 1
PFFGE
Cepa aislada de SARM Tipo phi11 phi80alpha
1. USA200 x
2. USA1000 x
3. USA800 x x
4. USA300 x x
5. USA300 x x
6. USA100 x
7. USA300 x x
8. USA100 x
9. USA300 x x
10. USA100 x x
La partícula de transducción 110 se caracteriza por estar asociada con y/o ser específica para una o más células diana. Expresado de forma similar, la partícula de transducción 110 se formula para unirse a y suministrar una molécula de ácido nucleico a la célula diana. Por ejemplo, la partícula de transducción se puede seleccionar, genomanipular y/o producir para unirse a cualquier bacteria, por ejemplo, Escherichia, Mycobacterium, Staphylococcus, Listeria, Clostridium, Enterococcus, Streptococcus, Helicobacter, Rickettsia, Haemophilus, Xenorhabdus, Acinetobacter, Bordetella, Pseudomonas, Aeromonas, Actinobacillus, Pasteurella, Vibrio, Legionella, Bacillus, Calothrix, Methanococcus, Stenotrophomonas, Chlamydia, Neisseria, Salmonella, Shigella, Campylobacter y Yersinia.
En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 110 no replicativa, así como cualquiera de las partículas de transducción no replicativas descritas en el presente documento, se pueden desarrollar empaquetando ácido nucleico en los componentes estructurales de un virus y/o bacteriófago donde el ácido nucleico empaquetado está desprovisto de presentar funciones víricas y/o bacteriófagas naturales que permitan que el virus y/o bacteriófago se replique independientemente de si la replicación es por medio de una vía lítica o lisógena.
En un aspecto de la divulgación, se puede desarrollar un sistema de empaquetamiento de plásmidos en el que se deleciona el gen de la terminasa pequeña que contiene el sitio pac de un profago de tipo pac y a continuación se complementa por medio de un plásmido. Cuando se induce el ciclo lítico del profago lisogenizado, el sistema de empaquetamiento de bacteriófagos empaqueta el ADN plasmídico en componentes estructurales del bacteriófago descendiente, en lugar de empaquetar ADN del bacteriófago natural. El sistema de empaquetamiento produce, por tanto, partículas de transducción no replicativas que portan ADN plasmídico.
En otro aspecto de la divulgación, los sistemas de empaquetamiento de isla genómica (GI) se pueden aprovechar de modo que las secuencias de ácido nucleico exógenas se empaqueten por el bacteriófago. Esto se puede lograr incorporando dichas secuencias de ácido nucleico exógenas en la GI. Los sistemas de empaquetamiento de GI naturales dan como resultado tanto partículas de transducción que contienen GI no replicativas como también fagos replicativos naturales, por tanto para eliminar el fago natural de este proceso, se deleciona el gen de la terminasa pequeña del profago. La secuencia del gen de la terminasa pequeña contiene la secuencia del sitio pac del fago natural y, por tanto, esta deleción tiene el efecto de evitar el empaquetamiento del ADN del fago natural. Si al mismo tiempo una GI que se va a empaquetar incluye su propio sitio pac y un gen de la terminasa pequeña que expresa una proteína terminasa pequeña adecuada, entonces solo el ADN de GI será susceptible de empaquetarse en este sistema. Al incorporar ADN exógeno en este sistema, se pueden producir partículas de transducción no replicativas que incorporan ADN de GI y ADN exógeno.
La partícula de transducción 110 se puede producir y/o genomanipular además para contener genes y/o una molécula de ácido nucleico para expresar un indicador 130 que se puede detectar (por ejemplo, por medio del instrumento 140). El indicador 130 puede ser uno cualquiera de una luciferasa bacteriana, una luciferasa eucariótica, una proteína fluorescente (por ejemplo, GFP, etc.), una enzima adecuada para detección colorimétrica (por ejemplo, peroxidasa de rábano picante), una proteína adecuada para inmunodetección (por ejemplo, proteína A, etc.), un péptido o marca peptídica adecuada para inmunodetección (por ejemplo, 3X FLAG, etc.) y/o un ácido nucleico que funciona como aptámero o que presenta actividad enzimática. Más en particular, la partícula de transducción 110 no produce el indicador 130 de forma autónoma y/o no incluye el indicador 130. En su lugar, la partícula de transducción 110 se configura para comunicar una molécula de ácido nucleico genomanipulada contenida en la misma con la célula diana, por ejemplo, la bacteria, de modo que la molécula de ácido nucleico genomanipulada use las funciones de transcripción y traducción naturales del ADN de las bacterias para producir el indicador 130. Por tanto, el indicador 130 se puede considerar como un indicador "conmutable", lo que significa que no hay ninguna cantidad presente del indicador 130 en la muestra hasta que las condiciones (por ejemplo, la presencia de la célula diana) sean tales que se produzca el indicador 130. De esta manera, los procedimientos descritos en el presente documento no incluyen ningún lavado del indicador 130 no unido, ninguna resta de señal para tener en cuenta las cantidades iniciales de indicador o similares. Por tanto, el sistema 100 y los procedimientos asociados con el mismo permiten el desarrollo de un ensayo homogéneo. Además, no se requieren ciclos de temperatura y puede ser suficiente calentar a una temperatura baja, por ejemplo, 37 grados Celsius, durante un tiempo breve.
El sistema indicador formulado para provocar la expresión del indicador 130 y cualquiera de los sistemas indicadores divulgados en el presente documento se pueden desarrollar para informar sobre la presencia de bacterias viables y/o células diana incorporando en la partícula de transducción 110 no replicativa (o cualquiera de las otras partículas de transducción divulgadas en el presente documento) una molécula indicadora bajo el control de un promotor. Cuando esta partícula de transducción 110 introduce el sistema indicador en una célula dentro de la gama de huéspedes de la partícula de transducción 110, el promotor puede dirigir la expresión de la molécula indicadora.
En un aspecto de la divulgación, se puede desarrollar y/o realizar un ensayo indicador de SASM/SARM usando cualquier sistema y procedimiento adecuados como se describe en el presente documento (tal como, por ejemplo, el sistema 1000). En dichos aspectos de la divulgación, una partícula de transducción no replicativa (por ejemplo, la partícula de transducción 110, la partícula de transducción 160 o similares) se desarrolla a partir de un bacteriófago específico para S. aureus y se incorporan los genes de luciferasa bacteriana luxAB bajo el control de un promotor constitutivo. Cuando esta partícula de transducción introduce el sistema indicador en S. aureus, el promotor constitutivo puede expresar luxAB adecuados para informar sobre la presencia de un S. aureus viable. Si, además, el antibiótico cefoxitina, o un antibiótico similar, también se añade antes de o simultáneamente a mezclar las partículas de transducción con células de S. aureus, si las células no contienen ni expresan el gen mecA, no se expresará luxAB en el ensayo, indicando, por tanto, que las células son SASM (es decir, sensibles a la inhibición por cefoxitina). Sin embargo, si las células sí contienen y expresan el gen mecA, se expresará luxAB en el ensayo, indicando, por tanto, que las células son SARM (es decir, resistentes a la inhibición por cefoxitina).
Aunque se describe como desarrollado para informar sobre la presencia de bacterias viables, en otros aspectos de la divulgación, el indicador 130 y cualquiera de los sistemas indicadores aplicables (por ejemplo, el indicador 630) se pueden desarrollar para informar sobre la presencia de genes diana dentro de las bacterias diana. En este sistema, se pone un gen indicador sin promotor en dirección 3' de una secuencia de ácido nucleico que es homóloga a una secuencia del gen diana y esta construcción indicadora se incorpora en una partícula de transducción no replicativa. Cuando la partícula de transducción introduce la construcción indicadora en una célula diana, el gen indicador no se expresará a menos que la célula diana contenga el gen diana y un acontecimiento de recombinación homóloga integre el gen indicador dentro de los locus del gen diana en la célula diana de modo que el gen indicador se enlace de forma funcional al promotor del gen diana dentro de la célula diana.
En uno de dichos aspectos de la divulgación, se puede desarrollar un sistema indicador de SARM incorporando en una partícula de transducción no replicativa específica para S. aureus (por ejemplo, la partícula de transducción 110, la partícula de transducción 160 o similares) una construcción indicadora que consiste en una secuencia de ácido nucleico que es homóloga al gen mecA en dirección 5' de los genes de luciferasa bacteriana sin promotor, luxAB. Cuando la partícula de transducción introduce la construcción indicadora en una célula de S. aureus diana, el gen indicador no se expresará a menos que la célula diana contenga el gen mecA diana y un acontecimiento de recombinación homóloga integre los genes luxAB dentro de los locus del gen mecA en la célula diana de modo que el gen indicador se enlace de forma funcional al promotor del gen mecA dentro de la célula diana.
En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 110, la molécula de ácido nucleico contenida dentro de la partícula de transducción 110 y/o los sistemas indicadores asociados con la misma pueden incluir cualquiera de las partes de los bacteriófagos recombinantes mostrados y descritos en la publicación de patente de EE. Uu . n.° 2010/0112549, titulada "Microorganism Detection Method and Apparatus", presentada como solicitud de patente internacional el 18 de abril de 2008.
La muestra S puede ser cualquier muestra que posiblemente contenga las bacterias diana, por ejemplo, hisopado nasal humano, sangre, orina, muestras veterinarias, muestras de alimentos y/o muestras ambientales. En algunos aspectos de la divulgación, la muestra S puede ser una muestra bruta obtenida de la fuente que no necesita ninguna preparación, por ejemplo, no es necesaria ninguna etapa de separación o lavado. Por tanto, el sistema 100 y los procedimientos asociados con el mismo son homogéneos. En algunos aspectos de la divulgación, la muestra S puede incluir una baja carga de célula diana (por ejemplo, hisopado nasal para la detección de SARM). Cuando se usa con dichas muestras, el sistema 100 y los procedimientos asociados con el mismo pueden incluir un período de calentamiento y/o incubación para promover la replicación celular, lo que da como resultado una mayor producción de las moléculas indicadoras 130, por ejemplo, para generar una señal que es mayor que un umbral de señal mínima.
En otros aspectos de la divulgación, la muestra S puede tener una mayor carga de células diana (por ejemplo, hemocultivo bacteriano positivo). En dichos casos, la replicación celular no es necesaria para producir una señal positiva suficiente para identificar la célula diana. En algunos de dichos aspectos de la divulgación, la muestra se puede mantener en una condición específica, por ejemplo, a una temperatura mayor o igual a aproximadamente la temperatura ambiente, 25 grados Celsius o 37 grados Celsius durante un período de tiempo predefinido, por ejemplo, menos de aproximadamente 4 horas. En dichos aspectos de la divulgación, la temperatura y el período de tiempo en el que se mantiene la muestra S son tales que la cantidad de moléculas indicadoras 130 producidas es suficiente para generar una señal mensurable, independiente de la replicación celular. En dichos aspectos de la divulgación, la muestra se puede mantener a la temperatura predefinida durante un período de tiempo más largo, por ejemplo, 6 horas, 8 horas, hasta 18 horas o incluso más largo.
En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 120 que puede contener un primer reactivo, por ejemplo, un nutriente bacteriano o medio de crecimiento (por ejemplo, medios esenciales mínimos) y/o un tampón adecuado (por ejemplo, Amies, PBS, TRIS, HEPES, etc.) para mantener la célula diana en un estado viable, promover el crecimiento de células bacterianas o similares. En algunos aspectos de la divulgación, también se puede incluir un antibiótico, por ejemplo, cefoxitina en el primer reactivo, por ejemplo, cuando se pretende un ensayo de células viables. Se puede añadir una muestra S que contiene la célula diana al recipiente de muestra 120 seguido de la adición de la partícula de transducción 110 al recipiente de muestra 120 de acuerdo con cualquiera de los procedimientos y usando cualquiera de los instrumentos descritos en el presente documento. Si las células diana están presentes, la partícula de transducción 110 transfiere la secuencia de ácido nucleico contenida en la misma a la célula diana de modo que el nucleótido contenido en la partícula de transducción 110 se integre con los genes de la célula diana, por ejemplo, bacterias huéspedes. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 120 se configura para aislar de forma fluídica la muestra S de una región fuera del recipiente 120. En dichos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 110 se mantiene en aislamiento fluídico de la muestra S antes de que la partícula de transducción 110 se mezcle en la misma. En algunos aspectos de la divulgación, el mantenimiento puede incluir mantener la muestra S durante un período de tiempo de modo que la cantidad de la pluralidad de moléculas indicadoras 130 suficiente para producir la señal se produzca independientemente de la replicación de la célula diana. Como se describe en el presente documento, mezclar incluye disponer la partícula de transducción 110 en la muestra S mientras se mantiene el aislamiento entre la región y el recipiente 120.
En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 120 se puede configurar para incluir cualquier reactivo adicional que esté formulado para reaccionar con las moléculas indicadoras 130 para producir, catalizar y/o potenciar la producción de la señal. Por ejemplo, la molécula indicadora 130 puede ser luciferasa y el recipiente 120 se puede configurar para contener un reactivo de aldehído formulado para desencadenar, iniciar y/o catalizar una reacción de luminiscencia que se puede detectar por la producción de la señal. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo puede incluir un aldehído de 6 carbonos (hexanal), un aldehído de 13 carbonos (tridecanal) y/o un aldehído de 14 carbonos (tetradecanal), incluidos todos los aldehídos de longitud de la cadena de carbono variable entre los mismos. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 120 se puede configurar para mantener el reactivo adicional en aislamiento fluídico de la muestra S antes de disponerse en la muestra S. De esta manera se pueden controlar los tiempos de suministro del reactivo adicional en la muestra S. En algunos aspectos de la divulgación, el sistema 100 puede incluir un mecanismo para añadir el reactivo adicional en cualquier tiempo adecuado y/o de cualquier manera adecuada para inducir la señal detectable. Por ejemplo, como se describe con más detalle en el presente documento, en algunos aspectos de la divulgación, el sistema 100 y/o el recipiente 120 pueden incluir un mecanismo para transportar un reactivo adicional a la muestra a una velocidad (o caudal) predeterminada para promover el nivel deseado de mezcla.
El instrumento 140 puede ser cualquier instrumento apropiado para detectar la molécula indicadora 130 y/o una reacción catalizada por la molécula indicadora 130. Por ejemplo, el instrumento 140 puede incluir medios de detección óptica (por ejemplo, tubos fotomultiplicadores, fluorímetros, espectrómetros, detección colorimétrica en un ensayo de flujo lateral, detección basada en formación de imágenes, CCD, detectores de luminiscencia para detectar bioluminiscencia, micromatrices colorimétricas o fluorimétricas) y/o eléctrica (por ejemplo, sensores electroquímicos amperométricos, potenciométricos, conductimétricos, impedométricos y/o cualquier otro electroquímico).
En algunos aspectos de la divulgación, el sistema 100 y/o los procedimientos asociados con el mismo se pueden configurar para ser una prueba rápida que no requiere ninguna amplificación de las células diana. Usando el sistema 100 y los procedimientos descritos en el presente documento, puede ser necesario un tiempo relativamente pequeño, por ejemplo, 1 hora, 2 horas, 3 horas o 4 horas, hasta 18 horas para que la célula diana que contiene la secuencia de ácido nucleico de la partícula de transducción 110 produzca una cantidad suficiente de moléculas indicadoras 130 que se puedan detectar. En algunos aspectos de la divulgación, el sistema 100 se puede configurar para ser un sistema cerrado después de la recogida de la muestra S y/o la adición de la partícula de transducción 110. Dicho de otra manera, en algunos aspectos de la divulgación, el recipiente se mantiene en aislamiento fluídico del entorno externo después de la adición de la muestra S. Esto puede, por ejemplo, reducir las posibilidades de contaminación. Como se describe anteriormente, debido a que el sistema 100 puede alojar la muestra bruta, el sistema 100 y los procedimientos asociados con el mismo no requieren ninguna etapa de lavado o de transferencia de fluido fuera de la muestra S. Por lo tanto, el sistema 100 puede ser fácil de hacer funcionar, rápido, económico y automatizarse fácilmente. En algunos aspectos de la divulgación, el sistema 100 puede ser un sistema de plataforma que se puede configurar para que funcione en diversos regímenes, por ejemplo, informes de células viables, informes de genes, medición de resistencia bacteriana y/o susceptibilidad a antibióticos, y/o detección de toxinas bacterianas, etc. Se describen adicionalmente los ejemplos adicionales de componentes y procedimientos asociados con y/o complementarios al sistema 100.
Las FIGS. 2 y 3 son ilustraciones esquemáticas de un sistema 1000 de acuerdo con un aspecto de la divulgación. El sistema 1000 se configura para acoplarse de forma comunicativa a cualquier sistema de información para laboratorio (SIL) 1900 adecuado e incluye un instrumento 1100 que se configura para manipular y/o recibir un recipiente 1700. El sistema 1000 se puede usar para identificar células diana en un entorno clínico de acuerdo con cualquier procedimiento adecuado, tal como cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento.
El recipiente 1700 puede ser cualquier recipiente adecuado que se pueda manipular y/o accionado por el instrumento 1100 o cualquier otro instrumento descrito en el presente documento. El recipiente 1700 define un volumen interno dentro del que se puede disponer una muestra S como se muestra por la flecha AA. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 1700 puede incluir una solución 1702 dispuesta en el volumen interno del recipiente 1700 para interactuar con la muestra S. La solución 1702 se puede disponer previamente en el volumen interno definido por el recipiente 1700 o añadirse después de que la muestra S se transporte al recipiente 1700. La solución 1702 puede incluir, por ejemplo, un nutriente bacteriano y/o medios de crecimiento (por ejemplo, medio no definido, medio definido, medio diferencial, medio mínimo, medio selectivo, etc.) para posibilitar que las bacterias crezcan y se multipliquen, un tampón para mantener el pH (por ejemplo, Amies, PBS, He Pe S, TRIS, TAPSO, bicina, MES, m Op S, tricina, PIPES, SSC, ácido succínico, etc.) y/o un tensioactivo (por ejemplo, Tween 20, Tween 80, TritonX, X-114, CHAPS, DOC, NP-40 CTAB, SDS, etc.). En algunos aspectos de la divulgación, la solución 1702 también puede incluir antibióticos (por ejemplo, cefoxitina, oxacilina, cefotetán, amoxicilina, penicilina, eritromicina, azitromicina, cefalosporinas, carbapenémicos, aminoglucósidos, sulfonamidas, quinolonas, oxazolidinonas, etc.). La inclusión de antibióticos puede destruir o evitar de otro modo la expresión y/o generación de una señal de una molécula indicadora de todas las bacterias susceptibles al fármaco, por ejemplo, en un ensayo de viabilidad y/o susceptibilidad de células bacterianas de los tipos mostrados y descritos en el presente documento.
En algunos aspectos de la divulgación, la solución 1702 se puede adaptar para potenciar el crecimiento, acortar la fase de latencia, sustentar y/o atacar una célula diana particular, por ejemplo, una bacteria. En algunos aspectos de la divulgación, se pueden emplear versiones específicas de la solución 1702 para células diana y/o muestras específicas. Por ejemplo, una primera preparación de la solución 1702 se puede adaptar para muestras de hisopado nasales que contienen SARM, una segunda preparación de la solución 1702 se puede adaptar para muestras de orina que contienen E. coli, una tercera preparación de la solución 1702 se puede adaptar para muestras de heces que contienen C. difficile y similares.
El recipiente 1700 se puede configurar para recibir un primer reactivo 1710 que contiene una partícula de transducción y/o un vector vírico genomanipulado como se muestra por la flecha BB (FIG. 2). En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 1700 puede recibir además cualquier otro reactivo en relación con la implementación de cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 1710 y/o cualquier otro reactivo se pueden disponer previamente en el recipiente 1700, de modo que, por ejemplo, el vector 1710 o cualquier otro reactivo no necesita añadirse por separado al recipiente 1700 después de poner la muestra S en el mismo. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 1710 se puede disponer en una tapa o parte separada (no mostrada) del recipiente 1700 de modo que las soluciones respectivas (por ejemplo, la solución 1702, la muestra S y la partícula de transducción 1710) pueden permanecer aisladas entre sí durante el envío, manejo inicial o similares. El recipiente 1700 se puede configurar además para transportar las soluciones respectivas al volumen interior del recipiente 1700 en un momento adecuado. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la tapa puede tener partes frangibles que se pueden romper por el instrumento 1100 y/o el usuario en un momento deseado. Por ejemplo, las partes frangibles se pueden romper usando émbolos, triturando manualmente o con cualquier otro mecanismo adecuado. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 1700 puede ser un recipiente de múltiples partes de modo que, por ejemplo, el recipiente 1700 puede tener partes frangibles, conteniendo cada parte un fluido separado. El recipiente 1700 se puede configurar de modo que mientras que los fluidos se pueden disponer previamente en el recipiente 1700 e impulsar a mezclarse en momentos específicos, el recipiente 1700 no contiene ninguna ruta de transferencia de fluidos, mecanismo de transferencia de fluidos (por ejemplo, transferencia electroforética, transferencia electrocinética, bombas, etc.), válvula y/o cualquier esquema complejo de transporte de fluidos.
El recipiente 1700 puede ser cualquier recipiente adecuado para contener la muestra S de manera que permita la verificación, identificación y/o detección de una célula diana, por ejemplo, una bacteria, dentro de la muestra S. En algunos aspectos de la divulgación, al menos una parte del recipiente 1700 puede ser sustancialmente transparente, por ejemplo, para permitir la visualización y/o la verificación óptica del contenido contenido en el mismo. El recipiente 1700 puede ser de cualquier tamaño o forma adecuados, por ejemplo, cilíndrico cuadrado, rectangular, elíptico, cónico, etc. El recipiente 1700 se puede construir con cualquier material adecuado, por ejemplo, vidrio, plástico, acrílico, etc. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 1700 puede ser un recipiente disponible comercialmente, por ejemplo, un tubo de centrífuga, un tubo eppendorf®, un vial de vidrio, un vial/tubo de fondo plano, un vial/tubo de fondo redondo o cualquier otro recipiente adecuado. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 1700 también puede incluir componentes adicionales, por ejemplo, hisopos para recoger muestras de pacientes, tapa para proteger el recipiente 1700 de la atmósfera y/o contener reactivos de ensayo, etiquetas para identificación, códigos de barras, etiquetas RFID, etc.
La muestra S y cualquier otra muestra descrita en el presente documento puede ser cualquier muestra S adecuada que pueda contener potencialmente la célula diana, por ejemplo, la bacteria. Por ejemplo, la muestra S puede ser una muestra humana (por ejemplo, un hisopado nasal, un hisopado mucoso, una muestra de saliva, una muestra de sangre, una muestra de orina, una muestra fecal, una biopsia de tejido, médula ósea y/o líquido cefalorraquídeo), una muestra veterinaria, una muestra de alimentos, una muestra de plantas y/o una muestra ambiental. En algunos aspectos de la divulgación, la muestra S puede ser una muestra bruta y sustancialmente sin procesar. En dichos aspectos de la divulgación, el sistema 1000 (que incluye el recipiente 1700 y/o el instrumento 1100) se configura de modo que no se requieren modificaciones en la muestra para ejecutar los procedimientos asociados descritos en relación con el sistema 1000. En otros aspectos de la divulgación, sin embargo, la muestra S se puede someter a un procesamiento menor, por ejemplo, filtración, sedimentación o cualquier otro procedimiento requerido para producir una muestra adecuada. Dicho procesamiento se puede realizar por cualquier mecanismo adecuado del instrumento 1100.
La partícula de transducción y/o el vector vírico genomanipulado 1710 y cualquiera de las partículas de transducción y/o vectores divulgados en el presente documento, pueden ser cualquier partícula de transducción adecuada que pueda identificar y unirse específicamente a una célula diana, y realizar las funciones descritas en el presente documento. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 1710 se puede derivar de un bacteriófago. Los ejemplos de partículas de transducción adecuadas 1710 pueden incluir vectores derivados biológicamente de, por ejemplo, T2, T4, T7, T12, R17, M13, MS2, G4, p1, fago de enterobacterias P4, Phi X 174, N4, fago de pseudomonas, fago lambda y/o cualquier otro vector. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 1710 incluye ADN modificado del fago del que se deriva el vector 1710. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 1710 derivada biológicamente no incluye ningún ADN asociado con el fago del que se derivó. Dicho de otra manera, la partícula de transducción 1710, por ejemplo, un vector, está desprovista de un ADN natural que puede presentar funciones víricas naturales asociadas con un virus del que se deriva la partícula de transducción 1710. En algunos aspectos de la divulgación, la falta de cualquier ADN de fago elimina la capacidad de la partícula de transducción 1710 para reproducirse, replicarse o propagarse. Dicho de otra manera, después de infectar las bacterias, ni el ciclo lítico ni el ciclo lisógeno de la partícula de transducción 1710 y/o las bacterias diana pueden provocar que la partícula de transducción 1710 se multiplique o amplifique. Expresado de forma similar, en algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción y/o el vector vírico genomanipulado 1710 es no replicativo, es decir, no puede experimentar replicación lítica o lisógena.
En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción y/o el vector vírico genomanipulado 1710 se pueden formular, seleccionar y/o genomanipular para incluir y/o portar una molécula genomanipulada, por ejemplo, ADN, ARN, secuencia de ácido nucleico, nucleótido, plásmido, ribozima, aptámero y/o proteína recombinante. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 1710 se puede configurar para identificar y detectar específicamente la presencia de una bacteria diana viable, por ejemplo, Escherichia, Mycobacterium, Staphylococcus, Listeria, Clostridium, Enterococcus, Streptococcus, Helicobacter, Rickettsia, Haemophilus, Xenorhabdus, Acinetobacter, Bordetella, Pseudomonas, Aeromonas, Actinobacillus, Pasteurella, Vibrio, Legionella, Bacillus, Calothrix, Methanococcus, Stenotrophomonas, Chlamydia, Neisseria, Salmonella, Shigella, Campylobacter y Yersinia.
En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 1710 se puede configurar para identificar específicamente un genotipo de bacteria que incluye dianas de gen específicas y otras dianas moleculares indicativas del genotipo y/o fenotipo de la bacteria, por ejemplo, Staphylococcus aureus resistente a meticilina (SARM), E. coli, Salmonella, C. difficile, enterococos resistentes a la vancomicina (ERV) o cualquier otra bacteria. En uno de dichos aspectos de la divulgación, el plásmido puede incluir una molécula de ácido nucleico que sea homóloga para una secuencia del gen específica asociada con el ADN de la bacteria diana. Por ejemplo, la partícula de transducción 1710 se puede genomanipular y/o configurar para incluir un plásmido que incorpora secuencias de ácido nucleico homólogas al gen mecA encontrado en SARM, por ejemplo, en un ensayo para la detección de SARM (como se describe anteriormente).
La partícula de transducción 1710 se puede configurar además para contener genes y/o una molécula de ácido nucleico para expresar una molécula indicadora 1730 detectable. La molécula indicadora 1730 puede ser una cualquiera de una luciferasa bacteriana, luciferasa ecucariótica, proteína fluorescente, enzima adecuada para detección colorimétrica, proteína adecuada para inmunodetección, péptido adecuado para inmunodetección o un ácido nucleico que funciona como un aptámero o que presenta actividad enzimática. En algunos aspectos de la divulgación, se puede añadir un reactivo (o sustrato, no mostrado en las FIGS. 2 y 3) a la solución 1702 para impulsar a la molécula indicadora 1730 a producir una señal detectable. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, se puede añadir tridecanal para permitir que la luciferasa catalice una reacción de luminiscencia que se puede detectar. En algunos aspectos de la divulgación, dos o más partículas de transducción 1710 específicas hacia dos células diana separadas se pueden usar juntas en el mismo reactivo, por ejemplo, para detectar múltiples bacterias simultáneamente.
El instrumento 1100 incluye el detector 1200 y se configura para recibir, manipular y/o manejar el recipiente 1700 para transportar, mezclar y/o añadir la muestra S, la solución 1702 y/o las partículas de transducción 1710, y detectar y/o identificar un constituyente dentro de la muestra S. En particular, el instrumento 1100 puede incluir cualquier sistema/mecanismo adecuado (no mostrados en las FIGS. 2 y 3) para manejar/manipular el recipiente 1700. Por ejemplo, el instrumento 1100 puede incluir receptáculos, gradillas, tornillos de banco, mordazas, pinzas o cualquier otro mecanismo adecuado para recibir de forma extraíble el recipiente 1700. En algunos aspectos de la divulgación, el instrumento 1100 puede incluir mecanismos para manipular y/o cambiar la configuración del recipiente 1700. Por ejemplo, el instrumento 1100 puede incluir émbolos, cintas transportadoras, motores paso a paso (por ejemplo, para mover y situar el recipiente 1700 en el plano X/Y/Z), rodillos, agitadores, abrazaderas, mesas movibles X/Y, codificadores, cualquier otra instrumentación para situar o manipular el recipiente 1700 o una combinación de los mismos. Por ejemplo, el recipiente 1700 se puede disponer en un receptáculo incluido en el instrumento 1100 que puede transportar el recipiente 1700 por medio de una cinta transportadora a una localización en el instrumento 1100 (véase, por ejemplo, la FIG.3) donde el detector 1200 puede interactuar con el recipiente 1700 y detectar la señal producida por la molécula indicadora 1730 que indica la presencia de la célula diana (por ejemplo, la bacteria). En algunos aspectos de la divulgación, el instrumento 1100 puede incluir una pinza y un mecanismo accionador, configurados de modo que la pinza evite y/o limite el movimiento del recipiente 1700 cuando el detector 1200 detecta una señal. De esta manera, el instrumento 1100 puede minimizar el ruido de la señal sosteniendo y manteniendo el recipiente 1700 a una distancia predeterminada del detector 1200. Además, un mecanismo de este tipo puede asegurar que la posición del recipiente 1700 se mantenga cuando el accionador acciona el recipiente 1700, por ejemplo, para transportar fluido de una parte del recipiente 1700 a otra.
En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 1700 y/o el instrumento 1100 también pueden incluir mecanismos de cierre a la luz, por ejemplo, obturadores, para cerrar a la luz el recipiente 1700. De esta manera, el instrumento puede limitar y/o evitar que la luz ambiental interfiera con la señal producida por el indicador 1730. Dichos sistemas también pueden limitar y/o evitar cualquier movimiento no deseado del recipiente 1700 durante la detección de la señal. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 1700 y el instrumento 1100 se configuran de modo que todo el procedimiento, incluyendo la carga del recipiente 1700, el manejo/la manipulación del recipiente 1700 por el instrumento 1100 y la detección de señal por el detector 1200 se produce en un procedimiento cerrado. Dicho de otra manera, la detección de bacterias en el recipiente 1700 por el instrumento 1100 se puede realizar sin abrir el recipiente 1700, no requiere manejadores de fluidos ni ningún reactivo en el instrumento, y no requiere ninguna manipulación de la muestra.
Aunque solo se muestra un recipiente 1700 en la FIG. 2 y FIG. 3, en otros aspectos de la divulgación, el instrumento 1100 se puede configurar para recibir una serie de recipientes 1700. Por ejemplo, el instrumento 1100 puede incluir una gradilla o un carrusel para recipientes, dentro del que un usuario puede disponer de forma extraíble múltiples recipientes 1700 que pueden contener múltiples muestras S para su análisis. En algunos aspectos de la divulgación, los recipientes 1700 se pueden cargar en el instrumento 1100 en un procedimiento por lotes. En otros aspectos de la divulgación, los recipientes 1700 se pueden suministrar al instrumento 1100 en un procedimiento de "flujo continuo". Por ejemplo, los recipientes 1700 se pueden disponer en una cinta transportadora que puede suministrar una pluralidad de recipientes 1700 secuencialmente al lector del instrumento 1100. En algunos aspectos de la divulgación, el instrumento 1100 se puede automatizar y configurar para un análisis "sin realizar supervisión". Por ejemplo, el usuario puede cargar una pluralidad de recipientes 1700 para su análisis en el instrumento 1100 y marcharse sin realizar supervisión. El instrumento 1100 puede realizar automáticamente la manipulación y detección del recipiente 1700 en todos los recipientes 1700.
El detector 1200 puede ser cualquier detector adecuado que pueda detectar la señal producida por la molécula indicadora 1730. Por ejemplo, el detector 1200 puede ser un detector óptico tal como, por ejemplo, un detector de fluorescencia (por ejemplo, para detectar una molécula indicadora fluorescente tal como PFV, etc.), un detector de luminiscencia (por ejemplo, para detectar la bioluminiscencia producida por una molécula indicadora tal como luciferasa), detector de color (por ejemplo, para detectar un precipitado coloreado producido por una enzima indicadora tal como PRP), un espectrómetro y/o un dispositivo de captación de imágenes. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 1200 puede incluir además una fuente de luz asociada con el mecanismo de detección. Aunque se describe como basado principalmente en la detección óptica, en algunos aspectos de la divulgación, el detector 1200 puede ser un detector electroquímico. Por ejemplo, el detector 1200 puede incluir un detector amperométrico, detector potenciométrico, detector conductimétrico y/o impedométrico, configurado para detectar un cambio de corriente, tensión o conductancia, resistencia/impedancia producido por las moléculas indicadoras 1730. En algunos aspectos de la divulgación, empleando detección electroquímica, el detector 1200 se puede configurar para entrar en contacto físico con la solución de muestra 1706 (FIG. 3) que contiene la muestra S, la solución 1702, la partícula de transducción 1710, la molécula indicadora 1730 y/o cualquier otro sustrato que pueda ser necesario para inducir una señal de la molécula indicadora.
En algunos aspectos de la divulgación, el detector 1200 puede usar otros procedimientos de detección, por ejemplo, onda acústica de superficie, resonancia de plasmón superficial, espectroscopia Raman, sensores magnéticos y/o cualquier otro procedimiento de detección adecuado conocido en la técnica. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 1200 solo puede proporcionar una respuesta cualitativa, por ejemplo, una respuesta SÍ/NO sobre la presencia de la célula diana. En otros aspectos de la divulgación, sin embargo, el detector 1200 puede cuantificar la célula diana, por ejemplo, determinar las ufc/ml de bacterias diana en la muestra S de acuerdo con cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 1200 puede incluir un sistema de lectura de extremo, por ejemplo, para permitir la colocación flexible de una etiqueta en el recipiente 1700. En algunos aspectos de la divulgación, el sistema de lectura de extremo incluye el contacto directo de un extremo transparente del recipiente 1700 con el detector, por ejemplo, para minimizar la interferencia de los instrumentos ópticos y/o de la señal de fondo. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 1200 está desprovisto de una fuente de luz incidente. Dicho de otra manera, no es necesaria ninguna luz externa para la detección de señales de las moléculas indicadoras 1730 producidas por la célula diana dispuesta en el recipiente 1700.
En algunos aspectos de la divulgación, los sistemas 100, 1000 o cualquier otro sistema descrito en el presente documento se pueden usar para identificar y/o detectar una célula diana, tal como una bacteria. En particular, en algunos aspectos de la divulgación, el sistema 1000 se puede usar junto con una partícula de transducción de replicación deficiente para identificar y/o detectar una célula diana. Al emplear una partícula de transducción de replicación deficiente, se minimiza y/o elimina la probabilidad de un negativo falso (por ejemplo, provocado por la destrucción celular del ciclo lítico), produciendo de este modo un resultado que es adecuado en un entorno clínico. Dichos procedimientos se pueden usar, por ejemplo, como herramienta de cribado en hospitales. En particular, la FIG.
4 es un diagrama de flujo de un procedimiento 150 de acuerdo con un aspecto de la divulgación.
Como se muestra en la FIG. 4, el procedimiento 150 incluye mezclar con una muestra una sustancia que incluye partículas de transducción asociadas con una célula diana, 152. Expresado de forma similar, las partículas de transducción se formulan para unirse a y suministrar una molécula de ácido nucleico a la célula diana. Las partículas de transducción se genomanipulan para incluir una molécula de ácido nucleico formulada para provocar que la célula diana produzca una serie de moléculas indicadoras. La serie de partículas de transducción son no replicativas. Expresado de forma similar, las partículas de transducción se pueden formular y/o genomanipular para que no sean aptas para replicación lisógena o lítica. De esta manera, las células diana se mantendrán (es decir, no se destruirán, morirán ni lisarán) durante la producción de las moléculas indicadoras. Por tanto, el procedimiento 150 reduce y/o elimina la probabilidad de un negativo falso, que puede resultar cuando las células diana se lisan evitando y/o reduciendo de este modo la producción de las moléculas indicadoras.
Las partículas de transducción pueden ser cualquier partícula de transducción adecuada de los tipos mostrados y descritos en el presente documento. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción pueden ser un vector vírico genomanipulado desprovisto de un ADN natural que puede presentar funciones víricas naturales asociadas con un virus del que se deriva el vector vírico. En algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción se pueden genomanipular para que se deriven de un bacteriófago. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción se pueden desarrollar empaquetando ácido nucleico en los componentes estructurales de un virus y/o bacteriófago donde el ácido nucleico empaquetado está desprovisto de presentar funciones víricas y/o bacteriófagas naturales que permitan que el virus y/o bacteriófago se replique independientemente de si la replicación es por medio de una vía lítica o lisógena.
En un aspecto de la divulgación, se puede desarrollar un sistema de empaquetamiento de plásmidos en el que se deleciona el gen de la terminasa pequeña que contiene el sitio pac de un profago de tipo pac y a continuación se complementa por medio de un plásmido. Cuando se induce el ciclo lítico del profago lisogenizado, el sistema de empaquetamiento de bacteriófagos empaqueta el ADN plasmídico en componentes estructurales del bacteriófago descendiente, en lugar de empaquetar ADN del bacteriófago natural. El sistema de empaquetamiento produce, por tanto, partículas de transducción no replicativas que portan ADN plasmídico.
En otro aspecto de la divulgación, los sistemas de empaquetamiento de isla genómica (GI) se pueden aprovechar de modo que las secuencias de ácido nucleico exógenas se empaqueten por el bacteriófago. Esto se puede lograr incorporando dichas secuencias de ácido nucleico exógenas en la GI. Los sistemas de empaquetamiento de GI naturales dan como resultado tanto partículas de transducción que contienen GI no replicativas como también fagos replicativos naturales, por tanto para eliminar el fago natural de este proceso, se deleciona el gen de la terminasa pequeña del profago. La secuencia del gen de la terminasa pequeña contiene la secuencia del sitio pac del fago natural y, por tanto, esta deleción tiene el efecto de evitar el empaquetamiento del ADN del fago natural. Si al mismo tiempo una GI que se va a empaquetar incluye su propio sitio pac y un gen de la terminasa pequeña que expresa una proteína terminasa pequeña adecuada, entonces solo el ADN de GI será susceptible de empaquetarse en este sistema. Al incorporar ADN exógeno en este sistema, se pueden producir partículas de transducción no replicativas que incorporan ADN de GI y ADN exógeno.
En algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción se pueden seleccionar, genomanipular y/o formular para unirse específicamente a, y transferir la molécula de ácido nucleico contenida en las mismas a las células viables. Por ejemplo, las partículas de transducción se pueden seleccionar, genomanipular y/o producir para unirse a y suministrar una molécula de ácido nucleico a cualquier bacteria, por ejemplo, Escherichia, Mycobacterium, Staphylococcus, Listeria, Clostridium, Enterococcus, Streptococcus, Helicobacter, Rickettsia, Haemophilus, Xenorhabdus, Acinetobacter, Bordetella, Pseudomonas, Aeromonas, Actinobacillus, Pasteurella, Vibrio, Legionella, Bacillus, Calothrix, Methanococcus, Stenotrophomonas, Chlamydia, Neisseria, Salmonella, Shigella, Campylobacter y Yersinia.
La muestra y la serie de partículas de transducción se mantienen de modo que la serie de moléculas indicadoras se produce cuando la muestra incluye la célula diana, 154. Expresado de forma similar, la muestra y la serie de partículas de transducción se mantienen para expresar la pluralidad de moléculas indicadoras cuando la célula diana está presente en la muestra. De esta manera, la producción de las moléculas indicadoras, y la detección de las mismas, indica que la célula diana está presente en la muestra. Más en particular, las partículas de transducción no producen las moléculas indicadoras de forma autónoma y/o no incluyen la molécula indicadora. En su lugar, las partículas de transducción se genomanipulan, configuran y/o formulan para comunicar la molécula de ácido nucleico contenida en las mismas (es decir, un plásmido genomanipulado por ingeniería genética) con la célula diana. Tras suministrarse a la célula diana, las moléculas indicadoras se producen usando las funciones de transcripción y traducción naturales de la célula diana y por medio de la expresión de un gen indicador que está funcionalmente enlazado a un promotor que está incluido en la molécula de ácido nucleico. Por tanto, el procedimiento 150 emplea un indicador "conmutable", lo que significa que no hay ninguna cantidad de moléculas indicadoras presentes en la muestra hasta que las condiciones (por ejemplo, la presencia de la célula diana) sean tales que se produzcan las moléculas indicadoras. En particular, debido a que el procedimiento 150 emplea una molécula indicadora "conmutable", no es necesario lavar y/o retirar las partículas de transducción y/u otros constituyentes dentro de la muestra. La molécula indicadora puede ser una cualquiera de una luciferasa bacteriana, luciferasa ecucariótica, proteína fluorescente, enzima adecuada para detección colorimétrica, proteína adecuada para inmunodetección, péptido adecuado para inmunodetección o un ácido nucleico que funciona como un aptámero o que presenta actividad enzimática.
En algunos aspectos de la divulgación, el procedimiento 150 se puede usar como un ensayo indicador de células viables. Cuando el procedimiento 150 se usa como un ensayo indicador de células viables, en algunos aspectos de la divulgación, se pueden añadir y/o mezclar antibióticos (por ejemplo, cefoxitina) con la muestra para destruir y/o eliminar todas las células diana susceptibles a fármacos (por ejemplo, en una bacteria) permitiendo de este modo que el procedimiento 150 se use para identificar un fenotipo resistente a fármacos de células diana particulares (por ejemplo, Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM), Salmonella, enterococo resistente a la vancomicina (ERV) dentro de la muestra.
Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, se puede desarrollar un ensayo indicador de SASM/SARM de acuerdo con el procedimiento 150. En dichos aspectos de la divulgación, una partícula de transducción no replicativa (por ejemplo, la partícula de transducción 110, la partícula de transducción 160 o similares) se desarrolla a partir de un bacteriófago específico para S. aureus y se incorporan los genes de luciferasa bacteriana luxAB bajo el control de un promotor constitutivo. Cuando esta partícula de transducción se mezcla con la muestra (operación 152) introduciendo, por tanto, el sistema indicador en S. aureus, el promotor constitutivo puede expresar luxAB adecuados para informar sobre la presencia de una S. aureus viable, como se analiza a continuación con referencia a las operaciones 154 y 158. Si, además, el antibiótico cefoxitina también se añade antes de o simultáneamente a mezclar las partículas de transducción con células de S. aureus, si las células no contienen ni expresan el gen mecA, no se expresará luxAB en el ensayo, indicando, por tanto, que las células son SASM. Sin embargo, si las células sí contienen y expresan el gen mecA, se expresará luxAB en el ensayo, indicando, por tanto, que las células son SARM.
En otros aspectos de la divulgación, la molécula de ácido nucleico se puede formular para provocar que la célula diana produzca la serie de moléculas indicadoras solo cuando la célula diana incluye un gen diana particular (por ejemplo, un gen resistente a fármacos, un gen de susceptibilidad a fármacos, una toxina o un gen específico de una especie). Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, el procedimiento 150 se puede realizar junto con una partícula de transducción y/o un sistema indicador en el que se pone un gen indicador sin promotor en dirección 3' de una secuencia de ácido nucleico que es homologa a una secuencia del gen diana y esta construcción indicadora se incorpora en una partícula de transducción no replicativa. Cuando la partícula de transducción introduce la construcción indicadora en una célula diana, el gen indicador no se expresará a menos que la célula diana contenga el gen diana y un acontecimiento de recombinación homóloga integre el gen indicador dentro de los locus del gen diana en la célula diana de modo que el gen indicador se enlace de forma funcional al promotor del gen diana dentro de la célula diana permitiendo la expresión de los genes indicadores dirigida por el promotor del gen diana.
En uno de dichos aspectos de la divulgación, se puede desarrollar un sistema indicador de SARM incorporando en una partícula de transducción no replicativa específica para S. aureus (por ejemplo, la partícula de transducción 110, la partícula de transducción 160 o similares) una construcción indicadora que consiste en una secuencia de ácido nucleico que es homóloga al gen mecA en dirección 5' de los genes de luciferasa bacteriana sin promotor, luxAB. Cuando la partícula de transducción introduce la construcción indicadora en una célula de S. aureus diana, el gen indicador no se expresará a menos que la célula diana contenga el gen mecA diana y un acontecimiento de recombinación homóloga integre los genes luxAB dentro de los locus del gen mecA en la célula diana de modo que el gen indicador se enlace de forma funcional al promotor del gen mecA dentro de la célula diana permitiendo la expresión de luxAB dirigida por el promotor del gen mecA.
La muestra con las partículas de transducción mezcladas en la misma se puede mantener a cualquier temperatura adecuada y durante cualquier tiempo adecuado para promover la producción de las moléculas indicadoras y/o el crecimiento de las células diana dentro de la muestra. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la muestra y las partículas de transducción se mantienen a una temperatura mayor que o igual a la temperatura ambiente, 25 grados Celsius o 37 grados Celsius, y durante un período de tiempo predefinido de menos de 2 horas, 2 horas, 3 horas, 4 horas, 6 horas, hasta 18 horas o incluso más, incluido cualquier intervalo entre las mismas. De esta manera, el mantenimiento de la muestra a la temperatura predefinida durante el período de tiempo predefinido es suficiente para generar una cantidad de la serie de moléculas indicadoras suficiente para producir una señal mensurable. En algunos aspectos de la divulgación, el mantenimiento solo necesita ser suficiente para promover la producción de las moléculas indicadoras en las células diana inicialmente presentes en la muestra. Dicho de otra manera, en algunos aspectos de la divulgación, las condiciones bajo las que se mantiene la muestra (por ejemplo, la temperatura y/o duración) antes de la operación de detección no necesitan ser suficientes para promover la replicación repetible de la célula diana.
En algunos aspectos de la divulgación, el procedimiento incluye opcionalmente disponer una segunda sustancia en la muestra, 156. La segunda sustancia se puede formular para reaccionar con la serie de moléculas indicadoras para catalizar, potenciar la producción de y/o producir una señal mensurable, tal como, por ejemplo, una señal de luminiscencia, una señal de fluorescencia, una señal basada en colores, una señal química o señal electroquímica. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la molécula de ácido nucleico puede incluir secuencias de luxA/luxB de modo que la molécula indicadora producida puede ser luciferasa. En dichos aspectos de la divulgación, la segunda sustancia (o reactivo) puede ser un reactivo de aldehído (por ejemplo, tridecanal). El tridecanal impulsa a la luciferasa a producir una luminiscencia que se puede medir. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo puede incluir un aldehído de 6 carbonos (hexanal), un aldehído de 13 carbonos (tridecanal) y/o un aldehído de 14 carbonos (tetradecanal), incluidos todos los aldehídos de longitud de la cadena de carbono variable entre los mismos. En algunos aspectos de la divulgación, la formulación de reactivo también puede incluir un medio de mantenimiento y/o tampón, por ejemplo, caldo TSB, tampón citrato, etc., un tensioactivo, por ejemplo, Tween 20, y ajustarse a un pH predeterminado, por ejemplo, pH 3.
La identificación de la célula diana se realiza recibiendo una señal asociada con una cantidad de la serie de moléculas indicadoras, 158. La señal se puede medir usando cualquier detector adecuado como se describe en el presente documento (por ejemplo, el detector 1200 del instrumento 1100 descrito anteriormente, el detector 11200 del instrumento 11000 descrito a continuación o similares). En algunos aspectos de la divulgación, la magnitud de la señal es independiente de una cantidad de partículas de transducción mezcladas con la muestra. Más en particular, debido a que las partículas de transducción no están "marcadas" con la molécula indicadora (es decir, no incluyen la molécula indicadora), la intensidad de la señal depende no de la cantidad inicial de indicadores de transducción, sino de la producción de las moléculas indicadoras por la célula diana. Por tanto, la señal es independiente de la cantidad de partículas de transducción (cuando la cantidad está por encima de alguna cantidad mínima o umbral inferior).
Cualquiera de las etapas del procedimiento 150 se puede realizar usando cualquiera de los recipientes y/o instrumentos descritos en el presente documento. Por ejemplo, el procedimiento 150 se puede realizar usando los recipientes 1700, 2700, 3700, 4700, etc., y el instrumento 1100, 11000 o similares. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la muestra se puede disponer dentro de una parte de un recipiente que está aislada de forma fluídica de una región fuera del recipiente. Por ejemplo, la muestra se puede disponer o mantener en una cámara de reacción (por ejemplo, la cámara de reacción 3732 o 4732 de los ensamblajes de recipiente 3700 y 4700, respectivamente) que se sella y/o cierra por medio de un módulo de reactivo (por ejemplo, el módulo de reactivo 3740 o 4740). En algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción también se pueden mantener en aislamiento fluídico de la muestra antes de la mezcla, por ejemplo, en un volumen interno del ensamblaje de recipiente (por ejemplo, tal como el módulo de reactivo 3740 o 4740). En algunos aspectos de la divulgación, la mezcla incluye disponer las partículas de transducción en la muestra mientras se mantiene el aislamiento fluídico entre el recipiente y una región exterior.
De esta manera, el procedimiento se puede realizar en un sistema cerrado y/o un ensayo homogéneo. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo también se puede mantener en aislamiento fluídico de la muestra antes de disponerlo, por ejemplo, almacenarlo en un volumen interno del recipiente. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo también se puede disponer en la muestra mientras se mantiene el aislamiento fluídico entre el recipiente y la región exterior.
En algunos aspectos de la divulgación, el sistema 1000 y/o el procedimiento 150 (o cualquier otro sistema y procedimiento descrito en el presente documento) se pueden usar para identificar y/o detectar una cepa de bacterias resistente a fármacos. En algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento de acuerdo con un aspecto de la divulgación puede usar la viabilidad bacteriana como procedimiento de identificación, usando vectores víricos y/o partículas de transducción asociadas con una bacteria diana particular. Más en particular, en algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción pueden ser un vector vírico derivado biológicamente genomanipulado, seleccionado y/o formulado para realizar una función de detección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, en algunos aspectos de la divulgación, una partícula de transducción 160 se puede derivar de un bacteriófago de acuerdo con cualquiera de los procedimientos y descripciones en el presente documento. Expresado de forma similar, la partícula de transducción 160 puede incluir las proteínas estructurales y/o la envoltura de un bacteriófago. En particular, la partícula de transducción 160 se puede genomanipular para incluir una cápside 162 de un fago genomanipulado para retener la capacidad de unirse a las bacterias diana (por ejemplo, por medio de la vaina 164, las fibras de cola 166 y/o la placa base 168. De esta manera, la partícula de transducción 160 puede identificar, unirse a y suministrar selectivamente una molécula de ácido nucleico 170 a una bacteria diana deseada.
Como se muestra en la FIG. 5, la partícula de transducción 160 contiene una molécula de ácido nucleico 170 formulada para provocar que la célula diana produzca una pluralidad de moléculas indicadoras. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 160 y/o la molécula de ácido nucleico 170 están sustancialmente desprovistas del ADN natural del fago del que se deriva la partícula de transducción 160. Expresado de forma similar, el ADN del fago del que se reemplaza la partícula de transducción 160 por el plásmido o la molécula de ácido nucleico 170 genomanipulados. Dicho de otra manera, la partícula de transducción 160 está sustancialmente desprovista de un ADN natural que puede presentar funciones víricas naturales, tales como funciones de replicación, asociadas con un fago del que se deriva la partícula de transducción 160. Por tanto, en dichos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 160 es "de replicación deficiente" o no es apta para reproducirse o replicarse por cualquier medio (por ejemplo, por replicación lisógena y/o lítica).
Como se muestra en la FIG. 5, la molécula de ácido nucleico 170 genomanipulada en la partícula de transducción 160 contiene una secuencia indicadora 174 que proporciona instrucciones para que las bacterias diana expresen una molécula indicadora. Por ejemplo, la secuencia indicadora 174 puede incluir las secuencias sin promotor de luxA/luxB para expresar luciferasa, que no se puede expresar por la partícula de transducción 160 de forma autónoma. Más bien después de que las secuencias de luxA/luxB se insertan en las bacterias diana por la partícula de transducción 160 y se acoplan de forma funcional con el ADN de las bacterias diana, se usa la maquinaria de transcripción natural de las bacterias diana para expresar la molécula indicadora, es decir, luciferasa. En otros aspectos de la divulgación, la secuencia indicadora 174 también puede incluir un promotor incluido con las secuencias de luxA/luxB. En dichos aspectos de la divulgación, después de que las secuencias de luxA/luxB acopladas al promotor se insertan en las bacterias diana por la partícula de transducción 160, las secuencias de luxA/luxB acopladas al promotor pueden expresar luciferasa sin acoplarse con el ADN de las bacterias diana.
Como se describe en el presente documento, en algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 160 se puede genomanipular para informar sobre la presencia de bacterias viables. En dichos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción 160 se genomanipula para identificar y/o reconocer una bacteria diana, unirse a la misma y comunicar el ácido nucleico 170 genomanipulado con la bacteria diana. Tras transportarse a la bacteria diana, el ácido nucleico 170 genomanipulado puede producir moléculas indicadoras debido a la incorporación de un promotor enlazado de forma funcional a los genes indicadores (por ejemplo, la secuencia indicadora luxA/luxB como se describe anteriormente en el presente documento) dentro del ácido nucleico genomanipulado. A continuación, el ácido nucleico 170 genomanipulado provoca que las bacterias diana produzcan las moléculas indicadoras usando los sistemas de transcripción y traducción naturales de las bacterias diana. En dichos aspectos de la divulgación de un indicador de células viables, se puede lograr una especificidad adicional eliminando todos los demás fenotipos. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, se puede identificar SARM en un ensayo de viabilidad celular destruyendo o suprimiendo de otro modo la generación de señales de todos los fenotipos no resistentes a fármacos dentro de la muestra usando antibióticos.
Como se muestra esquemáticamente en la FIG. 6, la partícula de transducción 160 se puede usar para detectar bacterias diana 180 en cualquier muestra S. En la primera operación (indicada por la ilustración esquemática 192), la partícula de transducción 160 se pone en contacto y/o se mezcla con la muestra S que contiene las bacterias diana 180. La partícula de transducción 160 se puede mezclar y/o introducir en la muestra S usando cualquier procedimiento o mecanismo adecuado como se describe en el presente documento. La partícula de transducción 160 se selecciona, formula y/o genomanipula para identificar y unirse específicamente a la pared celular de la bacteria diana 180, como se muestra por la flecha A. En la operación 194, la partícula de transducción 160 comunica el ácido nucleico 170 genomanipulado contenido en la misma, con el citoplasma de la bacteria diana 180, como se muestra por la flecha B.
En algunos aspectos de la divulgación, cuando se realiza el informe de células viables, el ácido nucleico 170 genomanipulado puede incluir la secuencia indicadora 174 (por ejemplo, luxA/luxB) acoplada a un promotor y configurada para provocar la producción de moléculas indicadoras en la célula diana 180, como se muestra en la operación 196.
La presencia de moléculas indicadoras 130 indica que las bacterias diana 180 están presentes en la muestra S. En consecuencia, las moléculas indicadoras 130 son "conmutables" (es decir, solo están presentes bajo determinadas condiciones). Además, debido a que en algunos aspectos de la divulgación la partícula de transducción 160 es no replicativa (es decir, no es apta para replicación lítica o lisógena), las bacterias diana 180 permanecen vivas o no inhibidas de otro modo durante el ensayo. Por lo tanto, los sistemas y procedimientos descritos en el presente documento se pueden usar para detectar bacterias vivas. Además, aunque no se muestra en la FIG. 6, se puede añadir un antibiótico (por ejemplo, cefoxitina) a la muestra S, por ejemplo, antes de añadir la partícula de transducción 160. El antibiótico puede eliminar o inhibir de otro modo todas las bacterias no resistentes a los antibióticos (por ejemplo, SASM) de modo que solo las cepas resistentes a los antibióticos (por ejemplo, SARM) permanezcan viables en la muestra S. De esta manera, solo las bacterias resistentes a los antibióticos, por ejemplo, las bacterias diana 180 pueden producir una señal detectable.
En algunos aspectos de la divulgación, la señal producida por las moléculas indicadoras 130 es independiente de la cantidad de partículas de transducción 160 mezcladas con la muestra (cuando la cantidad está por encima de algún valor mínimo o cantidad predeterminada). Esto se ilustra por las FIGS. 7A y 7B. La FIG. 7A muestra un esquema de la muestra S que contiene las bacterias diana 180, y que se ha mezclado con una serie de partículas de transducción 160. Una parte de las partículas de transducción 160 se unen a las células de las bacterias diana 180 en la muestra S, de modo que el ácido nucleico 170 genomanipulado se transporta a las células de las bacterias diana 180, como se describe anteriormente. A continuación, el ácido nucleico 170 genomanipulado puede mediar en la producción de moléculas indicadoras (por ejemplo, por medio de los procedimientos indicadores de células viables o bien los procedimientos indicadores de genes). Después de un primer período de tiempo T1, se produce una primera cantidad de moléculas indicadoras 130 por las bacterias diana 180. Como se muestra en la FIG. 7B, después de un segundo período de tiempo T2 mayor que el primer período de tiempo, el número de moléculas indicadoras 130 se incrementa a una segunda cantidad, mayor que la primera cantidad. Debido a que las moléculas indicadoras 130 no están marcadas y/o contenidas dentro de las partículas de transducción 160, la cantidad de moléculas indicadoras es sustancialmente independiente de la cantidad de partículas de transducción 160 mezcladas inicialmente con la muestra S. Además, como se muestra en la FIG. 7B, las partículas de transducción 160 son no replicativas y no hay ningún incremento en la cantidad de partículas de transducción 160 entre el primer período de tiempo T1 y el segundo período de tiempo T2. Debido a que las partículas de transducción 160 no son aptas para replicación lítica, no hay disminución en la cantidad de bacterias diana.
La FIG. 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento 200 de identificación de bacterias viables en muestras biológicas, de acuerdo con un aspecto de la divulgación. El procedimiento 200 se puede realizar usando cualquiera de los recipientes descritos en el presente documento (por ejemplo, el recipiente 1700, 2700, 3700, 4700 o similares) y cualquiera de los instrumentos (por ejemplo, el instrumento 1100, 11000) y/o cualquier componente mostrado y descrito en el presente documento. El procedimiento 200 también se puede realizar usando cualquiera de las partículas de transducción y/o vectores víricos descritos en el presente documento, tal como, por ejemplo, la partícula de transducción 160. Más en particular, las operaciones del procedimiento 200 descritas a continuación se pueden realizar en un recipiente, sin exponer las muestras y/o reactivos a las condiciones exteriores. Para los propósitos de la descripción, el procedimiento 200 se describe como realizado con el recipiente 1700 y el instrumento 1100, mostrados y descritos anteriormente con referencia a las FIGS. 2-3.
El procedimiento 200 incluye comunicar una muestra recogida que puede contener bacterias diana, por ejemplo, un hisopado nasal de un paciente, con un recipiente 202. En algunos aspectos de la divulgación, esta operación puede ser opcional. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, se puede recibir el recipiente por un usuario con la muestra dispuesta previamente en el mismo. El recipiente puede ser cualquier recipiente adecuado, tal como, por ejemplo, el recipiente 1700 o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento. El recipiente puede tener una solución dispuesta en una región interior del recipiente. La solución puede incluir, por ejemplo, un medio nutritivo bacteriano, tampones, tensioactivos o cualquier otro componente para facilitar el crecimiento de las bacterias diana, la producción de moléculas indicadoras dentro de las bacterias diana, la detección de bacterias o similares. En algunos aspectos de la divulgación, la solución se puede añadir después de que la muestra se transporta al recipiente. En algunos aspectos de la divulgación, la solución se puede disponer previamente en el recipiente, aislar de la muestra, por ejemplo, en un compartimento separado en el recipiente o la tapa del recipiente, de modo que se pueda comunicar con la muestra a demanda y/o en un entorno de sistema cerrado.
A continuación, el recipiente se sella, 204, por ejemplo, con una tapa, módulo de reactivo o similares. En algunos aspectos de la divulgación, el cierre se puede formar por un módulo de reactivo (véase, por ejemplo, los módulos de reactivo 3740 y 4740 descritos a continuación), que puede incluir compartimentos, partes frangibles, reactivos, accionadores y/o boquillas. En algunos aspectos de la divulgación, se añade opcionalmente un antibiótico o una serie de antibióticos a la muestra dispuesta en el recipiente, 206. Los antibióticos se pueden seleccionar y/o formular para destruir otras cepas bacterianas no seleccionadas, por ejemplo, cepas no resistentes a fármacos, de modo que solo sobreviva la cepa resistente a fármacos. De esta manera, las moléculas indicadoras producidas se producen necesariamente por las cepas bacterianas seleccionadas restantes. En algunos aspectos de la divulgación, el antibiótico/serie de antibióticos se puede disponer previamente en el recipiente (por ejemplo, en la solución). En otros aspectos de la divulgación, el antibiótico/serie de antibióticos se puede disponer en un compartimento separado (por ejemplo, en el cuerpo o tapa del ensamblaje de recipiente), y se puede comunicar a la solución de muestra a demanda o en un tiempo predeterminado.
Un primer reactivo o sustancia que contiene las partículas de transducción se comunica y/o se mezcla con la muestra, 208. Las partículas de transducción pueden ser cualquiera de las partículas de transducción descritas en el presente documento, tales como, por ejemplo, la partícula de transducción 160. En particular, las partículas de transducción incluyen una molécula de ácido nucleico que contiene una secuencia indicadora que proporciona instrucciones para que las bacterias diana expresen una molécula indicadora. En algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción no necesitan añadirse a la solución, sino que se disponen previamente en la solución. En dichos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción se mezclan con la muestra para posibilitar la identificación de la bacteria diana por las partículas de transducción. En algunos aspectos de la divulgación, por ejemplo, las partículas de transducción están dispuestas en un compartimento separado de la tapa del recipiente y se liberan y/o mezclan con la muestra a demanda o en un tiempo predeterminado.
En algunos aspectos de la divulgación, la solución del recipiente se puede agitar opcionalmente, 210 para mezclar eficazmente las partículas de transducción y la solución para facilitar la interacción. Los procedimientos de mezcla pueden incluir agitación en vórtex, agitación manual, remoción o similares, agitación automática (por ejemplo, por medio de una mesa agitadora) o cualquier otro procedimiento de agitación adecuado. A continuación, el recipiente se pone en el instrumento o en una parte de un instrumento, 212, y se mantiene durante un tiempo predefinido y/o a una temperatura predeterminada, 214. Dichas condiciones pueden incluir, por ejemplo, mantener la muestra durante menos de 2 horas, aproximadamente 2 horas, 4 horas, 6 horas, 8 horas, hasta 18 horas, o incluso más, a una temperatura, por ejemplo, menor que o igual a aproximadamente 37 grados Celsius. Las condiciones bajo las que se mantiene la muestra se definen para permitir que la partícula de transducción se una a la bacteria diana y comunique el ácido nucleico genomanipulado con la bacteria diana, y para promover la expresión de las moléculas indicadoras (por ejemplo, luciferasa). En el aspecto de la divulgación de un indicador de células viables, el ácido nucleico genomanipulado se puede introducir en todas las bacterias diana independientemente de, por ejemplo, la presencia de un gen que imparte resistencia a los fármacos en las bacterias. Se puede lograr una especificidad adicional, por ejemplo, eliminando todos los demás fenotipos impartidos por genotipos particulares, por ejemplo, añadiendo antibiótico a la muestra como se describe anteriormente con referencia a la operación 206, y de este modo eliminando o evitando de otro modo la generación de una señal de células que carecen de un gen de resistencia a los fármacos y/o un genotipo resistente a fármacos expresado.
En algunos aspectos de la divulgación, a continuación un reactivo se comunica con la muestra para potenciar, catalizar y/o promover la producción de una señal a partir de las moléculas indicadoras, 216. Por ejemplo, el reactivo puede ser un sustrato formulado para catalizar la producción de una señal luminosa por las moléculas indicadoras. Dichos sustratos pueden incluir un ingrediente activo, por ejemplo, tridecanal que puede interactuar con la molécula indicadora para producir una señal detectable, por ejemplo, luminiscencia. En algunos aspectos de la divulgación, el sustrato puede incluir un aldehído de 6 carbonos (hexanal), un aldehído de 13 carbonos (tridecanal) y/o un aldehído de 14 carbonos (tetradecanal), incluidos todos los aldehídos de longitud de la cadena de carbono variable entre los mismos. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo se puede formular para incluir Tween 20 u otros tensioactivos, tridecanal u otros aldehídos, y ajustarse a un pH particular. En algunos aspectos de la divulgación, el sustrato se puede almacenar en el recipiente, por ejemplo, en un compartimento aislado en la tapa del recipiente, y se puede suministrar a la muestra a demanda o en un tiempo predeterminado.
La señal se detecta, 218, usando cualquier detector adecuado. El detector puede ser, por ejemplo, el detector 1200 dispuesto en el instrumento 1100 o el detector (PMT) 11200 mostrado y descrito a continuación. Si se detecta una señal mensurable, entonces las bacterias diana están presentes en la muestra, 220. Si no se detecta ninguna señal, entonces la muestra está libre de bacterias diana, 222.
Aunque el procedimiento 200 mostrado y descrito anteriormente se puede usar para la detección de bacterias viables e identificación (por ejemplo, incluyendo opcionalmente antibióticos para eliminar cepas no seleccionadas), en otros aspectos de la divulgación, los procedimientos pueden incluir partículas de transducción y/o vectores víricos genomanipulados que pueden identificar y/o reconocer selectivamente una bacteria por genotipo. Dicho de otra manera, las partículas de transducción pueden producir condicionalmente las moléculas indicadoras solo después de reconocer y/o identificar una secuencia del gen dentro de las bacterias diana, como se describe a continuación.
La partícula de transducción se puede genomanipular para encapsular y suministrar una molécula de ácido nucleico genomanipulada, tal como la molécula de ácido nucleico 170, a la bacteria diana. En algunos aspectos de la divulgación, la molécula de ácido nucleico se genomanipula y/o se formula para incluir una secuencia de ácido nucleico que es homóloga a un gen diana, un gen indicador y cualquier otro gen regulador adecuado. El gen de reconocimiento puede ser, por ejemplo, homólogo a una parte del gen de la bacteria diana y configurarse para sondear y reconocer la parte del gen bacteriano, y acoplarse de forma funcional al gen bacteriano y dar como resultado la integración del gen indicador dentro del locus del gen diana, por ejemplo, usando recombinación homologa. En algunos aspectos de la divulgación, el gen indicador puede ser un gen sin promotor y, por tanto, solo se expresa si se enlaza de forma funcional a un promotor del gen diana después de la inserción del gen indicador en un locus del gen diana.
En algunos aspectos de la divulgación, se puede formular y/o configurar una molécula de ácido nucleico genomanipulada para recombinarse condicionalmente en presencia de un gen diana presente y/o específico para un genotipo de bacteria particular resistente a fármacos. Por ejemplo, la FIG. 9 es una ilustración esquemática de la formulación de una molécula de ácido nucleico 570 genomanipulada y/o un plásmido específico para SARM, de acuerdo con un aspecto de la divulgación. La secuencia de ácido nucleico 500 genomanipulada incluye elementos reguladores de plásmido 576 (por ejemplo, un origen de replicación, etc.), un fragmento de gen mecA 572, un gen luxA 574a, un gen luxB 574b y un marcador seleccionable (por ejemplo, un gen de resistencia a la tetraciclina, etc.) (no mostrado). Los elementos reguladores de plásmido 576 pueden ser cualquier elemento regulador de plásmido como se conoce en la técnica. El fragmento de gen mecA 572 es homólogo a un segmento del gen mecA. Una vez en el interior de la bacteria, el fragmento de gen mecA 572 puede sondear y/o identificar la secuencia de mecA en el gen de SARM y mediar en la integración de los genes indicadores en el locus del gen mecA por medio de recombinación homóloga de manera que enlace de forma funcional el promotor del gen mecA a los genes luxAB. En algunos aspectos de la divulgación, el ácido nucleico 500 genomanipulado puede incluir cualquier otra secuencia de reconocimiento, por ejemplo, tcdB, vanA, etc., específica para cualquier secuencia del gen en cualquier otra bacteria, por ejemplo, E. coli, Salmonella, C. difficile, ERV, etc. Los genes luxA 574a y luxB 574b, juntos, sirven como gen indicador que se puede controlar por el ciclo natural de transcripción y traducción de bacterias para expresar la molécula indicadora luciferasa. En algunos aspectos de la divulgación, se puede usar cualquier otro gen indicador, por ejemplo, un gen para expresar una enzima (por ejemplo, glucosa oxidasa, peroxidasa de rábano picante) o una proteína fluorescente (por ejemplo, proteína verde fluorescente, etc.).
La FIG. 10 es un diagrama de flujo de un procedimiento 300 para la identificación genotípica de bacterias usando una partícula de transducción y/o un vector vírico genomanipulado, por ejemplo, la partícula de transducción 160 que contiene una molécula de ácido nucleico genomanipulada (por ejemplo, la molécula de ácido nucleico 570). El procedimiento 300 se puede realizar usando cualquiera de los recipientes descritos en el presente documento, por ejemplo, el recipiente 1700, 2700, 3700, 4700 y similares, y cualquier instrumento y componente de los mismos descritos en el presente documento, tales como, por ejemplo, los instrumentos 1100 y 11000.
El procedimiento 300 incluye añadir una partícula de transducción a una muestra, por ejemplo, un hisopado nasal de un paciente que puede contener el genotipo de la bacteria diana, 302. La muestra se puede disponer en un recipiente, tal como, por ejemplo, el recipiente 1700, y puede incluir además soluciones tales como, por ejemplo, medios nutritivos bacterianos, tampones y/o tensioactivos. En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción se puede incluir en la solución y disponer en el recipiente antes de añadir la muestra. Las partículas de transducción y la solución se mantienen bajo condiciones tales que las partículas de transducción identifican y se unen a las bacterias diana presentes en la muestra, 304. A continuación, la partícula de transducción inserta el plásmido genomanipulado o la molécula de ácido nucleico genomanipulada en la bacteria diana, 306.
La parte del gen de reconocimiento de la molécula de ácido nucleico genomanipulada, por ejemplo, un fragmento del gen mecA, como se describe en el presente documento, a continuación sondea el ADN de las bacterias para determinar una secuencia homóloga, 308. Si la secuencia homóloga está presente, la molécula de ácido nucleico genomanipulada se inserta en y acopla de forma funcional las secuencias del gen indicador con un promotor endógeno del gen diana 310. De esta manera, las bacterias diana expresan moléculas indicadoras, por ejemplo luciferasa, a través de su proceso de transcripción/traducción natural, 312.
A continuación, la muestra se mantiene durante un tiempo predefinido y/o a una temperatura predeterminada, 314. Dichas condiciones pueden incluir, por ejemplo, mantener la muestra durante menos de 2 horas, aproximadamente 2 horas, 4 horas, 6 horas, 8 horas, hasta 18 horas, o incluso más, a temperatura, por ejemplo, menor que o igual a aproximadamente 37 grados Celsius. Las condiciones bajo las que se mantiene la muestra se definen para permitir que la partícula de transducción se una a la bacteria diana y comunique el ácido nucleico genomanipulado con la bacteria diana, y para promover la expresión de las moléculas indicadoras (por ejemplo, luciferasa).
En algunos aspectos de la divulgación, a continuación un reactivo se comunica con la muestra para potenciar, catalizar y/o promover la producción de una señal a partir de las moléculas indicadoras, 316. Por ejemplo, el reactivo puede ser un sustrato formulado para desencadenar la producción de una señal luminosa por las moléculas indicadoras. Dichos sustratos pueden ser cualquier sustrato adecuado de los tipos mostrados y descritos en el presente documento. La señal se detecta, 318, con cualquier instrumento adecuado. Si la muestra contuviera cualquier otro genotipo de bacteria, la secuencia del gen homóloga al gen de reconocimiento no estaría presente en el ADN de las bacterias. En consecuencia, no habría recombinación homóloga del ADN de la partícula de transducción con el ADN de las bacterias y no se produciría la molécula indicadora. Por lo tanto, la adición de sustrato a la solución de muestra 316 no produciría ninguna señal detectable que indique que la muestra no contiene el genotipo de la bacteria diana.
La FIG. 11 muestra una ilustración esquemática de partes del procedimiento 300 para la identificación y detección genotípicas de una bacteria diana. Como se muestra en la FIG. 11, una partícula de transducción 660 se añade a y/o mezcla con una muestra S para detectar un genotipo particular de una bacteria diana 680 que puede estar presente en la muestra S. En la primera operación (indicada por la ilustración esquemática 692), la partícula de transducción 660 se pone en contacto con la muestra S que contiene la bacteria diana 680. La partícula de transducción 660 puede identificar y unirse específicamente a la pared celular de la bacteria diana 680 como se muestra por la flecha C. A continuación, la partícula de transducción 660 comunica un ácido nucleico o plásmido 670 genomanipulado contenido en la misma, con el citoplasma de la bacteria diana 680, como se muestra por la flecha D (véase la operación 694).
El ácido nucleico 670 genomanipulado puede ser cualquiera de las moléculas de ácido nucleico genomanipuladas que se describen en el presente documento, tal como, por ejemplo, la molécula de ácido nucleico 570. En particular, la molécula de ácido nucleico 670 genomanipulada incluye una secuencia de reconocimiento 672, genomanipulada y/o formulada para reconocer un gen diana 684 en el ADN 682 de la bacteria diana 680. El ácido nucleico genomanipulado también incluye una secuencia de gen indicador 674 (por ejemplo, la secuencia indicadora luxA/luxB). Si la bacteria diana 680 contiene el gen diana 684, el ácido nucleico 670 genomanipulado reconocerá el gen diana 684 e inserta la secuencia del gen indicador 674 en los locus del gen diana de manera que enlace de forma funcional las secuencias del gen indicador 674 con un promotor del gen diana 682 (véase la operación 696). Por ejemplo, el ácido nucleico 670 genomanipulado puede incluir una secuencia de reconocimiento 672 específica para la secuencia de mecA en el ADN de SARM. En la operación final (véase el esquema 698), la maquinaria de transcripción y traducción de las bacterias diana 680 lee los genes que codifican la secuencia indicadora 674 y produce las moléculas indicadoras 630. Si el gen diana 684 no está presente, la recombinación no tiene lugar y las moléculas indicadoras 630 no se expresan. Por lo tanto, la presencia de las moléculas indicadoras 630 indica que el gen diana está presente en las bacterias viables 680 en la muestra S. Puesto que la partícula de transducción 660 es no replicativa y no es apta para replicación lítica o lisógena, las bacterias diana 680 permanecen vivas durante el ensayo. Por lo tanto, los sistemas y procedimientos descritos en el presente documento se pueden usar para detectar genes dentro de bacterias vivas.
En algunos aspectos de la divulgación, un sistema 1000 y/o cualquiera de los procedimientos divulgados en el presente documento pueden incluir y/o realizarse con un recipiente configurado para facilitar la comunicación de una solución (por ejemplo, medios nutritivos, tampones, tensioactivos), partículas de transducción, vectores biológicos tales como vectores víricos genomanipulados, vectores no biológicos que consisten en polímeros, liposomas o partículas similares a virus y/o un reactivo (por ejemplo, sustrato, antibióticos, etc.) con la muestra. Por ejemplo, las FIGs .12-14 muestran un ensamblaje de recipiente 1700 de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. Se pueden disponer uno o más ensamblajes de recipiente 1700 dentro de cualquier instrumento adecuado del tipo divulgado en el presente documento (véase, por ejemplo, el instrumento 11000 descrito a continuación) configurado para manipular, accionar y/o interactuar con el ensamblaje de recipiente 1700 para realizar los procedimientos asociados con la identificación de la célula diana descrita en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 1700 permite pruebas de diagnóstico de muestras eficaces y exactas limitando la cantidad de manejo de muestras durante el ensayo. Además, la disposición modular de los componentes del recipiente (por ejemplo, la cámara de reacción 1732 y el módulo de reactivo 1740) permite cualquier número de módulos de reactivo 1740 diferentes, conteniendo cada uno reactivos y/o formulaciones diferentes para que se usen de manera intercambiable para detectar un tipo diferente de célula diana. Esta disposición también permite que las partículas de transducción y los reactivos se almacenen por separado y se comuniquen con la muestra a demanda, como se describe a continuación. El almacenamiento separado puede ser útil, por ejemplo, si los reactivos incluidos dentro del módulo de reactivo 1740 tienen diferentes requisitos de almacenamiento (por ejemplo, fechas de caducidad, requisitos de lipofilización, límites de temperatura de almacenamiento, etc.) que los reactivos, la solución y/o la muestra incluidos dentro de la cámara de reacción 1732.
Como se muestra, el ensamblaje de recipiente incluye una cámara de reacción 1732 y un módulo de reactivo 1740. La cámara de reacción 1732 se puede acoplar al módulo de reactivo 1740 para formar un montaje integrado. La cámara de reacción 1732 se puede formar de cualquier material adecuado, tal como, por ejemplo, materiales ligeros, rígidos e inertes (por ejemplo, plásticos). Al menos una parte de la cámara de reacción 1732 puede ser al menos parcialmente transparente para permitir la visualización y/o detección del volumen interno de la cámara de reacción 1732 (por ejemplo, para ver luminiscencia en la cámara de reacción 1732). En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 1732 puede estar conformada como un cilindro con un fondo redondeado o una base plana. En otros aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 1732 puede tener cualquier otra conformación adecuada, por ejemplo, cuadrada, rectangular, ovalada, poligonal, etc. En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 1732 puede tener un diámetro de 12 mm y una altura de 75 mm. En algunos aspectos de la divulgación, el diámetro de la cámara de reacción 1732 se puede dimensionar para que coincida de manera óptima con la sección transversal de un detector (por ejemplo, el detector 1200 o 11212 incluido en el instrumento 11000 o cualquier otro detector). En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de recipiente 1700 puede estar provisto de una o más soluciones y/o reactivos de los tipos mostrados y descritos en el presente documento (por ejemplo, solución nutritiva bacteriana, tampones, tensioactivos, partículas de transducción y/o antibióticos), dispuestos previamente dentro de la cámara de reacción 1732.
El módulo de reactivo 1740 del recipiente 1700 incluye una carcasa 1741, un primer accionador 1750 y un segundo accionador 1760. La carcasa 1741 se configura para acoplarse de forma extraíble a la cámara de reacción 1732 por cualquier mecanismo adecuado. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 1741 se puede acoplar a la cámara de reacción 1732 por un acoplamiento roscado, un encaje por interferencia, encaje a presión o similares.
En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 1741 y la cámara de reacción 1732 definen un cierre sustancialmente estanco a los fluidos.
La carcasa 1741 define un primer volumen de reactivo 1742 y un segundo volumen de reactivo 1744. El primer volumen de reactivo 1742 y el segundo volumen de reactivo 1744 pueden estar separados por una pared lateral 1746. En algunos aspectos de la divulgación, el primer volumen de reactivo 1742 contiene vectores biológicos o no biológicos, partículas de transducción y/o un vector vírico (por ejemplo, la partícula de transducción 110, 160 o cualquiera de las otras partículas de transducción descritas en el presente documento), que incluye una molécula de ácido nucleico genomanipulada (por ejemplo, el ácido nucleico 170 genomanipulado) formulada para provocar que la célula diana (por ejemplo, la bacteria) produzca una serie de moléculas indicadoras (por ejemplo, luciferasa). En algunos aspectos de la divulgación, la partícula de transducción se formula para que sea no replicativa (es decir, que no sea apta para replicación), como se describe en el presente documento. En algunos aspectos de la divulgación, el segundo volumen de reactivo 1744 puede contener un reactivo formulado para interactuar con la molécula indicadora para catalizar, potenciar la producción de y/o producir una señal mensurable, tal como, por ejemplo, una señal óptica. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo es un sustrato de luciferasa de los tipos mostrados y descritos en el presente documento, tal como, por ejemplo, una composición que incluye tridecanal. Aunque las partículas de transducción y el reactivo se muestran como dispuestos directamente dentro del primer volumen de reactivo 1742 y el segundo volumen de reactivo 1744, respectivamente, en otros aspectos de la divulgación, las partículas de transducción y/o los reactivos se pueden disponer en el interior de recipientes de reactivo (no mostrados) conformados y dimensionados para que se dispongan sustancialmente en el interior del primer volumen de reactivo 1742 y/o el segundo volumen de reactivo 1744.
En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 1741 y/o cualquier recipiente de reactivo en la misma (no mostrado) puede incluir partes frangibles configuradas para romperse cuando se accionan o comprimen (por ejemplo, por el primer accionador 1750 y/o el segundo accionador 1760). De esta manera, los reactivos y constituyentes se pueden almacenar en aislamiento y liberarse tras su accionamiento. En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 1741, el primer accionador 1750, el segundo accionador 1760 y/o dichos recipientes de reactivo pueden incluir rasgos característicos para facilitar un suministro repetible, por ejemplo, bordes curvos, fondo plano, paredes de tipo fuelle o cualquier otro rasgo característico adecuado. En algunos aspectos de la divulgación, por ejemplo, la carcasa 1741 puede incluir un perforador o una serie de perforadores (no mostrados) dispuestos dentro del primer volumen de reactivo 1742, configurado para perforar una parte de un recipiente de reactivo cuando la parte de émbolo 1754 del primer accionador 1750 se mueve dentro del primer volumen de reactivo 1742. En algunos aspectos de la divulgación, también se puede disponer un perforador dentro del segundo volumen de reactivo 1744.
El primer volumen de reactivo 1742 y el segundo volumen de reactivo 1744 pueden tener cualquier conformación, orientación y/o tamaño adecuados. En algunos aspectos de la divulgación, como se muestra en las FIGS. 12-14, el primer volumen de reactivo 1742 y el segundo volumen de reactivo 1744 pueden ser concéntricos. En otros aspectos de la divulgación, el primer volumen de reactivo 1742 y el segundo volumen de reactivo 1744 pueden estar localizados paralelos entre sí. Aunque se muestra que tiene un área de sección transversal sustancialmente constante, en algunos aspectos de la divulgación, se puede variar una dimensión de sección transversal, por ejemplo, el diámetro o el área, de la carcasa 1741 y/o el primer volumen de reactivo 1742 y el segundo volumen de reactivo 1744 para incrementar/disminuir un volumen del reactivo contenido en los mismos. De esta manera, la carcasa 1741 se puede configurar para proporcionar la cantidad deseada y/o un caudal de reactivo que se va a suministrar a la cámara de reacción 1732.
La carcasa 1741 incluye una parte de suministro 1770 que, cuando la carcasa 1741 está acoplada a la cámara de reacción 1732, define una primera vía fluídica 1772a entre el primer volumen de reactivo 1742 y la cámara de reacción 1732, y una segunda vía fluídica 1772b entre el segundo volumen de reactivo 1744 y la cámara de reacción 1732. Como se muestra, la primera vía fluídica 1772a y la segunda vía fluídica 1772b están separadas entre sí. La primera vía fluídica 1772a y la segunda vía fluídica 1772b incluyen una primera salida 1774a y una segunda salida 1774b, respectivamente, que desembocan cada una en la cámara de reacción 1732. La primera vía fluídica 1772a y la segunda vía fluídica 1772b proporcionan una vía para que las partículas de transducción y los reactivos dispuestos en el primer volumen de reactivo 1742 y/o el segundo volumen de reactivo 1744, respectivamente, se comuniquen con la cámara de reacción 1732.
La parte de suministro 1770 se puede configurar para proporcionar cualquier vía y/o mecanismo adecuados para suministrar las partículas de transducción y los reactivos dispuestos en el primer volumen de reactivo 1742 y/o el segundo volumen de reactivo 1744 en la cámara de reacción 1732. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la parte de suministro 1770 puede incluir una única vía fluídica para comunicar fluidos desde el primer volumen de reactivo 1742 y el segundo volumen de reactivo 1744 hacia la cámara de reacción 1732. En algunos aspectos de la divulgación, la parte de suministro 1770 se puede configurar para suministrar reactivos desde el primer volumen de reactivo 1742 y/o el segundo volumen de reactivo 1744 hacia la cámara de reacción 1732 de manera que promueva la mezcla y/o que minimice la aireación, el exceso de pulverización y/o turbulencias indeseables. En algunos aspectos de la divulgación, la primera vía fluídica 1772a y/o la segunda vía fluídica 1772b pueden tener áreas de sección transversal (o flujo) variables (por ejemplo, las vías se pueden parecer a boquillas) para producir un caudal controlado de las sustancias que fluyen a través de las mismas. En algunos aspectos de la divulgación, el caudal de las partículas de transducción y/o los reactivos puede ser de 1 ml/s, 2 ml/s, 3 ml/s, 4 ml/s, 5 ml/s o cualquier caudal adecuado para mezclar suficientemente la sustancia y/o para minimizar la aireación.
El módulo de reactivo 1740 incluye el primer accionador 1750 dispuesto al menos parcialmente en la carcasa 1741. El primer accionador 1750 incluye una parte de acoplamiento 1752 y una parte de émbolo 1754, que está dispuesta dentro del primer volumen de reactivo 1742. La parte de acoplamiento 1752 del primer accionador 1750 se configura para manipularse (por ejemplo, por cualquier instrumento mostrado y descrito en el presente documento, tal como el instrumento 11000) para mover la parte de émbolo 1754 dentro del primer volumen de reactivo 1742. En algunos aspectos de la divulgación, la parte de émbolo 1754 del primer accionador 1750 y una parte de la carcasa 1741 definen y/o incluyen un cierre para aislar de forma fluídica el primer volumen de reactivo 1742 de un volumen fuera de la carcasa 1741. En algunos aspectos de la divulgación, el cierre puede ser, por ejemplo, una junta, una junta tórica, un cierre de goma o cualquier cierre adecuado. Como se muestra, la parte de acoplamiento 1752 y la parte de émbolo 1754 del primer accionador 1750 pueden tener dimensiones de sección transversal (por ejemplo, diámetro) diferentes. En otros aspectos de la divulgación, sin embargo, la parte de acoplamiento 1752 y la parte de émbolo 1754 del primer accionador 1750 pueden tener la misma dimensión de sección transversal (por ejemplo, diámetro). En algunos aspectos de la divulgación, la parte de acoplamiento 1752 puede estar desplazada de (por ejemplo, no ser coaxial con) la parte de émbolo 1754.
El módulo de reactivo 1740 incluye el segundo accionador 1760 dispuesto al menos parcialmente en la carcasa 1741. El segundo accionador 1760 incluye una parte de acoplamiento 1762 y una parte de émbolo 1764, que está dispuesta de forma movible dentro del segundo volumen de reactivo 1744. La parte de acoplamiento 1762 del segundo accionador 1760 se configura para manipularse (por ejemplo, por cualquier instrumento mostrado y descrito en el presente documento, tal como el instrumento 11000) para mover la parte de émbolo 1764 del segundo accionador 1760 dentro del segundo volumen de reactivo 1744. En algunos aspectos de la divulgación, la parte de émbolo 1764 del segundo accionador 1760 y una parte de la carcasa 1741 definen y/o incluyen un cierre para aislar de forma fluídica el segundo volumen de reactivo 1742 de un volumen fuera de la carcasa 1741. En algunos aspectos de la divulgación, el cierre puede ser, por ejemplo, una junta, una junta tórica, un cierre de goma o cualquier cierre adecuado, y puede ser sustancialmente similar al cierre del primer accionador 1750. Como se muestra, la parte de acoplamiento 1762 y la parte de émbolo 1764 del segundo accionador 1760 pueden tener dimensiones de sección transversal (por ejemplo, diámetro) diferentes. En otros aspectos de la divulgación, sin embargo, la parte de acoplamiento 1762 y la parte de émbolo 1764 del segundo accionador 1760 pueden tener la misma dimensión de sección transversal (por ejemplo, diámetro). En algunos aspectos de la divulgación, la parte de acoplamiento 1762 puede estar desplazada de (por ejemplo, no ser coaxial con) la parte de émbolo 1764.
Como se muestra, la parte de acoplamiento 1762 del segundo accionador 1760 rodea al menos parcialmente la parte de acoplamiento 1752 del primer accionador 1750. Expresado de forma similar, al menos una parte del primer accionador 1750 y una parte del segundo accionador 1760 están dispuestas concéntricamente en la carcasa 1741. De esta manera, el módulo de reactivo 1740 se puede acoplar a la cámara de reacción 1732 y/o disponerse en un instrumento en cualquier orientación angular alrededor del eje longitudinal del ensamblaje de recipiente 1700. Esta disposición permite que un único ensamblaje de accionador manipule tanto el primer accionador 1750 como el segundo accionador 1760.
Más en particular, el segundo accionador 1760 define un canal 1766 dentro del que se puede mover la parte de acoplamiento 1752 del primer accionador 1750 cuando el primer accionador 1750 se manipula para mover la parte de émbolo 1754. En algunos aspectos de la divulgación, la parte de acoplamiento 1762 del segundo accionador 1760 puede definir una abertura dentro de la que se puede disponer sustancialmente la parte de acoplamiento 1752 del primer accionador 1750. Aunque un eje longitudinal de la parte de émbolo 1754 del primer accionador 1750 se muestra como concéntrico a un eje longitudinal de la parte de émbolo 1764 del segundo accionador 1760, en otros aspectos de la divulgación, el eje longitudinal de la parte de émbolo 1754 puede estar desplazado y/o no ser concéntrico con el eje longitudinal de la parte del émbolo 1764. En algunos aspectos de la divulgación, por ejemplo, el primer accionador 1750 y el segundo accionador 1760 se pueden disponer contiguos pero no concéntricos entre sí. En algunos aspectos de la divulgación, el primer accionador 1750 y el segundo accionador 1760 se pueden disponer paralelos entre sí. En algunos aspectos de la divulgación, las partes de acoplamiento 1752 y/o la parte de acoplamiento 1762 pueden estar empotradas en la carcasa 1741, por ejemplo, para evitar un accionamiento accidental.
El primer accionador 1750 y el segundo accionador 1760 se pueden mover de cualquier manera adecuada para realizar las funciones descritas en el presente documento. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la parte de émbolo 1754 del primer accionador 1750 se puede mover independientemente del movimiento de la parte de émbolo 1764 del segundo accionador 1760. En algunos aspectos de la divulgación, el primer accionador 1750 y el segundo accionador 1760 pueden tener la misma longitud de carrera. En otros aspectos de la divulgación, el primer accionador 1750 y el segundo accionador 1760 pueden tener longitudes de carrera diferentes. De esta manera, se pueden transportar volúmenes diferentes (y/o caudales diferentes) de partículas de transducción o reactivos a la cámara de reacción 1732.
En uso, el ensamblaje de recipiente 1700 se configura para manipularse para realizar los procedimientos y/o ensayos descritos en el presente documento mientras se mantiene el aislamiento fluídico de la cámara de reacción 1732.
Expresado de forma similar, la cámara de reacción 1732 y el módulo de reactivo 1740 del ensamblaje de recipiente 1700 pueden definir conjuntamente un sistema cerrado dentro del que se puede realizar la identificación de la célula diana (es decir, sin desacoplar el módulo de reactivo 1740 de la cámara de reacción 1732). En particular, el ensamblaje de recipiente 1700 se puede suministrar al usuario en una primera configuración (FIG. 12), en la que el primer accionador 1750 y el segundo accionador 1760 están cada uno en sus respectivas primeras posiciones. Aunque el módulo de reactivo 1740 se muestra como acoplado a la cámara de reacción 1732 en la FIG. 12, el módulo de reactivo 1740 puede estar desacoplado inicialmente de la cámara de reacción 1732 para permitir que una muestra que contiene la célula diana (por ejemplo, la bacteria) se disponga en el volumen interno definido por la cámara de reacción 1732. El módulo de reactivo 1740 se puede acoplar a la cámara de reacción 1732 para definir un cierre estanco a los fluidos.
Para mover el ensamblaje de recipiente 1700 y/o el módulo de reactivo 1740 a la segunda configuración (FIG. 13), la parte de acoplamiento 1752 del primer accionador se manipula para moverse dentro del canal 1766. De esta manera, la parte de émbolo 1754 del primer accionador 1750 se mueve dentro del primer volumen de reactivo 1742 para transportar y/o expulsar el reactivo (por ejemplo, las partículas de transducción) del primer volumen de reactivo 1742 a través de la primera vía fluídica 1742a y la primera salida 1744a, y hacia la cámara de reacción 1732 como se muestra por la flecha EE. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo incluye partículas de transducción que interactúan con la célula diana contenida en la muestra de modo que las células diana produzcan una serie de moléculas indicadoras de acuerdo con cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. La manipulación y/o el mantenimiento del ensamblaje de recipiente 1700 (y la muestra contenida en el mismo) se puede realizar por los instrumentos 1100 y/o 11000 como se describe en el presente documento y/o cualquier otro instrumento o componente descrito en el presente documento.
Para mover el ensamblaje de recipiente 1700 y/o el módulo de reactivo 1740 a la tercera configuración (FIG. 14), la parte de acoplamiento de 1762 del segundo accionador 1760 se manipula para moverse al menos parcialmente alrededor del primer accionador 1750. El movimiento de la parte de acoplamiento 1762 mueve la parte de émbolo 1764 del segundo accionador 1760 de la primera posición a una segunda posición dentro del segundo volumen de reactivo 1744. El desplazamiento de la parte de émbolo 1764 transporta y/o expulsa el reactivo (por ejemplo, un sustrato tal como tridecanal) desde dentro del segundo volumen de reactivo 1744 a través de la segunda vía fluídica 1772b y la segunda salida 1774b hacia la cámara de reacción 1732, como se muestra por la flecha. FF. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo es un sustrato que puede interactuar con las moléculas indicadoras producidas para impulsar, catalizar y/o potenciar las moléculas indicadoras para producir una señal, por ejemplo, por medio de una reacción de luminiscencia.
En algunos aspectos de la divulgación, un ensamblaje de recipiente puede incluir un mecanismo para recoger una muestra y/o disponer una muestra en el ensamblaje de recipiente. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, se puede recoger una muestra usando un hisopo, que a continuación se dispone en la cámara de reacción del recipiente. Las FIGS. 15-17 muestran un ensamblaje de recipiente 2700 en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. El ensamblaje de recipiente 2700 incluye una cámara de reacción 2732 y una tapa temporal 2739. La cámara de reacción 2732 del ensamblaje de recipiente 2700 puede ser acoplable a cualquier módulo de reactivo, tal como, por ejemplo, el módulo de reactivo 1740 como se describe anteriormente, o cualquier otro módulo de reactivo descrito en el presente documento.
La muestra S que contiene la célula diana se puede recoger en un hisopo 2734, que puede ser un hisopado nasal, un hisopado de saliva, un hisopado ambiental o similares. En algunos aspectos de la divulgación, después de recoger la muestra S, el hisopo 2734 nasal se rompe en una posición y/o longitud predefinidas del hisopo 2734 como se muestra por la línea GG (FIG. 15). La cámara de reacción 2732 puede contener una solución 2702, por ejemplo, medios nutritivos, tampones, tensioactivos y/o cualquier otro reactivo formulado para mantener las células diana, promover la producción de moléculas indicadoras o similares. El hisopo 2734 se inserta en la cámara de reacción 2732, como se muestra por la flecha HH, hasta que se sumerge en la solución 2702.
A continuación, la tapa temporal 2736 se puede acoplar a la cámara de reacción 2732 para poner el ensamblaje de recipiente 2700 en la segunda configuración (FIG. 16). En algunos aspectos de la divulgación, la tapa temporal 2736 puede definir un cierre sustancialmente estanco a los fluidos cuando se acopla a la cámara de reacción 2732. De esta manera, el ensamblaje de recipiente 2700 se puede agitar, por ejemplo, agitar en vórtex o agitar, para permitir que una parte significativa de la muestra S que contiene las células diana se comunique con la solución 2702 del hisopo 2734. En algunos aspectos de la divulgación, el hisopo 2734 y el protocolo de recogida de muestra se pueden definir de modo que se transfieran tanto como un 50 %, un 60 % y hasta un 70 %, y cualquier cantidad entre las mismas o incluso mayor, de las células diana recogidas en la solución 2702.
En algunos aspectos de la divulgación, el hisopo 2734 se puede retirar para realizar las pruebas. La retirada del hisopo, en determinadas situaciones, puede limitar la interferencia con las mediciones de la muestra. En consecuencia, en algunos aspectos de la divulgación, la tapa temporal 2736 puede incluir un mecanismo de agarre, por ejemplo, muescas, hendiduras, casquillo o cualquier otro rasgo característico para agarrar el hisopo 2734. En dichos aspectos de la divulgación, cuando la tapa temporal 2736 se retira de la cámara de reacción 2732 como se muestra en la tercera configuración por la flecha II (FIG. 17), el hisopo 2734 también se retira con esta. En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 2732 puede incluir una o más etiquetas 2738 dispuestas en una superficie exterior de la cámara de reacción 2732. Las etiquetas 2738 pueden incluir información asociada con el ensamblaje de recipiente 2700, por ejemplo, la célula diana, número de serie, número de lote, fecha de caducidad y/o información de advertencia. En algunos aspectos de la divulgación, el recipiente 2700 también puede incluir un mecanismo de seguimiento 2739, por ejemplo, códigos de barras en etiquetas y/o etiquetas RFID.
Las FIGS. 18-25 muestran un ensamblaje de recipiente 3700 de acuerdo con un aspecto de la divulgación que incluye una cámara de reacción 3732 y un módulo de reactivo 3740 que es acoplable a la cámara de reacción. El ensamblaje de recipiente 3700 se puede usar con y manipular por cualquiera de los instrumentos descritos en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 11000 y/o cualquiera de los componentes descritos en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 3700 también se puede usar para realizar cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento, por ejemplo, tales como los procedimientos 150, 200 y 300 descritos anteriormente.
La cámara de reacción 3732 se configura para contener una muestra y/u otros reactivos, y se puede formar de un material ligero, rígido e inerte. Al menos una parte de la cámara de reacción 3732 (por ejemplo, la parte de extremo distal) puede ser al menos parcialmente transparente para permitir la visualización, el acceso óptico y/o la detección del volumen interno de la cámara de reacción 3732. Aunque se muestra como conformada como un cilindro con un fondo redondeado, en otros aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 3732 puede tener cualquier otra conformación adecuada, por ejemplo, cuadrada, rectangular, ovalada, poligonal, etc. En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 3732 puede tener un diámetro de 12 mm y una altura de 75 mm. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de recipiente 3700 puede estar provisto de una o más soluciones/reactivos (por ejemplo, solución nutritiva bacteriana, tampones, tensioactivos, una partícula de transducción y/o antibióticos), dispuestos previamente dentro de la cámara de reacción 3732.
El módulo de reactivo 3740 incluye una carcasa 3741, un primer accionador 3750, un segundo accionador 3760, una parte de suministro 3770, un primer recipiente de reactivo 3780a y un segundo recipiente de reactivo 3780b. Como se muestra en la FIG. 18, la carcasa 3741 se configura para acoplarse de forma extraíble a la cámara de reacción 3732 por cualquier mecanismo adecuado. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 3741 se puede acoplar a la cámara de reacción 3732 por un acoplamiento roscado, un encaje por interferencia o similares. En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 3741 y la cámara de reacción 3732 definen un cierre sustancialmente estanco a los fluidos.
La FIG. 20 muestra una vista superior de la carcasa 3741. La carcasa 3740 define un primer volumen de reactivo 3742 y un segundo volumen de reactivo 3744 que pueden estar separados por una pared lateral 3746. La carcasa 3741 se puede formar de un material ligero y rígido, tal como, por ejemplo, plástico moldeado por inyección. En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 3741 puede tener un diámetro de aproximadamente 24 mm. En algún aspecto de la divulgación, el diámetro de la carcasa 3741 se puede variar para incrementar o disminuir la capacidad del primer volumen de reactivo 3742 y el segundo volumen de reactivo 3744. En algunos aspectos de la divulgación, el diámetro del primer volumen de reactivo 3742 y/o el segundo volumen de reactivo 3744 se puede variar (es decir, no ser iguales entre sí).
Como se muestra en la vista superior de la carcasa 3741 en la FIG. 20 y una vista inferior inclinada de la carcasa 3741 mostrada en la FIG. 21, la carcasa 3741 incluye una parte de suministro 3770 que, cuando la carcasa 3741 está acoplada a la cámara de reacción 3732, define una primera vía fluídica 3772a entre el primer volumen de reactivo 3742 y la cámara de reacción 3732, y una segunda vía fluídica 3772b entre el segundo volumen de reactivo 3744, y la cámara de reacción 3732. La primera vía fluídica 3772a y la segunda vía fluídica 3772b incluyen una primera salida 3774a y una segunda salida 3774b, respectivamente, que desembocan en la cámara de reacción 3732, cuando la cámara de reacción 3732 está acoplada a la carcasa 3741. La primera vía fluídica 3772a (y la salida 3774a) y la segunda vía fluídica 3772b (y la salida 3774b) proporcionan una vía para que los reactivos dispuestos en el primer volumen de reactivo 3742 y el segundo volumen de reactivo 3744 se comuniquen con la cámara de reacción 3732. Aunque la primera vía fluídica 3772a y la segunda vía fluídica 3772b se muestran como separadas entre sí, en otros aspectos de la divulgación, la primera vía fluídica 3772a y la segunda vía fluídica 3772b pueden incluir un delimitador común y/o estar en comunicación fluida entre sí.
La parte de suministro 3770 se configura para proporcionar cualquier vía y/o mecanismo adecuados para suministrar las partículas de transducción y los reactivos dispuestos en el primer volumen de reactivo 3742 y/o el segundo volumen de reactivo 3744 en la cámara de reacción 3732. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, la primera vía fluídica 3772a y la segunda vía fluídica 3772b se pueden configurar para suministrar reactivos desde el primer volumen de reacción 3742 y el segundo volumen de reacción 3744, respectivamente, a la cámara de reacción 3732 de manera que promueva la mezcla y/o minimice la aireación, el exceso de pulverización y/o turbulencias no deseadas. La primera vía fluídica 3772a y la segunda vía fluídica 3772b se pueden adaptar a cualquier caudal adecuado, por ejemplo, 1 ml/s, 2 ml/s, 3 ml/s, 4 ml/s, 5 ml/s. En algunos aspectos de la divulgación, al menos una parte de la parte de suministro 3770 se puede disponer dentro de la cámara de reacción 3732 cuando la carcasa 3741 está acoplada a la cámara de reacción 3732.
Como se muestra en la FIG. 19 y la sección transversal lateral del recipiente mostrado en la FIG. 23, el módulo de reactivo 3740 incluye el primer accionador 3750 dispuesto en la carcasa 3741. El primer accionador 3740 incluye una parte de acoplamiento 3752 y una parte de émbolo 3754, que está dispuesta de forma movible dentro del primer volumen de reactivo 3742. Cuando se acciona, la parte de acoplamiento 3752 del primer accionador 3750 mueve la parte de émbolo 3754 dentro del primer volumen de reactivo 3742. Como se muestra, la parte de émbolo 3754 del primer accionador 3750 incluye un cierre 3769a para aislar de forma fluídica el primer volumen de reactivo 3742 de un volumen exterior de la carcasa 3741. En algunos aspectos de la divulgación, el cierre 3769a puede ser, por ejemplo, una junta, una junta tórica, un cierre de goma o cualquier cierre adecuado.
El módulo de reactivo 3740 incluye el segundo accionador 3760. El segundo accionador 3760 incluye una parte de acoplamiento 3762 y una parte de émbolo 3764 que está dispuesta de forma movible dentro del segundo volumen de reactivo 3744. Cuando se acciona, la parte de acoplamiento 3762 del segundo accionador 3760 mueve la parte de émbolo 3764 del segundo accionador 3760 dentro del segundo volumen de reactivo 3744. La parte de émbolo 3764 del segundo accionador 3760 incluye un cierre 3769b para aislar de forma fluídica y/o evitar fugas de cualquier reactivo contenido en el segundo volumen de reactivo 3744.
El primer accionador 3750 y el segundo accionador 3760 se pueden disponer en una configuración anidada en la carcasa 3741. Dicho de otra manera, el primer accionador 3750 y el segundo accionador 3760 se pueden disponer concéntricamente, de modo que el primer accionador 3750 esté anidado dentro del segundo accionador 3760. De esta manera, el módulo de reactivo 3740 se puede acoplar a la cámara de reacción 3732 y/o disponerse en un instrumento en cualquier orientación angular alrededor del eje longitudinal del ensamblaje de recipiente 3700. Más en particular, el segundo accionador 3760 define un canal 3766 dentro del que se puede mover la parte de acoplamiento 3752 del primer accionador 3750 cuando el primer accionador 3750 se manipula para mover la parte de émbolo 3754. Además, la parte de acoplamiento 3762 del segundo accionador 3760 define una abertura 3767 dentro de la que está sustancialmente dispuesta la parte de acoplamiento 3752 del primer accionador 3750 (cuando el módulo de reactivo 3740 está en la primera configuración o en la tercera configuración). Un eje longitudinal de la parte de émbolo 3754 del primer accionador 3750 está desplazado de (es decir, no es coaxial con) un eje longitudinal de la parte de émbolo 3764 del segundo accionador 3760. La parte de émbolo 3754 del primer accionador 3750 se puede mover independientemente del movimiento de la parte de émbolo 3764 del segundo accionador 3760. Además, el primer accionador 3750 y el segundo accionador 3760 pueden estar empotrados en el interior de la carcasa, por ejemplo, para evitar el accionamiento accidental del primer accionador 3750 y el segundo accionador 3760.
El primer volumen de reactivo 3742 puede incluir el primer recipiente de reactivo 3780a y el segundo volumen de reactivo 3744 puede contener el segundo recipiente de reactivo 3780b. Como se muestra en la FIG. 22 (que solo muestra el primer recipiente de reactivo 3780a para mayor claridad), el primer recipiente de reactivo 3780a (y el segundo recipiente de reactivo 3780b) incluye una pared lateral 3782a y un miembro frangible 3784a, que juntos definen un volumen interno 3786a. En algunos aspectos de la divulgación, la pared lateral 3782a también puede ser frangible. El volumen interno 3786a se puede llenar total o parcialmente con un reactivo. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, el primer recipiente de reactivo 3780a puede contener partículas de transducción (por ejemplo, las partículas de transducción 110, 160 o cualquier otra partícula de transducción descrita en el presente documento) que incluyen un ácido nucleico genomanipulado (por ejemplo, el ácido nucleico 170 genomanipulado) formulado para provocar que la célula diana (por ejemplo, la bacteria) produzca una pluralidad de moléculas indicadoras. El segundo recipiente de reactivo 3780b puede contener un segundo reactivo formulado para reaccionar con las moléculas indicadoras para potenciar la producción de una señal. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, el reactivo es un sustrato, tal como tridecanal, que puede interactuar con la molécula indicadora (por ejemplo, luciferasa), para producir una señal mensurable, por ejemplo, por medio de una reacción de luminiscencia.
Los recipientes de reactivo pueden estar conformados y dimensionados para disponerse sustancialmente en el interior del primer volumen de reactivo 3742 y el segundo volumen de reactivo 3744. La carcasa 3741 incluye un primer perforador 3792a y un segundo perforador 3792b dispuestos dentro del primer volumen de reactivo 3742 y el segundo volumen de reactivo 3744, respectivamente. Los perforadores se configuran para romper las respectivas partes frangibles de los primeros recipientes de reactivo 3780a y el segundo recipiente de reactivo 3780b cuando la parte de émbolo 3754 y la parte de émbolo 3764 se desplazan dentro del primer volumen de reactivo 3742 y el segundo volumen de reactivo 3744, respectivamente. En algunos aspectos de la divulgación, los recipientes de reactivo pueden incluir bordes curvados (véase, por ejemplo, el borde curvado 3789a) y una parte inferior (véase, por ejemplo, la parte inferior 3788a) que puede ser sustancialmente plana. La parte inferior plana y los bordes curvados pueden permitir la dispersión de la fuerza de compresión aplicada por el primer accionador 3750 y el segundo accionador 3760 en el primer recipiente de reactivo 3780a y el segundo recipiente de reactivo 3780b, respectivamente, para asegurar un suministro repetible.
Los recipientes de reactivo se pueden construir de materiales que son sustancialmente impermeables y/o substancialmente inertes químicamente a la sustancia contenida en los mismos, por ejemplo, la partícula de transducción, el sustrato, los antibióticos, los tampones, los tensioactivos o cualquier otro reactivo que se pueda requerir para el ensayo de detección. De esta manera, los reactivos se pueden almacenar en los recipientes de reactivo durante períodos de tiempo prolongados. Por ejemplo, la pared lateral 3782a del recipiente de reactivo 3780a se puede formar de un material flexible e inerte, por ejemplo, plástico alveolado, papel de aluminio, laminado de aluminio o cualquier otro material adecuado. Además, en algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 3784a se puede construir de un material que tenga determinadas características de temperatura de modo que las propiedades deseadas y la integridad del miembro frangible 3784a se mantengan sobre una determinada temperatura. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, puede ser deseable almacenar el recipiente de reactivo 3780a que contiene reactivo o sustrato en un estado refrigerado. En algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 3784a se puede construir de una película de polímero, tal como cualquier forma de polipropileno. En algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 3784a se puede construir de polipropileno orientado biaxialmente (BOP). En algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 3784a se puede construir de aluminio.
La cámara de reacción 3732 y el módulo de reactivo 3740 del ensamblaje de recipiente 3700 pueden definir conjuntamente un sistema cerrado dentro del que se puede realizar la identificación de la célula diana (es decir, sin desacoplar el módulo de reactivo 3740 de la cámara de reacción 3732). El ensamblaje de recipiente 3700 y/o el módulo de reactivo 3740 se pueden mover entre múltiples configuraciones diferentes para transferir reactivos y/o sustancias desde la primera cámara de reactivo 3742 y la segunda cámara de reactivo 3744. En particular, las FIGS. 23-25 muestran el módulo de reactivo 3740 en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. La cámara de reacción 3732 no se muestra para mayor claridad.
El ensamblaje de recipiente 3700 se puede suministrar al usuario en la primera configuración (FIG. 23), en la que el primer accionador 3750 está en una primera posición y el segundo accionador 3760 está en una primera posición. El primer volumen de reactivo 3742 incluye el recipiente de reactivo 3780a que contiene el reactivo (por ejemplo, las partículas de transducción), y el segundo volumen de reactivo 3744 contiene el segundo recipiente de reactivo 3780b que incluye un reactivo (por ejemplo, tridecanal, formulado para reaccionar con las moléculas indicadoras).
Para mover el ensamblaje de recipiente 3700 a la segunda configuración (FIG. 24), la parte de acoplamiento 3752 del primer accionador 3750 se manipula para desplazar la parte de émbolo 3754 del primer accionador 3750 dentro del primer volumen de reactivo 3742 de la primera posición a una segunda posición. Expresado de forma similar, la parte de acoplamiento 3752 se mueve distalmente dentro del canal 3766 y/o la abertura 3767 del segundo accionador 3760. De esta manera, la parte de émbolo 3754 del primer accionador 3750 aplica una fuerza sobre la parte inferior 3788a del primer recipiente de reactivo 3780a. Esto empuja la parte frangible 3784a del primer recipiente de reactivo 3780a contra el perforador 3769a, hasta que la parte frangible 3784a se rompe, liberando el reactivo contenido en el mismo, por ejemplo, la partícula de transducción, en el primer volumen de reactivo 3742. El desplazamiento adicional de la parte de émbolo 3754 del primer accionador 3750 hacia la segunda posición disminuye el volumen interno 3786a del recipiente de reactivo 3780a y el primer volumen de reactivo 3742. Esto comunica el reactivo, por ejemplo, la partícula de transducción desde el primer volumen de reactivo 3742 a través de la primera vía fluídica 3772a y la primera salida 3774a de la parte de suministro 3770, y con la cámara de reacción 3732. Como se muestra, el primer accionador 3750 incluye un rebajo 3758 configurado para recibir una parte del perforador 3792a para evitar que el perforador dañe el primer accionador 3750 y/o limite el recorrido del primer accionador 3750 hacia la segunda posición. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo, por ejemplo, la partícula de transducción puede interactuar con la célula diana contenida en la muestra e impulsar a la célula diana a producir la molécula indicadora como se describe en el presente documento.
Para mover el ensamblaje de recipiente 3700 a la tercera configuración (FIG. 25), la parte de acoplamiento de 3762 del segundo accionador 3760 se manipula para desplazar la parte de émbolo 3764 del segundo accionador 3760 de la primera posición a una segunda posición dentro del segundo volumen de reactivo 3744. Similarmente a la segunda configuración, el desplazamiento del segundo accionador 3760 provoca que un perforador 3792b rompa la parte frangible 3784b del segundo recipiente de reactivo 3780b y comunique el sustrato contenido en el mismo (por ejemplo, tridecanal) a través de la segunda vía fluídica 3772b y la segunda salida 3774b con la cámara de reacción 3732. El sustrato puede interactuar con las moléculas indicadoras e impulsar, potenciar y/o catalizar la molécula indicadora para producir una señal, por ejemplo, por medio de una reacción de luminiscencia. Como se muestra, el segundo accionador 3760 incluye un rebajo 3768 configurado para recibir una parte del perforador 3792b para evitar que el perforador dañe el segundo accionador 3760 y/o limite el recorrido del segundo accionador 3760 hacia la segunda posición. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo, por ejemplo, las partículas de transducción, puede interactuar con la célula diana contenida en la muestra e impulsar a la célula diana a producir la molécula indicadora como se describe en el presente documento.
Aunque las partes de salida de la primera vía fluídica 3772a y la segunda vía fluídica 3772b se muestran como sustancialmente lineales y teniendo un área de flujo sustancialmente constante, en otros aspectos de la divulgación, una parte de suministro puede definir cualquier vía de flujo adecuada a través de la que se pueden suministrar los reactivos, sustancias, partículas de transducción y similares. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, una parte de suministro se puede configurar para suministrar uno o más reactivos a una cámara de reacción de manera que promueva la mezcla, que minimice la aireación, el exceso de pulverización y/o turbulencias indeseables.
Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, se puede configurar un módulo de reactivo para suministrar una sustancia que contenga partículas de transducción de los tipos mostrados y descritos en el presente documento a una cámara de reacción de manera que mezcle eficazmente las partículas de transducción con la muestra. Por ejemplo, en aquellos aspectos de la divulgación en los que se retiene un hisopo (tal como el hisopo 2734) dentro de la cámara de reacción, un módulo de reactivo puede incluir una boquilla de suministro u otro mecanismo para suministrar partículas de transducción que potencie la retirada de partes de la muestra del hisopo. De esta manera, el mecanismo de suministro puede potenciar el rendimiento del ensayo mejorando la mezcla de la muestra y las partículas de transducción. Dichos mecanismos pueden incluir, por ejemplo, boquillas de chorro de alta presión, boquillas en ángulo, múltiples trayectorias de flujo desde una única cámara de reactivo hacia una cámara de reacción o similares.
En otros aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo se puede configurar para suministrar un reactivo formulado para potenciar, catalizar o desencadenar la producción de una señal luminosa (por ejemplo, un sustrato de los tipos mostrados y descritos en el presente documento) en una cámara de reacción de manera que potencie la medición de la señal luminosa. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, un procedimiento de detección de las moléculas indicadoras incluye detectar la intensidad (o potencia) de una reacción de luminiscencia desencadenada por la adición de un sustrato a la muestra en la que se han expresado las moléculas indicadoras. Más en particular, en algunos aspectos de la divulgación, las moléculas indicadoras expresadas y el sustrato se formulan conjuntamente para producir una reacción instantánea en respuesta a la adición del sustrato a la muestra. Las reacciones instantáneas son reacciones de luminiscencia en las que se produce una clara intensidad máxima muy rápidamente después de la adición del sustrato (por ejemplo, de forma sustancialmente instantánea, dentro de varios segundos y/o en menos de un minuto). Aunque las reacciones instantáneas pueden producir resultados muy sensibles (que son beneficiosos para la detección de pequeñas cantidades, etc.), la medición exacta de dichas reacciones transitorias puede resultar compleja. Por el contrario, las reacciones fosforescentes son reacciones de luminiscencia de mayor duración caracterizadas por una señal estable que se puede mantener hasta por una hora o más. Aunque son menos sensibles que las reacciones instantáneas, las reacciones fosforescentes pueden dar tiempo a que se completen operaciones de muestra adicionales (por ejemplo, mezcla, transporte o similares) antes de que se detecte la señal.
En algunos aspectos de la divulgación, se puede configurar un módulo de reactivo para suministrar un sustrato a una cámara de reacción de manera que potencie la medición de la señal luminosa. Más en particular, en algunos aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo se puede configurar para suministrar un sustrato de manera que permita que el sustrato se mezcle suficientemente con la muestra, mientras que también minimiza la aireación de la muestra, la producción de burbujas, salpicaduras excesivas o similares, todo lo que puede ser perjudicial para que la detección óptica se complete dentro de los segundos después de suministrar el sustrato. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo puede definir una vía fluídica que está en ángulo con respecto a un eje longitudinal de la cámara de reacción, de modo que el reactivo y/o sustrato se suministre a una pared lateral de la cámara de reacción y a continuación a la solución de muestra. En otros aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo puede definir una vía fluídica que es sustancialmente paralela con respecto a un eje longitudinal de la cámara de reacción, pero que incluye una abertura de salida situada de modo que el reactivo y/o sustrato se suministre a una pared lateral de la cámara de reacción. Aún en otros aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo puede definir una vía fluídica que tiene una conformación curvada, arqueada y/o helicoidal. Aún en otros aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo puede definir una vía fluídica que incluya hendiduras, nervaduras, ranuras o cualquier otro rasgo característico de ajuste de flujo para maximizar la mezcla y/o minimizar la aireación.
Como otro ejemplo, las FIGS. 26-28 muestran un ensamblaje de recipiente 4700 que incluye una cámara de reacción 4732 y un módulo de reactivo 4740. El ensamblaje de recipiente 4700 se puede usar y/o manipular por cualquier instrumento descrito en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 1100, 11000 y/o cualquier componente descrito en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 4700 también se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 200 y/o 300.
El módulo de reactivo 4740 incluye una carcasa 4741, un primer accionador 4750, un segundo accionador 4760, un primer miembro de suministro 4772a y un segundo miembro de suministro 4772b. Como se muestra en la vista en sección transversal lateral de la FIG. 28, la carcasa 4741 define un primer volumen de reactivo 4742 y un segundo volumen de reactivo 4744. La carcasa 4741 también puede incluir una parte de suministro 4770. El primer volumen de reactivo 4742 puede incluir un primer recipiente de reactivo 4780a que contiene un primer reactivo (por ejemplo, una partícula de transducción). El segundo volumen de reactivo 4744 puede incluir un segundo recipiente de reactivo 4780b que contiene un segundo reactivo (por ejemplo, un sustrato). La carcasa 4741 del ensamblaje de recipiente 4700 puede ser sustancialmente similar a la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700 descrito anteriormente y, por lo tanto, no se describe adicionalmente en detalle en el presente documento. Los primeros recipientes de reactivo 4780a y el segundo recipiente de reactivo 4780b también son sustancialmente similares al primer recipiente de reactivo 3780a y al segundo recipiente de reactivo 3780b, respectivamente, del ensamblaje de recipiente 3700 y, por lo tanto, no se describen en detalle en el presente documento.
El primer accionador 4750 incluye una parte de acoplamiento 4752 y una parte de émbolo 4754. El segundo accionador 4760 incluye una parte de acoplamiento 4762 y una parte de émbolo 4764. El primer accionador 4750 y el segundo accionador 4760 son sustancialmente similares al primer accionador 3750 y al segundo accionador 3760, respectivamente, del ensamblaje de recipiente 3700 como se describe anteriormente en estructura y función, y por lo tanto no se describen adicionalmente en el presente documento.
Como se muestra en la vista inferior del módulo de reactivo 4740 en la FIG. 27 y la sección transversal lateral del ensamblaje de recipiente 4700 en la FIG. 28, la parte de suministro 4770 de la carcasa 4741 incluye un primer miembro de suministro 4772a que proporciona un conducto para la comunicación fluida de un reactivo, por ejemplo, una partícula de transducción, del primer volumen de reactivo 4742 a la cámara de reacción 4732 a través de una primera salida 4774a. La parte de suministro 4770 de la carcasa 4741 incluye un segundo miembro de suministro 4772b que proporciona un conducto para la comunicación fluida de un reactivo, por ejemplo, un sustrato, del segundo volumen de reactivo 4742 a la cámara de reacción 4732 a través de una segunda salida 4774a.
Como se muestra en la FIG. 28, el primer miembro de suministro 4772a incluye una primera parte 4775a y una segunda parte 4776a. La primera parte 4775a está dispuesta al menos parcialmente en el interior del primer volumen de reactivo 4742. La segunda parte 4776a está dispuesta al menos parcialmente en el interior de la cámara de reacción 4732. La primera parte 4775a define un eje longitudinal que es sustancialmente paralelo a un eje longitudinal definido por el módulo de reactivo 4740 y/o la cámara de reacción 4732. La segunda parte 4776a está desplazada angularmente desde una línea central de la primera parte 4775a de modo que la salida 4774a apunte hacia una pared lateral de la cámara de reacción 4732. Expresado de forma similar, la segunda parte 4776a no es paralela a un eje longitudinal definido por el módulo de reactivo 4740 y/o la cámara de reacción 4732. En algunos aspectos de la divulgación, el ángulo puede estar entre el eje longitudinal y la segunda parte 4776a puede ser de aproximadamente 15-45 grados, incluidos todos los ángulos entre los mismos. En dichos aspectos de la divulgación, el reactivo y/o las partículas de transducción transportadas desde el primer volumen de reactivo 4742 hacia la cámara de reacción 4732 no inciden directamente sobre una superficie de la muestra, sino que se propulsan sobre o a lo largo de la pared lateral de la cámara de reacción, de modo que puedan fluir a una velocidad controlada en la solución de muestra.
Como se muestra en la FIG. 28, el segundo miembro de suministro 4772b incluye una primera parte 4775b y una segunda parte 4776b. La primera parte 4775b está dispuesta al menos parcialmente en el interior del segundo volumen de reactivo 4744. La segunda parte 4776b está dispuesta al menos parcialmente en el interior de la cámara de reacción 4732. La primera parte 4775b define un eje longitudinal que es sustancialmente paralelo a un eje longitudinal definido por el módulo de reactivo 4740 y/o la cámara de reacción 4732. La segunda parte 4776b está desplazada angularmente desde una línea central de la primera parte 4775b, de modo que la salida 4774b apunte hacia una pared lateral de la cámara de reacción 4732. Expresado de forma similar, la segunda parte 4776b no es paralela a un eje longitudinal definido por el módulo de reactivo 4740 y/o la cámara de reacción 4732. En algunos aspectos de la divulgación, el ángulo puede estar entre el eje longitudinal y la segunda parte 4776b puede ser de aproximadamente 15-45 grados, incluidos todos los ángulos entre los mismos. En dichos aspectos de la divulgación, el reactivo y/o el sustrato transportado desde el segundo volumen de reactivo 4744 hacia la cámara de reacción 4732 no incide directamente sobre una superficie de la muestra, sino que se propulsa sobre o a lo largo de la pared lateral de la cámara de reacción, en la que puede fluir a una velocidad controlada en la solución de muestra.
La primera parte 4775a, 4775b de cada uno de los miembros de suministro 4772a, 4772b incluye un perforador 4792a, 4792b (respectivamente) en una parte de extremo del mismo. De esta manera, el perforador 4792a sobresale hacia el primer volumen de reactivo 4742 y el perforador 4792b sobresale hacia el segundo volumen de reactivo 4744. En particular, el extremo de los miembros de suministro de las vías fluídicas puede ser ahusado o biselado para producir un borde afilado que sirve como perforadores. El perforador 4792a y el perforador 4792b se pueden usar para perforar la parte frangible 4784a y la parte frangible 4784b, respectivamente, de los recipientes de reactivo para liberar los reactivos, las partículas de transducción u otras sustancias contenidas en los mismos. Aunque el miembro de suministro 4772a y el miembro de suministro 4772b se muestran como construidos por separado de la carcasa 4741, en algunos aspectos de la divulgación, un miembro de suministro se puede formar integralmente con la parte de suministro 4770, por ejemplo, fabricarse en una única etapa de fabricación. En algunos aspectos de la divulgación, el miembro de suministro 4772a y/o el miembro de suministro 4772b se pueden fabricar por separado y, a continuación, disponerse en la cavidad 4778a y la cavidad 4778b, respectivamente de la parte de suministro 4770.
En algunos aspectos de la divulgación, el módulo de reactivo del recipiente puede incluir o definir vías fluídicas configuradas para comunicar los reactivos directamente con la solución de muestra, y que tiene un punto de salida a cualquier distancia adecuada dentro del recipiente. Por ejemplo, la FIG. 29 muestra una vista en sección transversal parcial lateral de un ensamblaje de recipiente 5700 de acuerdo con un aspecto de la divulgación. El ensamblaje de recipiente 5700 incluye una cámara de reacción 5732 y un módulo de reactivo 5740. El módulo de reactivo incluye una carcasa 5741 que define un primer volumen de reactivo 5742 y un segundo volumen de reactivo 5744. La carcasa 5741 contiene un primer accionador 5750 y un segundo accionador 5760. La carcasa 5741 también incluye una parte de suministro 5770. El ensamblaje de recipiente 5700 se puede usar y/o manipular por cualquier instrumento descrito en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 1100, 11000 y/o cualquier componente descrito en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 5700 también se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 200 y/o 300.
El primer volumen de reactivo 5742 incluye un primer recipiente de reactivo 5780a que puede contener un primer reactivo (por ejemplo, una partícula de transducción de los tipos mostrados y descritos en el presente documento). El segundo volumen de reactivo 5744 incluye un segundo recipiente de reactivo 5780b que puede contener un segundo reactivo (por ejemplo, un sustrato de los tipos mostrados y descritos en el presente documento). La carcasa 5741 del ensamblaje de recipiente 5700 puede ser sustancialmente similar a la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700 y, por lo tanto, no se describe adicionalmente en detalle. Los recipientes de reactivo 5780a, 5780b son sustancialmente similares a los recipientes de reactivo 3780, 3780b del ensamblaje de recipiente 3700 y, por lo tanto, no se describen en detalle en el presente documento. El primer accionador 5750 incluye una parte de acoplamiento y una parte de émbolo. El segundo accionador 5760 incluye una parte de acoplamiento y una parte de émbolo. El primer accionador 5750 y el segundo accionador 5760 son sustancialmente similares al primer accionador 3750 y al segundo accionador 3760 del ensamblaje de recipiente 3700 y, por lo tanto, no se describen adicionalmente en el presente documento.
La parte de suministro 5770 de la carcasa 5741 define una primera vía fluídica 5772a que proporciona un conducto para la comunicación fluida de un primer reactivo, por ejemplo, partículas de transducción, del primer volumen de reactivo 5742 a la cámara de reacción 5732 a través de una primera salida 5774a. La parte de suministro 5770 de la carcasa 5741 también incluye una segunda vía fluídica 5772b que proporciona un conducto para la comunicación fluida de un segundo reactivo, por ejemplo, un sustrato, del segundo volumen de reactivo 5744 a la cámara de reacción 5732 a través de una segunda salida 5774b.
Como se muestra, las vías fluídicas 5772a, 5772b definen un eje longitudinal que es paralelo al eje longitudinal definido por la cámara de reacción 5732. Esta disposición puede permitir que los reactivos fluyan desde el primer volumen de reactivo 5742 y el segundo volumen de reactivo 5744 a través de la salida 5774a y la salida 577b, respectivamente, y directamente hacia una solución de muestra dispuesta en la cámara de reacción 5732. En algunos aspectos de la divulgación, un diámetro de la vía fluídica 5772a y/o la vía fluídica 5772b en la respectiva salida 5774a y 5774b puede ser más pequeño que un diámetro en la interfaz de la vía fluídica 5772a y/o la vía fluídica 5772b y el primer volumen de reactivo 5742 y el segundo volumen de reactivo 5744, respectivamente. De esta manera, las vías fluídicas 5772a, 5772b funcionan sustancialmente como boquillas para acelerar el flujo de las partículas de transducción, reactivos o similares. En algunos aspectos de la divulgación, las secciones transversales se pueden configurar de modo que los reactivos se expulsen de la salida 5774a y/o la salida 5774b a un caudal predefinido, por ejemplo, 1 ml/s, 2 ml/s, 3 ml/s, 4 ml/s, 5 ml/s o cualquier otro caudal adecuado, por ejemplo, para asegurar una mezcla rápida y completa y/o minimizar la aireación. En algunos aspectos de la divulgación, la vía fluídica 5772a y/o la vía fluídica 5772b se pueden configurar de modo que la salida 5774a y/o la salida 5774b estén dispuestas debajo de una superficie de la muestra dentro de la cámara de reacción 5732.
En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 5741 puede incluir una serie de perforadores 5792a, 5792b localizados en una base del primer volumen de reactivo 5742 y el segundo volumen de reactivo 5744, respectivamente. La serie de perforaciones se puede configurar para romper la parte frangible 5784a, 5784b del recipiente de reactivo 5780a, 5780b en múltiples localizaciones, por ejemplo, para asegurar una expulsión eficaz de los reactivos contenidos en el mismo.
En algunos aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo de un recipiente puede incluir un único accionador y un único volumen de reactivo. La FIG. 30-32 muestra una vista en sección transversal lateral de un ensamblaje de recipiente 6700 de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. El ensamblaje de recipiente 6700 incluye una cámara de reacción 6732 acoplable de forma reversible a un módulo de reactivo 6740. El módulo de reactivo 6740 incluye una carcasa 6741, que define un volumen de reactivo 6742 que contiene un primer recipiente de reactivo 6780a y un segundo recipiente de reactivo 6780b. La carcasa también incluye un accionador 6750 dispuesto en el volumen de reactivo 6742 y una parte de suministro 6770. El ensamblaje de recipiente 6700 se puede usar y/o manipular por cualquier instrumento descrito en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 1100, 11000 y/o cualquier componente descrito en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 6700 también se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 200 y/o 300.
En algunos aspectos de la divulgación, el accionador 6750 puede incluir una parte de acoplamiento 6752 y una parte de émbolo 6754. La parte de acoplamiento 6752 del accionador 6750 se puede configurar para mover la parte de émbolo 6754 dentro del volumen de reactivo 6742. En algunos aspectos de la divulgación, la parte de émbolo 6754 del accionador 6750 incluye un cierre estanco a los fluidos 6769 para aislar de forma fluídica el volumen de reactivo 6742 de un volumen exterior de la carcasa 6741. En algunos aspectos de la divulgación, el cierre 6769 puede ser, por ejemplo, una junta, una junta tórica, un cierre de goma o cualquier cierre adecuado.
En algunos aspectos de la divulgación, los recipientes de reactivo 6780a, 6780b se pueden disponer en el volumen de reactivo 6742, de modo que el primer recipiente de reactivo 6780a esté próximo a la parte de suministro 6770 de la carcasa 6741. En particular, el primer recipiente de reactivo 6780a está dispuesto entre la parte de suministro 6770 y el segundo recipiente de reactivo 6780b. El primer recipiente de reactivo puede contener un primer reactivo, por ejemplo, la partícula de transducción. El segundo recipiente de reactivo 6780b se puede disponer en la parte superior del primer recipiente de reactivo 6780a, de modo que la parte frangible 6784b del segundo recipiente de reactivo 6780b se apoye en la parte inferior 6788a del primer recipiente de reactivo 6780a y la parte inferior 6788b del segundo recipiente de reactivo 6780b se apoye en la parte de émbolo 6754 del accionador 6750. El segundo recipiente de reactivo 6780b puede contener un segundo reactivo, por ejemplo, un sustrato tal como tridecanal. El volumen de reactivo 6742 también puede incluir una serie de perforadores 6792 dispuestos en el volumen de reactivo 6742, que se configuran para perforar la parte frangible 6784a del recipiente de reactivo 6780a y la parte frangible 6784b del recipiente de reactivo 6780b.
La parte de suministro 6770 define una vía fluídica 6772 que puede definir un eje longitudinal que es paralelo a un eje longitudinal definido por la cámara de reacción 6732. En algunos aspectos de la divulgación, un diámetro de la vía fluídica 6772 en la salida 6774 puede ser más pequeño que un diámetro de la vía fluídica 6772 en la interfaz del volumen de reactivo 6742, de modo que la vía fluídica 6772 se parezca y/o funcione sustancialmente como una boquilla. En algunos aspectos de la divulgación, las vías fluídicas se pueden configurar de modo que los reactivos se expulsen de la salida 6774 a un caudal predefinido, por ejemplo, 1 ml/s, 2 ml/s, 3 ml/s, 4 ml/s, 5 ml/s o cualquier otro caudal adecuado, por ejemplo, para asegurar una mezcla rápida y completa y/o minimizar la aireación.
En funcionamiento, cualquier instrumento adecuado puede manipular la parte de acoplamiento 6752 del accionador 6750, de modo que la parte de émbolo 6754 se desplace de una primera posición como se muestra en la primera configuración (FIG. 30) a una segunda posición como se muestra en la segunda configuración. (FIG. 31) dentro del volumen de reactivo 6742. La parte de émbolo 6754 aplica una fuerza sobre la parte inferior 6788b del segundo recipiente de reactivo 6780b, desplazando el segundo recipiente de reactivo 6780b de una primera posición a una segunda posición. El segundo recipiente de reactivo 6780b comunica la presión aplicada por la parte de émbolo 6754 a la parte inferior 6788a del primer recipiente de reactivo 6780a, a través de la parte frangible 6784b. La fuerza provoca que la parte frangible 6784a del primer recipiente de reactivo 6780a presione contra la serie de perforadores 6792, de modo que la parte frangible 6784a se rompa y el reactivo contenido en el mismo se comunique a través de la salida 6774 de las vías fluídicas 6772 con la cámara de reacción 6732.
En la tercera configuración (FIG. 31), la parte de acoplamiento 6752 del accionador se manipula adicionalmente de modo que la parte de émbolo 6754 se desplace de la segunda posición a una tercera posición dentro del volumen de reactivo 6742. El desplazamiento de la parte de émbolo 6754 a la tercera posición también desplaza el segundo recipiente de reactivo 6780b de la segunda posición a una tercera posición. En esta configuración, el primer recipiente de reactivo 6780a se vacía del contenido contenido en el mismo y está en un estado colapsado de modo que el perforador 6792 penetre a través de la parte inferior 6788a del primer recipiente de reactivo 6780a y rompa la parte frangible 6784b del segundo recipiente de reactivo 6780b. Por lo tanto, el segundo recipiente de reactivo 6780b se pone en comunicación fluida con la vía fluídica 6772 y comunica el recipiente de reactivos en el mismo, por ejemplo, el sustrato, a través de la salida 6774 y con la cámara de reacción 6732.
En algunos aspectos de la divulgación, un recipiente puede incluir un único accionador con accionamiento por etapas para el suministro de un primer reactivo (por ejemplo, vectores biológicos o no biológicos, partículas de transducción y/o un vector vírico genomanipulado) y un segundo reactivo (por ejemplo, un sustrato) en diferentes etapas de accionamiento. La FIG. 33 muestra una vista despiezada de un ensamblaje de recipiente 7700 que incluye una cámara de reacción 7732 y un módulo de reactivo 7740. Las FIGS. 34-36 muestran el ensamblaje de recipiente 7700 en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. La cámara de reacción 7732 puede ser acoplable de forma extraíble al módulo de reactivo 7740. El ensamblaje de recipiente 7700 se puede usar con y/o manipular por cualquiera de los instrumentos descritos en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 1100, 11000 y/o cualquiera de los componentes descritos en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 7700 también se puede usar para realizar cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 200 y 300.
La cámara de reacción 7732 se puede formar de un material ligero, rígido e inerte, por ejemplo, plásticos. Al menos una parte de la cámara de reacción 7732 puede ser parcialmente transparente, por ejemplo, para permitir la detección y/o visualización del volumen interno de la cámara de reacción 7732, por ejemplo, para detectar una reacción de luminiscencia que se produce en la misma. En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 7732 puede estar conformada como un cilindro con un fondo redondeado o una base plana. En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 7732 puede tener cualquier otra conformación adecuada, por ejemplo, cuadrada, rectangular, ovalada, poligonal, etc. En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 7732 puede tener un diámetro de 12 mm y una altura de 75 mm. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de recipiente 7700 puede incluir una o más soluciones/reactivos (por ejemplo, solución nutritiva bacteriana, tampones, tensioactivos, una partícula de transducción y/o antibióticos), dispuestos previamente dentro de la cámara de reacción 7732. La cámara de reacción 7732 puede incluir roscas 7745 para acoplarse de forma extraíble con el módulo de reactivo 7740. En algunos aspectos de la divulgación, la cámara de reacción 7732 se puede acoplar de forma extraíble al módulo de reactivo 7740 por medio de un encaje a presión, encaje por fricción o cualquier otro mecanismo adecuado.
Como se muestra en la FIG. 33, el módulo de reactivo 7740 puede incluir una carcasa 7741. La carcasa 7741 se puede formar de un material rígido y ligero, por ejemplo, plástico moldeado por inyección. La carcasa 7741 incluye un primer soporte de compresión 7748a y un segundo soporte de compresión 7748b. Los soportes de compresión 7748a, 7748b se configuran para montar de forma fija o extraíble un primer recipiente de reactivo 7780a y un segundo recipiente de reactivo 7780b, respectivamente, y proporcionar un soporte rígido durante la compresión al primer recipiente de reactivo 7780a y al segundo recipiente de reactivo 7780b, como se describe adicionalmente a continuación. Los soportes de compresión 7748a, 7748b pueden incluir rasgos característicos para montar los recipientes de reactivo 7780a, 7780b en los mismos. Dichos rasgos característicos de montaje pueden incluir, por ejemplo, muescas, hendiduras, retenes, un surco, una ranura y/o una superficie adhesiva. Una superficie de cada uno de los soportes de compresión 7748a, 7748b en la que están montados los respectivos recipientes de reactivo 7780a, 7780b, está en ángulo con respecto a un eje longitudinal definido por la carcasa 7741 y/o la cámara de reacción 7732. La superficie en ángulo puede ser beneficiosa, por ejemplo, para permitir un flujo suave (por ejemplo, uniforme y/o controlado) del reactivo y/o sustrato y con un volumen muerto bajo, desde los recipientes de reactivo 7780a, 7780b hacia la cámara de reacción 7732.
El módulo de reactivo 7740 incluye un accionador 7750, que se configura para deslizarse dentro de un volumen interno definido por la carcasa 7741. El accionador 7750 se configura de modo que una pared lateral del accionador 7750 y una pared lateral de la carcasa 7741 formen un cierre estanco a los fluidos. Por tanto, en uso, el accionador 7750 se puede desplazar dentro de la carcasa 7741 mientras se mantiene un cierre sustancialmente estanco a los fluidos. Como se muestra en la FIG. 34, la carcasa 7741 y el accionador 7750 se pueden configurar para definir un primer volumen de reactivo 7742 y un segundo volumen de reactivo 7744 que están separados al menos parcialmente por una pared lateral 7746 (FIG. 34-36), y al menos parcialmente por una pared lateral de los soportes de compresión 7748a, 7748b. El accionador incluye una parte de acoplamiento 7752 configurada para manipularse por un instrumento, por ejemplo, el instrumento 1100 o cualquier otro instrumento mostrado y descrito en el presente documento.
El accionador 7750 incluye un primer miembro de compresión 7754 que puede estar conformado para parecerse, por ejemplo, a un estribo en ángulo. El primer miembro de compresión 7754 puede ser un componente separado que se puede formar de un material rígido, por ejemplo, aluminio, acero, acero inoxidable o plásticos. El primer miembro de compresión 7754 tiene una parte de acoplamiento 7755 y una parte de compresión 7756, que está inclinada en un ángulo alejándose del eje longitudinal definido por la carcasa 7741. En particular, el ángulo es sustancialmente similar al ángulo definido por la superficie en ángulo del primer soporte de compresión 7748a. El primer miembro de compresión 7754 también incluye una parte deslizante 7757 que se apoya en la pared lateral 7746 del accionador 7750 y se configura para deslizarse en un espacio 7747 entre la pared lateral 7746 y el primer soporte de compresión 7748a como se describe adicionalmente a continuación. La parte de acoplamiento 7755 del primer miembro de compresión 7754 puede incluir un resorte de acoplamiento 7758 acoplado a la parte de acoplamiento 7755. El resorte de acoplamiento 7758 puede ser un resorte de compresión, por ejemplo, un resorte helicoidal, un resorte espiral, un resorte Belleville o un resorte ahusado y puede incluir arandelas (no mostradas) para montarse en la parte de acoplamiento 7755. Un extremo del resorte de acoplamiento 7758 distal al primer miembro de compresión 7754 se puede acoplar al accionador 7750, por ejemplo, montado en un pasador, mandril o similares, configurado además de modo que al engranar el accionador 7750, engrana el resorte de acoplamiento 7758 y el primer miembro de compresión 7754.
El accionador 7750 también puede incluir un segundo miembro de compresión 7760 que puede ser una parte integral del accionador 7750, por ejemplo, formado en el mismo procedimiento de moldeado por inyección. El segundo miembro de compresión 7760 puede estar conformado para parecerse a un plano inclinado que está en ángulo alejándose del eje longitudinal definido por la carcasa 7741. El ángulo puede ser sustancialmente similar al ángulo definido por la superficie inclinada del segundo soporte de compresión 7748b. En algunos aspectos de la divulgación, el primer miembro de compresión 7754 y/o el segundo miembro de compresión 7760 pueden incluir uno o una serie de perforadores, por ejemplo, pinchos, púas, pasadores o cualquier otro miembro de perforación adecuado para perforar una parte frangible de los recipientes de reactivo 7780a, 7780b, como se describe en el presente documento.
La carcasa 7741 también puede incluir una primera salida fluídica 7774a y una segunda salida de fluido 7774b para comunicar los reactivos del primer volumen de reactivo 7742, por ejemplo, los vectores biológicos o no biológicos, la partícula de transducción y/o el vector vírico genomanipulado, y el segundo volumen de reactivo 7744 por ejemplo, el sustrato, con la cámara de reacción 7732. Las salidas fluídicas 7774a, 7774b pueden ser una abertura y/o espacio entre los soportes de compresión 7748a, 7748b y una pared lateral de la carcasa 7741. En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa 7741 puede incluir vías fluídicas, por ejemplo, boquillas, boquillas en ángulo, tubos y/o cualquier otro conducto de fluido adecuado, por ejemplo, para facilitar una mezcla rápida y/o minimizar la aireación, como se describe en el presente documento.
El primer recipiente de reactivo 7780a y el segundo recipiente de reactivo 7780b se pueden disponer en el primer soporte de compresión 7748a y el segundo soporte de compresión 7748b, respectivamente, como se describe anteriormente. Los recipientes de reactivo 7780a, 7780b pueden incluir cada uno una pared lateral 7782a, 7782b y un miembro frangible 7784a, 7784b que definen conjuntamente un volumen interno. El volumen interno de los recipientes de reactivo se puede llenar total o parcialmente con un reactivo, por ejemplo, el primer recipiente de reactivo 7780a puede contener partículas de transducción (por ejemplo, la partícula de transducción 160 o cualquier otra partícula de transducción descrita en el presente documento), que pueden incluir un ácido nucleico genomanipulado (por ejemplo, el ácido nucleico 170 genomanipulado) formulado para provocar que la célula diana (por ejemplo, la bacteria) produzca una pluralidad de moléculas indicadoras (por ejemplo, luciferasa). El segundo recipiente de reactivo 7780b puede contener un sustrato, por ejemplo, tridecanal, que puede interactuar con la molécula indicadora, por ejemplo, luciferasa, para desencadenar, catalizar, producir y/o potenciar la producción de una señal mensurable, por ejemplo, por medio de una reacción de luminiscencia.
Los recipientes de reactivo 7780a/b se pueden construir de materiales que son sustancialmente impermeables y/o substancialmente inertes químicamente a la sustancia contenida en los mismos, por ejemplo, la partícula de transducción, el sustrato, los antibióticos, los tampones, los tensioactivos o cualquier otro reactivo que se pueda requerir para el ensayo de detección. De esta manera, los reactivos se pueden almacenar en los recipientes de reactivo 7780a/b durante períodos de tiempo prolongados. Por ejemplo, la pared lateral 7782a/b de los recipientes de reactivo 7780a/b se puede formar de un material flexible e inerte, por ejemplo, plástico alveolado, papel de aluminio o cualquier otro material adecuado. Además, en algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 7784a/b se puede construir de un material que tenga determinadas características de temperatura de modo que las propiedades deseadas y la integridad del miembro frangible 7784a/b se mantengan sobre una determinada temperatura. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, puede ser deseable almacenar el recipiente de reactivo 7780a/b que contiene el reactivo o sustrato en un estado refrigerado o puede ser deseable fabricar el recipiente de reactivo 7780a/b laminando térmicamente el miembro frangible 7784a/b. En dichos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 7784a/b se puede seleccionar de modo que el estado de refrigeración y/o el estado de laminación térmica no degraden sustancialmente las propiedades deseadas y la integridad del miembro frangible 7784a/b para la aplicación prevista. En algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 7784a/b se puede construir de una película de polímero, tal como cualquier forma de polipropileno. En algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 7784a/b se puede construir de polipropileno orientado biaxialmente (BOP). En algunos aspectos de la divulgación, el miembro frangible 7784a/b se puede construir de aluminio. Las partes frangibles 7784a/b de los recipientes de reactivo se pueden configurar para romperse cuando se comprimen, por ejemplo, por los miembros de compresión 7754/7760 del accionador 7750 como se describe adicionalmente a continuación, y liberar el reactivo contenido en los mismos.
Como se muestra en la FIG. 34, el ensamblaje de recipiente 7700 se puede mantener inicialmente en una primera configuración, en la que el módulo de reactivo 7740 está acoplado a la cámara de reacción 7732, y el accionador 7750 está en una primera posición. El primer miembro de compresión 7754 está en una primera posición, en la que la parte de acoplamiento 7756 está en contacto con la parte frangible 7784a del primer recipiente de reactivo 7780a pero sin aplicar ninguna fuerza de compresión, y el resorte de acoplamiento 7758 está totalmente descomprimido. El segundo miembro de compresión 7760 también está en una primera posición en la que el segundo miembro de compresión no está en contacto con la parte frangible 7784b del segundo recipiente de reactivo 7780b.
En la segunda configuración (FIG. 35), la parte de acoplamiento 7752 del primer accionador 7750 se manipula para desplazar el accionador 7750 dentro de la carcasa 7741 de la primera posición a una segunda posición. El desplazamiento del accionador 7750 impulsa al resorte de acoplamiento 7758 a comprimir y ejercer una fuerza sobre el primer miembro de compresión 7754. La fuerza desplaza el primer miembro de compresión 7754, de la primera posición a una segunda posición como se muestra en la FIG. 35, en la que la parte deslizante 7757 del primer miembro de compresión 7754 se desliza con la pared lateral 7746 hacia la abertura 7747 entre el primer y segundo soportes de compresión 7748a, 7748b. La parte de acoplamiento 7756 del primer miembro de compresión 7754 ejerce una fuerza de compresión en la parte frangible 7784a del primer recipiente de reactivo 7780a, de modo que la parte frangible 7784a se rompe, liberando su contenido (por ejemplo, las partículas de transducción) en el primer volumen de reactivo 7742. A continuación, el reactivo fluye a través de la primera salida 7774a y hacia una solución en la cámara de reacción 7732, por ejemplo, una muestra de paciente que contiene la célula diana. El segundo miembro de compresión 7760 también se desplaza de la primera posición a una segunda posición, en la que está cerca de la parte frangible 7784b del segundo recipiente de reactivo 7780b y/o contactando la parte frangible 7784b sin romperla.
En la tercera configuración (FIG. 36), la parte de acoplamiento 7752 del accionador 7750 se manipula para desplazarse dentro de la carcasa 7741 de la segunda posición a una tercera posición. El desplazamiento del accionador 7750 impulsa además al resorte de acoplamiento 7758 a comprimir y ejercer una fuerza sobre el primer miembro de compresión 7754. En esta posición, se evita un desplazamiento adicional del primer miembro de compresión 7754 por el primer soporte de compresión 7748a, y el resorte de acoplamiento 7758 está sustancialmente comprimido. El segundo miembro de compresión 7760 también se desplaza de la segunda posición a una tercera posición, en la que el segundo miembro de compresión 7760 ejerce una fuerza de compresión en la parte frangible 7784b del segundo recipiente de reactivo 7780b. Esto provoca que la parte frangible 7784b se rompa y libere su contenido, por ejemplo, el sustrato, en el segundo volumen de reactivo 7744. A continuación, el reactivo fluye a través de la segunda salida 7774b y hacia una solución en la cámara de reacción 7732, por ejemplo, una muestra que contiene la célula diana y las moléculas indicadoras producidas por las células diana.
Como se describe anteriormente, en algunos aspectos de la divulgación, una parte de suministro se puede configurar para suministrar uno o más reactivos a una cámara de reacción de manera que promueva la mezcla, que minimice la aireación, el exceso de pulverización y/o turbulencias indeseables. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo de un recipiente puede incluir una parte de suministro que está inclinada y/o desplazada angularmente con respecto a un eje longitudinal del módulo de reactivo y/o la cámara de reacción. Una disposición de este tipo puede dirigir un flujo de reactivo (por ejemplo, las partículas de transducción, un sustrato o similares) de manera que mejore la mezcla, la detección o similares. En particular, las FIGS. 37-38 muestran una vista esquemática en sección transversal lateral de un ensamblaje de recipiente 8700 de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración y una segunda configuración, respectivamente. El ensamblaje de recipiente 8700 se puede usar con y/o manipular por cualquiera de los instrumentos descritos en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 1100, 11000 y/o cualquiera de los componentes descritos en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 8700 también se puede usar para realizar cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 150, 200 y 300.
El ensamblaje de recipiente 8700 incluye una cámara de reacción 8732 que es acoplable de forma reversible a un módulo de reactivo 8740. La cámara de reacción 8732 puede tener una muestra S dispuesta en la misma, por ejemplo, una solución de muestra que incluye una muestra de paciente, una célula diana, partículas de transducción y/o moléculas indicadoras. En uso, el ensamblaje de recipiente 8700 se puede acoplar de forma funcional a un detector 1200 de modo que la cámara de reacción 8732 esté en comunicación (por ejemplo, comunicación óptica) con el detector 1200. Aunque se han mostrado los aspectos de la divulgación descritos en el presente documento como acoplados ópticamente al detector 1200, se puede usar cualquier otro detector descrito en el presente documento.
El módulo de reactivo 8740 incluye una carcasa 8741, un miembro de suministro 8770 y un accionador 8750. La carcasa 8741 define un volumen de reactivo 8742, que puede contener un reactivo dispuesto en el mismo. El reactivo puede ser cualquier reactivo adecuado, tal como cualquiera de los sustratos descritos en el presente documento.
El accionador 8750 incluye una parte de émbolo 8754 configurada para estar en comunicación fluida con el reactivo dispuesto en el volumen de reactivo 8742. El accionador 8750 se puede configurar para transportar el reactivo del volumen de reactivo 8742 a la cámara de reacción 8732 a través del miembro de suministro 8770 (por ejemplo, por medio de una vía fluídica 8772). El miembro de suministro 8770 incluye una primera parte 8774 que está dispuesta sustancialmente dentro del volumen de reactivo 8742 y próxima al émbolo. El miembro de suministro 8770 también incluye una segunda parte 8776 dispuesta sustancialmente en el interior de la cámara de reacción 8732, cuando la cámara de reacción 8732 está acoplada al módulo de reactivo 8740.
El miembro de suministro 8770 está desplazado angularmente con respecto a un eje longitudinal del módulo de reactivo 8740 y/o la cámara de reacción 8732. Más en particular, como se muestra en la FIG. 37, la línea central de la vía fluídica que define el eje del miembro de suministro 8770 está orientada en un ángulo 0 alejándose del eje longitudinal. En algunos aspectos de la divulgación, el ángulo 0 puede ser de aproximadamente 30 grados. En algún aspecto de la divulgación, el ángulo 0 puede estar entre aproximadamente 15-45 grados.
En funcionamiento, el accionador 8750 se puede manipular aplicando una fuerza sobre el accionador 8750 como se muestra por la flecha AA en la FIG. 38, por ejemplo, usando un mecanismo de manipulación del instrumento 1100. Esto impulsa a la parte de émbolo 8754 para que se desplace dentro del volumen de reactivo 8742 de una primera posición, como se muestra en la primera configuración (FIG. 37), a una segunda posición como se muestra en la segunda configuración (FIG. 38). La parte de émbolo 8754 transporta y/o expulsa el reactivo (por ejemplo, el sustrato) contenido en el volumen de reactivo 8742 a través de la vía fluídica 8772. Expresado de forma similar, la parte de émbolo 8754 se mueve dentro del volumen de reactivo a lo largo del eje longitudinal para producir un flujo de un reactivo desde el volumen de reactivo por medio de la vía fluídica 8772.
Como se muestra en la FIG. 38, la orientación inclinada de la parte de suministro 8770 provoca que el reactivo expulsado siga una trayectoria inclinada como se muestra por la flecha BB (FIG. 38), de modo que la corriente de reactivo incida en una pared lateral de la cámara de reacción 8732. A continuación, la corriente de reactivo fluye hacia abajo por la pared lateral de la cámara de reacción 8732 como se muestra por la flecha CC (FIG. 38) y se mezcla con la muestra S a una velocidad de fluido menor, minimizando y/o eliminando de este modo la aireación y/o la producción de burbujas dentro la muestra. La minimización de la aireación puede posibilitar la mezcla del reactivo con la muestra S e incrementar la calidad de la señal que se detecta por el detector 1200. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, se puede usar el ensamblaje de recipiente 8700 junto con un sistema indicador y un reactivo (por ejemplo, un sustrato) que se formulan conjuntamente para producir una reacción instantánea en respuesta a la adición del sustrato a la muestra dentro de la que se han expresado las moléculas indicadoras. En dichos aspectos de la divulgación, la disposición del miembro de suministro 8770 puede permitir que el sustrato se mezcle suficientemente con la muestra, mientras que también minimiza la aireación de la muestra, la producción de burbujas, salpicaduras excesivas o similares, todo lo que puede ser perjudicial para que la detección óptica se complete en un breve período de tiempo (por ejemplo, dentro de los segundos) después de suministrar el sustrato.
Aunque el módulo de reactivo 8740 se muestra y describe anteriormente como que incluye un único miembro de suministro que dirige el flujo de un reactivo a lo largo de una parte de una pared lateral de la cámara de reacción 8732, en otros aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo 8740 puede incluir múltiples miembros de suministro diferentes y/o un miembro de suministro con múltiples puntos de salida para facilitar el suministro rápido del reactivo en el mismo, mientras que también se minimiza la aireación, la producción de burbujas o similares. En algunos aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo de un recipiente puede incluir un miembro de suministro que se configura para producir un flujo anular de un reactivo dispuesto en el módulo de reactivo, de modo que el reactivo fluya sustancialmente de forma circunferencial alrededor de la pared lateral de la cámara de reacción. Por ejemplo, las FIGS. 39-40 muestran una vista en sección transversal lateral de un ensamblaje de recipiente 9700 de acuerdo con un aspecto de la divulgación, en una primera configuración y una segunda configuración. El ensamblaje de recipiente 9700 incluye una cámara de reacción 9732 acoplable de forma reversible a un módulo de reactivo 9740. El ensamblaje de recipiente 9700 está acoplado a un detector 1200 de modo que la cámara de reacción 9732 está en comunicación óptica con el detector 1200. El ensamblaje de recipiente 9700 se puede usar y/o manipular por cualquier instrumento descrito en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 1100, 11000 y/o cualquier componente descrito en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 9700 también se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 150, 200 y/o 300. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de recipiente 9700 se puede usar para detectar una señal producida por una reacción de luminiscencia instantánea. Si bien los aspectos de la divulgación descritos en el presente documento se han mostrado acoplados ópticamente al detector 1200, se puede usar cualquier otro detector descrito en el presente documento.
La cámara de reacción 9732 puede tener una muestra S dispuesta en la misma, por ejemplo, una solución de muestra que incluye una muestra de paciente, una célula diana, partículas de transducción y/o moléculas indicadoras. La cámara de reacción 9732 puede ser similar a cualquiera de las cámaras de reacción descritas en el presente documento y, por lo tanto, no se describe en detalle.
El módulo de reactivo 9740 incluye una carcasa 9741 que define un volumen de reactivo 9742, que puede tener un reactivo dispuesto en el mismo, por ejemplo, un sustrato. La carcasa 9741 también incluye un accionador 9750 dispuesto en el volumen de reactivo 9742. El módulo de reactivo 9740 incluye una parte frangible 9784 y un miembro de suministro 9770.
El accionador 9750 incluye una parte de émbolo 9754 en comunicación fluida con el reactivo dispuesto en el volumen de reactivo 9742. La parte de émbolo 9754 se configura para moverse dentro de la carcasa 9741 para transportar el reactivo del volumen de reactivo 9742 a la cámara de reacción 9732 a través de la parte frangible 9784.
El miembro de suministro 9770 se configura para definir una parte de perforación 9772 y una pared lateral 9774 redondeada y/o curvada. En algunos aspectos de la divulgación, las paredes laterales 9774 pueden ser ahusadas, contorneadas y/o incluir gradaciones. Aunque se muestra que la parte de suministro 9770 como localizada sustancialmente en el interior de la cámara de reacción 9732, en otros aspectos de la divulgación, una parte sustancial del miembro de suministro 9770 se puede disponer dentro y/o acoplarse al módulo de reactivo 9740. El miembro de suministro 9770 puede ser una parte integral de la cámara de reacción 9732 o bien del módulo de reactivo 9740.
Como se muestra, cuando el módulo de reactivo 9740 está en la primera configuración (FIG. 39), la parte de perforación 9772 está en contacto con la parte frangible 9784 pero no aplica ninguna fuerza de perforación en el miembro frangible 9784. En consecuencia, el reactivo dentro del volumen de reactivo 9742 se mantiene en aislamiento fluídico de la cámara de reacción 9732. Cuando el módulo de reactivo 9740 se mueve a la segunda configuración (FIG. 40), se aplica una fuerza sobre el accionador 9750 en una dirección indicada por la flecha DD. Esto provoca que la parte de émbolo 9754 se desplace de la primera posición a una segunda posición. El desplazamiento de la parte de émbolo 9754 ejerce una fuerza sobre el miembro frangible 9784 (por medio del reactivo). Esto provoca que el miembro frangible presione contra la parte de perforación 9772 de la parte de suministro y perfore (FIG. 40), perforando de este modo la parte frangible 9784. El contorno y/o la conformación del miembro de suministro 9770 produce un flujo anular del reactivo alrededor de toda la pared lateral 9774 de la cámara de reacción 9732, como se muestra por la flecha EE. A continuación, la corriente de reactivo puede fluir hacia abajo a lo largo de una pared lateral de la cámara de reacción 9732, minimizando y/o eliminando de este modo la aireación, la producción de burbujas o similares.
En algunos aspectos de la divulgación, un módulo de reactivo de un recipiente puede incluir una parte de suministro o un miembro de suministro que está curvado. La FIG. 41 muestra una sección transversal lateral de un ensamblaje de recipiente 10700 de acuerdo con un aspecto de la divulgación. El ensamblaje de recipiente 10700 incluye una cámara de reacción 10732 acoplable de forma reversible a un módulo de reactivo 10740. El módulo de reactivo 10740 incluye una carcasa 10741 que define un volumen de reactivo 10742, que puede tener un reactivo dispuesto en el mismo, por ejemplo, un sustrato. La carcasa también incluye un accionador 10750 dispuesto en el volumen de reactivo 10742. El ensamblaje de recipiente 10700 incluye un miembro de suministro 10770. El ensamblaje de recipiente 10700 se puede usar y/o manipular por cualquier instrumento descrito en el presente documento, por ejemplo, el instrumento 1100, 11000 y/o cualquier componente descrito en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 10700 también se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 150, 200 y/o 300. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de recipiente 10700 se puede usar para detectar una señal producida por una reacción de luminiscencia instantánea.
El accionador 10750 incluye una parte de émbolo en comunicación fluida con el reactivo, por ejemplo, un sustrato, dispuesto en el volumen de reactivo 10742. La parte de émbolo 10754 se configura para desplazarse dentro del volumen de reactivo 10742 para transportar el reactivo del volumen de reactivo 10742 a la cámara de reacción 10732 a través de la parte de suministro 10770.
El miembro de suministro 10770 se conforma de modo que defina una vía fluídica curvada 10772. La vía fluídica curvada 10772 se configura de modo que el reactivo se distribuya desde la vía fluídica en un movimiento de remolino. El movimiento de remolino, por ejemplo, puede crear turbulencia en el flujo de reactivo que, por ejemplo, puede potenciar la mezcla del reactivo con una muestra contenida en la cámara de reacción 10732. En algunos aspectos de la divulgación, las vías fluídicas curvadas 10772 pueden provocar que el reactivo incida en una pared lateral de la cámara de reacción. A continuación, el reactivo puede fluir a lo largo de la pared lateral del recipiente para alcanzar la muestra a una velocidad menor, por ejemplo, para minimizar la aireación.
El ensamblaje de recipiente 4700 o cualquiera de los ensamblajes de recipiente descritos en el presente documento, se puede acoplar de forma funcional a un detector de cualquier tipo adecuado para detectar una señal producida y/o potenciada por la interacción de una molécula indicadora (por ejemplo, luciferasa) con un sustrato (por ejemplo, tridecanal). Como se describe anteriormente, en algunos aspectos de la divulgación, los procedimientos de detección pueden incluir la detección de una señal producida por una reacción de luminiscencia instantánea. Dichos procedimientos pueden incluir, por ejemplo, dirigir un flujo de un reactivo (por ejemplo, un sustrato) de manera que potencie la exactitud con la que se lee la señal. Expresado de forma similar, dichos procedimientos pueden incluir, por ejemplo, dirigir un flujo de un reactivo (por ejemplo, un sustrato) de manera que se minimice la turbulencia, aireación, la producción de burbujas o similares indeseables. Por ejemplo, la FIG. 42 muestra un procedimiento 400 para detectar células diana usando un ensamblaje de recipiente y un detector. El procedimiento 400 se puede usar con cualquiera de los ensamblajes de recipiente descritos en el presente documento. El detector puede ser el detector 1200, el ensamblaje de detector 11200 o cualquier otro detector descrito en el presente documento. Una cámara de reacción del ensamblaje de recipiente puede incluir una muestra dispuesta en la misma. La muestra puede ser, por ejemplo, una solución de muestra que contiene una célula diana de muestra de un paciente (por ejemplo, un hisopo nasal que potencialmente contiene SARM), un vector biológico o no biológico tal como una partícula de transducción (por ejemplo, cualquiera de las partículas de transducción descritas en el presente documento) y una serie de moléculas indicadoras producidas de acuerdo con cualquiera de los sistemas indicadores divulgados en el presente documento.
El procedimiento incluye acoplar de forma funcional la cámara de reacción del recipiente a un detector, 402. A continuación, se comunica un reactivo con la cámara de reacción usando un miembro de suministro, 404. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo puede ser cualquier sustrato adecuado. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo puede incluir un aldehído de 6 carbonos (hexanal), un aldehído de 13 carbonos (tridecanal) y/o un aldehído de 14 carbonos (tetradecanal), incluidos todos los aldehídos de longitud de la cadena de carbono variable entre los mismos. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo se puede formular para incluir Tween 20 o cualquier otro tensioactivo, tridecanal u otros aldehídos, y ajustarse a un pH particular. El reactivo se puede disponer en un módulo de reactivo del recipiente, por ejemplo, un módulo de reactivo 4740 del ensamblaje de recipiente 4700 o cualquier otro módulo de reactivo como se describe en el presente documento.
El miembro de suministro puede ser, por ejemplo, la parte de suministro 3770, el miembro de suministro 4770 o cualquier otra estructura y/o mecanismo que defina una trayectoria de flujo a través de la que se puede transportar el reactivo. El reactivo se transporta de manera que fluya a lo largo de una superficie de la cámara de reacción y hacia la muestra, 406. De esta manera, como se describe en el presente documento, el suministro del reactivo a la muestra se puede realizar de manera que potencie la exactitud con la que se lee la señal. En algunos aspectos de la divulgación, el transporte puede incluir transportar el reactivo en una dirección no perpendicular a una superficie de la muestra. En algunos aspectos de la divulgación, el reactivo se transporta a un caudal de al menos un mililitro por segundo. En algunos aspectos de la divulgación, el transporte incluye mover un émbolo en una dirección dentro de un volumen de reactivo, una primera parte de extremo del miembro de suministro dispuesta dentro del volumen de reactivo y una segunda parte de extremo del miembro de suministro dispuesta dentro de la cámara de reacción. En algunos aspectos de la divulgación, el movimiento del miembro de suministro transporta el miembro en una dirección de salida no paralela a la dirección, por ejemplo, la parte de suministro 4770.
Al alcanzar la muestra, el reactivo reacciona con la serie de moléculas indicadoras y produce una señal, 408. La producción de las moléculas indicadoras puede ser de acuerdo con cualquiera de los sistemas, composiciones y procedimientos descritos en el presente documento. La señal se recibe por medio del detector, 410. La señal se puede usar, por ejemplo, para determinar una célula viable y/o para informar de un gen presente dentro de una célula diana en la muestra. En algunos aspectos de la divulgación, la recepción de la señal se realiza durante menos de 60 segundos después del transporte del reactivo.
Cualquiera de los ensamblajes de recipiente descritos en el presente documento se puede manipular, manejar y/o accionar por cualquier instrumento adecuado para realizar un procedimiento de identificación y/o detección en una muestra contenida dentro del ensamblaje de recipiente de acuerdo con cualquiera de los procedimientos divulgados en el presente documento. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, cualquiera de los ensamblajes de recipiente descritos en el presente documento se puede manipular y/o accionar por un instrumento para realizar informes de células viables y/o informes de genes de una célula diana dentro de una muestra usando vectores biológicos o no biológicos tales como procedimientos de partículas de transducción y/o sistemas indicadores de los tipos mostrados y descritos en el presente documento. De esta manera, un sistema (por ejemplo, el recipiente o una serie de recipientes, las partículas de transducción, reactivos y otras composiciones, y un instrumento) se puede usar para muchos ensayos diferentes, tales como, por ejemplo, la detección rápida y/o automatizada de SARM, C. difficile, enterococos resistentes a la vancomicina, etc. En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento también se puede configurar para facilitar, producir, sustentar y/o promover una reacción en una muestra contenida en un recipiente o serie de recipientes de los tipos mostrados y descritos en el presente documento. Dichas reacciones pueden incluir, por ejemplo, interacción y/o mezcla de partículas de transducción (por ejemplo, cualquiera de las partículas de transducción descritas en el presente documento) con una muestra, interacción y/o mezcla de una molécula indicadora (por ejemplo, luciferasa) con un sustrato (por ejemplo, tridecanal). Dichas reacciones, de acuerdo con los procedimientos descritos en el presente documento, pueden producir una señal, por ejemplo, por medio de una reacción de luminiscencia, que se puede detectar por componentes incluidos en los instrumentos descritos en el presente documento.
En algún aspecto de la divulgación, un sistema puede incluir un instrumento que incluye diversos subensamblajes y se configura para manipular un recipiente, accionar un mecanismo de accionamiento de un recipiente, mantener un recipiente y/o detectar una señal producida en el recipiente. Por ejemplo, las FIGS. 43-45 muestran una parte de un instrumento 1100 en una primera configuración, una segunda configuración y una tercera configuración, respectivamente. El instrumento 1100 se configura para recibir un recipiente, por ejemplo, el recipiente 11700, que puede incluir una muestra dispuesta en el mismo, y se puede configurar además para manipular el recipiente 11700 y detectar una señal producida en el mismo, por ejemplo, por medio de una reacción de luminiscencia. El recipiente 11732 define un volumen de reactivo 11742 y un volumen de reacción 11732. El instrumento 1100 incluye una carcasa 1110 que define un volumen interno que contiene y/o sustenta un detector 1212, un miembro de retención 1610, un miembro de activación 1636 y un accionador 1652. Si bien se muestra como recibiendo el recipiente 11700, el instrumento 1100 se puede configurar para recibir cualquier ensamblaje de recipiente descrito en el presente documento, y se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, el procedimiento 150, 200, 300 o 400.
Como se muestra, el miembro de retención 1610 se configura para ponerse en contacto con una primera parte 11733 de un recipiente de muestra 11700 dispuesto en el instrumento 1100 para limitar el movimiento del recipiente 11700. Expresado de forma similar, el miembro de retención 1610 se configura para ponerse en contacto con el recipiente de muestra 11700 para limitar el movimiento lateral y/o la rotación del recipiente de muestra 11700 en relación con partes del instrumento 1100 (por ejemplo, el detector 1212). En algunos aspectos de la divulgación, el miembro de retención 1610 se puede configurar para limitar el movimiento periódico (por ejemplo, la vibración) del recipiente de muestra 11700.
El miembro de activación 1636 está acoplado al accionador 1652 y también está acoplado de forma movible al miembro de retención 1610. El miembro de activación 1636 se configura para engranar una segunda parte 11752 del recipiente 11700 para transportar un reactivo, por ejemplo, un sustrato (por ejemplo, tridecanal) desde el volumen de reactivo 11742 hacia el volumen de reacción 11732. El accionador 1652 se configura para mover el miembro de activación 1636 entre una primera posición (FIG. 43), una segunda posición (FIG. 44) y una tercera posición (FIG. 45). Expresado de forma similar, el accionador 1652 se configura para mover el miembro de activación 1636 en relación con el instrumento 1100 y/o el miembro de retención 1610.
Cuando el miembro de activación 1636 está en la primera posición, el miembro de retención 1610 está espaciado de la primera parte 11733 del recipiente 11700 y el miembro de activación 1636 está espaciado de la segunda parte 11752 del recipiente 11700. De esta manera, el recipiente 11700 se puede mover en relación con el detector 1212 (por ejemplo, para situar el recipiente o similares. Cuando el miembro de activación 1636 está en la segunda posición (FIG. 44), el miembro de retención 1610 se configura para ponerse en contacto con la primera parte 11733 del recipiente 11700. De esta manera, se limita el movimiento del recipiente de muestra 11700 en relación con partes del instrumento 1100, tales como el detector. Además, el miembro de activación 1636 permanece espaciado de la segunda parte 11752 del recipiente 11700 en la segunda configuración. Como se muestra en la FIG. 45, cuando el ensamblaje se mueve a la segunda configuración, una superficie de acoplamiento 1620 del miembro de retención 1610 está en contacto con una superficie 1644 correspondiente incluida en el miembro de activación 1636. La superficie 1644 se conforma y/o configura para impulsar a la superficie de acoplamiento 1612 del miembro de retención 1610 para que se ponga en contacto con la primera parte 11733 del recipiente 11700.
Más en particular, como se muestra en la FIG. 44, cuando el ensamblaje se mueve a la segunda configuración, el accionador 1652 mueve el miembro de activación 1636 en una primera dirección (mostrada por la flecha AA) definida por el eje longitudinal A l del recipiente 11700. El acoplamiento de la superficie de acoplamiento 1620 del miembro de retención 1610 y la superficie correspondiente 1644 del miembro de activación 1636 provoca que el miembro de retención 1610 se mueva en una segunda dirección, como se muestra por la flecha BB en la FIG. 44. Expresado de forma similar, el miembro de activación 1636 engrana el miembro de retención 1610 para mover el miembro de retención 1610 en una dirección perpendicular al eje longitudinal A l y hacia el recipiente 11700.
Como se muestra en la FIG. 44, en la segunda configuración (cuando el miembro de activación 1636 está en la segunda posición), el recipiente 11700 está dispuesto en la carcasa 1110 y/o en contacto con una parte de la carcasa 1110 de modo que el recipiente 11700 está separado del detector 1212 por la distancia d. La distancia d define la longitud de trayectoria de señal (por ejemplo, la longitud de trayectoria óptica) que se va a mantener durante la detección. Además, el miembro de retención 1610 mantiene el recipiente 11700 en contacto con una parte de la carcasa 1110 de modo que se limiten y/o eliminen el movimiento lateral, la oscilación lateral o el movimiento vertical del recipiente 11700 (véase, por ejemplo, la flecha CC). Mantener una longitud de trayectoria de señal constante y repetible puede dar como resultado una medición repetible y de alta calidad de la señal producida en el volumen de reacción del recipiente 11700. En algunos aspectos de la divulgación, el instrumento 1100 se puede usar junto con cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento para detectar una señal producida por una reacción de luminiscencia instantánea.
Cuando el miembro de activación 1636 está en la tercera posición (correspondiente a una tercera configuración), el miembro de activación 1636 se engrana con la segunda parte 11752 del recipiente 11700 para transportar el reactivo del volumen de reactivo 11742 al volumen de reacción 11732, como se muestra por la flecha DD en la FIG. 45. En algunos aspectos de la divulgación, el miembro de activación 1636 puede incluir una parte de émbolo configurada para engranar el recipiente 11700 y moverse dentro del volumen de reactivo 11742 del recipiente 11700, cuando el miembro de activación 1636 se mueve de la primera posición a la segunda posición. Más en particular, cuando se mueve a la tercera configuración (FIG. 45), el accionador 1652 mueve el miembro de activación 1636 adicionalmente a lo largo de la dirección mostrada por la flecha AA, de modo que una parte de émbolo del miembro de activación 1636 se ponga en contacto con una parte de acoplamiento 11752 del recipiente 11700 y a continuación se mueva al volumen de reactivo 11743. A medida que el miembro de activación 1636 se mueve de su segunda posición a su tercera posición (es decir, dentro del volumen de reactivo 11742), transporta el reactivo contenido en el mismo, por ejemplo, un sustrato tal como tridecanal, al volumen de reacción 11732. El reactivo fluye hacia la muestra S e interactúa con la muestra S para producir una señal que se puede detectar por el detector 1212. Por ejemplo, el reactivo puede ser tridecanal que interacciona con la molécula indicadora luciferasa presente en la solución de muestra. La interacción produce luminiscencia que se detecta por el detector 1212 que puede ser, por ejemplo, un fotodetector.
Cuando el ensamblaje se mueve de la segunda configuración a la tercera configuración, el miembro de retención 1610 permanece en contacto con la primera parte 11733 del recipiente 11700 en la tercera configuración. De esta manera, el reactivo, que puede ser, por ejemplo, un sustrato, se puede añadir a la muestra cuando el recipiente está en una posición fija en relación con el detector 1212. Como se analiza anteriormente, esta disposición facilita la medición repetible de la señal.
En algunos aspectos de la divulgación, el instrumento 1100 también puede incluir un segundo miembro de activación (no mostrado) que se puede configurar para engranar una tercera parte del recipiente de muestra 11700, por ejemplo, para transportar un segundo reactivo, por ejemplo, una partícula de transducción, desde el segundo volumen de reactivo hacia el volumen de reacción. El segundo miembro de activación se puede acoplar de forma movible al primer miembro de activación 1636, y se puede configurar para que se ponga en contacto con la tercera parte del recipiente 11700 cuando el miembro de activación 1636 está en la primera posición (es decir, el ensamblaje está en la primera configuración). Por tanto, en dichos aspectos de la divulgación, cuando el ensamblaje está en la primera configuración, el segundo miembro de activación se puede mover (por ejemplo, por un segundo accionador) para transportar un segundo reactivo.
En algunos aspectos de la divulgación, al menos una parte del segundo miembro de activación se puede disponer de forma movible dentro del primer miembro de activación 1636. En algunos aspectos de la divulgación, el miembro de retención 1610 también se puede configurar para girar cuando el miembro de activación 1636 se desplaza de la primera posición a la segunda posición.
En algunos aspectos de la divulgación, una parte de un instrumento 2100 puede incluir un ensamblaje de retención que puede incluir una serie de pinzas para manipular y/o accionar un recipiente de los tipos mostrados y descritos en el presente documento. Por ejemplo, en referencia ahora a las FIGS. 46-48, un instrumento 2100 incluye un detector 2212, un ensamblaje de retención 2610, un instrumento 2100, un miembro de activación 2636 y un accionador 2652. El instrumento 2100 incluye el ensamblaje de recipiente 11700, que se describe en el presente documento con referencia a las FIGS. 43-45. Sin embargo, el instrumento 2100 se puede usar para recibir y/o manipular cualquier otro recipiente descrito en el presente documento, y se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, los procedimientos 150, 200, 300 o 400.
Como se muestra en las FIGS. 43-45, el ensamblaje de retención 2610 incluye una primera pinza 2612a y una segunda pinza 2612b, configurada cada una para ponerse en contacto con una primera parte 11733 del recipiente 11700 para limitar el movimiento del recipiente 11700. De esta manera, el ensamblaje de retención, entre otras funciones, puede facilitar la detección repetible como se describe anteriormente con referencia a las FIGS. 43-45. Cada pinza está acoplada a un miembro impulsor 2622, por ejemplo, un resorte, configurado para ejercer una fuerza sobre las pinzas 2612a, 2612b correspondientes para impulsar las pinzas hacia una configuración cerrada.
El miembro de activación 2636 está acoplado de forma movible al ensamblaje de retención 2610, y está acoplado de forma funcional al accionador 2652. El accionador 2652 se configura para mover el miembro de activación 2636 en relación con el ensamblaje de retención 2610 y/o el recipiente 11700 entre una primera posición y una segunda posición. El miembro de activación incluye una primera superficie 2642 configurada para ponerse en contacto con una superficie del ensamblaje de retención 2610 para mantener la primera pinza 2612a y la segunda pinza 2612b en una configuración abierta cuando el miembro de activación 2636 está en la primera posición. Por ejemplo, la FIG. 46 muestra el instrumento 2100 en la primera configuración de modo que el miembro de activación 2636 está en la primera posición y la superficie 2642 del miembro de activación 2636 está en contacto con el ensamblaje de retención 2610, manteniendo de este modo las pinzas 2612a, 2612b en la configuración abierta.
En la segunda posición, una segunda superficie 2644 del miembro de activación 2636 se configura para ponerse en contacto con la superficie del ensamblaje de retención 2610 de modo que el miembro impulsor 2622 impulse la primera pinza 2612a y la segunda pinza 2612b hacia una configuración cerrada. Más en particular, cuando se mueve hacia la segunda configuración (FIG. 47), el accionador 2652 mueve el miembro de activación 2636 de su primera posición a su segunda posición a lo largo de un eje longitudinal Bl del recipiente 11700 en la dirección mostrada por la flecha FF. Este movimiento del miembro de activación 2636 provoca que el ensamblaje de retención 2610 esté en contacto con la segunda superficie 2644 del miembro de activación 2636. En esta posición, los miembros impulsores 2622 impulsan la pinza 2612a, 2612b a moverse en una segunda dirección, como se muestra por la flecha EE, de modo que las pinzas 2612a, 2612b se pongan en contacto con la primera parte 11733 del recipiente 11700. En algunos aspectos de la divulgación, el movimiento del miembro de activación 2636 de la primera posición a la segunda posición también puede provocar que las pinzas giren hacia el recipiente 11700.
El miembro de activación 2636 se configura para engranar una segunda parte 11752 del recipiente 11700 y transportar un reactivo, por ejemplo, un sustrato tal como tridecanal, desde el volumen de reactivo 11742 hacia la cámara de reacción 11732. Más en particular, cuando se mueve hacia la tercera configuración, como se muestra en la FIG. 48, el accionador 2652 puede continuar moviendo el miembro de activación 2636 en la dirección mostrada por la flecha FF, hasta que la parte de émbolo 2638 del miembro de activación 2636 se pone en contacto con una segunda parte 11752 del recipiente 11700, y se mueve de una primera posición a una segunda posición dentro del volumen de reactivo 11742 del recipiente 11700. Por lo tanto, la parte de émbolo 2638 puede comunicar el reactivo dispuesto en el volumen de reactivo, por ejemplo, un sustrato tal como tridecanal, con el volumen de reacción 11732. El sustrato puede reaccionar con moléculas indicadoras, por ejemplo, luciferasa, incluidas en la muestra S dispuesta en el volumen de reacción 11732 para producir una señal, por ejemplo, luminiscencia, que se puede detectar por el detector 2212.
Como se muestra, las pinzas 2612a, 2612b permanecen en contacto con y engranan, agarran, sujetan o aseguran de otro modo el recipiente 11700 en la tercera configuración. Esto evita el movimiento lateral, la oscilación lateral o el movimiento vertical del recipiente 11700 como se muestra por la flecha GG, y mantiene una longitud de trayectoria de señal d constante desde el detector 2212, como se describe anteriormente. Como se muestra, la retención y el accionamiento (por ejemplo, la inmersión) del ensamblaje de recipiente 11700 se logran usando un único accionador, y con el ensamblaje de retención 2610 y el miembro de activación 2636 configurados de forma cooperativa de modo que el reactivo no se pueda transportar al recipiente de muestra 11700 a menos que el recipiente de muestra 11700 esté en la posición deseada para la operación de detección.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento puede incluir un ensamblaje de detector que puede incluir una carcasa para recibir un recipiente de muestra y un obturador configurado para minimizar la luz de fondo, facilitar la calibración de la detección de la señal o similares. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 49-50, un instrumento puede incluir el ensamblaje de detector 3200. El ensamblaje de detector 3200 incluye una carcasa 3202, un detector 3212 y un obturador 3230. El ensamblaje de detector 3200 se configura para recibir un recipiente 12700 para analizar una señal producida en el presente documento. Dichas señales se pueden producir por cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento, tal como, por ejemplo, resultantes de la interacción de un sustrato y una molécula indicadora. En algunos aspectos de la divulgación, la señal se puede producir por una reacción de luminiscencia instantánea. El ensamblaje de detector 3200 se puede configurar para recibir cualquier otro recipiente, por ejemplo, el recipiente 1700 o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento, y se puede usar para realizar cualquier procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, el procedimiento 150, 200, 300 o 400.
Como se muestra, la carcasa 3202 define un canal 3209 y un volumen de detección 3234. El canal 3209 se configura para recibir el recipiente 12700 o cualquier otro recipiente. El volumen de detección 3234 se configura para poner el canal 3209 en comunicación con el detector 3212. La carcasa 3202 incluye además una primera superficie de cierre 3206 y una segunda superficie de cierre 3207. En uso, una primera parte 12733 del recipiente 12700 y la primera superficie de cierre 12733 aíslan el volumen de detección 3234 de un volumen fuera de la carcasa 3202 cuando una segunda parte 12732 del recipiente 12700 está dispuesta dentro del volumen de detección 3234 (véase, por ejemplo, la FIG. 50). De esta manera, la primera parte 12733 del recipiente 12700 y la primera superficie de cierre 12733 pueden eliminar y/o limitar la cantidad de ruido de fondo (por ejemplo, luz ambiental) dentro del volumen de detección 3234 cuando el recipiente 12700 se sitúa dentro del canal 3209 para la detección de la muestra contenida en el mismo.
El obturador 3230 está dispuesto dentro de la carcasa 3209. El obturador 3230 es movible entre una primera posición de obturador (FIG. 49) y una segunda posición de obturador (FIG. 50). Cuando el obturador está en la primera posición de obturador (es decir, una primera configuración del ensamblaje), el obturador 3230 está en la primera posición de modo que la segunda superficie de cierre 3207 de la carcasa 3202 y una superficie de cierre 3231 del obturador están en contacto y aíslan el volumen de detección 3234 del canal 3209. En algunos aspectos de la divulgación, la primera superficie de cierre 3206 puede ser una junta. De esta manera, cuando está en la primera configuración, ninguna señal de fondo, por ejemplo, luz, puede entrar en el volumen de detección 3232. Por tanto, cuando está en la primera configuración, el detector 3212 se puede calibrar y/o se pueden detectar señales de fondo para su uso posterior en el procesamiento de los datos de la señal.
Como se muestra en la FIG. 50, el obturador 3230 se puede mover a una segunda posición de obturador de modo que el canal 3209 de la carcasa 3202 esté en comunicación con el volumen de detección 3234. Cuando el obturador está en la segunda posición de obturador, el canal 3209 de la carcasa 3202 está en comunicación con el volumen de detección 3234. Más en particular, en algunos aspectos de la divulgación, el obturador 3230 incluye una superficie de activación configurada para engranarse por la segunda parte 12735 del recipiente 12700 de modo que el obturador 3230 se pueda mover de la primera posición a la segunda posición (FIG. 50) cuando el recipiente 12700 se mueve dentro del canal 3209. De esta manera, cuando la segunda parte 12735 del recipiente 12700 se pone en comunicación con el volumen de detección 3234, el obturador 3230 se mueve. Dicho de otra manera, en algunos aspectos de la divulgación, el obturador 3230 puede estar en la primera posición de obturador cuando la segunda parte de extremo 12735 del recipiente 12700 está dentro del canal 3209 fuera del volumen de detección 3234, y el obturador 3230 puede estar en la segunda posición de obturador, cuando la segunda parte de extremo 12735 del recipiente 12700 está dispuesta dentro del volumen de detección 3234.
Como se muestra en la FIG. 49, el recipiente 12700 se puede mover desde la primera posición hacia abajo (o distalmente) en el canal 3209 de modo que la segunda parte de extremo 12735 del recipiente 12700 se ponga en contacto con el obturador 3230 para impulsar el obturador 3230 de la primera posición de obturador a la segunda posición de obturador, como se muestra por la flecha GG. En algunos aspectos de la divulgación, el obturador 3230 puede incluir una rampa configurada para engranar la segunda parte 12735 del recipiente 12700 cuando la segunda parte 12735 del recipiente 12700 se mueve dentro del canal 3209 hacia el volumen de detección 3234 para mover el obturador 3230 hacia la segunda posición de obturador.
En algunos aspectos de la divulgación, el obturador 3230 se puede configurar para trasladarse dentro de la carcasa 3202 en una dirección desplazada en un eje longitudinal del canal 3209. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de detector 2200 también puede incluir un miembro impulsor configurado para impulsar el obturador 3230 hacia la primera posición de obturador.
En algunos aspectos de la divulgación, el obturador 3230 puede definir un orificio de calibración (no mostrado). Cuando el obturador 3230 está en la primera posición, el orificio de calibración se puede alinear y/o configurar para poner una fuente de luz de calibración en comunicación con el volumen de detección 3234, por ejemplo, para calibrar el detector 3212. Cuando el obturador 3230 está en la segunda posición, el orificio de calibración se puede aislar del volumen de detección 3234, evitando de este modo que cualquier fuga de señal del volumen de detección y/o luz ambiental entre en el volumen de detección.
En algunos aspectos de la divulgación, un ensamblaje de detector, por ejemplo, el ensamblaje de detector 3200 o cualquier otro ensamblaje de detector descrito en el presente documento, puede incluir una carcasa que define un canal configurado para recibir un recipiente de muestra. La carcasa también puede definir una superficie de cierre y un volumen de detección configurado para poner el canal en comunicación con un detector. El ensamblaje de detector puede incluir además un obturador, por ejemplo, el obturador 3230 o cualquier otro obturador descrito en el presente documento, que tiene una parte dispuesta de forma movible dentro de la carcasa entre una primera posición de obturador y una segunda posición de obturador. El obturador puede incluir una superficie de cierre y una parte de accionamiento que se configura para engranar una parte de extremo distal del recipiente de muestra para mover el obturador de la primera posición de obturador a la segunda posición de obturador cuando la parte de extremo distal del recipiente se mueve hacia el volumen de detección. La superficie de cierre del obturador y la superficie de cierre de la carcasa se pueden configurar para aislar el volumen de detección del canal de la carcasa cuando el obturador está en la primera posición de obturador, mientras que el canal de la carcasa puede estar en comunicación con el volumen de detección cuando el obturador está en la segunda posición de obturador.
En algunos aspectos de la divulgación, un ensamblaje de detector, por ejemplo, el ensamblaje de detector 3200 o cualquier otro ensamblaje de detector descrito en el presente documento, puede incluir una carcasa que define un canal configurado para recibir un recipiente de muestra. La carcasa también define un volumen de detección configurado para poner el canal en comunicación con un detector, e incluye además una superficie de cierre. El ensamblaje de detector también puede incluir un obturador, por ejemplo, el obturador 3230 o cualquier otro obturador descrito en el presente documento, definiendo un obturador un orificio de calibración configurado para recibir una fuente de luz de calibración. El obturador se puede disponer de forma movible dentro de la carcasa entre una primera posición de obturador y una segunda posición de obturador de modo que una superficie de cierre del obturador y una superficie de cierre de la carcasa se configuren para aislar el volumen de detección del canal de la carcasa cuando el obturador está en la primera posición de obturador. Además, en la primera posición de obturador, el orificio de calibración puede estar en comunicación con el volumen de detección. El obturador se puede configurar de modo que el canal de la carcasa pueda estar en comunicación con el volumen de detección cuando el obturador está en la segunda posición de obturador y el orificio de calibración se pueda aislar del volumen de detección.
En referencia ahora a las FIGS. 51-95, un instrumento 11000 puede incluir una carcasa 11100, un ensamblaje de calefactor 11400, un ensamblaje de transmisión 11500, un ensamblaje de manipulador 11600 y un ensamblaje de detector 11200. La carcasa 11100 se configura para alojar, contener y/o proporcionar montaje para cada uno de los componentes y/o ensamblajes del instrumento 11000, como se describe en el presente documento. El ensamblaje de calefactor 11400 se configura para recibir un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700, como se describe en el presente documento, y calentar una muestra contenida en el mismo. Expresado de forma similar, el ensamblaje de calefactor 11400 se configura para mantener una muestra que contiene la célula diana, a una temperatura predeterminada y durante un período de tiempo deseado (por ejemplo, a o por encima de la temperatura ambiente, 25 grados Celsius o 37 grados Celsius, durante aproximadamente 2 horas o 4 horas, como se describe en el presente documento). El ensamblaje de transmisión 11500 se configura para dirigir, transferir y/o mover el ensamblaje de manipulador 11600 (y el ensamblaje de recipiente 3700 acoplado al mismo) en un espacio tridimensional dentro de la carcasa 11100. Dicho de otra manera, el ensamblaje de transmisión 11500 puede mover el ensamblaje de manipulador 11600 en una dirección X, Y y/o Z dentro de la carcasa 11100. El ensamblaje de manipulador 11600 se configura para manipular, agarrar y/o accionar un recipiente (por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700) dentro de la carcasa 11100. Por ejemplo, el ensamblaje de manipulador 11600 se configura para acoplarse a, engranar, sostener, bloquear y/o asegurar de forma liberable el ensamblaje de recipiente 3700 para transferir el recipiente de una primera localización dentro de la carcasa 11100 a una segunda localización. Expresado de forma similar, el ensamblaje de manipulador 11600 y el ensamblaje de manipulador 11600 se configuran conjuntamente para transferir el ensamblaje de recipiente 3700 entre un primer subensamblaje y otro subensamblaje, y/o accionar un mecanismo de accionamiento del ensamblaje de recipiente 3700, para transferir reactivos y/o soluciones de una parte del ensamblaje de recipiente 3700 a otra. El ensamblaje de detector 11200 se configura para detectar una señal, por ejemplo, luminiscencia, desde dentro de al menos una parte del ensamblaje de recipiente 3700. La señal detectada se puede producir por una reacción química que se produce dentro de una cámara de reacción del recipiente, por ejemplo, la interacción de una molécula indicadora (por ejemplo, luciferasa), con un sustrato (por ejemplo, tridecanal). Cada uno de estos ensamblajes se describe adicionalmente a continuación en detalle, seguido de una descripción de diversos procedimientos que se pueden realizar por el instrumento 11000. Aunque el instrumento 11000 se muestra y describe como manipulando y/o accionando el ensamblaje de recipiente 3700, el instrumento 11000 puede recibir, manipular y/o accionar cualquiera de los ensamblajes de recipiente descritos en el presente documento.
Como se muestra en las FIGS. 51-54, la carcasa 11100 define un volumen interno para alojar, contener y/o montar los subensamblajes del instrumento 11000. La carcasa 11100 se puede formar de cualquier material rígido, ligero y robusto adecuado. Los materiales de ejemplo incluyen politetrafluoroetileno, polietileno de alta densidad, policarbonato, otros plásticos, acrílico, láminas de metal tales como aluminio, cualquier otro material adecuado o una combinación de los mismos. La carcasa puede ser relativamente lisa y sin bordes afilados. La carcasa incluye paredes laterales 11102, una tapa 11104 y un panel frontal 11106. La tapa 11104 está montada de forma pivotante en las paredes laterales 11102, y puede girar alrededor de sus monturas de pivote de una primera posición en la que la carcasa 11100 está cerrada, a una segunda posición en la que la carcasa 11100 está abierta, por ejemplo, para permitir el acceso de los subensamblajes dispuestos dentro de la carcasa 11100. El panel frontal 11106 define una primera abertura 11108 y una segunda abertura 11110. La primera abertura 11108 y la segunda abertura 11110 se configuran para recibir de forma extraíble una serie de cartuchos 11300 (por ejemplo, 1, 2, 3, 4 o incluso más; véase la FIG. 52) como se describe en el presente documento. Cada cartucho 11300 puede contener y/o sostener una serie de ensamblajes de recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. La primera abertura 11108 se puede configurar para ser una zona de carga, es decir, configurarse para recibir de forma extraíble la serie de cartuchos 11300 que tienen una serie de ensamblajes de recipiente 3700 dispuestos en los mismos. La serie de recipientes puede incluir muestras para su análisis de acuerdo con cualquiera de los procedimientos mostrados y descritos en el presente documento. En particular, los recipientes pueden incluir muestras para las que se realiza un cribado para determinar la presencia de una célula diana (por ejemplo, SARM). La segunda abertura 11110 se configura para ser una zona de descarga, es decir, configurada para recibir de forma extraíble una serie de cartuchos 11300 que tienen recipientes dispuestos en los mismos, alojando los recipientes las muestras que se han analizado por el instrumento, por ejemplo, analizadas para determinar la presencia de bacterias usando cualquiera de los subensamblajes del instrumento 11000, y el procedimiento descrito en el presente documento, por ejemplo, el procedimiento 400.
La carcasa 11100 incluye una interfaz 11112 localizada en la parte trasera de la carcasa 11100. La interfaz 11112 incluye un enchufe eléctrico 11122, por ejemplo, para comunicar energía eléctrica al instrumento 11000. La interfaz 11112 también incluye una interfaz de comunicación 11124, por ejemplo, para posibilitar la comunicación con un dispositivo externo, por ejemplo, un ordenador local, un ordenador remoto y/o un sistema de información para laboratorio 1900, por medio de una red de área local (LAN), una red de área amplia (WAN) y/o Internet. La interfaz de comunicación 11124 puede ser una interfaz cableada, por ejemplo, DSL y/o RJ45. La carcasa 11110 también incluye conductos de ventilación 11114 en la pared trasera que se configuran para permitir que el aire, por ejemplo, aire calentado debido al calor generado por el funcionamiento de los subensamblajes del instrumento 11000, se escape. En algunos aspectos de la divulgación, los conductos de ventilación 11114 pueden incluir ventiladores para producir un flujo de aire de escape desde el instrumento 11000 con velocidad incrementada, por ejemplo, para posibilitar un enfriamiento rápido del instrumento. La carcasa 11100 también incluye una serie de parachoques (por ejemplo, cuatro, cinco o seis) en una superficie inferior configurada para proporcionar un asiento acolchado del instrumento 11000 sobre una superficie. Los parachoques se pueden hacer de un material absorbente de vibraciones y de alta fricción, por ejemplo, goma, y se pueden configurar para absorber cualquier vibración del instrumento 11000, por ejemplo, provocada por un movimiento del ensamblaje de transmisión 11500, y/o evitar que el instrumento 11000 se deslice en la superficie sobre la que se pone.
Las FIGS. 55-57 muestran vistas en perspectiva del instrumento 11000 desde diversos ángulos con la carcasa 11100 retirada, para mostrar más claramente los componentes internos y los subensamblajes. El instrumento 11000 incluye una placa base 11118 configurada para proporcionar monturas para acoplar los componentes y subensamblajes del instrumento 11000. En referencia también ahora a la FIG. 58, el instrumento incluye una fuente de alimentación 11120 montada en la placa base 11118. La fuente de alimentación 11120 puede ser cualquier fuente de alimentación disponible comercialmente como es conocido comúnmente en la técnica. La fuente de alimentación 11120 se configura para recibir energía eléctrica desde el enchufe eléctrico 11122, por ejemplo, 110 V a 60 Hz o 220 V a 50 Hz, y convertirla en energía eléctrica utilizable por los subensamblajes del instrumento, por ejemplo, reducir la tensión, aumentar la tensión, la corriente de control, etc.
En referencia también ahora a la FIG. 59, el instrumento 11000 incluye un procesador 11126 acoplado a un armazón 11127, por ejemplo, por medio de bridas, y dispuesto en la placa base 11118 por medio del armazón 11127. El procesador 11126 se puede configurar para controlar el funcionamiento de los diversos subensamblajes incluidos en el instrumento 11000. Por ejemplo, el procesador 11126 puede ser un ordenador, un chip lógico programable (PLC), un microprocesador, un chip ASIC, un chip ARM y/o una combinación de los mismos. En algunos aspectos de la divulgación, el procesador 11126 puede incluir algoritmos o un programa informático que pueden incluir instrucciones para hacer funcionar los subensamblajes del instrumento 11000, por ejemplo, el ensamblaje de calefactor 11400, el ensamblaje de transmisión 11500, el ensamblaje de manipulador 11600, el ensamblaje de detector 11200 y/o cualquier otro componente incluido en el instrumento 11000. En algunos aspectos de la divulgación, el procesador 11126 también puede ser programable, por ejemplo, configurado para aceptar instrucciones de un usuario, tales como parámetros de funcionamiento del instrumento 11000. En algunos aspectos de la divulgación, el procesador 11126 también puede incluir una memoria, por ejemplo, para almacenar el estado y/o cualquier otra información (por ejemplo, recipientes analizados, muestras positivas, muestras negativas) o instrucciones.
En referencia también ahora a la FIG. 60, el instrumento 11000 también incluye un módulo de comunicaciones 11128 acoplado a la montura 11129, por ejemplo, por medio de bridas y dispuesto en la placa base 11118. El módulo de comunicaciones 11128 se configura para comunicar información a un dispositivo externo, por ejemplo, un sistema de información para laboratorio (SIL), un ordenador remoto, aplicación de teléfono inteligente y/o servidor remoto desde el procesador 11126. En algunos aspectos de la divulgación, el módulo de comunicaciones 11128 también se puede configurar para recibir instrucciones para facilitar la realización de los procedimientos descritos en el presente documento. El módulo de comunicaciones 11128 puede emplear y/o ser compatible con protocolos de comunicación estándar, por ejemplo, USB, FireWire, ZigBee, Bluetooth®, Bluetooth® de baja potencia y/o cualquier otro equipo de comunicación.
Como se muestra en las FIGS. 61-63, el instrumento 11000 incluye una serie de receptores de cartucho 11350 montados en la placa base 11118. Cada uno de los receptores de cartucho 11350 se configura para recibir de forma extraíble un cartucho 11300. Las FIGS. 55-57 muestran la serie de cartuchos 11300 en una primera configuración, de modo que la serie de cartuchos 11300 están acoplados a la serie de receptores de cartuchos 11350, y están dispuestos sustancialmente en el interior de la carcasa 11100 del instrumento 11000. La FIG. 61 muestra la serie de cartuchos 11300 en una segunda configuración, en la que la serie de cartuchos 11300 están desacoplados del correspondiente receptor de cartuchos 11350, y están dispuestos sustancialmente fuera de la carcasa 11100 del instrumento 11000. Aunque la serie de cartuchos 11300 puede incluir cartuchos 11300 tanto de "carga" como de "descarga", como se muestra, los cartuchos 11300 son sustancialmente similares entre sí y se pueden usar de manera intercambiable. En otros aspectos de la divulgación, un instrumento puede incluir diferentes cartuchos para la carga (por ejemplo, entrada) de los ensamblajes de recipiente y la descarga (por ejemplo, salida) de los ensamblajes de recipiente. Cada cartucho 11300 incluye un extremo proximal 11302 y un extremo distal 11301. El extremo distal 11301 se configura para engranarse con y acoplarse de forma reversible al receptor de cartuchos 11350. El extremo proximal 11302 se configura para permitir a un usuario manipular el cartucho 11300, por ejemplo, cargar o descargar el cartucho 11300, como se describe en el presente documento.
La FIG. 62 muestra una vista en perspectiva de un cartucho 11300. El cartucho 11300 se puede formar de un material ligero y rígido, por ejemplo, plásticos, y puede tener una superficie que es lisa y relativamente libre de bordes afilados. El cartucho 11300 define una serie de receptáculos 11304 configurados para recibir de forma extraíble al menos una parte de un recipiente, por ejemplo, la cámara de reacción 3732 del ensamblaje de recipiente 3700, o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento. Como se muestra en el presente documento, el cartucho 11300 incluye doce receptáculos 11304. En otros aspectos de la divulgación, sin embargo, el cartucho 11300 puede incluir 1, 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16 o un número incluso mayor de receptáculos 11304. Cada uno de la serie de receptáculos 11304 puede estar conformado y dimensionado para recibir una cámara de reacción de un recipiente, por ejemplo, la cámara de reacción 3732 del ensamblaje de recipiente 3700 o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento, con una estrecha tolerancia. De esta manera, el cartucho 11300 y los receptáculos 11304 pueden restringir el movimiento lateral del recipiente. Además, el receptáculo 11304 de la serie de receptáculos puede tener una profundidad tal que un módulo de reactivo, por ejemplo, el módulo de reactivo 3740 del ensamblaje de recipiente 3700 o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento, está dispuesto sustancialmente fuera del receptáculo 11304. De esta manera, al menos una parte del ensamblaje de recipiente puede estar expuesta y/o ser accesible para manipularse por el ensamblaje de manipulador 11600.
Cada una de la serie de receptáculos 11304 también incluye una ranura 11306 a lo largo de al menos una parte de la pared lateral del receptáculo 11306. En algún aspecto de la divulgación, la ranura 11306 se puede configurar para permitir a un usuario acceder a una pared lateral de una cámara de reacción, por ejemplo, la cámara de reacción 3732, de un recipiente dispuesto dentro del receptáculo 11304, por ejemplo, para facilitar la retirada del recipiente del receptáculo 11304. En otros aspectos de la divulgación, la ranura 11306 se puede configurar para permitir la verificación y/o identificación óptica (por ejemplo, por medio de una etiqueta) del ensamblaje de recipiente dentro del receptáculo 11304.
El extremo proximal 11302 del cartucho 11300 incluye un brazo 11308 configurado para engranarse por un usuario, por ejemplo, para facilitar la carga/descarga del cartucho 11300 del instrumento 11000. El brazo 11308 puede tener una conformación ergonómica, por ejemplo, para minimizar el esfuerzo físico de un usuario que manipula el cartucho 11300.
El cartucho 11300 incluye un rebajo 11310 que se extiende desde el extremo proximal 11302 hasta el extremo distal 11301 a lo largo de toda la longitud del cartucho. El rebajo puede estar conformado y dimensionado para recibirse de forma deslizable por un carril de guía 11352 del receptor de cartuchos 11350, como se describe en el presente documento. El extremo distal 11301 del cartucho 11300 también incluye una pestaña 11312. La pestaña 11312 se configura para sobresalir del extremo proximal 11312 e interactuar con un sensor 11362 del receptor de cartuchos 11350, como se describe en el presente documento.
La FIG. 63 muestra una vista en perspectiva de un receptor de cartuchos 11350 incluido en el instrumento 11000. El receptor de cartuchos 11350 se puede montar de forma segura en la placa base 11118, por ejemplo, por medio de tornillos, pernos, remaches o similares. El receptor de cartuchos se puede formar de un material ligero, rígido y resistente al desgaste, por ejemplo, metales tales como el aluminio. El receptor de cartuchos 11350 incluye un carril de guía 11352 configurado para deslizarse en el rebajo 11310 del cartucho 11300, de modo que el cartucho 11300 se pueda recibir de forma deslizable y/o acoplar al receptor de cartuchos 11350. El receptor de cartuchos 11350 incluye un enganche 11354 que puede estar dispuesto al menos parcialmente en una abertura en la barandilla 11352. El enganche 11354 incluye una primera parte 11355 configurada para engranar una muesca 11314 (FIG. 64) incluida en el rebajo 11310 del cartucho 11300 para bloquear, sostener y/o asegurar el cartucho 11300 al receptor de cartuchos 11350. El enganche 11354 incluye una segunda parte 11356 que está montada en un eje 11361 de un accionador 11360 incluido en el receptor de cartuchos 11350. Un resorte 11358 también está montado en el eje 11361. El resorte 11358 está acoplado al enganche 11354 y se puede hacer funcionar para impulsar el enganche 11354 a bloquear y/o engranar el cartucho 11300 como se describe en el presente documento. El resorte 11358 puede ser, por ejemplo, un resorte de tensión, tal como por ejemplo, un resorte de tensión helicoidal. El receptor de cartuchos 11350 incluye el sensor 11362. El sensor 11362 puede ser cualquier sensor adecuado, tal como un sensor de movimiento, un sensor de posición, un sensor óptico, un sensor piezoeléctrico o cualquier otro sensor adecuado. Como se describe anteriormente, el sensor 11362 se configura para interactuar con la pestaña 11312 del cartucho 11300 para determinar y/o validar una posición del cartucho 11300, por ejemplo, para asegurar que el cartucho 11300 esté completamente en la segunda configuración, y esté totalmente acoplado al receptor de cartuchos 11350.
La FIG. 64 muestra una sección transversal lateral de un cartucho 11300 en la segunda configuración, de modo que el cartucho 11300 está totalmente acoplado con el receptor de cartuchos 11350. En la segunda configuración, el carril de guía 11352 del receptor de cartuchos 11350 está dispuesto sustancialmente en el rebajo 11310, y la primera parte 11355 del enganche 11354 está insertada en la muesca 11314 incluida en el rebajo 11310 del cartucho 11300. El enganche 11354 está montado de forma pivotante en un pasador 11364, de modo que el enganche 11354 puede pivotar alrededor del pasador 11364 de una primera posición a una segunda posición. En la primera posición, al menos una parte de la primera parte 11355 del enganche 11354 está en el interior de la muesca 11314. En la segunda posición, la primera parte 11355 está fuera de la muesca 11355. El resorte 11358 está acoplado a la segunda parte 11356 del enganche 11354 y se puede hacer funcionar para impulsar el enganche 11354 a la primera posición.
En uso, el cartucho 11300 se puede cargar en el instrumento 11000 deslizando el cartucho a lo largo del carril de guía 11352 hasta que el extremo proximal 11301 del cartucho 11300 se ponga en contacto con la primera parte 11355 del enganche 11354. La primera parte 11355 del enganche 11354 tiene una superficie ahusada, de modo que un borde (por ejemplo, un borde biselado o ahusado) de la parte proximal 11301 del cartucho 11300 se deslice a lo largo de la superficie ahusada de la primera parte 11355 del enganche 11354, impulsando el enganche 11354 a pivotar de la primera posición a la segunda posición. A medida que el cartucho 11300 se mueve adicionalmente a lo largo del carril de guía 11352 hacia la segunda configuración, la primera parte 11355 del enganche 11354 encuentra la muesca 11314. El resorte 11358 impulsa ahora al enganche 11354 a pivotar alrededor del pasador 11364 y volver a la primera posición de modo que la primera parte 11355 del enganche 11354 esté en el interior de la muesca 11314 y el cartucho 11300 esté bloqueado en la segunda configuración.
En la segunda configuración, la pestaña 11312 engrana el sensor 11362, como se describe anteriormente. En algunos aspectos de la divulgación, el sensor 11362 produce una señal que indica que el cartucho 11300 está totalmente acoplado al receptor de cartuchos 11350. El sensor 11362 puede comunicar la información que valida la posición del cartucho 11300 al procesador 11126 y/o al usuario, por ejemplo, usando alertas de audio (por ejemplo, pitidos), visuales (por ejemplo, luces indicadoras) y/o táctiles. El accionador 11360 se configura para impulsar el enganche 11354 de la primera posición a la segunda posición para liberar el cartucho 11300 para su retirada del instrumento. Por ejemplo, un usuario puede accionar el accionador 11360 y/o el accionador 11360 se puede configurar para accionarse después de un período de tiempo dado, de modo que el eje 11361 se extienda hacia el extremo proximal 11302 del cartucho 11300. Esto provoca que el enganche 11354 pivote alrededor de los pasadores 11364 de la primera posición a la segunda posición, de modo que el cartucho 11300 ya no esté asegurado por el enganche 11354 y se pueda retirar de forma deslizable del receptor de cartuchos 11350.
Como se muestra en las FIG. 55-57, el instrumento 11000 incluye un ensamblaje de calefactor 11400, configurado para recibir una serie de recipientes, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 y/o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento. El ensamblaje de calefactor 11400 se configura para calentar y/o mantener una temperatura de los ensamblajes de recipiente en el mismo de acuerdo con cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. En referencia ahora también a la FIG. 65-67, el ensamblaje de calefactor 11400 incluye una carcasa 11410 configurado para alojar una serie de bloques de calentamiento 11420. La carcasa 11410 se forma de un material rígido y aislante térmico, tal como acero inoxidable grueso, otros metales, polímeros. La carcasa 11410 puede incluir un revestimiento de un material resistente al calor, por ejemplo, mica, o cualquier otro medio de aislamiento térmico. La carcasa 11410 define una serie de cavidades 11412, dimensionada y conformada cada una para recibir un bloque de calentamiento 11420 con una estrecha tolerancia.
El bloque de calentamiento 11420 se puede formar de un material conductor de calor, rígido y resistente al desgaste, por ejemplo, aluminio anodizado. El bloque de calentamiento 11420 define una serie de receptáculos 11422, de los que cada uno está conformado y dimensionado para recibir al menos una parte de un recipiente, por ejemplo, la cámara de reacción 3732 del ensamblaje de recipiente 3700, o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento. Por ejemplo, se puede disponer un recipiente en cualquiera de la serie de receptáculos 11422 de cualquiera de la serie de bloques de calentamiento 11420 por el ensamblaje de manipulador 11600, que se dirige y/o sitúa por el ensamblaje de transmisión 11500 como se describe en el presente documento.
Cada bloque de calentamiento 11420 incluye elementos de calentamiento 11424 dispuestos en una superficie inferior del bloque de calentamiento 11420. En algunos aspectos de la divulgación, el elemento de calentamiento 11424 puede ser un microcalefactor, por ejemplo, un calefactor de placa cerámica. En algunos aspectos de la divulgación, los elementos de calentamiento 11424 pueden ser cables eléctricos que hacen pasar una corriente a través del bloque de calentamiento 11420 para calentar el bloque de calentamiento 11420 usando energía eléctrica (es decir, calentamiento resistivo). Cada bloque 11420 de calentamiento también incluye un sensor de temperatura 11426, por ejemplo, un termopar, dispuesto dentro de un cuerpo del bloque de calentamiento 11420. El sensor de temperatura 11426 está en comunicación eléctrica con el elemento de calentamiento 11420 directamente, o a través de una unidad de procesamiento (no mostrada) del instrumento 11000. De esta manera, los elementos de calentamiento 11424 se pueden desactivar y/o controlar para limitar el calentamiento al bloque de calentamiento 11420, por ejemplo, cuando la temperatura de los sensores supera un nivel de temperatura predefinido. De esta manera, la temperatura del bloque de calentamiento 11424 y las muestras dispuestas en el mismo se pueden controlar de acuerdo con los procedimientos divulgados en el presente documento.
Como se muestra en la FIG. 55-57, la instalación 11000 incluye un ensamblaje de transmisión 11500 configurado para transportar un recipiente o ensamblaje acoplado al mismo, por ejemplo, por el ensamblaje de manipulador 11600, como se describe en el presente documento. Por ejemplo, el ensamblaje de manipulador 11600 se puede acoplar a un recipiente, y el ensamblaje de transmisión 11500 se puede configurar para posibilitar el transporte del recipiente de una primera localización dentro de la carcasa 11100 a una segunda localización, por ejemplo, de un cartucho de carga 11300 al ensamblaje de calefactor 11400, del ensamblaje de calefactor 11400 al detector 11200, del detector 11200 a un cartucho de descarga 11300 y/o cualquier otra localización dentro del mismo.
En referencia también ahora a la FIG. 68-71, el ensamblaje de transmisión 11500 incluye un soporte 11502, por ejemplo, un armazón o un bastidor, en el que están montados los componentes del ensamblaje de transmisión 11500. El soporte 11502 está montado de forma segura en la placa base 11118 y se puede configurar para absorber cualquier vibración provocada por el movimiento del ensamblaje de transmisión 11500. El soporte incluye una primera sección 11503a que está orientada a lo largo de un eje X con respecto al eje X del instrumento 11000, como se muestra por la flecha XX, y una segunda sección 11503b orientada a lo largo de un eje Y con respecto al instrumento 11000, como se muestra por la flecha YY. La segunda sección 11503b está dispuesta de forma movible en y/o acoplada a la primera sección 11503a por medio del segundo bloque de guía 11520. El ensamblaje de transmisión 11500 incluye un primer accionador 11504a dispuesto en la primera sección 11503a, un segundo accionador 11504b dispuesto en la segunda sección 11503b y un tercer accionador 11504c montado en el armazón 11512. El primer accionador 11504a y el segundo accionador 11504b se configuran para dirigir el armazón 11512 y cualquier subensamblaje, por ejemplo, el ensamblaje de manipulador 11600, dispuesto en la montura 11514, en una dirección X e Y, respectivamente, como se describe en el presente documento. El tercer accionador 11504c se configura para dirigir la montura 11514 y cualquier subensamblaje montado en la misma, por ejemplo, el ensamblaje de manipulador 11600, en una dirección Z con respecto al instrumento 11000, como se muestra por la flecha ZZ. Los accionadores pueden ser sustancialmente similares entre sí y pueden incluir, por ejemplo, motores paso a paso, configurados para dirigir el armazón 11512 y/o la montura 11514 una distancia fija con cada paso, por ejemplo, cada parte de una rotación de los accionadores 11504a, 11504b y/o 11504c.
El primer accionador 11504a y el segundo accionador 11504b incluyen un primer disco 11506 montado en cada uno de los accionadores 11504a, 11504b. Un segundo disco 11508 (FIG. 70) está dispuesto en cada una de la primera sección 11503a y la segunda sección 11503b del soporte 11502. Una correa 11510 forma un bucle alrededor del primer disco 11506 y el segundo disco 11508 de manera tensa, de modo que una rotación del disco 11506 provocada por el accionador 11504a/b impulsa a la correa 11510 a dirigirse a lo largo de su longitud (o girarse) sobre el segundo disco 11508. La correa 11510 puede ser, por ejemplo, una correa de goma, una correa de plástico o una correa de polímero, y puede incluir hendiduras en la superficie que se pone en contacto con los discos 11506 y 11508, por ejemplo, para proporcionar fricción y/o traslación sin deslizamiento de la correa. La correa 11510 acoplada al primer accionador 11504a está acoplada de forma funcional a un primer bloque de guía 11516 que está montado en un primer carril de guía 11518. La correa 11510 se configura de modo que la traslación de la correa 11510 provocada por el primer accionador 11504a impulsa al primer bloque de guía 11516 y la segunda sección 11503b del soporte 11502 montada en el mismo, a trasladarse de forma deslizable a lo largo del carril de guía 11518 en la dirección X. De forma similar, el segundo accionador 11504b también incluye una correa 11510 dispuesta en el disco 11506 que está acoplada al segundo disco 11508 dispuesto en el armazón 11512. El armazón 11512 está acoplado al segundo bloque de guía 11520. El segundo bloque de guía 11520 está montado en un segundo carril de guía 11522. Dirigir la correa 11510 por el segundo accionador 11504b, dirige el armazón 11512 y el segundo bloque de guía 11520 de forma deslizable a lo largo del segundo carril de guía 11522. De esta manera, una combinación de traslación de la segunda sección 11503 del soporte 11502 provocada por el accionamiento del primer accionador 11504a a lo largo del eje X, y la traslación del armazón 11512 a lo largo del eje Y provocada por el accionador 11504b, puede dirigir el armazón a cualquier localización en un plano X-Y dentro del instrumento 11000.
El armazón 11512 está acoplado a una primera cadena 11524a dispuesta de forma deslizable en una primera guía de cadena 11526a, que está dispuesta en y acoplada a la primera sección 11503a. Una segunda cadena 11524b también está acoplada al armazón 11512, y está dispuesta de forma deslizable en una segunda guía de cadena 11526b, que está dispuesta en y acoplada a la segunda sección 11503b. Las cadenas 11524a/b se configuran para deslizarse a lo largo de las guías de cadena 11526a/b en estrecha tolerancia correspondiente a un desplazamiento X-Y del armazón 11512, de modo que las cadenas evitan cualquier movimiento lateral del armazón 11512, por ejemplo, para asegurar un desplazamiento exacto del armazón 11512.
Como se describe en el presente documento, el tercer accionador 11504c está dispuesto en el armazón 11512 e incluye un primer disco 11528a acoplado al accionador 11504c. Una correa 11530 está acoplada al primer disco 11528, de modo que la correa 11530 forma un bucle sobre el primer disco 11528a y un segundo disco 11528b. El segundo disco 11528b está acoplado a un husillo 11532 incluido en el armazón 11512. La correa 11530 puede ser sustancialmente similar a la correa 11510. El husillo 11532 tiene una tuerca 11534 montada en las roscas del husillo 11532. La tuerca está acoplada a la montura 11514. El tercer accionador 11504c se configura para hacer girar el primer disco 11528a que impulsa a la correa 11530 a trasladarse, haciendo girar, por tanto, el segundo disco 11528b. La rotación del segundo disco 11528b hace girar el husillo 11532 que impulsa a la tuerca 11534 a desplazarse a lo largo de la longitud del husillo 11532 de una primera posición (FIG. 70) a una segunda posición (FIG. 71) en la dirección Z. El desplazamiento de la tuerca 11534 también provoca que la montura 11514 acoplada a la tuerca 11534, y cualquier subensamblaje montado en la misma, por ejemplo, el ensamblaje de manipulador 11600, se mueva de la primera posición a la segunda posición en la dirección Z. La montura 11514 también está acoplada a un tercer bloque de guía 11536 montado de forma deslizable en un tercer carril de guía 11538, de modo que el desplazamiento de la montura 11514 en la dirección Z se guía por el tercer bloque de guía 11536 y el tercer carril de guía 11538, por ejemplo, para evitar cualquier movimiento radial de la montura 11514 alrededor de un eje longitudinal definido por el husillo 11512.
El ensamblaje de transmisión 11500 incluye sensores 11540 montados cada uno de la primera sección 11503a, la segunda sección 11503b y el armazón 11512. Los sensores 11540 pueden ser sensores de posición tales como, por ejemplo, sensores ópticos, sensores de movimiento, sensores piezoeléctricos o cualquier sensor adecuado. Los sensores 11540 se pueden configurar para detectar una localización de la segunda sección 11503b y el armazón 11512, por ejemplo, para evitar una sobrecarrera que pueda dañar el ensamblaje de transmisión y/o provocar un desgaste incrementado. Como se muestra en la FIG. 57 y FIG. 72, el instrumento 11000, también incluye el circuito 11500 para controlar los accionadores 11504a/b/c. El circuito 11500 puede ser cualquier circuito disponible comercialmente usado para el control de los accionadores 11504a/b/c, por ejemplo, un circuito controlador de motor paso a paso.
Como se muestra en la FIG. 55-57, el instrumento incluye un ensamblaje de manipulador 11600 dispuesto en la montura 11514 incluido en el ensamblaje de transmisión 11500. El ensamblaje de manipulador 11600 se configura para agarrar, sostener, sujetar, poner en contacto, engranar y/o asegurar de otro modo un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 como se describe en el presente documento. Por ejemplo, el ensamblaje de manipulador 11600 se puede configurar para engranar y/o agarrar el recipiente de forma liberable y/o engranar uno o más accionadores incluidos en el recipiente, tal como por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700.
En referencia ahora a las FIGS. 73-84, el ensamblaje de manipulador 11600 incluye un subensamblaje de articulación 11610, un subensamblaje de émbolo 11630 y un subensamblaje de accionador 11650. El ensamblaje de articulación 11610 se configura para ponerse en contacto, agarrar o asegurar de otro modo de forma liberable un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. Por ejemplo, el ensamblaje de articulación 11610 se puede configurar para asegurar o agarrar un recipiente dispuesto en una primera localización, tal como el cartucho de carga 11300. El subensamblaje de articulación 11601 puede asegurar de forma continua el recipiente durante el transporte de la primera localización a una segunda localización dentro del instrumento 11000 por el ensamblaje de transmisión 11500. Dichos cambios de posición pueden incluir mover el ensamblaje de recipiente del cartucho de carga 11300 al ensamblaje de calefactor 11400, del ensamblaje de calefactor 11400 al ensamblaje de detector 11200 y/o del ensamblaje de detector 11200 al cartucho de descarga 11300. El subensamblaje de émbolo 11630 se configura para poner en contacto, engranar o manipular de otro modo uno o más accionadores en un recipiente, por ejemplo, el accionador 3750 y/o 3760 incluido en el ensamblaje de recipiente 3700, para impulsar al accionador y/o accionadores a comunicar un reactivo (por ejemplo, vectores biológicos o no biológicos tales como partículas de transducción del tipo mostrado y descrito en el presente documento) y/o un sustrato (por ejemplo, tridecanal) de un volumen de reactivo a una cámara de reacción del recipiente, como se describe en el presente documento. El subensamblaje de accionador 11650 se configura para engranar o manipular el subensamblaje de émbolo 11630, por ejemplo, para manipular un émbolo interno 11632 y/o un émbolo externo 11636 del ensamblaje de émbolo 11630, como se describe en el presente documento. El subensamblaje de accionador 11650 también se puede configurar para engranar o manipular el subensamblaje de articulación 11610, por ejemplo, para manipular o impulsar de otro modo al subensamblaje de articulación 11610 a asegurar o liberar un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700, como se describe en el presente documento. Expresado de forma similar, el subensamblaje de accionador 11650, con un único accionador, puede provocar que el ensamblaje de manipulador 11600 tanto agarre y/o asegure un recipiente como accione el recipiente.
Como se muestra en las FIGS. 74-75, el subensamblaje de articulación 11600 incluye un conjunto de pinzas 11612, acopladas o montadas sobre un conjunto de bases de pinzas 11614. Como se muestra, dos pinzas 11612 están acopladas a una única base de pinzas 11614. En algunos aspectos de la divulgación, cada base de pinzas 11614 puede incluir más de dos pinzas 11612, por ejemplo, tres o cuatro. Las pinzas 11612 se configuran para ser miembros alargados en forma de pasador que se pueden formar de un material fuerte y rígido, por ejemplo, metales tales como acero inoxidable. En algunos aspectos de la divulgación, las pinzas 11612 pueden incluir una superficie que puede tener una alta fricción para ponerse en contacto, agarrar o asegurar de otro modo un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. Por ejemplo, la superficie de las pinzas 11612 puede incluir hendiduras, abrasiones, recubrimiento de goma, plástico blando y/o carbono cauchutado. Cada base de pinzas 11614 define una hendidura (o canal) 11615 configurada para permitir que una parte de émbolo 11637 del émbolo externo 11636 incluido en el subensamblaje de émbolo 11630, se mueva dentro de una región entre las hendiduras 11615, sin ponerse en contacto con una pared lateral que define las hendiduras 11615.
Cada base de pinzas 11614 está acoplada a una placa lateral 11616 por cualquier mecanismo adecuado. Las placas laterales 11616 están acopladas de forma pivotante a una montura de accionador 11654 incluida en el ensamblaje de accionador 11650, como se describe en el presente documento. Las placas laterales se configuran para pivotar o articularse alrededor de sus monturas en relación con el ensamblaje de émbolo 11630, para impulsar al ensamblaje de articulación 11610 de una primera configuración a una segunda configuración. En la primera configuración (o cerrada), el conjunto de pinzas 11612 está en una posición cerrada para engranar, agarrar, sujetar o asegurar de otro modo selectivamente un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. En la segunda configuración (o abierta), el conjunto de pinzas 11612 está distal entre sí, por ejemplo, para desengranar o liberar el recipiente. Un conjunto de ruedas de guía 11620 está dispuesto en una pared lateral de cada uno del conjunto de placas laterales 11616, por ejemplo, montado en pasadores, pernos, tornillos o similares. Bajo determinadas condiciones, el conjunto de ruedas de guía 11620 se configura para estar próximo a, pero sin ponerse en contacto, o en contacto con una parte de una pared lateral de un conjunto de miembros de guía 11640 incluidos en el ensamblaje de émbolo 11630, como se describe en el presente documento. Los miembros de guía 11640 se configuran para impulsar las placas laterales 11616 y, por tanto, el ensamblaje de articulación 11610 de la primera configuración a la segunda configuración, como se describe en el presente documento.
Las placas laterales 11616 están acopladas a un conjunto de placas de compresión 11618. Las placas de compresión 11618 están en contacto de presión con un conjunto de resortes 11622, que están montados en la montura del accionador 11654 por medio de pasadores. El conjunto de placas de compresión 11618 se configura para desplazarse angularmente con el movimiento pivotante del conjunto de placas laterales 11616, de modo que el conjunto de placas de compresión 11618 engrane el conjunto de resortes 11622, por ejemplo, comprima los resortes 11622, cuando el ensamblaje de articulación 11610 está en la segunda configuración. Por tanto, las placas de compresión 11618 se configuran para impulsar el ensamblaje de articulación 11610 hacia la primera configuración desde la segunda configuración, por ejemplo, para sujetar o asegurar un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento. Los resortes 11622 se configuran para controlar la cantidad de fuerza ejercida por las pinzas 11612 sobre el recipiente, por ejemplo, para evitar el aplastamiento del recipiente. Al menos uno del conjunto de placas laterales 11616 se puede configurar para engranar un sensor de posición 11662a, por ejemplo, un sensor óptico, sensor de movimiento, sensor piezoeléctrico o cualquier otro sensor adecuado. El sensor 11662a está acoplado a una montura de sensor 11664, que está montada en una superficie de la montura de accionador 11654. El sensor 11662a se puede configurar para informar a un sistema de control y/o a un usuario acerca de la posición del ensamblaje de articulación 11610, por ejemplo, el ensamblaje de articulación en la primera configuración (es decir, asegurar, engranar o sujetar un recipiente) o en la segunda configuración (es decir, desengranar o liberar un recipiente). En algunos aspectos de la divulgación, el sensor 11662a puede ser un sensor de direccionamiento, configurado para identificar una posición de inicio del ensamblaje de articulación 11610.
El subensamblaje de émbolo 11630 incluye un émbolo interno 11632 y un émbolo externo 11636. Como se muestra, el émbolo interno 11632 también es un husillo del accionador 11652. En consecuencia, el émbolo interno 11632 puede girar alrededor de un eje longitudinal del ensamblaje de émbolo 11630. El émbolo interno 11632 se puede configurar para engranar o manipular un primer accionador de un recipiente, por ejemplo, el accionador 3750 del ensamblaje de recipiente 3700 como se describe en el presente documento. La superficie externa del émbolo interno 11632 está roscada y se puede disponer de forma roscada dentro de un collarín 11634. El collarín 11634 se configura para moverse a lo largo de las roscas del émbolo interno 11632 durante la rotación del émbolo interno 11632. El collarín 11634 está acoplado además a una parte de acoplamiento 11637 del émbolo externo 11636, de modo que una rotación del émbolo interno 11632 da como resultado un desplazamiento longitudinal del émbolo externo 11636. Esto puede permitir, por ejemplo, el control de la velocidad del émbolo externo 11636, que se puede usar para controlar el suministro de un sustrato a una cámara de reacción de un recipiente, como se describe en el presente documento. El émbolo externo 11636 incluye una parte de acoplamiento 11638 que se puede configurar para engranar o manipular un segundo accionador en un recipiente, por ejemplo, el accionador 3760 del ensamblaje de recipiente 3700, como se describe en el presente documento. El émbolo externo 11636 también incluye un canal 11639 definido a través del mismo a lo largo de un eje longitudinal del émbolo externo 11636. Al menos una parte del émbolo interno 11632 se puede disponer en el canal 11639.
Un conjunto de miembros de guía 11640 está dispuesto en una pared lateral del émbolo externo 11636. Cada uno del conjunto de miembros de guía 11640 incluye una primera sección 11642 que tiene un primer ancho, una segunda sección 11644 que tiene un segundo ancho mayor que el primer ancho, y una tercera sección 11643 que está en ángulo con respecto a un eje longitudinal del miembro de guía 11640 y conecta la primera sección 11642 con la segunda sección 11644. Al menos una parte del ensamblaje de émbolo 11630, por ejemplo, el collarín 11634, el émbolo externo 11636 y los miembros de guía 11640, se configuran para moverse a lo largo de un eje longitudinal definido por el émbolo interno 11632. Además, el ensamblaje de émbolo 11630 se configura para engranar o manipular un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700, que se engrana, asegura o sujeta de otro modo por el ensamblaje de articulación 11610, como se describe en el presente documento. El ensamblaje de émbolo 11630 también se configura para manipular el ensamblaje de articulación 11610, por ejemplo, para impulsar el ensamblaje de articulación 11610 de la primera configuración, en la que el ensamblaje de articulación 11610 se engrana, sujeta o asegura de otro modo un recipiente, a la segunda configuración, en la que el ensamblaje de articulación desengrana o libera el recipiente, como se describe a continuación. También se dispone un estribo 11646 en uno de los miembros de guía 11640 (FIG. 75). El estribo 11646 se configura para engranar selectivamente un sensor 11662b para validar y/o determinar una posición del ensamblaje de émbolo 11630. El sensor 11662b puede ser cualquier sensor adecuado, por ejemplo, un sensor de posición, un sensor de movimiento, un sensor óptico, un sensor piezoeléctrico o cualquier otro sensor adecuado, dispuesto en la montura de accionador 11654. El sensor 11662b se puede usar para determinar una posición del ensamblaje de émbolo 11630, por ejemplo, para evitar la sobrecarrera del ensamblaje de émbolo 11630.
El subensamblaje de accionador 11650 incluye un accionador 11652, por ejemplo, un motor paso a paso, que está dispuesto en la montura de accionador 11654. La montura de accionador 11652 define los rebajos 11656a y 11656b correspondientes. El rebajo 11656a proporciona un asiento de montaje para al menos una parte del accionador 11652. La hendidura 11656b define una abertura a través de la que se pueden mover al menos una parte del ensamblaje de émbolo 11630, por ejemplo, el émbolo interno 11632, el collarín 11634 y el émbolo externo 11636. La montura de accionador 11654 incluye además un conjunto de pasadores de alineación 11658 dispuestos en una superficie inferior de la montura de accionador 11654. Los pasadores de alineación 11658 son sustancialmente paralelos al eje longitudinal definido por el ensamblaje de émbolo 11630. Al menos una parte de cada pasador de alineación 11658 está dispuesta en un canal 11659 correspondiente incluido en el collarín 11634 y la parte de acoplamiento 11637 del émbolo externo 11636. De esta manera, el desplazamiento del subensamblaje de émbolo 11630 a lo largo del eje longitudinal definido por el subensamblaje de émbolo 11630, por ejemplo, provocado por una rotación del émbolo interno 11632, se guía por los pasadores de alineación 11658, por ejemplo, para evitar cualquier rotación o movimiento lateral del ensamblaje de émbolo 11630.
Como se describe en el presente documento, el ensamblaje de manipulador 11600 se configura para poner en contacto, engranar o asegurar de otro modo un recipiente de forma liberable. La FIG. 75 muestra una vista lateral del ensamblaje de manipulador 11600 en una primera configuración, en la que la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700 no se pone en contacto con, se sujeta o se asegura de otro modo por el ensamblaje de manipulador 11600. La FIG. 75 muestra una vista lateral del ensamblaje de manipulador 11600 en una segunda configuración, en la que el ensamblaje de manipulador 11600 asegura o agarra el ensamblaje de recipiente 3700. El ensamblaje de manipulador 11600 se configura de modo que las pinzas 11612 aseguran el ensamblaje de recipiente 3700 sólo desde la parte superior, es decir, el módulo de reactivo 3740. Esto puede permitir una lectura inferior del ensamblaje de recipiente 3700 por el detector 11200 o cualquier otro detector descrito en el presente documento.
Como se muestra en la FIG. 75, cuando está en la primera configuración, el accionador 11652 ha hecho girar el émbolo interno 11632 para mover el collarín 11634 acoplado al émbolo interno 11632 a lo largo de la longitud del émbolo interno 11632 en una dirección hacia el accionador 11652. De esta manera, cuando está en la primera configuración el accionador 11652, al menos una parte del collarín 11634 y/o el émbolo externo 11636 acoplado al collarín 11634, están dentro de la abertura definida por el rebajo 11656b de la montura de accionador 11654. Además, la posición del ensamblaje de émbolo 11630 en relación con el ensamblaje de accionador 11650 (es decir, en una posición hacia arriba) es tal que los miembros de guía 11640 engranan el ensamblaje de articulación 11610. Como se muestra en la primera configuración ilustrada en la FIG. 75, el desplazamiento del miembro de guía 11640 hacia el accionador 11652 pone las ruedas de guía 11620 en contacto con la segunda sección 11644. En esta configuración, el conjunto de placas laterales 11616 pivota o se articula alrededor de sus monturas de pivote en relación con el eje longitudinal del ensamblaje de émbolo 11630, de modo que las bases de pinzas 11614 y el conjunto de pinzas 11612 están en ángulo con respecto al eje longitudinal del ensamblaje de émbolo 11630. Un extremo de las pinzas 11612 correspondientes está a una primera distancia de separación, de modo que la primera distancia es mayor que un diámetro de la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700.
En la primera configuración (o "agarre abierto"), el ensamblaje de manipulador 11600 se configura para desengranar o liberar el ensamblaje de recipiente 3700 y/o está listo para recibir el ensamblaje de recipiente 3700. Por ejemplo, en algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de recipiente 3700 se puede disponer en un cartucho 11300. El ensamblaje de manipulador 11600 se puede dirigir por el ensamblaje de transmisión 11500 a la localización donde está dispuesto el ensamblaje de recipiente 3700, y a continuación se impulsa a la primera configuración. A continuación, el ensamblaje de manipulador 11600 se puede desplazar a lo largo de un eje longitudinal definido por el ensamblaje de manipulador 11600 hacia el ensamblaje de recipiente 3700, hasta que las pinzas 11612 estén contiguas a la carcasa 3741, y una parte inferior del émbolo interno 11632 esté en estrecha proximidad de, pero sin ponerse en contacto con, una parte de acoplamiento 6752 de un émbolo interno 6750 (no mostrado en la FIG. 75-76) dispuesto en la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700.
Como se muestra en la FIG. 76, el ensamblaje de articulación 11610 se puede mover a la segunda configuración para engranar, agarrar, sujetar o asegurar de otro modo el ensamblaje de recipiente 3700. Por ejemplo, para mover el ensamblaje de articulación a la segunda configuración, el émbolo interno 11632 se hace girar por el accionador 11652. Esto impulsa al collarín 11634 a moverse a lo largo de la longitud del émbolo interno 11632 en un sentido que se aleja del accionador 11652 (por ejemplo, hacia abajo como se muestra en la FIG. 76). El desplazamiento del collarín 11634 también impulsa al émbolo externo 11636 y al conjunto de miembros de guía 11640 acoplados al mismo, a moverse a lo largo de un eje longitudinal definido por el ensamblaje de émbolo 11630 alejándose del accionador 11650. Esto provoca que las ruedas de guía 11620 discurran a lo largo de una pared lateral de la segunda sección 11644 del miembro de guía 11640 sobre la sección inclinada más estrecha 11643. En esta configuración, el conjunto de resortes 11622 que están en contacto de presión con el conjunto de placas de compresión 11618, impulsan al conjunto de placas de compresión y, por consiguiente, al conjunto de placas laterales 11616 a pivotar en relación con el eje longitudinal definido por el ensamblaje de émbolo 11630. Esto también provoca que las bases de pinzas 11614 y el conjunto de pinzas 11612 acopladas a las mismas se desplace hacia la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700, de modo que en la segunda configuración, el conjunto de pinzas 11612 se ponen en contacto, engranan o aseguran de otro modo el ensamblaje de recipiente 3700. El ensamblaje de manipulador 11600 se puede mantener en la segunda configuración para transportar el ensamblaje de recipiente 3700 de una primera localización dentro de la carcasa 11100 del instrumento 11000 a una segunda localización como se muestra en la FIG. 77, por medio del ensamblaje de transmisión 11500.
Como se describe en el presente documento, el ensamblaje de manipulador también se puede usar para engranar o manipular el ensamblaje de recipiente 3700, por ejemplo, los accionadores 3750 y 3760 dispuestos en una carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700. La FIGS. 78 y 79 muestran vistas laterales del ensamblaje de manipulador 11600 en la primera configuración (también denominada "agarre abierto") y la FIG. 80 muestra una sección transversal lateral del ensamblaje de manipulador 11600 mostrado en la FIG. 78. En esta configuración, el ensamblaje de émbolo 11630, el ensamblaje de articulación 11610 y el ensamblaje de accionador 11650 están en las mismas posiciones relativas como se analiza anteriormente con respecto a la FIG. 75. Sin embargo, el posicionamiento del ensamblaje de manipulador 11600 en relación con el ensamblaje de recipiente 3700 es diferente. En particular, el émbolo interno 11612 engrana a la parte de acoplamiento 3752 del accionador 3750 como se describe a continuación en el presente documento.
En esta configuración (la configuración de "inmersión interna"), el ensamblaje de recipiente 3700 se puede disponer, por ejemplo, en un rebajo 11412 de un bloque de calentamiento 11420 incluido en el ensamblaje de calefactor 11400 como se describe en el presente documento, de modo que el ensamblaje de recipiente 3700 no se pueda desplazar lateralmente con respecto a un eje longitudinal del ensamblaje de manipulador 11600. Cuando el ensamblaje de articulación 11610 está en la primera configuración ("agarre abierto" y la "inmersión interna"), al menos una parte del collarín 11634 y el émbolo externo 11636 se localiza dentro de la abertura definida por el rebajo 11656b de modo que una parte inferior del émbolo interno 11632 sobresale del fondo del canal 11639 del émbolo externo 11636. Además, como se describe anteriormente, el conjunto de ruedas de guía 11620 se pone en contacto con la superficie 11644 del conjunto de miembros de guía 11640 y el conjunto de placas de compresión 11618 comprime el conjunto de resortes 11622 para mantener las pinzas en posición.
Para ejecutar la operación de "inmersión interna" como se muestra en la FIG. 78-80, el ensamblaje de transmisión 11500 se acciona para desplazar el subensamblaje de manipulador 11600 en una dirección hacia abajo definida por un eje longitudinal del ensamblaje de émbolo 11630, como se muestra por la flecha ZZ. El movimiento hacia abajo del ensamblaje de manipulador 11600 hace que el émbolo interno 11632 se mueva hacia abajo, de modo que una parte inferior del émbolo interno 11632 se pone en contacto con la parte de acoplamiento 3752 del accionador 3750, impulsando la parte de émbolo 3754 del accionador 3750 dentro del volumen interno 3742 definido por la carcasa 3741. La parte de émbolo 3754 se puede mover de una primera posición a una segunda posición, de modo que la parte de émbolo 3754 comunica un reactivo dispuesto en el volumen interno 3742 con el ensamblaje de recipiente 3700, como se describe anteriormente. El reactivo puede ser cualquier reactivo o sustancia descrita en el presente documento, tal como un vector biológico o no biológico o una partícula de transducción de los tipos descritos en el presente documento. Después del accionamiento del primer accionador 3750 por el ensamblaje de manipulador 11600, el ensamblaje de recipiente 3700 puede permanecer dispuesto en el ensamblaje de calefactor 11400 durante un período de tiempo predefinido y a una temperatura predeterminada. Como se describe anteriormente, en algunos aspectos de la divulgación, el mantenimiento del ensamblaje de recipiente permitirá que una célula diana dentro de la muestra exprese una cantidad suficiente de moléculas indicadoras tales como, por ejemplo, luciferasa o cualquier otra molécula indicadora descrita en el presente documento.
La FIG. 81 muestra una sección transversal lateral del ensamblaje de manipulador 11600 en la segunda configuración (también denominada "pinza cerrada"). En la segunda configuración, el ensamblaje de manipulador 11600 está en contacto, se engrana, sujeta o asegura de otro modo al ensamblaje de recipiente 3700, como se describe en el presente documento con referencia a las FIGS. 76 y 77. En la configuración de pinza cerrada, el émbolo interno 11632 está dispuesto sustancialmente dentro del émbolo externo 11636, de modo que la parte inferior del émbolo interno 11632 está próxima a, pero no se pone en contacto con, la parte de acoplamiento 3752 del primer accionador 3750 dispuesto en la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700, como se describe en el presente documento. Además, el conjunto de ruedas de guía 11620 se pone en contacto con la tercera sección 11643 del conjunto de miembros de guía 11640. La configuración de pinza cerrada se puede usar para transportar el ensamblaje de recipiente 3700, por ejemplo, del ensamblaje de calefactor 11400 al ensamblaje de detector 11200. El ensamblaje de articulación 116500 también se configura para evitar una sobrecarrera. Por ejemplo, si en la configuración de agarre cerrado, el conjunto de ruedas de guía se pone en contacto con la segunda superficie 11644 del conjunto de miembros de guía 11640, esto indica que el émbolo externo 11636 ha realizado una sobrecarrera. En esta situación, un pasador (no mostrado) montado en una del conjunto de placas laterales 11616 desencadena el sensor de posición 11662a, que puede enviar una señal de sobrecarrera, por ejemplo, una alarma, al procesador 11126 o a un usuario.
En referencia ahora a las FIGS. 82-84, las FIG. 82 y 83 muestran una vista lateral del ensamblaje de manipulador 11600 y la FIG. 84 muestra una sección transversal lateral de la vista mostrada en la FIG. 82, en una tercera configuración (también denominada "inmersión del sustrato"). En la configuración de inmersión del sustrato, el émbolo externo engrana la parte de acoplamiento 3762 del accionador 3760 como se describe a continuación. En esta configuración, el ensamblaje de recipiente 3700 se puede disponer, por ejemplo, en el ensamblaje de detector 11200 como se describe en el presente documento, de modo que el ensamblaje de recipiente 3700 no se pueda desplazar lateralmente con respecto a un eje longitudinal del ensamblaje de manipulador 11600. Por ejemplo, en esta configuración, la cámara de reacción 3732 del ensamblaje de recipiente 3700 se puede disponer en una ranura 11234 de un obturador 11230 incluido en el ensamblaje de detector 11200, como se describe adicionalmente a continuación en el presente documento. Además, cuando se mueve a la tercera configuración, el ensamblaje de articulación 11610 se puede mantener en una configuración de engranaje, sujeción, agarre o seguro de otro modo. De esta manera, el ensamblaje de recipiente 3700 puede permanecer asegurado por el ensamblaje de articulación 11610 durante la inmersión del sustrato. Esto puede asegurar, por ejemplo, que toda la fuerza de la inmersión externa se transfiera solo al segundo accionador 3760 del ensamblaje de recipiente 3700 y/o para mantener el ensamblaje de recipiente 3700 al ras con una junta 11206 incluida en el ensamblaje de detector 11200 para evitar que cualquier ruido ambiental (por ejemplo, luz) entre en el ensamblaje de detector 11200, como se describe en el presente documento.
Para moverse de la segunda configuración a la tercera configuración ("inmersión del sustrato"), el émbolo interno 11632 gira en un sentido opuesto a la configuración de agarre abierto, por ejemplo, como se muestra por la flecha RR en la FIG. 82, de modo que el collarín 11634 se desplaza a lo largo del eje longitudinal definido por el émbolo interno 11632 en un sentido que se aleja del accionador 11652. El desplazamiento del émbolo también desplaza el émbolo externo 11636 y el conjunto de miembros de guía 11640 unidos al mismo, en la misma dirección. El desplazamiento del émbolo externo 11636 efectuado por la rotación del émbolo interno 11632 continúa de modo que una parte inferior del émbolo externo 11636 engrana la parte de acoplamiento 3762 del segundo accionador 3760, impulsando la parte de émbolo 3764 del accionador 3760 a desplazarse dentro del volumen interno 3744 definido por la carcasa 3741 del ensamblaje de recipiente 3700. La parte de émbolo 3764 se puede mover de una primera posición a una segunda posición, de modo que la parte de émbolo 3764 comunica un reactivo dispuesto en el volumen interno 3742 a través de la parte de suministro 3770 con la cámara de reacción 3732 incluida en el ensamblaje de recipiente 3700. Por ejemplo, el reactivo puede ser un sustrato, por ejemplo, tridecanal o cualquier otro sustrato descrito en el presente documento, que se puede formular para reaccionar con moléculas indicadoras presentes en la cámara de reacción 3732, por ejemplo, luciferasa o cualquier otra molécula indicadora, como se describe anteriormente. La reacción del sustrato con moléculas indicadoras puede producir una señal, por ejemplo, luminiscencia o cualquier otra señal descrita en el presente documento, que se puede detectar por el ensamblaje de detector 11200, como se describe adicionalmente a continuación en el presente documento. El desplazamiento longitudinal del émbolo externo 11636 efectuado por un movimiento giratorio del émbolo interno 11632 puede permitir, por ejemplo, un mejor control sobre el desplazamiento del émbolo externo 11636 y, por lo tanto, un mejor control sobre la comunicación de un sustrato del volumen interno 3744 a la cámara de reacción 3732 del ensamblaje de recipiente 3700.
Cabe señalar que un único accionador 11652 se emplea por el ensamblaje de manipulador 11600 para realizar una serie de funciones, que incluyen: i) manipular el émbolo externo 11636 accionando el émbolo interno 11632 para provocar que el sustrato se sumerja y; ii) manipular los miembros de guía 11640 acoplados al émbolo externo 11636 para impulsar el ensamblaje de articulación 11610 desde el agarre abierto a la configuración cerrada de la pinza. Se puede usar un segundo accionador, por ejemplo, el accionador 11504c incluido en el subensamblaje de transmisión 11500 como se describe en el presente documento, para desplazar el ensamblaje de manipulador 11600 en la dirección Z. En algún aspecto de la divulgación, la funcionalidad de inmersión del reactivo se puede incluir en el accionador 11652, por ejemplo, el accionador 11652 también puede desplazar linealmente el émbolo interno 11632.
Como se muestra en la FIG. 55-57, el instrumento incluye un ensamblaje de detector 11200. El ensamblaje de detector 11200 se configura para detectar una señal, por ejemplo, luminiscencia, producida por una reacción química, por ejemplo, la interacción de una molécula indicadora (por ejemplo, luciferasa) con un sustrato (por ejemplo, tridecanal) de acuerdo con cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento. El ensamblaje de detector 11200 se configura para recibir un ensamblaje de recipiente 3700, y detectar una señal producida en el mismo. El ensamblaje de detector 11200 puede incluir cualquier detector adecuado que pueda detectar la señal producida por una molécula indicadora, por ejemplo, luciferasa. Por ejemplo, como se muestra, el detector es un detector óptico. En algunos aspectos de la divulgación, un detector puede ser un detector de fluorescencia (por ejemplo, para detectar una molécula indicadora fluorescente tal como GFP, etc.), un detector de luminiscencia (por ejemplo, para detectar bioluminiscencia producida por una molécula indicadora tal como luciferasa), detector de color (por ejemplo, para detectar un precipitado coloreado producido por una enzima indicadora tal como HRP), un espectrómetro y/o un dispositivo de captación de imágenes. En algunos aspectos de la divulgación, el detector puede incluir además una fuente de luz. Aunque se describe como basado principalmente en la detección óptica, en algunos aspectos de la divulgación, el detector puede ser un detector electroquímico. Por ejemplo, el detector puede incluir un detector amperométrico, detector potenciométrico, detector conductimétrico y/o impedométrico, configurado para detectar un cambio de corriente, tensión o conductancia, resistencia/impedancia producido por el indicador, por ejemplo, luciferasa. En algunos aspectos de la divulgación que emplean detección electroquímica, el detector se puede configurar para entrar en contacto físico con la solución de muestra que puede contener una muestra. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 11200 puede usar otros procedimientos de detección, por ejemplo, onda acústica de superficie, resonancia de plasmón superficial, espectroscopia Raman, sensores magnéticos y/o cualquier otro procedimiento de detección adecuado conocido en la técnica.
En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de detector 11200 solo puede proporcionar una respuesta cualitativa, por ejemplo, una respuesta SÍ/NO sobre la presencia de la célula diana. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 11200 puede cuantificar la célula diana, por ejemplo, determinar las ufc/ml de bacterias diana en la muestra de acuerdo con cualquiera de los procedimientos descritos en el presente documento, por ejemplo, el procedimiento 400. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de detector 11200 puede incluir un sistema de lectura de extremo, por ejemplo, para permitir la colocación flexible de una etiqueta en el recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. En algunos aspectos de la divulgación, el sistema de lectura de extremo incluye el contacto directo y/o la disposición proximal de un extremo transparente de un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 con el detector 11200, por ejemplo, para minimizar la interferencia de los instrumentos ópticos y/o de la señal de fondo. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de detector 11200 está desprovisto de una fuente de luz incidente. Dicho de otra manera, no es necesaria ninguna luz externa para la detección de señales de las moléculas indicadoras, por ejemplo, luciferasa, producidas por una célula diana, por ejemplo, una bacteria, dispuesta en el recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700.
En referencia ahora también a las FIGS. 85-94, el ensamblaje de detector 11200 incluye un detector 11212 y un obturador 11230 dispuestos en una carcasa 11202. El ensamblaje de detector 11200 se configura para recibir de forma extraíble un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700, y detectar una señal producida en el mismo, por ejemplo, una señal de luminiscencia resultante de una interacción química de una molécula indicadora (por ejemplo, luciferasa) con un sustrato (por ejemplo, tridecanal).
La carcasa 11202 se puede formar de un material fuerte, rígido y sustancialmente opaco, por ejemplo, metales. En algunos aspectos de la divulgación, la carcasa se puede pintar de un color oscuro, por ejemplo, negro, para minimizar los reflejos y/o refracciones internas debido a una reacción de luminiscencia producida en un recipiente dispuesto en el ensamblaje de detector, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. La carcasa 11202 también se configura para evitar que la luz externa entre en el ensamblaje de detector 11200, por ejemplo, para reducir el ruido de fondo y/o la calidad de la señal. La carcasa 11202 incluye una hendidura 11203. Un receptáculo 11204 está dispuesto en la hendidura 11203 que define una abertura 11207 dimensionada y conformada para recibir de forma extraíble un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. El receptáculo 11204 se puede acoplar de forma fija o extraíble a la carcasa 11202, por ejemplo por medio de tornillos, pernos, remaches, pegamentos, soldado en caliente o encajado a presión en la hendidura 11203 de la carcasa 11212. Como se muestra en la FIG. 86, el receptáculo 11204 incluye una junta 11206 dispuesta de forma fija en el receptáculo 11204. La junta 11206 se puede formar de un material rígido y resistente al aplastamiento y/o al desgaste, por ejemplo, neopreno de alta densidad. La junta 11206 se configura de modo que cuando el ensamblaje de recipiente 3700 está dispuesto en el receptáculo 11204, la junta 11206 y una parte del módulo de reactivo 3740 forman un cierre estanco a la luz para evitar que entre luz externa en el interior de la carcasa 11202. En algunos aspectos de la divulgación, la altura del receptáculo 11204 se puede variar, por ejemplo, para adaptar recipientes de diversas longitudes. Esto puede asegurar que cualquier variación en la longitud del recipiente, por ejemplo, debido a variaciones en el procedimiento de fabricación y/o la preferencia del usuario, no cambie la distancia de un extremo inferior del recipiente, por ejemplo, la base del recipiente, del detector 11212, por ejemplo, para potenciar la calidad y/o repetibilidad de la señal. La carcasa 11202 define además un canal 11209 configurado para recibir al menos una parte del recipiente, por ejemplo, una cámara de reacción 3732 del ensamblaje de recipiente 3700. La carcasa 11202 también incluye un volumen interno 11210 configurado para alojar el obturador 11230, de modo que el obturador 11230 esté libre para manipularse y/o desplazarse de una primera posición a una segunda posición dentro del volumen interno 11210. La carcasa 11202 incluye además un circuito 11208 dispuesto en una pared lateral de la carcasa 11202. El circuito se configura para controlar el funcionamiento de una fuente de luz 11246, como se describe a continuación en el presente documento.
La FIG. 87 muestra los componentes internos del ensamblaje de detector 11200 con la carcasa 11202 retirada y la FIG. 88 muestra una vista despiezada de los componentes del ensamblaje de detector 11200. Como se muestra en el presente documento, el ensamblaje de detector 11200 incluye una placa base 11211 configurada para montar el ensamblaje de detector 11200 en la placa base 11118 del instrumento 11000. La placa base 11211 también se configura para proporcionar una base para montar los componentes del ensamblaje de detector 11200 y la carcasa 11202.
El ensamblaje de detector 11200 incluye un detector 11212 dispuesto en un recinto detector 11214. El detector 11212 puede ser un detector óptico, por ejemplo, un tubo fotomultiplicador (PMT), un luminómetro, un espectrofotómetro, un detector de fluorescencia y cualquier otro detector óptico adecuado. El detector 11212 se configura para detectar una señal óptica, por ejemplo, luminiscencia, producida debido a una reacción química en un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 como se describe en el presente documento. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 11212 puede incluir un detector amperométrico, detector potenciométrico, detector conductimétrico y/o impedométrico, configurado para detectar un cambio de corriente, tensión o conductancia, resistencia y/o impedancia producido por el indicador, por ejemplo, luciferasa. Una superficie inferior del recinto de detector 11214 está acoplada a una montura 11216 que está dispuesta en la placa base 11211. La montura 11216 se puede hacer de un material rígido pero blando, por ejemplo, goma o almohadilla de espuma, para proporcionar un soporte acolchado al recinto de detector 11214. Una superficie superior del recinto de detector 11214 está acoplada a un separador 11218, por ejemplo, atornillada, empernada y/o remachada al separador 11218. El separador 11218 se puede hacer de material fuerte, rígido y de baja fricción, por ejemplo, una placa de metal pulido (por ejemplo, aluminio, acero inoxidable, etc.). El separador 11218 se configura para proporcionar una capa de separación entre el recinto de detector 11214 y el obturador 11230, por ejemplo, para evitar el desgaste del recinto de detector 11214 debido a un desplazamiento del obturador 11230, como se describe en el presente documento. El separador 11218 incluye una abertura 11219 que se configura de modo que cuando el separador 11218 está acoplado al detector 11212, la abertura 11219 está localizada directamente encima del detector 11212 y proporciona un acceso óptico sin obstáculos al detector 11212. La abertura 11219 también incluye una ventana 11220, por ejemplo, un vidrio circular o una pieza de plástico transparente, dispuesta en la misma. La ventana 11220 se configura para proteger el detector 11212, por ejemplo, de partículas de polvo y/o daño físico debido al contacto accidental con un extremo de un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. Un asiento 11222 también está dispuesto en la abertura 11219, configurado para asentar de forma segura la ventana 11220 en la abertura 11219. El asiento 11222 también se puede configurar para ponerse en contacto con una superficie superior del recinto de detector 11214 y que rodea el detector 11212, por ejemplo, para cerrar frente a la luz el detector 11212 de la luz ambiental. En algunos aspectos de la divulgación, el cierre 11214 se puede formar de goma, plástico y/o polímeros y puede ser una junta tórica. Un cierre 11224, por ejemplo, un cierre de goma, también está dispuesto en el separador 11224. El cierre 11224 se puede configurar para cerrar frente a la luz el volumen interno 11210 de la carcasa 11202, por ejemplo, el volumen interno 11210 que aloja el obturador 11230 de la luz ambiental, por ejemplo, para reducir el ruido de fondo, incrementar la calidad y/o repetibilidad de la señal.
El ensamblaje de detector 11200 también incluye un obturador 11230 dispuesto de forma deslizable en el separador 11218 y configurado para moverse de una primera posición de obturador en la que el obturador 11230 está cerrado y el detector 11212 está desacoplado ópticamente de un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 dispuesto en el ensamblaje de detector 11200, a una segunda posición de obturador en la que el obturador 11230 está abierto y el detector 11212 está acoplado ópticamente al recipiente. Como se muestra en la FIG. 89-90, el obturador 11230 incluye un rebajo 11232, que incluye una ranura 11234 y una superficie 11236. La ranura 11234 está conformada y dimensionada para recibir una parte de extremo de un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700. La superficie 11236 está contorneada, por ejemplo, curvada para ajustarse a un contorno de un extremo inferior del recipiente. La superficie 11236 está inclinada en un ángulo que conduce de una superficie superior 11236 del obturador 11230 a un borde superior de la ranura 11234. En algunos aspectos de la divulgación, la superficie 11236 se puede inclinar en un ángulo de 30 grados, 40 grados, 45 grados, 50 grados o 60 grados desde una superficie horizontal superior del obturador 11230. La superficie 11230 se configura para engranarse con un extremo inferior del recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700, para manipular el obturador 11230 de la primera posición a la segunda posición, como se describe en el presente documento. El obturador 11230 incluye un casquillo 11238 que tiene un resorte 11240 dispuesto en el mismo. Un segundo extremo del resorte 11240 está dispuesto en una muesca 11241 en la carcasa 11202 (FIG. 85) montado en un pasador 11242. El resorte 11240 se configura para impulsar el obturador 11230 de la segunda posición de obturador a la primera posición de obturador, y/o asegurar, sostener y/o evitar el movimiento lateral de un recipiente, por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 dispuesto en la ranura 11234, como se describe en el presente documento.
El obturador 11230 incluye además un canal 11244 configurado para definir una vía óptica para una radiación electromagnética, por ejemplo, luminiscencia emitida por una fuente de luz 11246. El canal 11244 se configura de modo que el canal 11244 acopla ópticamente la fuente de luz 11246 al detector 11212 sólo cuando el obturador está en la primera posición. En algunos aspectos de la divulgación, la fuente de luz 11246 puede incluir un diodo emisor de luz (LED) o un láser, y puede incluir además una guía de luz, por ejemplo, un cable de fibra óptica. La fuente de luz 11246 se puede configurar para emitir una señal luminiscente de referencia, por ejemplo, una señal de calibración para calibrar el detector 11212.
Como se describe en el presente documento, el obturador 11230 se configura para desplazarse de una primera posición dentro del volumen interno 11210, en la que el obturador 11230 está cerrado, a una segunda posición en la que el obturador 11230 está abierto. Las FIG. 91-94 muestran una sección transversal lateral del ensamblaje de detector 11200 en una primera configuración, una segunda configuración, una tercera configuración y una cuarta configuración. En la primera configuración (FIG. 72), no está dispuesto ningún recipiente en el ensamblaje de detector 11200. El resorte 11240 aplica una fuerza sobre el obturador 11230 a lo largo de un eje horizonta1Ha del obturador en una dirección mostrada por la flecha AA para manipular y mantener el obturador 11230 en la primera posición de obturador, de modo que la ranura 11234 del obturador 11230 no esté alineada con la abertura 11219 y el detector 11212, de modo que no incida luz ambiental en el detector 11212. El canal 11244 está alineado con el detector 11212, de modo que la fuente de luz 11246 está acoplada ópticamente al detector 11212. Por lo tanto, en la primera configuración, la fuente de luz 11246 se puede usar para enviar una señal de referencia al detector 11212, por ejemplo, para calibrar el detector 11212.
En la segunda configuración (FIG. 92), un ensamblaje de recipiente 3700 como se describe anteriormente en el presente documento está dispuesto en el ensamblaje de detector 11200 en una primera posición. El ensamblaje de recipiente 3700 incluye una cámara de reacción 3732 y un módulo de reactivo 3740 como se describe anteriormente en el presente documento. El ensamblaje de recipiente 3700 se puede disponer en el ensamblaje de detector 11200, por ejemplo, por el ensamblaje de manipulador 11600. La cámara de reacción 3732 del ensamblaje de recipiente 3700 está sustancialmente dispuesta en el canal 11209 mientras que al menos una parte del módulo de reactivo 3740 está dispuesta en el receptáculo 11204. Una parte de extremo 3733 de la cámara de reacción 3732 está en contacto con la superficie 11236. Se aplica una fuerza hacia abajo sobre el ensamblaje de recipiente 3700, por ejemplo, por el ensamblaje de manipulador 11600 como se describe en el presente documento, a lo largo de un eje vertical V a del ensamblaje de detector 11200 como se muestra por la flecha F que se comunica con la superficie 11236 del obturador 11230 por la parte extrema 3733 de la cámara de reacción 3732 incluida en el ensamblaje de recipiente 3700. Debido a que la superficie 11236 está inclinada, por ejemplo, a 45 grados con respecto a un eje horizontal del obturador 11230, la parte de extremo 3733 del ensamblaje de recipiente 3700 ejerce una fuerza angular Fxy sobre la superficie 11236 como se muestra. La fuerza Fxy tiene una componente horizontal Fx y una componente vertical Fy como se muestra en la FIG. 92. La componente horizontal Fx impulsa al ensamblaje de obturador 11230 a desplazarse horizontalmente a lo largo del eje horizontal Ha en la dirección indicada por la flecha Fx de modo que la ranura 11234 del obturador 11230 se desplaza hacia el detector 11212 como se muestra en la tercera configuración (FIG. 93). El resorte 11240 se puede configurar para ejercer una fuerza reactiva sobre la cámara de reacción 3732, pero no lo suficientemente grande para evitar que la cámara de reacción 3732 manipule el obturador 11230. El canal 11209 de la carcasa 11202 puede tener una estrecha tolerancia o ser solo un poco mayor que el diámetro de la cámara de reacción 3732, por ejemplo, para evitar cualquier movimiento lateral del ensamblaje de recipiente 3700 por la fuerza reactiva ejercida por el resorte 11240.
La fuerza hacia abajo F sobre el ensamblaje de recipiente 3700 se puede mantener hasta que en la cuarta configuración, el obturador 11230 se desplaza a una segunda posición de modo que la ranura 11234 esté alineada con el detector 11232 y la parte de extremo 3733 de la cámara de reacción 3732 esté dispuesta en la ranura 11234, como se muestra en la FIG. 94. La parte de extremo 3733 de la cámara de reacción 3732 puede estar próxima a, pero sin ponerse en contacto con, la ventana 11220, por ejemplo, para evitar rayones y/o desgaste de la ventana. En esta configuración, el resorte 11240 aplica una fuerza sobre el obturador 11230 impulsando al obturador 11230 hacia la primera posición de obturador. Esta fuerza se comunica a una pared lateral de la parte extrema 3733 de la cámara de reacción 3732 a través de una pared lateral de la ranura 11234 incluida en el obturador 11230, que evita que el obturador 11230 se deslice a la primera posición de obturador. En algunos aspectos de la divulgación, la ranura 11234 puede definir un volumen de detección configurado para restringir cualquier señal producida en la cámara de reacción 3732, por ejemplo, luminiscencia producida por la interacción de una molécula indicadora, por ejemplo, luciferasa, con un sustrato, por ejemplo, tridecanal, por ejemplo, para incrementar la calidad, sensibilidad, repetibilidad de la señal y/o reducir el ruido de fondo. Además, una superficie inferior 3735 del módulo de reactivo 3740 incluido en el ensamblaje de recipiente 3700 descansa sobre y está a ras de la junta 11206, de modo que no puede entrar luz ambiental en la carcasa 11202 del ensamblaje de detector 11200. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de manipulador 11600 puede mantener la fuerza hacia abajo F sobre el ensamblaje de recipiente 3700 en la cuarta configuración, por ejemplo, para mantener un fuerte contacto entre la superficie inferior 3735 del módulo de reactivo 3740 incluido en el ensamblaje de recipiente 3700, y la junta 11206.
La FIG. 95 muestra el circuito de detector 11270 que se puede usar para controlar el ensamblaje de detector 11200, de acuerdo con un aspecto de la divulgación. El circuito 11270 está dispuesto en la carcasa 11202 del instrumento 11200, montado en la placa base 11118. En algunos aspectos de la divulgación, el circuito 11270 puede incluir un detector de fotones y/o cualquier otro circuito para procesar señales optoelectrónicas, como es conocido comúnmente en la técnica.
En algunos aspectos de la divulgación, se puede comunicar un reactivo, por ejemplo, un sustrato con la cámara de reacción 3732 en la cuarta configuración de modo que una reacción química produzca una señal en la cámara de reacción 3732 que se pueda detectar por el detector 11212. Por ejemplo, el segundo émbolo 11636 incluido en el ensamblaje de manipulador 11600 puede engranar el accionador 3760 incluido en el módulo de reactivo 3740 del ensamblaje de recipiente 3700 para comunicar un sustrato, por ejemplo, tridecanal o cualquier otro sustrato descrito en el presente documento, con la cámara de reacción 3732. El sustrato puede interactuar con una molécula indicadora presente en una solución de muestra dispuesta en el recipiente, por ejemplo, la molécula indicadora luciferasa o cualquier otra molécula indicadora descrita en el presente documento producida por la interacción de un vector biológico o no biológico, tal como una partícula de transducción (por ejemplo, la partícula de transducción 160 o cualquier otra partícula de transducción descrita en el presente documento) con una célula diana, por ejemplo, una bacteria tal como SARM. La interacción del sustrato y la molécula indicadora puede producir una señal, por ejemplo, luminiscencia que se detecta por el detector 11212. En algunos aspectos de la divulgación, la reacción entre el sustrato y la molécula indicadora puede ser instantánea, por ejemplo, una reacción instantánea, de modo que se produzca una señal de forma instantánea después de la comunicación del sustrato con la solución de muestra que incluye las moléculas indicadoras. La detección de la señal indica que la muestra dispuesta en la cámara de reacción 3732 contiene la célula diana.
Como se describe en el presente documento, el detector 11212 o cualquier otro detector descrito en el presente documento se puede calibrar antes de realizar una medición de señal. La FIG. 96 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para calibrar y realizar una medición con un detector, por ejemplo, el detector 11212 incluido en un instrumento, por ejemplo, el instrumento 11000. El procedimiento incluye recibir una primera señal asociada con una magnitud de emisión de luz en un volumen de detección, 702, en un primer tiempo de modo que el volumen de detección esté aislado ópticamente de un canal por un obturador movible, por ejemplo, el obturador 11230, que está dispuesto en una primera posición de obturador. En algunos aspectos de la divulgación, una emisión de luz, por ejemplo, una señal de calibración, se puede transmitir al volumen de detección por medio de un canal de luz definido por el obturador cuando el obturador está en la primera posición. Se aplica una fuerza al recipiente de muestra para mover el obturador hacia la segunda posición, 704. El recipiente puede estar inicialmente dispuesto al menos parcialmente dentro del canal de modo que la aplicación de una fuerza sobre el recipiente, permita que una parte de extremo distal del recipiente mueva el obturador de la primera posición de obturador a la segunda posición de obturador. Esto permite que la parte de extremo distal del recipiente se mueva hacia el volumen de detección, 706, de modo que el canal esté ahora en comunicación óptica con el volumen de detección. En esta posición se puede recibir una segunda señal asociada con una emisión de luz en el volumen de detección, 708. En algunos aspectos de la divulgación, antes de recibir la segunda señal, se puede transportar un reactivo, por ejemplo, un sustrato hacia la parte de extremo distal del recipiente. El sustrato, por ejemplo, tridecanal se puede configurar para reaccionar con, por ejemplo, moléculas indicadoras presentes en la muestra para producir una emisión de luz. En algunos aspectos de la divulgación, el detector 11212, o cualquier otro detector descrito en el presente documento, puede incluir controles de calibración internos, por ejemplo, algoritmos de programa informático, de modo que no se requiera una fuente de luz con calibración externa.
Como se describe en el presente documento, el instrumento 11000 o cualquier otro instrumento descrito en el presente documento se puede usar para manipular un recipiente (por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento), por ejemplo, para transportar un recipiente, comunicar reactivos con un volumen de reacción del recipiente y/o detectar una señal, por ejemplo, luminiscencia producida dentro del recipiente. La FIG. 97 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento para manipular un recipiente dentro de un instrumento. Un recipiente que puede tener una muestra dispuesta en el mismo que contiene células diana, por ejemplo, bacterias, se puede cargar en una zona de carga del instrumento 802, por ejemplo, el cartucho de carga 11300. El recipiente se transporta a un calefactor incluido en el instrumento 804, por ejemplo, por el ensamblaje de manipulador 11600 por medio del ensamblaje de transmisión 11500 al ensamblaje de calefactor 11400. Un vector biológico o no biológico, tal como una partícula de transducción, se comunica con un volumen de reacción del recipiente 806, por ejemplo, por una manipulación del émbolo interno 11632 del ensamblaje de manipulador 11600. El recipiente se mantiene a una temperatura predeterminada durante un tiempo predeterminado 808, por ejemplo, a 37 grados Celsius durante 4 horas por el ensamblaje de calefactor 11400. Las partículas de transducción interactúan con las células diana incluidas en la muestra, de modo que las células diana producen una serie de moléculas indicadoras 810. En algunos aspectos de la divulgación, el ensamblaje de calefactor 11400 se puede configurar para mantener el recipiente (por ejemplo, el ensamblaje de recipiente 3700 o cualquier otro recipiente descrito en el presente documento) a una serie de temperaturas, durante tiempos predeterminados. Por ejemplo, el recipiente y la muestra dispuesta en el mismo se pueden mantener a 37 grados Celsius durante un primer tiempo, por ejemplo, 4 horas. A continuación, la temperatura del recipiente se puede bajar a una segunda temperatura menor que la primera temperatura (por ejemplo, 30 grados Celsius), por ejemplo, transfiriendo a un bloque de calentamiento 11422 a la segunda temperatura. El recipiente, por ejemplo, se puede mantener a la segunda temperatura hasta la detección. A continuación, el recipiente se transporta a un detector incluido en el instrumento 812, por ejemplo, el ensamblaje de detector 11200. Por ejemplo, el ensamblaje de manipulador 11600 se puede usar para transportar el recipiente por medio del ensamblaje de transmisión 11500. A continuación, se comunica un sustrato con el recipiente 814, por ejemplo, por medio de una manipulación del émbolo externo 11636 del ensamblaje de manipulador 11600. El sustrato interactúa con las moléculas indicadoras para producir una señal 816 que se detecta usando el detector 818. A continuación, el recipiente analizado se transporta a una zona de descarga del instrumento 820, por ejemplo, un cartucho de descarga 11300, y se puede retirar del recipiente 822.
En algunos aspectos de la divulgación, un instrumento, por ejemplo, el instrumento 11000 o cualquier otro instrumento descrito en el presente documento, puede estar en comunicación con un sistema de información para laboratorio (SIL), por ejemplo, el SIL 1900 como se muestra en las FIGS. 2-3.
Si bien se han descrito anteriormente diversos aspectos de la divulgación, se debe entender que se han presentado solo a modo de ejemplo, y sin limitación. Donde los procedimientos y/o esquemas descritos anteriormente indican determinados acontecimientos y/o patrones de flujo que se producen en determinado orden, el orden de determinados acontecimientos y/o patrones de flujo se puede modificar. Adicionalmente, determinados acontecimientos se pueden realizar de forma simultánea en procedimientos paralelos cuando sea posible, así como realizarse de forma secuencial. Si bien los aspectos de la divulgación se han mostrado y descrito en particular, se entenderá que se pueden realizar diversos cambios en la forma y detalles.
En algunos aspectos de la divulgación, las vías fluídicas definidas por cualquiera de los módulos de reactivo (por ejemplo, 1740) pueden incluir válvulas o cualquier otro mecanismo de control de flujo. Dichos mecanismos incluyen una válvula de charnela, una válvula de membrana, una válvula de pico de pato, una válvula de paraguas, una membrana de goma o cualquier otro mecanismo de válvula adecuado para permitir que los reactivos fluyan en una dirección. En algunos aspectos de la divulgación, las válvulas pueden ser sensibles a la presión de modo que permitan la comunicación fluida solo por encima de un umbral de presión predefinido, por ejemplo, para evitar la comunicación accidental de reactivos.
En algunos aspectos de la divulgación, cualquiera de los sistemas y procedimientos descritos en el presente documento incluye un sistema indicador que informa sobre la presencia de moléculas inductoras dentro de las células diana que se puede desarrollar incorporándolo en una partícula de transducción no replicativa, de los tipos mostrados y descritos en el presente documento, un gen indicador que está enlazado de forma funcional a un promotor inducible que controla la expresión de un gen diana dentro de una célula diana. Cuando el vector indicador se introduce en la célula diana que expresa el inductor del promotor del gen diana, la expresión del gen indicador es posible por medio de la inducción del promotor del gen diana en el vector indicador.
En un aspecto de la divulgación, se puede desarrollar un sistema indicador de VanR con el propósito de detectar enterococos resistentes a la vancomicina (ERV). El transposón Tn1546 que puede estar presente en E. faecium puede contener el gen inductor de vanR y el gen diana vanA. Se puede desarrollar un sistema indicador de ERV desarrollando una partícula de transducción no replicativa dirigida a E. faecium que incorpora un gen indicador enlazado de forma funcional al promotor Ph que controla la expresión del operón vanHAX que incluye el gen vanA. Cuando la partícula de transducción suministra el gen indicador controlado por Ph a la célula de E. faecium, el gen indicador se expresará por medio de la inducción del promotor Ph por el producto de vanR.
En otro aspecto de la divulgación, se puede desarrollar un sistema indicador para detectar TcdD, el inductor de los promotores de los genes de las toxinas A y B (tcdA y tcdB, respectivamente) de C. difficile desarrollando una partícula de transducción no replicativa dirigida a C .difficile y que incorpora un gen indicador que está enlazado de forma funcional al promotor del gen tcdA. El transposón PaLoc en C. difficile puede contener el gen tcdD y el gen diana tcdA. En la célula natural, cuando el gen tcdD se expresa y produce la proteína TcdD, TcdD puede inducir PtcdA en el transposón PaLoc, provocando, por tanto, la expresión del gen tcdA y produciendo, por tanto, la proteína de la toxina A. Al introducir un gen indicador que se enlaza de forma funcional al promotor del gen tcdA (PtcdA) en una célula diana, a continuación TcdD también puede inducir PtcdA que controla el gen indicador, provocando, por tanto, la expresión de una molécula indicadora.
Se puede desarrollar un sistema indicador para informar sobre la presencia de una enzima intracelular diana desarrollando un indicador de células viables basado en partículas de transducción no replicativas que emplee un indicador que requiera un sustrato para la generación de señales y encajando el sustrato de modo que no pueda desencadenar una señal por medio del indicador a menos que el sustrato se desencaje por medio de la interacción con la enzima diana. Se expone una célula diana a la partícula de transducción de modo que el indicador se exprese dentro de la célula diana y se aplica el sustrato encajado. Si la célula diana contiene una enzima diana, una interacción entre la enzima diana y el sustrato encajado desencaja el sustrato permitiendo, por tanto, que el sustrato desencajado desencadene una señal de las moléculas indicadoras expresadas.
En un aspecto de la divulgación, la molécula indicadora que se va a expresar puede ser la luciferasa de Renilla, y el sustrato encajado puede ser la luciferina de Renilla que está encajada, de modo que una enzima p-lactamasa que es endógena a la célula diana puede escindir el compuesto de encajado de la luciferina encajada y liberar luciferina desencajada. Al incorporar estos componentes en una partícula de transducción no replicativa que selecciona una célula que puede contener una enzima p-lactamasa, se puede desarrollar un sistema indicador de enzima p-lactamasa específico de la célula diana.
Se puede desarrollar un sistema indicador de moléculas intracelulares incorporando en una partícula de transducción no replicativa una molécula indicadora conmutable que no emite una señal a menos que interactúe con una molécula diana intracelular.
En un aspecto de la divulgación, se puede diseñar una partícula de transducción no replicativa para incorporar un aptámero conmutable que exprese un gen diseñado para experimentar un cambio conformacional tras su unión a una molécula diana intracelular. El cambio conformacional permite que el aptámero se una a continuación a un fluoróforo que presenta una fluorescencia potenciada cuando se une por el aptámero.
Se puede desarrollar un sistema indicador basado en ARN antisentido para detectar transcritos diana dentro de células viables provocando la expresión de una molécula indicadora si un transcrito diana está presente dentro de una célula. En el aspecto general de la divulgación, una partícula de transducción no replicativa incorpora una secuencia de ADN que codifica un mensaje antisentido que es complementario a una región de un transcrito diana (diana), y se usa una secuencia que codifica una versión mutada del transcrito diana (diana*) fusionado a un gen indicador (indicador). La mutación del transcrito diana es tal que el transcrito antisentido se une al transcrito diana mutado con una afinidad menor que la de su unión al transcrito diana natural. La secuencia antisentido se controla por una secuencia promotora (P), y la secuencia diana mutada enlazada al gen indicador se controla por una secuencia promotora (P) idéntica. Cuando el sistema indicador se introduce en una célula que no contiene un transcrito diana endógeno, el transcrito antisentido expresado inhibe la traducción del gen indicador y el transcrito antisentido y el transcrito indicador se consumen en el proceso. Sin embargo, cuando el vector se inserta en una célula que sí contiene un transcrito diana endógeno, el transcrito antisentido expresado se une preferentemente al transcrito diana natural y el transcrito antisentido y el transcrito diana se consumen en el proceso, dejando el gen indicador que se va a traducir produciendo, por tanto, una proteína indicadora que se puede detectar. De esta manera, este vector provoca la expresión de una señal detectable cuando se introduce en una célula diana que contiene el transcrito diana.
En algunos aspectos de la divulgación, las partículas de transducción no replicativas dirigidas a las células de S. aureus se diseñan para informar sobre la presencia de transcritos de mecA, dando como resultado, por tanto, un sistema de detección de SARM. Las partículas de transducción suministran secuencias de ADN que codifican un mensaje antisentido que es complementario a una región del transcrito de mecA (mecA), y una secuencia que codifica una versión mutada del transcrito de mecA (mecA*) fusionado a los genes de luciferasa bacteriana luxA y luxB (luxAB). La mutación del transcrito de mecA* es tal que el transcrito antisentido se une a su transcrito con una afinidad menor que la de su unión al transcrito de mecA natural. La fusión mecA*-luxAB y el fragmento del gen mecA antisentido están cada uno enlazado de forma funcional a los promotores expresados constitutivamente. Cuando la construcción indicadora se introduce en las células de SARM por la partícula de transducción, si la célula no produce un transcrito de mecA endógeno, entonces el fragmento de secuencia antisentido del gen mecA solo se puede unir a la secuencia mecA del transcrito del fragmento modificado del gen mecA fusionado a los genes luxAB. A continuación, este acontecimiento de unión evita la traducción de los genes luxAB evitando, por tanto, la producción de luciferasa dentro de esta célula. Si, por otra parte, la célula sí contiene un transcrito de mecA endógeno, entonces el transcrito del fragmento de secuencia antisentido del gen mecA se unirá preferentemente al transcrito de mecA endógeno sobre el transcrito del fragmento modificado del gen mecA fusionado a los genes luxAB dejando, por tanto, este transcrito disponible para la traducción de los genes luxAB produciendo, de este modo, luciferasa. De esta manera, el vector indicador de transcrito de mecA puede informar sobre la presencia de transcritos de mecA endógenos dentro de una célula.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un ensamblaje de recipiente (3700), que comprende:
- una cámara de reacción (3732) configurada para contener una muestra y/u otros reactivos; y
- un módulo de reactivo (3740) que comprende
- una carcasa (3741) configurada para acoplarse de forma extraíble a la cámara de reacción, definiendo la carcasa un primer volumen de reactivo (3742) que incluye un primer perforador (3792a) dispuesto en el mismo y un segundo volumen de reactivo (3744) que incluye un segundo perforador (3792b) dispuesto en el mismo y que comprende una parte de suministro (3770) que define una primera vía fluídica (3772a) entre el primer volumen de reactivo (3742) y la cámara de reacción (3732) y que define una segunda vía fluídica (3772b) entre el segundo volumen de reactivo (3744) y la cámara de reacción (3732), en la que la primera vía fluídica incluye una primera salida (3774a) y la segunda vía fluídica incluye una segunda salida (3774b) que desembocan en la cámara de reacción cuando la carcasa está acoplada a la cámara de reacción;
- un primer recipiente de reactivo (3780a) contenido en el primer volumen de reactivo (3742) que comprende una pared lateral (3782a) y un miembro frangible (3784a) que definen un volumen interno (3786a) que contiene un primer reactivo y un segundo recipiente de reactivo (3780b) contenido en el segundo volumen de reactivo (3744) que comprende una pared lateral (3782b) y un miembro frangible (3784b) que definen un volumen interno (3786b) que contiene un segundo reactivo;
- un primer accionador (3750) dispuesto en la carcasa (3741), que incluye una parte de acoplamiento (3752) y una parte de émbolo (3754), estando dispuesta de forma movible la parte de émbolo dentro del primer volumen de reactivo (3742), en el que cuando se acciona la parte de acoplamiento (3752) del primer accionador (3750) mueve la parte de émbolo (3754) dentro del primer volumen de reactivo (3742), comprendiendo dicha parte de émbolo (3754) de dicho primer accionador (3750) un cierre (3769a) para aislar de forma fluídica el primer volumen de reactivo (3742) de un volumen fuera de la carcasa (3741); y un segundo accionador (3760) dispuesto en la carcasa (3741), que incluye una parte de acoplamiento (3762) y una parte de émbolo (3764), estando dispuesta de forma movible la parte de émbolo dentro del segundo volumen de reactivo (3744), en el que cuando se acciona la parte de acoplamiento (3762) del segundo accionador (3760) mueve la parte de émbolo (3764) dentro del segundo volumen de reactivo (3744), comprendiendo dicha parte de émbolo (3764) de dicho segundo accionador (3760) un cierre (3769b) para aislar de forma fluídica el segundo volumen de reactivo (3744) de un volumen fuera de la carcasa (3741);
en el que el primer y el segundo perforador se configuran para romper las respectivas partes frangibles del primer recipiente de reactivo (3780a) y el segundo recipiente de reactivo (3780b) cuando la parte de émbolo (3754) y la parte de émbolo (3764) se desplazan dentro del primer volumen de reactivo (3742) y el segundo volumen de reactivo (3744).
2. El ensamblaje de recipiente de la reivindicación 1, en el que al menos una parte de la cámara de reacción (3732) es al menos parcialmente transparente para permitir la visualización, el acceso óptico y/o la detección del volumen interno de la cámara de reacción (3732).
3. El ensamblaje de recipiente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la primera vía fluídica (3772a) y la segunda vía fluídica (3772b) incluyen un delimitador común y/o están en comunicación fluida entre sí.
4. El ensamblaje de recipiente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la primera vía fluídica (3772a) y la salida (3774a) y la segunda vía fluídica (3772b) y la salida (3774b) proporcionan una vía para los reactivos dispuestos en el primer volumen de reactivo (3742) y el segundo volumen de reactivo (3744) que se van a comunicar con la cámara de reacción (3732).
5. El ensamblaje de recipiente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la pared lateral (3782a) también es frangible.
6. Un sistema para manipular y/o accionar un ensamblaje de recipiente (3700) que comprende
- un ensamblaje de recipiente (3700) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5;
- un instrumento (11000) que comprende dentro de una carcasa (11100):
- un ensamblaje de manipulador (11600) configurado para engranar de forma liberable y accionar uno o más accionadores (3750; 3760) incluidos en el ensamblaje de recipiente (3700); y
- un ensamblaje de detector (11200) que comprende un detector (11212) dispuesto en una carcasa (11202), comprendiendo dicha carcasa (11202) una hendidura (11203) y un receptáculo (11204) dispuesto en la misma que definen una abertura (11207) dimensionada y conformada para recibir de forma extraíble el ensamblaje de recipiente (3700), incluyendo dicho receptáculo (11204) una junta (11206) dispuesta de forma fija en el mismo,
en el que el ensamblaje de recipiente (3700) se dispone en el ensamblaje de detector (11200) por el ensamblaje de manipulador (11600) y en el que la junta (11206) se configura de modo que cuando el ensamblaje de recipiente (3700) está dispuesto en el receptáculo (11204), la junta (11206) y una superficie inferior (3735) del módulo de reactivo (3740) forman un cierre estanco a la luz para evitar que entre luz externa en el interior de la carcasa (11202) del ensamblaje de detector (11200) cuando se ejerce una primera fuerza distal sobre la carcasa (3741) por el ensamblaje de manipulador (11600).
7. Un procedimiento para manipular y/o accionar un ensamblaje de recipiente (3700), que comprende:
- proporcionar un ensamblaje de recipiente (3700) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que un módulo de reactivo (3740) se acopla de forma extraíble a una cámara de reacción (3732), conteniendo la cámara de reacción (3732) una muestra y el módulo de reactivo (3740) que tiene una superficie inferior (3735);
- disponer el ensamblaje de recipiente (3700) en un ensamblaje de detector (11200) de un instrumento (11000) por un ensamblaje de manipulador (11600), comprendiendo dicho ensamblaje de detector (11200) un detector (11212) dispuesto en una carcasa (11202), comprendiendo dicha carcasa (11202) una hendidura (11203) y un receptáculo (11204) dispuesto en la misma que definen una abertura (11207) dimensionada y conformada para recibir de forma extraíble el ensamblaje de recipiente (3700), incluyendo dicho receptáculo (11204) una junta (11206) dispuesta de forma fija en el mismo; y
- accionar el ensamblaje de manipulador (11600) dentro del instrumento (11000) para accionar uno o más accionadores (3750; 3760) incluidos en el ensamblaje de recipiente (3700) y para producir una fuerza hacia abajo sobre el ensamblaje de recipiente (3700) por el ensamblaje de manipulador (11600) para poner la superficie inferior (3735) del módulo de reactivo (3740) en contacto con una superficie correspondiente de la junta (11206) para formar un cierre estanco a la luz para evitar que entre luz externa en el interior de la carcasa (11202) del ensamblaje de detector (11200).
8. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además recibir una señal producida en la cámara de reacción (3732) por el detector (11212).
9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el instrumento se configura para mantener la fuerza durante la recepción de la señal.
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