ES2848384T3 - Dispositivo de recogida de líquido - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de recogida de líquido en formato pluma (10, 110, 310), que comprende: un alojamiento tubular alargado (12, 112, 212, 312) que se puede sujetar con la mano y que tiene una abertura en un extremo; al menos un elemento de extracción de líquido que comprende un capilar (30, 130, 230, 330) montado en dicho alojamiento de modo que se posicione o se pueda posicionar para sobresalir en dicha abertura, pudiéndose el al menos un elemento de extracción de líquido posicionar además mediante la manipulación manual del alojamiento para que entre en contacto con un volumen de líquido y así extraer una muestra del líquido a analizar, y al menos un elemento de retención (230a, 330a) soportado en dicho alojamiento; en el que el al menos un capilar (30, 130, 230, 330) y el al menos un elemento de retención (230a, 330a) están dispuestos de manera que sean relativamente móviles en contacto; en el que el al menos un elemento de retención (230a, 330a) está adaptado en dicho contacto para, a su vez, extraer la muestra y retener la muestra o un componente de la misma para su análisis in situ o su recuperación posterior mientras está protegida dentro del alojamiento (12, 112, 212, 312); en el que el capilar (30, 130, 230, 330) está configurado para extraer por acción capilar una porción de volumen predeterminada de la muestra y, a pesar de la gravedad, para retener la porción en cualquier orientación del capilar.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de recogida de líquido

Campo de la invención

Esta invención se refiere generalmente a la recogida de muestras líquidas para su análisis y más particularmente a dispositivos de microfluidos para recoger muestras de sangre u otras muestras fluidas de pacientes para un diagnóstico simultáneo o posterior. En una o más realizaciones, la invención proporciona un dispositivo de recogida de líquido en formato pluma que tiene aplicación para la recogida de micromuestras de sangre a partir de gotas de sangre de pinchazo.

Antecedentes de la invención

El método convencional de obtención de muestras de sangre de diagnóstico de pacientes implica necesariamente a un profesional médico que emplea una jeringa hipodérmica o coloca una cánula temporal en el brazo del paciente y extrae una sucesión de muestras diferentes en viales separados, cada uno típicamente dedicado a uno o más análisis específicos. Con una tendencia a volúmenes de muestra más pequeños, se han desarrollado varios dispositivos de diagnóstico de punto de atención de microfluidos para una variedad de propósitos analíticos. La mayoría de estos dispositivos son relativamente costosos y complejos de manejar y, si bien evitan la necesidad de transportar muestras de sangre para su análisis en entornos de laboratorio, aún requieren el manejo por parte de personal médico capacitado. Sería ventajoso para la prestación de servicios de salud si las muestras de sangre de microfluidos pudieran ser recogidas por personal relativamente no capacitado o incluso por los propios pacientes. Los dispositivos para la autocomprobación del nivel de azúcar en sangre y los kits de embarazo caseros son ejemplos de productos exitosos en los que las personas no capacitadas pueden realizar pruebas de diagnóstico por sí mismas, utilizando en un caso gotas de sangre por punción en el dedo y en el otro, recogida de orina.

En un artículo titulado "Lab-in-a -pen: a diagnostics format familiar to patients for low-resource settings" en Lab Chip 2014, 14, 957, Gong y col., describen un dispositivo en formato pluma que incorpora una lanceta accionable con el dedo y un ensayo con papel con una almohadilla de recolección adyacente a la cuchilla de la lanceta. Antes y después del despliegue, una tapa terminal cubre la hoja de la lanceta expuesta y la almohadilla de recolección.

La patente de EE.UU. 4.360.016 divulga un dispositivo de recogida de sangre en formato pluma no diferente para el propósito especializado de muestreo de sangre fetal. La lanceta accionable con el dedo perfora la piel sobre la cabeza del feto y la sangre se extrae en un tubo capilar adyacente. Este tubo está montado de forma desmontable mediante clips en una posición fija, que coloca un extremo abierto del tubo debajo de la hoja de la lanceta cuando se despliega.

El documento 2014/0249451 se refiere a un dispositivo de recogida de muestras líquidas en formato pluma que contiene una o más "plumillas" con o sin vástagos. Se dice que las combinaciones de plumilla y vástago son opcionalmente unitarias o separables. La unidad de plumilla/vástago puede proyectarse desde el alojamiento o ser estacionaria, y se puede tapar, en cualquier caso. Las puntas tienen falta de precisión en la muestra recogida y/o no podrán retener la muestra en todas las orientaciones del dispositivo.

Es un objeto de la invención proporcionar un dispositivo de recogida de líquido en formato pluma que proporcione una o más ventajas con respecto a los dispositivos descritos anteriormente.

La referencia a cualquier estado de la técnica en la memoria descriptiva no es un reconocimiento o sugerencia de que este estado de la técnica forme parte del conocimiento general común en cualquier jurisdicción o que pueda esperarse razonablemente que este estado de la técnica se combine con otras partes de la técnica anterior por un experto en la técnica.

Resumen de la invención

Se ha apreciado que los dispositivos propuestos anteriormente, tales como los analizados anteriormente, tienen limitaciones significativas, más particularmente la exposición del elemento de recogida de sangre a una posible contaminación. También existe la posibilidad de que se produzcan lesiones por pinchazos con agujas de los componentes de lanceta de los dispositivos.

En un primer aspecto, la invención proporciona un dispositivo de recogida de líquido en formato pluma que incluye un alojamiento alargado generalmente tubular que se puede sujetar con la mano y que tiene una abertura en un extremo, y al menos un elemento de extracción de líquido que comprende un capilar montado en el alojamiento de manera que se posicione o se pueda posicionar para proyectarse en la abertura, pudiéndose el al menos un elemento de extracción de líquido posicionar además mediante la manipulación manual del alojamiento para que entre en contacto con un volumen de líquido y así extraer una muestra del líquido a analizar. Al menos un elemento de retención está soportado en el alojamiento. El al menos un capilar y el al menos un elemento de retención están dispuestos de manera que se puedan mover relativamente en contacto, y el al menos un elemento de retención se adapta al contacto para, a su vez, extraer la muestra y retener la muestra, o un componente de la misma, para su análisis in situ o su recuperación posterior mientras está protegida dentro del alojamiento. El capilar está configurado para extraer por acción capilar una porción de volumen predeterminada de la muestra y, a pesar de la gravedad, para retener la porción en cualquier orientación del capilar.

En una realización, el al menos un elemento de retención está soportado en un portador que está montado en el alojamiento para un movimiento de deslizamiento para poner el al menos un elemento de retención en contacto con el al menos un elemento de extracción de líquido. El portador puede ser un cartucho recuperable del alojamiento para el análisis posterior de la muestra o un componente de la misma.

El dispositivo puede incluir además una cubierta desmontable en torno a la porción sobresaliente del al menos un elemento de extracción de líquido. Esta cubierta también puede proporcionar una base para sostener el dispositivo en posición vertical sobre una superficie.

En una realización, la cubierta incluye formaciones acoplables entre sí para bloquear la cubierta al alojamiento después de que se haya extraído una muestra para evitar la reutilización del dispositivo.

Preferentemente, el al menos un elemento de extracción de líquido y el al menos un elemento de retención se disponen de manera que sean relativamente móviles en contacto con la acción de la mano.

En una realización, el elemento de extracción de líquido está montado para un primer y segundo movimientos respectivos, en el que el primer movimiento es desde una primera condición retraída dentro del alojamiento a una condición extendida en la abertura en la que el elemento de extracción de líquido se puede posicionar, mediante la manipulación manual del alojamiento, para que entre en contacto con un volumen de líquido para extraer así una muestra del líquido a analizar, y en el que el segundo movimiento es desde la condición extendida a una segunda condición retraída dentro del alojamiento en contacto con el al menos un elemento de retención. La primera y segunda condiciones de retracción respectivas pueden ser coincidentes.

En una realización, el al menos un elemento de extracción de líquido puede ser un cuerpo absorbente de material seleccionado para absorber una muestra del líquido en contacto con el volumen de líquido.

En otra realización, el al menos un capilar está abierto en un primer extremo o extremo distal que en funcionamiento entra en contacto con dicho volumen de líquido y en un segundo extremo o extremo próximo que en funcionamiento entra en contacto con el al menos un elemento de retención.

El al menos un elemento de retención es preferentemente un cuerpo absorbente seleccionado para absorber la totalidad de la muestra del al menos un elemento de extracción de líquido cuando los dos entran en contacto.

La muestra puede tener un volumen prescrito.

En una realización, hay varios elementos de extracción de líquido dentro del alojamiento, por ejemplo, tres o más dispuestos equiangularmente en torno al alojamiento. Varios de dichos elementos de retención pueden ponerse en contacto con los respectivos elementos de extracción de líquido.

En un segundo aspecto, se divulga un dispositivo de recogida de líquido en formato pluma, que incluye un alojamiento alargado generalmente tubular que se puede sujetar con la mano y que tiene una abertura en un extremo, y una pluralidad de elementos capilares de extracción de líquido en el alojamiento posicionables, mediante la manipulación manual del alojamiento, para poner entrar en contacto con un volumen de líquido para extraer así un volumen total predeterminado de una muestra del líquido a analizar, en el que los elementos capilares de extracción de líquido están configurados para extraer por acción capilar, respectivas porciones de volumen predeterminadas de la muestra y, a pesar de la gravedad, para retener las porciones en cualquier orientación de los respectivos elementos. Al menos un elemento de retención está soportado en el alojamiento posicionable para entrar en contacto con los elementos capilares de extracción y adaptado al contacto para, a su vez, extraer la muestra y retener la muestra, o un componente de la misma, para su análisis in situ o su recuperación posterior mientras está protegida dentro del alojamiento.

El al menos un elemento de retención puede estar soportado en un portador que está montado en el alojamiento para un movimiento de deslizamiento para poner el al menos un elemento de retención en contacto con la pluralidad de elementos capilares de extracción de líquido. El portador puede ser un cartucho recuperable del alojamiento para el análisis posterior de la muestra o un componente de la misma.

Cada elemento capilar de extracción de líquido está preferentemente abierto en un primer extremo o extremo distal que en funcionamiento entra en contacto con dicho volumen de líquido y en un segundo extremo o extremo próximo que en funcionamiento entra en contacto con él al menos un elemento de retención.

En otro aspecto de la invención, los elementos capilares de extracción de líquido pueden tener cada uno un volumen de recogida de líquido en el intervalo de 1 a 10 gl, por ejemplo, en el intervalo de 2 a 5 gl.

En un tercer aspecto, se divulga un dispositivo de recogida de líquido en formato pluma, que comprende:

un alojamiento alargado generalmente tubular que se puede sujetar con la mano y que tiene una abertura en un extremo;

un elemento de extracción de líquido montado para un primer y segundo movimientos respectivos, en el que el primer movimiento es desde una primera condición retraída dentro del alojamiento a una condición extendida en dicha abertura en la que el elemento de extracción de líquido se puede posicionar, mediante la manipulación manual del alojamiento, para que entre en contacto con un volumen de líquido para extraer así una muestra del líquido a analizar,

y en el que dicho segundo movimiento es desde la condición extendida a una segunda condición retraída dentro de dicho alojamiento en el que la muestra extraída se retiene para su análisis in situ o su recuperación posterior mientras está protegida dentro del alojamiento de la contaminación; y

un actuador accionable manualmente para realizar dichos primer y segundo movimientos.

En una realización, el elemento de extracción de líquido es un cuerpo absorbente de material seleccionado para absorber una muestra, preferentemente un volumen prescrito de la misma, del líquido en contacto con dicho volumen de líquido. En una realización alternativa, preferida para aplicaciones tales como extracción de sangre, el tubo capilar está abierto en un extremo distal que entra en contacto con dicho volumen de líquido en su condición extendida y está dispuesto para entrar en contacto con un cuerpo absorbente respectivo en su segunda condición retraída, siendo el cuerpo absorbente seleccionado para absorber la totalidad de la muestra del tubo capilar cuando el tubo está en la segunda condición retraída. Con esta disposición, se extrae un volumen de muestra predeterminado, determinado por el volumen de retención del tubo capilar.

La primera y segunda condiciones de retracción respectivas son preferentemente coincidentes.

Preferentemente, hay una pluralidad de elementos de extracción de líquido dentro de dicho alojamiento, por ejemplo, tres o más dispuestos equiangularmente en torno al alojamiento. Puede haber actuadores separados para cada elemento o un mecanismo de actuador único con ajustes seleccionables respectivos correspondientes a cada elemento.

En una realización ventajosa de la invención, en cualquiera de sus aspectos, el dispositivo de recogida de líquido en formato pluma incluye además un mecanismo de lanceta que incluye una cuchilla proyectable desde la abertura en dicho extremo del alojamiento. Un dispositivo configurado de este modo puede emplearse para efectuar un pinchazo en el dedo y extraer inmediatamente una pluralidad de muestras de sangre correspondientes al número de elementos de extracción de líquido proporcionados en el alojamiento o, como alternativa, puede emplearse para extraer muestras de sangre separadas de diferentes ubicaciones o en diferentes momentos.

Ventajosamente, el dispositivo está configurado de modo que la muestra o muestras de sangre sólo puedan ser recuperadas por una persona designada que emplee una herramienta designada. Preferentemente, en el dispositivo que contiene una pluralidad de tubos capilares de extracción de líquido, los cuerpos absorbentes están contenidos dentro de un subalojamiento diferente del que pueden extraerse para recuperar las muestras y analizar las mismas. Para este fin, el alojamiento está en varias partes separadas y recibe de manera deslizante el subalojamiento del cuerpo absorbente.

Como se usa en el presente documento, excepto cuando el contexto requiera lo contrario, el término "comprender" y las variaciones del término, tales como "que comprende", "comprende" y "comprendido", no pretenden excluir otras adiciones, componentes, integrantes o etapas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá ahora con más detalle, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista en sección transversal axial de un dispositivo de recogida de sangre en formato pluma de acuerdo con una primera realización de la invención, representado antes, durante y después del despliegue para recuperar una muestra de sangre de un volumen de sangre de pinchazo;

la figura 2 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de sangre en formato pluma de acuerdo con una segunda realización de la invención, capaz de recuperar y retener cuatro muestras de sangre diferentes;

las figuras 3A y 3B son un par de vistas en despiece ordenado del dispositivo ilustrado en la figura 2;

la figura 4 es una sección transversal fragmentaria del dispositivo ilustrado en las figuras 2, 3A y 3B, representado antes y durante el despliegue;

la figura 5 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de sangre en formato pluma de acuerdo con una tercera realización de la invención que incorpora una lanceta para obtener un volumen de sangre de pinchazo;

la figura 6 es una vista en despiece ordenado del dispositivo representado en la figura 5,

la figura 7 es una vista en perspectiva de un dispositivo de extracción de sangre en formato pluma de acuerdo con una cuarta realización de la invención, junto con una cubierta de doble propósito y una base de soporte y un envase asociado para la entrega del dispositivo a un punto de uso y devolución para el análisis de una o más muestras de sangre contenidas;

la figura 8 muestra la realización de la figura 7 y su modo de acoplamiento con la cubierta de doble propósito y la base de soporte;

la figura 9 es una sección transversal axial del dispositivo de las figuras 7 y 8;

las figuras 10, 11 y 12 son vistas de componentes tridimensionales respectivas del subconjunto de tubo capilar, el cartucho que contiene las almohadillas absorbentes y la estructura de resorte integral; y

la figura 13 es una ampliación fragmentaria de la región A de la figura 9.

Descripción detallada de las realizaciones

El dispositivo de recogida de sangre en formato pluma 10 ilustrado en la figura 1 está diseñado para recuperar y retener una única muestra de sangre de un microvolumen predeterminado, por ejemplo, en el intervalo de 5 a 30 pl. Un volumen de 15 pl, por ejemplo, se acepta comúnmente como necesario pero suficiente para el análisis de machas de sangre seca. La realización es esencialmente un bolígrafo modificado reemplazando la bola de tinta por un elemento de extracción de líquido en forma de elemento de extracción de líquido que comprende un cuerpo cilindrico de material absorbente seleccionado, tanto en sustancia como en dimensiones, para absorber 15 pl de sangre. Un material de este tipo adecuado es un sustrato polimérico poroso, un papel de celulosa hidrófilo, un polímero monolítico, o cualquier material poroso inerte de rendimiento equivalente.

Aparte del elemento absorbente de extracción de líquido 30, el dispositivo 10 incluye las características habituales de un mecanismo de pluma, incluyendo un alojamiento generalmente tubular o cilindro 12 que tiene un diámetro sustancialmente uniforme en su extremo trasero y se estrecha suavemente en su extremo frontal con respecto a una punta cónica 14 con una abertura final central 15. El mecanismo incluye un émbolo coaxial 16 (que en un pluma también sirve como el tubo que contiene tinta), un resorte de retorno 19 bajo compresión entre los respectivos salientes 19a y 19b en el alojamiento 12 y el émbolo 16, y un mecanismo de botón pulsador 22. El mecanismo 22 tiene un dispositivo de leva interno 26 por el cual, cuando el vástago de empuje 23 se presiona con el dedo o pulgar, el émbolo 16 se empuja y se mantiene en una posición extendida, y cuando el vástago de empuje 23 se vuelve a presionar esta posición se desbloquea y el resorte 19 empuja el émbolo de regreso a su posición retraída.

El extremo frontal del émbolo 16 está sellado y equipado con un absorbente de líquido para formar el elemento de extracción de líquido 30, que es guiado de manera deslizante y suave por un orificio 28 de radio complementario que se extiende hacia atrás desde la abertura 15. En la posición retraída del émbolo 16 y, por lo tanto, del elemento de extracción de líquido 30, el elemento de extracción de líquido está dispuesto como se ilustra en la figura 1 (a): está protegido de la contaminación antes de su uso al tener su punta delantera rebajada a lo largo del orificio 28 detrás de la abertura 15.

Cuando llega el momento de extraer la muestra de sangre de un dedo o pulgar 80 o de cualquier otra ubicación adecuada en la superficie de la piel de un individuo, se emplea una lanceta adecuada (no mostrada) para perforar la piel y formar un pinchazo 82 en el cual se acumula un pequeño volumen de sangre 84 en la piel 81 (figura 1(b)). El dispositivo de recogida 10 está preparado para recuperar una muestra de sangre presionando el vástago de empuje 23 para mover el elemento de extracción de líquido 30 hacia adelante de modo que alcance su condición extendida en la abertura 15 y sobresalga de ella. El alojamiento del dispositivo 10 se manipula ahora para llevar el elemento 15 en contacto con el volumen de sangre acumulada 84, después de lo cual el material absorbente del elemento extrae una muestra de sangre (figura 1 (b)). Después de un tiempo apropiado, se retira el dispositivo y se empuja el vástago de empuje 23 para retraer el elemento de extracción de líquido 30 y su muestra de sangre atrapada al alojamiento 12 detrás de la abertura 15. En esta condición retraída (figura 1(c)), el elemento 30 ahora sirve como elemento de retención o absorbente que retiene la muestra de sangre extraída para su posterior recuperación y análisis mientras que al mismo tiempo está protegida de la contaminación.

La realización de la figura 1 es satisfactoria para aplicaciones más cualitativas, por ejemplo, un análisis para determinar si una muestra de sangre contiene o no un virus u otro marcador en particular. Para análisis más cuantitativos, por ejemplo, la detección de marcadores proteicos tales como hemoglobina A1c (HbA1c), donde se requiere un volumen de sangre conocido, la aplicación de la realización de la figura 1 dependerá de que el elemento de extracción o absorbente 30 extraiga consistentemente un volumen prescrito de sangre. Si bien determinados fabricantes afirman que esto es así, en la práctica se ha encontrado que el volumen real extraído por el material absorbente de líquido depende del hematocrito de la sangre, que varía considerablemente entre individuos dentro de un amplio intervalo normal. La realización 110 de las figuras 2 a 4 aborda esta incertidumbre proporcionando el elemento de extracción como un tubo capilar de vidrio y proporcionando un elemento de retención absorbente como un componente separado. Esta realización también demuestra un dispositivo más complejo capaz de recuperar y retener cuatro muestras diferentes.

Continuando con el formato en pluma, el dispositivo de cuatro muestras 110 de las figuras 2-4 tiene una estructura inspirada en un bolígrafo de 4 colores. En las figuras 2-4, los elementos correspondientes con respecto a la realización de la figura 1 se representan con números de referencia similares precedidos por un "1".

El dispositivo 110 incluye un alojamiento generalmente tubular o cilindro 112 de sección transversal "cuadrada redondeada" con una sección principal 113 y una tapa de boquilla 114 separada. La tapa de boquilla 114 tiene un ligero ahusamiento y un faldón trasero 114a por el cual encaja en el extremo de la sección principal 113 del alojamiento 112. La tapa de boquilla 114, que es algo más roma que la punta 14 del alojamiento 112, retiene en su interior una montura de capilar de vidrio 140 y un soporte de papel secante 160. Toda la estructura tiene una simetría angular de 4 vías con un mecanismo discreto idéntico para cada cuarto para recuperar y retener una muestra de sangre diferente.

Con este fin, la montura de capilar de vidrio 140 es una pieza unitaria moldeada con una pared de base 141 y una estructura divisoria en forma de cruz 142 que define cuatro compartimentos que se extienden longitudinalmente 143. Cada compartimento 143 monta de forma deslizante un bloque de sector 144 con un orificio interior y un orificio exterior. El orificio interior recibe y se fija a un elemento de extracción de líquido de extremo abierto en forma de un tubo capilar de vidrio 130 de un volumen interno igual al volumen de sangre deseado, por ejemplo, 15 pl. Este tubo capilar de vidrio 130 se proyecta ligeramente hacia atrás desde la pared final 141.

El orificio exterior en el bloque de sector 144 es un orificio ciego en su parte trasera, ubicado axialmente hacia fuera del tubo capilar de vidrio 130. Este orificio ciego recibe y se fija al extremo frontal de un émbolo 116 que se puede deslizar para mover el bloque de sector 144 y, por lo tanto, el tubo capilar de vidrio 130 hacia adelante y hacia atrás en la cámara 143.

El portador o cartucho de papel secante 160 es una placa integral cuadrada redondeada con un borde periférico 161 en su parte posterior contra el cual se apoya el faldón 114a de la tapa de boquilla 114. El portador de papel secante 160 tiene cuatro orificios interiores espaciados equiangulares 162 que montan elementos de retención cilindricos, es decir, cuerpos absorbentes 130a, y están alineados para entrar en contacto por el extremo abierto trasero de los tubos capilares de vidrio 130, cuando están en su posición más atrasada o retraída. En este caso, los elementos de retención absorbentes 130a son papeles secantes seleccionados para absorber y retener muestras de sangre. Cuatro orificios externos 163 en el portador 160 reciben de manera deslizante los émbolos 116.

La cara posterior del portador de papel secante 160 monta una cápsula de gel de sílice hidrófilo 165 para absorber la humedad de las muestras de sangre en los elementos de retención absorbentes de papel secante 130a, para secar las muestras de sangre mientras están in situ dentro del dispositivo y prepararlas para análisis de manchas de sangre seca.

Los respectivos mecanismos de émbolo para mover selectivamente los tubos capilares de vidrio 130 son similares a los de un bolígrafo de 4 colores estándar e incluyen un resorte retráctil 119 alrededor de cada tubo capilar de vidrio 130 y los respectivos clips de empuje 123 en las ranuras laterales 123a del alojamiento 112. Los émbolos 116 están ubicados y guiados por una guía de émbolo central 125 dentro del alojamiento. El mecanismo incluye además una interacción de leva 123b entre los clips de empuje 123 por lo que al presionar uno se liberará y provocará la retracción de un émbolo ya extendido bajo la acción de su respectivo resorte 119.

La figura 4a ilustra el dispositivo de las figuras 2 y 3 en una condición completamente retraída, listo para su despliegue. Cuando se desea extraer una muestra de sangre, se presiona un clip 123 seleccionado y se empuja hacia adelante para empujar el émbolo correspondiente 116 y el bloque de sector 144 para mover el tubo capilar de vidrio asociado 130 contra su resorte 119 a través de una abertura respectiva 115 en la punta roma de la tapa de boquilla 114. El tubo capilar de vidrio se encuentra ahora en su condición extendida en la abertura 115 y se puede posicionar mediante la manipulación manual del alojamiento 112 para que entre en contacto con un volumen de sangre obtenido por un pinchazo para extraer, a través de su extremo frontal abierto, una muestra de sangre por acción capilar. La muestra llena el tubo capilar y es de un volumen fijo y predecible determinado por el tubo.

Al presionar un clip de empuje 123 diferente, el émbolo proyectado se libera y el tubo capilar de vidrio se retrae mediante su resorte 119 desde la condición extendida a su condición retraída en la que el extremo trasero abierto del tubo capilar de vidrio hace contacto con el elemento absorbente de papel secante respectivo 130a, que extrae rápidamente toda la muestra de sangre y vacía el tubo capilar de vidrio. De este modo, la muestra de sangre se retiene ahora dentro del alojamiento para su posterior recuperación mientras está protegida de la contaminación. La tapa de boquilla 114 es al menos parcialmente transparente para permitir una visión clara del llenado y vaciado del tubo capilar.

Cuando se ha recogido el número deseado de muestras de sangre, al menos una hasta cuatro en la realización ilustrada, una persona autorizada puede abrir el dispositivo in situ o enviarlo a otro sitio para su apertura. Típicamente, esto requerirá la retirada de la tapa de boquilla 114 en un entorno adecuado, la recuperación del portador de papel secante 160 y la extracción o perforación de los elementos de absorción de papel secante 130a por medios conocidos. El acoplamiento de la tapa de boquilla 114 para cerrar el alojamiento puede implicar de forma deseable el uso de una herramienta especializada que no está fácilmente disponible para la persona que originalmente extrae la sangre.

Las figuras 5 y 6 representan una tercera realización del dispositivo de recogida de líquido en formato pluma 210 que incluye un dispositivo de lanceta central 270 para obtener el volumen de sangre de pinchazo a extraer por los tubos capilares 230. En estas figuras, las partes similares relativas a la primera y segunda realizaciones se indican con números de referencia similares precedidos por un "2". Los detalles del mecanismo no se ilustran completamente, pero se observa que esta realización incluye un dial de ajuste de profundidad de lanceta giratorio 272 y un botón de accionamiento de lanceta 274 en el lado del alojamiento principal 212. En lugar de tener clips de empuje 123 separados como en la segunda realización, la parte trasera del alojamiento está equipada con un botón de accionamiento 223 que es giratorio para seleccionar un tubo capilar de vidrio y a continuación se presiona para mover el tubo capilar de vidrio 230 seleccionado a su posición extendida o desplegada para extraer sangre del volumen extraído por el dispositivo de lanceta 270. Como en la realización anterior, los elementos de retención absorbentes de líquido tienen la forma de elementos de papel secante 230a retenidos en un componente portador separado 260.

El dispositivo 10, 110 o 210 incluye preferentemente una característica que evita el despliegue del elemento de extracción de líquido 30, 130, 230 más de una vez.

Las figuras 7 a 13 representan una cuarta realización del dispositivo de recogida de líquido en formato pluma 310 que usa un único mecanismo para transferir el contenido de cuatro capilares sanguíneos simultáneamente sobre cuatro almohadillas absorbentes independientes. En esta realización, las partes similares con respecto a las realizaciones ilustradas anteriormente se indican mediante números de referencia similares precedidos por un "3". La pluma 310 se posiciona en una cubierta/base 400 en una posición desacoplada y se transporta en un envase de plástico 311 que incluye una tapadera de sellado 311a - la pluma y la base se mantienen en su posición juntas usando un parche adhesivo 402. Una vez que se retira la pluma del envase 311 se coloca sobre la base 400 en posición vertical (figura 8).

Esta realización difiere de las realizaciones anteriores en que un portador o cartucho de papel secante 360 y los tubos capilares de vidrio 330 son relativamente móviles para poner los elementos de retención absorbente 330a en contacto con los extremos internos de los tubos capilares de vidrio 330, mientras que, en las realizaciones anteriores, los elementos de retención absorbentes se fijaron en su posición y los tubos capilares se podían mover de forma individual longitudinalmente.

El dispositivo 310 incluye un alojamiento generalmente tubular o cilindro 312 con caras planas laterales opuestas 312a para facilitar el agarre manual. El alojamiento tiene dos partes: una sección principal 313 con un extremo trasero cerrado redondeado 313e y un borde delantero abierto 313a que recibe un faldón cilíndrico 314a de una sección de tapa delantera 314. El acoplamiento entre los respectivos salientes periféricos 361a, 361b en las secciones de alojamiento 313, 314 (figura 13) impide su separación excepto cuando se rompen por la fuerza, pero las dos secciones pueden moverse telescópicamente una hacia la otra con un propósito que se volverá más evidente.

En este caso, los cuatro elementos de extracción de líquido en forma de tubos capilares de vidrio 330 son transportados por una montura de capilar de vidrio 340 que se ve mejor en la figura 10 para formar un subconjunto de tubo capilar 335. La montura 340 tiene cuatro segmentos idénticos espaciados periféricamente que retienen los tubos capilares de vidrio de una manera extendida hacia atrás en las muescas de ajuste a presión delanteras 340a y los contenedores integrales con aberturas apropiadas hacia atrás 340b. La montura de capilar de vidrio está retenida de forma fija dentro de una porción de cuello abierta 314c de la sección de tapa de alojamiento 314 de modo que, en esta realización, los cuatro tubos sobresalen de la abertura de la porción de cuello frontal 315 del alojamiento para formar una matriz cuadrada espaciada estrecha en sus puntas 330d.

El portador o cartucho de papel secante 360 es generalmente similar al de la segunda realización: una placa integral cuadrada redondeada 361 con cuatro soportes de copa tubulares espaciados angularmente 362a. Estos soportes definen orificios 362b revestidos con nervaduras longitudinales 363c que a su vez definen asientos para elementos de retención absorbentes de líquido en forma de disco o almohadillas 330a de uno de los materiales analizados anteriormente, u otro material adecuado. Las nervaduras 362c se ensanchan y se alinean para recibir los extremos abiertos traseros de los tubos capilares de vidrio 330 cuando el soporte 360 está en su posición más adelantada. De nuevo en este caso, los elementos de retención o almohadillas 330a pueden ser papeles secantes seleccionados para absorber y retener muestras de sangre.

La estructura de nervadura permite un cierto ajuste de las almohadillas 330a a lo largo de los orificios para compensar las diferentes alineaciones que hacen que las almohadillas entren en contacto con los tubos 330 en diferentes momentos. Otras disposiciones podrían incluir proporcionar una carga de resorte individual para los soportes de copa 362a o equilibrarlos por pares.

El portador o cartucho de papel secante 360 está retenido de forma desmontable, mediante ganchos opuestos elásticamente deflectables 382, en una almohadilla circular delantera 384 de una estructura de resorte compleja 380. La estructura de resorte 380 es una pieza moldeada integral de la forma representada en la figura 12. Tiene una placa final trasera 386 ubicada en una plataforma definida por las nervaduras 313d de la sección de alojamiento 313, y también tiene un pedestal en forma de caja 387 que define una cámara central 388 para retener una cápsula desecante de gel de sílice hidrófilo 365. Esta cápsula sirve para absorber la humedad de las muestras de sangre sobre los elementos de retención de papel secante 330a, para secar las muestras de sangre mientras están in situ dentro del dispositivo y prepararlas para el análisis de manchas de sangre seca. El interior de la sección de alojamiento 313 detrás de la placa final 386 es una cámara adecuada 385 para cualquier electrónica de control o registro deseada, por ejemplo, para el uso del dispositivo de estampado de fecha y hora.

La estructura de resorte 380 tiene tres elementos elásticos para desviar suavemente el cartucho 360 en contacto con los tubos capilares 330 mientras que también permite variaciones en las posiciones relativas de los papeles secantes y los extremos internos de los tubos capilares. Estas características incluyen una estructura de banda central en zig­ zag 383 sobre el pedestal 387 que conecta integralmente el pedestal y la almohadilla 384, y elementos de filamentos sustancialmente sinusoidales 389 en cada lado.

El dispositivo 310 se entrega en el envase 311, protegido de la contaminación. Se prepara para su uso extrayéndolo del envase y colocándolo en posición vertical sobre la cubierta/base de doble propósito 400, retenido por el parche adhesivo 402. Esta cubierta/base 400 se acopla a un reborde en voladizo 313a de la sección de alojamiento 313 para extenderse en torno a y proteger los extremos sobresalientes de los tubos capilares 330.

Se extrae una muestra de líquido, tal como sangre, retirando el dispositivo en formato pluma 310 de su base 400 y poniendo sus capilares 330 en contacto con la gota de sangre de pinchazo. Una vez se llenan los tubos capilares, la pluma se devuelve a su posición en la base 400 y se introduce en la base empujando hacia abajo el alojamiento 312. La fuerza del émbolo activa una característica de bloqueo 390 (figura 8) para acoplar de forma segura el alojamiento 312 con la base 390, y mueve telescópicamente los segmentos de alojamiento 313, 314 juntos para llevar los papeles secantes del portador 360 en contacto firme y soportado elásticamente con los extremos abiertos internos de los tubos capilares 330: Los tubos se reciben en los orificios 362b en acoplamiento con las almohadillas de papel secante 330a. La estructura de resorte 380 proporciona un sesgo de respuesta adecuado pero suave y transversalmente variable para minimizar el riesgo de daño a los tubos o almohadillas.

Una vez que se hace contacto entre el tubo y la almohadilla, todo el líquido en el tubo se introduce en, es decir, fluye hasta y se extrae por la almohadilla de papel secante, donde se retiene de forma segura para su posterior recuperación y análisis.

Por lo tanto, una vez que se vuelve a acoplar de forma bloqueada en su cubierta/base, el dispositivo 310 no se puede reutilizar y típicamente no puede recuperarse de la base en el sitio de recogida de sangre. Debe enviarse a un centro de análisis donde se emplean herramientas especiales para desacoplar la característica de bloqueo 390 y permitir la recuperación del cartucho 360 del interior del alojamiento. En una configuración preferida, la matriz de almohadillas absorbentes está dimensionada para poder recibirse automáticamente en uno o más instrumentos analíticos estándar. En otras disposiciones, el cartucho 360 puede incluir orificios para permitir la expulsión de las almohadillas 330a, o puede configurarse para servir como pocillo de muestra en procesos analíticos; o puede incluir elementos electromecánicos.

En una aplicación particular de la invención, los tubos capilares pueden diseñarse para extraer el líquido objetivo por pura acción capilar y para retener el líquido durante el movimiento o transporte posterior a pesar de los efectos de la gravedad. Se sabe que la altura que recorre un líquido dentro de un capilar, utilizando la fuerza capilar, se rige por una serie de parámetros que incluyen la tensión interfacial entre la superficie del capilar, el líquido involucrado y el aire, la densidad del líquido y la fuerza gravitacional. De este modo se puede demostrar que, para que se recoja un volumen dado de un líquido (tal como sangre), existen dimensiones del capilar en las que la fuerza capilar es superada por la fuerza gravitacional. Por ejemplo, para un volumen de 3 pl o 5 pl de sangre, cualquier configuración dimensional del volumen capilar conservará la fuerza capilar, mientras que, para un volumen mayor, tal como 10 pl o 20 pl, existen dimensiones capilares específicas para las cuales la fuerza capilar es superada por la fuerza gravitacional y otras para las que no lo es.

Una consecuencia de esta observación es que un microvolumen de muestra comúnmente buscado, por ejemplo, en el intervalo de 10 a 30 pl se pueden recolectar usando un dispositivo tal como el dispositivo 310 en el cual los tubos capilares contribuyen con una porción del volumen de líquido deseado, por ejemplo, porciones de 3 pl o 5 pl, para las cuales la acción de extracción capilar es más predecible y controlable. Dependiendo de la aplicación final, las porciones del volumen deseado se pueden recolectar por separado, o en una realización alternativa, el soporte de papel secante 360 se puede modificar para recolectar todas las porciones de líquido en un solo papel secante, o las cuatro porciones en pares en dos papeles secantes.

De esta manera, un subconjunto de capilares múltiples puede ser una buena vía para recolectar volúmenes de líquido más grandes y precisos. Por ejemplo, un cuerpo capilar de vidrio de borosilicato unitario podría contener 10 orificios de 3 pl cada uno. La succión de sangre dentro de estos capilares puede producirse, si se desea, mediante la acción capilar únicamente, hasta que los 10 orificios estén completamente llenos, lo que da como resultado 30 pl de líquido recogido. De hecho, se recomendaría el uso del dispositivo en una orientación vertical. El empleo de orificios de 3 pl tiene una serie de ventajas: el dispositivo se puede usar con cualquier inclinación ya que la fuerza capilar es el único mecanismo de succión, y si se usa en posición vertical no hay riesgo de formación de burbujas de aire mientras se recolecta líquido. No hay desalojo del líquido de los orificios capilares cuando se agita el dispositivo.

Más generalmente, se ha descubierto que aspirar en un extremo de un capilar y dispensar en el otro extremo a un elemento de retención en contacto, tal como un papel absorbente de líquido, es un método especialmente eficaz para lograr precisión y exactitud en el análisis de volúmenes de líquido muy pequeños. Esto es más cierto en el caso de líquidos tales como la sangre, que tienen una tensión superficial alta. La aspiración y dispensación desde el mismo extremo, tal como ocurre con una pipeta, corre el riesgo de falta de precisión debido a las diminutas gotas de líquido retenidas en el exterior del orificio, y el contacto con un material absorbente elimina esta fuente de imprecisión en el orificio de dispensación.

En una modificación adicional, cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente puede incluir un elemento de análisis in situ, por ejemplo, una tira sensible a marcador o un analizador óptico, y una pantalla para preceder a un resultado del análisis. Por ejemplo, los elementos absorbentes de líquido (30, 130, 230a; 330a) pueden ser elementos biosensores. Un análisis de particular interés en este contexto es el marcador de la proteína hemoglobina A1 c [HbA1 c], ahora oficialmente respaldado por la American Diabetes Association (ADA), la International Diabetes Federation (IDF), y la European Association for the Study of Diabetes (EASD) para diagnosticar la diabetes. Otros ejemplos incluyen:

un sustrato poroso modificado para el almacenamiento de muestras biológicas tal como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. 20140127669;

un sustrato poroso modificado que permite la separación del plasma de la sangre entera, tal como se describe en la solicitud de patente de EE.u U. 20150211967 A1;

la incorporación como parte del elemento absorbente de líquido de un elemento para efectuar la separación del plasma sanguíneo, por ejemplo, una membrana de separación de plasma Vivid (disponible en Pall Corporation);

la incorporación de un sensor para detectar un analito en la concentración apropiada en el volumen recolectado de sangre o plasma para monitorizar enfermedades tales como la diabetes. Ejemplos de sensores apropiados son:

- un sensor de glucosa como se describen por Delaney y col., Anal. Chem. 2011,83, 1300-1306

- un sensor inmunológico para controlar la HbA1c utilizando anticuerpos como los proporcionados por AbD Serotec (http://www.abdserotec.com/hba1c-bemaglobin-a1c-antibody.html).

- un biosensor tal como una fibra óptica modificada equipada con una microesfera apropiada para la detección del "Modo de galería susurrante" como se describe por Francios y col., 2013, Optics Express 21, (19), 22566­ 22577.

Se apreciará que la invención es aplicable a la recogida de volúmenes muy pequeños (por ejemplo, microvolúmenes) precisos y exactos de una amplia gama de líquidos para análisis. Es particularmente útil para extraer muestras de sangre, especialmente en la forma de la tercera o cuarta realizaciones. Se apreciará además que el dispositivo puede emplearse por un individuo para extraer muestras de sangre por sí mismo, o más generalmente por personal relativamente no capacitado para extraer muestras sin la presencia de personal médico capacitado. El elemento de extracción de líquido se mantiene en una posición protegida antes del despliegue y la muestra, a su vez, se retiene de manera que queda protegida de la contaminación entre la recogida y la recuperación para su análisis.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de recogida de líquido en formato pluma (10, 110, 310), que comprende:

un alojamiento tubular alargado (12, 112, 212, 312) que se puede sujetar con la mano y que tiene una abertura en un extremo;

al menos un elemento de extracción de líquido que comprende un capilar (30, 130, 230, 330) montado en dicho alojamiento de modo que se posicione o se pueda posicionar para sobresalir en dicha abertura, pudiéndose el al menos un elemento de extracción de líquido posicionar además mediante la manipulación manual del alojamiento para que entre en contacto con un volumen de líquido y así extraer una muestra del líquido a analizar, y

al menos un elemento de retención (230a, 330a) soportado en dicho alojamiento;

en el que el al menos un capilar (30, 130, 230, 330) y el al menos un elemento de retención (230a, 330a) están dispuestos de manera que sean relativamente móviles en contacto;

en el que el al menos un elemento de retención (230a, 330a) está adaptado en dicho contacto para, a su vez, extraer la muestra y retener la muestra o un componente de la misma para su análisis in situ o su recuperación posterior mientras está protegida dentro del alojamiento (12, 112, 212, 312); en el que el capilar (30, 130, 230, 330) está configurado para extraer por acción capilar una porción de volumen predeterminada de la muestra y, a pesar de la gravedad, para retener la porción en cualquier orientación del capilar.

2. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye una cubierta desmontable (400) en torno a la porción sobresaliente del al menos un elemento de extracción de líquido, en el que la cubierta también proporciona una base para sostener el dispositivo en posición vertical sobre una superficie.

3. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la cubierta (400) y el alojamiento (312) incluyen formaciones acoplables entre sí (390) para bloquear la cubierta (400) con respecto al alojamiento (312) después de que se haya extraído una muestra para evitar la reutilización del dispositivo.

4. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de extracción de líquido (30, 130, 230, 330) está montado para un primer y segundo movimientos respectivos, en el que el primer movimiento es desde una primera condición retraída dentro del alojamiento (30, 130, 230, 330) a una condición extendida en dicha abertura en la que el elemento de extracción de líquido se puede posicionar, mediante la manipulación manual del alojamiento, para que entre en contacto con un volumen de líquido para extraer así una muestra del líquido a analizar, y

en el que dicho segundo movimiento es desde la condición extendida a una segunda condición retraída dentro de dicho alojamiento (30, 130, 230, 330) en contacto con el al menos un elemento de retención (230a, 330a).

5. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el capilar (30, 130, 230, 330) del al menos un elemento de extracción de líquido tiene un volumen de recogida de líquido en el intervalo de 1 a 10 gl, o preferentemente de 2 a 5 gl.

6. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el al menos un elemento de retención (230a, 330a) es un cuerpo absorbente seleccionado para absorber la totalidad de la muestra del al menos un elemento de extracción de líquido (30, 130, 230, 330) cuando los dos entran en contacto.

7. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el al menos un capilar (30, 130, 230, 330) está abierto en un primer extremo o extremo distal que en funcionamiento entra en contacto con dicho volumen de líquido y en un segundo extremo o extremo próximo que en funcionamiento entra en contacto con el al menos un cuerpo absorbente.

8. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que hay varios elementos de extracción de líquido (330) dentro de dicho alojamiento (312).

9. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la abertura se proporciona en una porción de cuello frontal (314c) del alojamiento (312) y la pluralidad de elementos de extracción de líquido (330) forman una matriz espaciada estrecha en los extremos distales (330d) que sobresalen en dicha abertura.

10. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la pluralidad de elementos de extracción de líquido (330) están dispuestos equiangularmente en torno al alojamiento (312) de forma extendida hacia atrás.

11. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en el que la pluralidad de elementos de extracción de líquido (330) se pueden poner en contacto simultáneamente con una muestra de sangre obtenida de un pinchazo, tal como la obtenida de una lanceta.

12. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-11, en el que hay varios elementos de retención (330a) que pueden ponerse en contacto cada uno con uno respectivo de los múltiples elementos de extracción de líquido (330).

13. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-11, en el que hay un único elemento de retención que puede ponerse en contacto con la pluralidad de elementos de extracción de líquido.

14. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el al menos un elemento de extracción de líquido comprende un cuerpo capilar de vidrio unitario con múltiples orificios capilares.

15. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un elemento de retención (230a, 330a) está soportado en un portador (160) que está montado en dicho alojamiento (12, 112, 212, 312) para el movimiento de deslizamiento para poner en contacto el al menos un elemento de retención con el al menos un elemento de extracción de líquido, y el portador (160) comprende un cartucho recuperable del alojamiento (12, 112, 212, 312) para el posterior análisis de la muestra o componente de la misma.

16. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8-12, en el que un volumen de líquido deseado está en el intervalo de 10-30 gl y dichos capilares contribuyen cada uno con una porción del volumen de líquido deseado, tal como, por ejemplo, porciones de 3 gl o 5 gl.

17. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada uno de dichos capilares está diseñado para extraer la muestra por pura acción capilar.

18. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el capilar está configurado dimensionalmente para extraer por acción capilar una porción de volumen predeterminada de la muestra y, a pesar de la gravedad, para retener la porción en cualquier orientación del capilar.

19. El dispositivo de recogida de líquido en formato pluma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la porción de volumen predeterminada de la muestra llena el capilar.