ES3045332T3

ES3045332T3 - Automatic analyzer and method for carrying out chemical, biochemical and/or immunochemical analyses

Info

Publication number: ES3045332T3
Application number: ES18748848T
Authority: ES
Inventors: Berthold Limbach; Arnold Bartel; Herfried Huemer; Reinhard Marik; Patrick Kraus-Füreder; Robert Scholz-Mareich; Wolfgang Sprengers
Original assignee: Meon Medical Solutions and Co KG GmbH
Current assignee: Meon Medical Solutions and Co KG GmbH
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2025-11-27
Anticipated expiration: 2038-07-13
Also published as: EP3769842A1; CN110997147B; BR112020000403A2; US11867710B2; EP3651905B9; EP3651905B1; CN112014581A; WO2019010514A1; CN112014581B; CN110997147A; WO2019010514A9; EP3651905A1; US20210156879A1; EP3651905C0

Abstract

La invención se refiere a un método y un dispositivo para realizar análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas presentes en un almacén de muestras (920) de un analizador automático (100), con la ayuda de reactivos líquidos presentes en al menos un almacén de reactivos (950a, 950b) del analizador (100), con cubetas (201) para recibir las muestras líquidas y los reactivos, donde varias cubetas están dispuestas como al menos un conjunto lineal de cubetas estacionario (200) en el analizador. El analizador cuenta con componentes automatizados móviles y estacionarios, donde al menos dos de ellos están diseñados para moverse en la dirección x independientemente uno del otro a lo largo o en paralelo a la línea de movimiento definida por el conjunto lineal de cubetas (200) y cada uno tiene acceso a diferentes cubetas (201) o grupos de cubetas (201) en una secuencia libremente seleccionable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Analizador automático y procedimiento para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos La invención se refiere a un analizador automático apropiado para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas, con un depósito de muestras para el alojamiento de muestras líquidas y al menos un depósito de reactivos para el alojamiento de reactivos líquidos, así como a un procedimiento para el análisis químico, bioquímico y/o inmunoquímico automático de muestras líquidas. Los analizadores, o bien aparatos de análisis automatizados se utilizan de forma rutinaria, por ejemplo, en diagnósticos clínicos, análisis y microbiología, en donde existe la necesidad de determinar diversas propiedades y componentes de muestras líquidas de forma rápida, precisa y reproducible, sobre todo con procedimientos ópticos.

[0003] En los aparatos de análisis conocidos se aplican diferentes principios de medición. Por un lado, se emplean aparatos con una unidad de detección estacionaria, por ejemplo, un fotómetro estacionario, así como un soporte giratorio discoidal con cubetas para el alojamiento de las mezclas de reacción de muestras y reactivos a medir. Las cubetas se hacen pasar sucesivamente por la unidad de detección y se miden. Por consiguiente, el carrusel de cubetas debe detenerse cada vez que se introduce una nueva muestra o reactivo en una cubeta, o cuando la cubeta debe lavarse y prepararse para una nueva prueba. Los tiempos de ciclo estrictamente predeterminados desde el punto de vista conceptual conllevan una clara pérdida de eficiencia. Del análisis del estado de la técnica (véase el punto A) se pueden extraer explicaciones más detalladas.

[0004] Fotometría

[0005] En el caso del efecto físico subyacente a la medición fotométrica se trata de la absorción de luz de determinadas longitudes de onda por determinadas sustancias presentes en un líquido. La reducción resultante de la intensidad de la luz que pasa a través de la cubeta se mide y permite una determinación cuantitativa de la concentración de una sustancia incluyendo las siguientes ecuaciones:

[0006] T = I / lo(Eq 1)

[0007] E = - log T = log( lo /I)(Eq 2)

[0008] E = e . c . d(Eq 3) Ley de Lambert-Beer

[0009] en donde T...transmisión

[0010] E... extinción

[0011] 10.. . intensidad en ausencia de la sustancia absorbente de luz

[0012] 1.. . intensidad en presencia de la sustancia absorbente de luz

[0013] c [mol/l]... concentración molar

[0014] d [cm]...espesor de la capa de líquido absorbente

[0015] £ [I mol-1 cm-1]... coeficiente de extinción molar (magnitud dependiente de la sustancia)

[0016] La concentración molar c, por lo tanto, puede calcularse directamente a partir del resultado de una medición de absorbancia, o bien transmitancia. Este tipo de medición se utiliza en reacciones químicas y enzimáticas para la determinación de la concentración molar de ciertos analitos presentes en la muestra (plasma sanguíneo, orina, etc.). En este caso se producen o desaparecen sustancias absorbentes de luz (colorantes), a partir de cuya extinción o cambios de extinción se concluye sobre la concentración molar de los analitos a determinar. En el campo del análisis clínico-químico se efectúa la determinación de numerosos parámetros con ayuda de métodos fotométricos, por ejemplo la determinación de enzimas (AP, GOT, GPT, y-GT, amilasa, CK), electrolitos (Na+, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+), sustancias específicas del órgano (corazón, hígado, riñón) y numerosas magnitudes metabólicas (bilirrubina, colesterol total, HDL y LDL, triglicéridos, glucosa, ácido úrico, creatinina, urea y lactato).

[0017] Turbidimetría y nefelometría

[0019] Este tipo de medición se utiliza en inmunoensayos homogéneos, en donde analitos específicos, como por ejemplo metabolitos, enzimas, péptidos o proteínas, reaccionan con anticuerpos. En este caso se producen estructuras de mayor tamaño que ocasionan una dispersión de la luz, o bien turbidez de la mezcla de reacción acrecentada.

[0020] Mientras que en la medición de transmisión la intensidad del rayo de luz continuo se debilita con concentración de analito creciente debido a turbidez creciente, en un ángulo de detección de, por ejemplo, 90°, la intensidad del rayo de luz disperso aumenta con turbidez creciente.

[0022] La medición de la turbidez en forma de medición de transmisión se denomina turbidimetría. El dispositivo de medición en cuestión se denomina turbidímetro. La medición de la luz dispersa que se efectúa en un ángulo de, por ejemplo, 90° con respecto al rayo de luz continuo, se denomina nefelometría, y el dispositivo de medición en cuestión se denomina nefelómetro.

[0024] Luminiscencia/quimioluminiscencia

[0026] En la luminiscencia (p. ej. fluorescencia, fosforescencia, quimioluminiscencia) se mide la luz emitida por las moléculas. En el caso de quimioluminiscencia, la emisión de luz se efectúa debido a una reacción química. Los métodos luminométricos son muy sensibles y, por lo tanto, muy apropiados para la detección de marcadores en inmunoensayos.

[0028] Para una mejor comprensión de la invención, se definen con más detalle algunos términos técnicos esenciales utilizados en la presente solicitud:

[0030] Analizador: aparato para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas que se presentan en un depósito de muestras en el analizador, con ayuda de reactivos líquidos que se presentan en al menos un depósito de reactivos en el analizador.

[0032] Ejes x, y y z: el eje x significa el eje longitudinal horizontal, la dirección y el eje de anchura o profundidad horizontal, y z el eje de altura vertical del analizador (véase, p. ej. la Fig. 3a).

[0034] Cubeta: una cubeta, en el sentido de la presente invención, designa un recipiente cerrado por todos sus lados, abierto por la parte superior y termostatizable para el alojamiento de muestras y reactivos líquidos, y de las mezclas de reacción resultantes, y sirve para la medición de las mezclas de reacción mediante métodos fotométricos y/u ópticos de luminiscencia. Una cubeta, en el sentido de la presente invención, presenta al menos una ventana dispuesta en una pared lateral de la cubeta permeable para el procedimiento de medición óptico aplicado o por completo transparente ópticamente.

[0036] Matriz de cubetas estacionaria: designa una variedad de cubetas alineadas, que están dispuestas en una posición fija en el analizador y no se mueven a lo largo de ninguno de los ejes x, y y z durante la operación de medición normal.

[0038] Matriz de cubetas lineal: designa una única serie de una variedad de cubetas dispuestas a lo largo de una línea recta.

[0040] Recipiente de reactivos: recipiente, o bien o contenedor para el alojamiento de reactivos que son necesarios para la realización del análisis.

[0042] Recipiente de muestras: recipiente, o bien contenedor que contiene la muestra de análisis (la muestra a analizar) en el analizador, del cual se pueden extraer múltiples cantidades pequeñas de muestra (alícuotas) para el análisis de analitos o parámetros individuales. El análisis no se realiza a este respecto en el recipiente que contiene la muestra, sino tras adición de reactivos a la cubeta, que sirve como recipiente de reacción en este sentido.

[0044] Muestra de análisis: se denomina muestra de análisis (generalmente denominada simplemente muestra o muestra de sustancia) el material a investigar introducido en el analizador. Este material es una mezcla líquida de sustancias y puede ser, por ejemplo, un líquido corporal como, p.ej., suero sanguíneo, plasma sanguíneo, orina y líquido cefalorraquídeo. Otras mezclas de sustancias son, p. ej., agua potable, aguas residuales, vino, cerveza y zumos de frutas, así como líquidos procedentes de procesos de producción químicos y bioquímicos.

[0045] Analito: se denominan analito, o bien analitos (también parámetros) aquellas sustancias contenidas en una muestra de análisis sobre las que se quiere obtener información con un analizador mediante un análisis químico con ayuda de reactivos líquidos, es decir, que se deben determinar cuantitativamente indicando la concentración.

[0046] Análisis: se denominan análisis, o bien prueba (en análisis inmunoquímicos también inmunoensayo) las determinaciones cualitativas y/o cuantitativas de un analito a detectar, o bien contenido en la muestra de análisis, realizada automáticamente con un analizador con ayuda de reactivos líquidos.

[0047] Unidad de pipeteo: designa el sistema total de un dispositivo de pipeteo automático para transferencia de líquidos entre diferentes recipientes, que comprende uno o más pipeteadores móviles junto con todos los componentes móviles y estacionarios necesarios para su función, incluidos sistemas de suministro de fluidos (conexiones de mangueras, bombas, válvulas, contenedores, etc.), sensores, control y abastecimiento de corriente.

[0048] Pipeteador: describe un componente de la unidad de pipeteo móvil o basculante linealmente en sentido horizontal en al menos una dirección con respecto a los recipientes de alojamiento (cubetas, recipientes de muestras, recipientes de reactivos). El pipeteador incluye un componente de suspensión con al menos una aguja de pipeteo, que puede moverse de forma independiente o junto con el pipeteador y descender en un recipiente receptor.

[0049] Aguja de pipeteo: designa una cánula, o bien aguja hueca montada en el pipeteador, junto con su soporte, para succionar muestras de los recipientes de muestras y/o para succionar reactivos de los recipientes de reactivos y para dispensar de forma dosificada los líquidos succionados en las cubetas.

[0050] Componente de analizador automático estacionario: componente de analizador automático que está dispuesto de forma fija en el analizador y no se mueve (desplaza) a lo largo de la matriz de cubetas lineal durante la operación de medición habitual.

[0051] Componente de analizador automático desplazable: designa un componente de analizador automático que no está dispuesto de forma fija en el analizador y que puede moverse y posicionarse al menos a lo largo de la matriz de cubetas lineal por medio de un accionamiento controlado durante la operación de medición habitual. Elementos ópticos para la colimación: en este caso se trata de elementos ópticos para la generación de una trayectoria de rayo lo más paralela posible. En principio, la luz de una fuente más o menos puntual se convierte en un haz de rayos paralelo. Son elementos ópticos que orientan esencialmente en paralelo la luz emitida por un LED son, por ejemplo, lentes convergentes, lentes TIR, espejos parabólicos y disposiciones de diafragmas. Elementos ópticos para filtrado: en este caso se trata de componentes ópticos, en particular filtros de interferencia, para filtrar la luz transmitida en función de la longitud de onda, o bien la frecuencia, es decir, en función del color para la luz visible. Se utilizan filtros de bloqueo de banda, filtros de paso largo, filtros de paso corto, filtros de paso de banda y filtros de interferencia dicroicos. Los filtros de paso de banda son especialmente preferidos, ya que presentan un alto grado de transmisión para una determinada banda de longitud de onda, mientras se absorben longitudes de onda más cortas o más largas.

[0052] Condensadores, o bien lentes condensadoras: en este caso se trata de una disposición de una a dos lentes que dirigen la mayor parte posible de luz de un LED a una cubeta, o bien una disposición de este tipo que dirige la mayor parte posible de luz que sale de la cubeta a un fotodiodo.

[0053] Medios líquidos termostatizados: la termostatización de medios líquidos en el sentido de la invención comprende tanto el calentamiento de una mezcla de muestra-reactivo como de medios o mezclas que contienen partículas (suspensiones), incluida la estabilización de una temperatura objetivo alcanzada.

[0054] Analito/Antígeno: aquí se denomina analito, también antígeno en el caso de inmunoensayos, una sustancia contenida a determinar cualitativa o cuantitativamente en una muestra. En los inmunoensayos, el analito está presente en fase líquida, generalmente disuelto en un tampón, en líquidos corporales diluidos u otros líquidos de muestra. El analito puede ser además una estructura particulada con características superficiales antigénicas, como por ejemplo bacterias, virus, células o partículas de material, presente en una suspensión y detectable mediante inmunoensayos.

[0055] Inmunoensayo: se denomina inmunoensayo (en alemán también:Inmunassay)una serie de métodos en bioanalítica cuyo principio básico común es el reconocimiento y, por lo tanto, la detección de un analito (antígeno) en una fase líquida mediante la unión de un antígeno a un anticuerpo. Los inmunoensayos, por ejemplo, se utilizan en medicina de laboratorio para la determinación de una variedad de analitos en diversos líquidos corporales, como sangre, suero, orina o líquido cefalorraquídeo.

[0056] Inmunoensayo competitivo: un inmunoensayo competitivo se utiliza para la determinación de un antígeno cuando para este solo se dispone de un anticuerpo específico individual o cuando el antígeno no dispone de suficientes sitios de unión para la unión sin obstáculos de dos anticuerpos. Por ejemplo, se utiliza un anticuerpo (anticuerpo de captura) como componente de reconocimiento y un antígeno marcado con una molécula marcadora como componente competitivo.

[0057] Ensayo sándwich: para la detección de un antígeno mediante un ensayo no competitivo, también denominado ensayo sándwich, se requieren dos anticuerpos diferentes que reconozcan el antígeno y no impidan recíprocamente su unión al antígeno. En comparación con el inmunoensayo competitivo, en especial es ventajosa su mayor sensibilidad en la mayoría de aplicaciones.

[0059] Inmunoensayo heterogéneo: en un inmunoensayo heterogéneo de la presente invención, a diferencia de un inmunoensayo homogéneo, tiene lugar un cambio de la fase líquida en el curso del proceso. En el caso de uso de partículas magnéticas con anticuerpos de captura unidos para la unión selectiva del antígeno, esto puede lograrse, por ejemplo, precipitándose las partículas en la pared del recipiente mediante un campo magnético, reemplazando el primer líquido por un segundo líquido y resuspendiendo las partículas en el segundo líquido. T ras eliminar el primer líquido, se pueden realizar etapas de lavado arbitrarias en las partículas con el segundo líquido o un líquido de lavado especial. Las etapas de lavado permiten la eliminación de sustancias unidas inespecíficamente a las partículas, así como sustancias interferentes presentes en el primer líquido, en donde, mediante la eliminación de sustancias interferentes, el ensayo se vuelve esencialmente más sensible y se obtienen límites de detección y rangos de concentración bajos para el antígeno a determinar.

[0061] Partículas magnéticas (perlas magnéticas): en este caso se trata de partículas magnéticas de un tamaño típico de pocos gm suspendidas en una disolución tampón acuosa, que están recubiertas con el anticuerpo de captura para pruebas inmunoquímicas.

[0063] Anticuerpo de captura (“capture Antibody”): son anticuerpos que se unen a al menos un epítopo del analito y están unidas a la fase sólida, en el caso de la presente invención, en la superficie de partículas magnéticas sólidas.

[0064] Anticuerpo trazador (anticuerpo marcado, conjugado): en este caso se trata de un segundo anticuerpo al que se une químicamente una molécula marcadora (marcador) y en el ensayo el anticuerpo se une selectivamente a las moléculas del analito mediante interacciones antígeno-anticuerpo, o compite con este por los sitios de unión a un antígeno (ensayo competitivo). La molécula marcadora puede ser un colorante que emite luz tras adición de una o más sustancias químicas (quimioluminiscencia).

[0066] Lavado unido/libre, o bien lavado (B/F): una etapa del proceso de un inmunoensayo heterogéneo en la que el resto no unido del anticuerpo trazador marcado (anticuerpo marcado) añadido en exceso se elimina de la superficie de las partículas magnéticas mediante lavado.

[0068] Dispensador (o bien inyector): un dispensador sirve para dispensar cantidades definidas de líquido desde un recipiente de almacenamiento a través de un conducto de abastecimiento que termina en una boquilla, una abertura de dispensación o una aguja dispensadora, en un recipiente, por ejemplo, una cubeta.

[0070] Documentos del estado de la técnica:

[0072] A) Sistemas de análisis con recipientes de reacción/cubetas desplazables dispuestas en círculo sobre placas giratorias (disposición de carrusel)

[0074] Por el documento US 8,911,685 B2 (HITACHI) es conocido un analizador automático típico para la realización de análisis químicos y bioquímicos de muestras líquidas mediante procedimientos de medición fotométricos. La característica esencial de estos analizadores son los recipientes de reacción dispuestos alrededor de una placa giratoria, que actúan al mismo tiempo como cubetas, así como los componentes de aparatos estacionarios dispuestos a lo largo del perímetro de la placa giratoria, como por ejemplo pipeteadores (dispensador de muestras, dispensador de reactivos), dispositivo de mezcla, dispositivo de medición óptica y unidad de lavado de cubetas. La termostatización de las cubetas puede integrarse en la placa giratoria, por ejemplo en forma de un baño de agua con regulación de temperatura. Los contenedores de muestras se disponen en una placa giratoria de muestras, los reactivos se localizan en una placa giratoria de reactivos.

[0075] Por el documento DE 11 2009 002 702 B4 (HITACHI) es conocido otro analizador automático cuyos contenedores de muestras y reactivos se presentan en disposición en carrusel. Como se muestra en Fig. 1a en la presente solicitud, el analizador comprende un disco de muestras A, en el que se puede montar un número de contenedores de muestras B para el alojamiento de una muestra; un primer disco de reactivos C1 y un segundo disco de reactivos C2, en cada uno de los cuales se pueden disponer varios contenedores de reactivos D1, o bien D2 para el alojamiento de un primer reactivo, o bien un segundo reactivo; y un disco de reacción E, en el que se disponen varias cubetas o contenedores de reacción F a lo largo de la dirección circunferencial.

[0076] Entre el disco de reacción E y el disco de muestras A está previsto un dispositivo dispensador de muestras G, que dispensa una muestra succionada en el contenedor de muestras B al contenedor de reacción F. Además, entre el disco de reacción E y el primer disco de reactivos C1 está previsto un primer dispositivo dispensador de reactivos H1, que dispensa un reactivo succionado del contenedor de reactivos D1 en el primer disco de reactivos C1 al contenedor de reacción F. De igual manera, entre el disco de reacción E y el segundo disco de reactivos C2 está previsto un segundo dispositivo dispensador de reactivos H2, que dispensa un reactivo succionado del contenedor de reactivos D2 en el segundo disco de reactivos C2 al contenedor de reacción F.

[0077] El dispositivo dispensador de muestras G y los dos dispositivos dispensadores de reactivos H1 y H2 están dispuestos de manera estacionaria en puntos definidos a lo largo de la circunferencia del disco de reacción E.

[0078] En la circunferencia exterior del disco de reacción E están previstos dos agitadores estacionarios J1, J2 que agitan el líquido en los contenedores de reacción F después de dispensar el primer reactivo y el segundo reactivo, una fuente de luz K que envía luz a través de los contenedores de reacción F y un mecanismo de limpieza de contenedor L para limpiar los recipientes de reacción F, en este orden y en la dirección de rotación del disco de reacción E.

[0080] En una posición frente a la fuente de luz K está dispuesto un sistema espectroscópico estacionario M, de tal manera que el disco de reacción E se encuentra entre ambos. En la proximidad del sistema espectroscópico está previsto de un circuito de procesamiento de señales N, que procesa las señales del sistema espectroscópico M. El circuito de procesamiento de señales N está conectado a un ordenador no representado adicionalmente. El analizador automático comprende además un controlador S, que controla la operación del analizador.

[0082] Tales analizadores se distinguen por el hecho de que todos los procesos están determinados por ciclos de trabajo rígidos del carrusel y deben transcurrir dentro de intervalos de tiempo predeterminados. Acciones como dispensar, mezclar, medir y lavar solo pueden efectuarse cuando las cubetas correspondientes se encuentran en las posiciones de los componentes del aparato.

[0084] Por lo tanto, una muestra solo se puede dispensar en una cubeta vacía (no en cualquier momento, sino) cuando esta se hace pasar por la posición del pipeteador de muestras y el carrusel de cubetas se detiene en esa posición. Un reactivo solo se puede dispensar en una cubeta que contiene la muestra cuando la cubeta en cuestión se hace pasar por la posición de la pipeta de reactivos y el carrusel de cubetas se detiene en esa posición. Una analogía se aplica a la agitación de mezclas de reacción compuestas por la muestra y los reactivos en las cubetas con agitación mecánica y para la medición óptica en la posición de la instalación de medición óptica.

[0086] Por ejemplo, no se puede medir ópticamente una cubeta específica en cualquier momento o repetidamente en intervalos de tiempo cortos, ya que es necesario esperar hasta que la cubeta en cuestión se encuentre en la posición de la unidad de medición óptica, o bien o se haga pasar por esta "sobre la marcha" durante la medición.

[0087] Una vez finalizadas las reacciones, no se pueden realizar mediciones inmediatamente y, en el caso de las mediciones cinéticas, los intervalos de tiempo entre mediciones individuales son relativamente largos (al menos un giro de la placa). De manera desventajosa, una vez finalizadas las mediciones, no es posible lavar una cubeta inmediatamente y prepararla para una nueva prueba. Una cubeta solo se puede lavar y preparar para una nueva prueba cuando la cubeta en cuestión se encuentra en la posición de la estación de lavado y se efectúa (está prevista) una parada de lavado en la posición en cuestión en un momento fijo, o bien en un periodo fijo desde el inicio de la prueba, correspondientemente a los tiempos de ciclo predeterminados de manera rígida desde el punto de vista conceptual. De este modo, todas las cubetas están “bloqueadas” durante el mismo tiempo, independientemente de que la duración de la medición de las pruebas respectivas sea corta o larga.

[0089] La disposición de carrusel organizada rotatoriamente con muestras, reactivos y cubetas en movimiento, pero especialmente el concepto de carrusel con cubetas desplazables y componentes de analizador automático estacionarios, da como resultado tiempos de procesamiento relativamente altos para las pruebas individuales y limita el número de pruebas que se pueden realizar por hora en un aparato con un determinado número de cubetas.

[0091] B) Sistemas de análisis con recipientes de reacción/cubetas estacionarias dispuestas circularmente

[0092] Por el documento US 5,178,833 A (BIOSEMA) es conocido un analizador automático con cubetas de medición y recipientes de reactivos dispuestos circularmente, estacionarios con respecto al aparato, en donde las cubetas de medición están dispuestas en un anillo exterior y los recipientes de reactivos están dispuestos en dos anillos interiores. En el centro de los recipientes de reactivos dispuestos en forma de anillo está posicionado el eje de rotación de un pipeteador estacionario, que está rodeado por un recipiente de lavado anular para la aguja de pipeteo abatible del pipeteador. Los recipientes de muestras del analizador se encuentran en una placa giratoria separada en la periferia del anillo de cubetas estacionario. Una unidad de medición óptica alcanza las cubetas de medición mediante un movimiento de rotación alrededor del eje central del analizador. El camino óptico atraviesa la superficie del líquido a lo largo del eje longitudinal de las cubetas de medición individuales. La aguja de pipeteo alcanza los recipientes de muestras, las cubetas de medición, los recipientes de reactivos y el recipiente de lavado mediante movimientos de rotación de dos brazos horizontales del pipeteador alrededor de un primer eje central y un eje adicional.

[0094] Es desventajoso que la configuración divulgada solo permita una aguja de pipeteo móvil independiente para la muestra y los reactivos, que el depósito de reactivos se limite al área de los anillos estacionarios internos y que el camino óptico discurra a través de la superficie del líquido de reacción. En particular es desventajoso que las cubetas de medición no se puedan lavar, sino que deben reemplazarse por sectores con el anillo exterior después de su uso.

[0096] C) Sistemas de análisis con recipientes de reacción/cubetas móviles dispuestas linealmente

[0098] Por el documento GB 1321 754 A es conocido un analizador automático con recipientes /cubetas de reacción fijadas a bandas continuas giratorias desplazables linealmente.

[0100] Por el documento US 2014/0287523 A1 (ABBOTT) es asimismo conocido un analizador con recipientes de reacción, o bien cubetas dispuestos linealmente sobre bandas transportadoras. Las bandas sin fin lineales se tensan sobre dos rodillos deflectores, en donde los correspondientes recipientes de reacción están fijados longitudinalmente, por ejemplo, en una "línea de pretratamiento" y una "línea de proceso primario". Mediante rotación de los rodillos, los recipientes de reacción, o bien las cubetas pueden moverse en la dirección de desplazamiento de la banda y también pueden rodear los rodillos en el lado inferior. La disposición equivale a una "variante lineal" de la clásica disposición de carrusel, en la que los recipientes de reacción, o bien las cubetas se mueven en una trayectoria circular. Sin embargo, ambas variantes tienen en común que los recipientes de reacción, o bien las cubetas se mueven con respecto al dispositivo y se conducen a las estaciones de procesamiento (componentes del analizador automático). Por lo tanto, surgen esencialmente las mismas desventajas que ya se indicaron en el punto A).

[0102] El documento WO 99/046601 A1 (HITACHI) muestra una matriz de cubetas lineal, desplazable con componentes de aparato estacionarios (dispensadores de líquido de muestra y reactivos, agitadores mecánicos, fotómetro y estación de lavado de cubetas).

[0104] Como se representa en la Fig. 1b de la presente solicitud, en el documento WO 99/046601 A1 está dispuesta una variedad de cubetas, o bien recipientes de reacción 2 en un marco de soporte, o bien una barra de transporte 7 a distancias predeterminadas en una cámara termostatizada (baño de agua) 1. La mezcla del contenido de las cubetas se efectúa, por ejemplo, mediante ultrasonido. La barra de transporte con los recipientes de reacción 2 se mueve linealmente en la dirección de la flecha 9 con ayuda de una unidad de accionamiento 8. Además de la cámara termostatizada 1, están también previstas una unidad de pipeteo de muestras 3a, una unidad de inyección de reactivos 3b, una unidad de medición óptica 4, una unidad de lavado de cubetas 5, así como un primer mecanismo de agitación 6a y un segundo mecanismo de agitación 6b para la nueva agitación del contenido de los recipientes de reacción 2. El mecanismo de agitación 6a, o bien 6b también puede realizarse como un generador ultrasónico que actúa sobre los recipientes de reacción 2 a través del baño de agua en la cámara 1. En esta variante de realización, el agua en la cámara termostatizada 1 se mantiene a una temperatura constante, a la que tienen lugar las reacciones y se puede realizar la medición óptica.

[0106] En la operación del dispositivo, un recipiente de reacción 2 se detiene en la unidad de pipeteo de muestras 3a, que dispensa la muestra en el recipiente de reacción 2. Asimismo, la unidad de inyección de reactivos 3b descarga el reactivo utilizado para la investigación en el correspondiente recipiente de reacción 2. Adicionalmente, el primer mecanismo de agitación 6a agita la disolución de reacción para la mezcla y el segundo mecanismo de agitación 6b agita de nuevo la mezcla en el recipiente de reacción 2. La unidad de medición óptica 4 mide la absorción en el recipiente correspondiente. Además, la unidad de lavado de cubetas 5 descarga la disolución de reacción analizada y limpia el recipiente de reacción 2. Una vez finalizados estos procesos, la unidad de accionamiento 8 inicia el movimiento de los recipientes de reacción 2. Mientras los recipientes de reacción 2 continúan en movimiento, la unidad de pipeteo de muestras 3a, la unidad de inyección de reactivos 3b, así como el primer y el segundo mecanismos de agitación 6a, 6b se lavan en una unidad de limpieza. Se realiza un número de análisis químicos repitiendo el proceso anterior. Como se observa en el proceso anterior, los componentes individuales del dispositivo deben disponerse en el orden mencionado a lo largo de la dirección de movimiento 9.

[0108] En este concepto es desventajoso que la barra de transporte 7 requiera necesariamente mucho espacio libre a la izquierda, o bien a la derecha de los componentes del aparato estacionarios 3a, 3b, 6a, 6b y 5 para el movimiento lineal de los recipientes de reacción 2. De este modo se aumenta forzosamente el eje longitudinal del analizador en al menos el doble de la longitud de la barra de transporte 7.

[0110] De este modo, las cubetas, o bien recipientes de reacción 2 del dispositivo según el documento WO 99/046601 A1 se hacen pasar por los componentes del aparato estacionarios, análogamente a la variante de placa giratoria descrita anteriormente. El sistema es inflexible y se producen esencialmente las desventajas ya mencionadas en el punto A).

[0112] D) Sistemas con recipientes de reacción/cubetas estacionarias dispuestas circular y/o linealmente

[0114] Por el documento EP 2 309 251 A1 (SIEMENS) es conocido un analizador automático con recipientes de muestras, o bien cubetas estacionarias dispuestas circular o linealmente, en donde la unidad de medición óptica está realizada para ser desplazable a lo largo de los recipientes de muestras en una instalación giratoria. Según una variante de realización, la instalación giratoria, que porta la fuente de luz en forma de un LED y el fotodetector en forma de un fotodiodo, puede estar dispuesto debajo del alojamiento de los recipientes de muestras, lo que permite acceder a los recipientes de muestras en cualquier momento mediante un brazo de agarre. La instalación giratoria también puede presentar varios LED de diferentes longitudes de onda y varios fotodiodos para poder medir las muestras a varias longitudes de onda. Los fotodiodos pueden sustituirse por un elemento CCD.

[0116] La disposición descrita en el documento EP 2309251 A1 es inapropiada para analizadores de química clínica (analizadores CC) y está dirigida a un analizador de mediciones hemostáticas (para la determinación de la coagulación sanguínea). Esta disposición también puede formar parte de un sistema formado por varios aparatos (p. ej., un analizador de PCR o un aparato refrigerador). Los recipientes de muestras no se reutilizan, sino que se transfieren a otros componentes del sistema, por ejemplo, mediante un brazo de agarre, o se eliminan tras la determinación de los parámetros de coagulación.

[0118] En el caso de mediciones de coagulación, solo se puede utilizar sangre completa (plasma sanguíneo con las células sanguíneas contenidas en el mismo) como muestra en forma sin diluir en lo posible. Por el contrario, la sangre completa es totalmente inapropiada para mediciones fotométricas del presente analizador CC, ya que las células sanguíneas dispersan la luz y falsean de este modo los resultados de medición. Por lo tanto, los analizadores CC siempre utilizan plasma sanguíneo o suero sanguíneo, que se diluyen además en gran medida mediante la adición de reactivos.

[0120] Según el documento EP 2309 251 A1, los aparatos con las muestras entrantes (dado el caso después de la adición de reactivos) se utilizan directamente para la medición óptica.

[0122] Con un analizador CC, las mediciones se realizan siempre con plasma sanguíneo/suero sanguíneo exento de células, que se introduce en el aparato mediante recipientes de muestras, tras lo cual se transfieren alícuotas de las muestras por medio de un pipeteador junto con los reactivos a cubetas separadas, que se miden fotométricamente a continuación.

[0124] E) Robots de laboratorio y aparatos automáticos de pipeteo y análisis para la preparación y/o el análisis de muestras con recipientes de reacción/cubetas estacionarias en disposición 2D (placa de microtitulación)

[0125] Un aparato de análisis típico para la realización de análisis bioquímicos de muestras líquidas con ayuda de placas de microtitulación es conocido, por ejemplo, por el documento EP 0259386 B1 (TECAN). El aparato de análisis comprende un bastidor primario para el alojamiento de una variedad de recipientes de muestras, una mesa en cruz posicionable en la dirección x-y junto al bastidor primario para el alojamiento de una placa de microtitulación, un brazo de distribución de muestras dispuesto sobre el bastidor primario y la mesa en cruz, posicionable arbitrariamente en un plano horizontal superior, y un fotómetro dispuesto dentro del rango de posicionamiento de la mesa en cruz, cuya trayectoria de rayo atraviesa verticalmente el plano x-y de la mesa en cruz.

[0127] Otro ejemplo de un analizador automático para la preparación y análisis automático de muestras en las cavidades (pocillos) de una placa de microtitulación es conocido por el documento DE 10 2004 057 450 B4 (CYBIO).

[0129] Existe una variedad de analizadores automáticos de este tipo que utilizan placas de microtitulación para la detección y la determinación de sustancias. Las placas de microtitulación contienen numerosas cavidades aisladas (“pocillos”) dispuestas en filas y columnas (matrices 2D). Se utilizan para las más diversas etapas de trabajo. El pipeteo se realiza manualmente o, en el cribado de alto rendimiento (HTS), con ayuda de robots de pipeteo. Las determinaciones fotométricas, por ejemplo las mediciones de absorción en placas de microtitulación en luz transmitida con fotómetros, se efectúan con la trayectoria de rayo recorriendo el pocillo en dirección vertical a través de la superficie del líquido. Sin embargo, para obtener determinaciones cuantitativas precisas, es esencial guiar los rayos de luz a través del líquido de medición a lo largo de caminos y tramos de caminos y distancias recorridas definidas y conocidas con la mayor precisión posible. Cualquier dispersión de luz en partículas, turbideces, áreas de entrada o superficies (p. ej., superficie del líquido, pared de la cubeta) conduce a pérdidas de luz, que falsean por otro lado el resultado de medición.

[0131] Por el documento EP 2 410 342 A2 (HOFFMANN-LA ROCHE) es conocido un dispositivo de pipeteo que presenta varios elementos de marco planos dispuestos en yuxtaposición, que, con sus agujas de pipeteo, son móviles conjuntamente sobre un cuerpo de marco principal en una dirección x horizontal perpendicular al cuerpo de marco principal. El dispositivo de pipeteo sirve para transferir muestras o reactivos desde una primera fila de recipientes a una segunda fila de recipientes desplazada en la dirección x. Las agujas de pipeteo se ajustan primero en la dirección y a la distancia entre los recipientes de la primera fila para alojar líquido de muestra o reactivo y, posteriormente, para dispensar líquido de muestra o reactivo, se adaptan a la distancia entre los recipientes de la segunda fila. Sin embargo, no está previsto un movimiento independiente de dos agujas de pipeteo en las direcciones x e y. Los módulos de desplazamiento para las direcciones y y z (subir y bajar las agujas de pipeteo) están dispuestos en elementos de marco planos, adyacentes, con huecos para mantener la distancia entre las agujas de pipeteo lo más pequeña posible. Sin embargo, un movimiento independiente de las agujas de pipeteo en la dirección y solo es posible de forma limitada. Por ejemplo, los elementos del marco no pueden moverse uno sobre el otro en el brazo de transferencia, lo que resulta en una restricción mutua de la libertad de movimiento de las agujas de pipeteo en la dirección y. Tales dispositivos de pipeteo tienen una aplicación razonable sobre todo en relación con placas de microtitulación.

[0133] Por el documento EP 1230553 B1 (MAXMAT) es conocido un analizador químico o biológico que presenta un módulo de depósito para tubos de muestras y tubos para reactivos. Además, está previsto un módulo de análisis con un contenedor de reacción en forma de placa de microtitulación, así como un módulo de extracción (pipeteador) desplazable sobre un riel, con dos agujas de pipeteo dispuestas a una distancia fija, que funcionan de forma independiente en la dirección z para la extracción de muestras automática y están equipadas respectivamente con una pipeta de succión retráctil para transferir cantidades predeterminadas de muestras y reactivos desde el módulo de depósito al módulo de análisis. En el plano horizontal x/y, las dos agujas de pipeteo solo son desplazables en conjunto.

[0135] El módulo de análisis presenta una placa calefactora para la placa de microtitulación, que está dispuesta cerca de la zona inferior de las depresiones (pocillos) de la placa de microtitulación para calentar el contenido de los pocillos por convección. La unidad de extracción comprende además un dispositivo de mezcla controlado por un electroimán que provoca un movimiento alterno de vaivén de la aguja de pipeteo cuando esta se introduce en un pocillo de la placa de microtitulación para la mezcla de muestras y reactivos.

[0137] El documento US 5897837 A (TOA MEDICAL) describe un analizador automático de pipeteo que es apropiado para el pretratamiento de muestras de un analizador de inmunoensayo, que dispone de un primer bloque de pipeteo desplazable horizontalmente en las direcciones x e y, que está equipado con dos agujas de pipeteo en yuxtaposición, que se pueden hacer descender o subir independientemente entre sí. A este respecto, una de las dos agujas se puede asignar a reactivos, la otra aguja se puede asignar a muestras. Además, también está presente un segundo bloque desplazable en las direcciones x e y, con una aguja de pipeteo abatible. Para la limpieza de agujas se requiere una estación estacionaria de lavado de agujas. En el plano horizontal x/y, las dos agujas de pipeteo del primer bloque desplazable solo se pueden mover desventajosamente de manera conjunta. Esto tiene la desventaja de que las masas de los componentes robóticos del pipeteador no se pueden distribuir entre los dos ejes de desplazamiento horizontales x e y, por lo que la masa de la segunda unidad de pipeteo debe acelerarse constantemente de manera concomitante para desplazarse de posiciones en la dirección y. Asimismo, también la masa de la unidad de lavado de agujas, junto con el recipiente de lavado de agujas, debe acelerarse constantemente de manera concomitante en ambas direcciones horizontales. Además, debido al movimiento horizontal común, no es posible utilizar ambas agujas simultáneamente para pipetear en posiciones diferentes, no adyacentes, en una fila de recipientes.

[0139] F) Componentes de sistemas ópticos para analizadores automáticos

[0141] En el documento US 8,675,187 B2 (Hitachi) se describe una unidad de medición óptica para la obtención de señales de medición de medios líquidos y un sistema de análisis equipado con ella. Como se representa en la Fig. 2a de la presente solicitud, uno de varios recipientes de reacción 24, dispuestos en círculo sobre un disco giratorio 23, se sumerge en un baño de temperatura 25 lleno de agua 26 de temperatura constante. Un fotómetro 27, dispuesto de forma fija en el baño de temperatura 25 presenta una fuente de luz LED 28, cuya luz se irradia sobre la muestra 31 presente en el recipiente de reacción 24 mediante una lente condensadora 29 y un espejo deflector 30. También se puede utilizar un láser semiconductor como fuente de luz. En el lado opuesto del recipiente de reacción 24 está dispuesto un fotodetector 32 del fotómetro 27. En la posición de medición 33 del fotómetro 27, a la entrada y salida del recipiente 24, están previstos diafragmas 34 para la radiación de entrada y salida. Es desventajoso el esfuerzo mecánico y metrológico en relación con los recipientes de reacción dispuestos en círculo sobre un disco giratorio, ya que los recipientes de reacción 24 individuales debe moverse a la posición de medición del fotómetro 27 para la medición de muestras.

[0143] El documento US 2013/0301051 A1 (Pogosyan) describe un fotómetro portátil económico que, como se representa en la Fig. 2b de la presente solicitud, presenta varios LED con diferentes longitudes de onda como fuentes de luz 35 y un fotodiodo o un fotomultiplicador como detector 36. El fotómetro permite la investigación de muestras químicas, biológicas o farmacéuticas que se encuentran en un portamuestras 37 entre las fuentes de luz 35 y el detector 36. La luz de las fuentes de luz 35 se dirige, dado el caso tras el paso por un filtro de interferencia 38, hacia un área de dispersión de luz 39 y llega a la muestra en el portamuestras 37 a través de una lente colimadora 40 y un diafragma de rendija 41. El detector 36 puede, como se representa, ser basculado de una primera posición a una segunda. En la geometría representada, una lente colimadora funciona óptimamente cuando el área de dispersión se elige muy pequeña, casi puntual, lo que, sin embargo, reduce la eficiencia luminosa.

[0145] El documento US 8,064,062 B2 (Beckmann) divulga, como se representa en la Fig. 2c de la presente solicitud, un fotómetro con una matriz estacionaria de LED con las fuentes de luz L1 a L5 y una matriz estacionaria de detectores con los fotodiodos R1 a R5, en donde a cada fuente de luz se asigna un fotodiodo. Las cubetas C que se encuentran en una placa giratoria, están dispuestas entre la matriz de LED y la matriz de detectores. En el caso de un movimiento rotatorio de las cubetas C en la dirección de la flecha, las trayectorias ópticas se cruzan y las muestras en las cubetas C pueden exponerse sucesivamente a luz de diferentes longitudes de onda, á1 a A5.

[0147] El documento AT 510631 B1 (SCAN Messtechnik) reivindica un espectrómetro con múltiples LED como fuente de luz 44, como se representa en la Fig.2d de la presente solicitud. El espectrómetro sirve para la investigación de sustancias contenidas en un fluido 42 mediante una fuente de luz 44 y un detector 45, en donde la luz de la fuente de luz 44, con un rango espectral predeterminado, se conduce a través de una ventana de entrada 47 a través del fluido 42 a investigar y a través de una ventana de salida 48 hasta el detector 45. La fuente de luz 44 está formada por varios LED 49 dispuestos en un soporte 50, conectados a la electrónica de control 43, que están diseñados para la emisión de luz de diferentes rangos de longitud de onda dentro del rango espectral predeterminado. La electrónica de control 43 está diseñada para el control secuencial de los diodos emisores de luz 49, en donde en el soporte 50 está dispuesto un detector de compensación 51 conectado a la electrónica de control 43, frente a los diodos emisores de luz 49. En la trayectoria de rayo entre la fuente de luz 44 y la ventana de entrada 47 están dispuestos una lente 46, un diafragma 52 y una lente convergente 53. Para la medición de la luz dispersa del fluido a investigar, se puede colocar un detector adicional 54 transversal a la radiación de medición.

[0149] El documento WO 2010/122203 A1 (Biosystems) divulga un fotómetro basado en una disposición de varios LED como fuente de luz para la medición de la absorción y la turbidez de una muestra presente en una cubeta. En este caso, la luz de los LED individuales se acopla a la trayectoria del haz delante de la muestra mediante un divisor de rayo con un filtro de paso de banda. Además está dispuesto un fotodiodo de referencia en el lado de la fuente de luz. En la trayectoria de rayo tras la muestra está dispuesto un fotodiodo en el lado de detección. Las cubetas individuales se hacen pasar por el fotómetro. De manera desventajosa, la fuente de luz tiene una estructura muy compleja y está constituida por muchos componentes individuales. Además, la luz de los LED que están más alejados de la cubeta debe pasar por varios divisores de rayo, lo que conduce a pérdidas de intensidad.

[0151] En el documento US 4,234,539 (Coulter Elelectronics) se describe un analizador automático con discos giratorios para recipientes de muestras, reactivos y reacción (cubetas), con brazos de pipeteo instalados entre ellos para la transferencia de medios. Un rotor está dispuesto concéntricamente con respecto a un disco giratorio de cubetas, sobre el cual se disponen pares de fuentes de luz y fotodetectores posicionados de manera fija. Con un posicionamiento, bien giro adecuados, las cubetas individuales se sitúan entre la fuente de luz y el fotodetector. En una forma de realización alternativa, una única fuente de luz se posiciona centralmente en el eje de rotación, y los fotodetectores se encuentran (vistos en dirección radial) en el lado opuesto de las cubetas. Mientras que el disco giratorio de cubetas gira lentamente, el rotor con la fuente de luz realiza un movimiento de giro mucho más rápido, lo que produce un claro aumento en la frecuencia de medición. Además, el rotor puede tener una rueda de filtros con diferentes filtros que se pueden llevar a la trayectoria de rayo entre la fuente de luz central y la cubeta. Sin embargo, el rotor debe detenerse en cada cubeta, tras lo cual se selecciona el filtro respectivo mediante giro de la rueda de filtros. Sin embargo, aquí también existen las desventajas de los sistemas de placa giratoria, o bien de las cubetas fijadas a las placas giratorias, ya descritas inicialmente.

[0152] Por el documento EP 2309251 A1 (Siemens Healthcare) es conocido un analizador automático con recipientes de muestras, o bien cubetas estacionarias dispuestas circular o linealmente, en donde la unidad de medición óptica está diseñada para ser desplazable a lo largo de los recipientes de muestras en una instalación giratoria. Según una variante de realización, la instalación giratoria, que porta la fuente de luz en forma de un LED y el fotodetector en forma de un fotodiodo, puede disponerse debajo del alojamiento del recipiente de muestras, lo que permite acceder a los recipientes de muestras en cualquier momento mediante un brazo de agarre. La instalación giratoria también puede presentar varios LED de diferentes longitudes de onda y varios fotodiodos para poder medir las muestras a varias longitudes de onda. Los fotodiodos pueden sustituirse por un elemento CCD.

[0154] G) Componentes del sistema de mezcla y termostatización para analizadores automáticos

[0156] Por el documento DE 2726498 A1 (HELLMA) se ha dado a conocer una disposición de cubetas con regulación de temperatura. Como se representa en la Fig. 2e de la presente solicitud, está previsto un bloque de cubetas termostatizable 55 con varios pozos de alojamiento 56 en donde se pueden insertar las cubetas 57. Las cubetas 57, cónicas hacia abajo, que presentan ventanas de medición laterales 58, se insertan con acoplamiento de forma en un adaptador 59 en forma de U, altamente conductor del calor, que establece contacto térmico con el bloque de cubetas 55 a través de las paredes 60 del pozo de alojamiento 56. La mezcla de muestra-reactivo en cada cubeta 57 se puede medir ópticamente a través de un canal de medición 61 en el bloque de cubetas 55.

[0158] En este caso es desventajoso que la temperatura de la mezcla de muestra-reactivo se caliente lentamente a la temperatura del bloque de cubetas. Por consiguiente, se dificulta la consecución de un alto rendimiento de muestreo en un analizador, ya que la termostatización es uno de los procesos con la máxima demanda de tiempo en el análisis de muestras.

[0160] El documento JP 2007-303964 A (OLYMPUS) divulga, como se representa en la Fig. 2f de la presente solicitud, un dispositivo para la termostatización de cubetas 62 que están dispuestas en alojamientos de un carrusel giratorio 63. El dispositivo presenta un sustrato piezoeléctrico 64 fijado a la pared lateral de cada cubeta 62, sobre el cual se integra una estructura de electrodos de un transductor interdigital (IDT) como transductor ultrasónico 65, así como un sensor de temperatura 66 para la medición no invasiva de la temperatura del contenido de la cubeta. Una unidad de regulación de temperatura 68 de una unidad de control 69 conectada mediante contactos deslizantes 67 forma, junto con la unidad de accionamiento 70 del transductor ultrasónico 65, un circuito de regulación para termostatizar una mezcla de reacción en la cubeta 62. En este caso, la mezcla de muestra-reactivo se calienta directamente a la temperatura objetivo mediante absorción de energía ultrasónica.

[0162] A este respecto es desventajoso es que cada cubeta 62 requiera un sustrato piezoeléctrico 64 pegado con un sensor de temperatura integrado 66, que debe ponerse en contacto con una unidad de control electrónico 68. Además, la temperatura medida en el sustrato del transductor ultrasónico 65 puede falsearse por el calentamiento propio del transductor ultrasónico y, por lo tanto, no se corresponde con la temperatura de la mezcla de muestra-reactivo en la cubeta 62.

[0164] Además, el sensor de temperatura 66 no está en contacto con el líquido, sino que solo puede registrar la temperatura del líquido indirectamente a través de la conducción de calor de la pared del recipiente de la cubeta 62, por lo que, en particular en el caso de un calentamiento muy rápido del líquido, un aumento de temperatura en el líquido no se puede medir con suficiente velocidad y precisión para poder excluir una superación permanente o temporal de la temperatura objetivo en un valor crítico para los componentes de la muestra.

[0165] Por el documento EP 1995597 A1 (OLYMPUS) es conocido un dispositivo para agitar líquidos en cubetas 71, que, como se representa en la Fig. 2g de la presente solicitud, están dispuestos en un carrusel giratorio 72, en donde un generador de sonido 73 (transductor interdigital (IDT)) para la irradiación de energía ultrasónica en la cubeta 71 está pegado a la pared lateral de cada cubeta. Según el documento EP 1995597 A1, sin embargo, se deben tomar medidas para limitar cualquier aumento indeseable de la temperatura del contenido de la cubeta causado por la absorción del sonido y para evitar una falsificación de los resultados del análisis debido a daños térmicos.

[0167] La entrada de calor crítica causada por la operación del generador de sonido 73 se calcula mediante las características térmicas del contenido de la cubeta almacenadas en una unidad de control 74. La entrada de calor puede limitarse a un valor no perjudicial mediante limitación del tiempo de operación, modulación de amplitud o variación de la frecuencia de operación del generador ultrasónico. Según otra medida para la limitación de la entrada de calor, se puede aplicar un elemento Peltier 76 independiente directamente al sustrato del generador de sonido 73 pegado a cada cubeta 71 mediante un actuador 75 para enfriarlo activamente durante la operación. El control de la potencia del elemento Peltier 76 se efectúa a través de parámetros de operación almacenados, en donde no está prevista una medición de temperatura en el elemento Peltier. El generador de señales 77 para el generador de sonido 73 se activa mediante una unidad de accionamiento 78 de la unidad de control 74.

[0169] No es posible ni está prevista una termostatización precisa de los líquidos en las cubetas 71 mediante una parametrización correspondiente únicamente, ya que una entrada de ultrasonidos precalculada por sí sola sería demasiado imprecisa para la consecución de una temperatura objetivo.

[0171] Para regular con mayor precisión el proceso de mezcla, o bien agitación, y garantizar que no se supere un valor de temperatura perjudicial durante la agitación, se puede realizar una medición de la temperatura del líquido desde arriba mediante un sensor infrarrojo estacionario, que, sin embargo, solo se puede realizar en una determinada cubeta del carrusel durante su parada.

[0173] En comparación con una termostatización en bloque en un alojamiento de cubetas de temperatura constante, una termostatización con las características técnicas mencionadas tiene la desventaja de que el sistema no puede considerarse inherentemente seguro con respecto a una superación de la temperatura objetivo durante el calentamiento y la regulación.

[0175] El documento JP 2007-010345 A (OLYMPUS) describe un dispositivo de agitación ultrasónico con el que se puede mezclar el contenido L de una cubeta 81. Como se representa en la Fig. 2h de la presente solicitud, un generador ultrasónico piezocerámico (oscilador de espesor 83) está pegado al fondo 82 de la cubeta 81, en donde la forma y el material del fondo de la cubeta forman una lente acústica 84 para agrupar la energía ultrasónica en el punto F justo debajo de la superficie del líquido. El oscilador de espesor 83 de zirconatotitanato de plomo (“cuerpo sonoro”) presenta un disco plano 85 con contacto eléctrico plano 86 en ambos lados, con un diámetro mayor que es mayor que el del fondo de la cubeta 82.

[0176] H) Componentes del sistema para la realización de mediciones luminométricas para analizadores automáticos

[0177] Por el documento US 7,998,432 B2 es conocido un analizador automático para realizar pruebas bioquímicas (clínico-químicas) y pruebas de coagulación sanguínea, que se miden fotométricamente, en donde el analizador también es apropiado para la realización de inmunoensayos heterogéneos con ayuda de detección de luminiscencia. El dispositivo descrito en la Fig. 1c de la presente solicitud se divide básicamente en una zona 120 para el almacenamiento de muestras y reactivos, así como una zona 121 para la realización de mediciones y análisis ópticos. Un dispositivo de pipeteo 122 se puede desplazar a lo largo de ambas zonas 120 y 121 y pipetear de este modo muestras líquidas y reactivos desde la zona de depósito 120 a las cubetas de un carrusel de cubetas 123 giratorio. El carrusel de cubetas 123 se calienta desde abajo a una temperatura constante mediante una instalación de termostatización anular. A través de mecanismos de transferencia presentes respectivamente, las cubetas individuales se pueden intercambiar en dirección radial entre los receptáculos en forma de rendija del carrusel y las estaciones estacionarias del analizador dispuestas alrededor del carrusel de cubetas 123 durante la parada del carrusel de cubetas. Está prevista una estación 124 para la medición fotométrica, una estación 125 para dispensar cubetas a eliminar y una estación 126 con un dispensador para dispensar nanopartículas magnéticas recubiertas desde una zona de depósito 127, en la que se encuentran también reactivos de lavado y reactivos de activación para la medición de luminiscencia. Se utilizan estaciones adicionales para la sedimentación magnética y el lavado B/F 128, la medición de luminiscencia 129, la medición de coagulación o la dilución de muestras. El número 130 designa un cargador para la disposición de cubetas desechables. Es desventajoso el gran esfuerzo mecánico que está asociado a la transferencia de las cubetas entre los alojamientos del carrusel de cubetas 123 y las estaciones individuales del analizador. Aunque las etapas de medición y preparación transcurren en estaciones individuales (véanse 128, 129), debido a la retirada de las cubetas, que están desacopladas de la frecuencia de ciclo del carrusel de cubetas 123, la transferencia de cubetas hacia, o bien desde estas posiciones sigue dependiendo de esta frecuencia de ciclo, al igual que las manipulaciones durante las cuales las cubetas permanecen en el carrusel (medición fotométrica en la estación 124, así como adición de las perlas magnéticas en la estación 126). Por lo tanto, se consideran las desventajas ya descritas en el punto A) en relación con disposiciones de carrusel.

[0179] Por el documento US 6,333,008 B1 es conocido un dispositivo de medición que sirve para la realización de análisis luminométricos en serie en muestras líquidas, en las que están contenidas sustancias objetivo a detectar y sustancias de marcaje que pueden unirse a estas en una reacción de detección inmunoquímica (“sustancias marcadoras”), así como partículas soporte magnetizables. Las muestras líquidas se transportan en depresiones de una cubeta múltiple a lo largo de un tramo de transporte hasta una estación de medición óptica, en donde, durante el transporte, imanes permanentes diseñados como imanes dobles giratorios y estaciones de separación, que están configuradas para la separación del exceso de sustancia de marcaje, actúan sobre la cubeta múltiple. En las estaciones de separación individuales tiene lugar una etapa de lavado (B/F) con ayuda de un inyector y una aguja de succión. En la estación de medición, la radiación de luminiscencia es detectada por un fotodetector. En la disposición de medición conocida es desventajosa la necesidad de transportar las muestras líquidas a diversos componentes del analizador automático distribuidos de manera estacionaria en un camino de proceso durante el proceso de análisis. Además, determinados componentes, como los imanes permanentes diseñados como imanes dobles giratorios y las estaciones de separación con inyectores y agujas de succión, deben diseñarse de forma múltiple.

[0181] Tales dispositivos se distinguen por el hecho de que todos los procesos están predeterminados por ciclos de trabajo rígidos del mecanismo de transporte de cubetas y deben transcurrir dentro de ventanas de tiempo predeterminadas. Acciones como dispensar, mezclar, separar y medir solo se pueden efectuar cuando las cubetas respectivas se encuentran en las posiciones de los respectivos componentes del aparato.

[0183] Por ejemplo, una muestra solo se puede dispensar en una cubeta vacía (no en cualquier momento, sino) cuando esta se hace pasar por la posición del pipeteador de muestras y el mecanismo de transporte de cubetas se detiene en esa posición. Un reactivo o líquido de lavado solo se puede dispensar en una cubeta que contiene la muestra cuando la cubeta en cuestión se hace pasar por la posición del dispensador de reactivos y el mecanismo de transporte de cubetas se detiene en esa posición. Una analogía se aplica a la agitación de mezclas de reacción compuestas por la muestra y los reactivos en las cubetas con agitación mecánica y para la medición óptica en la posición de la instalación de medición óptica.

[0185] Por ejemplo, no se puede medir ópticamente una cubeta específica en cualquier momento o repetidamente en intervalos de tiempo cortos, ya que es necesario esperar hasta que la cubeta en cuestión se encuentre en la posición de la unidad de medición óptica.

[0187] Desventajas similares se consideran también al analizador según el documento EP 0644426 A1, que presenta un dispositivo para la suspensión de partículas. El analizador expuesto en la Fig. 1 presenta contenedores de reactivos dispuestos horizontalmente en gradillas, que pueden transportarse a diferentes posiciones estacionarias (por ejemplo una incubadora, un fotómetro o una instalación de lavado para cada etapa de lavado en el análisis de<a>D<n>y la realización de inmunoensayos) del aparato de análisis con ayuda de una pinza de una instalación de transporte x-y. La instalación de transporte presenta además una instalación de pipeteo con aguja de pipeteo, con la que se pueden pipetear reactivos desde las gradillas correspondientes del analizador a los contenedores de reactivos. Es desventajoso el transporte de los contenedores de reactivos a las posiciones de trabajo individuales, ya que la instalación de transporte y la instalación de pipeteo solo son desplazables de manera conjunta.

[0189] Es tarea de la invención evitar las desventajas mencionadas anteriormente en los analizadores automáticos para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas, sobre todo en relación con el rendimiento de muestra de sistemas conocidos predeterminado por ciclos de trabajo rígidos y limitado por los procesos que transcurren en ventanas de tiempo predeterminadas, y proponer mejoras que aumenten el rendimiento de muestra sin encarecer significativamente el análisis individual ni el analizador, en donde se debe mantener al menos la calidad del análisis. Además, se debe proponer un método mejorado para el análisis químico, bioquímico o inmunoquímico automático de muestras líquidas.

[0191] Esta tarea se soluciona según la invención mediante un analizador con cubetas para el alojamiento de muestras líquidas y reactivos, en donde una variedad de cubetas está dispuesta como al menos una matriz de cubetas estacionaria lineal en el analizador, con componentes de analizador automático desplazables y estacionarios, que comprende al menos:

[0193] • un pipeteador que está diseñado para ser desplazable en la dirección x a lo largo de una línea de movimiento definida por la matriz de cubetas lineal y cuya al menos una aguja de pipeteo está diseñada para ser desplazable en una dirección y sustancialmente perpendicular a la dirección x entre las cubetas y el depósito de muestras y/o el depósito de reactivos,

[0195] • una unidad mezcladora para la mezcla de muestras y reactivos en las cubetas de la matriz de cubetas estacionaria,

[0197] • una unidad de medición óptica, que está equipada con una unidad espectroscópica o una unidad de detección estacionaria para la obtención de una señal de medición, que es apropiada para recibir la radiación de medición que sale a través de una ventana de medición dispuesta lateralmente en la cubeta,

[0199] • una unidad de lavado de cubetas diseñada para ser desplazable en la dirección x para la limpieza de las cubetas de la matriz de cubetas estacionaria,

[0201] • una unidad de lavado de agujas para la limpieza de al menos una aguja de pipeteo, y

[0203] • una unidad de termostatización estacionaria para el ajuste de una temperatura de medición predeterminable en las cubetas de la matriz de cubetas estacionaria,

[0205] en donde al menos dos componentes del analizador automático están diseñados para ser desplazables independientemente entre sí a lo largo o en paralelo a la línea de movimiento definida por la matriz de cubetas lineal en la dirección x y presentando respectivamente acceso a diferentes cubetas o grupos de cubetas en orden libremente seleccionable.

[0207] El procedimiento según la invención para el análisis químico, bioquímico y/o inmunoquímico automático de muestras líquidas que se presentan en un depósito de muestras de un analizador, con ayuda de reactivos líquidos que se presentan en al menos un depósito de reactivos del analizador, para la determinación de al menos una concentración de analito en la muestra, se distingue por las siguientes etapas:

[0209] • transferir una cantidad predeterminada de una muestra líquida desde un recipiente de muestras en el depósito de muestras a una cubeta de una matriz de cubetas lineal estacionaria por medio de un primer pipeteador desplazable a lo largo de la matriz de cubetas;

[0211] • transferir una cantidad predeterminada de un líquido reactivo desde un recipiente de reactivos del depósito de reactivos a la cubeta de la matriz de cubetas lineal estacionaria por medio del primer pipeteador o por medio de un segundo pipeteador desplazable independientemente del primero;

[0212] • mezclar los líquidos en la cubeta por medio de una unidad mezcladora y termostatizar los líquidos en la cubeta por medio de una unidad de termostatización estacionaria;

[0214] • dado el caso transferir una cantidad predeterminada de un líquido reactivo adicional desde un recipiente de reactivos del depósito de reactivos a la cubeta de la matriz de cubetas lineal estacionaria por medio del primer o segundo pipeteador;

[0215] • dado el caso mezclar de nuevo y termostatizar los líquidos en la cubeta;

[0217] • medición óptica del contenido de la cubeta por medio de una unidad de medición óptica y determinación de al menos un valor de medición utilizando una unidad espectroscópica o una unidad de detección estacionaria de la unidad de medición óptica;

[0219] • calcular e indicar la concentración de analito en función de los valores de medición y valores de medición determinados y los valores de referencia y calibración previamente conocidos o predeterminados;

[0221] • lavar y secar la cubeta mediante una unidad de lavado de cubetas desplazable a lo largo de la matriz de cubetas; y

[0223] • disponer la cubeta para el análisis posterior.

[0225] Según la invención, por consiguiente, dos componentes del analizador automático están diseñados para ser desplazables independientemente entre sí en la dirección x: el pipeteador (en el caso más simple, un único pipeteador con una única aguja) y la unidad de lavado de cubetas. La unidad mezcladora y la unidad de medición óptica pueden ser estacionarias o desplazables, mientras que la unidad de termostatización es necesariamente estacionaria. Cabe destacar que dos componentes automatizados desplazables diferentes que acceden a las aberturas de las cubetas no pueden acceder a la misma cubeta simultáneamente. Sin embargo, en la práctica no es necesario que la pipeta y la unidad de lavado de cubetas, por ejemplo, accedan a la misma cubeta “simultáneamente”. Además, cabe destacar que los componentes de analizador automático estacionarios están diseñados para acceder a todas las cubetas, por ejemplo, asignando a cada cubeta o grupo de cubetas tal componente de analizador automático.

[0227] Gracias al acceso aleatorio de los componentes del analizador automático desplazables en la dirección x, en particular la unidad de lavado de cubetas a cualquier cubeta y al menos un pipeteador (con al menos una aguja de pipeteo) a cualquiera de los recipientes de muestras, recipientes de reactivos y cubetas, el rendimiento aumenta considerablemente en comparación con un analizador automático organizado de forma rotatoria con el mismo número de cubetas.

[0229] Según una variante de realización ventajosa de la invención, el analizador presenta dos pipeteadores desplazables independientemente entre sí en la dirección x.

[0231] En comparación con la variante con un pipeteador, resulta un aumento adicional del rendimiento porque el primer pipeteador puede pipetear muestras en una primera cubeta, mientras que el segundo pipeteador puede pipetear simultáneamente reactivos en una segunda cubeta seleccionable de manera arbitraria.

[0233] Según la invención, además está previsto que al menos un pipeteador presente dos agujas de pipeteo desplazables independientemente entre sí, paralelamente entre sí en la dirección y. De este modo, las dos agujas de pipeteo de un pipeteador pueden hacerse pasar independientemente entre sí a lo largo de la misma distancia recorrida en la dirección y sin colisionar.

[0235] Según esta variante ventajosa, también se pueden utilizar dos tipos diferentes de aguja (por ejemplo, para diferentes volúmenes de pipeteo, con recubrimientos especiales para diferentes tipos de muestras y reactivos, sin necesidad de un pipeteador adicional o una estación de intercambio de agujas).

[0237] Una variante especialmente ventajosa de la invención prevé que la unidad de lavado de agujas esté dispuesta sobre el pipeteador y esté diseñada para que sea desplazable con este.

[0239] La medida de que una aguja de pipeteo pueda pipetear mientras se limpia la segunda simultáneamente aumenta adicionalmente el rendimiento. También en el caso de una sola aguja en el pipeteador se producen ventajas, ya que esta no tiene que desplazarse a una unidad de lavado de agujas estacionaria cada vez. Dado que el movimiento en la dirección y de la respectiva aguja de pipeteo se puede efectuar independientemente de la unidad de lavado de agujas conducida concomitantemente en el pipeteador, es posible una distribución de masas móviles de los componentes robóticos en ambos ejes horizontales, de modo que la unidad de lavado de agujas solo se tiene que acelerar en la dirección x.

[0241] Una tarea adicional de la invención consiste en mejorar una unidad de medición óptica, así como un procedimiento de medición óptica para la obtención de señales de medición de medios líquidos que están contenidos en cubetas alineadas, de tal manera que se puede realizar un gran número de mediciones a diferentes longitudes de onda en el curso de las reacciones químicas en las cubetas individuales y en una secuencia temporal corta, en donde se debe reducir en la medida de lo posible el esfuerzo cinemático, causado por los movimientos relativos de traslación y/o rotación entre los componentes individuales del sistema de medición.

[0242] Esta tarea adicional se soluciona según la invención estando equipada la unidad de medición óptica con una unidad de suministro de luz que presenta varias fuentes de luz LED que emiten de forma espectralmente diferente en el rango de longitud de onda UV/VIS/NIR, así como con una unidad de detección estacionaria que está diseñada de tal manera que a cada cubeta de la matriz de cubetas se asigna de forma fija al menos un fotodiodo.

[0243] En particular es ventajoso que las cubetas estén dispuestas como una matriz inmóvil, estacionaria, en donde a cada cubeta se asignan de manera fija sus detectores individuales (detector de luz transmitida (para mediciones fotométricas y turbidimétricas) y/o detector de luz dispersa (para mediciones nefelométricas)), y que la luz emitida por cada cubeta, también cualquier señal oscura y, dado el caso, cualquier luz ambiental incidente, puede medirse durante un período ilimitado para su corrección. Por lo tanto, no es necesario medir al hacer pasar los detectores o colocar un detector secuencialmente delante de varias cubetas en operación intermitente. De este modo se pueden obtener resultados de medición más precisos en intervalos de tiempo muy cortos y configurar secuencias de medición esencialmente más flexibles.

[0245] Según una primera variante de la invención, la unidad de suministro de luz tiene al menos una instalación de distribución de luz estacionaria que sirve para distribuir la luz de las fuentes de luz LED individuales a las cubetas individuales de la matriz de cubetas, en donde la instalación de distribución de luz presenta una cavidad cuyas áreas internas están al menos parcialmente espejadas y/o son difusamente reflectantes, y en donde la instalación de distribución de luz presenta una abertura de entrada para cada fuente de luz LED para la alimentación de luz a la cavidad y en donde la instalación de distribución de luz presenta una abertura de salida para la alimentación de luz a la cubeta para cada cubeta de la matriz de cubetas.

[0247] En este caso se trata de una variante compacta, económica, ya que la instalación de distribución de luz, que aloja varias fuentes de luz LED de diferentes longitudes de onda, es estacionaria y está asignada a una fila de cubetas. En el caso de matrices de cubetas con un gran número de cubetas, la matriz de cubetas estacionaria puede estar segmentada, en donde a cada segmento se asigna de manera fija una instalación de distribución de luz separada. En suma, por lo tanto, se realiza una unidad de medición óptica que no presenta componentes móviles.

[0249] Para una mejor distribución de luz irradiada a la instalación de distribución de luz por las fuentes de luz LED individuales de diferentes longitudes de onda, el área interior de la instalación de distribución de luz opuesta a las aberturas de entrada de las fuentes de luz LED es preferiblemente ondulada y reflectante. Aunque se producen diferentes caminos de luz entre las fuentes de luz LED individuales y las cubetas, las diferencias de intensidad pueden compensarse matemáticamente mediante la parametrización de la configuración de hardware o mediante mediciones de calibración, gracias a las condiciones geométricas constantes.

[0251] Para la homogenización de la radiación de medición que llega a las cubetas, el área interior de la instalación de distribución de luz opuesta a las aberturas de salida de las cubetas está diseñada para ser difusamente reflectante.

[0252] Según una segunda variante de la invención, la unidad de suministro de luz presenta al menos una matriz de fuentes de luz unidimensional en forma de varilla con varias fuentes de luz LED, que está alineada a lo largo de la matriz de cubetas estacionaria y es desplazable a lo largo de la matriz de cubetas estacionaria de tal manera que cada fuente de luz LED de la matriz de fuentes de luz puede asignarse a cada cubeta de la matriz de cubetas estacionaria.

[0254] Esta variante se beneficia de que, en el lado del detector, los fotodiodos asignados de manera fija a las cubetas individuales de la matriz de cubetas estacionaria se presentan como matriz de fotodiodos estacionaria, lineal, preferiblemente dispuestos en una placa electrónica común. La desventaja menor de una matriz de fuentes de luz en forma de varilla, desplazable a lo largo de la matriz de cubetas estacionaria, se compensa con una producción económica (solo una matriz de fuentes de luz para una variedad de cubetas).

[0256] Según una tercera variante de la invención, las fuentes de luz LED de la unidad de suministro de luz están dispuestas como una matriz de LED 2D, en donde a cada cubeta de la matriz de cubetas estacionaria se asigna de forma fija una matriz de LED 2D estacionaria.

[0258] Esta variante disfruta de las ventajas de la primera variante descrita anteriormente, ya que la unidad de medición óptica se puede realizar sin componentes móviles y cada cubeta dispone de un fotómetro individual, que comprende una matriz LED 2D fija como fuente de luz y un fotodiodo asignado de forma fija como detector.

[0259] Un procedimiento de medición óptica según la invención para la obtención de señales de medición de medios líquidos, en particular en relación con la primera variante de la invención, se distingue por las siguientes etapas:

[0261] • alojamiento del medio líquido en cubetas alineadas, que forman una matriz de cubetas estacionaria,

[0262] • disponer una radiación de entrada que incide en las cubetas con ayuda de al menos una instalación de distribución de luz estacionaria que establece contacto óptico con al menos un segmento de la matriz de cubetas,

[0264] • en donde, en secuencia cronológica, la luz se irradia a la instalación de distribución de luz mediante varias fuentes de luz LED que emiten espectralmente de forma diferente en el rango de longitud de onda UV/VIS/NIR y se distribuye a las cubetas individuales, y

[0266] • detectar la radiación de medición que sale de las cubetas con ayuda de al menos un fotodiodo de una unidad de detección estacionaria, asignado de forma fija a cada cubeta.

[0268] La radiación de medición que sale de las cubetas se convierte en una señal de medición eléctrica y, después del correspondiente procesamiento, se representa en una unidad de indicación.

[0270] El analizador también puede presentar una unidad de medición óptica que está diseñada como una unidad desplazable a lo largo de la matriz de cubetas lineal, estacionaria, por ejemplo como una unidad de espectrómetro.

[0271] Otra tarea de la invención consiste en mejorar procedimientos y dispositivos para mezclar y/o termostatizar medios líquidos que se introducen en cubetas alineadas de una matriz de cubetas, de modo que se acorte el tiempo desde la introducción de los medios líquidos hasta alcanzar una temperatura objetivo predeterminada, sin que exista el riesgo de dañar térmicamente la mezcla de muestra-reactivo. Además, la mezcla de muestrareactivo debe estar óptimamente mezclada al alcanzar la temperatura objetivo.

[0273] Esta tarea se soluciona, por una parte, presentando la unidad de termostatización un bloque de cubetas regulado a una temperatura objetivo predeterminada, que está equipado con un dispositivo de termostatización y está en contacto térmico con las cubetas individuales, así como, por otra parte, asignándose a las cubetas unidades mezcladoras estacionarias para la mezcla de muestras y reactivos, en donde al menos un transductor ultrasónico para la introducción de energía ultrasónica en las cubetas está fijado a cada cubeta como unidad mezcladora estacionaria, así como estando diseñado el transductor ultrasónico como un oscilador piezoeléctrico y estando conectado a una unidad de control que activa al menos un transductor ultrasónico en función de valores de parámetros de los medios líquidos.

[0275] El procedimiento según la invención para mezclar y termostatizar medios líquidos que se introducen en cubetas alineadas de una matriz de cubetas, en donde las cubetas de la matriz de cubetas están dispuestas en un bloque de cubetas termostatizable, se caracteriza por las siguientes etapas:

[0277] a) calentar las cubetas a una temperatura objetivo predeterminada con ayuda del bloque de cubetas termostatizable,

[0279] b) calentar el medio líquido con ayuda del bloque de cubetas termostatizado para alcanzar la temperatura objetivo predeterminada,

[0281] c) en la fase de calentamiento según el punto b), antes de alcanzar la temperatura objetivo, introducción adicional de una cantidad predeterminada de energía ultrasónica con ayuda de al menos un transductor ultrasónico fijado a cada cubeta para el aumento de la velocidad de calentamiento, y

[0283] d) mezcla simultánea de los medios líquidos con ayuda de la energía ultrasónica introducida en el punto c).

[0284] En particular, según la invención está previsto que la cantidad de energía ultrasónica introducida en el punto c) se determine en función de valores de parámetros predeterminados, tales como tipo, cantidad, viscosidad, conductividad térmica y temperatura, de los medios líquidos añadidos.

[0286] La cantidad de energía ultrasónica a introducir se puede determinar, por ejemplo, en una etapa de prueba o calibración en la fábrica mediante mediciones de ensayo y/o cálculos, poniendo después la información correspondiente a disposición del usuario.

[0288] Una vez finalizada la calibración para todas las determinaciones de analito previstas, no es necesario realizar por parte del usuario ninguna medida para determinar la cantidad de energía ultrasónica necesaria para la respectiva determinación de analito durante la operación continua del dispositivo para mezclar y termostatizar medios líquidos, ya que se puede recurrir a los valores correspondientes de la fase de prueba y calibración.

[0289] Con el procedimiento según la invención se evitan eficazmente los potenciales puntos calientes locales que se producen en el caso de un calentamiento rápido, ya que la introducción de energía ultrasónica se regula mediante códigos de control que se almacenan, por ejemplo, en un protocolo de análisis y se determinan en función de los valores de parámetros del líquido, de tal manera que el líquido en la cubeta se calienta y se hacen circular siempre al mismo tiempo.

[0290] Una ventaja esencial de la invención es que, mediante la parametrización de la cantidad de energía ultrasónica introducida, la temperatura del contenido de la cubeta nunca puede ser mayor que la del bloque de cubetas, pretermostatizable a una temperatura final compatible con la muestra. De este modo se puede excluir en gran medida un daño térmico de las muestras biológicas y los reactivos debido a puntos calientes o a una breve superación de la temperatura objetivo.

[0292] Técnicamente, la regulación de temperatura de cubetas alineadas con ayuda de un bloque de cubetas de un material cohesivo, termoconductor, como por ejemplo un bloque de aluminio anodizado, es especialmente sencillo y fiable. Para el calentamiento del contenido de la cubeta desde una fuente de calor pretermostatizada es típica una aproximación asintótica a la temperatura del bloque T<bl>, de modo que el calentamiento es inicialmente rápido y después cada vez más lento. Dado que la temperatura del bloque T<bl>nunca se alcanza por completo, una temperatura ligeramente inferior de T<bl-x>se acepta como temperatura objetivo, que normalmente se sitúa en el rango de 0,1 - 0,5 °C por debajo de la temperatura del bloque en el caso de termostatización de muestras biológicas en el ámbito de una medición óptica de determinados analitos y no debe cambiar en más de 0,1 °C durante el análisis (véase la Fig. 17a, 17b).

[0294] Según la invención, la energía ultrasónica según el punto c) se puede introducir en los medios líquidos en forma pulsada en varias cantidades parciales (lotes de refuerzo).

[0296] Además, es ventajoso que al menos una cantidad parcial de la energía ultrasónica introducida en el punto c) se optimice con respecto a la duración del pulso, la frecuencia y la amplitud para mezclar los medios líquidos en la cubeta.

[0298] A este respecto se puede seleccionar una forma de señal conveniente para una mezcla combinada (mediante generación de una convección en el líquido) y el calentamiento (mediante la absorción de ultrasonido en el líquido), partiendo de una frecuencia fundamental del transductor ultrasónico, que puede modularse mediante una frecuencia impuesta comparativamente más baja (barrido de frecuencia). Además, la amplitud de la frecuencia fundamental del transductor ultrasónico también puede modularse mediante una frecuencia impuesta comparativamente más baja, en donde la amplitud se puede variar entre una excitación completa (100 %) de la señal y la desconexión de la señal (0 %). Una modulación de amplitud con la relación de amplitud (100:0) correspondería a un patrón de ráfaga. En ambos casos, se pueden utilizar formas de señal de modulación como senoidal, cuadrada, de diente de sierra o similares.

[0300] Se pueden conseguir resultados especialmente buenos en lo que se refiere a la mezcla de los medios líquidos introducidos en la cubeta si el transductor ultrasónico se opera con una frecuencia fundamental de 200 kHz a 200 MHz, por ejemplo con el uso de un transductor de espesor con aprox. 0,5 MHz a 10 MHz, y con el uso de un transductor interdigital con aprox. 50 MHz a 150 MHz.

[0302] Preferentemente, se impone en la frecuencia fundamental del transductor ultrasónico una frecuencia de modulación de amplitud de 1 a 100 Hz.

[0304] Para la mezcla y el calentamiento de líquidos de reactivos y muestras en la realización de análisis en cubetas correspondientes, la frecuencia fundamental de los transductores ultrasónicos utilizables preferentemente depende del tipo de transductor ultrasónico empleado. Si se utilizan transductores de espesor de piezocerámica pegados, las frecuencias fundamentales de las formas constructivas apropiadas (según tamaño y dimensiones del sustrato) se sitúan entre 200 kHz y 10 MHz, preferiblemente en aproximadamente 0,5 a 10 MHz. Si se utilizan transductores interdigitales pegados, las frecuencias fundamentales de las formas constructivas apropiadas (según tamaño y dimensiones del transductor, así como del sustrato) se sitúan en aproximadamente 10 a 200 MHz, preferiblemente en aproximadamente 50 a 150 MHz.

[0306] El analizador también puede presentar una unidad mezcladora, por ejemplo una aguja de pipeteo que se puede hacer rotar o vibrar, que se puede hacer descender hasta las cubetas respectivas para la mezcla de muestras y reactivos.

[0308] El analizador presenta una unidad de lavado de cubetas que, según la invención, está diseñada como un componente de analizador automático desplazable que, en cada posición de lavado, tiene acceso simultáneo a una cubeta o a un grupo de cubetas, preferiblemente a dos hasta cinco cubetas dispuestas en yuxtaposición.

[0309] Según la invención, según una variante, el analizador presenta una unidad de termostatización para el ajuste de una temperatura de medición predeterminable, que comprende láminas calefactoras que establecen contacto térmico con cubetas individuales o grupos de cubetas y pueden someterse a diferentes niveles de temperatura.

[0311] Una tarea adicional de la invención consiste en proponer un analizador con el que se puedan realizar inmunoensayos heterogéneos partiendo del estado de la técnica expuesto, en donde se evitan las desventajas, sobre todo en conexión con el rendimiento de muestra de sistemas conocidos predeterminado por ciclos de trabajo rígidos y limitado por procesos que transcurren en ventanas de tiempo predeterminadas y se logran mejoras que aumentan el rendimiento de muestra sin encarecer esencialmente el análisis individual o el analizador, en donde se debe mantener al menos la calidad del análisis.

[0312] Esta tarea se soluciona según la invención presentando el analizador un dispositivo para la realización de inmunoensayos heterogéneos, que tiene acceso a las cubetas de al menos un segmento terminal de la matriz de cubetas estacionaria, lineal.

[0313] Según la invención, el dispositivo para la realización de inmunoensayos heterogéneos presenta los siguientes componentes:

[0314] • al menos un brazo de sujeción móvil a lo largo de la matriz de cubetas y descendible hacia la abertura de llenado de una cubeta seleccionada, con al menos una aguja de succión descendible hacia el fondo de la cubeta, así como con al menos un dispensador posicionable sobre o en la respectiva abertura de llenado para dispensar los medios líquidos en la cubeta, en donde al menos un dispensador está diseñado para dispensar una disolución de lavado para las partículas magnéticas,

[0315] • al menos una disposición de imán desplazable a lo largo de la matriz de cubetas, que actúa sobre el contenido de la cubeta seleccionada para la separación de partículas magnéticas en un área interior de la cubeta, así como

[0316] • al menos una instalación de detección óptica desplazable a lo largo de la matriz de cubetas y orientable hacia la ventana de medición de la cubeta seleccionada para registrar una señal de medición proporcional a una concentración de analito en la cubeta seleccionada.

[0317] Según una variante de realización preferida de la invención, el brazo de sujeción para la aguja de succión y el al menos un dispensador presenta una instalación de elevación y giro que está dispuesta sobre una plataforma desplazable a lo largo de la matriz de cubetas, en donde una suspensión común para la disposición de imán y el dispositivo de detección se puede disponer sobre la plataforma desplazable.

[0318] Es especialmente ventajoso que el brazo de sujeción dispuesto en la plataforma desplazable, incluida la plataforma de dispensador, junto con la disposición de imán y la instalación de detección, forme un módulo de medición y manipulación desplazable a lo largo de la matriz de cubetas y que combine todos los componentes robóticos, fluídicos y metrológicos para las etapas de proceso de separación magnética de perlas, el denominado lavado B/F, así como el desencadenamiento (activación) y la medición de luminiscencia.

[0319] En la determinación de un antígeno mediante un inmunoensayo heterogéneo, en primer lugar, en una primera secuencia de etapas A se puede pipetear

[0320] una muestra para la determinación del antígeno,

[0321] una suspensión de partículas magnéticas con un anticuerpo de captura, así como

[0322] dado el caso, un anticuerpo trazador o un antígeno marcado.

[0323] en una cubeta seleccionada de una matriz de cubetas estacionaria, en donde se efectúan las siguientes etapas B de un análisis inmunoquímico, como

[0324] a) separar las partículas magnéticas,

[0325] b) introducir y succionar una o más veces una disolución de lavado,

[0326] c) dosificación al menos un líquido activador, así como

[0327] d) medición luminométrica de la muestra,

[0328] con ayuda de un módulo de medición y manipulación desplazable a lo largo de la matriz de cubetas, que se detiene en la cubeta seleccionada para la realización de una o todas las etapas a) a d).

[0329] Una ventaja especial consiste en que el módulo de medición y manipulación se puede desplazar a al menos otra cubeta de la matriz de cubetas durante la ejecución de etapas que consumen mucho tiempo en el análisis inmunoquímico, como la incubación, etc., en la cubeta seleccionada para llevar a cabo etapas B individuales o todas las etapas B de un análisis inmunoquímico en la otra cubeta.

[0330] En particular, el módulo de medición y manipulación según la invención puede desplazarse libremente entre las cubetas de la matriz de cubetas estacionaria para llevar a cabo una segunda etapa de proceso en otra cubeta durante una etapa de proceso de ensayo en una primera cubeta que no se lleva a cabo con los componentes del módulo de medición y manipulación.

[0331] Antes o durante el desplazamiento del módulo de medición y manipulación a una cubeta, el grupo de agujas de los dispensadores, así como la aguja de aspiración, se pueden lavar en una estación de lavado dispuesta en el módulo de medición y manipulación.

[0332] Por ejemplo, en un ejemplo de paralelización, durante una etapa de incubación de un ensayo en una primera cubeta, se puede realizar una separación magnética, así como un lavado B/F en una segunda cubeta para aumentar la utilización de los componentes del analizador automático y ahorrar tiempo en el procesamiento de los ensayos.

[0333] Según la invención, las cubetas que se utilizan en el área química clínica del analizador presentan ventanas de entrada y salida dispuestas en una zona cerca del fondo, preferiblemente planoparalelas entre sí, que son transparentes a la radiación de entrada y salida, o bien radiación de medición de la unidad de medición óptica. En la zona que sirve para la realización de inmunoensayos heterogéneos, en donde la detección se realiza a través de quimioluminiscencia, las cubetas de la matriz de cubetas solo requieren una ventana de salida lateral en una zona cercana al suelo, que es ópticamente transparente a la radiación de luminiscencia.

[0334] La invención se explica con más detalle a continuación mediante ejemplos de realización parcialmente esquemáticos. Muestran:

[0335] la Fig. 1a un analizador automático con recipientes de reacción, o bien cubetas desplazables dispuestas en círculo sobre placas giratorias según el estado de la técnica, la Fig. 1b un analizador automático con recipientes de reacción, o bien cubetas desplazables dispuestos linealmente según el estado de la técnica,

[0336] la Fig. 1c un analizador automático para análisis químicos clínicos y para la realización de inmunoensayos heterogéneos según el estado de la técnica,

[0337] la Fig. 2a a la Fig. 2d unidades de medición óptica para la obtención de señales de medición de medios líquidos según el estado de la técnica,

[0338] la Fig. 2e a la Fig. 2h dispositivos para mezclar, o bien agitar líquidos en cubetas según el estado de la técnica,

[0339] la Fig. 3a una primera variante de realización de un analizador automático según la invención para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas con una matriz de cubetas lineal y estacionaria en una vista global tridimensional, la Fig. 3b una representación en sección del analizador a lo largo de la línea IV-IV en la Fig. 3c, la Fig. 3c una vista superior simplificada del analizador según la Fig. 3a,

[0340] la Fig. 4 dos pipeteadores móviles independientemente del analizador automático según la Fig. 3a en una vista tridimensional,

[0341] la Fig. 5 una unidad de medición óptica desplazable del analizador automático según la Fig. 3a en una vista en sección,

[0342] la Fig. 6 una unidad de lavado de cubetas desplazable del analizador automático según la Fig. 3a en una vista tridimensional,

[0343] la Fig. 7 una unidad de lavado de agujas del analizador automático según la Fig. 3a en una vista tridimensional parcialmente seccionada,

[0344] la Fig. 8 una unidad de termostatización para las cubetas del analizador automático según la Fig. 3a en una vista tridimensional parcialmente seccionada,

[0345] la Fig. 9a elementos fluídicos de una aguja de pipeteo de una pipeta según la Fig. 4 en una representación esquemática,

[0346] la Fig. 9b elementos fluídicos de una unidad de lavado de agujas según la Fig. 7 en una representación esquemática, así como

[0347] la Fig. 9c elementos fluídicos de una unidad de lavado de cubetas según la Fig. 6 en una representación esquemática,

[0348] la Fig. 10a una segunda variante de realización de un analizador automático según la invención para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas con una matriz de cubetas lineal y estacionaria en una vista global tridimensional, la Fig. 10b una representación en sección del analizador según la línea IV-IV en la Fig. 10c, la Fig. 10c una vista superior simplificada del analizador según la Fig. 10a,

[0349] la Fig. 11a una primera variante de una unidad de medición óptica según la invención para la obtención de señales de medición de medios líquidos en una vista tridimensional, orientada hacia la unidad de suministro de luz según la Figs. 10a a 10c,

[0350] la Fig. 11b la variante de realización según la Fig. 11a en una vista tridimensional, orientada hacia la unidad de detección,

[0351] la Fig. 11c una representación en sección de la unidad de suministro de luz según la Fig. 11a según la línea II-II en la Fig. 11d,

[0352] la Fig. 11d una representación en sección de la unidad de suministro de luz según la Fig. 11a según la línea III-III en la Fig. 11c,

[0353] la Fig. 11e una representación detallada tridimensional de un cuerpo tubular de la unidad de suministro de luz según la Fig. 11a,

[0354] la Fig. 11f una representación detallada ampliada de la Fig. 11c,

[0355] la Fig. 12a un diagrama de bloques para la activación electrónica de la unidad de medición óptica según la Fig. 11a,

[0356] la Fig. 12b un primer diagrama para la representación de una secuencia de medición (modos 1 y 2), la Fig. 12c un segundo diagrama para la representación de una secuencia de medición (modo 3), la Fig. 13a una segunda variante de una unidad de medición óptica según la invención para la obtención de señales de medición de medios líquidos en una vista tridimensional de un analizador automático según las Figs. 10a a 10c,

[0357] la Fig. 13b una representación en sección ampliada a través del eje de una cubeta, normal a la matriz de cubetas según la Fig. 13a,

[0358] la Fig. 14a una tercera variante de una unidad de medición óptica según la invención para la obtención de señales de medición de medios líquidos en una vista tridimensional de un analizador automático según las Figs. 10a a 10c,

[0359] la Fig. 14b una representación en sección ampliada a través del eje de una cubeta, normal a la matriz de cubetas según la Fig. 14a,

[0360] la Fig. 14c una representación detallada ampliada de la Fig. 14a.

[0361] la Fig. 15a un dispositivo según la invención para mezclar y termostatizar medios líquidos en una representación tridimensional de un analizador automático según las Figs. 10a a 10c, la Fig. 15b el dispositivo según la Fig. 15a en una representación en sección según la Fig. 15a, la Fig. 15c una cubeta junto con el transductor ultrasónico del dispositivo según la invención según la Fig. 15a en una vista tridimensional,

[0362] la Fig. 16 un diagrama de bloques para la activación electrónica del dispositivo para mezclar y termostatizar medios líquidos según la Fig. 15a,

[0363] la Fig. 17a un diagrama de temperatura para la representación de un primer ejemplo de realización de un proceso de termostatización y mezcla de un líquido,

[0364] la Fig. 17b un diagrama de temperatura para la representación de un segundo ejemplo de realización de un proceso de termostatización y mezcla de un líquido,

[0365] la Fig. 18a una tercera variante de realización de un analizador automático según la invención para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas con una matriz de cubetas lineal, estacionaria y un dispositivo para la realización de inmunoensayos heterogéneos en una vista global tridimensional,

[0366] la Fig. 18b una vista superior del analizador automático según la Fig. 18a,

[0367] la Fig. 19a el dispositivo según la invención para la realización de inmunoensayos heterogéneos según la Fig. 18a en una vista tridimensional,

[0368] la Fig. 19b un detalle del dispositivo según la Fig. 19a en una representación en sección ampliada, la Fig. 20 un ejemplo de proceso esquemático de un inmunoensayo heterogéneo,

[0369] la Fig. 21 un diagrama de fluidos del dispositivo según la Fig. 19a, así como

[0370] la Fig. 22 un diagrama de bloques para el control electrónico del dispositivo según la Fig. 19a.

[0371] Las partes con la misma función están provistas de los mismos signos de referencia en las variantes de realización.

[0372] Los analizadores automáticos y sus componentes representados en las Figs. 1a a 1c y 2a a 2h son ejemplos del estado de la técnica y se describen en detalle en la introducción a la descripción.

[0373] El analizador automático 100 de una primera realización representado en las Figs. 3a a 3c, se utiliza para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas. Para simplificar, solo se representan aquellos componentes del analizador 100 que son esenciales para la presente invención, en donde no se abordan más detalladamente componentes del analizador como bombas, válvulas, unidades de evaluación, control y accionamiento.

[0374] Las muestras líquidas están presentes en recipientes de muestras 921 en un almacenamiento de muestras 920 del analizador 100 y se analizan con ayuda de reactivos líquidos que están presentes en recipientes de reactivos 951a, 951b en dos depósitos de reactivos 950a, 950b del analizador 100.

[0375] Las cubetas 201 para el alojamiento de muestras líquidas y reactivos, están dispuestas en una matriz de cubetas 200 estacionaria, lineal en el analizador 100 y permanecen en su posición original durante una variedad de análisis. En el ejemplo representado, la matriz de cubetas 200 está dispuesta entre el primer depósito de reactivos 950a y el segundo depósito de reactivos 950b.

[0376] El analizador automático 100 está equipado con componentes de analizador automático desplazables móviles y estacionarios, y precisamente:

[0377] • con dos pipeteadores 300a, 300b desplazables en la dirección x a lo largo de una línea de movimiento definida por la matriz de cubetas 200 lineal, que están equipados respectivamente con dos agujas de pipeteo 301a1, 301a2, o bien 301 b1, 301 b2, que están diseñadas para ser descendibles en la dirección z en las cubetas 201, en los recipientes de muestras 921 que se encuentran en el depósito de muestras 920 y en los recipientes de reactivos 951a, 951b que se encuentran en los depósitos de reactivos 950a, 950b y están diseñadas para ser desplazables en una dirección y sustancialmente perpendicular a la dirección x entre las cubetas 201 y el depósito de muestras 920 y/o los dos depósitos de reactivos 950a, 950b;

[0378] • con una unidad mezcladora 400 para la mezcla de muestras y reactivos en las cubetas 201;

[0379] • con una unidad de medición óptica 500, que - para la obtención de una señal de medición - recibe la radiación de medición que sale a través de una ventana de medición 202, 203 dispuesta lateralmente en la cubeta 201 (véase la Fig. 5);

[0380] • con una unidad de lavado de cubetas 600 para la limpieza de las cubetas 201, que es desplazable en la dirección x a lo largo de la línea de movimiento definida por la matriz de cubetas 200,

[0381] • con unidades de lavado de agujas 700a1, 700a2, 700b1, 700b2 para la limpieza de agujas de pipeteo 301a1,301a2, 301 b1, 301b2 de los dos pipeteadores 300a, 300b; así como

[0383] • con una unidad de termostatización 800 estacionaria para el ajuste de una temperatura de medición predeterminable en las cubetas 201.

[0385] Los pipeteadores 300a, 300b están fijados a los rieles paralelos 111a y 111b mediante elementos de alojamiento móviles (no representados), además está previsto un riel 113 correspondiente junto con un alojamiento móvil 501 para la unidad de medición óptica 500, así como de un riel 112 junto con un soporte móvil 601 para la unidad de lavado de cubetas 600. Los alojamientos desplazables de los pipeteadores 300a, 300b y los soportes 501 y 601 se accionan, por ejemplo, mediante correas dentadas y motores paso a paso no representados adicionalmente en este caso en un extremo de los rieles 112, 113, 111a y 111b.

[0387] Como se puede ver en particular en la Fig. 3b, al menos dos - en el ejemplo representado, varios - de los componentes del analizador automático están diseñados para ser móviles independientemente entre sí a lo largo, o bien en paralelo a la línea de movimiento definida por la matriz de cubetas 200 lineal en la dirección x, y pueden acceder cada uno de ellos a diferentes cubetas 201 o grupos de cubetas 201 en un orden libremente seleccionable.

[0389] En la variante de realización representada según las Figs. 3a a 3c, el analizador 100 presenta un depósito de muestras 920, un primer depósito de reactivos 950a y un segundo depósito de reactivos 950b. Las zonas de depósito pueden estar total o parcialmente refrigeradas.

[0391] Para la alimentación del analizador 100 con material de muestra, los recipientes 921 con muestras de análisis se introducen manualmente o mediante una robótica en posiciones predeterminadas en el depósito de muestras 920. Los análisis deseados para las muestras de análisis individuales se ingresan en el sistema de control del analizador 100.

[0393] Para la alimentación del analizador con reactivos, los recipientes de reactivos 951a, 951b con reactivos para el análisis de diferentes analitos se introducen manualmente o mediante una robótica en los dos almacenes de reactivos 950a, 950b del analizador 100 en posiciones predeterminadas.

[0395] También se pueden colocar recipientes con líquidos de calibración y muestras comparativas en los depósitos de muestras, o bien reactivos.

[0397] En la variante de realización representada, el analizador presenta dos pipeteadores 300a, 300b desplazables independientemente entre sí en la dirección x que, con excepción de la misma cubeta, pueden acceder a cubetas 201 individuales de la matriz de cubetas 200 de forma completamente independiente entre sí y en un orden libremente seleccionable.

[0399] Los dos pipeteadores 300a, 300b según la Fig. 4, presentan respectivamente una torre vertical 303a, 303b, así como con un brazo 304a, 304b orientado horizontalmente en la dirección y, de modo que se forma una estructura de soporte (pipeteador 300a) en forma de L para las dos agujas de pipeteo 301 a1, 301a2, o bien una estructura de soporte (pipeteador 300b) en forma de T para las dos agujas de pipeteo 301 b1, 301b2, que es desplazable a lo largo del riel 111a, o bien 111b en la dirección x. Por lo tanto, cada pipeteador presenta dos agujas de pipeteo 301a1, 301a2, o bien 301 b1, 301b2 con sus cánulas, o bien agujas huecas 307. Las agujas de pipeteo 301a1, 301a2, o bien 301 b1, 301b2, están fijadas por medio de un alojamiento 305 desplazable en la dirección y a la izquierda y a la derecha del brazo 304a, o bien 304b, y de este modo pueden pasar unas junto a otras sin obstáculos. Cada alojamiento 305 presenta un riel 306 que sobresale hacia abajo, por el cual la aguja puede descender en la dirección z hacia las cubetas 201 de la matriz de cubetas 200.

[0400] Las agujas de pipeteo 301a1, 301a2, o bien 301 b1, 301b2 individuales presentan respectivamente un portaagujas 308 con una zona que se proyecta en la dirección de la matriz de cubetas 200, que soporta la aguja hueca 307. Por lo tanto, incluso cuando la aguja hueca 307 de la aguja de pipeteo 301b2 se alinea, o bien desciende con respecto a la cubeta 201, queda suficiente espacio libre para que el pipeteador en forma de L 300a se pueda hacer pasar junto al pipeteador en forma de T 300b (véase la Fig. 3b).

[0402] Por consiguiente, en el ejemplo representado, el pipeteador 300b, o bien sus dos agujas de pipeteo 301 b1, 301 b2 solo pueden acceder a los recipientes de muestras 921 en el depósito de muestras 920 y a los recipientes de reactivos 951b en el depósito de reactivos 950b, mientras que el pipeteador 300a, o bien sus agujas de pipeteo 301a1, 301a2 solo tienen acceso a los recipientes de reactivos 951a dispuestos en el depósito de reactivos 950a. Todas las agujas de pipeteo 301 a1,301 a2, o bien 301 b1,301 b2, pueden desplazarse hasta el nivel de la matriz de cubetas 200 y hacerse descender en las cubetas 201 individuales.

[0404] Se puede lograr un aumento esencial del rendimiento de muestra disponiéndose las unidades de lavado de agujas 700a1, 700a2, o bien 700b1, 700b2 en el pipeteador 300a, o bien 300b, y siendo desplazables con este. En la variante de realización representada, cada aguja de pipeteo 301a1, 301a2, 301b1, 301b2 presenta una unidad de lavado de agujas 700a1, 700a2, 700b1, 700b2 propia, que puede estar dispuesta, por ejemplo, respectivamente en la torre vertical 303a, o bien 303b, del pipeteador 300a, o bien 300b. De este modo, respectivamente una de las agujas de pipeteo 301 a1, o bien 301 b1, se puede lavar en la unidad de lavado de agujas 700a1, o bien 700b1, asociada mientras que la otra aguja de pipeteo 301 a2, 301 b2 respectivamente se sumerge en una cubeta 201 (véase la Fig. 4).

[0406] También son concebibles variantes de realización más sencillas del analizador, que presentan solo un pipeteador. Esta puede diseñarse como pipeteador en forma de L 300a, desplazable lateralmente a un depósito de muestras o reactivos, y presentar solo una aguja de pipeteo desplazable 301a1, o también presentar una estructura soporte en forma de T, y diseñarse para ser desplazable entre el depósito de muestras y reactivos.

[0407] La unidad de medición óptica 500 representada en la Fig. 5 está diseñada como una unidad desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200 lineal, estacionaria, en el riel 113 con ayuda del alojamiento 501. En el ejemplo representado en la Fig. 5, esta unidad consta de una unidad de suministro de luz (light supplying unit) 520 en un lado de la matriz de cubetas 200 y una unidad espectroscópica 530 en el otro lado, que están conectadas rígidamente entre sí a través del alojamiento 501. La unidad de medición óptica 500 comprende una fuente de luz 521, por ejemplo una lámpara halógena, respectivamente una trayectoria de rayo para la radiación de entrada 502 y de salida, o bien medición 503 con lentes 522, 523, 532, 533, filtros 524, espejos deflectores 525, 531 y un espectrómetro 535, que registra el espectro de la radiación de medición, o bien la intensidad de la radiación de medición en a longitudes de onda predeterminadas individuales en el rango de 300 a 800 nm. En el ejemplo representado en la Fig. 5, el espectrómetro 535 está constituido por un policromador que comprende una rendija de entrada 536, un espejo deflector 539 y una rejilla de difracción cóncava 537, que representa el espectro de la radiación de medición 503 sobre una matriz de sensores 538, por ejemplo una matriz de fotodiodos. En el ejemplo representado, el líquido que se encuentra en la cubeta 201 se mide en luz transmitida; en donde la radiación de entrada 502 entra en la cubeta 201 a través de una ventana de entrada lateral 202 y sale de la cubeta 201 a través de una ventana de salida 203 opuesta.

[0409] La unidad de medición óptica 500 comprende preferiblemente un detector de referencia 526 para la medición y la compensación de fluctuaciones de intensidad de la luz emitida por la fuente de luz 521. Este está constituido, por ejemplo, por un divisor de haz 528 que se encuentra en la trayectoria de rayo de la radiación de entrada 502, un diafragma 529 y un fotodetector 527, por ejemplo un fotodiodo.

[0411] Con la unidad de medición óptica 500 descrita anteriormente se pueden realizar diversas mediciones ópticas a longitudes de onda individuales y/o múltiples en el rango de longitudes de onda de la luz ultravioleta y visible. Son ejemplos a tal efecto mediciones fotométricas, turbidimétricas y luminométricas.

[0413] A continuación se describe un proceso de medición óptica en el ejemplo de una medición fotométrica. La radiación de entrada 502 procedente de la fuente de luz policromática 521 atraviesa la mezcla de reacción que se encuentra en la cubeta 201, compuesta por la muestra y los reactivos añadidos para el análisis correspondiente, entra en la unidad espectroscópica 530 como radiación de medición 503 y se divide en relación con longitudes de onda mediante la rejilla de difracción 537 en el espectrómetro 535, y se registra por la matriz de sensores 538. Los elementos receptores de luz de la matriz de sensores 538 del espectrómetro 535, por ejemplo fotodiodos, así como el fotodiodo de referencia 527 del detector de referencia 526, emiten una fotocorriente correspondiente a su respectiva longitud de onda de medición, que se convierte en un valor de medición digital mediante un circuito de procesamiento de señales y un convertidor AD. En una unidad operativa, en función del respectivo análisis, se calculan valores de medición digitales medidos individual o periódicamente a lo largo del tiempo y a una o más longitudes de onda con los valores de referencia y calibración previamente conocidos asignados al respectivo análisis para obtener un valor de concentración de analito.

[0415] Para la mezcla de muestras y reactivos, se asigna una unidad mezcladora estacionaria 400 (no mostrada más detalladamente en este caso) a toda la matriz de cubetas 200, preferiblemente a grupos o segmentos 210 individuales de cubetas 201. La unidad de lavado de cubetas 600 representada en la Fig. 6 está diseñada para ser desplazable en la dirección x a través de un alojamiento 601 a lo largo del riel 112 (véase la Fig. 3b). El cabezal 602 de la unidad 600 se puede mover verticalmente en la dirección z con ayuda de una sección de riel 603 orientada verticalmente que se conduce al alojamiento 601, para introducir los cuerpos de lavado 610 o los émbolos de secado 620 en las cubetas 201 de la matriz de cubetas 200. A través de un elemento de ajuste 604, que se conduce al cabezal 602 y que soporta, por ejemplo, cuatro émbolos de secado 620, así como cuerpos de lavado 610, se puede cambiar de la posición de lavado a la posición de secado mediante un desplazamiento en la dirección y. Los dedos individuales 605, que soportan los cuerpos de lavado 610 y los émbolos de secado 620, se pueden hacer bascular hacia arriba - como se indica con la flecha 691 - para que solo se laven simultáneamente una o varias cubetas 201.

[0417] La Fig. 7 muestra en una representación en sección ampliada la estructura de una unidad de lavado de agujas caracterizada con el número de referencia general 700, que corresponde a las unidades de lavado de agujas 700a1, 700a2, 700b1, 700b2 de construcción esencialmente idéntica representadas en diferentes posiciones en las Fig. 3a a 3c y 4, y una aguja de pipeteo caracterizada con el signo de referencia general 301, que corresponde a las agujas de pipeteo 301a1, 301a2, 301 b1, 301b2 de construcción esencialmente idéntica representadas en diferentes posiciones en las Fig. 3a a 3c y 4. La aguja hueca 307 de la aguja de pipeteo 301 se inserta a través de una abertura de alojamiento 711 en la carcasa 710 de una unidad de lavado de agujas 700, en donde el lumen de la aguja hueca 307 se puede limpiar con un líquido de sistema 712 y el lado exterior de la aguja se puede limpiar con un fluido de enjuague 714 suministrado desde una cámara anular 715 a través de las boquillas de limpieza laterales 713. Para la limpieza interna y externa de la aguja hueca 307 mediante succión y expulsión repetidas de la solución de lavado desde la parte inferior de la unidad de lavado de agujas 700, a través de una entrada radial 716 se puede disponer disolución de lavado, que posteriormente se puede vaciar a través de una abertura de succión 717.

[0419] La Fig. 8 muestra una sección ampliada de la matriz de cubetas 200 lineal del analizador 100 con la carcasa 892 parcialmente seccionada y una cubeta 201 dispuesta en esta, que se pone en contacto mediante una lámina calefactora 891 de una unidad de termostatización 800 para el ajuste de una temperatura de medición predeterminable, cuyas clavijas de contacto eléctrico 893 salen de la carcasa 892. Pueden estar previstas clavijas de contacto eléctrico 894 adicionales para el contacto de un sensor de temperatura. La cubeta 201 presenta ventanas de medición dispuestas lateralmente cerca del fondo, preferiblemente planoparalelas entre sí, en el ejemplo representado ventanas de entrada y salida 202, 203 (ventanas de salida no visibles), que son permeables a la radiación de entrada y a la radiación de salida, o bien de medición de la unidad de medición óptica 500. En la zona de las ventanas de entrada y salida 202, 203 de la cubeta 201, la carcasa 892 presenta correspondientes aberturas 895. Las clavijas de contacto individuales 893, 894 encajan en las aberturas correspondientes. En el fondo de la carcasa 892 se encuentran elementos de bloqueo 896 moldeados, que sirven para la fijación de la matriz de cubetas 200.

[0421] La Fig. 9a muestra el diagrama de circuito fluídico de una aguja de pipeteo 301, cuya aguja hueca 307 está conectada a una bomba de émbolo de precisión 325, preferiblemente una bomba de desplazamiento positivo accionada por motor paso a paso (diluidor), a través de un canal de transmisión de presión 712 lleno de líquido desgasificado. La bomba de desplazamiento positivo dispone lateralmente de una conexión de fluido adicional, que se conecta a través de una válvula solenoide 326 a una unidad de suministro 320 para un líquido del sistema, que transporta a través de una bomba de enjuague 321 desde un recipiente de almacenamiento 322, por ejemplo, agua desionizada y desgasificada, que puede rellenarse o presurizarse mediante una válvula solenoide 323.

[0423] Para la detección de interferencia, el canal de transmisión de presión 712 dispone de una conexión adicional a un sensor de presión 324 en la proximidad de la aguja de pipeteo 301, que está conectada a una unidad de evaluación y control no representada en este caso, por ejemplo para la detección de obstrucciones de la aguja hueca 307.

[0425] Descripción de un proceso de pipeteo

[0427] Para la transferencia de una cantidad definida de líquido con la aguja de pipeteo 301, esta se mueve primero en dirección horizontal hacia un primer recipiente, se succionan 5 pL de aire (espaciador) en la punta de la aguja hueca 307 y se hace descender la aguja 301 en la dirección de la superficie del líquido del primer recipiente. Para asegurar una profundidad de inmersión suficiente, pero no demasiado grande, de la aguja de pipeteo 301, el movimiento descendente de la aguja hueca 307 se detiene a una profundidad de inmersión definida mediante una señal de un dispositivo de detección de la superficie del líquido (no representado), por ejemplo con principio de detección capacitivo. Para la aspiración de una cantidad definida de líquido con alta precisión en el rango de pL, ahora se genera una presión negativa en la aguja hueca 307 de la aguja de pipeteo 301 mediante movimiento descendente del émbolo de trabajo de la bomba de desplazamiento positivo (diluidor) representada en la Fig. 9a, que provoca la aspiración de un volumen correspondiente de líquido de un primer recipiente. La aguja de pipeteo 301, junto con el líquido aspirado, que se separa del líquido del sistema por una burbuja de aire de separación (espaciador), se mueve a un segundo recipiente, en donde el proceso transcurre ahora en sentido inverso y el líquido aspirado se dispensa en el segundo recipiente a través de la punta de la aguja hueca 307. Al menos entre dos procesos de pipeteo con diferentes líquidos a pipetear, se efectúa una limpieza interna y externa de la aguja de pipeteo 301 en una unidad de lavado de agujas 700 (véase la Fig. 7).

[0428] La Fig. 9b muestra el diagrama de circuito fluídico de una unidad de lavado de agujas 700 según la Fig. 7 con la aguja hueca 307 de la aguja de pipeteo 301 que se ha hecho descender en su interior. La carcasa 710 de la unidad de lavado de agujas dispone de una cámara anular circunferencial concéntrica 715 en la zona superior, que actúa como suministro de medio para varias boquillas de limpieza internas 713, orientadas concéntricamente, y que está conectada a través de válvulas solenoides a una unidad de suministro 719 para un líquido de enjuague (por ejemplo agua desionizada) y a una unidad de suministro 727 para aire seco.

[0429] Una entrada 716 dispuesta radialmente en el centro de la altura de la carcasa 710 de la unidad de lavado de agujas 700 también está conectada a una válvula solenoide y sirve exclusivamente para el suministro de disolución de lavado que contiene tensioactivo desde una unidad de suministro 723.

[0431] Las unidades de suministro 719 para un líquido de enjuague y 723 para una disolución de lavado disponen respectivamente de una bomba 720, 724 que transporta una disolución de lavado, o bien un líquido de enjuague que contiene tensioactivo desde los respectivos contenedores de almacenamiento 721, 725, que pueden rellenarse o presurizarse respectivamente a través de una válvula solenoide 722, 726. La unidad de suministro 727 para aire cuenta con una bomba de aire 728 para suministrar aire comprimido y, dado el caso, un depósito de secado (no representado).

[0433] La abertura de succión 717 que se encuentra en el fondo de la unidad de lavado de agujas 700 está conectada a través de una válvula solenoide 718 a la unidad colectora de aguas residuales 729 sometida a presión negativa, que está constituida esencialmente por un tanque colector 730, que dispone de una conexión a una bomba de vacío 731 en el espacio de gas sobre el líquido, que está conectada al tanque colector 730 a través de una válvula solenoide. Las aguas residuales recolectadas se descargan mediante una válvula solenoide 732 en la parte inferior del tanque de recolección 730 y se alimentan a un sistema de tratamiento posterior.

[0435] Descripción de un proceso de lavado de agujas

[0437] En un proceso típico de lavado de la aguja de pipeteo 301, esta se mueve primero horizontalmente a la unidad de lavado de agujas 700 y se hace descender a la posición de retención inferior de la cámara de lavado. Toda el agua residual que se produce en la limpieza de la aguja de pipeteo 301 se succiona a través de la abertura de succión 717 que se encuentra en el fondo, se recoge y, dado el caso, se trata posteriormente. A continuación, las cantidades residuales del último líquido pipeteado en la punta de la aguja de pipeteo se vacía y se succiona mediante la bomba de émbolo de precisión 325 de la aguja de pipeteo 301 representada en la Fig. 9a. Finalmente, la aguja de pipeteo 301 que se hace descender se enjuaga desde atrás por medio de la unidad de suministro de líquido 320 para el líquido de sistema representada en la Fig. 9a.

[0439] En una siguiente etapa (con válvula solenoide 718 cerrada en la abertura de succión 717), se introduce un volumen definido de disolución de lavado que contiene tensioactivo a través de la entrada 716 en la carcasa 710 de la unidad de lavado de agujas 700, mediante lo cual se llena la parte inferior de la cámara con un nivel definido de disolución de lavado. La aguja hueca 307 de la aguja de pipeteo 301 se hace descender en tal medida que, mediante la inmersión en la disolución de lavado y mediante succión de la disolución de lavado en el interior de la aguja, se puede efectuar una humectación interna de la aguja hueca 307. A continuación, se expulsa la solución de lavado aspirada, en donde el proceso de succión y expulsión de la solución de lavado puede repetirse varias veces para mejorar el efecto de limpieza.

[0441] En una última etapa, se succiona la disolución de lavado contaminada y se enjuaga el interior de la aguja hueca 307 con líquido del sistema (por ejemplo agua desgasificada desionizada), mientras que el lado exterior de la aguja hueca 307 se enjuaga simultáneamente con líquido de enjuague de la unidad de suministro 719 mediante las boquillas de limpieza 713 dispuestas concéntricamente situadas en la parte superior, en donde la punta de la aguja hueca 307 se mueve de abajo hacia arriba para mejorar el efecto de limpieza.

[0443] Tras finalizar el enjuague interno y externo simultáneo, la aguja hueca 307 se mueve de nuevo a la posición de retención inferior, el suministro de medio de las boquillas de limpieza 713 se conecta a la unidad de suministro 727 de aire comprimido y la punta de la aguja hueca 307 se mueve de nuevo de abajo a arriba, lo que permite eliminar rápidamente las gotas de agua adheridas a la superficie de la aguja. La aguja de pipeteo 301 puede retirarse ahora de la unidad de lavado de agujas 700 y, tras la aspiración de un espaciador de aire de separación (5 |uL), está lista para un pipeteo de nuevo.

[0445] La Fig. 9c muestra el diagrama del circuito fluídico y la sección longitudinal de un dedo 605 de la estación de lavado de cubetas 600 articulado en el elemento de ajuste 604 con un cuerpo de lavado 610 y un émbolo de secado 620 (véase también la Fig. 6), en donde las descripciones de las unidades de suministro 630 (líquido de enjuague), 634 (disolución de lavado) y 638 (aire), así como la unidad de recolección de aguas residuales 640, las unidades de suministro 719 (líquido de enjuague), 723 (disolución de lavado), 727 (aire) y 729 (aguas residuales) se pueden extraer de la descripción de figura de la Fig. 9b, que son funcional, o bien estructuralmente idénticas a las unidades representadas en la Fig. 9c.

[0447] El cuerpo de lavado 610, así como el émbolo de secado 620 del dedo 605 de la estación de lavado de cubetas 600 se pueden hacer descender sucesivamente a la cubeta 201 a lavar de una matriz de cubetas lineal mediante movimientos de traslación horizontales y verticales, en donde, después de hacer descender a la cubeta 201, permanece libre respectivamente una ranura circunferencial de menos de 1 mm entre el lado interior de la cubeta 201 y el cuerpo de lavado o el émbolo de secado para permitir un flujo controlado de los medios de limpieza a lo largo de la pared interior de la cubeta.

[0449] El cuerpo de lavado 610 dispone de una junta de elastómero 611 en su extremo superior, que impide una salida de los medios de limpieza se escape entre el borde superior de la cubeta y el lado inferior del dedo 605 durante el proceso de lavado. Un suministro de medio circunferencial anular está dispuesto alrededor del eje del canal ascendente 612, que discurre por el centro del cuerpo de lavado 610, para la succión de aguas residuales y aire de escape, que permite un enjuague del lado interior de la cubeta de arriba a abajo (véanse las flechas). El cuerpo de lavado 610 puede alimentarse mediante válvulas solenoides correspondientes con disolución de lavado que contiene tensioactivos desde la unidad de suministro 634, líquido de enjuague (por ejemplo agua desionizada) desde la unidad de suministro 630, o con aire comprimido desde la unidad de suministro 638, que se descargan a través de la unidad de recolección de aguas residuales 640 sometida a presión negativa, alimentándose a esta a través de una válvula solenoide con la unidad de recolección de aguas residuales 640 sometida a presión negativa. La unidad de recolección de aguas residuales 640 está constituida esencialmente por un tanque de recolección 730, que dispone de una conexión a una bomba de vacío 642 en el espacio de gas sobre el líquido, que está conectada al tanque de recolección 641 a través de una válvula solenoide. Las aguas residuales recolectadas se descargan a través de una válvula solenoide 643 en el fondo del tanque de recolección 641 y se alimentan a un sistema de tratamiento posterior de aguas residuales.

[0450] El émbolo de secado 620 está constituido por un material poroso permeable al aire, y presenta un canal longitudinal 621 en su interior que no llega hasta el fondo, que sirve para el suministro y la distribución de aire comprimido a través de la pared del émbolo de secado poroso 620 hacia la cubeta 201. El émbolo de secado 620 no sella en la parte inferior del dedo 605 con una junta, sino que sobresale ligeramente en estado descendido y forma una ranura de salida de aire circunferencial entre el lado superior de la cubeta 201 y el lado inferior del dedo (véanse las flechas horizontales). El émbolo de secado 620 se puede conectar al aire comprimido de la unidad de suministro 638 a través de una válvula solenoide.

[0451] Descripción de un proceso de lavado de cubetas

[0452] En una etapa de preparación para la verdadera limpieza, el cuerpo de lavado 610 se hace descender a la cubeta 201 a lavar y la mezcla de reactivo/muestra, que se encuentra en la cubeta 201 después del análisis, se succiona a través del canal ascendente central 612 y se suministra a la unidad de recolección de aguas residuales 640.

[0453] En una primera etapa de limpieza se enjuaga con la disolución de lavado de la unidad de suministro 634, líquido de enjuague de la unidad de suministro 630 y finalmente aire comprimido de la unidad de suministro 638, en donde esta secuencia de limpieza se puede repetir varias veces con los citados medios para mejorar el efecto de limpieza.

[0454] Ahora se eleva el cuerpo de lavado 610 de la cubeta lavada 201, que todavía contiene humedad residual, y se mueve el dedo en la dirección y.

[0455] En una segunda etapa de limpieza, el émbolo de secado 620 se hace descender ahora a la cubeta 201 en la dirección z y se hace pasar por soplado por el lado interior de la cubeta con aire comprimido seco desde la unidad de suministro 638 durante un determinado período de tiempo, en donde el aire necesario para este propósito sale de manera uniforme desde el cuerpo poroso del émbolo de secado 620, pasa de abajo hacia arriba por el lado interior de la cubeta 201 y sale en el eje del émbolo de secado 620.

[0456] Ejemplos:

[0457] El analizador automático según la Fig. 3a a 3c funciona, por ejemplo, de la siguiente manera:

[0458] En la fase previa a un análisis, es decir, la determinación de un analito A<x>de una muestra de análisis P<x>, la unidad de control del analizador reúne a partir de las informaciones conocidas e ingresadas previamente todos los datos necesarios para el análisis del analito A<x>(protocolo de análisis, posiciones de los recipientes 921, 951a, 951b con la muestra de análisis y con los reactivos necesarios para el análisis, posición de una cubeta libre 201 en la matriz de cubetas 200, temperatura de la cubeta, selección de la secuencia de medición, los datos de calibración, los algoritmos de medición y evaluación).

[0459] Ejemplo: análisis individual

[0460] Fase 1

[0461] Al inicio y durante el análisis, la temperatura de la cubeta 201 prevista para el análisis se regula a una temperatura predeterminada mediante la unidad de termostatización 800 asignada a la cubeta 201.

[0462] La primera aguja de pipeteo 301 b1 del pipeteador en forma de T 300b toma una cantidad predeterminada de una primera muestra de análisis de un primer recipiente de muestras 921 en el almacenamiento de muestras 920 y dispensa una cantidad predeterminada de la misma en una cubeta libre 201. A continuación del proceso de pipeteo, la aguja de pipeteo 301 b1 se lava y se dispone en la primera unidad de lavado de agujas 700b1 del pipeteador 300b.

[0463] Fase 2

[0464] Una aguja de pipeteo 301 a l de la pipeta en forma de L 300a toma una cantidad predeterminada de un primer líquido reactivo de un primer recipiente de reactivos 951a en el depósito de reactivos 950a y pipetea una cantidad predeterminada en la cubeta 201. Después se mezclan ambos líquidos en la cubeta mediante breve activación (pocos segundos) de la unidad mezcladora 400 asignada a la cubeta. A continuación del pipeteo, la aguja de pipeteo 301a1 se lava y se dispone en una primera unidad de lavado de agujas 700a1 del pipeteador en forma de L 300a.

[0465] Fase 3

[0466] En función del respectivo protocolo de análisis, la segunda aguja de pipeteo 301b2 del pipeteador en forma de T 300b en el depósito de reactivos 950b toma una cantidad predeterminada de un segundo reactivo líquido del recipiente de reactivos 951b y dispensa una cantidad predeterminada de la misma en la cubeta 201. Después se mezcla el contenido de la cubeta mediante breve activación (pocos segundos) de la unidad mezcladora 400 asignada a la cubeta 201. A continuación del pipeteo, la aguja de pipeteo 301 b2 se lava y prepara en la segunda unidad de lavado de agujas 700b2 del pipeteador en forma de T 300b.

[0467] Fase 4

[0468] La Fase 4 comienza con las mediciones fotométricas en la cubeta 201, por regla general una vez concluida la Fase 2.

[0469] La unidad de medición óptica 500 recorre periódicamente la matriz de cubetas 200 lineal y, al pasar ("sobre la marcha") por la ventana de entrada 202, o bien la ventana de salida 203 de la cubeta 201, si está previsto por el protocolo de medición en el respectivo momento del paso, genera un valor de medición. Como alternativa, la unidad de medición óptica 500 puede detenerse brevemente al pasar y medir mientras se detiene para obtener un valor de medición más preciso.

[0470] Durante la reacción química entre la muestra y el reactivo en la cubeta 201, se pueden generar puntos de medición a intervalos de tiempo definidos. En función del respectivo protocolo de análisis, se calculan y se muestran valores de medición singulares o, en el caso de mediciones cinéticas, dependientes del tiempo, obtenidos a una o más longitudes de onda, y con valores de referencia y calibración previamente conocidos, asignados al respectivo análisis, para obtener un valor de concentración de analito.

[0471] En función del respectivo análisis y de la muestra, el proceso de medición, especialmente en el caso de mediciones cinéticas, puede extenderse durante períodos de tiempo muy diferentes, desde unos pocos segundos hasta el rango de minutos de dos dígitos.

[0472] Inmediatamente después de finalizar la medición fotométrica, la cubeta 201 se libera para el lavado con la unidad de lavado de cubetas 600. El proceso de lavado por medio de la unidad de lavado de cubetas 600 se efectúa inmediatamente después de liberar la cubeta, preferiblemente junto con varias cubetas 201 adyacentes que también se hayan liberado para el lavado, y después de “quedar libre” la unidad de lavado de cubetas desplazable 600. Tras el lavado y el secado, la cubeta 201 se prepara para el siguiente análisis.

[0473] Ejemplo: análisis múltiples

[0474] En la fase previa a la realización de múltiples análisis, el depósito de muestras 920 se alimenta manual o automáticamente con muestras P<1>a P<n>. El tipo y número de análisis A<1>a A<n>a realizar para cada muestra P<x>se introduce en el control del analizador 100. Dado el caso, los depósitos de reactivos 950a, 950b se alimentan o se realimentan con los reactivos necesarios para los análisis a realizar.

[0475] Para cada análisis P<x>A<x>a realizar se recorren las fases 1 a 4 descritas anteriormente, comenzando respectivamente con la fase 1.

[0476] Después de hacer uso del pipeteador 300b en las fases 1 y 3 del análisis P<x>A<x>a realizar, puede comenzar la fase 1 de los siguientes análisis P<x>A<x+1>, o bien P<x+1>A<x>solo después de completar la fase 1 y fuera de la fase 2 de los análisis en curso, y precisamente para tantos análisis posteriores como cubetas "libres" haya, es decir, cubetas no utilizadas en otros procesos de análisis.

[0477] El concepto según la invención permite, a diferencia de los sistemas descritos anteriormente, que una vez finalizada la medición, se pueda lavar inmediatamente y disponer una cubeta para una nueva prueba sin interferir en los procesos de análisis en curso.

[0478] La segunda variante de realización del analizador automático 100 descrita en las Figs. 10a a 10c presenta los componentes ya explicados en detalle en relación con la primera variante, como los pipeteadores 300a, 300b desplazables a lo largo de la matriz de cubetas 200 estacionaria, preferiblemente las unidades de lavado de agujas 700a1 a 700b2 que se conducen concomitantemente con los pipeteadores 300a, 300b, así como una unidad de lavado de cubetas 600 desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200 y se diferencia principalmente en la unidad de medición óptica 500 que, según una primera variante (véanse las Figs. 11a a 11f) es estacionaria y está asignada de forma fija a las cubetas individuales 201.

[0480] La unidad de medición óptica 500 presenta los siguientes elementos básicos:

[0482] una unidad de suministro de luz 540 para la emisión de una radiación de entrada en las cubetas 201 de la matriz de cubetas 200, en donde la unidad de suministro de luz 540 presenta varias fuentes de luz LED 541 que emiten espectralmente de manera diferente en el rango de longitud de onda UV/VIS/NIR, así como

[0483] una unidad de detección 550 para la detección de una radiación de medición que sale de las cubetas 201 de la matriz de cubetas 200 y la conversión de la radiación de medición en una señal de medición eléctrica, en donde la unidad de detección 550 está diseñada de tal manera que al menos un fotodiodo 551 está asignado de manera fija y estacionaria a cada cubeta 201 de la matriz de cubetas 200.

[0485] La primera variante de la unidad de medición óptica 500 según la invención representada en las Figs. 11a a 11f presenta al menos una instalación de distribución de luz 542 estacionaria que distribuye la luz de las fuentes de luz LED 541 individuales a las cubetas individuales 201 de la matriz de cubetas 200 estacionaria.

[0487] La instalación de distribución de luz 542 presenta una cavidad formada por paredes, cuyas áreas interiores 543, 544 y 545, así como la pared trasera y las dos áreas frontales, están al menos parcialmente espejadas y/o son de reflexión difusa. La instalación de distribución de luz 542 presenta una abertura de entrada 546 en el área inferior 545 para cada fuente de luz LED 541 para la alimentación de la luz a la cavidad, y dispone de una abertura de salida 547 para cada cubeta 201 de la matriz de cubetas 200 para la alimentación de luz a la cubeta 201.

[0489] Según la invención, el área interior 544 del área de cubierta de la instalación de distribución de luz 542, opuesta a las aberturas de entrada 546 de las fuentes de luz LED 541, es ondulada y reflectante, en donde las ondas del área interior corrugada 544 están orientadas de modo preferible perpendicularmente a la extensión longitudinal de la instalación de distribución de luz 542 para distribuir de manera óptima la luz que entra desde las fuentes de luz LED 541 individuales en la dirección longitudinal de la instalación de distribución de luz 542 (véase la Fig. 11d).

[0491] Para garantizar la exposición más homogénea posible de las cubetas 201 a la radiación de medición, el área interior 543 de la instalación de distribución de luz 542, opuesta a las aberturas de salida 547 de las cubetas 201, está diseñada para ser difusamente reflectante en la parte superior (véase la Fig. 11c). Como material para recubrir la superficie interior 543 en el área de visión partiendo de la ventana de entrada 202 de la cubeta 201 es apropiado, por ejemplo, sulfato de bario (BaSO4).

[0493] Al menos las fuentes de luz LED 541 individuales de la unidad de suministro de luz 540 para la mejora de las características espectrales y para la alimentación de luz a la instalación de distribución de luz 542 presentan elementos ópticos para la colimación y un filtro de banda estrecha en el lado de salida.

[0495] Como se muestra en la Fig. 11a y en detalle en la Fig. 11c, la fuente de luz LED 541 puede tener un LED 548 dispuesto en una lente TIR 549, un cuerpo tubular 552 para la eliminación de las fracciones de rayo no paralelas del LED, así como un filtro de banda estrecha, preferiblemente un filtro de interferencia 553, en el lado de entrada a la instalación de distribución de luz 542.

[0497] En este caso, el cuerpo tubular 552 puede tener aberturas pasantes alargadas 570 paralelas al eje longitudinal de la fuente de luz LED 541, cuyas paredes 571 están constituidas por un material absorbente de luz o recubiertas con dicho material (véase la ilustración detallada en la Fig. 11e). De este modo, dentro de una cierta tolerancia, solo los rayos orientados paralelamente alcanzan el filtro de interferencia 553, ya que el cuerpo tubular 552 absorbe los rayos desviados.

[0499] La guía de luz, o bien la dirección de luz en la unidad de medición óptica se realiza en varias etapas para cumplir los requisitos:

[0501] • en la primera etapa, la luz irradiada espacialmente de forma amplia por los LED 548 se recoge, se paraleliza y se dirige hacia el espacio interior de la instalación de distribución de luz 542 con ayuda de lentes ópticas, lentes TIR 549 o espejos parabólicos.

[0503] • En la segunda etapa (opcional), con ayuda del cuerpo tubular 552 u otros componentes similares a tubos para evitar una mayor progresión de fracciones de luz que no están suficientemente paralelizadas.

[0505] • En la tercera etapa, están previstos filtros de paso de banda ópticos, por ejemplo filtros de interferencia 553, para obtener un espectro de luz de banda estrecha predeterminado.

[0507] • En la cuarta etapa, en el espacio interior de la instalación de distribución de luz 542 se efectúa la distribución y dirección lo más homogénea posible de la luz generada por las fuentes de luz LED 541 individuales a las cubetas individuales 201. Para ello, la instalación de distribución de luz 542, esencialmente en forma de paralelepípedo, está diseñada de tal manera que el área de cubierta presenta una estructura ondulada 544 (véase la Fig. 11d) y las demás áreas interiores son planas y especulares, o bien reflejan de forma difusa, de modo que la luz se refleja con la mayor eficacia posible en un rango espectral de aproximadamente 340 a 800 nm. Frente a las aberturas de salida 547 está dispuesta un área reflectante de forma difusa 543; todas las demás áreas interiores de la instalación de distribución de luz 542 presentan superficies especulares o difusas. En la pared trasera de la instalación de distribución de luz 542 están dispuestas aberturas de salida 547, a través de las cuales la luz puede alcanzar las ventanas de entrada 202 de las cubetas 201.

[0509] • En la quinta etapa, a través de un paso 578 se genera un haz de rayos dirigido al interior de la cubeta 201, dado el caso con la interposición de uno o más diafragmas entre la instalación de distribución de luz 542 y la cubeta 201.

[0511] • En la sexta etapa, la radiación de medición se dirige desde la ventana de salida 203 de la cubeta 201, dado el caso con la interposición de un diafragma, al fotodiodo 551 de la unidad de detección 550.

[0512] Según la invención, en la instalación de distribución de luz 542, en el lado de salida de aberturas de paso o diafragmas 576 dispuestos en una pared, por ejemplo la pared trasera, de la instalación de distribución de luz 542, están dispuestos detectores de monitorización o referencia 575, con los que se pueden detectar fluctuaciones en la radiación de medición en cualquier momento. A cada cubeta 201 puede estar asignado un diafragma 576 junto con un detector de referencia 575. Si a cada cubeta 201 se asigna un fotodiodo de referencia, estos se encuentran preferiblemente en las aberturas de salida 547 del dispositivo de distribución de luz 542. También es posible incluir solo dos o tres diafragmas 576 junto con detectores de referencia 575 en el dispositivo de distribución de luz 542 (véase la Fig. 11a).

[0514] Como se representa en la Fig. 11 a/b, la matriz de cubetas 200 estacionaria se puede segmentar, o bien dividir en varias secciones, y a cada segmento 210 se asigna de forma fija una unidad de suministro de luz 540 separada.

[0515] A cada segmento 210 se asigna una instalación de distribución de luz 542 común que se extiende a toda la longitud del segmento, que dispone de un número suficiente de posiciones de instalación para fuentes de luz LED 541 para hasta 16 canales ópticos con luz de diferentes longitudes de onda (A1 a A16). Los LED individuales de las fuentes de luz LED 541 pueden disponerse preferiblemente en forma de matriz LED en una placa de circuito impreso común 582, por ejemplo de aluminio. Las posiciones de instalación adyacentes (véase la Fig. 11a) pueden equiparse con fuentes de luz LED de la misma longitud de onda para el aumento de la intensidad. En la zona de la ventana de entrada 202 frontal, adyacente a la instalación de distribución de luz 542, de cada cubeta 201, el dispositivo distribuidor de luz 542 presenta una abertura circular, la denominada abertura de salida 547, a través de la cual la luz generada por los LED se irradia a través de la ventana de entrada 202 hacia el interior de la cubeta 201. El paso 578 en el alojamiento de cubeta 579 entre la abertura de salida 547 y la ventana de entrada 202 en la cubeta 201 puede tener forma de canal, dado el caso comprender diafragmas y preferiblemente estar constituido por un material absorbente de luz (véase la Fig. 11f).

[0517] Debido a la distribución de la luz dentro de la instalación de distribución de luz 542 mediante múltiples dispersiones y reflexiones en las paredes interiores, la luz de cada canal óptico de las fuentes de luz LED 541 pasa a través de las aberturas de salida circulares 547 hacia la ventana de entrada 202 de cada cubeta 201 asociada.

[0519] La medición de la intensidad I de la luz transmitida a través de las cubetas 201 se detecta por medio de una matriz estacionaria de fotodiodos 551 (al menos un fotodiodo por cubeta), que están colocados respectivamente de forma fija detrás de la ventana de salida 203 trasera de las cubetas 201, opuesta a la instalación de distribución de luz 542.

[0521] Opcionalmente, se puede disponer un segundo fotodiodo (no mostrado) en cada cubeta 201 en un ángulo rotado, por ejemplo 90°, con respecto a la trayectoria del haz continua para la realización de mediciones nefelométricas de luz dispersa.

[0523] Para garantizar una temperatura ambiente constante de las fuentes de luz LED 541, se fija un bloque de aluminio macizo 583 a la placa de circuito impreso 582 de las fuentes de luz LED 541, por ejemplo, con ayuda de componentes Peltier (opción de refrigeración y calefacción).

[0524] La electrónica de la unidad de medición óptica 500 representada esquemáticamente en la figura 12a está constituida por varias unidades de conexión que están distribuidas en varias placas de circuito impreso y colocadas geométricamente sobre la matriz de cubetas 200 estacionaria (véase la flecha) correspondientemente a su función.

[0526] En el ejemplo mostrado, la placa de circuito impreso de la unidad transmisora 580 contiene 16 fuentes de corriente 581 estructuradas paralelamente, que están asignadas respectivamente a una determinada fuente de luz (LED 548) con una determinada longitud de onda. La intensidad de corriente y la duración del pulso de las fuentes de corriente 581 se pueden regular mediante un controlador óptico (584), de modo que se puede establecer la duración e intensidad del pulso de corriente deseado. También la tensión de alimentación del LED se puede regular individualmente para cada canal LED. Para la termostatización, la placa electrónica de la unidad transmisora 580 se atornilla a un bloque de aluminio 583 con aletas de refrigeración 577 (véase la Fig. 11b) y se regula a una temperatura ajustable, por ejemplo entre 29 °C y 41 °C, mediante elementos Peltier. De este modo, se puede reducir a un mínimo la deriva térmica de las fuentes de corriente 581. La pérdida de potencia que se produce en las fuentes de corriente 581 se compensa mediante el control secuencial. Por unidad de tiempo solo se activa una fuente de corriente 581, por lo que solo se genera luz con una cierta longitud de onda predeterminada.

[0528] Las verdaderas fuentes de luz se realizan en una placa de circuito impreso de aluminio 582 separada, refrigerada, que utiliza 16 LED 548 seleccionados con las 16 longitudes de onda deseadas. La placa de circuito impreso de aluminio 582 se utiliza para un mejor acoplamiento térmico de los LED; está atornillada al bloque de aluminio 583 y, por lo tanto, funciona a una temperatura constante (p. ej., 37 °C). A pesar de las diferentes longitudes de pulso, los LED mantienen una temperatura promedio constante, lo que genera un bajo desplazamiento espectral.

[0530] La placa de circuito impreso de aluminio, o bien la placa electrónica 582 con los LED se dispone directamente sobre la instalación de distribución de luz 542 (véase la Fig. 11a) para garantizar el mejor acoplamiento lumínico posible en la instalación de distribución de luz 542. La luz de los LED 548 se orienta primero paralelamente a través de lentes TIR 549 y cuerpos tubulares 552, después se filtra espectralmente mediante filtros ópticos 553 y a continuación se difunde uniformemente dentro de la instalación de distribución de luz 542, de modo que la luz se pueda acoplar a las 16 cubetas 201 de la matriz de cubetas estacionaria (véase la flecha 200 en la Fig. 12a) a través de 16 aberturas de salida 547 adyacentes.

[0532] Otra placa de circuito impreso 585 está equipada con hasta 16 fotodiodos de monitorización o referencia 575, que detectan la luz generada por los LED 548 antes de pasar por la cubeta respectiva. Sin embargo, también se pueden utilizar solo dos fotodiodos de monitorización o referencia globales 575. En este caso, la luz no se mide directamente delante de cada cubeta, sino en varios puntos de la instalación de distribución de luz 542. Debido a las condiciones geométricas constantes, la luz delante de cada cubeta se puede convertir mediante un factor geométrico.

[0534] La placa de circuito impreso 586 de la unidad de detección 550 se encuentra en el lado de salida de las cubetas de la matriz de cubetas 200. Esta placa contiene 16 fotodiodos 551 para la luz transmitida que sale de las cubetas 201. La unidad de detección procesa dos valores analógicos por cubeta de los dos fotodiodos 551 y 575 asignados para la luz transmitida y la luz de referencia, o bien de monitor. Para la medición de luz dispersa (nefelometría), se puede registrar un tercer valor analógico de cada cubeta mediante un fotodiodo dispuesto lateralmente; sin embargo, su camino de señal no se muestra en la Fig. 12a para mayor claridad.

[0536] Los dos caminos de señal que salen de los fotodiodos 551, 575 se procesan sincrónicamente mediante dos multiplexores 16:1 587, inversores, integradores y ADC, y se convierten en un valor medido digital. Los multiplexores 587 permiten, por ejemplo, seleccionar y conmutar secuencialmente los 16 canales de cubeta en orden configurable.

[0538] Si la matriz de cubetas 200 estacionaria está segmentada y se asigna permanentemente una instalación de distribución de luz 542 separada a cada segmento 210 (véanse las Figs. 11a/b), se utilizan placas de circuito impreso adicionales, indicadas con líneas discontinuas, en el caso de la unidad transmisora 580, la placa de circuito para los LED 582, la placa de circuito impreso para los diodos de monitor, o bien referencia 575 y, dado el caso, la placa de circuito impreso para la unidad de detección 586. Por ejemplo, con una disposición de 96 cubetas 201 en la matriz de cubetas 200 estacionaria, se pueden incluir seis instalaciones de distribución de luz 540 separadas, respectivamente con 16 aberturas de salida a las cubetas 201 asignadas de forma fija.

[0539] La placa de circuito impreso 584 central de la unidad de medición óptica 500 está equipada con el controlador óptico. La unidad de control óptica se realiza como una máquina de estados mediante lógica programable (FPGA) y puede operar simultáneamente la unidad transmisora 580 y la unidad de detección 586. Para la generación de la secuencia temporal correcta, las mediciones de luz individuales se descomponen en mediciones de luz y oscuridad, y pueden parametrizarse de diferente manera línea por línea en una memoria de configuración. La máquina de estados procesa estas líneas de configuración en orden, en donde también se pueden saltar algunas líneas. La diferenciación entre medición de luz y oscuridad se define mediante una bandera en la línea de configuración, al igual que el canal de cubeta y la fuente de luz deseados. Por lo demás, la línea de configuración contiene los ajustes de retardo, la intensidad de corriente y la longitud de pulso deseados, así como la selección del fotodiodo de referencia, la tensión de alimentación del LED, los ajustes de sobremuestreo y promediado, así como la duración del período.

[0541] La unidad de detección 586 se activa sincronizadamente con la unidad transmisora 580 y puede configurarse con ajustes de promediado o sobremuestreo mediante parámetros globales. Además, el tiempo de integración deseado para la señal luminosa se lee en la línea de configuración. Asimismo, el tiempo de retardo del integrador y la pendiente de integración pueden seleccionarse aquí mediante parámetros globales, lo que permite conmutar los tiempos de estabilización de la señal de medición y la velocidad de integración.

[0543] Por consiguiente, el valor de medición analógico se selecciona a partir del fotodiodo 551 correspondiente con convertidor de transimpedancia a través del multiplexor 587 y se mide utilizando un inversor y un integrador y un amplificador logarítmico opcional y se digitaliza con un ADC de alta resolución con, o bien sin sobremuestreo. Finalmente, si también se realiza una medición de luz dispersa, se digitalizan simultáneamente tres valores analógicos medidos (luz transmitida, luz de monitor, o bien de referencia, luz dispersa) con tres ADC y se almacenan por líneas como valores de medición brutos en la memoria interna. Es esencial que las mediciones de luz transmitida, luz de monitor, o bien de referencia, así como, dado el caso, luz dispersa, se efectúen simultáneamente.

[0545] La memoria interna contiene todos los datos brutos y es leída cíclicamente por el procesador de evaluación mediante software y convertida en un valor de medición definitivo mediante un algoritmo de conversión. La conversión tiene en cuenta el valor oscuro y el valor de luz, y también la medición de lo y la medición de Ii antes y después de la adición de reactivos. También el cambio temporal en los valores de medición puede registrarse mediante mediciones sucesivas. Es esencial que las mediciones se realicen periódicamente y, correspondientemente a la duración establecida, generen un ciclo de medición repetible.

[0547] Los datos calculados se empaquetan en paquetes de datos definidos para cada cubeta y se transmiten al ordenador principal 588 a través de una interfaz Ethernet local. Mediante esta reducción de datos es posible procesar todas las cubetas de la matriz de cubetas 200 de la unidad de medición óptica 500 y transferirlas al ordenador principal 588.

[0549] En el procedimiento de medición, es posible la medición de I o lo en rápida sucesión para cada cubeta con una alta frecuencia de muestreo (>1 Hz). En este caso, existen varias maneras de activar, o bien leer las múltiples fuentes de luz LED 541 y los fotodiodos 551 de la unidad de detección 500.

[0551] La señal de activación periódica de las fuentes de luz LED 541 individuales se define con respecto a la duración del pulso y de la integración, así como a la intensidad de corriente utilizada para cada combinación de cubeta y longitud de onda para el modo de medición utilizado y no cambia durante la operación.

[0553] En el ejemplo representado, la activación de 16 fuentes de luz LED 541 se efectúa mediante 16 fuentes de alimentación 581 separadas y su hardware circundante. La exposición de cada cubeta con cada canal espectral de las fuentes de luz LED 581, así como los tiempos de integración utilizados en este caso, se definen individualmente (combinaciones de 16 x 16). En el transcurso de un ciclo de medición en orden secuencial, los LED individuales (o bien, en posiciones individuales para el aumento de la intensidad, también varios LED) emiten respectivamente un pulso de luz, que se refleja varias veces en las paredes internas del dispositivo de distribución de luz 542 y finalmente llega a las 16 cubetas 201 asignadas a través de las 16 aberturas de salida 547 (véase la Fig. 11c).

[0555] Están previstos diferentes modos de medición:

[0557] Modo 1: detección de la señal de destello LED dinámica con tiempo de integración constante e intensidad de corriente, así como duración de pulso variables (256 destellos)

[0559] Modo 2: detección de la señal LED estática con tiempo de integración variable (256 activaciones de LED) e intensidad de corriente variable

[0561] Modo 3: detección de la señal LED estática con tiempo de integración variable (16 activaciones de LED)

[0562] La medición se efectúa individualmente para cada combinación de cubeta y longitud de onda, en donde, en el caso de los modos 1 y 2, se genera un pulso de luz para cada punto de medición.

[0564] Como se representa en la Fig. 12b, en los modos 1 y 2, los canales espectrales (A1... A16) de las fuentes de luz LED individuales 581 se activan y desactivan en orden fijo. Los destellos de luz resultantes son detectados y medidos por el fotodiodo 551 seleccionado mediante el multiplexor 587. Tras el paso por todos los canales espectrales, el sensor se conmuta de la posición de cubeta K1 a la posición de cubeta K2, y se generan los destellos de luz necesarios en el mismo orden. Tras un paso completo por las 16 posiciones de cubeta (es decir, 16 x 16 destellos de luz), se completa un muestreo y se puede iniciar el siguiente. Mediante esta secuencia se pueden realizar hasta cuatro muestreos por segundo. En los modos 1 y 2, se realizan alternativamente mediciones de oscuridad y luz, lo que resulta en un total de 512 mediciones individuales por muestreo.

[0565] Por consiguiente, el procedimiento de medición según los modos 1 y 2 se distingue por que los canales espectrales A1... An de las fuentes de luz LED 581 se activan y se desactivan en un orden predeterminado, en donde en cada caso se detecta el fotodiodo 551 dispuesto en la primera posición de cubeta K1, así como por que, tras el paso por todos los canales espectrales en la primera posición de cubeta K1, el sistema se conmuta a la siguiente posición de cubeta K2. El tiempo de un ciclo en los modos de medición 1 o 2 asciende a >= 0,25 segundos. En el modo de medición 3, representado esquemáticamente en la Fig. 12c, las fuentes de luz LED 541 se conmutan en un orden diferente que en el modo 1, o bien 2.

[0566] Cada fuente de luz LED 541, o bien cada canal espectral se conecta solo una vez en el ciclo (indicado por la línea de puntos y rayas), y después se miden las 16 cubetas sucesivamente, en donde entre mediciones individuales no se efectúa una medición en oscuridad. La primera cubeta K1 se mide con un retardo para que los fotodiodos asociados 551 asignados de la unidad de detección 550 tengan tiempo suficiente para la estabilización. Las cubetas K2 a K16 adicionales se pueden medir más rápidamente de manera sucesiva sin tiempo de estabilización adicional.

[0567] Dentro de un ciclo, cada LED se conecta solo una vez, en donde se miden respectivamente las 16 cubetas en su totalidad. Si se requiere una medición en oscuridad, se mide un valor en oscuridad una vez, por ejemplo, al principio o al final del ciclo para la medición de las 16 cubetas.

[0568] En el caso de 16 longitudes de onda, o bien 16 canales espectrales (A1... A16) y 16 posiciones de cubeta, se requieren 16 x 16 mediciones de luz. Si se suman las 16 mediciones en oscuridad (una vez por ciclo), se obtienen 272 mediciones individuales. El tiempo de un ciclo en el modo de medición 3 asciende a >= 0,5 segundos. Por consiguiente, el procedimiento de medición según el modo 3 se distingue porque se activa el canal espectral A1 de las primeras fuentes de luz LED 581, en donde se detectan los fotodiodos 551 dispuestos en las posiciones de cubeta K1... Km en un orden predeterminado, en donde, tras el paso por todas las posiciones de cubeta K1... Km se activa el siguiente canal espectral A2 de las siguientes fuentes de luz LED 581.

[0569] Ventaja del modo 3:

[0570] • el modo 3 es, en general, más rápido que las 512 mediciones en oscuridad/luz realizadas de manera alternante del modo 1 y del modo 2 porque se requieren menos mediciones y menores tiempos de estabilización de los fotodiodos.

[0571] • Solo hay que tener en cuenta el tiempo de estabilización de los fotodiodos antes de la primera medición de luz de la cubeta K1; las 15 cubetas restantes K2 a K16 pueden seguir inmediatamente.

[0572] • En total, esto da como resultado tiempos de muestreo claramente más cortos por ciclo en comparación con el modo 1 o 2.

[0573] En la segunda variante de la unidad de medición óptica 500 según la invención, representada en las figuras 13a y 13b, la unidad de suministro de luz 540 presenta al menos una matriz de fuentes de luz 554 unidimensional en forma de varilla con varias fuentes de luz LED 541, que está orientada a lo largo de la matriz de cubetas 200 estacionaria, por ejemplo una instalación de análisis, y está diseñada para ser desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200 estacionaria. Por consiguiente, cada fuente de luz LED 541 de la matriz de fuentes de luz 554 puede asignarse a cada cubeta 201 de la matriz de cubetas 200 estacionaria.

[0574] En esta variante de realización, una fuente de luz LED 541 se dispone preferiblemente junto con un divisor de haz 555 y un detector de referencia 556 en una carcasa 560 común, por ejemplo, tubular. De este modo, se pueden separar los caminos de luz de las fuentes de luz LED 541 individuales, dispuestas en yuxtaposición. Las fuentes de luz LED 541 individuales de la matriz de fuentes de luz 554 en forma de varilla pueden presentar elementos ópticos 557 para la colimación para la alimentación de luz a las cubetas 201 y un filtro de banda estrecha 558 para la mejora de las características espectrales de la luz. Además, puede estar previsto un condensador, preferiblemente una lente convergente 559, para el agrupamiento de la luz en la cubeta 201. Si las fuentes de luz LED 541 individuales están diseñadas como diodos láser transmisores de luz orientados en paralelo y emisores de banda estrecha, los elementos ópticos 557 para la colimación, para el filtrado 558 y el agrupamiento 559 se pueden omitir total o al menos parcialmente.

[0576] Los fotodiodos 551 de la unidad de detección 550, asignados de forma fija a las cubetas individuales 201 de la matriz de cubetas 200 estacionaria, están dispuestos preferiblemente como matriz de fotodiodos en una placa electrónica común 572. En este caso, la unidad de detección 550 presenta, partiendo de cada cubeta 201 de la matriz de cubetas 200 estacionaria, por ejemplo un alojamiento tubular 573, en el que están dispuestos elementos ópticos 569 para el agrupamiento de la radiación de medición sobre el fotodiodo 551 y, si es necesario, un elemento de filtro 574.

[0578] Con esta variante de módulo, se pueden realizar diversas mediciones fotométricas y turbidimétricas en múltiples cubetas 201 de una matriz de cubetas 200 lineal, estacionaria, con una o varias longitudes de onda en el rango de la luz ultravioleta y visible, posicionándose sucesivamente las fuentes de luz LED 541 individuales de diferentes longitudes de onda de la unidad de suministro de luz 540 delante de cada cubeta 201. La intensidad de la luz que atraviesa la cubeta 202 respectiva se mide mediante la unidad de detección 550 estacionaria, asignada de forma fija. Como alternativa al posicionamiento, también es posible realizar mediciones "sobre la marcha", es decir, en el paso.

[0580] En la tercera variante de la unidad de medición óptica 500 según la invención, representada en las figuras 14a a 14c, las fuentes de luz LED 541 de la unidad de suministro de luz 540 están dispuestas como una matriz LED 2D 561, en donde cada cubeta 201 de la matriz de cubetas 200 estacionaria tiene asignada de forma fija una matriz LED 2D 561 estacionaria. En esta variante de realización, de manera similar a la primera variante, no existe movimiento relativo entre las cubetas 201 de la matriz de cubetas 200 por un lado, y la unidad de suministro de luz 540, así como la unidad de detección 550 por otro lado, mediante lo cual se pueden acelerar esencialmente los procesos de medición mediante la supresión de movimientos mecánicos dentro de la unidad de medición óptica 500.

[0582] Según una subvariante de la tercera variante de realización, las fuentes de luz LED 541 pueden disponerse en la unidad de suministro de luz 540 como matriz de LED 2D 561 individual (como se muestra en la representación detallada según la Fig. 14c), en donde la unidad de suministro de luz 540 está diseñada para ser desplazable a lo largo de toda la matriz de cubetas 200 estacionaria o de un segmento 210 de la matriz de cubetas 200 (de manera similar a la representada en la Fig. 13a), de modo que la matriz de LED 2D 561 pueda asignarse a cada cubeta 201 de la matriz de cubetas 200 o a cada segmento 210 de la matriz de cubetas 200. En el caso de una segmentación de la matriz de cubetas 200, se proporciona una unidad de iluminación 540 con una matriz LED 2D 561 para cada segmento 210.

[0584] Para la alimentación de luz de los LED 548 individuales de la matriz 2D 561 a las cubetas 201 está prevista una matriz de lentes 2D 562 para la colimación de la luz de los LED individuales. Además, se dispone una matriz de filtros 2D 563 en la trayectoria de rayo para la filtración de la luz con banda estrecha para la mejora de las características espectrales. La matriz de filtros 563 puede no tener función de filtrado en posiciones individuales, por ejemplo, si se dispone un diodo láser de banda estrecha y de emisión paralela en esta posición de la matriz 2<d>561.

[0586] Además, está previsto al menos un condensador, preferiblemente una lente convergente 564, en la trayectoria de rayo para el agrupamiento de la luz en las cubetas individuales 201.

[0588] Se prefieren especialmente variantes de realización en las que la matriz LED 2D 561 está constituida por emisores LED unidos sobre un único sustrato 565, en donde la matriz de lentes 2D 562 es una matriz de microlentes 2D y la matriz de filtros 2D 563 es una matriz de filtros de microinterferencia 2D.

[0590] Respectivamente una fuente de luz LED 541, que presenta una matriz de LED 2D 561, una matriz de lentes 2D 562, una matriz de filtros 2D 563 y una lente convergente 564 se puede disponer preferiblemente junto con un divisor de haz 566 y un detector de referencia 567 en una carcasa común 568.

[0592] En esta variante, cada cubeta 201 dispone de una unidad de fotómetro individual constituida por una unidad de suministro de luz para luz con hasta 9, 12 o 16 longitudes de onda diferentes (A1 a An), que se generan por LED 548 individuales. En el caso de uso de LED comerciales (longitud lateral de aprox. 2 mm y un paso de aprox. 0,5 mm) que se sueldan a una placa electrónica mediante montaje de componente pasante, en el caso de una matriz de 4 x 4 se debe contar con un área de aprox. 10 x 10 mm2.

[0594] En el caso de disposición de los semiconductores de los LED individuales como COB (Chip on Board), estos se pueden instalar en un área que ahorra de espacio de menos de 5 x 5 mm2. En el caso de tecnología COB, los chips LED se unen preferiblemente de forma directa a una placa electrónica de aluminio de alta conductividad térmica.

[0596] En el caso de una longitud de borde de 300 a 900 gm y una distancia de aproximadamente 100 gm, por ejemplo, se pueden alojar 16 chips LED en un área cuadrada con una longitud de borde de 1,6 a 4 mm. Por consiguiente, las lentes colimadoras individuales de la matriz de microlentes 2D, así como los filtros de interferencia de la matriz de filtros de interferencia 2D presentan diámetros de hasta 900 |um. Para mejorar adicionalmente la colimación (paralelización), se puede montar una matriz de diafragmas en la matriz de LED, de modo que las superficies emisoras de luz se pueden representar suficientemente en forma de puntos independientemente del tamaño de las áreas semiconductoras emisoras.

[0598] Los chips LED se pueden disponer en la matriz 2D en columnas o filas, por ejemplo 3 x 3, 3 x 4 o 4 x 4, o también en círculos concéntricos.

[0600] Como ya se ha descrito en relación con la variante según la Fig. 13a/b, la unidad de detección 550 presenta, partiendo de cada cubeta 201 de la matriz de cubetas 200 estacionaria, por ejemplo un receptáculo tubular 573 en el que están dispuestos elementos ópticos 569 para el agrupamiento de la radiación de medición sobre el fotodiodo 551 y, si es necesario, un elemento de filtro 574.

[0602] Los fotodiodos 551 de la unidad de detección 550 asignados de forma fija a las cubetas 201 individuales, están dispuestos preferiblemente como matriz de fotodiodos en una placa electrónica común 572.

[0604] El dispositivo combinado 810 para mezclar y termostatizar medios líquidos, representado en las Fig. 15a a 15c, sirve para termostatizar los medios líquidos introducidos en las cubetas 201 alineadas de una matriz de cubetas 200. En el ejemplo mostrado, se trata de una matriz de cubetas 200 lineal, estacionaria.

[0606] Las cubetas individuales 201 de la matriz de cubetas 200 están dispuestas en un bloque de cubetas termostatizable 820, por ejemplo de aluminio, en donde las paredes de los alojamientos en forma de embudo 823 con acoplamiento de forma con las paredes de las cubetas 201 para garantizar una transferencia de calor óptima. El bloque de cubetas 820 está constituido por una base 821 con los alojamientos 823 y una parte delantera 822 desplegable mediante un movimiento de empuje lateral.

[0608] En el bloque de cubetas 820, por ejemplo en la parte de base 821, está dispuesta una instalación de termostatización 830, que incorpora una instalación de refrigeración y calefacción, por ejemplo en forma de uno o más elementos Peltier 831, así como aletas de refrigeración 832. Para la regulación de la temperatura del bloque de cubetas 830, en un alojamiento entre la parte de base 821 y el elemento Peltier 831 está dispuesto un sensor de temperatura 833.

[0610] En la parte frontal 822 desplegable del bloque de cubetas 820 se ven áreas de conexión 824, que se pueden utilizar asimismo para la colocación de una instalación de refrigeración y calefacción, por ejemplo, elementos Peltier. Además, la parte delantera 822 presenta aberturas 825 correspondientes a las ventanas de medición 202 de las cubetas 201 para permitir la medición óptica de medios líquidos en las cubetas 201.

[0612] En el fondo 204 de cada cubeta 201 está fijado un transductor ultrasónico 840, por ejemplo un transductor de espesor, por ejemplo, pegado o inyectado en la producción de la cubeta, con el que se puede introducir energía ultrasónica en la cubeta 201. La energía ultrasónica introducida se utiliza tanto para mezclar los medios líquidos como para el calentamiento adicional específico, además de la carga base de la termostatización mediante el bloque de cubetas 820.

[0614] El transductor ultrasónico 840 está diseñado como un oscilador piezoeléctrico de espesor, que, como se muestra en detalle en la Fig. 15c, consta esencialmente de un elemento piezoeléctrico discoidal 842 y electrodos de contacto 841 y 843 en ambos lados. El electrodo 841 del lado de la cubeta está conectado al electrodo inferior 843 a través de tiras de contacto laterales 844 y forma en estas superficies de contacto en forma de medialuna 845.

[0616] Para cada cubeta 201 y su transductor ultrasónico 840 está previsto un bloque de contacto 847, soportado por una placa electrónica de contacto con resorte 846, que presenta cuatro resortes 848, de los cuales dos entran en contacto con las superficies de contacto en forma de medialuna 845 y dos entran en contacto con el electrodo de contacto inferior 843 del transductor ultrasónico 840. La cubeta 201 presenta un collar 205 en la abertura de llenado 207, así como barras de tope 206 en lados opuestos, con las que se sujeta la cubeta 201 en el bloque de cubetas 820 contra la presión de los resortes de contacto 848.

[0618] La placa electrónica de contacto de resorte 846 se inserta en el borde en una ranura 826 que discurre horizontalmente del bloque de cubetas 820 y se apoya en la placa decodificadora 850 que sobresale hacia abajo, cuyos circuitos se explican con más detalle en la Fig. 16.

[0620] En la Fig. 16 se representa un diagrama de bloques para la activación electrónica del dispositivo para mezclar y termostatizar medios líquidos según la Fig. 15a, que comprende los bloques funcionales ordenador personal 588, placa controladora 860, placa decodificadora 850, bloque de cubeta 820, así como un circuito de regulación de temperatura 865.

[0621] La placa controladora 860 presenta un FPGA (matriz de puertas programables en campo) como procesador 861 y sirve para el control de la placa electrónica decodificadora 850, así como el circuito de regulación de temperatura 865. El ordenador personal 588 se puede conectar a la placa controladora 860, por ejemplo, mediante una interfaz Ethernet y, según la tarea de mezcla y termostatización a realizar en una de las cubetas 201 del bloque de cubetas 820, transmite las órdenes correspondientes para la ejecución de programas de firmware en la placa controladora 860, y sirve para la retransmisión de datos de control, como por ejemplo las temperaturas medidas para la termostatización del bloque de cubetas 820.

[0623] En el bloque de cubetas 820 están dispuestas respectivamente las cubetas 201 junto con los transductores ultrasónicos 840 asociados en las posiciones K1 a K16, o bien P1 a P16, en donde, para la termostatización en el ejemplo representado se dispone respectivamente un elemento Peltier 831 junto con el sensor de temperatura 833 asociado en las posiciones PE1 a PE4, o bien T1 a T4, respectivamente.

[0625] Por consiguiente, el circuito de regulación de temperatura 865 presenta cuatro circuitos de regulación de temperatura 866, respectivamente de un elemento Peltier 831, un sensor de temperatura 833 y controladores PID (proporcional, integral, derivativo) R1 a R4, y está conectado a través de una interfaz a la placa controladora 860 para el intercambio de datos (recepción de parámetros como puntos de ajuste de temperatura y retransmisión de temperaturas medidas desde el circuito de regulación de temperatura 865 de vuelta a la placa controladora 860).

[0627] La placa decodificadora 850 está conectada asimismo a la placa controladora 860 mediante una interfaz y recibe señales de control de esta última para la selección de transductores ultrasónicos individuales 840 a través del circuito decodificador 851 implementado en la placa electrónica decodificadora 850 y los optointerruptores asociados 857 en las posiciones S1 a S16, así como señales de control para la parametrización del circuito oscilador 852. El circuito oscilador 852 recibe señales de control para el ajuste de frecuencia, grado de trabajo (relación de trabajo, factor de trabajo o ciclo de trabajo), patrón de ráfagas (secuencia de ráfagas), amplitud, fase, así como estados de encendido y apagado de la generación de señal del oscilador. El circuito oscilador 852 comprende un oscilador controlado por tensión 853 (voltage-controlled oscillator, VCO), cuya señal de frecuencia puede ser modulada por un generador de ráfagas 854. La amplitud de la señal modulada puede ajustarse adicionalmente mediante un preamplificador ajustable 855, así como una etapa final de amplificador 856. La señal amplificada final se transforma mediante un transformador al voltaje de operación requerido de los transductores ultrasónicos 840 y se conecta a uno de los 16 transductores ultrasónicos piezoeléctricos 840 en las cubetas 201 en el bloque de cubetas 820 mediante el optointerruptor 857 seleccionado respectivamente por el circuito decodificador 851 en S1 a S16.

[0629] El diagrama según la Fig. 17a muestra un primer ejemplo de un proceso de termostatización según la invención de una mezcla de muestra-reactivo en una cubeta que está dispuesta en un bloque de cubetas termostatizable (véase la Fig. 15a).

[0631] La curva de temperatura a muestra el calentamiento de la mezcla de muestra-reactivo solo a través del bloque de cubetas termostatizado a la temperatura T, en donde la temperatura objetivo a la que se puede medir la mezcla de muestra-reactivo solo se alcanza en el momento t<2>. Ya considerablemente antes, en el momento t<1>, la temperatura objetivo requerida se alcanza al introducir impulsos ultrasónicos en los períodos de tiempo M, así como A a C, como se representa en la curva de temperatura p. La termostatización del bloque de cubetas se efectúa a una potencia eléctrica P<bl>prácticamente constante.

[0633] 1) Precalentamiento del bloque de cubetas con cubetas vacías que se encuentran en el mismo a una temperatura de bloque T<bl>(normalmente de 37,0 a 37,5 °C) y estabilización de la temperatura del bloque a 0,1 °C.

[0635] 2) Llenado de una cubeta vacía con una mezcla de muestra-reactivo a temperatura T<0>. Normalmente, la mezcla de muestra-reactivo tiene una temperatura de 10-15 °C tras el pipeteo en la cubeta, porque los reactivos pipeteados proceden de un área de almacenamiento enfriada a 5 °C y se calientan a 10-15 °C en el pipeteador y en los conductos de suministro.

[0637] 3) Emisión de una señal ultrasónica durante un periodo de tiempo acumulativo predefinido M, que, en el caso de una señal ultrasónica con una potencia eléctrica media P, introduce una cantidad de energía M x Pen la mezcla de muestra-reactivo y provoca un aumento de temperatura calculado AT<m>, que se calcula a partir de las propiedades variables de la mezcla de muestra-reactivo, conocidas a partir de los datos del análisis a realizar, como capacidad calorífica, viscosidad, conductividad térmica, así como su volumen, y datos constantes almacenados en el dispositivo. La cantidad de energía introducida durante el período M es suficiente para mezclar suficientemente la mezcla de muestra-reactivo.

[0639] Normalmente, un tiempo de mezcla de 1 a 3 segundos es suficiente para una mezcla homogénea, en donde el aumento de temperatura AT<m>de un pulso de mezcla, por ejemplo, de 2 segundos, puede ser aproximadamente 3 °C.

[0640] Alternativamente, el tiempo de mezcla M necesario para obtener una señal de medición estable o un proceso de incubación a una potencia ultrasónica dada Pp dada se puede determinar mediante ensayos en diferentes mezclas de muestra-reactivo y almacenar en el dispositivo.

[0642] Como método alternativo adicional, se puede medir de forma continua una señal óptica de una medición de analito de la mezcla de muestra-reactivo y se puede detener el proceso de mezcla tan pronto como se obtenga una señal estable, en donde el aumento de temperatura AT<m>, como se mencionó, se calcula a partir de características térmicas conocidas.

[0644] 4) Mantener una pausa de >1 s (para la refrigeración del fondo de la cubeta y del punto de unión adhesiva al transductor ultrasónico)

[0646] 5) Emisión de una o más señales ultrasónicas, posiblemente interrumpidas por pausas > 1 s, a una temperatura calculada T<a>para un período de tiempo acumulativo predefinido A B C n, que corresponde a un aumento de temperatura calculado adicional AT<a>+ AT+ AT<c>+ ATn, en donde después de la emisión del último pulso ultrasónico se alcanza una temperatura Tbl-y situada por debajo de la temperatura Tbl-x. A partir de esta temperatura, la entrada de temperatura se transfiere al contenido de la cubeta únicamente a través de conducción térmica entre el bloque de cubetas 820 y el contenido de la cubeta.

[0648] 6) Alcanzar una temperatura T<bl>-<x>aceptable para el análisis, que se sitúa por debajo de la temperatura del bloque de cubetas en el valor x, en donde x se sitúa normalmente en un valor fijado de 0,1 - 0,5 °C. La temperatura aceptable está fijada y se sitúa entre 36,5 y 37,5 °C. La constancia de temperatura durante el tiempo de una medición óptica siguiente se debe situar aproximadamente en 0,1 °C.

[0650] El diagrama según la Fig. 17b muestra un segundo ejemplo de un proceso de termostatización según la invención de una mezcla de muestra-reactivo en una cubeta que está dispuesta en un bloque de cubetas termostatizable (véase la Fig. 15a).

[0652] 1) (como el ejemplo 1) Precalentamiento del bloque de cubetas con cubetas vacías que se encuentran en el mismo a una temperatura de bloque Tbl (normalmente de 37,0 a 37,5 °C) y estabilización de la temperatura del bloque a 0,1 °K.

[0654] 2) (como el ejemplo 1) Llenar una cubeta vacía con una mezcla de muestra-reactivo a la temperatura T<0>. Normalmente, la mezcla de muestra-reactivo tiene una temperatura de 10-15 °C tras el pipeteo en la cubeta porque los reactivos pipeteados proceden de una zona de almacenamiento enfriada a 5 °C.

[0656] 3) (como el ejemplo 1) Emisión de una señal ultrasónica durante un período de tiempo acumulativo predefinido M, que, en el caso de una señal ultrasónica con la potencia eléctrica promediada Pp introduce una cantidad de energía M x Pp en la mezcla de muestra-reactivo y provoca un aumento de temperatura calculado ATm que se calcula a partir de propiedades variables de la mezcla de muestra-reactivo conocidas a partir de los datos del análisis a realizar, como capacidad calorífica, viscosidad, conductividad térmica, así como su volumen y datos constantes almacenados en el dispositivo.

[0658] Normalmente, el tiempo acumulativo apropiado requerido para procesos de agitación varía de 1 a 3 segundos, dependiendo de la tarea de agitación, en donde el aumento de temperaturaATmde un pulso de agitación de 2 segundos, por ejemplo, puede ascender a unos 3 °K.

[0660] Alternativamente, el tiempo de mezcla M necesario para la obtención de una señal de medición estable, un proceso de lavado o incubación a una potencia ultrasónica dadaPpse puede determinar mediante ensayos en diferentes mezclas de muestra-reactivo y almacenar en el dispositivo.

[0662] Como método alternativo adicional, se puede medir continuamente una señal óptica de la mezcla de muestrareactivo y se puede detener el proceso de mezcla tan pronto como se obtenga una señal estable, en donde el aumento de temperaturaATma este respecto se calcula, como se mencionó, a partir de características térmicas conocidas.

[0664] 4) (como el ejemplo 1) Mantener una pausa de >1 s (para la refrigeración del fondo de la cubeta y el punto de unión adhesiva al transductor ultrasónico).

[0666] 5) Emisión de una o más señales ultrasónicas, dado el caso interrumpidas por pausas > 1 s, solo a una temperatura calculada de 0,5 x (Tbl - T<0>), durante un período de tiempo acumulativo predefinido A B n, que corresponde a un aumento de temperatura adicional calculado AT<a>+ AT+ ATn, en donde tras la emisión del último pulso ultrasónico se alcanza una temperatura Tbl-y situada por debajo de la temperatura aceptable Tbl-x, calculable de forma segura. A partir de esta temperatura, la entrada de temperatura en el contenido de la cubeta se produce puramente mediante conducción térmica entre el bloque de cubetas y el contenido de la cubeta.

[0667] 6) (como el ejemplo 1) Alcanzar una temperatura Tbl-x aceptable para el análisis, que se sitúa por debajo de la temperatura del bloque de cubetas en el valor x, en donde x se sitúa normalmente en un valor fijado de 0,1 a 0,5 °K. La temperatura aceptable está fijada y se sitúa entre 36,5 y 37,5 °C. La constancia de temperatura durante una medición óptica siguiente se debe situar en aproximadamente 0,1 °K.

[0669] La tercera variante de realización del analizador automático 100 descrita en las figuras 18a, 18b, así como 19a a 22, presenta los componentes ya explicados en detalle en relación con la primera y la segunda variantes de realización, como pipeteadores 300a, 300b desplazables a lo largo de la matriz de cubetas 200 estacionaria, preferiblemente unidades de lavado de agujas 700a1 a 700b2 que se conducen concomitantemente con las pipetas 300a, 300b, así como una unidad de lavado de cubetas 600 desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200, así como adicionalmente un dispositivo para la realización de inmunoensayos heterogéneos 410.

[0670] El analizador automático 100 representado en las Fig. 18a y 18b se amplía con un dispositivo para la realización de inmunoensayos heterogéneos 410 (módulo HetIA), que está dispuesto directamente en prolongación de la matriz de cubetas 200 estacionaria.

[0672] Las cubetas 201 del módulo HetIA, dispuestas en un bloque de cubetas termostatizado 820 para el alojamiento de medios líquidos (muestras, reactivos, suspensiones con partículas magnéticas, disoluciones de lavado), forman un segmento terminal 210 de la matriz de cubetas 200 estacionaria, lineal del analizador 100, de tal manera que los pipeteadores 300a, 300b desplazables a lo largo de la matriz de cubetas 200 también pueden abastecer las cubetas 201 del módulo HetIA de muestras y reactivos de los depósitos de muestras y reactivos 920, 950a y 950b, así como de partículas magnéticas y disoluciones de lavado. Además, también la estación de lavado de cubetas 600 desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200, también tiene acceso a las cubetas 201 del módulo HetIA.

[0674] Si es necesario sustituir las cubetas 201 del módulo HetIA o en otras zonas de la matriz de cubetas 200, estas se pueden extraer de un cargador de cubetas 116 (por ejemplo dispuesto en el extremo de la matriz de cubetas 200) con ayuda de un mecanismo de agarre (no representado), por ejemplo del pipeteador 300b, o de la unidad de lavado de cubetas 600, en donde las cubetas usadas se desechan en un compartimento de residuos 117.

[0675] El analizador automático 100 también puede estar equipado con una estación de medición ISE 115, en la que se realizan mediciones selectivas de iones en las muestras. Las muestras se extraen del depósito de muestras 920 con la pipeta 300b y se introducen en la abertura de llenado 118 de la estación de medición ISE 115.

[0676] En las Fig. 19a y 19b se representa en detalle el dispositivo 410 según la invención (módulo HetIA).

[0678] Un brazo de sujeción 420 basculante del dispositivo 410 está diseñado para ser desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200 y se puede hacer descender hacia la abertura de llenado 207 de una cubeta 201 seleccionada por la lógica de control del dispositivo. El brazo de sujeción 420 está equipado con una aguja de succión 423, junto con un conducto de succión 427, que puede descender hacia el fondo 204 de la cubeta 201, así como con al menos un dispensador 424a a 424d posicionable encima o en la respectiva abertura de llenado 207 para dispensar medios líquidos en la cubeta 201. Al menos un dispensador 424a, 424b está diseñado para dispensar una disolución de lavado para las partículas magnéticas 411.

[0680] Los conductos de suministro a los dispensadores 424a, 424b están identificadas con 426, en especial, un conducto de lavado 426a conduce al dispensador 424a, un conducto de lavado 426b conduce al dispensador 424b, un conducto suministro 426c conduce al dispensador para una disolución de preactivación y un conducto de suministro 426d conduce al dispensador 424d para una disolución de activación.

[0682] Además, está prevista una disposición de imán 430 desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200, que actúa sobre el contenido de la cubeta 201 seleccionada, para la separación de las partículas magnéticas 411 en un área interior de la cubeta 201, así como una instalación de detección óptica 435 desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200, que se puede orientar hacia la ventana de medición 202 de la cubeta 201 seleccionada para obtener una señal de medición proporcional a la concentración de analito en la cubeta 201 seleccionada.

[0684] Para simplificar, solo se muestran aquellos componentes del dispositivo 410 que son esenciales para la presente invención, en donde no se abordan más detalladamente componentes del analizador como depósito de muestras y reactivos, bombas, válvulas, unidades de evaluación, control y accionamiento.

[0686] La matriz de cubetas 200 está dispuesta en un bloque de cubetas termostatizable 820, en donde se pueden ver, en especial en la Fig. 19, los elementos Peltier 831 previstos para la termostatización, dispuestos entre las aletas de refrigeración 832 y el bloque de cubetas 820. El bloque de cubetas 820 presenta aberturas de acceso 825 en la parte delantera, alineadas con las ventanas de medición 202 de las cubetas 201.

[0688] En el brazo de sujeción 420 móvil, a un soporte con resorte (véase el elemento de resorte 422) está fijada una plataforma de dispensador 421, que se puede hacer descender hasta la abertura de llenado 207 de la cubeta 201, que en el ejemplo representado presenta cuatro dispensadores 424a a 424d para dispensar medios líquidos en la cubeta 201. La aguja de succión 423 fijada al brazo de sujeción 420 atraviesa la plataforma de dispensador 421 en una abertura central, de modo que, una vez que la plataforma de dispensador 421 entra en contacto con la abertura de llenado 207 de la cubeta 201, se puede hacer descender hasta el fondo 204 de la cubeta 201.

[0690] La plataforma de dispensador 421 presenta un área de sellado 425 de un material opaco en el lado orientado hacia la cubeta 201, de modo que cuando se hace descender la plataforma de dispensador 412, se excluye la entrada de luz ambiental durante la medición óptica del contenido de la cubeta.

[0692] Según la invención, un dispensador 424a para dispensar una disolución de lavado para las partículas magnéticas 411 presenta una dirección de salida (aguja de lavado recta) orientada paralelamente al eje longitudinal de la cubeta 201, y un segundo dispensador 424b - también para dispensar una disolución de lavado - presenta una dirección de salida (aguja de lavado oblicua) en una dirección de salida dirigida a un área lateral interna de la cubeta 201.

[0694] De los dispensadores 424c, 424d adicionales de la plataforma 412, cuyas direcciones de salida de salida están orientadas paralelamente al eje longitudinal de la cubeta 201, un tercer dispensador opcional 424c, dado el caso, está configurado para dispensar una disolución de preactivación y un cuarto dispensador 424d está configurado para dispensar una disolución de activación. Para inmunoensayos basados en quimioluminiscencia que solo requieren una disolución de activación, el tercer dispensador 424c puede no utilizarse o suprimirse.

[0695] El ejemplo de realización representado en las Fig. 19a y 19b se distingue por una plataforma 440 desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200, que presenta un dispositivo de elevación y rotación 445 con el que el brazo de sujeción 420 junto con la aguja de succión 423 y los dispensadores 424a a 424d de la plataforma de dispensador 421 está diseñado para hacerse descender. Preferiblemente, una suspensión 446 común para la disposición magnética 430 y la instalación de detección 435 también está dispuesta en la plataforma 440 desplazable, de modo que se realiza un módulo de medición y manipulación 450 desplazable que reúne todos los componentes robóticos, fluídicos y metrológicos para las etapas de proceso de separación magnética de las perlas, el denominado lavado B/F, así como el desencadenamiento (activación) y la medición de la luminiscencia.

[0696] La plataforma 440 desplazable del módulo de medición y manipulación 450 está conectada al marco del dispositivo 410 mediante un riel lateral 441 que discurre paralelamente a la matriz de cubetas 200 y se puede llevar hasta la posición de una cubeta 201 seleccionada mediante un mecanismo de desplazamiento, como una correa dentada accionada por un motor paso a paso, un husillo o un motor lineal. Para el abastecimiento y el control del módulo de medición y manipulación 450, en la plataforma 440 se pueden introducir conductos de conexión eléctricos y fluídicos flexibles, por ejemplo en forma de las denominadas cadenas portacables (no representadas).

[0698] Según una variante de realización, sobre la plataforma 440 desplazable se puede disponer también una estación de lavado 442 para la aguja de succión 423 y al menos un dispensador 424a a 424d de la plataforma dispensadora 421, sobre cuya abertura 443 el brazo de sujeción 420 está diseñado para hacerse descender después de un movimiento de giro, de modo que todo el grupo de agujas en el cabezal del brazo de sujeción 420 basculante se pueda insertar en la abertura 443.

[0700] La estación de lavado de agujas 442 presenta un conducto de succión superior 444a y un conducto de succión inferior 444b que limitan el nivel de llenado. En este caso es posible un avance hacia la abertura 443 mediante un movimiento ascendente y descendente vertical con un giro de 90°, con descenso simultáneo del brazo de sujeción 420 por debajo del borde superior de la matriz de cubetas 200, mediante lo cual se pueden desplazar otros componentes robóticos, como pipeteadores, etc., libremente a lo largo de la matriz de cubetas 200.

[0701] El brazo de sujeción 420 basculante del módulo de medición y manipulación 450 está fijado a una torre 449 basculante en 90° en un plano horizontal y de manera adicional móvil verticalmente, en donde el movimiento de giro se activa mediante un actuador giratorio, por ejemplo, accionado por un motor paso a paso. Adicionalmente, la torre está equipada con un dispositivo de elevación, que incluye, por ejemplo, un husillo accionado por un motor paso a paso o una correa dentada para la generación de un movimiento de traslación vertical del brazo de sujeción 420. Ambos tipos de movimiento pueden estar integrados en el dispositivo de elevación y rotación 445 combinado en la base de la torre vertical 449.

[0703] Según una variante de realización, la estación de lavado de agujas también puede estar posicionada de forma estacionaria por debajo de la plataforma 440 desplazable a lo largo de su espacio de desplazamiento horizontal.

[0704] Una variante de realización también puede consistir en que la estación de lavado de agujas esté posicionada de forma estacionaria en el extremo de la matriz de cubetas 200, en donde en esta variante el brazo de sujeción del grupo de agujas no tiene que estar diseñado para ser basculante.

[0705] Según una variante de realización preferida, la suspensión 446 común para la disposición de imán 430 y la instalación de detección 435 es apropiada para realizar un movimiento de traslación o rotación para intercambiar las posiciones de la disposición de imán 430 y la instalación de detección 435 frente a la cubeta 201 seleccionada.

[0707] Por ejemplo, la disposición de imán 430 y la instalación de detección 435 pueden estar unidas a un brazo de rotor 447 montado en la suspensión 446 a la misma distancia de un eje de rotación 448 común.

[0709] Preferiblemente, en este caso, el brazo de rotor 447, montado en la suspensión 446, puede diseñarse para ser desplazable traslacionalmente en la dirección del eje de rotación 448, para acercar la disposición magnética 430 o la instalación de detección 435 a la abertura de acceso 825 en el bloque de cubetas 820 y, por lo tanto, a la ventana de medición 202 de la cubeta 201 seleccionada. El fotomultiplicador 435, así como la disposición de imán 430, pueden orientarse con su respectivo eje óptico principal, o bien polar, hacia la correspondiente abertura de acceso 825 en el bloque de cubetas y, mediante un movimiento horizontal, pueden acoplarse de forma hermética a la luz a la abertura respectiva, o bien aproximarse de manera óptima a la pared de la cubeta 201 para la generación de una densidad de flujo magnético lo más elevada posible.

[0711] La disposición de imán 430 puede estar constituida por uno o más imanes, que son preferiblemente imanes de tierras raras de alta intensidad de campo, como por ejemplo Nd<2>FeuB (borato de hierro y neodimio), pero también puede diseñarse como electroimán. La disposición de imán 430 está realizada preferiblemente a partir de barras magnéticas de neodimio con dos radios de barra diferentes, en donde una barra interior 431 está rodeada esencialmente por una barra cilíndrica hueca exterior 432 con interposición de capa intermedia no magnética 433, y las dos barras de diferente longitud y diámetro presentan una transición cónica. La disposición se estrecha hacia una zona de extremo delgada con densidad de flujo magnético puntualmente elevada, que puede aproximarse a la ventana 202 de la cubeta 201 a través de la abertura 825 en el bloque de cubetas 820. La disposición de imán 430 también puede estar constituida por varios imanes individuales para aumentar la intensidad del campo magnético necesaria para la separación magnética en una pared de la cubeta o para reducir los campos de dispersión en las cubetas adyacentes. En la Fig. 19b se representa un ejemplo de una disposición de imán, en donde un extremo bipolar de una disposición de imán concéntrica 430 con una capa intermedia no magnética 433 está dirigido hacia la cubeta 201.

[0713] Según una variante de realización, puede estar prevista una segunda disposición de imán (no representada), desplazable a lo largo de la matriz de cubetas 200 que actúa sobre el contenido de la cubeta 201 seleccionada, que forma preferiblemente un puente magnético N-S con al menos uno de los polos magnéticos de la primera disposición de imán 430. La plataforma 440 desplazable del módulo de medición y manipulación 450 puede, por ejemplo, presentar un brazo en voladizo en forma de C que se hace pasar por debajo de la matriz de cubetas 200 estacionaria, que permite orientar un segundo imán de separación a lo largo del eje de acción magnético del primer imán de separación y conducirlo concomitantemente al otro lado del bloque de cubetas 820. En este caso, no se requiere una segunda abertura comparable a la primera abertura de acceso 825 de la respectiva cubeta 201, ya que las líneas de campo magnético de la segunda disposición de imán no actúan a través del material del bloque de cubetas no constituido por material ferromagnético (aluminio). Idealmente, la polaridad de los dos imanes de separación está orientada en sentido opuesto, de modo que se produce una conexión en serie magnética (N-S), que conduce a un aumento puntual en la densidad de flujo magnético y una reducción del campo de dispersión no deseado en las cubetas adyacentes.

[0715] El campo de dispersión afecta negativamente a las perlas magnéticas que se encuentran en las cubetas adyacentes, ya que las perlas en las cubetas adyacentes pueden estar en otras etapas del proceso en las que la separación o aglomeración magnética no es deseable.

[0717] La segunda disposición de imán puede estar constituida por uno o más electroimanes, así como imanes permanentes, en donde en el caso de imanes permanentes debe previsto un actuador para aproximar o alejar selectivamente la disposición de imán de la cubeta. El mecanismo actuador puede diseñarse de forma análoga a la de la primera disposición de imán 430 y, de forma conocida, puede contar con una accionamiento por correa, un husillo de accionamiento o un solenoide.

[0719] Según otra configuración concebible, está previsto que la segunda disposición de imán sea móvil sobre un riel separado, independientemente de la primera disposición de imán 430, pasando junto a los componentes del módulo de medición y manipulación 450, de modo que, adicionalmente a las ventajas citadas anteriormente de un segundo imán de separación que se conduce concomitantemente, es posible una separación magnética simultánea en otra cubeta para separar previamente las perlas magnéticas para una etapa de lavado de un segundo ensayo en la otra cubeta y, de este modo, ahorrar tiempo.

[0721] La instalación de detección 435 se realiza preferiblemente mediante un fotomultiplicador de construcción compacta y sirve para la medición de la cantidad de luz durante la quimioluminiscencia desencadenada por la adición de las dos disoluciones de activación, y puede estar equipada con una refrigeración Peltier para obtener una señal más constante, más pobre en ruido. Para evitar la luz parásita en la medición en una de las aberturas de acceso 825 del bloque de cubetas 820, las aberturas de acceso 825 y la abertura de entrada de luz del fotomultiplicador pueden presentar áreas de contacto concéntricamente escalonadas en el borde de ambas aberturas. Además, puede incorporarse un elemento de diafragma, por ejemplo de accionamiento mecánico, para proteger el fotomultiplicador delante de la entrada de luz ambiental en estado de reposo.

[0723] Para la medición de la luminiscencia a bajas concentraciones de analito, se utiliza preferiblemente un fotomultiplicador digital, que activa cada fotón incidente y genera un pulso digital de 10 ns. Estos pulsos cortos son contabilizados con la FPGA del controlador HetIA 460 y sumados como un valor de contador durante un tiempo de muestreo ajustable. Siempre que el número de fotones sea pequeño, los pulsos que se producen irregularmente pueden emitirse de manera individual; el número de pulsos por unidad de tiempo corresponde entonces al número de fotones por unidad de tiempo.

[0725] Según la invención, se puede disponer una fuente de luz de referencia 436a para la instalación de detección 435 en la plataforma 440 desplazable. La fuente de luz de referencia 436a sirve para la calibración del fotomultiplicador y presenta una abertura de salida de luz que está orientada hacia la abertura de entrada de la instalación de detección 435 (p. ej. el fotomultiplicador). La fuente de luz de referencia 436a puede disponerse en cualquier punto a lo largo de la línea de movimiento de la instalación de detección 435, pero idealmente de forma que la calibración del fotomultiplicador se produzca cuando la disposición de imán 430 se encuentre justo delante de la respectiva abertura de acceso 825 del bloque de cubetas 820.

[0727] Como alternativa a esta variante, una fuente de luz de referencia 436b se puede disponer también de forma estacionaria en el extremo del bloque de cubetas 820 y presentar una abertura de salida de luz a lo largo de las aberturas de acceso del bloque de cubetas 820, mediante lo cual su dispositivo de termostatización se puede utilizar concomitantemente para la fuente de luz de referencia 436b.

[0729] El ejemplo de proceso de un inmunoensayo heterogéneo se representa a modo de ejemplo en las etapas S1 a S9 en la Fig. 20.

[0731] El presente ejemplo de inmunoensayo heterogéneo se refiere a los procesos mecánicos necesarios en un denominado "ensayo sándwich". En este caso, la molécula de analito 413 (una proteína endógena, por ejemplo el antígeno prostático específico) forma un puente mediante interacciones antígeno-anticuerpo entre un primer anticuerpo (anticuerpo de captura 412) inmovilizado en la superficie de las partículas magnéticas 411 y un segundo anticuerpo, al que se unen moléculas señalizadoras (anticuerpo trazador 414) que, tras la adición de un líquido de preactivación y un líquido de activación, provoca una quimioluminiscencia proporcional a la cantidad de analito, que dura unos segundos. Los dos tipos de anticuerpos se presentan en exceso en comparación con el analito. En el caso de moléculas de analito que son demasiado pequeñas para presentar sitios de unión para dos anticuerpos diferentes, se utilizan los denominados inmunoensayos competitivos, en donde los anticuerpos trazadores compiten directamente con las moléculas de analito por los sitios de unión en un anticuerpo inmovilizado.

[0733] En un ensayo simple de 1 etapa según la Fig. 20, la muestra (que contiene el analito 413), una suspensión de partículas magnéticas 411 (perlas magnéticas) con un recubrimiento de un anticuerpo de captura 412, así como una disolución del anticuerpo trazador 414 se pipetean primero en la cubeta 201 mediante un pipeteador no representado aquí (S1, en la Fig. 20).

[0735] Durante la incubación posterior (aprox. 10 min) a 37 °C, la disolución se agita periódicamente, por ejemplo mediante ultrasonidos, para evitar una sedimentación y una aglomeración de las perlas. Cada molécula de analito se une ahora “a modo de sándwich” entre un anticuerpo de captura 412 inmovilizado en las perlas 411 y un anticuerpo trazador 414. Además, existen anticuerpos trazadores 415 unidos de forma inespecífica (S2, en la Fig. 20).

[0737] Las perlas 411 junto con las sustancias unidas a ellas se fijan ahora a la pared interior de la cubeta 201 con ayuda de la disposición magnética 430 (S3, en la Fig. 20) y todo el líquido se retira con la aguja de succión 423 que se ha hecho descender desde la plataforma de dispensador 421 (S4, en la Fig. 20).

[0739] Posteriormente, se introduce una disolución de lavado a través de una aguja de lavado 424b dirigida oblicuamente hacia la pared interior de la cubeta 201 para eliminar los anticuerpos trazadores adheridos a las perlas 430 que permanecen no unidos en la disolución de reacción mediante enjuague cuidadosamente de las perlas, en donde las perlas 411 todavía se mantienen magnéticamente en la pared del recipiente (S5, en la Fig. 20).

[0741] A continuación, la cubeta 201 se vuelve a secar mediante succión, en donde las perlas 411, junto con las sustancias unidas a ellas, todavía están fijadas magnéticamente a la pared interior de la cubeta 201 (S6, en la Fig. 20).

[0743] Por el contrario, una segunda aguja de lavado 424a orientada verticalmente genera turbulencias en el líquido en la inyección de disolución de lavado o líquido de dilución, de modo que las perlas 411 se resuspenden en el líquido cuando los imanes están desacoplados (S7, en la Fig. 20).

[0745] Tras esta etapa de lavado, que puede realizarse varias veces consecutivas, el fotomultiplicador 435 se aproxima a la cubeta 201. La disolución de preactivación (S8, en la Fig. 20) y la disolución de activación (S9, en la Fig. 20) se suministran en rápida secuencia inmediata a través de los dos dispensadores 424c y 424d. De este modo se desencadena una quimioluminiscencia L (luminiscencia de destello) que dura solo unos segundos, que puede ser medida por el fotomultiplicador 435. La plataforma de dispensador 421 del brazo de sujeción, colocada en la abertura de llenado 207 de la cubeta 201 para este fin, garantiza simultáneamente el oscurecimiento necesario de la cubeta 201.

[0747] A continuación, la cubeta usada 201 se vacía mediante la aguja de succión 423 y se reemplaza por una cubeta desechable o se limpia y se reutiliza, de modo que pueda tener lugar un nuevo inmunoensayo en la posición de la cubeta utilizada anteriormente.

[0749] Para lavar la cubeta, el manipulador debe alejarse de la cubeta de modo que la estación de lavado de cubetas pueda aproximarse y comenzar con el lavado.

[0751] En principio, sin embargo, con el dispositivo según la invención también se pueden llevar a cabo otros inmunoensayos ligeramente modificados que comprenden una separación magnética con lavado B/F como etapa de proceso, en donde, dado el caso, también puede estar previsto un método de detección diferente a la medición de la quimioluminiscencia para la detección.

[0753] Como se representa esquemáticamente en la Fig. 21, el módulo de medición y manipulación 450 desplazable de la invención según la Fig. 18a, dispone de un sistema fluídico 451 para el abastecimiento de la plataforma de dispensador 421 con líquido de lavado WF, líquido de preactivación PTF, líquido de activación TF y aire comprimido DL. Además, están previstas instalaciones para la succión de la mezcla de reacción o del líquido de lavado de las cubetas 201 de la matriz de cubetas 200, así como del contenedor, o bien del canal de lavado, de la estación de lavado 442.

[0755] El sistema fluídico 451 está controlado por el controlador HetIA 460 (véase la Figura 22) y comprende una serie de válvulas de 3 vías accionadas magnéticamente 457 y bombas de émbolo de precisión como bombas dispensadoras 455, que están conectadas a la plataforma 440 desplazable (véase la Figura 19a) a través de conexiones de mangueras flexibles (indicadas con líneas onduladas).

[0757] La plataforma de dispensador 421, desplazable en las direcciones x, y y z a través de los grados de libertad combinados de la plataforma 440 desplazable, así como del brazo de sujeción 420 basculante, comprende un grupo de dispensadores 424a a 424d, que se complementa con la aguja de succión 423 descendible.

[0759] La unidad dispensadora 452 comprende respectivamente una bomba dispensadora 455 propia para el suministro de líquido de lavado WF, líquido de preactivación PTF y líquido de preactivación TF, en donde la corriente de líquido de la bomba dispensadora 455 puede conectarse a la aguja de lavado recta 424a o a la aguja de lavado inclinada 424b mediante una válvula de 3 vías 457. Los cuatro conductos de abastecimiento alimentables selectivamente están hechos de un plástico flexible en los puntos móviles y se guían mediante cadenas portacables (no representadas).

[0761] Las bombas dispensadoras 455 de la unidad dispensadora 452 están conectadas respectivamente a la red de válvulas 453 a través de conductos de abastecimiento propios, en donde para fines de enjuague y limpieza, en particular para la limpieza de los dispensadores 424a a 424d y la aguja de succión 423, también se puede conectar respectivamente aire comprimido DL o agua del sistema SW (agua desionizada) de manera alternativa a través de una válvula de 3 vías 457 correspondiente y suministrar a las bombas dispensadoras 455 en lugar del medio de transporte primario.

[0763] El contenedor de la estación de lavado 442 para la limpieza de los dispensadores 424a a 424d y la aguja de succión 423 presenta dos conductos de succión 444a, 444b, de las cuales una 444b se encuentra en el fondo del contenedor, una segunda se encuentra en la mitad superior, para poder actuar como rebosadero para el ajuste de un nivel de llenado estable. La unidad de succión 454 está conectada tanto a ambos conductos de succión 444a, 444b como a la aguja de succión 423 mediante conductos por manguera flexibles dispuestas en cadenas portacables (no representadas). Se incluyen válvulas de cierre 458 para evitar el reflujo indeseado de los líquidos succionados. Los tres conductos de drenaje desembocan en un conducto de suministro común de una bomba de succión 456 (p. ej. una bomba de desplazamiento positivo autocebante), que suministra los líquidos residuales succionados W a una zona de recolección o tratamiento en el dispositivo (no representada).

[0764] La Fig. 22 muestra un diagrama de bloques para el control electrónico del dispositivo según la invención según la Fig. 19a. El controlador HetIA 460 de la placa controladora 461 opera los componentes eléctricos y mecánicos del módulo HetIA y es controlado y programado por un ordenador principal 588 (por ejemplo un ordenador personal). El PC controla la secuencia y el orden de los subprocesos, el controlador HetIA 460 es responsable de ejecutar las acciones individuales.

[0765] Las funciones del controlador HetIA 460 se pueden resumir de la siguiente manera (véase la Fig. 22):

[0766] • Comunicación con PC 588 a través de la interfaz Ethernet

[0767] • Funciones robóticas RF mediante motores paso a paso

[0768] ° Desplazar la plataforma 440 en la dirección x hacia la respectiva cubeta 201 de la matriz de cubetas 200 estacionaria (o bien hacia la fuente de luz de referencia estacionaria 436b en el bloque de cubetas 820 si no se proporciona una fuente de luz de referencia 436a que se conduce concomitantemente)

[0769] ° Movimiento de giro del brazo del rotor 447 para intercambiar la posición de la instalación de detección 435 (fotomultiplicador) y la disposición de imán 430

[0770] ° Movimiento y para acoplar el fotomultiplicador 435 o la disposición de imán 430 a la ventana de medición de la cubeta 201, o bien a una fuente de luz de referencia 436a que se conduce concomitantemente sobre la plataforma 440

[0771] • Control FV de las válvulas fluídicas 457, 458 del sistema fluídico 451

[0772] • Control DP para las bombas dosificadoras 455

[0773] • Control UM para el transductor ultrasónico 840

[0774] ° Presenta su propio oscilador US independiente de la placa controladora 461 ° Función decodificadora para los transductores piezoeléctricos 840 en las cubetas 201 individuales

[0775] • Control DE para la instalación de detección 435, así como la fuente de luz de referencia 436a

[0776] • Regulación de temperatura TR para la termostatización (37°C)

[0777] ° Regulador Peltier para la instalación de detección 435 (fotomultiplicador) ° Regulador Peltier para el bloque de cubetas 820

[0778] Determinadas funciones que deben activarse con precisión en tiempo real (véanse los paréntesis "S" en la Fig. 22) se realizan implementadas en el FPGA del controlador HetIA 460. Estas son, por ejemplo:

[0779] • Activación temporal del control DP de la bomba dosificadora con el control DE para la instalación de detección 435 (medición del fotomultiplicador)

[0780] • Activación de la fuente de luz de referencia sincrónica temporalmente con la medición del fotomultiplicador

[0781] • Proceso de mezcla ultrasónica de la respectiva cubeta.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Analizador automático (100) apropiado para la realización de análisis químicos, bioquímicos y/o inmunoquímicos de muestras líquidas, con un depósito de muestras (920) para el alojamiento de muestras líquidas, y al menos un depósito de reactivos (950a, 950b) para el alojamiento de reactivos líquidos, con cubetas (201) apropiadas para el alojamiento de muestras líquidas y reactivos, en donde una variedad de cubetas (201) está dispuesta como una matriz de cubetas (200) estacionaria, lineal en el analizador,

con componentes de analizador automático desplazables y estacionarios, que comprende al menos:

• una pipeteador (300a, 300b) diseñado para ser desplazable en la dirección x a lo largo de una línea de movimiento definida por la matriz de cubetas (200) lineal, que está equipado con al menos una aguja de pipeteo (301a1, 301a2, 301 b1, 301b2) que está diseñada para hacerse descender en la dirección z hacia las cubetas (201) y que está diseñada para ser desplazable en una dirección y sustancialmente perpendicular a la dirección x entre las cubetas (201) y el depósito de muestras (920) y/o el depósito de reactivos (950a, 950b),

• una unidad mezcladora (400) para la mezcla de muestras y reactivos en las cubetas (201) de la matriz de cubetas (200) estacionaria,

• una unidad de medición óptica (500) que está equipada con una unidad espectroscópica (530) o una unidad de detección (550) estacionaria para la obtención de una señal de medición, que es apropiada para recibir la radiación de medición que sale a través de una ventana de medición (203) dispuesta lateralmente en la cubeta (201),

• una unidad de lavado de cubetas (600) diseñada para ser desplazable en la dirección x para la limpieza de cubetas (201) de la matriz de cubetas (200) estacionaria,

• una unidad de lavado de agujas (700a1, 700a2, 700b1, 700b2) para la limpieza de al menos una aguja de pipeteo (301 a1,301a2, 301 b1,301 b2), así como

• una unidad de termostatización (800) estacionaria para el ajuste de una temperatura de medición predeterminable en las cubetas (201) de la matriz de cubetas (200) estacionaria,

en donde al menos dos componentes del analizador automático están diseñados para ser desplazables en la dirección x independientemente entre sí a lo largo o en paralelo a la línea de movimiento definida por la matriz de cubetas (200) lineal y presentan respectivamente acceso a diferentes cubetas (201) o grupos de cubetas (201) en un orden libremente seleccionable.

2. Analizador según la reivindicación 1, caracterizado por que el analizador (100) presenta dos pipeteadores (300a, 300b) desplazables en la dirección x independientemente entre sí.

3. Analizador según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que al menos una pipeteador (300a, 300b) presenta dos agujas de pipeteo (301a1, 301a2, 301 b1, 301b2) desplazables paralelamente en la dirección e independientemente entre sí.

4. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la unidad de lavado de agujas (700a1, 700a2, 700b1, 700b2) está dispuesta sobre el pipeteador (300a, 300b) y está diseñada para ser desplazable con éste.

5. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la unidad de medición óptica (500) presenta una unidad desplazable a lo largo de la matriz de células (200) lineal, estacionaria que presenta una unidad de suministro de luz (520) y un espectrómetro (535) de la unidad espectroscópica (530).

6. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la unidad de medición óptica (500) está equipada con una unidad de suministro de luz (540) que presenta varias fuentes de luz LED (541) que emiten de manera espectralmente diferente en el rango de longitud de onda UV/VIS/NIR, así como con la unidad de detección (550) estacionaria que está configurada de tal manera que al menos un fotodiodo (551) está asignado de forma fija a cada cubeta (201) de la matriz de cubetas (200).

7. Analizador según la reivindicación 6, caracterizado por que la unidad de suministro de luz (540) presenta al menos una instalación de distribución de luz (542) estacionaria que sirve para distribuir la luz de las fuentes de luz LED (541) individuales entre las cubetas (201) individuales de la matriz de cubetas (200), en donde la instalación de distribución de luz (542) presenta una cavidad cuyas áreas internas (543, 544, 545) están

diseñadas para ser al menos parcialmente espejadas y/o difusamente reflectantes, y en donde la instalación de distribución de luz (542) presenta para cada fuente de luz LED (541) una abertura de entrada (546) para la alimentación de luz a la cavidad, y en donde la instalación de distribución de luz (542) presenta para cada cubeta (201) de la matriz de cubetas (200) una abertura de salida (547) para la alimentación de luz a la cubeta (201).

8. Analizador según la reivindicación 7, caracterizado por que el área interior (543) de la instalación de distribución de luz (542) opuesta a las aberturas de salida (547) de las cubetas (201) está diseñada para ser difusamente reflectante.

9. Analizador según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que el área interior (544) de la instalación de distribución de luz (542) opuesta a las aberturas de entrada (546) de las fuentes de luz LED (541) está diseñada para ser ondulada y reflectante.

10. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que la matriz de cubetas (200) estacionaria está configurada de manera segmentada y a cada segmento (210) se asigna de manera fija una unidad de suministro de luz separada (540).

11. Analizador según la reivindicación 6, caracterizado por que la unidad de suministro de luz (540) presenta al menos una matriz de fuentes de luz (554) unidimensionales en forma de varilla con varias fuentes de luz LED (541), que está orientada a lo largo de la matriz de cubetas (200) estacionaria y es desplazable a lo largo de la matriz de cubetas (200) estacionaria de modo que cada fuente de luz LED (541) de la matriz de fuentes de luz (554) se puede asignar a cada cubeta (201) de la matriz de cubetas (200) estacionaria, en donde al menos algunas fuentes de luz LED (541) presentan elementos ópticos (557, 559) para la colimación y el agrupamiento de luz en la cubeta (201), así como un filtro de banda estrecha (558) para la mejora de la característica espectral.

12. Analizador según la reivindicación 6, caracterizado por que las fuentes de luz LED (541) de la unidad de suministro de luz (540) están dispuestas como una matriz LED 2D (561), en donde una matriz LED 2D (561) estacionaria está asignada de forma fija a cada cubeta (201) de la matriz de cubetas (200) estacionaria, en donde está prevista una matriz de lentes 2D (562) para la colimación de la luz de los LED individuales, y está prevista una matriz de filtros 2D (563) para el filtrado de banda estrecha de la luz y un condensador (564) para el agrupamiento de la luz en las cubetas individuales (201).

13. Analizador según la reivindicación 12, caracterizado por que la matriz de LED 2D (561) está constituida por emisores LED unidos a un único sustrato (565), en donde la matriz de lentes 2D (562) es una matriz de microlentes 2D y la matriz de filtros 2D (563) es una matriz de filtros de microinterferencia 2D.

14. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la unidad de termostatización (800) para el ajuste de una temperatura de medición predeterminable comprende láminas calefactoras (891) que entran en contacto térmico con cubetas (201) individuales o grupos de cubetas (201) y a las que se pueden aplicar diferentes niveles de temperatura.

15. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la unidad de termostatización (800) comprende un bloque de cubetas (820) regulado a una temperatura objetivo predeterminada, que está equipado con una instalación de termostatización (830) y está en contacto térmico con las cubetas (201) individuales.

16. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que para la mezcla de muestras y reactivos se asigna a toda la matriz de cubetas (200), preferiblemente a grupos o segmentos (210) individuales de cubetas (201), una unidad mezcladora estacionaria (400), por ejemplo, un transmisor de vibraciones que actúa sobre la matriz de cubetas (200).

17. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se asignan unidades mezcladoras estacionarias a las cubetas (201) para la mezcla de muestras y reactivos, en donde al menos un transductor ultrasónico (840) está unido como unidad mezcladora estacionaria a cada cubeta (201) para la introducción de energía ultrasónica en las cubetas (201), y por que el transductor ultrasónico (840) está configurado como vibrador piezoeléctrico y está conectado a una unidad de control (860) que activa el al menos un transductor ultrasónico (840) en función de valores de parámetros de los medios líquidos.

18. Analizador según la reivindicación 15 y 17, caracterizado por que los dispositivos estacionarios para la mezcla y la termostatización de los medios líquidos introducidos en las cubetas (210) de la matriz de cubetas (200) estacionaria están diseñados como dispositivo combinado de mezcla y termostatización (810).

19. Analizador según la reivindicación 18, caracterizado por que la instalación de termostatización (830) presenta una instalación de refrigeración y calentamiento, por ejemplo al menos un elemento Peltier.

20. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado por que el bloque de cubetas (820) está constituido esencialmente por una parte base (821) con alojamientos con acoplamiento de forma (823) para las cubetas (201) y una parte delantera desplegable (822).

21. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la unidad de lavado de cubetas (600) para la limpieza de las cubetas (201) está diseñada como un componente de analizador automático desplazable que, en cada posición de lavado, tiene acceso a una cubeta (201) o a un grupo de cubetas simultáneamente, preferiblemente a dos a cinco cubetas (201) dispuestas en yuxtaposición.

22. Analizador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el analizador dispone de un dispositivo (410) para la realización de inmunoensayos heterogéneos, que tiene acceso a las cubetas (201) de al menos un segmento (210) terminal de la matriz de cubetas (200) estacionaria, lineal.

23. Analizador según la reivindicación 22, caracterizado por que el dispositivo (410) para la realización de inmunoensayos heterogéneos presenta los siguientes componentes:

• al menos un brazo de sujeción (420) desplazable a lo largo de la matriz de cubetas (200) y que se puede hacer descender hacia la abertura de llenado (207) de una cubeta (201) seleccionada, con al menos una aguja de succión (423) que se puede hacer descender hacia el fondo (204) de la cubeta (201), así como con al menos un dispensador (424a a 424d) posicionable encima o en la respectiva abertura de llenado (207), para dispensar los medios líquidos en la cubeta (201), en donde al menos un dispensador (424a, 424b) está diseñado para dispensar una disolución de lavado para las partículas magnéticas (411),

• al menos una disposición de imán (430) para la separación de partículas magnéticas (411) en un área interior de la cubeta (201), desplazable a lo largo de la matriz de cubetas (200), que actúa sobre el contenido de la cubeta (201) seleccionada, y

• al menos una instalación de detección óptica (435) desplazable a lo largo de la matriz de cubetas (200) y orientable hacia la ventana de medición (202) de la cubeta (201) seleccionada para la recepción de una señal de medición que es proporcional a una concentración de analito en la cubeta (201) seleccionada.

24. Analizador según la reivindicación 23, caracterizado por que el al menos un dispensador (424a a 424d) para dispensar los medios líquidos está dispuesto en una plataforma de dispensador (421) que se puede hacer descender sobre o dentro de la abertura de llenado (207) de la cubeta (201), que se atraviesa por la aguja de succión (423) descendible.

25. Analizador según la reivindicación 23 o 24, caracterizado por que un primer dispensador (424a) para dispensar una disolución de lavado para las partículas magnéticas (411) presenta una dirección de salida que está orientada esencialmente en paralelo al eje longitudinal de la cubeta (201), y por que un segundo dispensador (424b) para dispensar una disolución de lavado para las partículas magnéticas (411) presenta una dirección de salida que está dirigida hacia un área lateral interna de la cubeta (201).

26. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 25, caracterizado por que, de otros dispensadores (424c, 424d), cuyas direcciones de salida están orientadas sustancialmente en paralelo al eje longitudinal de la cubeta (201), dado el caso un tercer dispensador (424c) está diseñado para dispensar una disolución de preactivación y un cuarto dispensador (424d) está diseñado para dispensar una disolución de activación.

27. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 26, caracterizado por que el brazo de sujeción (420) para la aguja de succión (423) y el al menos un dispensador (424a a 424d) presenta un dispositivo de elevación y rotación (445) que está dispuesto sobre una plataforma (440) desplazable a lo largo de la matriz de cubetas (200).

28. Analizador según una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 27, caracterizado por que el brazo de sujeción (220) dispuesto sobre la plataforma (440) desplazable conforma, con la plataforma de dispensador (421) junto con la disposición de imán (430) y la instalación de detección (435), un módulo de medida y manipulación (450) desplazable a lo largo de la matriz de cubetas (200), que reúne todos los componentes robóticos, fluídicos y metrológicos para las etapas de proceso de un inmunoensayo heterogéneo.

29. Analizador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado por que las cubetas (201) presentan en una zona próxima al fondo ventanas de entrada (202) y de salida (203) dispuestas preferentemente de forma planoparalela entre sí, que son transparentes a la radiación de entrada y de salida, o bien a la radiación de medición de la unidad de medición óptica (500).

30. Procedimiento para el análisis químico, bioquímico y/o inmunoquímico automático de muestras líquidas, que están presentes en un depósito de muestras (920) de un analizador, con ayuda de reactivos líquidos, que se presentan en al menos un depósito de reactivos (950a, 950b) del analizador, para la determinación de al menos una concentración de analito en la muestra, caracterizado por las siguientes etapas:

a) transferir una cantidad predeterminada de una muestra líquida desde un recipiente de muestras (921) en el depósito de muestras (920) a una cubeta (201) de una matriz de cubetas (200) estacionaria, lineal por medio de un primer pipeteador (300b) desplazable a lo largo de la matriz de cubetas;

b) transferir una cantidad predeterminada de una muestra líquida desde un depósito de reactivos (951a) del depósito de reactivos (950a) a la cubeta (201) de la matriz de cubetas (200) lineal, estacionaria por medio del primer pipeteador (300b) o por medio de un segundo pipeteador (300a) desplazable independientemente del primero;

c) mezclar los líquidos en la cubeta (201) por medio de una unidad de mezcla (400) y termostatización de los líquidos en la cubeta (201) mediante una unidad de termostatización (800) estacionaria;

d) dado el caso transferir una cantidad predeterminada de un líquido reactivo adicional desde un recipiente de reactivos (951b) del depósito de reactivos (950b) a la cubeta (201) de la matriz de cubetas (200) estacionaria, lineal por medio del primer o segundo pipeteador (300a, 300b);

e) dado el caso volver a mezclar y termostatizar los líquidos en la cubeta (201);

f) medición óptica del contenido de la cubeta (201) por medio de una unidad de medición óptica (500) y determinación de al menos un valor de medición utilizando una unidad espectroscópica (530) o una unidad de detección (550) estacionaria de la unidad de medición óptica (500);

g) calcular e indicar la concentración de analito basándose en los valores de medición determinados en el punto f) y en valores de referencia y calibración previamente conocidos o predeterminados;

h) lavar y secar la cubeta (201) por medio de una unidad de lavado de cubetas (600) que se puede mover a lo largo de la matriz de cubetas (200); así como

i) proporcionar la cubeta (201) para el siguiente análisis.

31. Procedimiento según la reivindicación 30, caracterizado por que, en la medición óptica del contenido de cada cubeta (201), se irradia luz en las ventanas de entrada (202) de las cubetas (201) individuales sucesivamente en secuencia temporal mediante varias fuentes de luz LED (541) que emiten de manera espectralmente diferente en el rango de longitud de onda UV/VIS/NIR, y la radiación de medición que sale de las ventanas de salida (203) de las cubetas (201) individuales se detecta con ayuda de al menos un fotodiodo (551), asignado de forma fija a cada cubeta (201), de una unidad de detección (550) estacionaria.

32. Procedimiento según la reivindicación 30, caracterizado por que para mezclar y termostatizar el contenido de la cubeta (201), se realizan las siguientes etapas en secuencia común:

a) calentar la cubeta (201) a una temperatura objetivo predeterminada con ayuda del bloque de cubetas termostatizable (820),

b) calentar los medios líquidos con ayuda del bloque de cubetas termostatizable (820) para alcanzar la temperatura objetivo predeterminada,

c) en la fase de calentamiento según el punto b), antes de alcanzar la temperatura objetivo, introducción adicional de una cantidad predeterminada de energía ultrasónica con ayuda de al menos un transductor ultrasónico (840) fijado a cada cubeta (201) para el aumento de la velocidad de calentamiento, así como d) mezclar simultáneamente los medios líquidos con ayuda de la energía ultrasónica introducida en el punto c).

33. Procedimiento según la reivindicación 32, caracterizado por que la energía ultrasónica según el punto c) se introduce en los medios líquidos de forma pulsada en varias cantidades parciales (impulsos).

34. Procedimiento según la reivindicación 32 o 33, caracterizado por que, para apoyar el proceso de mezcla, al menos una parte del volumen de líquido introducido en la cubeta (201) se succiona y se dispensa nuevamente en la cubeta (201) al menos una vez.