ES3061773T3

ES3061773T3 - Assay apparatuses, methods and reagents

Info

Publication number: ES3061773T3
Application number: ES20841491T
Authority: ES
Inventors: Gary I Krivoy; Cecilia Zimmerman; Jules Vandersarl; Sandor Kovacs; Aaron H Leimkuehler; Leo Tabakin; Jon Willoughby; Manish Kochar; Charles M Clinton
Original assignee: Meso Scale Technologies LLC
Current assignee: Meso Scale Technologies LLC
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2026-04-07
Anticipated expiration: 2040-07-15
Also published as: KR102681317B1; CA3284993A1; WO2021011630A1; IL289749B1; JP2024020280A; DK3999238T3; SG11202111169YA; KR20250143353A; US20210016288A1; IL325928A; CA3136484A1; NZ781152A; IL289749A; US20240226904A1; EP3999238A1; AU2023233062C1; EP4664095A2; KR102862512B1; AU2020314729A1; AU2023233062B2

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparatos, métodos y reactivos de ensayo

[0003] REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

[0004] Esta solicitud de patente reivindica la prioridad bajo 35 U.S.C. §119(e) de la solicitud de patente provisional US n.º 62/954.961, presentada el 30 de diciembre de 2019 y la solicitud n.º 62/874.828, presentada el 16 de julio de 2019. Esta solicitud de patente se refiere a la solicitud de patente US n.º 14/147.216, titulada "Aparatos, métodos y reactivos de ensayo" presentada en 3 de enero de 2014, que reivindica la prioridad bajo 35 U.S.C. § 119(e) de la solicitud provisional US n.º 61/749.097 titulada "Aparatos, métodos y reactivos de ensayo" presentada el 4 de enero 2013. También se hace referencia a la publicación de la solicitud de patente internacional de titularidad común n.º WO 2014/107576 titulada "Aparatos, métodos y reactivos de ensayo", publicada el 10 de julio de 2014, que comparte la misma memoria descriptiva y dibujos con la solicitud de patente US n.º 14/147.216.

[0005] También se hace referencia a la publicación de solicitud de patente US n.º US 2012/0195800 de propiedad común y la publicación de solicitud internacional n.º WO 2009/126303, que describen un lector ECL anterior.

[0006] También se hace referencia a las publicaciones de solicitud US n.º 2011/0143947, 2012/0195800, 2007/0231217, 2009/0263904, y 2011/025663.

[0007] CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0008] La invención se refiere a aparatos, sistemas, métodos, reactivos y kits para realizar ensayos. Ciertas realizaciones de los aparatos, sistemas, métodos, reactivos y kits de la invención pueden utilizarse para realizar muestreos, preparaciones de muestras y/o análisis de muestras en un formato de ensayo con placas de múltiples pocillos.ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0009] Se han desarrollado numerosos métodos y sistemas para realizar ensayos químicos, bioquímicos y/o biológicos. Estos métodos y sistemas son esenciales en una variedad de aplicaciones, incluyendo diagnósticos médicos, pruebas de alimentos y bebidas, monitorización ambiental, control de calidad de fabricación, descubrimiento de fármacos e investigación científica básica.

[0010] Las placas de ensayo de múltiples pocillos (también conocidas como placas de microtitulación o microplacas) se han convertido en un formato estándar para el procesamiento y análisis de múltiples muestras. Las placas de ensayo de múltiples pocillos pueden adoptar diversas formas, tamaños y configuraciones. Por motivos de conveniencia, han aparecido algunas normas para los instrumentos utilizados en el procesamiento de muestras para ensayos de alto rendimiento. Las placas de ensayo de múltiples pocillos suelen fabricarse en tamaños y formas estándar y tienen una disposición estándar de los pocillos. Las disposiciones de los pocillos incluyen las que se encuentran en placas de 96 pocillos (matriz de 12 x 8 pocillos), placas de 384 pocillos (matriz de 24 x 16 pocillos) y placas de 1536 pocillos (matriz de 48 x 32 pocillos). ANSI/SLAS ha publicado especificaciones recomendadas para microplacas. (See www.slas.org/SLAS/assets/File/ANSI_SLAS_1-2004_FootprintDimensions.pdf.) Ver ANSI SLAS 1-2004 (R2012): Dimensiones de huella (última actualización 9 de enero de 2004);ANSI SLAS 2-2004 (R2012): Dimensiones de altura (última actualización 9 de enero de 2004);ANSI SLAS 3-2004 (R2012): Dimensiones de la brida exterior inferior (última actualización 9 de enero de 2004);ANSI SLAS 4-2004 (R2012): Posiciones del pocillo (última actualización 9 de enero de 2004); yANSI SLAS 6-2012: Elevación del fondo del pocillo (última actualización 9 de abril de 2009.)Existen diversos lectores de placas disponibles para realizar mediciones de ensayos en placas de múltiples pocillos, incluidos lectores que miden cambios en la absorbancia óptica, la emisión de luminiscencia (por ejemplo, fluorescencia, fosforescencia, quimioluminiscencia y electroquimioluminiscencia), la emisión de radiación, los cambios en la dispersión de la luz y los cambios en un campo magnético. La publicación de la solicitud de patente US 2004/0022677 y la patente US n.º 7.842.246, respectivamente, de Wohlstadter et al. describe soluciones útiles para realizar ensayos ECL simples y múltiples en un formato de placa de múltiples pocillos. Incluyen placas que comprenden una parte superior con orificios pasantes que forman las paredes de los pocillos y una parte inferior sellada contra la parte superior para formar el fondo de los pocillos. El fondo de la placa tiene capas conductoras con patrones que proporcionan a los pocillos superficies de electrodos que actúan tanto como soportes en fase sólida para las reacciones de unión como electrodos para inducir la electroquimioluminiscencia (ECL). Las capas conductoras también pueden incluir contactos eléctricos para aplicar energía eléctrica a las superficies de los electrodos.

[0011] A pesar de los métodos y sistemas conocidos para realizar ensayos, se necesitan aparatos, sistemas, métodos, reactivos y kits mejorados para realizar el muestreo automatizado, la preparación de muestras y/o el análisis de muestras en un formato de ensayo con placas de múltiples pocillos.

[0012] SUMARIO DE LA INVENCIÓN

[0013] La presente invención incluye, entre otras, todas y cada una de las combinaciones y subcombinaciones de características técnicas descritas en el presente documento con respecto a los lectores electroquimioluminiscentes (ECL) aquí descritos.

[0014] La presente invención también está relacionada con un instrumento que comprende un sistema de detección de luz con un sensor CCD y un sistema de lentes ópticas. El sistema de detección de luz se coloca sobre un solo pocillo a la vez en una placa de múltiples pocillos para realizar un análisis de electroquimioluminiscencia de dicho pocillo. El área del sensor CCD es sustancialmente la misma que el área de dicho pocillo único. El sistema de detección de luz comprende además un dispositivo de refrigeración dimensionado y calibrado para refrigerar el sensor CCD. Se proporciona un sistema de eliminación de calor que comprende al menos un ventilador orientado en ángulo para aspirar el aire caliente expulsado por dicho dispositivo de refrigeración hacia una cámara de flujo y fuera del instrumento.

[0015] El sistema de lentes ópticas puede comprender una pluralidad de lentes, y la pluralidad de lentes tiene superficies tanto esféricas como asféricas. El área de la pluralidad de lentes es mayor que el área de dicho pocillo único y mayor que el área del sensor CCD. Las lentes pueden estar fabricadas a partir de un material polimérico duro y un material transparente amorfo no cristalino, tal como vidrio.

[0016] El sistema de detección de luz puede montarse en una dirección sustancialmente vertical sobre la parte superior del alojamiento, y el sistema de eliminación de calor también se monta sobre la parte superior del alojamiento.

[0017] El ventilador, o los varios ventiladores, puede estar alojado dentro de la cámara de flujo, y la cámara de flujo alberga además al menos una placa de circuito impreso (PCB) y comprende al menos una abertura para permitir conexiones eléctricas entre la placa de circuito impreso y los componentes eléctricos fuera de la cámara. Se puede colocar un deflector de flujo dentro de la cámara para minimizar la recirculación de aire dentro del instrumento. El aire caliente puede fluir desde la cámara y la placa a través de al menos una PCB antes de salir del instrumento.

[0018] También se proporciona un instrumento que comprende una plataforma de contacto, en la que la plataforma de contacto comprende al menos un par de sondas de contacto eléctrico, que pueden ser verticales, pasadores accionados por resorte, un controlador conectado operativamente a una fuente de tensión para conducir una tensión al menos a un par de sondas de contacto eléctrico, un carro de placas adaptado para transportar una placa de múltiples pocillos direccionable de un solo pocillo y para posicionar la placa de múltiples pocillos con respecto a la plataforma de contacto, de modo que la tensión pueda aplicarse a uno o más pocillos de la placa, y un sistema de elevación vertical. El sistema de elevación vertical puede mover la plataforma de contacto para que entre en contacto con los contactos de los electrodos correspondientes situados en la parte inferior de dicha placa de múltiples pocillos. El sistema de elevación vertical puede incluir un engranaje helicoidal que se acopla con una parte dentada de un husillo, de modo que la rotación del engranaje helicoidal hace girar el husillo. El husillo se fija mediante roscas a una base de soporte que sostiene la plataforma de contacto, de modo que al girar el husillo se eleva o se baja la base de soporte y la plataforma de contacto.

[0019] Se puede adaptar un motor para hacer girar el engranaje helicoidal, y el motor se controla mediante el controlador. El sistema de elevación vertical puede comprender un eje guía dimensionado y calibrado para deslizarse dentro de un orificio correspondiente en la base de soporte, a fin de permitir que la base de soporte se deslice a lo largo del árbol de guía. El engranaje helicoidal puede estar orientado en una dirección sustancialmente horizontal y el husillo está orientado en una dirección sustancialmente vertical.

[0020] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0021] Las figuras 1(a)-(b) muestran una vista frontal y trasera, respectivamente, del aparato 100 con una cubierta estilizada y las figuras 1(c)-(d) muestran las vistas frontal y trasera correspondientes, respectivamente, del aparato sin la cubierta.

[0022] Las figuras 2(a)-(c) muestran vistas detalladas del subsistema de manipulación de placas y del sistema de detección de luz.

[0023] La figura 3(a) muestra una vista del cajón extraíble del subsistema de manipulación de placas dentro del aparato 100. La figura 3(b) muestra una vista en perspectiva de una bandeja unitaria que soporta el cajón extraíble. Las figuras 4(a)-(g) muestran varias vistas detalladas del cajón extraíble 240 y los subcomponentes situados dentro del cajón.

[0024] Las figuras 5(a)-(o) muestran vistas detalladas del carro de placas y del mecanismo de pestillo de la placa. Las figuras 6(a)-(b) muestran dos realizaciones alternativas de un mecanismo de enfoque óptico que puede incorporarse al aparato.

[0025] Las figuras 7(a)-(l) muestran vistas detalladas de un mecanismo de contacto de la placa.

[0026] Las figuras 8(a)-(c) muestran diversos componentes de un sistema de detección de luz.

[0027] La figura 9(a) muestra una realización no limitativa de una configuración de lente que se puede utilizar en el sistema de detección de luz 110.

[0028] La figura 9(b) muestra otra realización no limitativa de la configuración de la lente.

[0029] Las figuras 10(a) y (b) son una vista en perspectiva y una vista lateral, respectivamente, del aparato 1000 con una cubierta estilizada; la figura 10(c) es una vista en perspectiva del aparato 100 con la cubierta estilizada parcialmente seccionada; y la figura 10(d) es una vista en perspectiva del aparato 1000 con la cubierta estilizada parcialmente seccionada; las figuras 10(e) y (f) son vistas transversales del aparato 100 y del aparato 1000, respectivamente; la figura 10(g) es una vista transversal del sistema de detección de luz 110 en el aparato 100 que muestra la trayectoria tortuosa de la luz; la figura 10 (h) es una vista transversal de la puerta situada debajo de las aberturas de introducción/expulsión de placas de ambos aparatos, que muestra la trayectoria cilíndrica y tortuosa de la luz; la figura 10(i) es una vista transversal del sistema de detección de luz 1010 del aparato 1000, que muestra la trayectoria tortuosa de la luz.

[0030] Las figuras 11(a) y (b) muestran una vista detallada del mecanismo de contacto de la placa para el aparato 1000; la figura 11(c) es una vista ampliada de la plataforma de contacto; y la figura 11(d) es un diagrama que muestra una superposición de los pines de contacto eléctrico y los contactos eléctricos en una placa de múltiples pocillos direccionable de un solo pocillo.

[0031] La figura 12(a) es una vista en perspectiva del aparato 1000 sin la cubierta; la figura 12(b) es una vista en perspectiva parcial ampliada que muestra un sistema de eliminación de calor. Las figuras 12(c) y (d) son vistas en perspectiva de dos variaciones de una cubierta colectora o cámara de distribución en el sistema de eliminación de calor.

[0032] La figura 13 es una vista parcial ampliada de otro sistema de eliminación de calor.

[0033] La figura 14 es una vista en sección del sistema de detección de luz 1010.

[0034] La figura 15(a) es una vista esquemática de una realización no limitativa de una configuración de lentes en el sistema de detección de luz 1010. La figura 15(b) muestra otra realización no limitativa de la configuración de la lente.

[0035] Las figuras 16(a)-(b) muestran una placa de múltiples pocillos y múltiples puntos dentro de un solo pocillo a modo de ejemplo. La figura 16(c) muestra un anticuerpo de captura ejemplar unido a un punto y un anticuerpo marcado.

[0036] La figura 17(a) ilustra un patrón de lectura individual ejemplar para una placa de múltiples pocillos direccionable de un solo pocillo. La figura 17(b) ilustra un patrón de lectura sectorial (2x2 pocillos) ejemplar para una placa de múltiples pocillos direccionable de múltiples pocillos.

[0037] Las figuras 18(a)-(b) ilustran respuestas de ECL y ventanas de rampa de tensión ejemplares.

[0039] DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES ESPECÍFICAS DE LA INVENCIÓN

[0041] La sección Descripción detallada proporciona descripciones de determinadas realizaciones de la invención que no deben considerarse limitativas, sino que tienen por objeto ilustrar determinados aspectos inventivos. Salvo que se defina lo contrario en el presente documento, los términos científicos y técnicos utilizados en relación con la presente invención tendrán los significados que son comúnmente entendidos por los expertos en la materia. Además, salvo que el contexto exija lo contrario, los términos en singular incluirán el plural y los términos en plural incluirán el singular. Los artículos "un" y "una" se utilizan aquí para referirse a uno o más (es decir, al menos uno) del objeto gramatical del artículo.

[0043] En el presente documento se describe un aparato para realizar ensayos en un formato de placa de múltiples pocillos que tiene una o más de las siguientes características deseables: (i) alta sensibilidad, (ii) amplio rango dinámico, (iii) tamaño y peso reducidos, (iv) capacidad de multiplexación basada en matrices, (v) funcionamiento automatizado; y (vi) capacidad para manejar múltiples placas. También se describen los componentes y subsistemas utilizados en dicho aparato, así como los métodos de uso del aparato y los subsistemas. El aparato y los métodos pueden utilizarse con diversas técnicas de detección de ensayos, incluidas, entre otras, las técnicas que miden una o más señales detectables. Los aparatos y métodos descritos en el presente documento son adecuados para mediciones de electroquimioluminiscencia y, en particular, son adecuados para su uso con placas de múltiples pocillos con electrodos integrados (y métodos de ensayo que utilizan estas placas), como los descritos en la publicación US 2004/0022677 y la patente US n.º 7.842.246, respectivamente, de Wohlstadter et al., y la patente US n.º 7.807.448 de Glezer et al.

[0044] En una realización, se proporciona un aparato para realizar ensayos de luminiscencia en placas de múltiples pocillos. Una realización comprende un sistema de detección de luz y un subsistema de manipulación de placas, en el que el subsistema de manipulación de placas incluye una carcasa estanca a la luz a la luz que proporciona un entorno libre de luz en el que se pueden realizar mediciones de luminiscencia. La carcasa incluye un alojamiento y un cajón extraíble que se coloca dentro del alojamiento. El alojamiento también incluye una parte superior del alojamiento con una o más aberturas de introducción de placas a través de las cuales se pueden bajar o retirar las placas de una plataforma de traslación de placas (manualmente o mecánicamente) dentro del cajón. Se utiliza una puerta corredera opaca en el alojamiento para sellar las aberturas de introducción de placas y protegerlas de la luz ambiental antes de realizar las mediciones de luminiscencia. El alojamiento incluye además una abertura de detección que está acoplada a un detector de luz montado en la parte superior del alojamiento y uno o más apiladores de placas montados en la parte superior de la carcasa por encima de las aberturas de introducción de placas, en los que los apiladores de placas están configurados para recibir o entregar placas a los elevadores de placas dentro del cajón extraíble. El cajón extraíble incluye una plataforma de traslación de placas para trasladar una placa horizontalmente dentro del cajón a zonas del aparato donde se llevan a cabo etapas específicas de procesamiento y/o detección del ensayo. El cajón extraíble también incluye uno o más elevadores de placas con una plataforma de elevación de placas que se puede subir y bajar dentro del cajón, en el que los elevadores de placas están situados debajo de una o varias aberturas de introducción de placas. La plataforma de traslación de placas está configurada para colocar las placas debajo de la abertura de detección y para colocarlas encima de los elevadores de placas en las plataformas elevadoras de placas.

[0045] El aparato también incluye un detector de luz que está montado en la abertura de detección en la parte superior del alojamiento (por ejemplo, mediante un conector o deflector opaco a la luz). En determinadas realizaciones, el detector de luz es un detector de luz de imagen, tal como una cámara CCD, y también puede incluir una lente. El detector de luz puede ser un detector de luz convencional, tal como un fotodiodo, un fotodiodo de avalancha, un tubo fotomultiplicador o similar. Detectores de luz adecuados también incluyen conjuntos de dichos detectores de luz. Detectores de luz que se pueden utilizar también incluyen sistemas de imagen, tal como cámaras CCD y CMOS. Los detectores de luz también pueden incluir lentes, guías de luz, etc., para dirigir, enfocar y/o proyectar la luz sobre los detectores. En determinadas realizaciones específicas, se utiliza un sistema de imagen para obtener imágenes de la luminiscencia de matrices de dominios de unión en uno o más pocillos de una placa de ensayo, y el aparato de ensayo informa de los valores de luminiscencia emitidos por los elementos individuales de las matrices. El detector de luz está montado en la parte superior del alojamiento con una junta hermética a la luz. Otros componentes del aparato incluyen contactos de placa para establecer contacto eléctrico con las placas y proporcionar energía eléctrica a los electrodos situados en los pocillos situados debajo del detector de luz (por ejemplo, para inducir ECL).

[0047] Las figuras ilustran ejemplos concretos de la aplicación del aparato de la invención. Las figuras 1(a) y (b) muestran una vista frontal y trasera, respectivamente, del aparato 100 con una cubierta estilizada, y las figuras 1(c)-(d) muestran las vistas frontal y trasera correspondientes, respectivamente, del aparato sin la cubierta. Como se muestra, por ejemplo, en la figura 1(c), el aparato incluye un sistema de detección de luz 110 y un subsistema de manipulación de placas 120. Se ofrece una vista más detallada en las figuras 2(a)-(b). El subsistema de manipulación de placas 120 incluye una carcasa estanca a la luz 130 que comprende un alojamiento 231 con una parte superior del alojamiento 232, una parte inferior del alojamiento 233, una parte delantera del alojamiento 234 y una parte trasera del alojamiento 235. El alojamiento también incluye una pluralidad de elementos de alineación y el alojamiento está adaptado para alojar un cajón extraíble 240, como se muestra mejor en las figuras 3(a) y 4(a), que comprende un frente de cajón extraíble 241 y consiste en un elemento de fundición unitario 242, como se muestra mejor en la figura 3(b). De este modo, se puede lograr un ahorro de costes al reducir múltiples elementos a esta estructura única y monolítica. Las paredes del cajón extraíble definen un subchasis rígido x-y, 415 en la figura 4(d), que incluye una pluralidad de elementos de alineación complementarios. Cuando el cajón se coloca correctamente dentro del alojamiento, las características de alineación y alineación complementaria encajan y se acoplan, alineando así el cajón y sus componentes con los componentes del sistema de detección de luz. Cuando se activan las funciones de alineación/alineación complementaria, el peso del cajón extraíble es soportado por la parte superior del alojamiento. El cajón extraíble 240 del aparato 100 representado en las figuras 1(a)-(b) se muestra mejor en la figura 3(a), estando en la posición parcialmente abierta o cerrada. El cajón extraíble 240 también se ilustra en la figura 4(a) con varios subsistemas internos que se describen detalladamente más adelante, y en la figura 4(b) instalado dentro del alojamiento 231, donde se han omitido la parte trasera del alojamiento 235 y un lateral del alojamiento para mayor claridad. La figura 4(c) muestra el alojamiento 231 con una abertura y unos pasadores de alineación 405, 406 y 407 colocados y dimensionados para alojar el cajón extraíble 240.

[0049] En una realización, el subsistema de manipulación de placas comprende además un sensor de placas configurado para detectar una placa en el subsistema. El sensor de placas también puede ser capaz de detectar la orientación de la placa de ensayo, tal como la placa de múltiples pocillos 426. Estas placas suelen tener al menos una esquina truncada, como se ilustra en la figura 4(a). Un sensor de placas detecta esta esquina e informa de la orientación a la unidad central de procesamiento o CPU. El instrumento 100 puede procesar placas 426 según lo programado previamente y los datos se pueden ajustar a la orientación de la placa. Sensores de placas adecuados incluyen, pero no están limitados a, sensores capacitivos, interruptores de contacto, sensores ultrasónicos, sensores de peso o sensores ópticos, o una combinación de los mismos. Un ejemplo de sensor de placa no limitativo es la serie GP2A200LCSOF fabricada por Sharp Corporation de Japón. El sensor de ejemplo es un fotointerruptor reflectante con el emisor y el detector orientados en la misma dirección para proporcionar una detección sin contacto.

[0051] En referencia a la figura 2(a), la parte superior del alojamiento 232 también incluye una o más aberturas de introducción (y expulsión) de placas, 236 y 237, respectivamente, a través de las cuales las placas se bajan o se retiran de la plataforma de traslación de placas (manualmente o mecánicamente). Se utiliza una puerta corredera opaca a la luz (mostrada en la figura 2(c) como 239) para sellar las aberturas de introducción de placas 236, 237 y protegerlas de la luz ambiental antes de realizar las mediciones de luminiscencia. Además, la parte superior del alojamiento también incluye un controlador de identificadores para leer y procesar los datos almacenados en un identificador en las placas. En una realización, el controlador de identificadores es un lector de códigos de barras (238) montado mediante un sello hermético a la luz sobre una abertura en la parte superior del alojamiento, donde el lector de códigos de barras está configurado para leer códigos de barras en placas colocadas en la plataforma de traslación de placas dentro del alojamiento. En una realización, el código de barras de una placa se lee una vez que la placa se ha introducido en el cajón. En una realización alternativa o adicional, las placas comprenden una EEPROM o un RFID y la parte superior del alojamiento y/o el cajón incluyen un controlador de identificadores adecuado para comunicarse con cada uno de estos identificadores. En otra realización adicional, se puede proporcionar un controlador de identificador separado del aparato. En esta realización, la información almacenada en un identificador adjunto a una placa o asociado a una placa o un conjunto de placas se transfiere al aparato a través de un ordenador y/o una red conectada al mismo y/o se introduce manualmente a través de una interfaz de usuario del ordenador y/o la red. Respecto a esto, se hace referencia a la publicación de la solicitud US n.º US 2011/0022331 y a la patente US n.º 8.770.471.

[0053] El subsistema de manipulación de placas incluye además uno o más apiladores de placas montados en la parte superior del alojamiento 232, encima de las aberturas de introducción de placas 236, 237, en los que los apiladores de placas están configurados para recibir o entregar placas a los elevadores de placas. Dado que el subsistema de manipulación de placas tiene la capacidad de detectar la orientación de las placas, tal y como se ha descrito con mayor detalle anteriormente, los apiladores de placas pueden aceptar placas tanto en orientación hacia delante como hacia atrás y, posteriormente, las placas se pueden leer correctamente independientemente de su orientación. El subsistema de manipulación de placas incluye opcionalmente un mecanismo de calentamiento y/o enfriamiento (por ejemplo, un calentador de resistencia, un ventilador, disipadores de calor o un calentador/enfriador termoeléctrico) para mantener la temperatura del subsistema en las condiciones deseadas. También puede incluir un mecanismo de control de la humedad (por ejemplo, un humidificador y/o deshumidificador, o una cámara desecante para mantener la humedad del subsistema en las condiciones deseadas).

[0055] En la figura 4(a) se muestra una vista detallada del cajón extraíble del subsistema de manipulación de placas. El cajón incluye (i) un elevador de placas 400 con plataformas de elevación de placas, 401 y 402, que se pueden subir y bajar; y (ii) una plataforma de traslación de placas 403 para trasladar una placa en una o más direcciones horizontales, en la que la plataforma incluye un carro de placas 404 para soportar la placa. El carro de placas 404 puede tener una abertura 420 para permitir que los elevadores de placas 400 situados debajo del carro de placas 404 accedan a una placa y la levanten, y la plataforma de traslación de placas 403 está configurada para colocar las placas debajo de la abertura de detección en la parte superior del alojamiento 232 y debajo de los detectores de luz dentro del sistema de detección de luz 110, y para colocar las placas por encima de los elevadores de placas 400. Las plataformas elevadoras de placas 401, 402 del elevador de placas 400 pueden incluir una superficie antideslizante para evitar que la placa se desplace sobre la plataforma elevadora durante el movimiento en el aparato. La etapa de traslación de placas 403 tiene movimientos horizontales, por ejemplo, movimientos en un plano sustancialmente horizontal o en una dirección X y una dirección Y para trasladar una placa horizontalmente en el cajón a una o más regiones dentro del aparato donde se llevan a cabo etapas específicas de procesamiento y/o detección de ensayos. En un ejemplo no limitativo, tal y como se ilustra en la figura 4(e), la plataforma de traslación de placa 403 es móvil en una dirección horizontal a lo largo del raíl 422, y el carro de placas 404 es móvil sobre el raíl 424 en la plataforma de traslación de placa 403 en una dirección horizontal ortogonal. En una realización, la plataforma de traslación de placas tiene dos ejes de movimiento, x e y, y los motores acoplados a los ejes de movimiento permiten el movimiento automatizado de las placas en la plataforma.

[0057] Se pueden utilizar motores paso a paso para mover la plataforma de traslación de placas 403 en las direcciones X e Y. Por lo general, los motores paso a paso son motores eléctricos de corriente continua sin escobillas que dividen una rotación completa (1 vuelta) en varios pasos iguales. Las posiciones de los motores se pueden mover y mantener en uno o más pasos iguales. Aunque los sensores de posición para detectar las posiciones angulares de los motores paso a paso son opcionales, se pueden utilizar codificadores rotativos para detectar las posiciones de los motores paso a paso. Por lo general, un codificador rotativo comprende un disco codificado interno y un cabezal sensor para detectar posiciones angulares. Codificadores adecuados incluyen codificadores en cuadratura con dos entradas y dos salidas. Los codificadores rotativos pueden ser no ópticos, de efecto Hall o magnéticos para minimizar la contaminación lumínica en el instrumento o en la carcasa estanca a la luz 130.

[0059] Para estabilizar la plataforma de traslación de placas 403 y el carro de placas 404 durante sus movimientos horizontales sobre el bastidor X-Y 415, la plataforma de traslación de placas 403 puede tener una abrazadera 423 situada frente al raíl 422, como se muestra mejor en la figura 4(e). El clip 423 tiene dos alas 423a y un rebaje 423b. El rebaje 423b forma una interferencia con un reborde 244 en el cajón 240, tal y como se muestra. El rebaje 423b y el reborde 244 impiden que la plataforma de traslación de placas 403 se eleve cuando las sondas de contacto entran en contacto con la placa de múltiples pocillos 426 desde abajo, como se explica más adelante. Las alas 423a descansan sobre el reborde 244 para mantener el clip 423 en el reborde 244. Se puede proporcionar un segundo clip 425 con estructuras y funciones similares a las del clip 423 en la plataforma de traslación de la placa 403 opuesta al raíl 424, como se muestra en las figuras 4(e)-4(g). El clip 425 puede conectarse al carro de placas 404 y su rebaje interfiere con un reborde en la etapa de traslación de placa 403 para evitar que se levante el carro de placas 404. Las ventajas de utilizar un solo raíl, por ejemplo, el raíl 422, y un clip opuesto, en lugar de utilizar dos raíles paralelos separados entre sí, incluyen, entre otras, la eliminación de la difícil tarea de alinear dos raíles paralelos y la prevención de la elevación del carro.

[0061] La inclusión de un cajón extraíble 240 en la carcasa estanca a la luz 130 mejora la facilidad de mantenimiento y la capacidad de fabricación del aparato. Para garantizar la alineación adecuada del cajón 240 dentro del alojamiento 231 y, por lo tanto, la alineación adecuada de los subsistemas dentro del cajón 240 con el sistema de detección de luz 110, el alojamiento incluye una pluralidad de elementos de alineación y el subchasis x-y del cajón incluye una pluralidad de elementos de alineación complementarios configurados para acoplarse y engancharse con los elementos de alineación del alojamiento. En la figura 4(b) se muestra una vista en corte del cajón 240 colocado dentro del alojamiento 231 con la parte trasera del alojamiento 235 y un lateral del alojamiento omitidos para mayor claridad y correctamente alineado con el sistema de detección de luz 110.

[0063] En una realización, las características de alineación del cajón 240 comprenden una pluralidad de orificios y las características de alineación correspondientes en el alojamiento 231 comprenden una pluralidad de pasadores dimensionados para encajar en los orificios. Como se muestra en la figura 4(c), el alojamiento 231 puede incluir al menos tres pasadores de alineación, estando los pasadores 405 y 406 situados en la parte delantera 234 del alojamiento, y el pasador 407 situado en el extremo opuesto del alojamiento. Se pueden incluir características de alineación adicionales en el alojamiento y el cajón, según sea necesario. Las características de alineación pueden posicionarse o calibrarse con respecto a la parte superior del alojamiento, de modo que el peso del cajón 240 sea soportado por la parte superior del alojamiento 232. Las características de alineación complementarias del cajón, configuradas para acoplarse y encajar con los pasadores de alineación 405, 406 y 407, se muestran en la figura 4(d) como orificios 408, 409 y 410 (en la realización mostrada en la figura 4(d), el pasador de alineación 405 se acopla y engancha con el orificio 408, el pasador 406 se acopla y engancha con el orificio 409, y el pasador 407 se acopla y engancha con el orificio 410). Además, el cajón también incluye pestillos de alineación, 416 y 417 (mostrados en la figura 4(a)), que encajan y se acoplan con los pestillos de alineación complementarios, 418 y 419 (figura 4(c)), para bloquear/desbloquear el cajón dentro del alojamiento.

[0065] Debido a que los pasadores de alineación 405-407 y 408-410 están posicionados o calibrados con respecto a la parte superior del alojamiento 232, mientras que el cajón extraíble 240 se inserta en el alojamiento 231 guiado por el bastidor X-Y 415, una vez que el cajón extraíble 240 se ha insertado completamente en el alojamiento 231, el peso del cajón 240 y los componentes que contiene son soportados por la parte superior del alojamiento 232. Una ventaja de esta característica es que, dado que el sistema de detección de luz 110 también está montado en la parte superior del alojamiento 232, cualquier calibración o alineación de los subsistemas del cajón 240 con el sistema de detección de luz 110 puede realizarse directamente en relación con el sistema de detección de luz 110, sin tener que tener en cuenta ningún espacio o separación entre el cajón 240 y la parte superior del alojamiento 232.

[0067] Se pueden incluir una o más características adicionales de acoplamiento/bloqueo en el alojamiento y/o el cajón, por ejemplo, como se muestra en la figura 4(e), en la que el pasador accionado por resorte 411 está montado en el cajón 240 y configurado para acoplarse y engancharse con un orificio 412 situado en la etapa de traslación de la placa 403. En una realización, se utiliza un solenoide 427 para accionar un pasador accionado por resorte, como el pasador 411. En la realización mostrada en la figura 4(f), cuando el carro de placas y la etapa de traslación de placa están alineados, la característica de alineación de la etapa de traslación de placa, por ejemplo, el pasador 411, se acopla y engancha con una característica de bloqueo correspondiente del carro de placas, por ejemplo, el orificio o elemento 412, como se muestra en la figura 4(f). Estas características de alineación y/o acoplamiento bloquean el carro de placas en su sitio para proteger el subconjunto de posibles daños, por ejemplo, durante el transporte y/o la instalación.

[0069] En otra realización, como se muestra en las figuras 4(c)-(d), la parte superior del alojamiento incluye un mecanismo de contacto de conexión eléctrica 413, y la parte frontal del cajón comprende una conexión eléctrica complementaria, elemento 414, en la que la conexión eléctrica y su complemento están configurados para acoplarse y encajar entre sí tras la inserción y alineación adecuadas del cajón dentro del alojamiento. En la figura 4(c) también se muestran los cables eléctricos que conectan el sensor óptico, como los sensores CCD, o la cámara digital dentro del sistema de detección de luz 110. Como se explica más adelante, el sensor óptico 902 es capaz de capturar la luz o la emisión de ECL desde una pluralidad de pocillos o de un sector de pocillos en la placa de múltiples pocillos 426 y, por lo tanto, requiere una mayor corriente o potencia. Los cables pueden tener una pluralidad de perlas de ferrita que incluyen un núcleo de ferrita y una o más bobinas de ferrita 418 (como se muestra en la figura 4(c)). Los núcleos de ferrita son cerámicos y tienen una alta permeabilidad magnética. Las bobinas de ferrita son similares a los núcleos de ferrita y también son elementos eléctricos pasivos fabricados con ferrita que suprimen el ruido de alta frecuencia que se transmite a través de los cables. Normalmente, las bobinas de ferrita tienen forma cilíndrica o troncocónica y hay un par de bobinas en los cables eléctricos, como se muestra en la figura 4(c).

[0071] En referencia a la figura 4(a), en una realización, el carro de placas puede incluir un carro de placas 404 y un mecanismo de pestillo de la placa configurado para recibir y acoplar una placa ejemplar, denominada en lo sucesivo 426, colocada en el carro de placas 404, como se muestra en la figura 5(a)- (b) (la figura 5(a) muestra una vista del carro de placas con una placa de múltiples pocillos 426 bloqueada en su sitio y la figura 5(b) muestra la misma vista con los componentes del mecanismo de pestillo de la placa visibles y acoplados a la placa en una posición bloqueada). Como se muestra en la figura 5(b), los bordes exteriores de la placa siguen una convención de diseño estándar para placas de múltiples pocillos e incluyen un faldón 522 que rodea y se encuentra a una altura inferior a las paredes de la placa (en la figura 5(o) se muestra una vista ampliada). En otras palabras, el faldón 522 se coloca cerca de la parte inferior de la placa de múltiples pocillos 426. El mecanismo de pestillo de la placa está diseñado para empujar el borde exterior de la falda en dos lados ortogonales de la placa contra dos topes físicos correspondientes en el carro de placas, con el fin de proporcionar un posicionamiento definido y reproducible de la placa en el carro. El mecanismo de pestillo de la placa también está diseñado para aplicar una fuerza física descendente en puntos definidos de la parte superior del faldón de la placa, con el fin de mantenerla de forma reproducible y fija en la dimensión vertical.

[0072] En las figuras 5(a) y 5(b) se muestra una vista del carro de placas 404 y del mecanismo de pestillo de la placa con una placa de múltiples pocillos 426. En las figuras 5(c)-5(f) se muestra una secuencia que ilustra el funcionamiento del mecanismo de pestillo de la placa, que se describe a continuación. En una realización específica, el carro de placas 404 soporta una placa de múltiples pocillos 426 (o un consumible que tiene la misma huella y geometría física externa que una placa de múltiples pocillos/microtitulación configurada para su uso en un aparato como el descrito aquí) que tiene al menos un primer, segundo, tercer y cuarto lado, y en la que el primer y tercer lado son sustancialmente paralelos entre sí y el segundo y cuarto lado son sustancialmente paralelos entre sí. El carro de placas 404 define una abertura 420 con una forma sustancialmente idéntica a la de la placa de múltiples pocillos 426 y con unas dimensiones inferiores a las de esta, para soportar un faldón o reborde 522 situado alrededor del perímetro de la placa de múltiples pocillos 426. El carro de placas incluye además una primera (501) y una segunda (513) superficie de tope que, cuando la placa de múltiples pocillos 426 está completamente enclavada, definen las posiciones horizontales de la falda 522 en los lados primero y segundo de la placa de múltiples pocillos, respectivamente. El mecanismo de pestillo de la placa se puede mover desde una configuración abierta, como se muestra mejor en las figuras 5(i) y 5(j), para aceptar una placa de múltiples pocillos 426, hasta una configuración de sujeción para enclavar la placa al carro de placas, como se muestra mejor en las figuras 5(a) y 5(b).

[0074] El mecanismo de pestillo de la placa incluye (i) un primer elemento de pestillo (509) presionado hacia la posición de sujeción y compuesto por un pedal 511, una varilla de accionamiento 510 y un resorte 512, que proporciona la fuerza de presión y puede tener una fuerza elástica elevada. El pedal (511) está adaptado para empujar el primer lado de la placa de múltiples pocillos 426 hacia el primer tope 501 y un brazo de sujeción de la placa (502) también empujado hacia la posición de sujeción por el resorte 512, en el que el primer elemento de pestillo (509) está conectado al brazo de sujeción de la placa (502). El mecanismo de pestillo de la placa incluye además (ii) un soporte (503) conectado de forma pivotante al brazo de sujeción de la placa (502) y adaptado para empujar el segundo lado de la placa de múltiples pocillos 426 hacia el segundo tope (513). El mecanismo de pestillo de la placa también comprende (iii) al menos una abrazadera presionada (515) situada cerca del segundo tope (513) para sujetar el faldón 522 de la placa de múltiples pocillos 426 al carro de placas 404, impidiendo así el movimiento vertical. La abrazadera presionada 515 se acopla al faldón de la placa y ejerce una fuerza descendente sobre la falda de la placa. El soporte (503) puede incluir al menos dos patas (504, 506) y ambas están en contacto con el cuarto lado de la placa de múltiples pocillos. Al menos una pata (504, 506) comprende una rampa (507, 508) para aplicar tanto una fuerza lateral hacia el segundo tope como una fuerza descendente sobre el borde de la placa de múltiples pocillos (como se muestra en las figuras 5(e)-(i)).

[0075] El primer elemento de pestillo 509 incluye una varilla de accionamiento (510), que está presionada hacia la posición de sujeción por un resorte (512) y, en la posición de sujeción, se extiende más allá de un borde del carro de placas (como se muestra en la figura 5(c)). Durante la carga y la descarga de placas, a medida que el carro de placas 404 se alinea con un elevador de placas, la parte extendida 510a de la varilla de accionamiento (510) se empuja contra un tope físico en el alojamiento, por ejemplo, la pared trasera del cajón 240 o la parte trasera del alojamiento 235, lo que empuja la parte extendida 510a de la varilla (510) hacia el carro, como se muestra mejor en la figura 5(d), donde la varilla 510 aún no está acoplada, y en la figura 5(e), donde la varilla 510 está empujada. Cabe señalar que cuando el carro de placas 404 se mueve contra el tope físico, se empujan la varilla 510 y ambas abrazaderas presionadas 515, las figuras 5(d) y 5(i) solo muestran la retracción de la varilla 510 para mayor claridad. El movimiento de la varilla (510) obliga al pedal 511 a retraerse hacia la varilla 510 para dejar espacio a la placa de múltiples pocillos 426. Como se muestra en la figura 5(c), el pedal 511 es un brazo en voladizo que está unido a la varilla 510 y tiene la capacidad de flexionarse como un resorte. Un punto de apoyo 524 fijado al carro de placas 404 obliga al pedal 511 a retraerse o moverse en la dirección de la flecha que se muestra en la figura 5(d) cuando la varilla 510 se empuja hacia dentro. El punto de apoyo 524 también puede estar situado en la funda 526 que cubre el primer elemento de pestillo 509, como se muestra mejor en la figura 5(a). El brazo de sujeción de la placa 502 puede estar conectado de forma pivotante en un extremo 528 a la varilla 510 y puede estar conectado de forma pivotante en el extremo opuesto 530 al carro de placas 404. El soporte 503 está conectado de forma pivotante al brazo de sujeción de la placa 502 en el punto de pivote 531. Como se muestra mejor en la figura 5(d), al empujar la varilla 510 hacia dentro, el pedal 511 y el brazo de sujeción de la placa 502 con el soporte 503 se retraen o se alejan de la abertura 420.

[0077] Una ventaja de conectar el soporte 503 de forma pivotante al brazo de sujeción de la placa 502 es que el soporte 503 puede girar, preferiblemente ligeramente con respecto al brazo de sujeción de la placa 502, de modo que ambas patas 504 y 506 del soporte 503 puedan entrar en contacto con la placa de múltiples pocillos 426 durante el proceso de enclavamiento.

[0079] Como se ha comentado anteriormente, cuando el carro de placas 404 se mueve contra el tope físico, se empujan la varilla 510 y las dos abrazaderas presionadas 515. A medida que las partes extendidas 515a de la abrazadera presionada 515 se empujan hacia adentro, esta acción levanta el extremo presionado 515b hacia arriba contra la fuerza del resorte 532. Cuando el extremo presionado 515b se eleva a una posición abierta, tiene el tamaño y las dimensiones adecuadas para aceptar el faldón 522 de la placa de múltiples pocillos 426, y cuando se suelta la abrazadera presionada 515, el resorte 532 empuja el extremo presionado 515b hacia abajo y lo sujeta al faldón 522 para mantener la placa de múltiples pocillos 426 contra los movimientos ascendentes.

[0081] El aparato comprende además un expulsor (516) para liberar la placa de múltiples pocillos 426 del mecanismo de pestillo. El expulsor 516 tiene un elemento de accionamiento extendido (521) y, al igual que la varilla de accionamiento (510), también se empuja contra un tope en el instrumento cuando el carro de placas se coloca en alineación con los elevadores de placas, de modo que el expulsor aleja la placa de múltiples pocillos 426 del segundo tope 513. El expulsor 516 puede estar accionado por resortes 514 y, opcionalmente, incluye un limitador de recorrido 534. Cuando se activa, el expulsor 516 empuja la placa de múltiples pocillos 426 alejándola del tope 513, y cuando se activa el expulsor 516, la varilla 510 y las abrazaderas presionadas 515 también se mueven a la posición abierta, de modo que la placa de múltiples pocillos 426 puede empujarse alejándola del tope 513 y de los extremos presionados 515b de las abrazaderas. El limitador de recorrido 534 puede deformarse elásticamente para absorber parte del movimiento del expulsor. El movimiento de la placa del carro 404 alejándose de la posición de carga/descarga de la placa (es decir, en alineación con los elevadores de placas), invierte el movimiento de la varilla (510) y del expulsor (516) y restablece el mecanismo de pestillo en la configuración de enclavamiento.

[0083] El acoplamiento de una placa de múltiples pocillos 426 con el mecanismo de pestillo de la placa para bloquear la placa de múltiples pocillos 426 en el carro de placas 404 se ilustra en las figuras 5(i)-(m). La figura 5(i) es similar a la figura 5(d) y muestra el primer elemento de pestillo 509 con el pedal 511 retraído y el brazo de sujeción de la placa 502/soporte 503 en posición abierta. El mecanismo de pestillo permanece desactivado y en posición abierta en la figura 5(j), lo que permite colocar una placa de múltiples pocillos 426 sobre la abertura 420 dentro del carro de placas 404. En la configuración abierta representada en la figura 5(j), el pedal 511, el brazo de sujeción de la placa 502, el soporte 503 y la abrazadera presionada 515 se inclinan alejándose de la abertura 420 para permitir que se cargue una placa de múltiples pocillos 426 en el carro de placas 404. Como se muestra en la figura 5(j), las porciones extendidas 510a y 515a son empujadas hacia dentro por el movimiento del carro de placas 404 contra un tope trasero, como la parte trasera del cajón 240 o la parte trasera del alojamiento 235.

[0085] Cuando se coloca una placa de múltiples pocillos 426 en el carro de placas 404, tal y como se muestra en la figura 5(k), y el carro de placas 404 se aleja del tope trasero, el pedal 511 se aleja del punto de apoyo 524 y se desplaza hacia fuera para empujar y presionar la placa de múltiples pocillos 426 contra el primer tope 501. El brazo de sujeción de placas 502 también se mueve con la varilla 510, lo que permite que el soporte 503 empuje la placa de múltiples pocillos 426 contra el segundo tope 513. Como se muestra en la figura 5(k), solo la pata 504 está en contacto con la placa de múltiples pocillos 426; sin embargo, debido a la conexión pivotante en el punto de pivote 531, la segunda pata 506 entraría en contacto de forma automática y rápida con la placa de múltiples pocillos 426 a medida que el soporte 503 gira alrededor del punto de pivote 531. La abrazadera presionada 515, que puede estar accionada por resortes 532, se acopla al borde de la placa 426 de múltiples pocillos en el segundo lado de la placa, como se muestra en la figura 5(l), el soporte 503 también se acopla al borde de la placa 522 y lo empuja hacia abajo. Como se ha mencionado anteriormente, las patas 504 y 506 del soporte 503 tienen rampas 507 y 508 y están anguladas como se muestra. A medida que las patas 504 y 506 empujan la placa de múltiples pocillos 426, las rampas 507 y 508 entran en contacto con el faldón 522 y empujan la placa de múltiples pocillos 426 en dos direcciones: hacia el segundo tope 513 y hacia abajo. Como se muestra en la figura 5(m), la abrazadera presionada 515 se acopla con el faldón de la placa 522.

[0087] En una realización, el carro de placas 404 también incluye un mecanismo de enfoque óptico utilizado por un sensor óptico en el aparato, como los detectores de luz dentro del sistema de detección de luz 110 descrito anteriormente para medir el contraste y el enfoque. El mecanismo de enfoque óptico incluye al menos dos, o al menos tres, superficies modeladas a diferentes alturas con respecto al carro de placas y, por consiguiente, a una superficie objetivo para el enfoque (es decir, el fondo de los pocillos de una placa de 96 pocillos 426 sujeta en el carro de placas 404). Un ejemplo incluye un método para obtener imágenes de la pluralidad de superficies y, basándose en la imagen, calcular la magnitud y la dirección del ajuste de imagen necesario para enfocar la superficie objetivo. En una realización, se calculan los valores de contraste para la imagen de cada superficie y se determina la altura de enfoque como la altura en la que el cambio en el contraste con el cambio en la altura se minimiza o, alternativamente, cae por debajo de un valor umbral predeterminado.

[0089] En una realización, el carro de placas incluye al menos tres superficies con patrones, cada una a una altura diferente con respecto al carro de placas. En la figura 6(a)-(b) se muestran otras dos realizaciones de un mecanismo de enfoque óptico. En determinadas realizaciones, las superficies tienen patrones de transparencia diferencial (por ejemplo, patrones grabados o cortados en un sustrato no transparente o una tinta o película no transparente con patrones impresa sobre una superficie transparente), de modo que el patrón puede visualizarse utilizando la luz transmitida a través del sustrato. En otras realizaciones, las superficies/patrones no son transparentes y los patrones se proyectan utilizando una fuente de luz que refleja la luz sobre la superficie.

[0091] El mecanismo de enfoque incluye al menos una superficie con patrón superior, una superficie con patrón intermedia y una superficie con patrón inferior separadas del sensor óptico, en el que la superficie con patrón intermedia y la superficie objetivo están alineadas sustancialmente al mismo nivel plano, en el que una primera distancia entre las superficies con patrón superior e intermedia y una segunda distancia entre la superficie intermedia y la superficie con patrón inferior son sustancialmente iguales, y en el que el sensor óptico y las superficies con patrón se mueven entre sí hasta que la diferencia entre un primer par de valores de contraste entre el patrón superior y el patrón medio y un segundo par de valores de contraste entre el patrón medio y el patrón inferior es inferior a un valor predeterminado de aproximadamente ± 2,0 unidades adimensionales, como se explica a continuación. Esta diferencia puede ser de ± 3,0 o ± 4,0, o tan baja como ± 1,0. Un valor más alto de las diferencias de contraste permite un enfoque más fácil pero menos preciso, y un valor más bajo de las diferencias de contraste produce un enfoque más difícil pero más preciso.

[0092] Como se muestra en las figuras 6(a)-(b), el mecanismo puede incluir una pluralidad de superficies con patrones, por ejemplo, al menos dos y opcionalmente tres superficies con patrones (601-603), y las superficies con patrones comprenden sustancialmente el mismo patrón, por ejemplo, un patrón de rejilla. Las superficies con patrones pueden estar adyacentes entre sí en una agrupación. En la realización mostrada en la figura 6(a), el mecanismo también incluye una superficie sin patrón 604. Cada una de las superficies con patrón puede estar situada en planos paralelos. En una realización, la superficie con patrón central se encuentra a una altura equivalente efectivamente a la posición de enfoque de un pocillo en la placa de múltiples pocillos 426 llena con una cantidad predeterminada de fluido. La superficie inferior con patrón se encuentra a una altura que está aproximadamente 0,25 mm por debajo de la superficie con patrón intermedia, y la superficie superior con patrón se encuentra a una altura que está aproximadamente 0,25 mm por encima de la superficie con patrón intermedia. En una realización, la superficie inferior con patrón se encuentra a una altura de entre 4 y 4,75 mm por encima del carro de placas (es decir, por encima del carro de placas sobre el que descansa la placa). La superficie inferior con patrón puede estar a una altura de entre 4,5 y 4,7 mm por encima del carro de placas, y la superficie inferior con patrón puede estar a una altura de entre 4,6 y 4,7 mm por encima del carro de placas. La superficie con patrón central puede estar a una altura de aproximadamente 4,5-5,0 mm por encima del carro de placas, aproximadamente 4,7-4,9 mm por encima del carro de placas, o aproximadamente 4,7-4,8 mm por encima del carro de placas. Y la superficie con el patrón más alto se encuentra a una altura de entre 4,75 y 5,10 mm por encima del carro de placas, entre 4,8 y 5,0 mm por encima del carro de la placa, o entre 4,85 y 4,95 mm por encima del carro de placas. Cabe señalar que cualquiera de las superficies 601, 602 y 603 puede ser la superficie con el patrón intermedio, la superficie con el patrón superior o la superficie con el patrón inferior. En una realización, el mecanismo de enfoque óptico está adyacente al carro de placas.

[0094] Por lo tanto, las realizaciones aquí descritas proporcionan un método para enfocar un sensor óptico hacia una superficie objetivo que comprende las etapas de (a) proporcionar al menos una superficie con patrón superior, media e inferior 601-603, en la que la superficie con patrón media y la superficie objetivo se encuentran a la misma altura focal y en la que una primera distancia entre las superficies con patrón superior y media y una segunda distancia entre la superficie media y la superficie con patrón inferior son sustancialmente iguales; (b) obtener una primera diferencia de valor de contraste entre las superficies con patrón superior y media con el sensor óptico; (c) obtener una segunda diferencia de valor de contraste entre las superficies con patrón media e inferior con el sensor óptico; y (d) comparar la primera y la segunda diferencia de valor de contraste y determinar si la superficie objetivo está enfocada y/o determinar la magnitud y la dirección del ajuste de enfoque necesario para enfocar la superficie objetivo.

[0096] Durante el funcionamiento, la etapa de traslación de la placa 403 traslada el carro de placas 404 para colocar el mecanismo de enfoque óptico sobre el mecanismo de contacto mostrado en las figuras 7(a)-7(c)(1), que incluye una fuente de luz, como las salidas de luz 725-728 mostradas en la figura 7(c)(1). Las salidas de luz 725-728 pueden conectarse a un único diodo emisor de luz (LED) o cada salida de luz puede tener su propio LED u otras fuentes de luz. La fuente de luz se ilumina y se proyecta un haz de luz sobre la parte inferior del mecanismo de enfoque óptico, más concretamente bajo las superficies 601-603. Las salidas de luz 725-728 pueden proporcionar una iluminación uniforme para las superficies 601-603. Por lo tanto, un sensor óptico o una cámara del sistema de detección de luz 110 captura imágenes del mecanismo de enfoque óptico, calcula las diferencias en los valores de contraste descritos anteriormente y determina si el objetivo está enfocado y/o determina la magnitud y la dirección del ajuste de enfoque necesario para enfocar la superficie del objetivo. En función del cálculo, el enfoque del sensor óptico se ajusta en consecuencia, ya sea de forma manual o automática, por ejemplo, mediante el uso de un ajuste de enfoque motorizado. El método también puede incluir las etapas de ajustar la distancia entre el sensor óptico y la superficie objetivo y repetir las etapas de obtener el primer y segundo valor de contraste y comparar dichos valores de contraste hasta que la diferencia entre el primer y segundo valor de contraste sea inferior a un valor predeterminado. Un cálculo adecuado para determinar el valor de contraste consiste en tomar una región de interés (ROI) de una imagen que esté cubierta por el patrón de puntos del objetivo de enfoque, por ejemplo, la superficie 601, 602 o 603 o una parte de la misma. Se miden la media y la desviación estándar de todos los píxeles dentro de esa región de interés (ROI). Se miden o determinan la media (AVG) y la desviación estándar (StDEV) para calcular el valor de contraste (%CV) de esa región de interés.

[0098] %CV = (StDEV / AVG) x 100

[0100] A continuación, se restan los %CV de cada ROI (alto y bajo) para crear el valor de diferencia que se comunica al operador. El %CV que se muestra arriba es un valor sin unidades o adimensional.

[0102] Un ejemplo de valor predeterminado de la diferencia en los valores de contraste %CV se determina experimentalmente como ± 2,0 comparando el valor de ECL en función del desenfoque desde el valor nominal. La magnitud de esta diferencia puede variar en función de la función de contraste. Es posible que se acepte un cierto grado de desenfoque sin que ello afecte al ECL. El valor de ejemplo de ± 2 se encuentra dentro de este intervalo. Un valor más pequeño, por ejemplo, ±1,5 o ±1,0, puede ser más preciso, pero también más difícil de conseguir durante la operación de enfoque. Un valor mayor, por ejemplo, ±3,0 o ±4,0, puede ser menos preciso, pero más fácil de alcanzar. La precisión y la dificultad operativa pueden equilibrarse según las enseñanzas de la presente invención. Las diferencias en los valores de contraste entre ±1,0 y ±4,0 están dentro del alcance de la presente invención.

[0104] Otra metodología de cálculo o determinación de valores de contraste, tales como los analizados en "Contrast in Complex Images" de Eli Peli, publicado en el Journal of the Optical Society of America, n.º 10, Octubre 1990, en las páginas 2032-2040, se puede utilizar.

[0106] Además, el carro de placas 404 contiene una pluralidad de elementos de referencia. Un elemento de referencia comprende una superficie inferior eléctricamente conductora 536 dispuesta en una superficie inferior del carro de placas 404, como se muestra en la figura 5(n), que se utiliza, durante la configuración del aparato, para entrenar el posicionamiento del mecanismo de contacto utilizado para entrar en contacto con la parte inferior de las placas 426 sujetas en el carro de placas 404. El mecanismo de contacto, que se describe con más detalle a continuación, incluye una serie de elementos de contacto accionados por resorte y puede elevarse para entrar en contacto con la superficie inferior de una placa de múltiples pocillos 426, por ejemplo, para iniciar una medición de ECL. Como se muestra en la figura 5(n), la superficie inferior conductora 536 se encuentra en la parte inferior del carro de placas 404 y está configurada para estar a la misma altura que la parte inferior de la placa cuando una placa de múltiples pocillos 426 se enclava en el carro de placas 404. Durante la configuración o el ajuste del aparato, el mecanismo de contacto se eleva hasta alcanzar una altura en la que los elementos de contacto tocan la superficie inferior 536, lo que se detecta midiendo eléctricamente la resistencia de caída entre los elementos de contacto, lo que indica que los elementos de contacto han tocado correctamente la superficie inferior conductora 536 y que entrarán en contacto correctamente con la parte inferior de las placas durante las mediciones de ECL. Esta altura medida se utiliza para ajustar la altura del mecanismo de contacto para las placas de contacto 426 sujetas en el carro de placas 404.

[0108] Además, el carro de placas 404 incluye otro elemento de referencia (representado en la figura 5(c) como aberturas semicirculares (por ejemplo, recortes en forma de media luna) cortadas en el carro de placas 404, es decir, los elementos 517-520). Una fuente de luz, tal como una salida de luz o un LED 722 en el mecanismo de contacto, se proyecta a través de cada abertura 517-520. La etapa de traslación de placa 403 que se mueve en el plano horizontal mencionado anteriormente coloca cada abertura 517-520 sobre la salida de luz 722 mostrada en la figura 7(c)(1). En esta realización, se pueden emplear un total de cinco LED, aunque también se pueden emplear menos o más LED. La luz proyectada a través de cada abertura es captada por el detector de luz del sistema de detección de luz 110 para referenciar la ubicación del carro de placas 404 en el espacio x-y del plano horizontal en relación con otros componentes del aparato. En una realización, los elementos de referencia comprenden una o más muescas o recortes, por ejemplo, en el borde de la plataforma de la placa, como se muestra en la figura 5(c), en los dos extremos de las superficies de referencia/topes (501) y (503). Ventajosamente, los elementos también pueden visualizarse para confirmar si la placa está en la orientación correcta.

[0110] La salida de luz 722 y las salidas de luz 725-728 pueden iluminarse con un solo LED. Se puede conectar un LED adecuado a los conductos de luz o guías de onda para las salidas de luz. Un LED adecuado puede tener diferentes intensidades de salida dependiendo de la tensión aplicada. En un ejemplo, como se ilustra en la figura 7(h), el LED 739 está conectado al multiplexor 738. El microprocesador 729 puede ordenar al multiplexor 738 que aplique una primera tensión al LED 739 para activar la salida de luz 722 y que aplique una segunda tensión al LED 739 para activar las salidas de luz 725-728. Como alternativa, se pueden utilizar varios LED para las salidas de luz.

[0112] El subsistema de manipulación de placas puede incluir uno o más cierres de transporte para bloquear el carro de placas en su sitio durante el transporte, tal y como se ha descrito anteriormente y se ilustra mejor en la figura 4(e). En una realización, los cierres de envío incluyen un pasador accionado por solenoide 411 en el cajón extraíble 240 que se aloja en el orificio 412 de la etapa de traslación de la placa 403. El carro de placas 404 se desplaza sobre los raíles 422, 424 y puede incluir una abrazadera para bloquear el carro en su sitio. Además, el carro de placas 404 incluye un sensor de orientación de placas, como un acelerómetro o un nivelador electrónico que se utiliza habitualmente en los teléfonos inteligentes, para garantizar que una placa de múltiples pocillos 426 colocada en el carro de placas 404 esté en la orientación correcta. Como alternativa, se puede fijar o adherir un sensor óptico reflectante al carro de placas y ser detectado por la cámara. Opcionalmente, también se pueden utilizar sensores ultrasónicos, interruptores de contacto y sensores capacitivos.

[0114] El subsistema de manipulación de placas 120 también incluye un mecanismo de contacto con placas que incluye sondas de contacto eléctrico montadas en un elevador de contacto con placas para elevar las sondas y que entren en contacto con los contactos eléctricos de la parte inferior de una placa de múltiples pocillos 426 mencionada anteriormente, que a su vez están conectados a electrodos en los pocillos de la placa. Las sondas de contacto se utilizan para aplicar los potenciales eléctricos a los electrodos en uno o más pocillos de una placa de múltiples pocillos 426. El mecanismo de contacto de la placa y el aparato de imagen están alineados, de modo que el contacto eléctrico se establece con el pocillo o conjunto de pocillos que se encuentra directamente debajo del aparato de imagen y dentro de su campo de imagen. El mecanismo de contacto se muestra en la figura 7(a)-(b) e incluye una plataforma de mecanismo de contacto 701 que comprende cuatro zonas de interrogación 702-705, en las que cada zona incluye un par de sondas de contacto eléctrico para conducir un potencial de tensión a la zona de interrogación. Las zonas de interrogación 702-705 pueden disponerse en cuadrantes o en una matriz 2x2. Sin embargo, las zonas de interrogación pueden disponerse de forma lineal o en cualquier matriz P x Q, donde P y Q son números enteros y pueden ser diferentes entre sí. Como se describe con más detalle a continuación, la placa de múltiples pocillos 426 utilizable en el instrumento 100 puede disponerse en una matriz M x N, donde la matriz M x N es mayor que la matriz P x Q. Como se ha comentado anteriormente, la matriz P x Q puede tener 12 x 8, 24 x 16, 48 x 32 pocillos o cualquier otro número de pocillos.

[0116] El aparato también incluye un controlador conectado operativamente a una fuente de tensión, en el que la fuente de tensión se puede conectar a uno o más pares de sondas de contacto eléctrico, y un multiplexor conectado al controlador y a la fuente de tensión para conectar selectivamente la fuente de tensión al par de sondas de contacto eléctrico de una sola zona de interrogación o conectar la fuente de tensión a los pares de sondas de contacto eléctrico de más de una zona de interrogación. Tal y como se utiliza en el presente documento, "fuente de tensión" incluye fuente(s) de tensión y fuente(s) de corriente. En la figura 7(h) se muestra un diagrama de bloques con los componentes del controlador, incluyendo el microprocesador 729, conectado a la fuente de alimentación 730 y al convertidor analógico-digital 731, que está conectado a los filtros de paso bajo 732 y 733, al monitor de corriente 734, a otra fuente de alimentación opcional 737, al convertidor digital-analógico 736 y a un multiplexor 738. El controlador también está conectado operativamente a un LED 739, que es un componente del mecanismo de contacto mencionado anteriormente.

[0118] El multiplexor 738 controlado por el microprocesador 729 dirige la aplicación del potencial identificado anteriormente en función del tipo de placa utilizada en el instrumento. Si la placa de múltiples pocillos 426 está configurada para ser analizada un pocillo a la vez, denominada en el presente documento placa direccionable de un solo pocillo, en la que un pocillo de una placa corresponde a una zona de la plataforma del mecanismo de contacto, el multiplexor 738 dirigirá la aplicación selectiva de potencial aislando eléctricamente cada zona y aplicando selectivamente un potencial solo dentro de una primera zona. Si, por el contrario, la placa de múltiples pocillos está configurada para analizar dos o más pocillos a la vez, lo que en el presente documento se denomina placa de múltiples pocillos direccionable, el multiplexor 738 dirigirá la aplicación selectiva de potencial conectando eléctricamente dos o más zonas y aplicando selectivamente un potencial dentro de esas dos o más zonas. En una realización, las placas comprenden un código de barras que incluye información sobre la configuración de las placas, y el aparato 100 comprende un lector de códigos de barras 238 que lee la información sobre la configuración de las placas e identifica el tipo de placas colocadas en el apilador.

[0120] En un caso, el aparato incluye una pluralidad de zonas de interrogación 702-705 que están dispuestas en una matriz P x Q. La matriz P x Q puede ser una matriz 2 x 2. Los pares de sondas de contacto eléctrico en la plataforma del mecanismo de contacto de placa 701 pueden incluir clavijas verticales, por ejemplo, clavijas con resorte. Además, el aparato puede incluir además un sensor óptico, tal como los detectores de luz del sistema de detección de luz 110, situado por encima de la plataforma 701, y la plataforma 701 incluye un primer mecanismo de alineación que comprende una fuente de luz, como la salida de luz 722 que sobresale de la plataforma hacia el sensor óptico, para alinear la plataforma 701 con respecto al sensor óptico. En una realización, la fuente de luz (por ejemplo, un LED u otro tipo de bombilla) se coloca debajo y emite luz a través de una abertura en el mecanismo de contacto, por ejemplo, a través de la salida (722) que está centrada en la plataforma (701), como se muestra en la figura 7(c)(1). El aparato también puede incluir un segundo mecanismo de alineación que comprende una pluralidad de aberturas situadas en el bastidor del carro de placas (por ejemplo, los elementos 517-520 mostrados en la figura 5(c)) y la salida de luz 722 de la plataforma 701 puede iluminarse a través de estas aberturas y detectarse mediante el sensor óptico para alinear aún más el bastidor del carro de placas con la plataforma 701. La pluralidad de aberturas puede colocarse en al menos dos lados del bastidor del carro de placas (véase la descripción anterior). Además, el aparato puede incluir un tercer mecanismo de alineación que comprende una superficie eléctricamente conductora situada en el bastidor del carro de placas (por ejemplo, la superficie inferior 536 de la figura 5(n)), de modo que cuando los contactos eléctricos de la plataforma entran en contacto con la superficie eléctricamente conductora, la corriente eléctrica fluye entre los contactos eléctricos de la plataforma para indicar una distancia predeterminada entre los contactos eléctricos y el bastidor del carro de placas. El aparato puede incluir un cuarto mecanismo de alineación/enfoque que comprende objetivos de enfoque con patrones (por ejemplo, las superficies 601-603 de las figuras 6(a) y 6(b)), y la plataforma del mecanismo de contacto incluye una o más fuentes de luz para hacer pasar la luz a través de los patrones y permitir la obtención de imágenes de los mismos, como se ha descrito anteriormente. La(s) fuente(s) de luz puede(n) ser una fuente de luz situada debajo de la toma (722), tal y como se ha descrito anteriormente. Opcionalmente, se pueden utilizar varias fuentes de luz (por ejemplo, LED u otros tipos de bombillas) para generar un campo de luz más amplio y uniforme, por ejemplo, las cuatro salidas de luz (725-728), por ejemplo, LED, integradas en la plataforma del mecanismo de contacto de la placa, como se muestra en la figura 7(c)(1).

[0122] En una realización, el aparato está adaptado para interrogar muestras contenidas en una placa de múltiples pocillos, en la que la placa de múltiples pocillos comprende una pluralidad de pocillos dispuestos en una matriz M x N, y el aparato incluye un bastidor de transporte configurado para soportar la placa de múltiples pocillos, en el que el bastidor de transporte es móvil con respecto a una plataforma de mecanismo de contacto que comprende una pluralidad de zonas de interrogación, en la que cada zona de interrogación comprende al menos un par de sondas de contacto eléctrico para aplicar un potencial de tensión a al menos un pocillo. El aparato también incluye un controlador conectado operativamente a un motor para mover el bastidor del carro con respecto a la plataforma y conectado operativamente a una fuente de tensión, en el que la fuente de tensión se puede conectar a uno o más pares de contactos eléctricos, y un multiplexor conectado al controlador y a la fuente de tensión para conectar selectivamente la fuente de tensión al par de sondas de contacto eléctrico de una única zona de interrogación o conectar la fuente de tensión al menos a un par de sondas de contacto eléctrico de más de una zona de interrogación. Las zonas de interrogación pueden disponerse en una matriz P x Q, y la matriz M x N es mayor que la matriz P x Q, que puede ser una matriz 2 x 2. Cada zona de interrogación puede dimensionarse y calibrarse para interrogar un pocillo en una placa de múltiples pocillos 426.

[0124] Las sondas de contacto eléctrico de la plataforma del mecanismo de contacto pueden incluir una pluralidad de sondas de contacto de electrodo de trabajo que el controlador conecta selectivamente a la fuente de tensión para determinar el número de pocillos que se van a interrogar. En una realización, una sonda de electrodo de trabajo está conectada al electrodo de trabajo en un pocillo o, alternativamente, una sonda de electrodo de trabajo está conectada al electrodo de trabajo en una pluralidad de pocillos. Las sondas de electrodo de los terminales de trabajo que no están conectadas pueden aislarse eléctricamente en el multiplexor cuando no se utilizan, lo que permite utilizar varias sondas de electrodo de trabajo (por ejemplo, 4 sondas) para aplicar potencial a varios electrodos de trabajo en varios pocillos, un pocillo cada vez (por ejemplo, aplicando potencial a un grupo de 4 pocillos, un pocillo cada vez). Los contactos eléctricos de la plataforma pueden comprender además una pluralidad de sondas de electrodo contrario que están conectadas eléctricamente a al menos un retorno eléctrico o una trayectoria eléctrica, o alternativamente al menos una toma de tierra eléctrica. En una realización, los contactos eléctricos inferiores de la placa de múltiples pocillos que están conectados a las sondas del electrodo contrario en la plataforma para una pluralidad de pocillos están conectados eléctricamente. Alternativamente, los contactos eléctricos inferiores de la placa de múltiples pocillos que están conectados a las sondas del electrodo contrario en la plataforma para todos los pocillos están conectados eléctricamente. Además, los contactos eléctricos inferiores de la placa de múltiples pocillos que están conectados a las sondas del electrodo contrario en la plataforma para al menos un pocillo pueden aislarse eléctricamente. El controlador puede interrogar P x Q o un número menor de pocillos simultáneamente.

[0126] Con referencia a las figuras 7(c)(2) -(g), la plataforma del mecanismo de contacto 701 incluye una pluralidad de sondas de contacto de trabajo 706-713 y sondas de contacto contrarias, 714-721. Como se muestra en la figura 7(c)(2), si el controlador 709 está configurado para conectar eléctricamente dos o más zonas de interrogación, entonces el instrumento 100 aplica selectivamente un potencial dentro de dos o más zonas, por ejemplo, las zonas 703 y 704, aplicando así un potencial a través de las sondas de contacto del electrodo de trabajo 706 y 710 y 709 y 713, respectivamente, y conectando las sondas de contacto del electrodo contrario 714-717 y 718-721. A continuación se describen las conexiones de los electrodos contrarios en la plataforma 701 y la placa de múltiples pocillos 426. Además, tal y como se explica más adelante, solo se necesita un electrodo de contacto activo y un electrodo de contacto pasivo. Dos de cada uno están conectados para proporcionar redundancia al sistema, de modo que se genere una señal de ECL incluso cuando falle un electrodo.

[0128] Alternativamente, si el mecanismo de conmutación está configurado para aislar eléctricamente cada zona, el instrumento aplica selectivamente un potencial dentro de una primera zona, por ejemplo, como en la figura 7(d), en la que la zona 703 está aislada y se aplica un potencial eléctrico a través de las sondas de contacto del electrodo de trabajo 706 y 710. En una realización, todas las sondas de contacto del electrodo contrario 714-717 y 718-721, que están conectadas a tierra, están conectadas eléctricamente en la plataforma 701. Como se explica más adelante en relación con las figuras 7(k), las sondas de contacto del electrodo contrario para cada pocillo están aisladas por los electrodos contrarios situados en la parte inferior de la placa de múltiples pocillos 426. En el ejemplo que se muestra en la figura 7(d), el pocillo situado directamente sobre la zona 703 tiene un electrodo contrario que se conecta a las sondas de contacto 718 y 719, pero que está aislado de las demás sondas de contacto del electrodo contrario de la plataforma 701. Alternativamente, los electrodos contrarios para cada zona de interrogación pueden aislarse en la plataforma 701.

[0130] De manera similar, las figuras 7(e)-(g) ilustran cómo se configura el mecanismo de contacto para aplicar un potencial dentro de una primera zona, 702 (figura 7(e)), 705 (figura 7(f)) y 704 (figura 7g), y se aplica un potencial a través de los electrodos de trabajo 707 y 712 (en la figura 7(e)), 708 y 711 (en la figura 7(f)), o 709 y 713 (en la figura 7(g)), respectivamente, mientras que las sondas de contacto opuestas 714-717 y 718-721 están conectadas eléctricamente en la plataforma 701, pero las sondas de contacto opuestas para cada zona de interrogación están aisladas por el electrodo opuesto en el pocillo de la placa de múltiples pocillos 426 directamente encima de cada zona de interrogación. Las sondas de contacto pueden ser elementos de contacto independientes accionados por resorte, por ejemplo, clavijas de contacto.

[0132] En una realización, la placa de múltiples pocillos 426 comprende contactos eléctricos inferiores en una superficie inferior de la placa para cada pocillo, en la que los contactos eléctricos inferiores están configurados para entrar en contacto con el par o pares de sondas de contacto eléctrico en la plataforma 701. Los contactos eléctricos inferiores incluyen contactos de electrodo contrario que están conectados a electrodos contrarios en los pocillos de la placa y contactos de electrodo de trabajo que están conectados a electrodos de trabajo en los pocillos de la placa. Cada pocillo incluye al menos un electrodo de trabajo y un electrodo contrario que, dependiendo del formato de la placa, pueden estar conectados eléctricamente (en bus) o ser eléctricamente independientes de los electrodos de trabajo y electrodos contrarios de otros pocillos de la placa.

[0133] Un conjunto no limitativo de ejemplos de patrones de contactos eléctricos inferiores se muestra en las figuras 7(i)-(l), donde la figura 7(i) muestra la configuración de contacto de clavija de la plataforma 701, sustancialmente similar a la figura 7(c)(2). La figura 7(k) muestra una superposición de los contactos eléctricos inferiores bajo cuatro pocillos ejemplares que se superponen a las zonas de interrogación 702-705. Cada pocillo tiene un electrodo contrario inferior 740 con una forma ejemplar en "Z" y dos electrodos de trabajo inferiores 742 y 744. Los electrodos contrarios inferiores 740 no están conectados eléctricamente entre sí, por lo que los electrodos contrarios de cada pocillo o cada zona de interrogación están separados o aislados en la placa de múltiples pocillos 426.

[0134] Para la zona 703, el electrodo contrario inferior en forma de Z 740 se conecta a los electrodos contrarios 718 y 719. Los electrodos de trabajo inferiores 742 y 744 están conectados a los electrodos de trabajo 710 y 706, respectivamente.

[0135] Para la zona 705, el electrodo contrario inferior en forma de Z 740 se conecta a los electrodos contrarios 720 y 721. Los electrodos de trabajo inferiores 742 y 744 están conectados a los electrodos de trabajo 711 y 708, respectivamente. Las zonas 702 y 704 están conectadas de manera similar.

[0136] La siguiente conexión eléctrica es al interior del pocillo. Como se ilustra en la figura 7(l), cada pocillo de este ejemplo tiene un electrodo de trabajo 750 y dos electrodos contrarios 752 y 754. Aquí, el electrodo de trabajo del pocillo 750 tiene forma de Z y se conecta a los electrodos de trabajo inferiores 742 y 744, y los electrodos contrarios del pocillo 752 y 754 están conectados al electrodo contrario inferior 740.

[0137] Para la zona 705, los electrodos de trabajo 711 y 708 de la plataforma 701 están conectados a los electrodos de trabajo inferiores 742 y 744 y al electrodo de trabajo del pocillo 750 para cada pocillo. Los electrodos contrarios 720 y 721 de la plataforma 701 están conectados al electrodo contrario inferior 740 y a los electrodos contrarios de pocillo 752 y 754 de cada pocillo. Las formas en Z del electrodo contador inferior 740 y del electrodo de trabajo 750 están diseñadas para soportar un contacto eléctrico suficiente. Se puede utilizar cualquier forma y la presente invención no se limita a ninguna forma en particular.

[0138] Como se muestra en la descripción anterior, cada pocillo y cada zona de interrogación tiene dos electrodos de trabajo, por ejemplo, 708 y 711 para la zona 705, y dos electrodos contrarios, por ejemplo, 720 y 721 para la zona 705. Tanto los electrodos de trabajo como los electrodos contrarios están conectados eléctricamente a un pocillo, tal y como se muestra anteriormente. Solo se necesita un par de electrodos de trabajo y electrodos contrarios para conducir el potencial de ECL a un pocillo. El otro par es para redundancia, en caso de que uno o más electrodos fallen.

[0139] Cabe señalar además que, en el ejemplo analizado anteriormente en relación con las figuras 7(i), 7(k) y 7(l), en el que cada pocillo puede ser interrogado individualmente, los electrodos de trabajo para cada zona de interrogación y cada pocillo están aislados en la plataforma 701 y el multiplexor 738, y los electrodos contrarios para cada zona de interrogación y cada pocillo están aislados en la placa de múltiples pocillos 426 y sus electrodos inferiores y electrodos de pocillo.

[0140] La figura 7(j) ilustra un ejemplo en el que cuatro pocillos superpuestos a las zonas de interrogación 702-705 pueden ser interrogados al mismo tiempo utilizando los pines de contacto o electrodos de la misma plataforma 701. Como se muestra, esta placa de múltiples pocillos 426 tiene un electrodo de trabajo inferior 760 que recubre los electrodos de trabajo 707, 708 y 709. La placa de múltiples pocillos 426 también tiene un electrodo contrario inferior 762 que recubre al menos los electrodos contrarios 719, 720, 715 y 716. El electrodo de trabajo inferior 760 y el electrodo contrario inferior 762 están conectados eléctricamente hacia arriba a los cuatro pocillos. La activación de uno o más electrodos de trabajo 707, 708 y 709 y uno o más electrodos contrarios 719, 720, 715 y 716 proporcionaría un potencial ECL a los cuatro pocillos. La redundancia también se consigue gracias a la pluralidad de electrodos de trabajo y electrodos contrarios disponibles.

[0141] Según un ejemplo, la parte inferior de la placa comprende conductos de contactos eléctricos internos conectados a los contactos eléctricos inferiores para conducir el potencial de tensión al interior de los pocillos. En una realización, los contactos eléctricos inferiores de al menos un pocillo están aislados eléctricamente de los contactos eléctricos inferiores de los pocillos adyacentes y, opcionalmente, los conductos de contactos eléctricos internos de al menos un pocillo pueden estar aislados eléctricamente de los contactos eléctricos inferiores de los pocillos adyacentes. Se hace referencia a la patente US n.º 7842246 y a la solicitud US n.º 20040022677 (ambas tituladas "Placas de ensayo, sistemas de lector y métodos para mediciones de prueba de luminiscencia", presentadas el 28 de junio de 2002), que divulgan realizaciones adicionales de fondos de placa que se pueden interrogar mediante el mecanismo de contacto divulgado en el presente documento.

[0142] Por lo tanto, las realizaciones aquí descritas proporcionan un método para interrogar muestras contenidas en una placa de múltiples pocillos con una matriz M x N de pocillos que comprende las etapas de (a) proporcionar una plataforma con mecanismo de contacto con la placa que tiene una pluralidad de zonas de interrogación, (b) proporcionar al menos un par de sondas de contacto eléctrico (por ejemplo, una sonda de contacto de electrodo de trabajo y una sonda de contacto de electrodo contrario) para cada zona de interrogación, en la que cada zona de interrogación está adaptada para interrogar un solo pocillo, (c) aplicar selectivamente un potencial de tensión para: (i) una zona de interrogación para interrogar uno o más pocillos simultáneamente o (ii) una pluralidad de zonas de interrogación para interrogar una pluralidad de pocillos, y (d) mover la placa de múltiples pocillos con respecto a la plataforma para interrogar pocillos adicionales. Se puede interrogar un solo pocillo, o se puede interrogar un número M x N de pocillos (donde M x N es mayor que la matriz P x Q). El método también puede incluir la etapa de (e) controlar la aplicación del potencial de tensión en la etapa (c) seleccionando al menos una sonda de contacto activa positiva (por ejemplo, la sonda del electrodo de trabajo) de los pares de sondas de contacto eléctrico de la plataforma para conectarla al potencial de tensión. La etapa (e) también puede incluir la etapa de aislar eléctricamente al menos una sonda de contacto activa positiva no conectada al potencial de tensión. El método también puede incluir la etapa (f), que consiste en proporcionar contactos eléctricos inferiores en una superficie inferior de la placa de múltiples pocillos y, opcionalmente, (g) aislar eléctricamente al menos un retorno eléctrico o, alternativamente, al menos una sonda de contacto a tierra (por ejemplo, la sonda del electrodo contrario) de los contactos eléctricos inferiores. Opcionalmente, todos los retornos eléctricos o sondas de contacto con tierra de los contactos eléctricos inferiores están aislados entre sí.

[0144] Como se ha descrito anteriormente, el aparato se puede utilizar para medir la luminiscencia de dos tipos alternativos de placas de múltiples pocillos: una placa direccionable de un solo pocillo (es decir, una placa que el aparato interroga un pocillo cada vez) y/o una placa direccionable de múltiples pocillos (es decir, una placa que el aparato interroga un sector cada vez, donde un sector es un grupo de pocillos adyacentes). Varios tipos de placas de múltiples pocillos que incluyen placas direccionables de un solo pocillo y de múltiples pocillos se describen en la patente US n.º 7842246 y la solicitud US n.º 20040022677 (ambas tituladas "Placas de ensayo, sistemas de lector y métodos para mediciones de prueba de luminiscencia", presentadas el 28 de junio de 2002). Las placas incluyen varios elementos, entre los que se incluyen, entre otros, una parte superior de la placa, una parte inferior de la placa, una pluralidad de pocillos, electrodos de trabajo, electrodos contrarios, electrodos de referencia, materiales dieléctricos, conexiones eléctricas, orificios conductores y reactivos de ensayo. Los pocillos de la placa están definidos por orificios/aberturas en la parte superior de la placa, y la parte inferior de la placa puede fijarse a la parte superior de la placa, directamente o en combinación con otros componentes, y la parte inferior de la placa puede servir como fondo del pocillo. Se pueden incluir uno o más reactivos de ensayo en los pocillos y/o dominios de ensayo de una placa. Estos reactivos pueden inmovilizarse o colocarse en una o más superficies de un pocillo, pueden inmovilizarse o colocarse en la superficie de un electrodo y pueden inmovilizarse o colocarse en la superficie de un electrodo de trabajo. Los reactivos de ensayo pueden contenerse o localizarse mediante características dentro de un pocillo, por ejemplo, los materiales dieléctricos modelados pueden confinar o localizar fluidos. La parte superior de la placa puede incluir una estructura moldeada unitaria fabricada con material termoplástico rígido, como poliestireno, polietileno o polipropileno. La parte inferior de la placa puede incluir electrodos (por ejemplo, electrodos de trabajo y/o electrodos contrarios) que incluyen carbono, capas de carbono y/o capas serigrafiadas de tintas de carbono. En otra realización, la parte inferior de la placa incluye electrodos compuestos por una tinta conductora serigrafiada depositada sobre un sustrato.

[0146] Una placa direccionable de un solo pocillo incluye una parte superior con aberturas y una parte inferior acoplada a la parte superior para definir los pocillos de la placa direccionable de un solo pocillo, la parte inferior de la placa comprende un sustrato con una superficie superior con electrodos dispuestos sobre ella y una superficie inferior con contactos eléctricos dispuestos sobre ella, en la que los electrodos y los contactos están dispuestos para definir una pluralidad de fondos de pocillo de la placa direccionable de un solo pocillo, en la que un patrón dentro de un fondo de pocillo comprende: (a) un electrodo de trabajo en la superficie superior del sustrato, en el que el electrodo de trabajo está conectado eléctricamente a un contacto eléctrico; y (b) un electrodo contrario en la superficie superior del sustrato, en el que el electrodo contrario está conectado eléctricamente con el contacto eléctrico, pero no con un electrodo contrario adicional en un pocillo adicional de la placa direccionable de un solo pocillo. Los electrodos y contactos de una placa direccionable de un solo pocillo pueden ser direccionables individualmente.

[0148] Una placa direccionable de múltiples pocillos incluye una parte superior con aberturas y una parte inferior acoplada a la parte superior para definir los pocillos de la placa direccionable de múltiples pocillos. la parte inferior de la placa comprende un sustrato con una superficie superior con electrodos dispuestos sobre ella y una superficie inferior con contactos eléctricos dispuestos sobre ella, en la que los electrodos y los contactos están dispuestos para definir dos o más sectores direccionables de forma independiente de dos o más pocillos de ensayo direccionables conjuntamente, cada sector comprende dos o más pocillos con: (a) electrodos de trabajo direccionables conjuntamente en la superficie superior del sustrato, en los que cada uno de los electrodos de trabajo está conectado eléctricamente entre sí y conectado al menos a un primer contacto eléctrico; y (b) electrodos contrarios direccionables conjuntamente en la superficie superior del sustrato, en los que cada uno de los electrodos contrarios está conectado eléctricamente entre sí, pero no con los electrodos de trabajo, y conectado al menos a un segundo contacto eléctrico. En una realización, los sectores direccionables de forma independiente incluyen menos del 50 % de los pocillos de la placa direccionable de múltiples pocillos o menos del 20 % de los pocillos de la placa direccionable de múltiples pocillos. Los sectores direccionables de forma independiente pueden comprender una matriz 4x4 de pocillos o una matriz 2x3 de sectores direccionables de forma independiente. Alternativamente, los sectores direccionables de forma independiente pueden comprender una o más filas o una o más columnas de pocillos.

[0150] Una placa direccionable de un solo pocillo o de múltiples pocillos puede ser una placa de 4 pocillos, 6 pocillos, 24 pocillos, 96 pocillos, 384 pocillos, 1536 pocillos, 6144 pocillos o 9600 pocillos. En la figura 16(a) se muestra una placa de 96 pocillos ejemplar y no limitativa, en la que los pocillos de la placa están dispuestos en filas A-H y columnas 112. Los electrodos de cualquiera de los formatos de placa comprenden partículas de carbono y pueden comprender además un material conductor impreso, en el que uno o más de los electrodos comprenden una pluralidad de dominios de ensayo formados sobre los mismos. La pluralidad de dominios de ensayo puede incluir al menos cuatro dominios de ensayo, puede incluir al menos siete dominios y puede incluir al menos diez dominios de ensayo, y la pluralidad de dominios de ensayo puede definirse mediante aberturas en una o más capas dieléctricas soportadas en los electrodos de trabajo. Las placas que se pueden utilizar en el aparato están disponibles en Meso Scale Discovery (Rockville, MD; www.mesoscale.com) e incluyen, entre otras, las siguientes placas direccionables de múltiples pocillos (números de catálogo de Meso Scale Discovery): L15XA-3, L15XB-3, L15AA-1, L15AB-1, L15SA-1, L15SB-1, L15GB-1, L45XA-3, L45XB-3, N45153A-2, N45153B-2, N45154A-2 y N45154B-2; y las siguientes placas direccionables de un solo pocillo (números de catálogo de Meso Scale Discovery): L55AB-1, L55SA-1, L55XA-1, y L55XB-1.

[0152] Las placas direccionables de un solo pocillo o de múltiples pocillos pueden incluir electrodos de trabajo dentro de los pocillos que incluyen un solo punto o múltiples puntos. En una realización, los puntos de un pocillo son áreas expuestas de un electrodo de trabajo en el pocillo, las áreas expuestas definidas por aberturas en una capa dieléctrica modelada que se deposita sobre el electrodo de trabajo. Se conocen pocillos con 4, 7 o 10 puntos, como se muestra en la figura 16(b). Los círculos individuales en cada pocillo representan puntos de electrodos de trabajo expuestos definidos por una capa dieléctrica superior que rodea estos puntos. En la figura 16(c) se ilustra un ejemplo no limitativo de un pocillo de múltiples puntos. En este ejemplo, se muestra una placa de ensayo de citocinas de ratón de 4 puntos y múltiples pocillos. El pocillo de múltiples puntos tiene una serie de reactivos de unión inmovilizados en puntos designados, por ejemplo, cada punto comprende un reactivo de unión diferente dirigido a un analito diferente. Aunque esta figura identifica específicamente las citocinas en esta realización, según otras realizaciones, se puede medir cualquier analito. La figura 16(c) muestra el uso del pocillo en el contexto de un inmunoensayo en sándwich de electroquimioluminiscencia. Como se muestra para uno de los puntos (por ejemplo, el punto situado en la parte inferior derecha del pocillo) en un pocillo de 4 puntos, un reactivo de unión inmovilizado para un analito (en este caso mostrado como un anticuerpo (denominado "anticuerpo de captura" o "Captura-Ab") que reconoce un primer sitio de unión en el analito objetivo). Al incubar una muestra en el pocillo, el analito es capturado y transportado al electrodo de trabajo por el anticuerpo de captura. La incubación de este complejo con un segundo reactivo de unión (en este caso, mostrado como un segundo anticuerpo (denominado "anticuerpo de detección" o "Ab marcado") dirigido a un segundo sitio de unión en el analito objetivo) unido a un marcador electroquimioluminiscente (mostrado como una estrella) da lugar a la unión del anticuerpo de detección al analito unido y a la formación de un complejo "sándwich" en el electrodo que comprende el anticuerpo de captura, el analito, el anticuerpo de detección y el marcador, en el que la cantidad de marcador en el electrodo es indicativa de la cantidad de analito en la muestra. Del mismo modo, se pueden utilizar otros anticuerpos de captura en los demás puntos y, según sea necesario, otros anticuerpos de detección marcados para capturar y medir otros analitos en otros puntos. La aplicación de un potencial eléctrico entre el electrodo de trabajo y un electrodo contrario en el mismo pocillo, en un entorno químico adecuado (por ejemplo, en presencia de una solución que contenga un correactivo de ECL, como el MSD Read Buffer T de Meso Scale Diagnostics), da lugar a la generación de electroquimioluminiscencia por parte de los marcadores de ECL en los complejos sándwich de los puntos. La medición de la intensidad de la luz generada en un punto específico proporciona una señal que indica la cantidad de marcador en ese punto y, por lo tanto, la concentración del analito objetivo para ese punto en la muestra.

[0153] En consecuencia, el aparato mide la luminiscencia de una placa de múltiples pocillos detectando primero el tipo de placa en el aparato, por ejemplo, leyendo el código de barras de la placa de múltiples pocillos que incluye información sobre la configuración de la placa, alineando el mecanismo de contacto y el aparato de imagen de manera que la zona o zonas de interrogación se encuentren directamente debajo y en el campo de imagen del aparato de imagen, y dirigiendo la aplicación selectiva de potencial mediante (a) el aislamiento eléctrico de cada zona de interrogación del mecanismo de contacto y la aplicación selectiva de un potencial solo dentro de una primera zona (para una placa direccionable de un solo pocillo); o (b) la conexión eléctrica de dos o más zonas y la aplicación selectiva de un potencial dentro de esas dos o más zonas (para una placa direccionable de múltiples pocillos).

[0155] Si se utiliza una placa direccionable de múltiples pocillos en el aparato, el sistema de imagen y el mecanismo de contacto se alinean con una zona de interrogación que corresponde a una agrupación o sector de pocillos adyacentes, por ejemplo, una agrupación de cuatro pocillos adyacentes, y el aparato aplica selectivamente una tensión a todos los pocillos de ese sector. A continuación, el aparato mueve la placa a través de la plataforma de traslación de la placa para reposicionar el mecanismo de contacto y el sistema de imagen con una zona de interrogación adicional que corresponde a un sector o agrupación de pocillos adicional, y aplica selectivamente una tensión a los pocillos de ese sector adicional.

[0157] Si se utiliza una placa direccionable de un solo pocillo en el aparato, el sistema de imagen y el mecanismo de contacto se alinean con una zona de interrogación que corresponde a una agrupación o sector de pocillos adyacentes, por ejemplo, una agrupación de cuatro pocillos adyacentes, y el aparato aplica selectivamente una tensión a cada pocillo de ese sector, uno por uno. Del mismo modo, la placa se mueve a través de la etapa de traslación de la placa para reposicionar el mecanismo de contacto y el sistema de imagen con una zona de interrogación adicional que corresponde a un sector adicional de pocillos para interrogar cada pocillo de ese sector adicional uno por uno.

[0158] De acuerdo con otro ejemplo, se construye otro aparato o instrumento, por ejemplo, otro lector de ECL, para interrogar o leer placas de múltiples pocillos direccionables de un solo pocillo. El aparato 1000 se muestra en las figuras 10(a) y (b). Este lector puede tener prácticamente la misma huella horizontal que el aparato 100 mostrado y descrito anteriormente, aunque con una cubierta estilizada diferente 1001. Las figuras 10(c) y 10(d) comparan los mecanismos internos o subsistemas de los aparatos 100 y 1000 y muestran que son comparables, salvo por lo que se describe a continuación. Como se muestra en las figuras 10(c) y (d), ambos aparatos tienen una carcasa estanca a la luz 130 con un cajón extraíble 240 para acceder a la carcasa estanca a la luz a la luz. Ambos aparatos tienen una parte superior del alojamiento 232 que tiene aberturas de introducción y expulsión 236 y 237, y un lector de códigos de barras 238 montado en la misma. También montado en la parte superior del alojamiento 232 del aparato 100 se encuentra el sistema de detección de luz 110. En la parte superior del alojamiento 232 del aparato 1000 hay montado un sistema de detección de luz diferente 1010, que se describe a continuación.

[0160] Las carcasas estancas a la luz (LTE) de los aparatos 100 y 1000 se ilustran mejor con vistas transversales de ambos instrumentos, como se muestra en las figuras 10(e) y 10(f), respectivamente. La luz no deseada puede entrar en los sistemas de detección de luz 110, 1010 y las LTE a través de los sistemas de detección de luz verticales y los sistemas de lentes, o a través de las puertas de las aberturas de introducción/rechazo de placas 236, 237. La figura 10(g) es una vista transversal ampliada del sistema de lentes del aparato 100. La luz no deseada puede entrar en el sistema de detección de luz 110 por una conexión 112 entre la cámara de CCD y el adaptador que sujeta las lentes, y por una unión 114 en la abrazadera de la lente. Las trayectorias tortuosas en 112 y 114 minimizan la entrada de luz no deseada en el sistema de detección de luz 110. Tal y como se utiliza en el presente documento, el término "trayectoria tortuosa" se refiere a una trayectoria que se retuerce, serpentea y/o incluye uno, dos, tres, cuatro, cinco o más giros de diversos grados. La figura 10(h) muestra una trayectoria tortuosa cilíndrica 116 que impide que entre luz no deseada en los aparatos 100, 1000 después de que las puertas cierren las aberturas de introducción/expulsión de placas 236, 237. La trayectoria 118 a lo largo de la parte superior de las puertas que conduce hacia la cámara CCD también experimentaría una curva para disuadir aún más a la luz no deseada de llegar al sistema de detección de luz 110, 1010, como se muestra mejor en la figura 10(i). También se muestra una trayectoria tortuosa 1020 entre la cámara CCD y el adaptador en el sistema de detección de luz 1010, y una trayectoria tortuosa 1022 en el adaptador para impedir la entrada de luz no deseada. Los aparatos 100 y 1000 utilizan estas trayectorias tortuosas para ser estancos a la luz (es decir, minimizando o eliminando la luz extraña no deseada).

[0162] Dado que el aparato o lector 1000 está configurado para leer placas de múltiples pocillos direccionables de un solo pocillo, puede incluir un mecanismo de contacto con la placa simplificado, tal y como se ilustra en las figuras 11(a)-(c). El engranaje helicoidal 723 es accionado por el motor 723a para girar una parte inferior engranada acoplada 724a del husillo 724. El husillo 724 tiene un árbol principal roscado 723b, que se enrosca a través de un orificio roscado correspondiente en la base de soporte 700. A medida que gira el engranaje helicoidal 723, gira la pieza acoplada 724a del husillo 724, que gira dentro del orificio roscado de la base de soporte 700. Estos movimientos rotatorios elevan o bajan la base de soporte 700 para ajustar la altura vertical del mecanismo de contacto de la placa, tal y como se describe en el presente documento, con el fin de entrar en contacto con la parte inferior conductora de las placas de múltiples pocillos. El árbol de guía 700a, que puede carecer de roscas y estar adaptado para deslizarse dentro de un orificio correspondiente en la base de soporte 700, se incluye para guiar la elevación y el descenso de la base de soporte 700.

[0164] La plataforma de contacto 1701 tiene el tamaño y las dimensiones necesarios para establecer contacto eléctrico con un solo pocillo a la vez en la placa de múltiples pocillos 426, que en esta realización es una placa direccionable de un solo pocillo. La plataforma de contacto 1701 contiene al menos una sonda de contacto de electrodo de trabajo y una sonda de contacto de electrodo contrario para conducir la electricidad a los electrodos de trabajo y electrodos contrarios en un pocillo sometido a análisis de ECL. Se puede incluir un conjunto de sondas de trabajo y electrodos contrarios de respaldo o redundantes. En este ejemplo, se ilustran cuatro sondas de contacto 1703, que incluyen dos sondas de contacto de trabajo y dos sondas de contacto de electrodo contrario. Las sondas de contacto 1703 pueden ser clavijas verticales cargadas por resorte.

[0166] La figura 11(d) muestra una superposición de sondas de contacto 1703 sobre los contactos eléctricos de la parte inferior de una placa de múltiples pocillos direccionable de un solo pocillo. La placa de múltiples pocillos 426 tiene debajo de cada pocillo al menos un contacto de electrodo de trabajo 1705 y al menos un contacto de electrodo contrario 1707. La(s) sonda(s) de contacto 1703 que transporta(n) una carga eléctrica positiva estaría(n) en contacto con al menos un contacto de electrodo de trabajo 1705. Como se ha mencionado anteriormente, la segunda sonda de contacto 1703 que entra en contacto con el otro contacto del electrodo de trabajo 1705 es un respaldo. Al menos una sonda de contacto 1703 puede estar conectada a un retorno eléctrico o, alternativamente, a tierra, y está en contacto con el contacto del electrodo contrario 1707. La otra sonda de contacto 1703 que entra en contacto con el contacto del electrodo contrario 1707 es una sonda de respaldo.

[0168] La plataforma de contacto 1701 puede tener unas dimensiones menores que la plataforma de contacto 701, ya que solo necesita entrar en contacto con un único pocillo cada vez. La plataforma de contacto 1701 también puede contener una salida de luz 722 con fines de posicionamiento y salidas de luz 725-728 para iluminar el mecanismo de enfoque, por ejemplo, las superficies con patrones 601-603, tal y como se describe en el presente documento.

[0170] Según la invención, los aparatos 100 y 1000 también incluyen un sistema mejorado de eliminación de calor 1200 que incluye un ventilador orientado angularmente 1202 y un colector de cubierta 1204, que separa el ventilador y los componentes electrónicos, tales como placas de circuito impreso (PCB), incluidas las placas de control, del resto del interior del aparato 1000, como se muestra mejor en las figuras 12(a) y 12 (b). El colector de cubierta 1204 también se muestra en la figura 10(d) como una pieza translúcida. El sensor de CCD dentro del sistema de detección de luz 110 o 1010 se enfría, como se explica a continuación, y este enfriamiento genera calor que se elimina del sistema de detección de luz 110, 1010 mediante el ventilador de refrigeración 1208. El calor eliminado generalmente subiría a la parte superior de la cubierta 1001 del aparato 1000, como se ilustra mejor en la figura 10(d), o del aparato 100. El ventilador 1202 está orientado hacia la parte superior del sistema de detección de luz 110, 1010 para extraer el calor generado como flujo de aire 1210 desde el interior del aparato 100, 1000 y, más concretamente, de la parte superior del sistema de detección de luz 110, 1010, hacia el colector de cubierta 1204 y fuera del aparato 1000 a través de las aberturas de ventilación 1212, tal y como se muestra con las flechas 1214. A medida que sale el aire caliente, entra aire fresco del ambiente en el aparato. No se necesita ningún ventilador dentro de la carcasa estanca a la luz ni dentro del propio sistema de detección de luz 110, lo que reduce el tamaño y la complejidad del aparato.

[0172] El colector de la cubierta 1204 actúa como una cámara de flujo, donde el aire calentado es aspirado hacia el colector de la cubierta y expulsado a través de las aberturas de ventilación 1212 para minimizar la recirculación del flujo dentro de la cubierta decorativa o estilizada 1001, lo que podría reducir la eficiencia de la eliminación de calor. Las placas de circuito impreso (PCB) dentro del colector de cubierta 1204 también pueden generar calor, que también se elimina mediante este flujo de aire 1210, 1214, ya que el flujo de aire pasa por encima de las PCB antes de salir del aparato 1000.

[0174] La cubierta del colector 1204 tiene una o más aberturas 1216 para las conexiones eléctricas 1220 entre las placas de circuito impreso y los componentes eléctricos y electrónicos de la parte superior del alojamiento 232. Para minimizar la recirculación del flujo que puede producirse a través de las aberturas 1216, se ha dispuesto un deflector 1218 dentro del colector de cubierta 1204. El deflector 1218 es generalmente vertical y puede extenderse hacia abajo hacia la parte superior del alojamiento 232 detrás de las conexiones eléctricas 1220, como se muestra en la figura 12(b). La cubierta del colector 1204 se muestra individualmente con una configuración de aberturas 1216 para conexiones eléctricas en la figura 12(c). En la figura 12(d) se muestra otra configuración de aberturas 1216 para el colector de cubierta 1204, que puede utilizarse con el instrumento o aparato 100 mencionado anteriormente. Como se muestra mejor en las figuras 12(c) y 12(d), el colector 1204 puede diseñarse o modificarse para que las aberturas 1216 estén situadas en diferentes lugares para acomodar diferentes cables eléctricos. En una realización, el colector 1204 puede estar fabricado en plástico, aunque también se contemplan otros materiales adecuados para alojar estos cables. Más específicamente, la abertura 1216 del lado derecho de la figura 12(c) se modifica en dos aberturas separadas 1216 en la figura 12(d). Una de las razones para modificar la cámara de distribución es para acomodar los cables eléctricos.

[0175] La figura 13 es una vista ampliada del sistema de disipación de calor 200 para el aparato 100, que comprende dos ventiladores 202 y un colector de cubierta 204. Los ventiladores 202 están situados junto a las aberturas de ventilación 1212. El sistema de eliminación de calor 200 también se puede ver en las figuras 1(c), 1(d), 2(c), 4(b) y 4(c). Cada ventilador 202 puede ser más pequeño en tamaño y tener un caudal menor que el ventilador 1202. En un ejemplo no limitativo, los ventiladores 202 tienen un caudal de aproximadamente 11,3 pies cúbicos por minuto cada uno y ocupan un espacio de 40 mm x 40 mm. Los ventiladores 202 funcionan a unas 9500 rpm. El ventilador individual 1202 tiene una capacidad de caudal de aproximadamente 36,3 pies cúbicos por minuto y ocupa un espacio de 70 mm x 70 mm. El ventilador 1202 gira a unas 3900 rpm. El ventilador 1202 tiene un caudal efectivo significativamente mayor y una velocidad de rotación menor que los ventiladores 202. El sistema de disipación de calor 1200 enfría el aparato 100 o 1000 de manera más eficiente y con un nivel de ruido más bajo, como lo demuestran los siguientes resultados de las pruebas.

[0178]

[0181] Las pruebas de temperatura muestran que la configuración de 1 ventilador puede enfriar el CCD a un ΔT más alto con respecto a la temperatura ambiente. Además, la diferencia máxima de temperatura, por ejemplo, después de una lectura de placa entre los cuatro pocillos de las esquinas de una placa de 96 pocillos y un pocillo central es de aproximadamente 1,2 °C para la configuración de dos ventiladores y de 0,5 °C para el ventilador único más grande. En una realización, el aparato puede medir la luminiscencia de una placa direccionable de un solo pocillo o de una placa direccionable de múltiples pocillos, en la que el aparato incluye:

[0182] (i) una interfaz de identificación del tipo de placa para identificar el tipo de placa;

[0183] (ii) una plataforma de traslación de placas para sujetar y trasladar la placa de múltiples pocillos en el plano xy;

[0184] (iii) un mecanismo de contacto con la placa que comprende una pluralidad de sondas de contacto y está situado debajo de la plataforma de traslación de la placa y dentro del rango de movimiento de la plataforma, en el que el mecanismo está montado en un elevador del mecanismo de contacto que puede subir y bajar el mecanismo para poner las sondas en contacto y fuera de contacto con una superficie de contacto inferior de la placa cuando se coloca en la plataforma de traslación;

[0185] (iv) una fuente de tensión para aplicar potencial a través de las sondas de contacto a la placa; y

[0186] (v) un sistema de imagen situado por encima de la plataforma de traslación de la placa y alineado verticalmente con el mecanismo de contacto de la placa, en el que

[0187] (a) el sistema de imagen está configurado para obtener una imagen de una matriz P x Q de pocillos, el mecanismo de contacto con la placa está configurado para entrar en contacto con la superficie de contacto inferior asociada a la matriz y la plataforma de traslación de la placa está configurada para trasladar una placa con el fin de colocar la matriz alineada con el sistema de imagen y el mecanismo de contacto con la placa;

[0188] (b) el aparato está configurado para aplicar secuencialmente una tensión a cada pocillo de la matriz de una placa direccionable por pocillo único y obtener una imagen de la matriz; y (c) el aparato está configurado para aplicar simultáneamente una tensión a cada pocillo de la matriz de una placa direccionable de múltiples pocillos y obtener una imagen de la matriz.

[0189] La matriz P x Q puede ser una matriz de 2 x 2 pocillos para una placa direccionable de múltiples pocillos ejemplar. El sistema de imagen puede recopilar una imagen separada para cada aplicación secuencial de tensión a cada pocillo de la matriz de una placa direccionable de pocillo único, en la que la matriz P x Q es una matriz de pocillos 1 x 1. La interfaz de identificación del tipo de placa puede incluir un lector de códigos de barras, un lector EPROM, un lector EEPROM o un lector RFID, o bien, la interfaz de identificación del tipo de placa comprende una interfaz gráfica de usuario configurada para permitir al usuario introducir información de identificación del tipo de placa.

[0190] Por lo tanto, un método para medir la luminiscencia de una placa direccionable de un solo pocillo o de una placa direccionable de múltiples pocillos utilizando dicho aparato puede incluir:

[0191] (a) cargar una placa en la plataforma de traslación de placas;

[0192] (b) identificar la placa como una placa direccionable de un solo pocillo o de múltiples pocillos;

[0193] (c) mover la plataforma de traslación de la placa para alinear una primera matriz P x Q de pocillos con el mecanismo de contacto de la placa y el sistema de imagen;

[0194] (d) elevar el mecanismo de contacto de la placa de modo que las sondas de contacto del mecanismo de contacto entren en contacto con la superficie de contacto inferior asociada a la matriz P x Q de pocillos; (e) generar e imaginar luminiscencia en la matriz P x Q aplicando secuencialmente tensión a cada pocillo del grupo mientras se imagina el grupo, si la placa es una placa direccionable de pocillo único;

[0195] (f) generar e imaginar luminiscencia en la matriz P x Q aplicando simultáneamente tensión a cada pocillo de la matriz mientras se imagina la matriz, si la placa es una placa direccionable de múltiples pocillos; y (g) repetir las etapas (c) a (f) para las matrices P x Q adicionales de la placa.

[0196] El cajón extraíble puede incluir una fuente de luz (por ejemplo, un LED) situada debajo de la abertura de detección y por debajo de la elevación de la plataforma de traslación de la placa. En una realización, esta fuente de luz o pluralidad de fuentes de luz son componentes del mecanismo de contacto de la placa. Como se ha descrito anteriormente en referencia al mecanismo de enfoque óptico, la(s) fuente(s) de luz del mecanismo de contacto se utiliza(n) en conexión con el mecanismo de enfoque óptico para ajustar el contraste y el enfoque del detector de luz en relación con una placa.

[0197] Un método para medir la luminiscencia de una placa direccionable de un solo pocillo, tal y como se muestra en las figuras 10-12 y sus subpartes, puede incluir las siguientes etapas:

[0198] (a) cargar una placa en la plataforma de traslación de placas;

[0199] (b) confirmar opcionalmente que la placa es una placa direccionable de un solo pocillo;

[0200] (c) mover la plataforma de traslación de la placa para alinear un primer pocillo con el mecanismo de contacto de la placa y el sistema de imagen;

[0201] (d) elevar el mecanismo de contacto de la placa de modo que las sondas de contacto del mecanismo de contacto entren en contacto con la superficie de contacto inferior asociada al primer pocillo;

[0202] (e) generar e formar imágenes de luminiscencia en la matriz P x Q aplicando tensión al primer pocillo mientras se imagina el grupo;

[0203] (g) repetir las etapas (c) a (e) para los pocillos adicionales de la placa.

[0205] En una realización adicional, también se pueden utilizar una o más fuentes de luz en relación con orificios o ventanas fiduciales para corregir errores en la alineación de la placa. La luz procedente de la fuente luminosa atraviesa los fiduciales y se proyecta en el aparato de imagen para determinar la alineación correcta de la placa. Ventajosamente, las placas formadas a partir de fondos de placas coincidentes con una parte superior de la placa (por ejemplo, placas con fondos de placa grabados coincidentes con partes superiores de placas moldeadas por inyección como se describe en las patentes US n.º 7.842.246 y 6.977,722, incluyendo fiduciales con patrón (por ejemplo, grabados) o cortados en el fondo de la placa para corregir alguna desalineación del fondo de la placa respecto a la parte superior de la placa. En una realización específica, la parte superior de dicha placa incluye orificios (por ejemplo, en el marco exterior de la parte superior de la placa) alineados con marcas de referencia en la parte inferior de la placa para permitir la obtención de imágenes de las marcas de referencia. Por consiguiente, la imagen de la luz generada bajo una placa puede utilizarse para comunicar la posición exacta de la placa al software de procesamiento de imágenes y también para comprobar el enfoque de la cámara. A continuación, la placa puede volver a alinearse utilizando un aparato de posicionamiento de dos ejes. Por lo tanto, el aparato puede procesar placas mediante un método de posicionamiento de placas que comprende: (1) proporcionar una placa que tenga aberturas para la trayectoria de la luz; (2) iluminar la placa desde abajo; (3) detectar la luz que entra a través de las aberturas para la trayectoria de la luz; y (4) opcionalmente, realinear la placa.

[0207] En una realización, la plataforma del mecanismo de contacto incluye un primer mecanismo de alineación, como la salida de luz 722, y el sistema de detección de luz comprende una cámara situada encima de la plataforma que es ajustable con respecto a la primera característica de alineación. La primera característica de alineación puede ser una fuente de luz, por ejemplo, un LED. La cámara del sistema de detección de luz es ajustable en relación con la función de alineación en el plano x-y. La plataforma puede incluir además una pluralidad de elementos de alineación adicionales, por ejemplo, al menos un elemento de alineación adicional en cada cuadrante, y la posición de la cámara es ajustable con respecto a cada elemento de alineación adicional. Las características de alineación adicionales pueden incluir una fuente de luz, por ejemplo, un LED. Por lo tanto, tal y como se ha descrito anteriormente, el aparato puede confirmar la alineación adecuada del mecanismo de contacto y la abertura de detección utilizando el mecanismo de enfoque óptico mediante: (1) iluminar las características de alineación del mecanismo de contacto; (2) detectar la luz procedente de las características de alineación; y (4) opcionalmente, realinear la etapa de traslación de la placa, el detector de luz y/o el mecanismo de contacto. En una realización, el aparato confirma la alineación correcta del mecanismo de contacto antes de entrar en contacto con la placa y, a continuación, se confirma la posición de la placa detectando la luz que proviene de las aberturas de la trayectoria de la luz en la placa y realineando la placa según sea necesario.

[0209] Como se ilustra en las figuras 7(a)-(b), la altura de la plataforma del mecanismo de contacto es ajustable porque la plataforma incluye además un engranaje helicoidal 723 que acciona el husillo 724 y la base de soporte 700, como se ha explicado anteriormente. En una realización, el mecanismo de engranajes comprende un engranaje helicoidal. En una realización, la plataforma comprende una superficie de placa dimensionada para alojar una placa de microtitulación, por ejemplo, una placa de múltiples pocillos, y la plataforma incluye además una zona de recogida de derrames que rodea la superficie de la placa para proteger los componentes del cajón de derrames accidentales de líquido que pueda contener la placa de múltiples pocillos.

[0211] El sistema de detección de luz 110 del aparato 100 comprende un detector de luz que puede montarse en una abertura de detección en la parte superior del alojamiento mediante un conector o deflector opaco a la luz. En determinadas realizaciones, el detector de luz es un detector de luz de imagen, como una cámara CCD, y también incluye una lente. En la figura 8(a) se muestra un sistema de detección de luz 110 ejemplar. El subsistema incluye un alojamiento del detector de luz 801 que rodea el detector de luz (no mostrado) y está fijado a la parte superior del alojamiento mediante un componente moldeado 802 que está atornillado a la parte superior del alojamiento sobre la abertura de detección. Por encima del componente moldeado se encuentra una hebilla o abrazadera 803 que incluye un mecanismo de ajuste compuesto por un tornillo 804 y un engranaje 805, ilustrado en la figura 8(b), que forma una leva. Este mecanismo de ajuste también se puede utilizar con el sistema de detección de luz 1010, que se describe a continuación. El mecanismo de enfoque de la cámara también está configurado para enfocar la cámara en las direcciones x, y y z según sea necesario, ya sea manualmente, mediante elementos motorizados o ambos. El sistema de detección de luz incluye además uno o más elementos opacos a la luz para evitar fugas de luz dentro del sistema de detección de luz o en la unión entre el sistema de detección de luz y la parte superior del alojamiento. Por ejemplo, se puede intercalar caucho moldeado u otros materiales compresibles entre los componentes unidos para evitar fugas de luz. Además, el alojamiento del detector de luz incluye uno o más orificios de ventilación y/o elementos de refrigeración para enfriar el detector de luz dentro del alojamiento. En una realización, el alojamiento incluye un orificio de ventilación de entrada y un orificio de ventilación de salida, cada uno de los mismos situado en los extremos opuestos del alojamiento. Se pueden colocar orificios de ventilación adicionales en el alojamiento. En una realización, el orificio de ventilación de entrada tiene un tamaño que se adapta a un ventilador de refrigeración situado dentro del alojamiento.

[0212] Se utiliza una lente, acoplada a una cámara, para proporcionar una imagen enfocada de la luminiscencia generada por las placas en la cámara oscura. Un diafragma sellado a la lente y una abertura de detección en la parte superior de la carcasa permiten que el sistema de imagen capte la luz procedente de la carcasa, al tiempo que mantienen la carcasa en un entorno hermético a la luz y protegido de la luz ambiental. Las cámaras adecuadas para su uso en el sistema de imagen incluyen, entre otras, cámaras convencionales como cámaras de película, cámaras de CCD, cámaras de CMOS y similares. Las cámaras de CCD pueden enfriarse para reducir el ruido electrónico. La lente puede ser una lente de alta apertura numérica que puede estar fabricada en vidrio o plástico moldeado por inyección. El sistema de imagen puede utilizarse para obtener imágenes de un pocillo o de varios pocillos de una placa a la vez. La eficiencia de recolección de luz para obtener imágenes de un solo pocillo es mayor que para obtener imágenes de un grupo de pocillos, debido a que el tamaño del chip de CCD se ajusta mejor al área que se va a capturar. El tamaño reducido del área capturada y el aumento de la eficiencia de recolección permiten el uso de cámaras de CCD y lentes pequeñas y económicas, al tiempo que se mantiene una alta sensibilidad en la detección.

[0214] Si no se requiere una alta resolución, la sensibilidad de la medición puede mejorarse utilizando el agrupamiento de hardware en el CCD durante la recopilación de imágenes. El agrupamiento es un proceso en el que las cargas acumuladas en píxeles adyacentes en un CCD se combinan para crear un superpíxel, lo que reduce eficazmente el ruido electrónico de lectura por unidad de área. El agrupamiento puede depender del campo de visión, la desamplificación y el tamaño de los píxeles del CCD. En una realización, el detector de luz 110 del aparato 100 comprende una cámara con un CCD que tiene 512 x 512 píxeles, con un tamaño de píxel de 24 x 24 micrómetros y un área total de 12,3 x 12,3 mm o aproximadamente 151 mm<2>, y una lente con un factor de desmagnificación de imagen de 1,45X. Para dicha combinación de detector y lente, se puede emplear un agrupamiento de 4 x 4 (es decir, crear superpíxeles combinando los 16 píxeles en grupos de 4 x 4 píxeles), lo que da como resultado un tamaño de superpíxel de aproximadamente 100 x 100 micrómetros, lo que se traduce en una resolución de aproximadamente 150 micrómetros en el plano del objeto en el electrodo de ECL. Especialmente ventajoso, por su bajo coste y tamaño, es el uso de cámaras no refrigeradas o con refrigeración mínima (por ejemplo, a aproximadamente -20 °C, aproximadamente -10 °C, aproximadamente 0 °C o temperaturas más altas). En una realización, el sistema de detección de luz incluye un conjunto de lentes que consiste en una serie de elementos de lente (904 y 905) diseñados para producir una vista telecéntrica de los pocillos captados y un filtro óptico de paso de banda (903) en la trayectoria óptica dentro del conjunto de lentes, de modo que los rayos de luz que pasan a través del filtro incidan de forma sustancialmente normal con respecto al filtro. En la realización ilustrada en la figura 9(a), la cámara proporciona una vista telecéntrica de los pocillos fotografiados (901). La figura 9(b) muestra otra configuración de lente no limitativa, que puede estar fabricada en vidrio, para el sistema de detección de luz (110). Esta configuración de lente ejemplar puede incluir 9 elementos ópticos sin superficie asférica y la figura 9(b) muestra las trayectorias ópticas desde el objetivo o los pocillos de la derecha hasta el sensor de CCD de la izquierda con un aumento de 1,45x. Esta configuración de lentes es fabricada por Jenoptik AG, de Alemania.

[0216] El sistema de detección de luz 1010 del aparato 1000, que, como se ha descrito anteriormente, está adaptado para leer placas de múltiples pocillos direccionables de un solo pocillo, puede tener unas dimensiones o una huella en la parte superior del alojamiento 232 menores que el sistema de detección de luz 110 del aparato 100, como se muestra en las figuras 10(c) y (d). Como se enseña en la solicitud de patente US n.º 14/147.216 de propiedad común, la eficiencia de recolección de luz para obtener imágenes de luz de un solo pocillo es mayor que la de obtener imágenes de un grupo de pocillos debido a la mayor coincidencia en el tamaño de un chip de CCD típico y el área que se está fotografiando, es decir, el área de un solo pocillo en la placa de múltiples pocillos. Además, la iluminación de un solo pocillo a la vez elimina la necesidad de corregir la interferencia óptica entre los pocillos. El tamaño reducido del área capturada y el aumento de la eficiencia de recolección permiten el uso de cámaras de CCD y lentes más pequeñas y económicas, al tiempo que se mantiene una alta sensibilidad en la detección. La cámara de CCD para el aparato 1000 puede ser más pequeña y tener menores requisitos de corriente y potencia que la cámara de CCD para el aparato 100.

[0218] En un ejemplo, la cámara de CCD para el sistema de detección de luz 1010 tiene 1392 píxeles x 1040 píxeles, y cada píxel mide 6,45 x 6,45 µm. El área total del CCD es de aproximadamente 8,98 mm x 6,7 mm, es decir, unos 60 mm<2>, lo que es menor que la cámara de CCD del sistema de detección de luz 110. El diámetro típico del borde superior de un pocillo en una placa de 96 pocillos es de aproximadamente 7 mm, y cada pocillo tendría un área de unos 35 mm<2>. El área del CCD puede variar entre aproximadamente 1x y 2x el área de la parte superior de un pocillo, entre aproximadamente 1,25x y aproximadamente 1,85x, o entre aproximadamente 1,5x y 1,8x. Una cámara de CCD adecuada para el sistema de detección de luz 1010 incluye la ATIK 414-SQ-MSD, una cámara de 16 bits fabricada por Artemis CCD, Ltd., que utiliza un CCD Sony ICX 825. La cámara de CCD para el sistema de detección de luz 1010 consume generalmente solo 10 vatios de potencia, con un máximo de 24 vatios, por lo que la cubierta estilizada 1001 del aparato 1000 no requiere tanta ventilación en comparación con la cubierta estilizada del aparato 100, que emplea una cámara de CCD con un mayor consumo de energía. Debido al menor tamaño del CCD, la cámara consume menos energía para refrigerarlo. Esto da como resultado un entorno general más frío, lo que se traduce en un menor aumento de la temperatura en la placa mientras se lee en el instrumento. La reducción del aumento de temperatura en la placa da como resultado un menor CoV entre los pocillos dentro de una placa (intraplaca) y entre placas (interplaca) para los ensayos leídos en el instrumento. La lente utilizable con el sistema de detección de luz 1010 tiene una relación de aumento de 1:1, sin aumento ni disminución. El factor de aumento también se optimiza de acuerdo con el CCD al que se adaptan las lentes, la resolución del CCD y las capacidades de señal a ruido del CCD. En otras palabras, una cantidad insuficiente de luz por píxel degradaría la sensibilidad del sistema en su conjunto debido a la baja relación señal-ruido, y una cantidad excesiva de luz por píxel saturaría los píxeles prematuramente, limitando así el rango dinámico del sistema. A continuación se describen otras optimizaciones adicionales. Se puede emplear una técnica de agrupamiento 4 x 4 ejecutada en la cámara. Los cables eléctricos con núcleo de ferrita, como los cables, y las perlas o bobinas de ferrita 418 (como se muestra en la figura 4(c)) no son necesarios en los cables eléctricos del sistema de detección de luz 1010, que puede emplear cables y conectores USB estándar.

[0220] El sistema de detección de luz 1010 se ilustra con más detalle en la figura 14. La cámara 1012 se encuentra situada en la parte superior de este sistema de detección. El sensor de CCD está situado en un extremo del sistema de lentes 1900, que se describe a continuación. En un sistema de ejemplo, la ventana de la cámara puede comprender un filtro óptico de paso de banda situado en la trayectoria óptica. Se proporciona un adaptador de cámara a lente 1014 para acoplar las lentes a la cámara 1012. Un mecanismo de sujeción 1016 fija el sistema de detección de luz a la parte superior del alojamiento 232. Se puede incluir un filtro óptico de paso de banda 1018 en la trayectoria óptica para limitar las longitudes de onda de la luz que atraviesa el sistema de lentes 1900. A continuación se describe el rango de longitudes de onda que atraviesan el filtro óptico de paso de banda 1018. Una ventaja de utilizar adaptadores, como el adaptador de lente 1014, es que los adaptadores se pueden ajustar para adaptarse a diferentes sistemas de lentes.

[0222] Un sistema de lentes adecuado y ejemplar 1900, ilustrado en la figura 15(a), se encuentra entre un único pocillo de la placa de múltiples pocillos y el sensor de CCD. En una realización ejemplar, el sistema de lentes está diseñado para una banda espectral de entre aproximadamente 550 nm y aproximadamente 750 nm, y de entre aproximadamente 570 nm y aproximadamente 670 nm a media potencia. Dicha banda de longitudes de onda puede proporcionarse mediante una ventana de cámara CCD fabricada, por ejemplo, con un filtro de cristal coloreado de paso de onda larga con un revestimiento antirreflectante (AR) en el lado próximo a la superficie del CCD y revestimientos multicapa en la superficie distal para suprimir la transmisión de longitudes de onda infrarrojas (IR) a través del filtro mediante interferencia óptica destructiva de las longitudes de onda IR. En esta realización, el diseño y la producción de la lente del filtro de interfaz dieléctrica pueden simplificarse al requerir menos capas, minimizando así la probabilidad de defectos en el recubrimiento. En otra realización, dicha banda de longitudes de onda puede proporcionarse mediante una ventana de cámara de CCD fabricada con vidrio ópticamente transparente con un revestimiento antirreflectante (AR) en el lado próximo a la superficie del CCD y revestimientos multicapa en la superficie distal para permitir la transmisión de la banda espectral para la que está diseñado el sistema de lentes, al tiempo que se excluyen las longitudes de onda fuera de esta banda espectral. En estas realizaciones, el revestimiento AR se proporciona en el lado próximo a la superficie del CCD, lo que puede ayudar a minimizar la luz reflejada desde la superficie del CCD hacia la ventana para que se refleje de nuevo en el CCD. Al utilizar la ventana de la cámara CCD con este recubrimiento de filtro óptico, se puede omitir un filtro óptico independiente, tal como el filtro óptico de paso de banda 903 o 1018 descrito anteriormente. Esto permite que las longitudes de onda de ECL pasen a través mientras bloquea las señales del fondo de la memoria intermedia de lectura. Esto también reduce el número de elementos ópticos para reducir los reflejos y la dispersión de la superficie y mejorar la transmisión de la luz, como se explica a continuación. Este recubrimiento también mejora la relación señal-ruido de fondo y, por lo tanto, aumenta la sensibilidad durante la generación de ECL. El sistema de lentes ilustrado en las figuras 9(a)-(b) del sistema de detección de luz 110 también puede utilizar dicho filtro de paso de banda de vidrio. El sistema de lentes 1900 puede ser dimensionalmente más grande que el área del pocillo único o el CCD. Sin estar vinculadas a ninguna teoría en particular, las lentes más grandes pueden mantener una alta eficiencia de captación de luz al capturar un ángulo de cono de luz más amplio. El sistema de lentes 1900 tiene tapas 1902, 1904 situadas en sus extremos, que protegen los elementos ópticos durante el transporte y se retiran antes de la instalación. Dos elementos dobles 1906 ejemplares están dispuestos en el alojamiento 1908 en orientación inversa entre sí. Cada elemento doble 1906 comprende una lente exterior 1910 y una lente interior 1912 que entran en contacto entre sí en la superficie esférica 1914. La superficie exterior 1916 y la superficie interior 1918 son asféricas. Las lentes asféricas tienen perfiles superficiales que no son porciones de una esfera o cilindro. Las lentes asféricas se utilizan en sistemas ópticos por diversas razones, entre las que se incluyen, entre otras, la reducción de aberraciones ópticas como el astigmatismo y la simplificación de sistemas ópticos más complejos. Las lentes asféricas también se pueden utilizar para reducir el grosor de las lentes. Otros sistemas de lentes adecuados se divulgan en la publicación de la solicitud de patente US n.º US 2012/0195800 y la publicación de la solicitud internacional n.º WO 2009/126303 de propiedad común. Las lentes descritas en el presente documento pueden estar fabricadas en vidrio o plástico.

[0224] El sistema de lentes del aparato 1000 se optimiza aún más utilizando un menor número de lentes (por ejemplo, cinco lentes en el sistema de detección de luz 1010 frente a nueve lentes en el sistema de detección de luz 110). Un menor número de lentes minimiza el número de reflejos en las interfaces superficiales y reduce la diafonía. Un menor número de lentes también maximiza la transmisión y la captación de luz, de modo que una mayor parte de la luz captada en el campo de visión de las lentes llega al CCD. Para el aparato 1000, el número de lentes puede ser inferior a 9 o inferior a 7 y superior o igual a 5. La captación y la transmisión de luz pueden maximizarse aún más seleccionando la apertura numérica. La apertura numérica (NA) de un sistema óptico caracteriza el rango de ángulos en el que el sistema óptico puede aceptar o emitir luz. Por lo general, NA = n<1>•senθ1= n<2>•senθ2, donde n es el índice de refracción de un medio (por ejemplo, aire, vidrio, agua, aceite) a través del cual viaja la luz, y θ es el ángulo medio del cono máximo de luz que puede entrar o salir de una lente. Según la ley de Snell, NA permanece igual para cualquier n y θ a través de una interfaz. En un ejemplo, una apertura numérica alta captaría más luz de los puntos de un pocillo, o el ángulo de la luz podría ser poco profundo con respecto a las lentes y la luz seguiría siendo captada por las lentes. Las lentes están optimizadas tanto para configuraciones de un solo punto como de múltiples puntos, por ejemplo, 10 puntos, minimizando la interferencia, es decir, minimizando el número de elementos ópticos para minimizar los reflejos y la dispersión, recubriendo las lentes o la ventana de la cámara con un recubrimiento antirreflectante. Durante las etapas de procesamiento se realizan optimizaciones adicionales, que se describen en detalle a continuación.

[0226] La figura 15(b) muestra una configuración de lente no limitativa para el sistema de detección de luz 1010, que puede estar fabricada en vidrio. Esta configuración de lente ejemplar comprende 5 elementos ópticos que pueden tener un número mínimo de superficies asféricas, y la figura 15(b) muestra las trayectorias ópticas desde el objetivo o los pocillos de la derecha hasta el sensor CCD de la izquierda sin aumento, es decir, 1,0x. Esta configuración de lentes es fabricada por Jenoptik AG, de Alemania.

[0228] Las cámaras de CCD, como las empleadas en los sistemas de detección de luz 110 y 1010, presentan defectos conocidos en píxeles individuales o grupos de píxeles en dirección horizontal, vertical o ambas en el sensor de CCD. El software de las cámaras de CCD o del aparato 100 o 1000 contiene funciones para corregir este tipo de defectos mediante el promedio o la interpolación de los píxeles situados a ambos lados del píxel o grupo de píxeles defectuosos. Dado que el patrón de defectos siempre es el mismo en cualquier sensor de CCD concreto, se puede crear un mapa de defectos que se puede utilizar para corregir los defectos en las imágenes tomadas con la cámara de CCD.

[0230] La parte superior del alojamiento del sistema de manipulación de placas incluye además un apilador de placas montado en la parte superior del alojamiento, por encima de las aberturas de introducción de placas, en el que los apiladores de placas están configurados para recibir o entregar placas a los elevadores de placas. El apilador de placas puede incluir un nido de apilamiento extraíble configurado para alojar una pluralidad de placas y evitar el desplazamiento de las placas en el instrumento, coordinando así la introducción adecuada de cada placa del nido de apilamiento en el elevador de placas. En una realización, el nido de apilamiento puede alojar al menos 5 platos, o al menos 10 platos, y el nido de apilamiento puede alojar un elemento de extensión de anidamiento de platos configurado para ampliar aún más la capacidad del nido de apilamiento. El elevador de placas comprende un sensor de detección de placas, por ejemplo, un sensor de capacitancia, y el apilador también puede incluir un sensor de detección de placas, por ejemplo, un sensor de capacitancia, peso u óptico.

[0232] Se proporciona un método para utilizar el aparato para realizar mediciones en placas de múltiples pocillos. Las placas pueden ser placas convencionales de múltiples pocillos, incluidas las placas de múltiples puntos. Las técnicas de medición que pueden utilizarse incluyen, entre otras, técnicas conocidas en la técnica, tales como ensayos basados en cultivos celulares, ensayos de unión (incluidas pruebas de aglutinación, inmunoensayos, ensayos de hibridación de ácidos nucleicos, etc.), ensayos enzimáticos, ensayos colorimétricos, etc. Otras técnicas adecuadas serán evidentes para un experto medio en la técnica.

[0234] Los métodos para medir la cantidad de un analito también incluyen técnicas que miden los analitos mediante la detección de marcadores que pueden unirse directa o indirectamente (por ejemplo, mediante el uso de socios de unión marcados de un analito) a un analito. Las etiquetas adecuadas incluyen aquellas que pueden visualizarse directamente (por ejemplo, partículas que pueden verse a simple vista y etiquetas que generan una señal medible, como dispersión de luz, absorbancia óptica, fluorescencia, quimioluminiscencia, electroquimioluminiscencia, radiactividad, campos magnéticos, etc.). Las etiquetas que pueden utilizarse también incluyen enzimas u otras especies químicamente reactivas que tienen una actividad química que da lugar a una señal medible, como la dispersión de la luz, la absorbancia, la fluorescencia, etc. La formación del producto puede ser detectable, por ejemplo, debido a una diferencia, en relación con el sustrato, en una propiedad medible como la absorbancia, la fluorescencia, la quimioluminiscencia, la dispersión de la luz, etc. Ciertos métodos de medición (pero no todos) que pueden utilizarse con métodos de unión en fase sólida pueden beneficiarse o requerir una etapa de lavado para eliminar los componentes no unidos (por ejemplo, las etiquetas) de la fase sólida.

[0236] En una realización, una medición realizada con el aparato de la invención puede emplear formatos de ensayo basados en electroquimioluminiscencia, por ejemplo, inmunoensayos basados en electroquimioluminiscencia. La alta sensibilidad, el amplio rango dinámico y la selectividad de la ECL son factores importantes para el diagnóstico médico. Los instrumentos de ECL disponibles en el mercado han demostrado un rendimiento excepcional y se han generalizado su uso por razones que incluyen su excelente sensibilidad, rango dinámico, precisión y tolerancia a matrices de muestras complejas. Las especies que pueden ser inducidas a emitir ECL (especies activas en ECL) se han utilizado como marcadores ECL, por ejemplo, (i) compuestos organometálicos en los que el metal procede, por ejemplo, los metales nobles del grupo VIII, incluidos los compuestos organometálicos que contienen Ru y Os, como el resto tris-bipiridil-rutenio (RuBpy), y (ii) luminol y compuestos relacionados. Las especies que participan con la etiqueta ECL en el proceso ECL se denominan en el presente documento correactivos de ECL. Correactivos comúnmente usados incluyen aminas terciarias (por ejemplo, véase la patente US n.º 5.846.485), oxalato, y persulfato para ECL de RuBpy y peróxido de hidrógeno para ECL de luminol (véase, por ejemplo, la patente US n.º 5.240.863). La luz generada por etiquetas de ECL se puede usar como una señal de información en procedimientos de diagnóstico (Bard et al., patente US n.º 5.238.808. Por ejemplo, una etiqueta de ECL puede acoplarse covalentemente a un agente de unión, como un anticuerpo, una sonda de ácido nucleico, un receptor o un ligando; la participación del reactivo de unión en una interacción de unión puede monitorizarse midiendo la ECL emitida por la etiqueta de ECL.

[0237] Alternativamente, la señal de ECL desde un compuesto activo de ECL puede ser indicativa del entorno químico (véase, por ejemplo, la patente US n.º 5.641.623 que describe ensayos de ECL que monitorizan la formación o la destrucción de correactivos de ECL). Para más antecedentes sobre ECL, etiquetas de ECL, ensayos de ECL e instrumentación para realizar ensayos de ECL, véanse las patentes US n.º 5.093.268; 5.147.806; 5.324.457; 5.591.581; 5.597.910; 5.641.623; 5.643.713; 5.679.519; 5.705.402; 5.846.485; 5.866.434; 5.786.141; 5.731.147; 6.066.448; 6.136.268; 5.776.672; 5.308.754; 5.240.863; 6.207.369; 6.214.552 y 5.589.136 y las PCT publicadas n.º WO99/63347; WO00/03233; WO99/58962; WO99/32662; WO99/14599; WO98/12539; WO97/36931 y WO98/57154.

[0239] En ciertas realizaciones, las placas adaptadas para su uso en ensayos de electroquimioluminescencia (ECL) se emplean como se describe en la patente US n.º 7.842.246. El aparato de la invención puede utilizar placas configuradas para detectar ECL de un pocillo a la vez o de más de un pocillo a la vez. Como se ha descrito anteriormente, las placas configuradas para detectar ECL en un pocillo a la vez o en más de un pocillo a la vez incluyen electrodos y contactos de electrodos que están diseñados específicamente para permitir la aplicación de energía eléctrica a los electrodos en un solo pocillo a la vez o en más de un pocillo a la vez. El aparato puede ser particularmente bien adecuado para realizar ensayos en placas que contienen reactivos en seco y/o pocillos sellados, por ejemplo, como se describe en la patente US n.º 7.807.448 de Glezer et al.

[0241] En una realización, el método comprende: (a) introducir una placa en un apilador de placas, (b) abrir la puerta opaca a la luz, (c) bajar la placa desde el apilador de placas hasta la plataforma elevadora situada en la etapa de traslación de placas, (d) sellar la puerta opaca a la luz, (e) trasladar la placa para colocar uno o más pocillos debajo del detector de luz, (f) detectar la luminiscencia de uno o más pocillos, (g) abrir la puerta opaca a la luz, (h) trasladar la placa a una posición debajo de un apilador de placas, y (i) elevar la placa al apilador de placas. En una realización, el método también incluye leer un identificador de placa en la placa e identificar la configuración de la placa, traducir la placa para colocar uno o más pocillos debajo del detector de luz, opcionalmente obtener imágenes de una o más características de alineación en el mecanismo de contacto y ajustar la posición del detector de luz con respecto al mecanismo de contacto, y aplicar selectivamente potencial dentro de una o más zonas de interrogación basándose en la configuración de la placa. El método puede comprender además trasladar el carro de placas para colocar uno o más pocillos adicionales debajo del detector de luz y detectar la luminiscencia procedente de uno o más pocillos adicionales. El método también puede, opcionalmente, comprender la aplicación de energía eléctrica a los electrodos en uno o más de los pocillos (por ejemplo, para inducir electroquimioluminiscencia).

[0243] Una prueba multiplexada basada en ECL se describe en las publicaciones US 2004/0022677 y 2004/0052646 de las patentes US n.º 7.842.246 y 6.977.722, respectivamente; la publicación US 2003/0207290 de la patente US n.º 7.063.946; la publicación US 2003/0113713 de la patente US n.º 7.858.321; la publicación US 2004/0189311 de la patente US n.º 7.497.997; y la publicación US 2005/0142033 de la patente US n.º 7.981.362.

[0245] También se proporciona un método para realizar ensayos de agentes biológicos utilizando el aparato descrito en el presente documento. En una realización, el método es un ensayo de unión. En otra realización, el método es un ensayo de unión en fase sólida (en un ejemplo, un inmunoensayo en fase sólida) y comprende poner en contacto una composición de ensayo con una o más superficies de unión que se unen a los analitos de interés (o sus competidores de unión) presentes en la composición de ensayo. El método también puede incluir poner en contacto la composición del ensayo con uno o más reactivos de detección capaces de unirse específicamente con los analitos de interés. Los métodos de ensayo de unión multiplexados según las realizaciones aquí descritas pueden implicar varios formatos disponibles en la técnica. Métodos de ensayo adecuados incluyen ensayos de unión de tipo sándwich o competitivos. Ejemplos de inmunoensayos de tipo sándwich se describen en las patentes US 4.168.146 y 4.366.241. Ejemplos de inmunoensayos competitivos incluyen los divulgados en las patentes US 4.235.601; 4.442.204: y 5.208.535 de Buechler et al. En un ejemplo, las toxinas de moléculas pequeñas, como las toxinas marinas y fúngicas, pueden medirse de forma ventajosa en formatos de inmunoensayo competitivo.

[0247] En un ejemplo, el aparato 100 descrito anteriormente es un lector ECL adaptado para realizar pruebas de ECL en (i) placas de múltiples pocillos direccionables, por ejemplo, placas de 96 pocillos direccionables de cuatro pocillos, o (ii) placas de múltiples pocillos direccionables de un solo pocillo, por ejemplo, placas de 96 pocillos direccionables de un solo pocillo. Los pocillos pueden ser de 1 punto o 1 punto pequeño, 4 puntos, 7 puntos o 10 puntos. El aparato 100 puede leer una placa en aproximadamente 1:29 minutos o 2:42 minutos, dependiendo del modo de direccionamiento de múltiples pocillos o de un solo pocillo. Para un lector de ECL correctamente calibrado, el ruido oscuro de 10 puntos es de aproximadamente 13/14 recuentos de ECL y la saturación de 10 puntos es de aproximadamente 1,9x10<6>/2,2x10<6>recuentos de ECL, dependiendo del modo, lo que da como resultado un rango dinámico efectivo (valor de saturación/ruido oscuro) de aproximadamente 1,4x10<5>a aproximadamente 1,5x10<5>. Un lector ECL calibrado, a modo de ejemplo y sin carácter limitativo, es un instrumento calibrado para proporcionar una señal nominal de 15.000 recuentos para el ECL generado en una placa MSD QUICKPLEX que contiene la solución MSD Free Tag ECL 15.000, disponible en Meso Scale Diagnostics, en Rockville, Maryland. El aparato 100 es compatible con los kits de análisis V-PLEX, U-PLEX y R-PLEX, también disponibles en Meso Scale Diagnostics. V-PLEX, U-PLEX y otros kits de ensayos se describen en las solicitudes de patente internacional de propiedad común n.º WO 2018/017156A1 y WO 2017/015636A1.

[0248] En otro ejemplo, el aparato 1000 descrito anteriormente es un lector ECL diseñado para realizar pruebas ECL en placas de múltiples pocillos direccionables por pocillo único, por ejemplo, placas de 96 pocillos direccionables por pocillo único de 1 punto o placas de 96 pocillos direccionables por pocillo único de 1 punto pequeño. El aparato 100 también se puede utilizar con placas de 4, 7 o 10 puntos. Cuando se calibra correctamente como se ha descrito anteriormente, el aparato 1000 puede leer una placa de este tipo en aproximadamente 2:37 minutos con un ruido oscuro de 1 punto de aproximadamente 3 recuentos ECL, y la saturación de 1 punto es de aproximadamente 1,3 x 106 recuentos ECL, lo que da como resultado un rango dinámico efectivo (valor de saturación/ruido oscuro) de aproximadamente 4,3 x 105. El aparato 1000 es compatible con los kits de análisis U-PLEX y R-PLEX, disponibles en Meso Scale Diagnostics, en Rockville, Maryland. Las especificaciones para un aparato ejemplar no limitativo 1000 son las siguientes:

[0250]

[0253] Los reactivos de unión que pueden utilizarse como reactivos de detección, los componentes de unión de las superficies de unión y/o los reactivos puente incluyen, entre otros, anticuerpos, receptores, ligandos, haptenos, antígenos, epítopos, mimitopos, aptámeros, socios de hibridación e intercaladores. Las composiciones de reactivos de unión adecuadas incluyen, entre otras, proteínas, ácidos nucleicos, fármacos, esteroides, hormonas, lípidos, polisacáridos y combinaciones de los mismos. El término "anticuerpo" incluye moléculas de anticuerpo intactas (incluidos los anticuerpos híbridos ensamblados mediante la reasociación in vitro de subunidades de anticuerpos), fragmentos de anticuerpos y construcciones de proteínas recombinantes que comprenden un dominio de unión a antígenos de un anticuerpo (tal y como se describe, por ejemplo, en Porter & Weir, J. Cell Physiol., 67 (Suppl 1):51-64, 1966; Hochman et al., Biochemistry 12:1130-1135, 1973). El término también incluye moléculas de anticuerpos intactas, fragmentos de anticuerpos y construcciones de anticuerpos que han sido modificadas químicamente, por ejemplo, mediante la introducción de un marcador.

[0255] Por "medido", tal y como se utiliza en el presente documento, se entiende que abarca la medición cuantitativa y cualitativa, e incluye mediciones realizadas con diversos fines, entre los que se incluyen, entre otros, la detección de la presencia de un analito, la cuantificación de la cantidad de un analito, la identificación de un analito conocido y/o la determinación de la identidad de un analito desconocido en una muestra. Según una realización, las cantidades del primer reactivo de unión y del segundo reactivo de unión unidas a una o más superficies de unión pueden presentarse como un valor de concentración de los analitos en una muestra, es decir, la cantidad de cada analito por volumen de muestra.

[0257] Los analitos pueden detectarse mediante formatos de ensayo basados en electroquimioluminiscencia. Las mediciones de electroquimioluminiscencia pueden realizarse utilizando reactivos de unión inmovilizados o recogidos de otro modo en la superficie de un electrodo. Entre los ejemplos de electrodos se incluyen los electrodos de tinta de carbono serigrafiados, que pueden estamparse en la parte inferior de cartuchos y/o placas de múltiples pocillos (por ejemplo, placas de 24, 96, 384 pocillos, etc.) especialmente diseñados. La electroquimioluminiscencia de las etiquetas de ECL en la superficie de los electrodos de carbono se induce y se mide utilizando un lector de placas de imagen, tal y como se describe en las patentes US n.º 7.842.246 y 6.977.722 (ambas tituladas "Placas de ensayo, sistemas de lector y métodos para mediciones de pruebas de luminiscencia", presentadas el 28 de junio de 2002). Actualmente se comercializan placas y lectores de placas análogos (placas MULTI-SPOT® y MULTI-ARRAY® e instrumentos SECTOR®, Meso Scale Discovery, una división de Meso Scale Diagnostics, LLC, Rockville, MD).

[0259] En una realización, los anticuerpos que están inmovilizados en los electrodos dentro de las placas pueden utilizarse para detectar el agente biológico seleccionado en un formato de inmunoensayo de tipo sándwich. En otra realización, se utilizarán micromatrices de anticuerpos, dispuestas en electrodos integrados dentro de las placas, para detectar la pluralidad de agentes biológicos seleccionados en un formato de inmunoensayo tipo sándwich. Por consiguiente, cada pocillo contiene uno o más anticuerpos de captura inmovilizados en el electrodo de trabajo de la placa y, opcionalmente, en forma seca o como componentes separados, por ejemplo, en un kit, anticuerpos de detección marcados y todos los reactivos adicionales necesarios para el análisis de las muestras y para llevar a cabo controles positivos y negativos.

[0261] Los lectores de ECL, tal como los aparatos 100 y 1000 descritos anteriormente, se someten a una prueba de calificación antes de su primer uso o de forma periódica. Las etapas para calificar el lector de ECL deben completarse juntas y al comienzo del proceso de calificación, ya que es necesario disponer de un lector de ECL operativo para realizar cualquier ensayo. La calificación de ECL incluye la etapa de ejecutar el lector de ECL con una placa electrónica, que mide la corriente eléctrica aplicada a la placa. Esto garantiza que la corriente eléctrica aplicada sea adecuada y uniforme. Otra etapa, que puede ser la siguiente, consiste en poner en funcionamiento el lector de ECL con una microplaca de ensayo vacía, por ejemplo, una placa MSD de 96 pocillos, para medir el nivel de ruido electrónico o ruido de fondo/oscuro dentro del lector de ECL. Otra etapa, que puede seguir a las otras dos etapas, consiste en llenar una bandeja de ensayo con un reactivo compuesto por SULFO-TAG sin unir en tampón de lectura Meso Scale Diagnostics (en adelante, "marcador libre") para verificar que el lector de ECL está leyendo el recuento esperado. Por ejemplo, una etiqueta libre de 300.000 recuentos puede utilizarse como reactivo de detección para generar señales ECL. Por lo tanto, el lector de ECL debe leer aproximadamente 300.000 recuentos de cada pocillo dentro de un pequeño rango predeterminado. La etiqueta libre de 300.000 está disponible en Meso Scale Diagnostics.

[0262] En un ejemplo, una placa electrónica que se asemeja a una placa estándar de 96 pocillos con 8 filas (A-H) y 12 columnas (1-12), la etapa de calificación puede leer los pocillos en las posiciones de ejemplo A9, B10, C11, D12 y E4, F3, G2, H1 para determinar si las lecturas son iguales o superiores a una cantidad predeterminada, por ejemplo, 2000 recuentos. Se pueden seleccionar otras posiciones de pocillos y un número diferente de posiciones de pocillos. Se debe calificar una placa electrónica para cada configuración de pocillos que se espera que lean los lectores de ECL.

[0263] El microprocesador que opera el aparato o instrumento 100 o 1000 puede basarse en los procesadores ARM7 con licencia de ARM Holdings. Estos microprocesadores son arquitecturas de 32 o 64 bits y se han utilizado en teléfonos inteligentes (basados en GSM), consolas de videojuegos domésticas o portátiles y reproductores multimedia portátiles. Los lectores ECL anteriores, incluidos los fabricados por el cesionario de la presente solicitud, descritos en la publicación internacional de propiedad común número WO 2009/126303 y la publicación de patente n.º US 2012/0195800 conocidos internamente como el lector de ECL "PR-2", utiliza el microprocesador 80C251 y su arquitectura.

[0265] Como se ha mencionado anteriormente, ambos aparatos 100 y 1000 pueden leer un pocillo a la vez. En la figura 17(a) se ilustra un ejemplo de orden de lectura de un solo pocillo, sin carácter limitativo. Como se ha mencionado anteriormente, se utiliza un sensor de orientación de la placa para determinar la orientación de la placa mientras se lee. Para la lectura direccionable de un solo pocillo o la lectura de un solo pocillo, en la figura 17(a) se muestra un ejemplo de patrón de lectura. La lectura comienza en la fila más baja o pocillo H1 etiquetado como pocillo (85) y continúa en espiral hacia adentro en sentido antihorario y finaliza en el pocillo D4 etiquetado como pocillo (40). El orden de lectura que se muestra en la figura 17(a) puede ser empleado por el aparato 1000. Otros patrones de lectura, tales como columna por columna, fila por fila, en sentido horario o antihorario comenzando en cualquier pocillo perimetral, patrones fractales, patrones triangulares, patrones geodésicos, etc., pueden ser utilizados por cualquiera de los aparatos 100 o 1000. Ventajosamente, un patrón de lectura en espiral aumenta la precisión y exactitud de las lecturas, es decir, mejora el coeficiente de variación, al minimizar los efectos del calentamiento no uniforme de las placas. Por lo general, el exterior de un plato se calienta más rápido que el centro. El patrón en espiral explica este patrón de calentamiento al leer primero los pocillos en el perímetro de las placas y luego hacia el centro. Por lo tanto, se minimiza la variación de temperatura causada por un calentamiento desigual.

[0267] En la figura 17(b) se ilustra un orden de lectura ejemplar y no limitativo cuando la matriz de pocillos P x Q es de 2x2 pocillos. El primer sector 2x2 que se lee es el sector situado en la parte inferior izquierda de la placa, y el orden de lectura continúa en espiral hacia el interior, en sentido antihorario. Dentro de un sector de 2x2 pocillos, todos los pocillos se leen simultáneamente mediante el aparato 100. En una realización, al leer pocillos individuales, el aparato 100 puede seguir dentro de un sector de pocillos 2x2 un orden de lectura ejemplar de arriba a la derecha - arriba a la izquierda - abajo a la izquierda - abajo a la derecha, tal y como se ilustra. El patrón de lectura que se muestra en la figura 17(a) también puede ser utilizado por el aparato 100 al leer pocillos individuales.

[0269] Los tiempos de lectura de placas para los aparatos 100 y 1000 son altamente repetibles en comparación con el tiempo de lectura del aparato ECL anterior descrito y reivindicado en la publicación internacional de propiedad común n.º WO 2009/126303 y la publicación de patente n.º US 2012/0195800. El aparato anterior utiliza la ampliación del rango dinámico, lo que hace que cambie el agrupamiento en función de la intensidad de la señal. Este cambio de agrupamiento puede provocar cambios en el tiempo de lectura de la placa, lo que (junto con la disminución del calentamiento del CCD descrita anteriormente) da como resultado un menor %CoV y una mejor reproducibilidad del ensayo. Los aparatos 100 y 1000 también tienen un tiempo de lectura más rápido en comparación con los aparatos anteriores, ya que los aparatos ECL 100 y 1000 no requieren un pulso previo de rango dinámico, pueden evitar el empleo de la extensión del rango dinámico y pueden aumentar la velocidad del motor de los motores paso a paso de contacto de la sonda, tal y como se describe en el presente documento.

[0271] En un ejemplo, el periodo de tiempo para el movimiento del motor de contacto del aparato 1000 se ha acortado en comparación con el del aparato 100. El motor de contacto impulsa las plataformas de contacto 701, 1701 hacia la parte inferior de las placas de múltiples pocillos para conducir la tensión eléctrica a los pocillos y realizar los ensayos. El motor de contacto puede ser un motor paso a paso, descrito en el presente documento, y en este ejemplo tiene una conversión de rotación a lineal de aproximadamente 0,0000625 pulgadas/paso. Un motor paso a paso de contacto ejemplar para el aparato 1000 es más rápido y tiene una velocidad máxima de aproximadamente 0,9375 pulgadas/segundo (2,38 cm/s) y una aceleración máxima de 62,5 pulgadas/segundo<2>(158,75 cm/s<2>). El motor paso a paso de contacto para el aparato 100 tiene una velocidad máxima de aproximadamente 0,46875 pulgadas/segundo (1,19 cm/s) y una aceleración máxima de 4,6875 pulgadas/segundo<2>(11,9 cm/s<2>). Como se ha mencionado anteriormente, la plataforma de contacto 1701 tiene menos sondas de contacto y es más pequeña que la plataforma de contacto 701. Por lo tanto, la plataforma de contacto 1701 tiene una masa significativamente menor y podría ser impulsada a aceleraciones más altas por el motor paso a paso.

[0273] Para mejorar aún más el tiempo de lectura de la placa, el motor paso a paso de contacto no baja completamente las plataformas de contacto entre los pocillos ni entre los sectores P x Q (2x2).

[0275] De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, la tensión aplicada a los electrodos de trabajo y contador se optimiza para placas direccionables de un solo pocillo. En el caso de las placas direccionables de múltiples pocillos, la tensión aplicada a un sector P x Q de pocillos duraría más que el aplicado a pocillos individuales. Para preservar las señales ECL, la tasa de aumento desde la tensión inicial (Vi) hasta la tensión final (Vf) debe mantenerse lo más baja posible. A continuación se indican las formas de onda de tensión para las placas direccionables de múltiples pocillos y para las placas direccionables de un solo pocillo, para ambos aparatos 100 y 1000. Además, la ventana de la forma de onda de tensión se podía ajustar, de modo que el pico de reacción de ECL natural para cada química y geometría se capturara completamente dentro de la ventana de rampa de tensión. Las placas de alta adherencia se tratan con plasma para modificar el carbono de la superficie y crear una superficie hidrófila, entre otras cosas.

[0278]

[0282]

[0283]

[0286] Las formas de onda de tensión para los pocillos individuales en placas direccionables de pocillo único para los aparatos 100 y 1000 pueden ser sustancialmente las mismas. Sus formas de onda comienzan en un Vi más alto y terminan en un Vf más bajo que las formas de onda de las placas direccionables de múltiples pocillos. Las formas de onda aquí descritas proporcionan diferentes velocidades de rampa de tensión, lo que ayuda a mejorar los tiempos de lectura generales en las distintas placas descritas anteriormente.

[0288] Las tasas de rampa de tensión se definen como la diferencia entre Vf (tensión final) y Vi (tensión inicial) dividida por la duración (t(s)). Los inventores actuales han reconocido que las respuestas de ECL son o pueden ser diferentes de una placa a otra, por ejemplo, unión estándar frente a unión alta. Las tensiones en las que se generan las respuestas de ECL son diferentes entre la unión estándar y la unión alta, y también son diferentes entre los números de puntos y las disposiciones. Como se muestra claramente en la figura 18(a), una respuesta de ECL puede extenderse más allá de la ventana de rampa de tensión, que en este ejemplo se muestra como un área sombreada. La porción de la respuesta de ECL que se extiende más allá de esta ventana de rampa de tensión no se detectaría. Para mejorar la detección de las respuestas de ECL sin prolongar la duración (lo que aumentaría el tiempo necesario para leer toda la placa) ni aumentar la velocidad de rampa de tensión (lo que reduciría la generación de señales de ECL), se desplaza la ventana de rampa de tensión, por ejemplo, aumentando Vi y Vf en este ejemplo ilustrativo y no limitativo que se muestra en la figura 18(b), para provocar que la respuesta de ECL cambie y se ajuste a la ventana de rampa de tensión. Por lo tanto, la detección de respuestas de ECL se optimiza para las distintas placas de múltiples pocillos sin prolongar el tiempo de lectura de la placa.

[0290] En otra realización, el aparato 1000, al igual que el aparato 100, registra la corriente eléctrica (y/o la tensión eléctrica) que fluye a través de los pocillos de la placa. El aparato 1000 puede interrogar un solo pocillo a la vez, al igual que el aparato 100 cuando está en modo de pocillo único, y por lo tanto puede aplicar tensión y corriente al pocillo único. Por otro lado, el aparato 100, cuando se encuentra en modo de múltiples pocillos, puede aplicar una tensión sustancialmente igual a múltiples pocillos y aplicaría más corriente. El software informa y almacena tanto el pico como la suma de la corriente integrada a través de la forma de onda. La corriente integrada se puede comparar con umbrales predeterminados para determinar si hay un cortocircuito eléctrico en un pocillo o si hay un circuito eléctrico abierto, es decir, cuando no hay muestra en el pocillo. Esta detección de fallos no está activa durante la adquisición o captura de señales ECL, sino que se almacena y revisa posteriormente.

[0292] La presente invención no debe limitarse en su alcance por las realizaciones específicas descritas en el presente documento. De hecho, los expertos en la materia podrán apreciar diversas modificaciones de la invención, además de las descritas en el presente documento, a partir de la descripción anterior y los dibujos adjuntos. Dichas modificaciones están destinadas a entrar dentro del ámbito de las reivindicaciones.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un instrumento (100, 1000) que comprende:

un subsistema de manipulación de placas (120) y una cubierta (1001) que define el interior del instrumento, un sistema de detección de luz (110, 1010) situado en el interior del instrumento y que tiene un alojamiento, comprendiendo el sistema de detección de luz un sensor CCD y un sistema de lentes ópticas, en el que el sistema de detección de luz (110, 1010) está configurado para posicionarse sobre un único pocillo a la vez en una placa de múltiples pocillos (426) para realizar un análisis de electroquimioluminiscencia del único pocillo, en el que el área del sensor CCD es aproximadamente de 1 a 2 veces el área del único pocillo, y un elemento de refrigeración para enfriar el sensor de CCD,

en el que el instrumento (100, 1000) comprende además un sistema de eliminación de calor (1200) que comprende:

un primer ventilador (1208) dispuesto en el sistema de detección de luz (110, 1010) y configurado para extraer aire caliente del sistema de detección de luz (110, 1010) en el interior del instrumento, y un segundo ventilador (1202) conectado a un colector de cubierta (1204) y orientado hacia la parte superior del sistema de detección de luz (110, 1010), el segundo ventilador (1202) está además orientado en ángulo para extraer el aire calentado expulsado del elemento de refrigeración del interior del instrumento, hacia el colector de cubierta (1204) y fuera del instrumento (100, 1000).

2. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el sistema de lentes ópticas comprende una pluralidad de lentes y la pluralidad de lentes tiene superficies tanto esféricas como asféricas.

3. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 2, en el que el área de la pluralidad de lentes es mayor que el área del pocillo único.

4. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el sistema de detección de luz (110, 1010) está montado en una dirección sustancialmente vertical sobre la parte superior del alojamiento (232).

5. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el sistema de eliminación de calor (1200) está montado en la parte superior del alojamiento (232); o en el que el segundo ventilador (1202) está alojado dentro del colector de la cubierta (1204).

6. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el colector de cubierta (1204) aloja al menos una placa de circuito impreso (PCB) y comprende al menos una abertura (1216) para permitir conexiones eléctricas entre la al menos una PCB y los componentes eléctricos fuera del colector de cubierta (1204) y en el que un deflector de flujo (1218) está situado dentro del colector de cubierta (1204) para minimizar la recirculación de aire dentro del instrumento (100, 1000).

7. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 6, en el que el aire calentado fluye alejándose del sensor de CCD y de la placa antes de salir del instrumento (100, 1000).

8. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 7, en el que el aire calentado fluye además a través de al menos una PCB antes de salir del instrumento (100, 1000).

9. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el área del sensor de CCD es aproximadamente entre 1,25 y 1,85 veces el área del pocillo único; o en el que el área del sensor de CCD es aproximadamente entre 1,50 y 1,80 veces el área del pocillo único.

10. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el sistema de detección de luz (110, 1010) comprende una ventana de cámara recubierta con un revestimiento antirreflectante (AR).

11. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 10, en el que el sistema de detección de luz (110, 1010) no tiene un filtro óptico de paso de banda separado; o en el que la ventana de la cámara está recubierta además con una o más capas de material para suprimir la transmisión de longitudes de onda infrarrojas (IR) a través de la ventana de la cámara.

12. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el instrumento comprende una carcasa estanca a la luz (130), y la carcasa estanca a la luz (130) comprende al menos una trayectoria tortuosa para impedir que la luz entre en la carcasa estanca a la luz (130).

13. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el sistema de lentes ópticas comprende menos de 9 lentes ópticas y al menos cinco o más lentes ópticas.

14. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 1, en el que el sistema de lentes ópticas comprende menos de 7 lentes.

15. El instrumento (100, 1000) de la reivindicación 2, en el que la pluralidad de lentes forma un conjunto de lentes diseñado para producir una visión telecéntrica.