ES2229465T3 - Tremo-variador que tiene una tapa que se coloca automaticamente en posicion. - Google Patents
Tremo-variador que tiene una tapa que se coloca automaticamente en posicion.Info
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Abstract
APARATO PARA CICLOS TERMICOS QUE LLEVA A CABO LA AMPLIFICACION DE ACIDOS NUCLEICOS Y CONSTA DE: (A) UN BLOQUE TERMICO (71) CON VARIAS CAMARAS; (B) UNA TAPADERA MOVIL (14) CON ELEMENTOS DE CALENTAMIENTO (15) DENTRO DE LA MISMA; (C) UN ELEMENTO DE TRANSPORTE PARA DESPLAZAR LA CITADA TAPADERA (14) DE UNA PRIMERA A UNA SEGUNDA POSICION Y VICEVERSA, CONSTANDO EL TRAYECTO QUE SIGUE LA TAPADERA (14) DE: UN PRIMER SEGMENTO DE TRAYECTO QUE SE SITUA ENCIMA Y A UNA DISTANCIA PREDETERMINADA DEL CITADO BLOQUE TERMICO (71) Y A LO LARGO DE LA CUAL SE DESPLAZA LA TAPADERA (14) HACIA UN TOPE (16) HASTA QUE SE APOYE CONTRA EL MISMO Y UN SEGUNDO SEGMENTO DE TRAYECTORIA A LO LARGO DEL CUAL LA TAPADERA (14) SE DESPLAZA ALEJANDOSE DEL TOPE (16) HACIA ABAJO HASTA QUE SE ALINEE VERTICALMENTE CON EL BLOQUE TERMICO (71) Y EJERZA UNA PRESION PREDETERMINADA SOBRE LOS RECIPIENTES DE REACCION (13) SITUADOS EN LAS CITADAS CAMARAS (72) DEL BLOQUE TERMICO.
Description
Termo-variador que tiene una tapa
que se coloca automáticamente en posición.
El invento hace referencia a un
termo-variador (thermal cycler) para llevar a cabo
la amplificación de ácidos nucleicos, por ejemplo mediante una
reacción de cadena de polimerasa (PCR).
Los conocidos termo-variadores
del tipo antes mencionado tienen una tapa calentada que se coloca a
mano para cubrir una serie de vasos de reacción dispuestos en
cámaras de un bloque térmico del termo-variador
durante el ciclo térmico de mezclas de
muestras-reacción contenidas en dichos vasos de
reacción. La tapa también se saca manualmente a fin de tener acceso
al vaso de reacción una vez terminado su ciclo térmico. Las tapas
conocidas del último tipo presentan dos inconvenientes principales.
No sirven para el cambio automático de su posición con respecto al
bloque térmico.
El documento
EP-A-0.810.030 describe un
termo-variador con una tapa que se puede desplazar
horizontalmente.
Por consiguiente, un principal objeto del invento
consiste en proporcionar un termo-variador que
comprende una tapa calentada que puede colocarse automáticamente en
posición para cubrir y descubrir una serie de vasos de reacción
dispuestos en cámaras de un bloque térmico del
termo-variador, siendo además dicha tapa calentada
adecuada para garantizar que cuando los vasos de reacción están
cubiertos por la citada tapa calentada no puede entrar luz exterior
en el interior de los vasos de reacción.
De acuerdo con el invento, este objeto se
consigue mediante un termo-variador que tiene las
características definidas en la reivindicación 1.
Con un termo-variador de acuerdo
con el invento se consigue el principal objetivo antes indicado.
Además, la construcción de la tapa y del mecanismo para moverla lo
hacen adecuado para obtener óptimos resultados con respecto tanto al
efecto calórico apto sobre los vasos de reacción, como en lo que
respecta el procesamiento automático de la misma.
En las reivindicaciones adicionales se definen
formas de realización preferidas de la actual solicitud del
termo-variador de acuerdo con el invento.
A continuación se describe una forma de
realización preferida del invento, haciendo referencia a los dibujos
adjuntos, en los cuales:
La figura 1 muestra una vista en perspectiva, en
sección transversal, de un termo-variador de acuerdo
con el invento, en que una tapa móvil 17 se halla en una primera
posición, en la cual la tapa cubre un bloque térmico 71 y vasos de
reacción 13 colocados en cámaras 72 del bloque térmico 71;
La figura 2 muestra una vista en sección
transversal del termo-variador representado en la
figura 1;
La figura 3 muestra una vista de despiece, en
perspectiva, con partes del termo-variador
representado en la figura 1;
La figura 4 muestra una primera vista
esquemática, en perspectiva, de la tapa móvil 14 representada en la
figura 1 y de partes de los medios de transporte para mover dicha
tapa;
La figura 5 muestra una vista en perspectiva,
parcialmente en sección transversal, del
termo-variador representado en la figura 1, en que
la tapa móvil se halla en una segunda posición, en la cual no cubre
dicho bloque térmico;
La figura 6 muestra una vista en sección
transversal del termo-variador representado en la
figura 5;
La figura 7 muestra una vista en perspectiva,
parcialmente en sección transversal, del
termo-variador representado en la figura 1, en que
la tapa móvil 14 se halla en una posición intermedia entre una
primera posición, en la que la tapa cubre el bloque térmico 71 y los
vasos de reacción 13 colocados en cámaras 72 del mismo, y una
segunda posición en que la tapa 14 no cubre el bloque térmico
71;
La figura 8 muestra una vista en sección
transversal del termo-variador representado en la
figura 7;
La figura 9 muestra una vista en perspectiva,
parcialmente en sección transversal, del
termo-variador representado en la figura 1, en que
la tapa móvil se halla en una posición en que los medios eyectores
empiezan a sacar los vasos de reacción de su posición en las cámaras
del bloque térmico del termo-variador; y
La figura 10 muestra una vista en sección
transversal del termo-variador representado en la
figura 9.
Tal como puede verse en la figura 1, una forma de
realización de un termo-variador de acuerdo con el
invento comprende un bloque térmico metálico 71 montado en una base
48, una tapa móvil 14 y medios de transporte para mover la tapa 14.
Un termo-variador de este tipo sirve para llevar a
cabo la amplificación de ácidos nucleicos. A tal objeto se colocan
en el bloque térmico 71 vasos de reacción 13, conteniendo mezcla de
muestra y reactivo apropiados, cerrados por tapones. Los vasos de
reacción 13 y sus tapones están hechos, preferiblemente, de
materiales plásticos.
A continuación se describen las principales
características de la estructura del termo-variador
representado en la figura 1, de manera especial haciendo referencia
a las figuras 1 a 4.
La tapa móvil 14 tiene medios calefactores 15 que
están colocados dentro de un espacio interior de la tapa 14, estando
dicho espacio interior limitado por la parte superior y las paredes
laterales de la tapa 14. Los medios calefactores 15 están conectados
mecánicamente con la tapa 14, dicha conexión mecánica comprende
muelles de empuje 36, 37, 38, 39.
El bloque térmico 71 tiene una serie de cámaras
72, cada una de las cuales sirve para recibir la parte inferior de
un vaso de reacción 13.
La tapa 14 puede colocarse en una primera
posición (tapa cerrada), en la cual cubre el bloque térmico 71 y los
vasos de reacción colocados en dichas cámaras 72 del mismo, y en una
segunda posición (tapa abierta), en que la tapa 14 no cubre el
citado bloque térmico 71 y los vasos de reacción colocados en dichas
cámaras 72 del mismo.
La tapa 14 tiene una superficie apta para cubrir
el mencionado bloque térmico 71 y los vasos de reacción 13
dispuestos dentro de las cámaras 72 del mismo cuando la tapa 14 se
encuentra en la antes mencionada primera posición (tapa cerrada).
Cuando la tapa 14 se halla en dicha posición, protege completamente
los vasos de reacción 13 de la luz del entorno del
termo-variador, luz que podría interferir con la
medición de luz fluorescente emitida por las mezclas de muestra y
reactivo contenidas en los vasos de reacción 13.
Los medios de transporte para mover la tapa 14
desde la primera posición (tapa cerrada) a la segunda posición (tapa
abierta) y viceversa, están configurados y tienen unas dimensiones
de manera que el recorrido seguido por la tapa 14 al ser movida por
los medios de transporte desde la segunda posición (tapa abierta) a
la primera posición (tapa cerrada) comprende los siguientes
segmentos:
un primer segmento de recorrido situado encima y
a una distancia predeterminada del bloque térmico 71, y a lo largo
del cual dicha tapa 14 es movida hacia un tope 16 hasta que choca
con dicho tope 16;
un segundo segmento de recorrido en el cual es
movida dicha tapa 14 hacia abajo hasta que queda verticalmente
alineada con dicho bloque térmico 71 y ejerce una presión
predeterminada sobre los vasos de reacción 13 colocados en cámaras
72 del bloque térmico 71.
Los medios de transporte para mover la tapa 14
comprenden, particularmente, los siguientes componentes:
tope 16 colocado encima de dicho primer segmento
de recorrido del movimiento de la rapa 14;
un portador de tapa accionado a motor 17; y
placas 25, 26 montadas en la superficie interior
de las paredes laterales 23 del portador de tapa 17.
El tope 16 va montado en la base 48 y tiene una
superficie plana 18 que es sustancialmente perpendicular al antes
mencionado primer segmento del recorrido.
El portador de tapa 17 tiene una pared extrema
frontal 21 que se halla sustancialmente frente de la superficie
plana 18 del tope 16, una pared extrema posterior 22, y paredes
laterales 23, 24 que se extienden entre dichas paredes frontal y
posterior 21, 22. El portador de tapa 21 posee medios para mantener
la tapa 14 dentro del mismo cuando la tapa 14 se encuentra en dicha
primera posición.
Los medios de transporte para mover la tapa 14
comprenden además un husillo accionado a motor 28 para mover la
pared posterior 22 del portador de tapa 17 y con ella el portador de
tapa 17 a lo largo del eje longitudinal del husillo 28, en ambos
sentidos, es decir acercándolo y separándolo del tope 16, un
cojinete de husillo 29 montado en la base 48, y medios (no
representados) para controlar el funcionamiento del motor (no
representado) que acciona el husillo 28.
La placa 25 está fijada en la superficie interna
de una pared lateral 23 del portador de tapa 17, mientras la placa
26 va fijada en la superficie interna de la otra pared lateral 24
del portador de tapa 17. Cada una de las placas 25, 26 tiene un par
de ranuras de guía 31, 32, y 33, 34, respectivamente, para guiar el
movimiento de la tapa 14 a lo largo del antes mencionado segundo
segmento de recorrido.
Tal como puede verse de modo especial en las
figuras 2, 3 y 4, la tapa 14 tiene una superficie superior interior
y una superficie superior exterior, una pared extrema frontal 41 que
queda sustancialmente frente a la superficie plana 18 de dicho tope
16, una pared extrema posterior 42 y paredes laterales 43, 44 que se
extienden entre dichas paredes frontal y posterior, quedando
paralelas a las paredes laterales 23, 24 de dicho portador de tapa
17. Las paredes laterales de la tapa 14 incluyen espigas que se
proyectan al exterior 51, 52, 53, 54, las cuales sirven para encajar
y deslizarse en las ranuras de guía 31, 32 de la placa 25, y en las
ranuras de guía 33, 34 de la placa 26, respectivamente.
En una forma de realización preferida, los medios
de transporte para mover la tapa 14 comprenden además un muelle de
tensión 61, un extremo del cual está fijado al extremo frontal de la
superficie superior interna del portador de tapa 17, mientras el
otro extremo del muelle 61 va fijado a la parte posterior de la
superficie superior de la tapa 14.
El funcionamiento de los antes citados medios de
transporte para mover la tapa 14 es como sigue:
Las figuras 5 y 6 muestran la posición del
portador de tapa 17 cuando la tapa 14 se halla en la antes
mencionada segunda posición (tapa abierta). Cuando la tapa 14 y el
portador de tapa 17 se hallan en la posición indicada en las figuras
5 y 6, puede colocarse un soporte de tubo de reacción 11 provisto de
una serie de aberturas 12, y que lleva una serie de vasos de
reacción 13 insertados a través de dichas aberturas, sobre el bloque
térmico 71 de manera que la parte inferior de cada vaso de reacción
13 se aloje dentro de una cámara 72 del bloque térmico.
Una vez colocados los vasos de reacción 13 sobre
el bloque térmico 71, se inicia el movimiento de la tapa 14 desde su
segunda posición (tapa abierta) a su primera posición (tapa cerrada)
mediante el desplazamiento horizontal del portador de tapa 17 hacia
al tope 16, haciendo girar el husillo 28 en un primer sentido. De
este modo, la tapa 14 se mueve horizontalmente hacia al tope 16
hasta que la pared extrema frontal 41 de la tapa 14 choca contra la
superficie plana 18 del tope 16. Después de este punto del
movimiento de la tapa 14, y dado que la tapa 14 no puede moverse más
en sentido horizontal, el continuo desplazamiento del portador de
tapa 17 en dirección al tope 16 produce un desplazamiento hacia
abajo y hacia atrás de la tapa 14 separándose de la pared superior
del portador de tapa 17. En el transcurso de este desplazamiento de
tapa 14, el muelle de tensión 61 se estira y el movimiento de la
tapa 14 es guiado por las espigas de deslizamiento 51, 52 y 53, 54 a
lo largo de las ranuras de guía 31, 32 y 33, 34, respectivamente. La
tapa 14 se desplaza en este sentido hasta que los medios
calefactores 15 montados en la tapa 14 quedan sobre los tapones de
los vasos de reacción 13 y ejercen una presión predeterminada sobre
dichos tapones. En este punto, la tapa 14 ha alcanzado su primera
posición (tapa cerrada) representada en las figuras 1 y 2.
La presión predeterminada ejercida por los medios
calefactores 15 sobre los tapones de los vasos de reacción 13,
cuando la tapa 14 se halla en su primera posición (tapa cerrada),
viene determinada por la última parte del desplazamiento hacia abajo
de la tapa 14 guiada por la parte inferior de las ranuras 31, 32 y
33, 34 y también por las características mecánicas de los muelles de
empuje 36 a 39.
Las figuras 7 y 8 muestran la posición del
portador de tapa 17 y otras piezas relacionadas del sistema de
transporte para mover la tapa 14, en el momento en que la pared
extrema frontal 41 de la tapa 14 choca contra la superficie plana 18
del tope 16, es decir en el punto donde cambia el sentido de
movimiento de la tapa 14 de un movimiento horizontal hacia al tope
16 a un movimiento hacia abajo.
Para llevar la tapa 14 desde su primera posición
(tapa cerrada) a su segunda posición (tapa abierta) el portador de
tapa 17 se separa del tope 16 haciendo girar el husillo 28 en un
segundo sentido opuesto al primero. Esto hace mover la tapa 14 a lo
largo del mismo recorrido antes descrito, pero en sentido contrario.
Estirada por el muelle de tensión 61 y guiada por las ranuras 31, 32
y 33, 34, la tapa 14 se mueve inicialmente hacia arriba en dirección
a la pared superior del portador de tapa 14 y hacia al tope 16 hasta
que la tapa 14 se halla de nuevo dentro del portador de tapa 17 y
cierra la pared superior del mismo. Después de esto, la tapa 14
sigue separándose del tope 18 junto con el portador de tapa 17,
hasta que la tapa 14 y el portador de tapa 17 alcanzan sus
posiciones representadas en las figuras 5 y 6.
En otra forma de realización preferida, los
medios de transporte para mover la tapa 14 comprenden además medios
eyectores 62, 63, 64, 65, 66, 67 para separar o sacar la parte
inferior de los vasos de reacción 13 de las cámaras 72 del bloque
térmico 71 cuando los medios de transporte mueven la tapa 14 desde
dicha segunda posición a la citada primera posición. La necesidad de
tales medios eyectores surge del hecho de que al final del proceso
cíclico térmico, las partes inferiores de los vasos de reacción 13
tienden a quedar pegados en las cámaras 72 del bloque térmico
71.
Los medios eyectores antes citados comprenden un
marco eyector 66 apto para recibir el soporte de vasos de reacción
11 y que va dispuesto entre el último soporte y el bloque térmico
71. El marco eyector 66 tiene, en una superficie externa de sus
paredes laterales 67, 68, guías inclinadas 67, 68 que entran en
contacto con espigas que se proyectan hacia adentro 62, 63 y 65, 66
de las placas 25, 26 cuando el portador de tapa 17 se mueve para
llevar la tapa 14 desde su primera posición (tapa cerrada) a su
segunda posición (tapa abierta).
El funcionamiento de los antes descritos medios
de eyección para separar los vasos de reacción 13 de las cámaras 72
del bloque térmico 71, es como sigue:
Durante el movimiento vertical hacia arriba de la
tapa 14, cuando se mueve desde su primer posición (tapa cerrada) a
su segunda posición (tapa abierta), respecto al movimiento de las
placas 25, 26 y de las espigas 62 a 65 que pertenecen a las mismas,
lleva dichas espigas en contacto con las guías inclinadas 67, 68 del
marco eyector 66. Tal como se ha representado, en especial en las
figuras 9 y 10, la forma de las guías inclinadas 67, 68 es tal que
el mencionado movimiento relativo hace que las espigas 62 a 65
empujen hacia arriba el marco eyector 66 y el soporte de vasos de
reacción 11 que está colocado sobre el marco 66, y esto produce la
extracción de las partes inferiores de los vasos de reacción 13 de
las cámaras 72 del bloque térmico 71.
Claims (5)
1. Un termo-variador (thermal
cycler) para llevar a cabo la amplificación de ácidos nucleicos,
comprendiendo dicho termo-variador
- (a)
- un bloque térmico (71) que tiene una serie de cámaras (72) cada una de las cuales sirve para recibir la parte inferior de un vaso de reacción (13);
- (b)
- una tapa móvil (14) que tiene medios calefactores (15) colocados en su interior, teniendo dicha tapa (14) una superficie apta para cubrir el citado bloque térmico (71) y los vasos de reacción (13) colocados en dichas cámaras (13) del mismo, de manera que la mencionada tapa (14) protege completamente dichos vasos (13) de la luz del entorno del termo-variador, pudiéndose colocar la citada tapa (14) en una primera posición, en la cual cubre dicho bloque térmico (71) y los vasos de reacción colocados en las mencionadas cámaras (72) del mismo, y una segunda posición en que dicha tapa (14) no cubre el citado bloque térmico (71) ni los vasos de reacción colocados en las cámaras (72) del mismo; y
- (c)
- medios de transporte para mover dicha tapa (14) desde dicha primera posición a la citada segunda posición y viceversa, comprendiendo el recorrido seguido por la tapa (14) cuando es movida de dicha segunda posición a la citada primera posición
un primer segmento de recorrido situado encima y
a una distancia predeterminada de dicho bloque térmico (71), y a lo
largo del cual dicha tapa (14) se mueve hacia un tope (16) hasta que
choca con dicho tope; y
un segundo segmento de recorrido en el cual es
movida dicha tapa (14) hacia abajo hasta que queda verticalmente
alineada con dicho bloque térmico (71) y ejerce una presión
predeterminada sobre los vasos de reacción (13) colocados en las
citadas cámaras (72) de dicho bloque térmico.
2. Un termo-variador de acuerdo
con la reivindicación 1, en que dichos medios de transporte
comprenden:
- -
- el citado tope (16) colocado en dicho primer segmento de recorrido del movimiento de la tapa (14), teniendo dicho tope (16) una superficie plana (18) que es sustancialmente perpendicular al mencionado primer recorrido;
- -
- un portador de tapa accionado a motor (17) que tiene una pared extrema frontal (21) que queda sustancialmente frente a la mencionada superficie plana del dicho tope, una pared extrema posterior (22) y paredes laterales (23, 24) que se extienden entre dichas paredes frontal y posterior (21, 22), disponiendo dicho portador de tapa (17) de medios para sostener la tapa (14) en su interior cuando la tapa (14) se halla en la citada primera posición;
- -
- una primera placa (25) fijada en la superficie interna de una pared lateral (23) de dicho portador de tapa y una segunda placa (26) fijada en la superficie interna de la otra pared lateral (24) de dicho portador de tapa (17), teniendo cada una de dichas primera y segunda placas (25, 26) un par de ranuras de guía (31, 32 y 33, 34, respectivamente) para guiar el movimiento de la tapa (14) a lo largo de dicho segundo segmento de recorrido.
3. Un termo-variador de acuerdo
con la reivindicación 2, en que dicha tapa (14) tiene una superficie
superior interna y una superficie interior externa, una pared
extrema frontal (41) que queda sustancialmente frente a dicha
superficie plana (18) del mencionado tope (16), una pared extrema
posterior (42) y paredes laterales (43, 44) que se extienden entre
dichas paredes frontal y posterior y quedan paralelas a las paredes
laterales (23, 24) de dicho portador de tapa (17), incluyendo dichas
paredes laterales de la tapa (14) espigas que se proyectan hacia
afuera (51, 52, 53, 54) aptas para encajar y deslizarse dentro de
dichas ranuras de guía (31, 32 y 33, 34, respectivamente)
4. Un termo-variador de acuerdo
con la reivindicación 3, en que dichos medios de transporte incluyen
además un muelle de tensión (61) un extremo del cual está fijado al
extremo frontal de la superficie superior interna de dicho portador
de tapa (17), mientras que el otro extremo del citado muelle (61) va
fijado a la parte posterior de dicha superficie superior de la tapa
(14).
5. Un termo-variador de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en que dichos
medios de transporte comprenden además medios eyectores (62, 63, 64,
65, 66, 67) para sacar la parte inferior de los vasos de reacción
(13) de las citadas cámaras (72) de dicho bloque térmico (71) cuando
los medios de transporte mueven la tapa (14) desde dicha segunda
posición a la mencionada primera posición.
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