ES2630213T3 - Sistema y método para el procesamiento automatizado de fluidos, método para determinar la coincidencia de objetos - Google Patents

Sistema y método para el procesamiento automatizado de fluidos, método para determinar la coincidencia de objetos Download PDF

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ES2630213T3
ES2630213T3 ES09177280.6T ES09177280T ES2630213T3 ES 2630213 T3 ES2630213 T3 ES 2630213T3 ES 09177280 T ES09177280 T ES 09177280T ES 2630213 T3 ES2630213 T3 ES 2630213T3
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Abstract

Un sistema (1) para el procesamiento automatizado de los fluidos de acuerdo con un plan de operación de proceso que implica el uso de objetos precargados, definiendo dicho plan de operación de proceso los objetos precargados a presentar en las posiciones de objeto de destino, comprendiendo dicho sistema: una zona de procesamiento (2) en la que se localizan los objetos (13-20) a usar para el procesamiento de los fluidos; al menos un sensor de ultrasonidos (28), adaptado para determinar la presencia de los objetos (13-20) por medio de ondas acústicas; un dispositivo de posicionamiento (23) al que se fija el sensor de ultrasonidos (28), adaptado para mover el sensor de ultrasonidos (28) en al menos una dirección en relación con dicha zona de procesamiento (2); un ordenador de control (34) que está configurado para determinar la presencia de los objetos (13-20) y determinar si los objetos (13-20) están presentes en las posiciones de objeto de destino (12) en dicha zona de procesamiento (2) como se define por dicho plan de operación de proceso; al menos un dispositivo de pipeteado (21, 26) para el pipeteado de los fluidos entre las cavidades localizadas en dicha zona de procesamiento (2); un dispositivo de procesamiento analítico o pre-analítico (36) para el procesamiento de los fluidos localizados en dicha zona de procesamiento (2).

Description

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DESCRIPCION
Sistema y metodo para el procesamiento automatizado de fluidos, metodo para determinar la coincidencia de objetos
Campo tecnico
La presente invencion se refiere al campo de los sistemas automatizados para el procesamiento analttico o pre- analttico de fluidos y se refiere mas espedficamente a un sistema y metodo para el procesamiento automatizado de los fluidos de acuerdo con un plan de operacion de proceso que implica el uso de objetos precargados. Tambien se refiere a un metodo para determinar la coincidencia de objetos en un instrumento con objetos precargados a presentar en las posiciones de objeto de destino de acuerdo con un plan de operacion de proceso.
Antecedentes de la invencion
En estos dfas, se estan usando en la practica diversos tipos de analizadores clmicos para el procesamiento automatizado de los fluidos biologicos tales como sangre, suero y orina. La preparacion y analisis de muestras de fluidos biologicos implica basicamente el manejo y la mezcla de los fluidos usando diversos componentes tales como placas de multiples pocillos, bandejas de pipeta, puntas de pipeta y botellas llenas de reactivos, tampones, soluciones de lavado y similares que pueden ser subsumidas por el termino generico “consumibles”. Cuando pueden funcionar en un modo autonomo, normalmente los analizadores se precargan manualmente con los consumibles necesarios para el procesamiento de los fluidos antes de iniciar el procesamiento de fluidos automatizado.
Ya que hay una fuerte demanda para ofrecer una amplia variedad de opciones analtticas y con el fin de mejorar la eficacia en el procesamiento de muestras, los analizadores a menudo procesan muestras en paralelo y/o dividen cada muestra en un numero de alfcuotas de muestra para el procesamiento simultaneo de las mismas desplegando diferentes tecnicas analfticas. Debido al alto rendimiento de la muestra y en funcion del numero de opciones analfticas ofrecidas, los aparatos modernos estan sujetos a un consumo elevado de consumibles que tienen que cargarse.
Sin embargo, en la rutina diaria, puede producirse un problema de que los consumibles necesarios para el procesamiento automatizado de los fluidos estan extraviados o incluso perdidos debido a un error humano cuando se precarga manualmente el analizador. Aunque, incluso en el caso de la precarga automatica de consumibles, ya que existe el riesgo de cafdas o extravfos de objetos debido a errores de desalineacion, no puede excluirse el extravfo o la ausencia de consumibles. Esto se aplica especialmente al caso de los analizadores modernos que, de acuerdo con lo anterior, estan normalmente sujetos a un consumo elevado de consumibles que requieren muchas operaciones de precarga.
En los analizadores modernos, los consumibles perdidos o extraviados provocaran automaticamente un paro de una ejecucion actual que conlleva un retardo para iniciar la siguiente ejecucion y tambien pueden dar lugar a repetir la ejecucion abortada que reduce la eficacia en el procesamiento del fluido. Aun peor, las paradas accidentales pueden constituir una necesidad de descartar las muestras de fluido actualmente procesadas, lo que tiene que evitarse ya que algunos fluidos requieren operaciones de extraccion delicadas o son unicos en el sentido de que no pueden reproducirse tal como en las aplicaciones forenses.
El documento EP-A-0979999 que se considera que representa la tecnica anterior mas proxima revela un manipulador de muestras, en el que los tubos de ensayo pueden colocarse en un bastidor por un operador. Por medio de un sensor de ultrasonidos puede detectarse el nivel de ftquido del ftquido contenido en los mismos, asf como las tapas de los tubos de ensayo. Dichos sensores de ultrasonidos solo se usan para detectar la pura presencia de los bastidores y las tapas, respectivamente.
La presente invencion se ha conseguido en vista de los problemas anteriores. Por lo tanto, un objeto de la invencion es proporcionar un sistema y un metodo mejorados para el procesamiento automatizado de los fluidos que implican el uso de consumibles precargados para permitir un procesamiento de muestras de fluidos fiable, sin riesgo de interrumpir una ejecucion en curso debido a consumibles perdidos o extraviados.
Sumario de la invencion
De acuerdo con un primer aspecto, la invencion propone un nuevo sistema para el procesamiento analftico o pre- analftico automatizado de fluidos (muestras de fluido) de acuerdo con un plan de operacion de proceso que implica el uso de objetos precargados para procesar automaticamente los fluidos.
El plan de operacion de proceso que puede realizarse como un programa informatico para ejecutarse en un ordenador de control programable dirige las operaciones a realizar para procesar automaticamente los fluidos. Espedficamente, el plan de operacion de proceso define los objetos que se necesitan para el procesamiento automatizado de los fluidos y, por lo tanto, tiene que precargarse antes de iniciar el procesamiento automatizado de
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los fluidos. El plan de operacion de proceso tambien define las posiciones de objeto de destino para cada uno de los objetos a precargar antes de iniciar el procesamiento automatizado de los fluidos, es decir, define las posiciones del objeto en las que se pretende precargar los objetos antes de iniciar el procesamiento automatizado de los fluidos.
Por consiguiente, se proporciona un sistema para el procesamiento automatizado de los fluidos, que comprende una zona de procesamiento en la que se localizan los objetos a usar para el procesamiento de los fluidos. Como se usa en la presente memoria, la expresion “zona de procesamiento” describe una zona del sistema, en la que se esta realizando el procesamiento automatizado de los fluidos.
El sistema comprende ademas al menos un sensor de ultrasonidos, adaptado para determinar la presencia de los objetos en dicha zona de procesamiento por medio de ondas acusticas. Los sensores de ultrasonidos que emiten ondas ultrasonicas hacia un objeto de medicion y recepcion de ondas acusticas que vuelven tras la reflexion en el objeto son bien conocidos por los expertos en la materia y, por ejemplo, se describen en la memoria descriptiva de la patente europea EP 0732598 B1. Por consiguiente, un sensor de ultrasonidos incluye al menos un transductor usado para emitir ondas acusticas en un modo de transmision y recibir ondas acusticas reflejadas en un modo de recepcion, modos que pueden cambiarse por un conmutador. Mas espedficamente, en el modo de transmision, pueden alimentarse pulsos de accionamiento al transductor para generar ondas acusticas emitidas al objeto de medicion. Por otra parte, en el modo de recepcion, el transductor detecta ondas acusticas reflejadas que, por ejemplo, se alimentan a un circuito de muestreo para muestrearse a una frecuencia predeterminada y para a continuacion convertirse en datos digitales.
El sistema comprende ademas un dispositivo de posicionamiento al que esta fijado el al menos un sensor de ultrasonidos, adaptado para mover el sensor de ultrasonidos en al menos una direccion en relacion con la zona de procesamiento. Con este fin, el sensor de ultrasonidos esta fijado a un miembro de posicionamiento (por ejemplo, un cabezal de transferencia) del dispositivo de posicionamiento.
El sistema comprende ademas un ordenador de control para controlar el procesamiento automatizado de los fluidos de acuerdo con el plan de operacion de proceso que, por ejemplo, puede realizarse como un ordenador de control programable que ejecuta un programa legible por ordenador provisto de instrucciones para realizar las operaciones de acuerdo con el plan de operacion de proceso. El ordenador de control puede, por ejemplo, incluir entidades funcionales tales como unos microprocesadores dedicados al control de componentes de sistema espedficos bajo el control principal del ordenador de control. Las entidades funcionales pueden integrarse en estos componentes de sistema. El ordenador de control esta conectado electricamente a los componentes de sistema que requieren el control como se especifica en el plan de operacion de proceso que incluye el dispositivo de posicionamiento y el sensor de ultrasonidos. El ordenador de control recibe informacion de los diferentes componentes del sistema y genera y transmite las senales de control correspondientes para controlar los componentes de acuerdo con el plan de operacion de proceso. El ordenador de control puede conectarse a los componentes de sistema a traves de una o mas conexiones de datos, por ejemplo, mediante el uso de una red cableada o inalambrica.
Mas espedficamente, en el sistema de la invencion, el ordenador de control se configura para determinar la presencia de los objetos y para determinar si los objetos estan presentes en las posiciones de objeto de destino en dicha zona de procesamiento como se define por dicho plan de operacion de proceso. Es decir, el ordenador de control puede generar las senales de control para coordinar los movimientos del al menos un sensor de ultrasonidos en relacion con la zona de procesamiento y determinar, por medio del sensor de ultrasonidos, si los objetos a usar para el procesamiento automatizado de los fluidos estan presentes en las posiciones de objeto de destino definidas por el plan de operacion de proceso.
El ordenador de control puede configurarse, por ejemplo, de tal manera que la determinacion de la presencia de los objetos individuales se basa en determinar una diferencia de los valores de senal (por ejemplo, el tiempo entre la emision de las ondas acusticas y la recepcion de ondas acusticas reflejadas) entre los valores de senal primero y segundo, con los primeros valores de senal correspondientes a las ondas acusticas reflejadas desde las superficies localizadas al menos en las posiciones de objeto de destino y con los segundos valores correspondientes a las ondas acusticas reflejadas desde las superficies localizadas en las posiciones de referencia. Preferentemente, las posiciones de referencia se proporcionan por las superficies del soporte.
Como alternativa, el ordenador de control puede configurarse, por ejemplo, de tal manera que la determinacion de la presencia de los objetos individuales se basa en determinar las diferencias de las distancias entre las distancias primera y segunda de las superficies que reflejan las ondas acusticas primera y la segunda, respectivamente.
El ordenador de control puede configurarse para determinar la presencia de los objetos y determinar si los objetos estan presentes en las posiciones de objeto de destino como se define por dicho plan de operacion de proceso que realiza una ejecucion de control antes de iniciar el procesamiento automatizado de los fluidos y/o durante el procesamiento automatizado de los fluidos.
El ordenador de control puede configurarse para generar las senales de control para determinar una identidad y/o una orientacion de los objetos individuales como se determina por el plan de operacion de proceso, por ejemplo,
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para determinar un perfil de objeto (patron), en particular un perfil de altura, del objeto en cuestion y comparer el perfil de objeto cuando se determina con un perfil de objeto definido por el plan de operacion de proceso.
El ordenador de control tambien puede configurarse para generar las senales de control basadas en un resultado de la determinacion de si hay objetos presentes en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso que se suministran a un dispositivo de senalizacion, por ejemplo una pantalla, para generar un mensaje identificable por el usuario, de tal manera que puede informarse a un usuario acerca de la perdida y/o el extraviado de objetos para su uso en el procesamiento automatizado de los fluidos. El mensaje puede contener, por ejemplo, informacion para guiar a un usuario para cargar manual o automaticamente los objetos perdidos y/o extraviados que han de usarse en el procesamiento de los fluidos como se define en el plan de operacion de proceso.
Espedficamente, el ordenador de control puede configurarse, por ejemplo, para controlar el dispositivo de senalizacion de tal manera que senale una discrepancia (diferencia) entre los objetos actualmente presentes y los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso.
Espedficamente, el ordenador de control puede configurarse, por ejemplo, para controlar una presentacion de tal manera que muestre una representacion (por ejemplo, esquematica) de una o mas partes del sistema con el fin de visualizar las posiciones de objeto de destino definidas en el plan de operacion de proceso. Es decir, la pantalla puede controlarse, por ejemplo, para mostrar una o mas partes de la zona de procesamiento. Mas espedficamente, el ordenador de control puede configurarse, por ejemplo, para controlar la presentacion de tal manera que muestre una discrepancia (diferencia) entre los objetos actualmente presentes y los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso.
De lo contrario, el ordenador de control puede configurarse para controlar la presentacion de tal manera que muestre los objetos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso, seguido por mostrar una discrepancia entre los objetos realmente presentes y los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se definen en el plan de operacion de proceso, por ejemplo, despues de detectar una manipulacion del sistema y/o despues de transcurrido un lapso de tiempo predeterminado, con el fin de mostrar el resultado de una operacion de carga manual y/o automatica para cargar el sistema con los objetos requeridos.
Espedficamente, el plan de operacion de proceso puede incluir una seccion que grna a un usuario en la carga del sistema con los objetos. Una seccion de este tipo para la orientacion del usuario puede implicar la presentacion de una representacion de la zona de procesamiento del sistema y los objetos a cargar en una pantalla. El plan de operacion de proceso puede comprender ademas una seccion para senalizar los errores de carga al usuario para facilitar la ramificacion de los errores de carga.
El sistema comprende ademas al menos un dispositivo de pipeteado para pipetear los fluidos entre las cavidades localizadas en la zona de procesamiento.
El sistema comprende ademas al menos un dispositivo de procesamiento analftico o pre-analftico para procesar los fluidos localizados en la zona de procesamiento. Los dispositivos de procesamiento analftico que se usan para procesar analfticamente los fluidos incluyen normalmente una fuente de luz que ilumina los fluidos de muestra y un detector que recibe la radiacion emitida, transmitida o reflejada de la muestra, tales como las unidades de medicion colorimetricas, las unidades de medicion de fluorescencia y similares. Ademas, pueden emplearse dispositivos de medicion electricos tales como los dispositivos de medicion corometricos, conductometricos o potenciometricos (por ejemplo, electrodos selectivos de iones). Los dispositivos de procesamiento pre-analftico que se usan para el procesamiento pre-analftico de los fluidos (antes de procesar analfticamente los fluidos) incluyen normalmente dispositivos de calentamiento o de incubacion, dispositivos de separacion magnetica, dispositivos de centrifugacion, unidades de dilucion y alicuotacion. Como se ha descrito anteriormente, las entidades funcionales del ordenador de control pueden estar integradas, por ejemplo, en el dispositivo de procesamiento analftico o pre-analftico para el control del mismo. De lo contrario, el ordenador de control se conecta al dispositivo de procesamiento analftico o pre-analftico, por ejemplo, por medio de una red.
El sistema puede comprender ademas al menos un soporte, adaptado para contener los objetos a usar para el procesamiento automatizado de los fluidos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso. El soporte puede realizarse, por ejemplo, como un bastidor movil que puede moverse a una posicion inoperativa para cargar/descargar objetos y a una posicion operativa para el uso de los objetos precargados cuando se realiza el procesamiento automatizado de los fluidos. Es decir, el soporte contiene preferentemente una placa de multiples pocillos provista de cavidades que tienen las posiciones definidas. Preferentemente, el soporte se mantiene estacionario durante la determinacion de la presencia de los objetos.
Por lo tanto, permitir una determinacion automatizada si los objetos estan presentes en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso, permite ventajosamente un procesamiento automatizado altamente fiable de los fluidos que se aplica especialmente al caso de los instrumentos modernos que requieren frecuentes operaciones de precarga que sean causa probable de errores como por objetos perdidos o extraviados.
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El sistema para el procesamiento automatizado de los fluidos puede configurarse de diversas maneras de acuerdo con las demandas espedficas de los usuarios, siempre y cuando el procesamiento automatizado de los fluidos implique el uso de objetos precargados. Es decir, el sistema para el procesamiento automatizado de los fluidos puede realizarse como un analizador para analizar los fluidos que normalmente implican la mezcla de los fluidos con reactivos para determinar la presencia y la cantidad o la ausencia de sustancias espedficas contenidas en los fluidos. Tambien puede realizarse como un preparador de muestras pre-analttico para la preparacion automatizada de muestras de fluido antes del analisis, tal como un extractor para la extraccion automatizada de los acidos nucleicos antes de la amplificacion.
Los fluidos a procesar automaticamente en el sistema pueden incluir fluidos biologicos (por ejemplo, sangre, suero, orina, fluidos cerebroespinales y acidos nucleicos (ADN/ARN) que contengan fluidos), fluidos no biologicos (por ejemplo, compuestos qmmicos y farmacos) y cualquier otro fluido de interes, siempre que el procesamiento automatizado del mismo implique el uso de objetos precargados.
La expresion “procesamiento de los fluidos”, tal como se usa en el presente documento, puede estar relacionada con un proceso de una sola etapa para procesar automaticamente los fluidos de tal manera que los objetos a usar para el procesamiento automatizado de los fluidos se precargan antes de iniciar el procesamiento automatizado de los fluidos. Tambien puede referirse a un proceso de multiples etapas para el procesamiento automatizado de los fluidos en el que los objetos a usar para el procesamiento automatizado de los fluidos se precargan antes de iniciar la primera etapa y/o durante un intervalo de tiempo entre etapas de proceso consecutivas. En este ultimo caso, el inicio del procesamiento automatizado de los fluidos puede estar relacionado o con el inicio del proceso de multiples etapas o con el inicio de cualquier etapa de proceso individual del mismo.
El termino “precarga” de objetos tal como se usa en el presente documento se refiere a cualquier operacion de carga manual y/o automatizada antes de iniciar el procesamiento automatizado de los fluidos que deben mantenerse listos para su uso en el procesamiento automatizado de los fluidos. La carga automatizada de los objetos puede realizarse usando un manipulador tal como un brazo robotico. La carga automatica de los objetos requiere un control, ya que pueden ocurrir problemas como perder o extraviar objetos, por ejemplo, en el caso de que los objetos permanezcan pegados en el brazo robotico.
Los objetos a usar para el procesamiento automatizado de los fluidos que normalmente pueden desecharse incluyen placas que forman cavidades tales como placas de multiples pocillos, bandejas de pipeta para recibir puntas de pipeta, puntas de pipeta y recipientes que contienen diversos lfquidos tales como reactivos, suspensiones de partfculas magneticamente atrafbles, tampones, soluciones de lavado y similares.
Puede preferirse que el sistema comprenda una pluralidad de sensores de ultrasonidos que estan dispuestos en una matriz lineal (unidimensional) o plana (bidimensional) para determinar simultaneamente la presencia de los objetos. En ese caso, el ordenador de control se configura para coordinar una pluralidad de sensores de ultrasonidos en paralelo para determinar simultaneamente la presencia de los objetos, aumentando ventajosamente la eficacia en el procesamiento de la muestra lo que da como resultado un aumento del rendimiento de la muestra y la fiabilidad.
En la realizacion anterior, puede preferirse disponer una pluralidad de sensores de ultrasonidos en una matriz lineal que se extiende en una primera direccion de acuerdo con una matriz plana de objetos que se extienden en la primera direccion y una segunda direccion con una relacion ortogonal una con respecto a otra, en la que la inter- distancia de los sensores de ultrasonidos corresponde a la inter-distancia de los objetos en la primera direccion. Espedficamente, un numero de sensores de ultrasonidos pueden corresponder a un divisor entero de un numero de objetos. En ese caso, puede controlarse eficazmente una matriz plana de objetos para determinar si los objetos estan presentes en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso. Espedficamente, el ordenador de control puede configurarse para controlar la determinacion de la presencia de los objetos basandose en determinar una diferencia de los valores de senal entre los valores de senal primero y segundo, con los primeros valores de senal correspondientes a las ondas acusticas reflejadas por las superficies al menos localizadas en las posiciones de objeto de destino y un segundo valor de senal correspondiente a las ondas acusticas reflejadas desde una superficie como se proporciona por el plano en el que estan dispuestos los objetos. Usando dicho plano de referencia, pueden evitarse ventajosamente los errores en determinar la presencia de los objetos debido a la colocacion variable del sensor de ultrasonidos en relacion con el soporte.
De acuerdo con otra realizacion preferida del sistema de la invencion, el sistema comprende ademas un dispositivo de pipeteado que esta provisto de al menos una pipeta para pipetear los fluidos para el procesamiento automatizado de los fluidos. En este caso, el dispositivo de posicionamiento esta adaptado preferentemente para mover tanto el al menos un sensor de ultrasonidos como la al menos una pipeta para pipetear los lfquidos. Preferentemente, el al menos un sensor de ultrasonidos y la al menos una pipeta estan ambos fijados al mismo dispositivo de posicionamiento. El uso de un unico dispositivo de posicionamiento ahorra costes y espacio, evita el riesgo de colision entre los diferentes dispositivos de posicionamiento y simplifica el control de los mismos. Por otra parte, la configuracion del ordenador de control de tal manera que el movimiento del al menos un sensor de ultrasonidos para determinar la presencia de los objetos combinado con el movimiento de la al menos una pipeta para pipetear los
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Kquidos para el procesamiento automatizado de los fluidos, puede aumentar la eficacia en el procesamiento automatizado de los fluidos.
De acuerdo con un segundo aspecto, la invencion propone un nuevo metodo para determinar la coincidencia de los objetos presentes en una zona de procesamiento en un instrumento con objetos precargados a presentar en las posiciones de objeto de destino en el instrumento de acuerdo con un plan de operacion de proceso.
Por consiguiente, se proporciona un metodo para determinar la coincidencia de objetos, que comprende:
una etapa de determinar la presencia de los objetos en relacion con la zona de procesamiento en el instrumento por medio de al menos un sensor de ultrasonidos. Dicha etapa puede incluir mover el al menos un sensor de ultrasonidos en relacion con la zona de procesamiento en el instrumento.
Una etapa de determinar si los objetos estan presentes en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso.
El metodo de la presente invencion permite ventajosamente un control automatizado de la presencia de los objetos en las posiciones de objeto de destino previstas en la zona de procesamiento como se define en el plan de operacion de proceso.
En el caso de discrepancia entre la presencia de los objetos como se define en el plan de operacion de proceso y la presencia real de los objetos, se realiza preferentemente una etapa de emitir un mensaje basado en el resultado de la determinacion a un dispositivo de senalizacion tal como una pantalla. El mensaje puede contener, por ejemplo, informacion de grna de usuario para guiar a un usuario con respecto a la carga de objetos perdidos y/o extraviados a cargar en el instrumento.
Espedficamente, el dispositivo de senalizacion puede controlarse, por ejemplo, para senalizar una discrepancia entre los objetos presentes y los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso. Mas espedficamente, puede controlarse una pantalla, por ejemplo, para mostrar una representacion de una o mas partes del sistema, que por ejemplo pueden ser una o mas partes de la zona de procesamiento, con el fin de visualizar las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso. Es decir, la pantalla puede controlarse, por ejemplo, para mostrar los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso. De lo contrario, la pantalla puede controlarse tambien para mostrar una discrepancia entre los objetos realmente presentes y los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso. La pantalla puede controlarse, por ejemplo, para mostrar los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso, seguido por la visualizacion de una discrepancia entre los objetos realmente presentes y los objetos requeridos en las posiciones de objeto de destino como se define en el plan de operacion de proceso, por ejemplo, despues de detectar una manipulacion del sistema y/o despues de transcurrido un lapso de tiempo predeterminado, con el fin de mostrar el resultado de una operacion de carga manual y/o automatica para cargar el sistema con los objetos requeridos.
De acuerdo con una realizacion preferida del metodo de la invencion, la determinacion de la presencia de los objetos implica la medicion de los primeros valores de senal (por ejemplo, el tiempo entre la emision de las ondas acusticas y la recepcion de las ondas acusticas reflejadas) de las primeras ondas acusticas recibidas tras la reflexion en las superficies al menos en las posiciones de objeto de destino y comparar los primeros valores de senal con al menos un segundo valor de senal recibido tras la reflexion en una superficie en una posicion de referencia.
De acuerdo con otra realizacion preferida del metodo de la invencion, la determinacion de la presencia de los objetos implica la medicion de los primeros valores de distancia de las ondas acusticas recibidas tras la reflexion en las superficies al menos en dichas posiciones de objeto de destino y comparar dichos primeros valores de distancia con al menos un segundo valor de distancia recibido tras la reflexion en una superficie en una posicion de distancia de referencia.
De acuerdo con otra realizacion preferida mas del metodo de la invencion, se realiza una etapa de determinar las identidades de objetos de los objetos individuales y de determinar si existe una coincidencia entre las identidades de objetos que se determinan y las identidades de objetos que se definen en el plan de operacion de proceso.
De acuerdo con otra realizacion preferida mas del metodo de la invencion, se realiza una etapa de determinar las orientaciones de objetos de los objetos individuales y de determinar si existe una coincidencia entre las orientaciones de objetos que se determinan y las orientaciones de objetos que se definen por el plan de operacion de proceso.
De acuerdo con otra realizacion preferida mas del metodo de la invencion, puede realizarse una etapa de mover una matriz (lineal o plana) de sensores de ultrasonidos en relacion con la zona de procesamiento en el instrumento. Por lo tanto, puede determinarse en paralelo la presencia de los objetos para de este modo aumentar ventajosamente la
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eficacia en el procesamiento de los fluidos. En particular, en el caso de una matriz plana de cavidades que contienen los fluidos a procesar, en el que las cavidades estan dispuestas lado a lado en una fila que se extiende en una primera direccion y varias filas se apilan una sobre otra en una segunda direccion, estando las direcciones primera y segunda en una relacion ortogonal una con respecto a otra, puede ser preferible que una matriz lineal de sensores de ultrasonidos que tiene los sensores dispuestos a lo largo de la primera direccion se mueva a lo largo de la direccion primera y/o segunda.
De acuerdo con otra realizacion preferida mas del metodo de la invencion, el movimiento del al menos un sensor de ultrasonidos para determinar la presencia de los objetos en la zona de procesamiento se combina con el movimiento de al menos una pipeta para el pipeteado de los lfquidos para el procesamiento automatizado de los fluidos. Combinando los movimientos del al menos un sensor de ultrasonidos y la al menos una pipeta, puede aumentarse ventajosamente la eficacia en el procesamiento de muestras.
De acuerdo con otra realizacion preferida mas del metodo de la invencion, incluye ademas una etapa de determinacion de los niveles de lfquidos de los lfquidos contenidos en las cavidades por medio de al menos un sensor de ultrasonidos. Tal realizacion permite ventajosamente el control de los niveles de lfquido con el fin de controlar la presencia de fluidos y/o el resultado de las operaciones de pipeteado realizadas en el procesamiento de fluidos automatizado. En ese caso, puede ser preferible determinar los niveles de fluido que implican la medicion de los valores de distancia con respecto a un nivel de distancia de referencia como se define por un plano de una matriz plana de cavidades.
De acuerdo con un tercer aspecto, la invencion propone un nuevo metodo para el procesamiento automatizado de los fluidos de acuerdo con un plan de operacion de proceso que implica el uso de objetos precargados que incluye un metodo para determinar la coincidencia de objetos presentes en una zona de procesamiento en un instrumento con objetos precargados a presentar en las posiciones de objeto de destino en el instrumento de acuerdo con el plan de operacion de proceso como se ha descrito anteriormente.
Breve descripcion de los dibujos
Otros y mas objetos, caractensticas y ventajas de la invencion apareceran mas completamente a partir de la siguiente descripcion. Los dibujos adjuntos, que se incorporan y constituyen una parte de la memoria descriptiva, ilustran una realizacion preferida de la invencion, y junto con la descripcion general dada anteriormente y la descripcion detallada que se da a continuacion, sirven para explicar los principios de la invencion.
es una vista parcial en alzado que ilustra una realizacion a modo de ejemplo del sistema de la invencion, adaptado para la extraccion de los acidos nucleicos; es una vista desde arriba del sistema de la figura 1; es otra vista desde arriba del sistema de la figura 1;
es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de procedimiento a modo de ejemplo para el procesamiento de los acidos nucleicos que contienen los fluidos de acuerdo con un plan de operacion de proceso;
LAS FIGURAS 5A-5B son diagramas de flujo que ilustran las etapas de procedimiento a modo de ejemplo que pueden realizarse durante la extraccion de los acidos nucleicos de acuerdo con el plan de operacion de proceso;
LA FIGURA 6 un diagrama que representa una curva de tiempo de desplazamiento para determinar los
niveles de lfquido en el sistema de la figura 1;
LA FIGURA 7 es una presentacion de pantalla a modo de ejemplo de las posiciones de destino de los
objetos.
Descripcion detallada de la invencion
LA FIGURA 1
LA FIGURA 2 LA FIGURA 3 LA FIGURA 4
La presente invencion se describira en detalle a continuacion haciendo referencia a los dibujos adjuntos, donde designaciones similares designan elementos iguales o similares.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 7, se explica una realizacion a modo de ejemplo del sistema y el metodo de acuerdo con la invencion. Por consiguiente, se describe un sistema 1 para el procesamiento automatizado de los fluidos que contienen acidos nucleicos que permite la extraccion de los acidos nucleicos antes de su amplificacion. Como alternativa, la presente invencion puede emplearse en otros sistemas tales como en analizadores clmicos y similares.
El sistema 1 incluye una placa de trabajo horizontal 2 que puede identificarse como una zona de procesamiento provista de una pluralidad de aberturas de bastidor 10 dispuestas lado a lado una con respecto a la otra, estando cada una de las cuales adaptada para alojar los bastidores alargados 3-8. Cada abertura de bastidor 10 puede accederse por una abertura en forma de ranura en un lado delantero 11 del sistema 1 permitiendo que los bastidores 3-8 se inserten en las aberturas de bastidor 10 y se retiren del mismo, respectivamente. Para este fin, cada bastidor 3-8 esta provisto de dos nervaduras laterales 9 que se extienden linealmente en una relacion paralela entre sf, que
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cuando se insertan los bastidores 3-8 en las aberturas de bastidor 10, entran en acoplamiento de ajuste con las ranuras formadas por la placa de trabajo 2 para soportar de manera deslizante los bastidores 3-8.
El sistema 1 comprende un numero de seis bastidores 3-8 que incluyen un bastidor de desechos 3, un bastidor de procesamiento 4, un bastidor de bandejas de puntas 5, un primer bastidor de reactivos 6, un segundo bastidor de reactivos 7 y un bastidor de botellas 8. Cada uno de los bastidores esta provisto de una serie de secciones de retencion 12 para alojar y mantener diversos objetos tales como placas de multiples pocillos, bandejas de punta y cartuchos de botellas. En la figura 2, se muestra que el bastidor de desechos 3 esta cargado con tres bandejas de puntas de desecho 13 para recibir las puntas de desecho y una bandeja de lfquido de desecho 14 para recibir el ifquido de desecho, se muestra que el bastidor de procesamiento 4 esta cargado con dos placas de procesamiento 15 (placas de multiples pocillos) para recibir los acidos nucleicos que contienen los fluidos utilizados como materiales de inicio para la extraccion de los acidos nucleicos y dos placas de salida 16 para recibir las soluciones que contienen los acidos nucleicos extrafdos (purificados), el bastidor de bandejas de puntas 5 esta provisto de cuatro bandejas de puntas 16 llenas de puntas, los bastidores de reactivos primero y segundo 6, 7 pueden cargarse con diversas soluciones de procesamiento tales como unas disoluciones tampon y de lavado (que no se detalla mas en las figuras) y se muestra que se cargan con placas de reactivos 18 para mezclar las soluciones que contienen reactivos y el bastidor de botellas 8 esta provisto de varios cartuchos de botella 19 para soportar las botellas 20 que contienen diversos lfquidos tales como enzimas y suspensiones de partfculas magneticas.
Por consiguiente, los bastidores 3-8 estan provistos de varios consumibles a usarse para la extraccion automatizada de los acidos nucleicos que tienen que precargarse manual o automaticamente antes de iniciar la extraccion de los acidos nucleicos. Para ese fin, cada uno de los bastidores 3-8, puede ponerse fuera parcial o completamente de las aberturas de bastidor 10 para las operaciones de carga y/o descarga manual o automatizada como se ha detallado anteriormente. Con el fin de ilustrar solamente, en la figura 3, el bastidor de procesamiento 4 se muestra retirandose en parte de la abertura de bastidor 10.
Mientras que las figuras 2 y 3 representan numeros espedficos de los componentes de sistema tales como bastidores, secciones de retencion, placas, bandejas y cartuchos de botella, debena entenderse que estos numeros pueden variar de acuerdo con las necesidades espedficas de la extraccion de los acidos nucleicos.
Como se ejemplifica en la presente realizacion, las placas individuales estan provistas de una matriz plana de 96 pocillos con 8 pocillos dispuestos lado a lado en una fila que se extiende en una primera direccion y 12 filas apiladas una sobre la otra en una segunda direccion, estando las direcciones primera y la segunda en relacion ortogonal una con respecto a otra. Consistentemente con esto, las bandejas de puntas individuales incluyen 96 puntas. Sin embargo, debena entenderse que como alternativa, pueden usarse unas matrices dimensionadas de manera diferente, de acuerdo con las necesidades espedficas de la extraccion de los acidos nucleicos.
El sistema 1 comprende una primera pipeta 21 que incluye 96 primeras pipetas 30 provistas de unas puntas de pipeteado desechables 22, adaptadas para transferir fluidos hacia o desde las placas. Mas espedficamente, las primeras pipetas 30 estan montadas en un cabezal de transferencia 29 de un dispositivo de posicionamiento 23 que puede moverse en una primera direccion de desplazamiento hacia y lejos de la placa de trabajo 2, por ejemplo, por medio de un accionamiento de husillo, y en las direcciones segunda y tercera de desplazamiento en un plano, estando las direcciones segunda y tercera en relacion ortogonal con respecto a la primera direccion, por medio de unos carriles de grna primero y segundo 24, 25. Ya que tal dispositivo de posicionamiento 23 se conoce bien por los expertos en la materia, no se detalla adicionalmente en el presente documento. Por lo tanto, la primera pipeta 21 puede moverse en relacion con los bastidores 3-8 para el pipeteado de los lfquidos para el procesamiento automatizado de muestras de fluido.
El sistema 1 incluye ademas una segunda pipeta 26 que incluye una pluralidad de segundas pipetas 31, adaptadas para transferir fluidos hacia o desde las placas, lo que no se detalla adicionalmente en el presente documento.
El sistema todavfa incluye ademas una matriz lineal 27 de ocho sensores de ultrasonidos 28, adaptados para determinar la presencia de los objetos por medio de ondas acusticas que estan fijados al cabezal de transferencia 29 y por lo tanto pueden moverse junto con la primera pipeta 21 con respecto a los bastidores 3-8. Dicho mas espedficamente, los sensores de ultrasonidos linealmente dispuestos 28 se extienden a lo largo de la misma direccion (primera direccion), como cada fila de placas individuales, en la que una distancia entre sensores de ultrasonidos adyacentes 28 coincide con una distancia entre pocillos adyacentes.
Un ordenador de control programable 34 se usa para controlar el procesamiento automatizado de los acidos nucleicos que contienen los fluidos para la extraccion de los acidos nucleicos de acuerdo con un plan de operacion de proceso predeterminado. Por consiguiente, el ordenador de control 34 ejecuta un programa legible por ordenador que esta provisto de instrucciones para realizar las operaciones automatizadas de acuerdo con el plan de operacion de proceso. Es decir, el ordenador de control 34 esta conectado electricamente a los componentes de sistema que requieren un control como se especifica por el plan de operacion de proceso, que incluyen el dispositivo de posicionamiento 23 y los sensores de ultrasonidos 28. La conexion de datos entre el ordenador de control 34 y los componentes de sistema es mediante varias conexiones de datos (no ilustradas) que pueden ser parte de una red
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para la transferencia de datos. El ordenador de control 34 puede ser un ordenador listo para usar programado para ejecutar el plan de operacion de proceso para controlar el sistema 1.
Aparte de dirigir las etapas de operacion, el plan de operacion de proceso define los consumibles que son necesarios para la extraccion automatizada de los acidos nucleicos y por lo tanto tienen que precargarse antes del inicio de las etapas de manipulacion de fluidos. En particular, se definen las posiciones previstas (posiciones de destino) de los consumibles con respecto a los bastidores 3-8 en las que se colocan los consumibles cuando se precargan. Tambien se definen las posiciones previstas (posiciones de destino) de los consumibles con respecto a las placas, bandejas y cartuchos individuales en los que se colocan los consumibles tales como puntas y botellas cuando se precargan. El plan de operacion de proceso puede opcionalmente definir tambien la identidad y/o la orientacion con respecto a la posicion prevista de los consumibles individuales a usar para la extraccion automatizada de los acidos nucleicos.
El ordenador de control 34 incluye ademas una pantalla 35 para mostrar las representaciones graficas y/o los mensajes a leer por el usuario. Con el fin de permitir la entrada de datos manual, el ordenador de control 34 puede incluir, por ejemplo, un panel de teclas (no ilustrado). De lo contrario, la pantalla 35 puede, por ejemplo, realizarse como una pantalla tactil para mostrar informacion e introducir datos.
El sistema 1 incluye ademas un dispositivo de procesamiento pre-analttico denominado, en general, como 36 para el procesamiento de los fluidos localizados en la zona de trabajo 2. El dispositivo de procesamiento 36 incluye, por ejemplo, unos dispositivos de separacion por calor y magnetica (no ilustrado) para la extraccion automatizada de los acidos nucleicos. Ya que la extraccion de los acidos nucleicos se conoce bien por los expertos en la materia, no se aclarara adicionalmente en el presente documento.
Se hace referencia a la figura 4, que representa un diagrama de flujo que ilustra las etapas de proceso a modo de ejemplo para el procesamiento de los acidos nucleicos que contienen los fluidos de acuerdo con el plan de operacion de proceso.
Los sfmbolos del diagrama de flujo tienen el siguiente significado:
I: INICIO
II: MOSTRAR LOS PLANES DE OPERACION DE PROCESO
III: SELECCIONAR UN PLAN DE OPERACION DE PROCESO
IV: INICIAR SUBRUTINAS “COMPROBAR PRESENCIA Y NIVEL DE FLUIDO”
V: ^DISCREPANCY?
VI: MOSTRAR MENSAJE
VII: INICIAR RE-INICIO DE SUBRUTINA “COMPROBAR PRESENCIA Y/O NIVEL DE FLUIDO”
VIII: INICIAR SUBRUTINA “EXTRACCION”
XI: FIN
En consecuencia, comenzando con el inicio del proceso (etapa de proceso I), por ejemplo, cuando se enciende el sistema 1, se muestran diferentes planes de operacion de proceso (etapa de proceso II) en la pantalla 35 para su seleccion por un usuario. Despues de precargar manual y/o automaticamente diversos consumibles y los acidos nucleicos que contienen las soluciones, accionando el ordenador de control 34, el usuario puede seleccionar un plan de operacion de proceso de acuerdo con las operaciones espedficas a realizar para el procesamiento de los acidos nucleicos que contienen los fluidos (etapa de proceso III).
Como se detallada anteriormente, el plan de operacion de proceso define los consumibles a usar para el procesamiento de los acidos nucleicos que contienen los fluidos, asf como las posiciones de destino, las identidades y las orientaciones con respecto a la posicion prevista de los consumibles individuales. Puede estar previsto que el usuario tambien pueda introducir diversos parametros de proceso para adaptar el plan de operacion de proceso a las necesidades espedficas.
Al tener un plan de operacion de proceso seleccionado como se desee, se inicia una subrutina de “COMPROBAR PRESENCIA” (etapa de proceso IV). Esta subrutina inicia una ejecucion de control en el que la matriz de sensores 27 de los sensores de ultrasonidos 28 se mueve sobre los bastidores 3-8 para determinar si los consumibles estan presentes en sus posiciones previstas como se define en el plan de operacion de proceso.
Con el fin de ilustrar solamente, se supone ahora que, de acuerdo con el plan de operacion de proceso, la extraccion de los acidos nucleicos necesita dos placas de procesamiento 15 llenas con acidos nucleicos que contienen las soluciones y cuatro bandejas de puntas 17 llenas con puntas de pipeteado para colocarse en las secciones de retencion correspondientes 12 del bastidor de procesamiento 4 y en el bastidor de bandejas de puntas 5, respectivamente.
La pantalla 35 puede, por ejemplo, mostrar la placa de trabajo 2 o una o mas partes de la misma para visualizar los consumibles en sus posiciones previstas necesarias para el procesamiento de los fluidos, es decir, la extraccion de
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los acidos nucleicos. Por lo tanto, basandose en esta informacion visual, el usuario puede cargar facilmente el sistema 1 con los consumibles necesarios. La carga del sistema 1 con consumibles puede realizarse mediante unas operaciones de carga manual y/o automatica.
Con el fin de determinar la presencia de los objetos, los sensores de ultrasonidos 28 se mueven a traves de las localizaciones previstas de las bandejas de puntas 17 por medio del cabezal de transferencia 29. Dicho mas particularmente, cuando se mueven los sensores de ultrasonidos sobre las bandejas de puntas 17, se generan y se emiten las primeras ondas acusticas hacia las localizaciones previstas de las placas de procesamiento 17, midiendose las primeras senales (el tiempo entre la emision de las ondas acusticas y la recepcion de las ondas acusticas reflejadas) de las primeras ondas acusticas reflejadas. Ademas, se genera y se emite al menos una segunda onda acustica hacia una superficie predeterminada (tal como una superficie de referencia dedicada) del bastidor de bandejas de puntas 5, midiendose una segunda senal (el tiempo entre la emision de ondas acusticas y la recepcion de las ondas acusticas reflejadas) de la segunda onda acustica reflejada. La determinacion de la presencia de las puntas contenidas en las bandejas de puntas 17 se realiza de manera similar, excepto para emitir la al menos una segunda onda acustica hacia una superficie predeterminada de cada una de las bandejas de puntas 17 y para medir las segundas senales de las segundas ondas acusticas reflejadas desde las mismas.
De manera similar, cuando los sensores de ultrasonidos 28 se mueven a traves de las localizaciones previstas de las placas de procesamiento 15, se generan y se emiten las primeras ondas acusticas hacia las localizaciones previstas de las placas de procesamiento 15, midiendose las primeras senales (el tiempo de ida y vuelta) de las primeras ondas acusticas reflejadas. Ademas, se genera y se emite al menos una segunda onda acustica hacia una superficie predeterminada del bastidor de procesamiento 4, midiendose una segunda senal (el tiempo de ida y vuelta) de la segunda onda acustica reflejada.
La determinacion de la presencia de los objetos se repite de manera analoga para cada uno de los consumibles a usar para el procesamiento de los acidos nucleicos que contienen los fluidos, determinandose la presencia de los objetos o con respecto al bastidor al que pertenecen o con respecto a la placa, la bandeja o el cartucho al que pertenecen.
Como alternativa, la determinacion de la presencia de los objetos puede basarse en determinar las distancias de las superficies de reflexion del sensor de ultrasonidos basandose en las mediciones del tiempo de ida y vuelta (tiempo de desplazamiento) resultante.
A continuacion, se inicia una subrutina “COMPROBAR LOS NIVELES DE FLUIDO” (etapa de proceso IV). Esta subrutina inicia una ejecucion de control en la que los sensores de ultrasonidos 28 se mueven sobre una o ambas placas de procesamiento 15 que contienen los acidos nucleicos que contienen los fluidos, en la que los niveles de fluido se determinan tal como se detalla a continuacion junto con la figura 6.
Los bastidores 3-8 se mantienen estacionarios durante la determinacion de la presencia de los consumibles y los niveles de fluido de los fluidos contenidos en las placas de procesamiento 15.
En la siguiente etapa de proceso (etapa de proceso V), para cada uno de los consumibles a usar, se comparan entre sf las senales primera y segunda calculando una diferencia de las senales primera y segunda (los tiempos o distancias de ida y vuelta). La diferencia de las senales se compara a continuacion con una diferencia prevista de las senales como se define en el plan de operacion de proceso. En el caso de que la diferencia de las senales coincida con la diferencia prevista de las amplitudes de senal, se supone que el consumible en cuestion esta en su posicion de destino. Ademas, los niveles de fluido determinados de los fluidos contenidos en las placas de procesamiento 15 se comparan con los niveles de fluido previstos como se define en el plan de operacion de proceso. En el caso de que los niveles de fluido coincidan con los niveles de fluido previstos, se supone que los niveles de fluido son correctos.
En el caso de que se determine una discrepancia en relacion con la presencia de consumibles, se muestra un mensaje en la pantalla 35 que contiene informacion que grna al usuario para cargar los artfculos desechables perdidos y/o extraviados (etapa de proceso VI). En el caso de que se determine una discrepancia en relacion con los niveles de fluido, se muestra otro mensaje en la pantalla 35 que contiene informacion que grna al usuario para cargar los fluidos perdidos (etapa de proceso VI).
De lo contrario, la pantalla 35 puede, por ejemplo, mostrar la placa de trabajo 2 o una o mas partes de la misma de una manera para visualizar una posible discrepancia entre los consumibles en realidad presentes en el sistema 1 y los consumibles necesarios como se define por el plan de operacion de proceso. Basandose en esta informacion visual, el usuario puede verificar el resultado de la operacion de carga y puede anadir facilmente los consumibles que faltan, por ejemplo, mediante una operacion de carga manual.
Despues de haber cargado los consumibles perdidos o extraviados y/o los acidos nucleicos que contienen los fluidos, el usuario puede reiniciar la subrutina “COMPROBAR PRESENCIA” y/o la subrutina “cOmPROBAR LOS NIVELES DE FLUIDO” como se desee accionando el ordenador de control 34.
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En el caso de que no haya una discrepancia determinada, se inicia otra subrutina “EXTRACCION” (etapa de proceso VIII) para realizar las etapas de extraccion de los acidos nucleicos que no se detalla adicionalmente en el presente documento, que termina cuando se han obtenido los acidos nucleicos purificados (etapa de proceso IX).
Cuando se realiza la subrutina “EXTRACCION”, pueden realizarse la subrutina “COMPROBAR PRESENCIA” como se ilustra en la figura 5A, y la subrutina “COMPrObAR LOS NIVELES DE FLUIDO” como se ilustra en la figura 5B.
Los sfmbolos del diagrama de flujo de la figura 5A tienen el siguiente significado:
I': INICIAR SUBRUTINA “COMPROBAR PRESENCIA”
II': ^DISCREPANCY?
III': MOSTRAR MENSAJE
IV': INICIAR RE-INICIO DE SUBRUTINA “COMPROBAR PRESENCIA”
En el caso de que durante la extraccion de los acidos nucleicos surja la necesidad de rellenar de consumibles manual y/o automaticamente, por ejemplo, debido a una baja capacidad de almacenamiento del sistema 1, la presencia de consumibles rellenados en sus localizaciones previstas tiene que comprobarse automaticamente antes de continuar la extraccion de acidos nucleicos. En consecuencia, la subrutina “COMPROBAR PRESENCIA” como ya se ha detallado anteriormente se inicia (etapa de proceso I') para comprobar si hay una discrepancia entre una diferencia de los valores de senal y una diferencia prevista de los valores de senal (etapa de proceso II') como se define por el plan de operacion de proceso. En el caso de discrepancia, se muestra un mensaje en la pantalla 35 (etapa de proceso III'), de tal manera que el usuario puede reiniciar la subrutina 'COMPROBAR PRESENCIA' (etapa de proceso IV') accionando el ordenador de control 34 como se desee. En el caso de no discrepancia, se continua a la subrutina “EXTRACCION”.
Los sfmbolos del diagrama de flujo de la figura 5B tienen el siguiente significado:
I”: INICIAR SUBRUTINA “COMPROBAR LOS NIVELES DE FLUIDO”
II”: ^DISCREPANCY?
III”: MOSTRAR MENSAJE/INICIAR CORRECCION DE NIVEL DE FLUIDO/ INICIAR SUBRUTINA DE
REINICIO “COMPROBAR LOS NIVELES DE FLUIDO”
En el caso de pipetear los fluidos durante la extraccion de los acidos nucleicos, puede surgir la necesidad de comprobar el nivel de fluido de los fluidos despues de pipetear. En consecuencia, se inicia la subrutina “COMPROBAR LOS NIVELES DE FLUIDO” como se detalla a continuacion (etapa de proceso I”) para comprobar si hay una discrepancia entre los niveles de fluido reales y los niveles de fluido deseados (etapa de proceso II”) como se define en el plan de operacion de proceso. En el caso de discrepancia, se muestra un mensaje en la pantalla y/o el usuario puede iniciar una correccion automatica de nivel de fluido y/o el usuario puede reiniciar la subrutina “COMPROBAR LOS NIVELES DE FLUIDO” que acciona el ordenador de control 34. En el caso de no discrepancia, se continua a la subrutina “EXTRACCION”.
Por consiguiente, antes de iniciar y/o durante el procesamiento de fluidos que contienen acidos nucleicos, la presencia de consumibles a usar para el procesamiento de los fluidos en las posiciones previstas como se define en el plan de operacion de proceso se controla explorando los consumibles por medio de los sensores de ultrasonidos 28.
Ademas, pueden realizarse una identificacion y/o una orientacion de los consumibles individuales con respecto a sus posiciones previstas como se define en el plan de operacion de proceso, por ejemplo, determinando un perfil geometrico, en particular un perfil de altura (patron de altura), de los objetos individuales que se compara con un perfil previsto para el consumible de interes.
Debido a la matriz de sensores lineal 27, adaptada a las filas de las matrices planas de placas y bandejas, la presencia de consumibles contenidos en las mismas y/o los niveles de fluido de los fluidos contenidos en las mismas pueden controlarse de manera eficaz en paralelo cuando se mueve el conjunto de sensores 27 a lo largo de la direccion de apilamiento de las filas y determinarse simultaneamente la presencia de los objetos y/o los niveles de fluido.
Los valores de senal previstos como se define en el plan de operacion de proceso pueden adaptarse facilmente calibrando las senales de sensor de ultrasonidos que usan las superficies de referencia de los bastidores y las placas, respectivamente.
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Se hace ahora referencia a la figura 6, que ilustra un diagrama que representa una curva de tiempo de desplazamiento para determinar los niveles de fluido en la placa de salida 16 usando la matriz de sensores 27 del sistema 1.
Espedficamente, la figura 6 indica las mediciones de tiempo de desplazamiento de un sensor de ultrasonidos 28 que se mueve continuamente a lo largo de la segunda direccion (direccion de las filas de apilamiento) como indica la flecha 32 (vease la figura 1) de la placa de salida 16. El eje x de este diagrama indica un tiempo de desplazamiento del dispositivo de posicionamiento que se refiere a una posicion en la zona de proceso dada una posicion de referencia/de inicio del dispositivo de posicionamiento y su velocidad. Las mediciones de tiempo de desplazamiento se obtienen transmitiendo las ondas acusticas hacia la placa de salida 16 y recibiendo las ondas acusticas tras la reflexion para determinar de este modo un intervalo de tiempo entre las ondas acusticas transmitidas y recibidas. El eje y de este diagrama representa el tiempo de cambio de sentido de una onda acustica emitida por el sensor de ultrasonidos, reflejada (verticalmente) desde la localizacion por debajo de la zona de proceso y recibida por el sensor de ultrasonidos. En consecuencia, se obtiene un perfil de tiempo de desplazamiento de la placa de salida 16 como se ve por el sensor de ultrasonidos 28.
Al interpretar el perfil de tiempo de desplazamiento de la figura 6, las posiciones de los pocillos individuales a lo largo de la segunda direccion pueden determinarse basandose en una deteccion de los bordes de cafda y de subida con respecto a un nivel de referencia (R0 a R12), que corresponde al nivel plano de la placa de salida 16. Habiendo identificado cada uno de los pocillos, se determinan los niveles de pocillo W1 a W12 entre los bordes de cafda y de subida adyacentes correspondientes a los niveles de fluido en los pocillos, por ejemplo, usando una funcion de media o el valor mas alto entre los bordes. En consecuencia, como resultado del analisis anterior, se determina que la placa de salida 16 incluye siete pocillos medio llenos y cinco pocillos vados.
Usando los sensores de ultrasonidos 28 de la matriz de sensores lineal 27 de una manera tal como se ejemplifica en la figura 6 para un unico sensor de ultrasonidos 28, todos los pocillos de la placa de salida 16 pueden explorarse de manera eficaz con respecto a la deteccion del nivel de fluido en una sola ejecucion.
Como alternativa, la matriz de sensores 27 puede moverse de manera continua a lo largo de la primera direccion (direccion de acuerdo con la que estan dispuestos los pocillos en filas individuales) como indica la flecha 33 (vease la figura 1) de la placa de salida 16. Sin embargo, como alternativa, la matriz de sensores 27 puede moverse de manera continua para realizar un movimiento combinado a lo largo de las direcciones primera y segunda de la placa de salida 16.
Combinando los movimientos de las pipetas 22 para el pipeteado de los lfquidos para la extraccion automatizada de los acidos nucleicos con los movimientos de los sensores de ultrasonidos 28 para la deteccion de los niveles de

lfquido puede controlarse el resultado de las operaciones de pipeteado de manera eficaz mediante la deteccion del

nivel de fluido, por ejemplo, realizando las operaciones de pipeteado cuando el cabezal de transferencia 29 se

mueve en una direccion de desplazamiento y realizando la deteccion de niveles de fluido cuando el cabezal de
transferencia 29 se mueve en una direccion opuesta al desplazamiento. Mas espedficamente, al determinar los niveles de fluido antes de las operaciones de pipeteado y tambien despues de las operaciones de pipeteado, pueden determinarse los volumenes pipeteados. Basicamente, la informacion obtenida en la exploracion a lo largo de una dimension puede considerarse suficiente en el caso de que los consumibles esten dispuestos simetricamente a lo largo de tales direcciones de exploracion.
La figura 7 representa una presentacion de pantalla a modo de ejemplo de la pantalla 35 de las posiciones de destino de los objetos. Un plan de operacion de proceso de acuerdo con esta realizacion comprende una seccion para soportar la carga de los objetos en la placa de trabajo 2 del sistema 1. Como se ha descrito en relacion con las figuras 4 y 5, el usuario del ordenador de control 34 selecciona un plan de operacion de proceso de un menu. A continuacion, el plan de operacion de proceso continua y muestra los objetos a cargar en una presentacion de pantalla como se muestra en la figura 7. Puede verse que la presentacion de pantalla es una representacion esquematica de la placa de trabajo 2, como se muestra en la figura 2. Los numeros de referencia en la figura 7 tienen un guion para indicar que los numeros se usan para las representaciones de pantalla de los objetos como en la figura 2.
Como puede verse en la figura 7, se dan instrucciones al usuario mediante la presentacion de pantalla para cargar las botellas 20', que son botellas de MGP (es decir, botellas que contienen una suspension de partfculas de vidrio magneticas) y las botellas de reactivos ADNse (es decir, un reactivo digestivo de ADN) en las posiciones indicadas (posiciones de destino) en el bastidor de botellas 8'. Ademas, el primer bastidor de reactivos 6' necesita llenarse con la placa de reactivo 18' (cartucho de procesamiento) y dos reactivos espedficos 37'. El bastidor de bandejas de puntas 5' necesita llenarse con dos bandejas de puntas 17' precargadas con puntas y el bastidor de procesamiento 4' se llena con la placa de procesamiento 15' (cartucho de muestra) y la placa de salida 16'. Cuando el usuario ha dispuesto los objetos en consecuencia puede presionar un boton de OK y el ordenador de control 34 procede con el plan de operacion de proceso. Como se ha descrito anteriormente, se comprueba con uno o mas sensores de ultrasonidos 28 si los objetos estan presentes en las posiciones prescritas. Como tambien se ha descrito anteriormente, puede comprobarse adicionalmente mediante el perfil de los objetos si se han cargado los objetos
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apropiados. Con esto se puede detectar, por ejemplo, cuando se han cargado las puntas en una posicion para los reactivos. Los errores de carga pueden senalarse al usuario mediante, por ejemplo, mensajes de texto como “por favor cargar puntas” o “esta perdido el cartucho de muestra”. Ademas, una presentacion de pantalla similar como se representa en la figura 7, puede emplearse para senalar los errores de carga mediante una representacion codificada de colores de los objetos perdidos o los objetos extraviados. Por ejemplo, una bandeja de puntas perdida puede representarse en rojo y parpadeando.
Obviamente, son posibles muchas modificaciones y variaciones de la presente invencion a la luz de la descripcion anterior. Por lo tanto, debena entenderse que dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, la invencion puede ponerse en practica de otro modo que el ideado espedficamente.
Lista de referencia
1: Sistema
2: Placa de trabajo
3: Bastidor de residuos
4: Bastidor de procesamiento
5: Bastidor bandejas de puntas
6: Primer bastidor de reactivos
7: Segundo bastidor de reactivos
8: Bastidor de botellas
9: Nervadura
10: Abertura de bastidor
11: Parte delantera
12: Seccion de retencion
13: Bandeja de puntas de residuos
14: Bandeja de lfquidos de residuos
15: Placa de procesamiento
16: Placa de salida
17: Bandeja de puntas
18: Placa de reactivo
19: Cartucho de botella
20: Botella
21: Primera pipeta
22: Punta de pipeteado
23: Dispositivo de posicionamiento
24: Primer carril de grna
25: Segundo carril de grna
26: Segunda pipeta
27: Matriz de sensores
28: Sensor de ultrasonidos
29: Cabezal de transferencia
30: Primera pipeta
31: Segunda pipeta
32: Flecha
33: Flecha
34: Ordenador de control
35: Pantalla
36: Dispositivo de procesamiento
37: Reactivo

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema (1) para el procesamiento automatizado de los fluidos de acuerdo con un plan de operacion de proceso que implica el uso de objetos precargados, definiendo dicho plan de operacion de proceso los objetos precargados a presentar en las posiciones de objeto de destino, comprendiendo dicho sistema:
    una zona de procesamiento (2) en la que se localizan los objetos (13-20) a usar para el procesamiento de los fluidos;
    al menos un sensor de ultrasonidos (28), adaptado para determinar la presencia de los objetos (13-20) por medio de ondas acusticas;
    un dispositivo de posicionamiento (23) al que se fija el sensor de ultrasonidos (28), adaptado para mover el sensor de ultrasonidos (28) en al menos una direccion en relacion con dicha zona de procesamiento (2); un ordenador de control (34) que esta configurado para determinar la presencia de los objetos (13-20) y determinar si los objetos (13-20) estan presentes en las posiciones de objeto de destino (12) en dicha zona de procesamiento (2) como se define por dicho plan de operacion de proceso;
    al menos un dispositivo de pipeteado (21, 26) para el pipeteado de los fluidos entre las cavidades localizadas en dicha zona de procesamiento (2);
    un dispositivo de procesamiento analftico o pre-analttico (36) para el procesamiento de los fluidos localizados en dicha zona de procesamiento (2).
  2. 2. El sistema (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende una pluralidad de sensores de ultrasonidos (28) dispuestos en una matriz de sensores (27), estando dicho ordenador de control (34) configurado para determinar simultaneamente la presencia de los objetos (13-20) y determinar si los objetos estan presentes en dichas posiciones de objeto de destino (12) como se define por dicho plan de operacion de proceso.
  3. 3. El sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 2, que comprende ademas un dispositivo de senalizacion (35), en el que dicho ordenador de control (34) esta configurado para senalizar una discrepancia entre los objetos presentes y los objetos requeridos en dichas posiciones de objeto de destino (12) como se define por dicho plan de operacion de proceso.
  4. 4. El sistema (1) de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que dicho dispositivo de senalizacion es una pantalla (35), y en el que dicho ordenador de control (34) esta configurado para mostrar una representacion de una o mas partes de dicho sistema (1) con el fin de visualizar dichas posiciones de objeto de destino (12) como se define por dicho plan de operacion de proceso.
  5. 5. El sistema (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, que comprende ademas al menos un soporte (3-8), adaptado para contener dichos objetos precargados (13-20) en dichas posiciones de objeto de destino (12).
  6. 6. Un metodo para determinar la coincidencia de los objetos presentes en una zona de procesamiento (2) en un instrumento (1) con los objetos precargados a estar presentes en las posiciones de objeto de destino (12) en dicho instrumento de acuerdo con un plan de operacion de proceso, que comprende las siguientes etapas:
    determinar la presencia de los objetos (13-20) en relacion con la zona de procesamiento (2) en dicho instrumento por medio de al menos un sensor de ultrasonidos (28);
    determinar si los objetos (13-20) estan presentes en las posiciones de objeto de destino (12) como se define por dicho plan de operacion de proceso.
  7. 7. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 6, que incluye ademas una etapa de emitir un mensaje a un dispositivo de senalizacion (35) basandose en un resultado de dicha determinacion de si los objetos estan presentes en dichas posiciones de objeto de destino (12) como se define por dicho plan de operacion de proceso.
  8. 8. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 7, que incluye una etapa de mostrar una representacion de una o mas partes del instrumento (1) con el fin de visualizar las posiciones de objeto de destino (12) como se define por dicho plan de operacion de proceso.
  9. 9. El metodo de acuerdo con las reivindicaciones 7 u 8, que incluye una etapa de mostrar una discrepancia entre los objetos presentes y los objetos requeridos en dichas posiciones de objeto de destino (12) como se define por dicho plan de operacion de proceso.
  10. 10. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 a 9, en el que dicho mensaje contiene informacion de grna de usuario acerca de los objetos (13-20) a cargar en las posiciones de objeto de destino (12) en dicho instrumento (1).
  11. 11. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 a 10, que incluye ademas una etapa de determinar la identidad y/o la orientacion en relacion con dicho instrumento (l) de los objetos (13-20) presentes en dicho instrumento.
    5 12. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 a 11, en el que determinar la
    presencia de los objetos (13-20) en relacion con dicho instrumento por medio de dicho al menos un sensor de ultrasonidos (28) implica el movimiento del sensor de ultrasonidos, en el que el movimiento del sensor de ultrasonidos se combina con el movimiento de un dispositivo de pipeteado (21) para el pipeteado de los fluidos.
    10 13. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 a 12, que incluye ademas una
    etapa de determinacion de los niveles de fluido de los fluidos contenidos en las cavidades por medio de dicho al menos un sensor de ultrasonidos (28).
  12. 14. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 13, en el que la determinacion de los niveles de fluido implica la 15 medicion de los valores de distancia de dichas cavidades con respecto a un nivel de distancia de referencia como se
    define por un plano en el que estan dispuestas dichas cavidades.
  13. 15. Un metodo para el procesamiento automatizado de los fluidos de acuerdo con un plan de operacion de proceso que implica el uso de objetos precargados, que comprende un metodo de acuerdo con una cualquiera de las
    20 reivindicaciones anteriores 6 a 14.
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