ES2828515T3 - Aparato para transferir muestras de material biológico entre sistemas de automatización de laboratorio colocados a diferentes alturas - Google Patents

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Abstract

Laboratorio de análisis, que comprende, como mínimo, un primer (2) y un segundo (3) sistema de automatización de laboratorio, situados a diferentes alturas, estando el primer (2) sistema de automatización de laboratorio en un nivel inferior, y estando el segundo (3) sistema de automatización de laboratorio en un nivel superior, y un aparato (1), para la transferencia de dispositivos de transporte (5) para tubos de ensayo individuales (4) que contienen material biológico, como mínimo, entre dicho primer (2) y dicho segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio, estando adaptados dichos dispositivos de transporte (5) para mantener dicho tubo de ensayo (4) en posición vertical durante el manejo, comprendiendo dicho aparato (1) una cinta motorizada (9), dispuesta verticalmente con respecto a dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio, estantes (10) fijados a dicha cinta motorizada (9) para alojar dichos dispositivos de transporte (5), permaneciendo dichos estantes (10) en posición horizontal durante dicha transferencia, de modo que los tubos de ensayo (4) permanezcan en posición vertical, permitiendo dicha cinta (9), mediante su rotación, que los dispositivos de transporte (5) sean elevados desde dicho primer sistema de automatización de laboratorio (2) a dicho segundo sistema de automatización de laboratorio (3), y que los dispositivos de transporte (5) desciendan simultáneamente desde dicho segundo sistema de automatización de laboratorio (3) hasta dicho primer sistema de automatización de laboratorio (2), definiendo de este modo dos ramas distintas de dicho aparato (1), una rama de subida y una rama de bajada, estando dicho laboratorio de análisis caracterizado por que cada una de dichas ramas está directamente interconectada con dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio, un primer punto de carga de los dispositivos de transporte en dicho aparato y un primer punto de descarga de los dispositivos de transporte de dicho aparato de dicho primer (2) sistema de automatización de laboratorio están definidos, respectivamente, en la interfaz con dicha rama de subida y con dicha rama de bajada, un segundo punto de carga de los dispositivos de transporte en dicho aparato y un segundo punto de descarga de los dispositivos de transporte de dicho aparato de dicho segundo sistema de automatización de laboratorio (3) están definidos, respectivamente, en la interfaz con dicha rama de bajada y con dicha rama de subida, empujadores (11) de dicho aparato (1) están presentes en cada punto de carga y descarga adaptados para desplazar horizontalmente los dispositivos de transporte (5) para mantener los tubos de ensayo (4) en posición vertical durante la transferencia desde cada uno de dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio a uno de dichos estantes (10) y viceversa, llevando a cabo de este modo, en paralelo, las operaciones de dicho aparato (1) a lo largo de sus dos ramas distintas, y llevando a cabo, a lo largo de dichas ramas de dicho aparato (1), la transferencia de muestras desde el primer sistema de automatización (2) al segundo sistema de automatización (3), y viceversa.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato para transferir muestras de material biológico entre sistemas de automatización de laboratorio colocados a diferentes alturas
La presente invención se refiere a un laboratorio de análisis que comprende un aparato para la transferencia de muestras de material biológico entre sistemas de automatización de laboratorio colocados a diferentes alturas. Los sistemas de automatización para el desplazamiento de tubos de ensayo en un laboratorio de análisis tienen dimensiones cada vez más grandes y, actualmente, a menudo no es suficiente una sola sala de laboratorio para contener todo el sistema y todos los módulos de análisis que interactúan con el mismo.
En la mayoría de los laboratorios, múltiples sistemas de automatización están dispuestos, por tanto, independientes unos de otros, en diferentes salas, posiblemente incluso situadas en diferentes plantas del propio laboratorio. Cada sistema puede estar interconectado, de acuerdo con el espacio disponible, con una determinada cantidad de módulos de ensayo, también diferentes entre sí de un sistema a otro.
No obstante, es frecuente el caso en el que una misma muestra debe ser tomada y analizada, en una secuencia, por módulos que interactúan con sistemas de automatización independientes situados en diferentes salas.
La solución más obvia es, sin duda, la recogida por un operador de una determinada cantidad de muestras contenidas en tubos de ensayo, y su transferencia manual desde una sala a otra, es decir, de un sistema de automatización a otro. Esta solución no es muy práctica, en primer lugar, porque puede mantener al operador a cargo constantemente ocupado, quien, en su lugar podría realizar otras tareas en el laboratorio, y sería preferente también garantizar un suministro de muestras al sistema al que deben ser trasladadas, lo que ocurre inmediatamente cuando existe una necesidad, con independencia de los desplazamientos más o menos regulares, de una sala a otra del operador como portador de tubos de ensayo.
Se conocen ya aparatos que realizan operaciones de este tipo, por ejemplo, una transferencia de muestras, cada una contenida en un tubo de ensayo alojado a su vez en un dispositivo de transporte, desde un transportador de un sistema de automatización de laboratorio a un segundo transportador colocado a diferente altura.
No obstante, en las soluciones conocidas, el aparato en cuestión solo puede funcionar de manera alterna, como dispositivo de subida, en determinados momentos, y como dispositivo de bajada en otros, ya que solo existe un recorrido disponible tanto para subida como para bajada de dispositivos de transporte. En consecuencia, si el recorrido está ocupado por un dispositivo de transporte que, por ejemplo, está subiendo, se debe esperar a que se complete esa operación antes de que pueda comenzar una operación de bajada de un siguiente dispositivo de transporte a lo largo del mismo recorrido.
La Patente US-5672512 da a conocer un transportador de cadena vertical para la transferencia de material biológico. Dicho transportador incluye estantes adaptados para volcar el material biológico desde una zona de entrada a una zona de salida situada a la misma altura.
La Patente EP-0300619 da a conocer un transportador de cadena para la transferencia de paquetes entre ubicaciones a diferentes alturas. Dicho transportador incluye estantes abatibles para la carga y descarga de los paquetes. Para cargar los paquetes en los estantes y viceversa, se requieren medios para inclinar dichos estantes y, por tanto, los paquetes, para ayudarlos a subir a los estantes o viceversa, a bajar de los estantes.
La Patente US2007-172396 da a conocer un sistema de almacenamiento con carruseles verticales situados dentro de un compartimiento de almacenamiento. Los carruseles verticales tienen transportadores distribuidos alrededor de un bucle vertical, que reciben bandejas que contienen las muestras. Una lanzadera de bandeja, dentro de un compartimento de lanzadera de bandeja, tiene un gancho giratorio para tirar de las bandejas y empujar las mismas para transferirlas entre el compartimento de almacenamiento y los módulos de procesamiento conectados al compartimento de lanzadera de bandeja.
El objetivo de la presente invención es dar a conocer un aparato con un mecanismo bidireccional para la subida y bajada simultánea de dispositivos de transporte que contienen muestras, realizando en paralelo, de este modo, las operaciones, y acelerando considerablemente, en comparación con las soluciones conocidas, el intercambio de muestras entre un sistema de automatización y el otro.
Este y otros objetivos se consiguen mediante un laboratorio de análisis tal como el descrito en la reivindicación 1. Estas y otras características de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de una realización de la misma, realizada a modo de ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una vista, en perspectiva, del aparato interconectado con dos sistemas de automatización de laboratorio colocados a diferentes alturas, según la presente invención;
la figura 2 muestra una vista posterior de un detalle adicional de la interfaz entre el aparato y uno de los dos sistemas de automatización;
la figura 3 muestra una vista frontal solo del aparato;
la figura 4 muestra una vista, en perspectiva, de un detalle de la etapa de carga de muestras desde el sistema de automatización, colocado a una altura inferior, al aparato;
la figura 5 muestra una vista, en perspectiva, de un detalle de la etapa de descarga de muestras del aparato al sistema de automatización colocado a mayor altura;
la figura 6 muestra una vista, en perspectiva, de un detalle de la etapa de carga de muestras desde el sistema de automatización, colocado a mayor altura, al aparato;
la figura 7 muestra una vista, en perspectiva, de un detalle de la etapa de descarga de muestras del aparato al sistema de automatización colocado a menor altura.
Un aparato 1 conecta entre sí dos sistemas de automatización 2, 3, diferentes, por ejemplo, colocados en dos salas independientes (situadas una encima de la otra) de un laboratorio de análisis (figura 1). El aparato 1 se extiende a través de ambas salas, a través de una cavidad 50 adecuada realizada en el techo de la sala en la planta inferior, y se utiliza para transferir muestras de material biológico, contenidas en tubos de ensayo 4, entre los sistemas 2 y 3 en ambas direcciones. La cavidad 50 puede estar protegida por una capa 51 de material aislante e ignífugo, tal como lana de roca (figura 2).
Cada tubo de ensayo 4 está contenido, a su vez, en dispositivos de transporte 5 para un solo tubo de ensayo 4, y pueden estar tapados o destapados, indistintamente. Según las necesidades específicas de los módulos de análisis conectados a los sistemas 2 y 3, la posibilidad de transferir también dispositivos de transporte 5 vacíos a lo largo del aparato 1 puede estar incluida también.
Cada dispositivo de transporte 5 está adaptado para mantener el respectivo tubo de ensayo 4 en una posición vertical, tal como se muestra, por ejemplo, en la figura 4.
Los dispositivos de transporte 5 que deben ser dirigidos hacia el aparato 1 con el fin de ser cargados en el mismo son desviados a lo largo del sistema de automatización 2 o 3, desde un carril principal 6 a un carril secundario 7 directamente interconectado con el aparato 1. Asimismo, durante la etapa de descarga del aparato 1, los dispositivos de transporte 5 son liberados primero a lo largo del carril secundario 7 para luego regresar al carril principal 6 y, por tanto, reanudar su recorrido a lo largo del sistema 2 o 3 (figura 1).
La interfaz entre el sistema de automatización 3 colocado en la sala en la planta superior y el aparato 1 se consigue, en realidad, mediante la utilización de dos unidades periféricas (puntales) 8a y 8b con una sección de rampa (figura 1), similar a la descrita en la solicitud de Patente italiana MI2013A000181 a nombre del solicitante. Esto es para realizar un ajuste fino y adaptar exactamente la altura del punto de carga/descarga de los dispositivos de transporte 5 en / desde el aparato 1 para cada posible altura del sistema 3 con respecto al suelo de la sala superior, y para la extensión de cada posible altura del techo de la sala inferior; esto es necesario ya que el aparato 1 se desplaza de acuerdo con escalones fijos, tal como se explicará mejor a continuación, en el presente documento.
El aparato 1 comprende una cinta 9 motorizada a la que están fijados los estantes 10, a una distancia regular unos de otros y en toda su longitud, destinados a recibir y transportar los dispositivos de transporte 5, o vacíos o con tubo de ensayo 4, a lo largo de la cinta 9 (figura 3).
Dichos estantes 10 son horizontales a lo largo de todo el recorrido de transferencia, de modo que los tubos de ensayo 4 permanezcan dispuestos verticalmente durante el cambio de altura.
La cinta 9 está dispuesta verticalmente y, orientada hacia el aparato 1 desde el sistema de automatización (o el sistema inferior 2 o el superior 3); esto provoca que el efecto tenga el desplazamiento ascendente de los dispositivos de transporte 5 en un lado y el desplazamiento descendente en el lado opuesto.
El aparato 1 comprende, además, empujadores 11 (figuras 4 a 7) adaptados para llevar a cabo el desplazamiento horizontal de los dispositivos de transporte 5 desde uno de los dos sistemas de automatización 2, 3 a los estantes 10 del aparato 1, así como para llevar a cabo, en el otro extremo del aparato 1, la operación contraria; en otras palabras, los empujadores 11 llevan a cabo tanto el inicio como la finalización de la operación de transferencia de muestras de un sistema de automatización 2, 3 al otro.
Cabe destacar que, en cualquier caso, las unidades periféricas 8a, 8b tienen una sección horizontal en la zona de transferencia adyacente a la cinta 9, de modo que la traslación de los dispositivos de transporte 5 sea horizontal, manteniendo de este modo los tubos de ensayo 4 en posición vertical.
Es muy importante que, en la etapa de transferencia, el tubo de ensayo 4 se mantenga en posición vertical; la inclinación del tubo de ensayo 4 podría, de hecho, provocar el desplazamiento del mismo con respecto al dispositivo de transporte 5 o, incluso, un desacoplamiento de este último.
Además, mantener el tubo de ensayo 4 en posición vertical permite conservar mejor el material biológico contenido en el mismo, evitando de este modo desplazamientos que puedan alterar el propio material biológico mediante mezcla involuntaria o, incluso, provocar el escape del mismo cuando el tubo de ensayo 4 no está tapado, que son todas situaciones muy desagradables, especialmente si el material biológico aún no ha sido analizado.
El funcionamiento de los empujadores 11 está garantizado por un sistema de deslizamiento del mismo, que comprende un par de cintas 12a y 12b accionadas por un motor 13, y sensores 14 que inician dicho desplazamiento de deslizamiento solo si es realmente necesario, es decir, si existe en realidad un dispositivo de transporte 5 que debe ser desplazado desde el aparato 1 al sistema de automatización 2, 3, o viceversa.
Por tanto, el aparato 1 está diseñado para garantizar un intercambio continuo de muestras entre dos (o posiblemente más de dos) sistemas de automatización 2, 3 colocados verticalmente en dos (o más) niveles distintos.
Por tanto, suponiendo que existan dispositivos de transporte 5, con o sin tubo de ensayo 4, que vayan a ser transportados desde el sistema 2 en la planta inferior al sistema 3 en la planta superior, son desviados adecuadamente (de acuerdo con un control desde una unidad de control) desde el carril principal 6 al carril secundario 7 del sistema de automatización 2 en la planta inferior.
Tras la llegada del dispositivo de transporte 5 desviado a la interfaz con el aparato 1, el sensor 14 detecta la presencia del dispositivo de transporte 5 y, a continuación, acciona el empujador 11 que desplaza el dispositivo de transporte 5 desde el carril secundario 7 al estante 10 del aparato 1, adecuadamente detenido a la altura correcta, de modo que el estante 10 esté al mismo nivel que el sistema 2 y, por tanto, listo para alojar el dispositivo de transporte 5 (figura 4).
Múltiples dispositivos de transporte 5 pueden ser desviados a lo largo del carril secundario 7, uno tras otro; en este caso, se forma una cola a lo largo del mismo carril y el accionamiento del empujador 11 para colocar múltiples dispositivos de transporte 5 en una secuencia en diferentes estantes 10 consecutivos del aparato 1 es casi continuo, estando el desplazamiento escalonado de este último perfectamente coordinado con el empuje de cada dispositivo de transporte 5 por medio del empujador 11.
Evidentemente, nada cambia si la llegada de los dispositivos de transporte 5 a la interfaz con el aparato 1 es irregular; su liberación y posterior transporte a un estante 10 del aparato 1 se maneja siempre de manera adecuada, posiblemente bloqueando el dispositivo de transporte 5 durante un cierto período de tiempo por medio de una puerta 15 de parada colocada al final del carril secundario 7. Esto es para garantizar que la liberación esté sincronizada en cualquier caso con el deslizamiento de la cinta 9 del aparato 1 y, por tanto, de los estantes 10 del mismo.
El principio de funcionamiento que se acaba de describir, con referencia a la carga de los dispositivos de transporte 5 desde el sistema de automatización 2 colocado en la sala de la planta inferior, es, asimismo, sustancialmente idéntico en los otros tres puntos de carga/descarga que interactúan con el aparato 1.
En concreto, los dispositivos de transporte 5 cargados en el aparato 1 (tal como se describió anteriormente), una vez que se ha alcanzado la parte superior del propio aparato, son detectados por un sensor 14, que contribuye al accionamiento de un nuevo empujador 11; este último transfiere los dispositivos de transporte 5 desde el estante 10 del aparato a la unidad periférica 8b, desde la cual son encaminados a continuación a lo largo del carril secundario 7 y, a continuación, del carril principal 6 del sistema de automatización 3 que está situado en la sala de la planta superior (figura 5).
Al mismo tiempo, en la rama opuesta del aparato 1, tienen lugar operaciones contrarias para transferir los dispositivos de transporte 5 desde el sistema de automatización 3 en la planta superior al sistema de automatización 2 en la planta inferior.
Los dispositivos de transporte 5 son desviados, a continuación, apropiadamente, del carril principal 6 al carril secundario 7 del sistema 3 y, después de cruzar la unidad periférica 8a son empujados por un nuevo empujador 11 dentro del aparato 1 (figura 6). Una vez en la base del aparato 1, son empujados nuevamente por otro empujador 11 y dirigidos a lo largo del carril secundario 7 y, a continuación, a lo largo del carril principal 6 del sistema de automatización 2 en la planta inferior (figura 7).
Por tanto, el aspecto innovador de la presente invención es garantizar una automatización completa del proceso de transferencia de muestras entre dos o más sistemas de automatización diferentes situados en diferentes plantas a alturas diferentes y, en concreto, en salas independientes de un laboratorio. De este modo, el operador del laboratorio se libera de la realización manual de esta tarea.
Además, la completa continuidad y bidireccionalidad de dicha transferencia está garantizada en cualquier momento. El aparato de la presente invención permite, de hecho, realizar en paralelo las operaciones a lo largo de sus dos ramas distintas (una rama de subida y una rama de bajada), llevando a cabo, asimismo, de este modo, la transferencia de muestras, desde el sistema de automatización situado en un nivel inferior al situado en un nivel superior y viceversa.
Además, puesto que dicho aparato es esencialmente un bloque monolítico, cualquier mantenimiento del mismo es también bastante simple.
En la práctica, los materiales utilizados, así como las formas y tamaños, pueden ser cualesquiera, según los requisitos.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Laboratorio de análisis, que comprende, como mínimo, un primer (2) y un segundo (3) sistema de automatización de laboratorio, situados a diferentes alturas, estando el primer (2) sistema de automatización de laboratorio en un nivel inferior, y estando el segundo (3) sistema de automatización de laboratorio en un nivel superior, y un aparato (1), para la transferencia de dispositivos de transporte (5) para tubos de ensayo individuales (4) que contienen material biológico, como mínimo, entre dicho primer (2) y dicho segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio, estando adaptados dichos dispositivos de transporte (5) para mantener dicho tubo de ensayo (4) en posición vertical durante el manejo,
comprendiendo dicho aparato (1) una cinta motorizada (9), dispuesta verticalmente con respecto a dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio, estantes (10) fijados a dicha cinta motorizada (9) para alojar dichos dispositivos de transporte (5), permaneciendo dichos estantes (10) en posición horizontal durante dicha transferencia, de modo que los tubos de ensayo (4) permanezcan en posición vertical,
permitiendo dicha cinta (9), mediante su rotación, que los dispositivos de transporte (5) sean elevados desde dicho primer sistema de automatización de laboratorio (2) a dicho segundo sistema de automatización de laboratorio (3), y que los dispositivos de transporte (5) desciendan simultáneamente desde dicho segundo sistema de automatización de laboratorio (3) hasta dicho primer sistema de automatización de laboratorio (2), definiendo de este modo dos ramas distintas de dicho aparato (1), una rama de subida y una rama de bajada,
estando dicho laboratorio de análisis caracterizado por que
cada una de dichas ramas está directamente interconectada con dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio,
un primer punto de carga de los dispositivos de transporte en dicho aparato y un primer punto de descarga de los dispositivos de transporte de dicho aparato de dicho primer (2) sistema de automatización de laboratorio están definidos, respectivamente, en la interfaz con dicha rama de subida y con dicha rama de bajada,
un segundo punto de carga de los dispositivos de transporte en dicho aparato y un segundo punto de descarga de los dispositivos de transporte de dicho aparato de dicho segundo sistema de automatización de laboratorio (3) están definidos, respectivamente, en la interfaz con dicha rama de bajada y con dicha rama de subida,
empujadores (11) de dicho aparato (1) están presentes en cada punto de carga y descarga adaptados para desplazar horizontalmente los dispositivos de transporte (5) para mantener los tubos de ensayo (4) en posición vertical durante la transferencia desde cada uno de dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio a uno de dichos estantes (10) y viceversa,
llevando a cabo de este modo, en paralelo, las operaciones de dicho aparato (1) a lo largo de sus dos ramas distintas, y llevando a cabo, a lo largo de dichas ramas de dicho aparato (1), la transferencia de muestras desde el primer sistema de automatización (2) al segundo sistema de automatización (3), y viceversa.
2. Laboratorio de análisis, según la reivindicación 1, en el que dicho aparato (1) comprende un sensor (14), capaz de detectar la presencia de dicho dispositivo de transporte (5) en cada punto de carga y descarga, y de accionar dicho empujador (11) en cada punto de carga y descarga para desplazar dicho dispositivo de transporte (5) desde dicho primer (2) o segundo (3) sistema de automatización de laboratorio a dicho estante (10), o viceversa.
3. Laboratorio de análisis, según la reivindicación 2, en el que dicho aparato (1) comprende un sistema de deslizamiento para cada uno de dichos empujadores (11), provisto de un par de cintas (12a, 12b) accionadas por un motor (13) para accionar dicho empujador (11) si dicho sensor (14) detecta la presencia de dicho dispositivo de transporte (5).
4. Laboratorio de análisis, según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en el que cada uno de dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio está provisto de un carril principal (6) y un carril secundario (7),
estando interconectado dicho carril secundario (7) con dichas dos ramas distintas de dicho aparato (1).
5. Laboratorio de análisis, según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dichos primer (2) y segundo (3) sistemas de automatización de laboratorio están colocados en dos salas separadas de dicho laboratorio de análisis, situadas una encima de la otra, y dicho laboratorio de análisis comprende una cavidad (50) en el techo que separa dichas salas, y a través de la cual dicho aparato (1) se extiende por ambas salas, estando dicha cavidad protegida por una capa (51) de material aislante e ignífugo, tal como lana de roca.
ES14833185T 2013-10-23 2014-10-20 Aparato para transferir muestras de material biológico entre sistemas de automatización de laboratorio colocados a diferentes alturas Active ES2828515T3 (es)

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PCT/IB2014/065468 WO2015059620A1 (en) 2013-10-23 2014-10-20 Apparatus for transferring specimens of biological material between laboratory automation systems placed at different heights

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