ITUD20080127A1 - Dispositivo di reazione per analisi di campioni biologici e relativo procedimento - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"DISPOSITIVO DI REAZIONE PER ANALISI DI CAMPIONI BIOLOGICI E RELATIVO PROCEDIMENTO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un dispositivo di reazione, ed al relativo procedimento, utilizzabile in un'apparecchiatura di analisi per campioni biologici, quali sangue, liquidi del sangue (plasma, siero), liquido cerebrospinale, liquido pleurico, liquido peritoneale, liquido pericardio, liquido amniotico, liquido seminale, secrezioni biologiche dei canali fisiologici (vaginali, oculari, ...), urine, feci ed altro.

II dispositivo di reazione secondo il presente trovato permette di effettuare una o più reazioni sequenziali di vario tipo ad esempio chimico-biologiche (tra cui anche di coagulazione), chimico-fisico, immunologiche, agglutinazione/aggregazione o reazioni/trasformazioni chimico-fisiche su un campione, opportunamente dispensato da un dispositivo dispensatore, per la succesiva misura del campione reagito per l'analisi voluta o richiesta fornendo il risultato dell'analisi .

STATO DELLA TECNICA

Sono noti vari tipi di strumenti per differenti tipi di campioni biologici e per differenti analiti Il flusso di lavoro in un moderno laboratorio si avvale di strumentazione automatica (cell-sorter) che prepara contenitori specifici, per tipologia di prelievo o anticoagulante contenuto nelle provette di prelievo, da inviare allo specifico strumento dedicato, od unità di reazione dedicata, che esegue 1'analisi.

Vi sono, pertanto, strumenti dedicati a valle di detto cell-sorter che ricevono campioni di sangue intero oppure, dopo centrifugazione, campioni di plasma o di siero, o di urine etc... e li sottopongono alle volute reazioni, propedeutiche alla determinata analisi.

Laboratori non forniti di detti cell-sorter effettuano manualmente la separazione e lo smistamento delle provette di prelievo, per caricarli manualmente nelle strumentazioni dedicate a tale tipologia di campione.

Ciò ha l'inconveniente che, in un laboratorio d'analisi preposto all'analisi di differenti tipi di campione biologico per effettuare differenti tipi di reazioni per varie misure di tipo chimico-biologico e/o chimico-fisico, si rende necessario utilizzare più unità di reazione, ciascuna associata ad una determinata macchina analitica.

Ogni macchina analitica nota a sua volta occupa un pre-determinato spazio fisico, ha una determinata procedura d'utilizzo, richiede determinati e specifici reagenti, occupa un determinato numero d'operatori.

Come è evidente, ciò si traduce in un elevato spreco di risorse in termini di spazio, tempo, risorse, materie prime e costo economico.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di reazione, e mettere a punto un relativo procedimento, che permetta di effettuare una pluralità di differenti reazioni, sia di tipo chimico-biologico, sia di tipo chimico-fisico, su una pluralità di differenti tipi di campione biologico, in modo rapido, automatico, efficiente, sicuro ed economico.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazione indipendenti.

Le relative rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con il suddetto scopo, un dispositivo di reazione per l'analisi di un campione biologico è utilizzabile per campioni biologici, liquidi, semiliquidi o misti, quali: sangue, liquidi del sangue (plasma, siero), liquido cerebrospinale, liquido pleurico, liquido peritoneale, liquido pericardio, liquido amniotico, liquido seminale, secrezioni biologiche dei canali fisiologici (vaginali, oculari, ...)/urine, feci stemperate in liquido ed altro.

Il dispositivo secondo il presente trovato è provvisto di una cella di reazione nella quale sottoporre, in sequenza, una pluralità di campioni biologici, liquidi, semiliquidi o misti, di tipo analogo o differente, ad una reazione per una determinata analisi. In accordo con un aspetto caratteristico del presente trovato, il dispositivo di reazione comprende un primo elemento dispensatore atto ad immettere una quantità predeterminata del campione biologico all'interno della cella ed una pluralità di dispensatori a microvalvola, ciascuno dei quali è atto a nebulizzare un determinato microvolume di un voluto reagente, all'interno della cella. Il tipo di reagente e 1'ammontare del microvolume di reagente sono scelti in funzione della specifica reazione da eseguire, ovvero del tipo d'analisi, selezionata in un gruppo comprendente: reazioni per analisi di tipo chimicobiologico, quali reazioni immunologiche, coagulative, o di tipo chimico-fisico.

Il dispositivo di reazione comprende, inoltre, un elemento di miscelazione, il quale è atto a miscelare il campione biologico con il reagente selezionato, un secondo elemento dispensatore atto ad inviare alla misura analitica una determinata quantità del campione biologico dopo la reazione con il reagente selezionato, e mezzi di lavaggio e di scarico, atti rispettivamente al lavaggio dell'interno della cella ed allo scarico del contenuto della cella per predisporre la stessa cella ad una successiva reazione.

Il dispositivo di reazione secondo il presente trovato comprende anche mezzi d'elaborazione elettronica atti a comandare e controllare, nei tempi e nelle modalità volute, almeno il funzionamento sia del primo elemento dispensatore che dispensa il campione, dei dispensatori a microvalvola che dispensano i reagenti e dell'elemento di miscelazione, sia del secondo elemento dispensatore che invia il campione reagito alla misura, e sia dei mezzi di lavaggio e di scarico, in funzione del tipo di reazione da effettuare e del tipo di campione biologico da analizzare, in modo che il loro funzionamento sia sincronizzato ed automatizzato sulla base di pre-determinati programmi di reazione memorizzati e selezionabili da un operatore. Secondo una variante, il trovato comprende mezzi di riscaldamento atti a riscaldare e termostatare, ad esempio a scopo d'incubazione, l'interno della cella ad un voluto valore di temperatura, correlato al tipo di reazione da effettuare e sulla base di un segnale di controllo ricevuto dai mezzi d'elaborazione elettronica.

Vantaggiosamente, inoltre, sono previsti mezzi d'insufflaggio atti ad insufflare un selezionato fluido, ad esempio aria od ossigeno, oppure un gas inerte tipo azoto od anidride carbonica, all'interno della cella, in funzione del tipo di reazione da effettuare e sulla base di un segnale di controllo ricevuto dai mezzi d'elaborazione elettronica.

Secondo una forma di realizzazione vantaggiosa, una pluralità di serbatoi è prevista per il contenimento di un determinato reagente, ciascuno dei quali è collegato ad un corrispondente dispensatore a microvalvola.

Vantaggiosamente, mezzi di controllo della pressione sono previsti per controllare e variare selettivamente la pressione all'interno della cella, in funzione del tipo di reazione da effettuare e sulla base di un segnale di controllo ricevuto dai mezzi d'elaborazione elettronica.

Secondo una forma di realizzazione del presente trovato, i mezzi d'elaborazione elettronica comprendono una memoria elettronica nella quale sono stati memorizzati i voluti programmi di reazione ed un microprocessore atto all'esecuzione di detti programmi. Vantaggiosamente, il microprocessore, sulla base di un selezionato programma di lavoro, è atto a trasmettere segnali di comando almeno per attivare/disattivare il funzionamento e/o regolare le quantità dispensate dal primo e secondo elemento dispensatore e dai dispensatori a microvalvola.

Inoltre, il microprocessore, sulla base di un selezionato programma di lavoro, può trasmettere segnali di comando per attivare/disattivare il funzionamento e/o regolare la potenza di miscelazione dell'elemento di miscelazione, in funzione della reazione e del campione biologico.

Secondo una variante, i mezzi d'elaborazione elettronica comprendono, inoltre, un temporizzatore, integrato o separato dal microprocessore, mediante il quale il microprocessore è atto almeno a controllare e sincronizzare i tempi di funzionamento sia del primo elemento dispensatore che dispensa il campione, dei dispensatori a microvalvola che dispensano i reagenti e dell'elemento di miscelazione, sia del secondo elemento dispensatore che invia il campione reagito alla misura, e sia dei mezzi di lavaggio e di scarico.

Vantaggiosamente, il dispositivo di reazione secondo il presente trovato può essere programmato per tempi e modalità differenti di miscelazione (lenta, vorticosa, con insufflazione d'aria mediante i suddetti mezzi d'insufflaggio) ed ottenere quindi tempi e modi di miscelazione ritenuti idonei al tipo di campione e selezionabili per ogni tipo di analisi od esame.

Ad esempio, ciò è vantaggioso per la misura della velocità di eritrosedimentazione (VES) che fornisce valori idonei di risultati con sangue ossigenato rispetto al campione di sangue non trattato. Il presente trovato consente una migliore dimostrazione dello stato di aggregazione dei globuli rossi rispetto a campioni fatti sedimentare in condizioni di scarsa miscelazione preanalitica o scarsa ossigenazione del campione. Data la caratteristica dei globuli rossi di legare ossigeno attraverso il noto meccanismo a cattura dell'eme, il loro stato di evidente sedimentazione determinato dagli stati di infezione in cui si evidenzia la nota sedimentazione dei globuli rossi, si esprime in maniera ottimale quando il campione di sangue viene miscelato ed ossigenato.

Analoghe e specifiche tempistiche di miscelazione attuate attraverso la programmazione di tempi di miscelazione del dispositivo di reazione consentono una distribuzione dei reagenti attraverso un processo di nebulizzazione a mezzo delle microvalvole dispensatrici, che migliora le performances di miscelazione al momento della dispensazione.

Tale uso di microvalvole dispensatrici consente l'esatta e precisa quantificazione di dispensazione e il dosaggio della forza di uscita del reagente attraverso l'ugello di dosaggio, che fornisce, nel processo di dispensazione, idonee tipologie di miscelazione selezionabili per quantità e tempi di uscita.

Le microvalvole consentono, così, un notevole risparitilo di reagente, il cui uso è ottimizzato in base alla necessità, nonché un elevata sicurezza nella dispensazione del reagente stesso, evitando errori di imprecisione .

II presente trovato consente pertanto di impostare selettivamente una reazione a reagente singolo o multiplo in funzione delle note tipologie di reazione istantanee o sequenziali.

Il presente trovato consente, inoltre, di dispensare il campione e distribuire le fasi dei reagenti in tempi sequenziali o programmabili a seconda delle reazioni in essere.

Il presente trovato consente di effettuare un esame od analisi permettendo la miscelazione differenziate di campione e reagente primario od estraente, seguito dalla fuoriuscita del secondo reagente ai tempi voluti o desiderati permettendo alle fasi di preincubazione di svolgere le richieste tempistiche di reazione.

II presente trovato consente di programmare la distribuzione dei reagenti richiesti per volumi e tempi programmabili nelle fasi di dispensazione ed incubazione differenziale.

Il presente trovato consente, pertanto, una specifica sequenza di distribuzione reagenti ed incubazioni differenziate richieste dal singolo reagente introdotto nella cella di reazione.

Il presente trovato è indipendente per ogni distribuzione di reagente e sequenziale incubazione poiché è programmabile nella potenza di miscelazione e nel tempo di incubazione.

Il presente trovato permette lo svolgimento di ogni singola reazione nella tempistica differenziale od omogenea dei singoli reagenti richiesti ad una reazione chimica immunologica rilevata con qualsiasi tipologia di metodica in essere, tipo fotometrica, fluorimetrica e simili.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una rappresentazione schematica di un dispositivo di reazione secondo il presente trovato.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA PREFERENZIALE DI

REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, un dispositivo di reazione 10 secondo il presente trovato per effettuare una o più reazioni analitiche, di tipo chimicobiologico, quali immunologico, coagulativo o di tipo chimico-fisico, tipo reazioni di lisi, su un campione biologico, di tipo liquido, semiliquido o misto, comprende una cella 12 di reazione provvista di un elemento dispensatore 25 per immettere, come indicato dalla freccia F, il campione all'interno della cella 12 e di cinque microvalvole 14, 16, 18, 20 e 22 ciascuna atta alla dispensazione, all'interno della cella 12, di un determinato reagente, in funzione del tipo di campione biologico da reagire, prelevato da un rispettivo serbatoio 34, 36, 38, 40 e 42.

I serbatoi possono essere termostatati, ad esempio con celle di Peltier, a circa 4-8 °C, per non comprometterne l'efficienza.

L'elemento dispensatore 25 viene selezionato, di volta in volta, in base alla natura del campione. Ad esempio si può impiegare una siringa, una microvalvola, una provetta, una paletta od altro.

I reagenti utilizzati possono essere, ad esempio, lattici sensibilizzati per una determinata reazione antigene-anticorpo di tipo immunologico, ad esempio per la proteina C-reattiva, il fattore reumatico RF, per la valutazione del fibrinogeno, per la streptolisina "O" (test ASO), oppure reagente coagulativo, un reagente di lisi, o lisante chimico, del sangue intero, per eventualmente misure di velocità di eritrosedimentazione (VES), fattore di anemia, viscosità del sangue, contaglobuli, diluenti di reazione (buffer), od altri reagenti per analisi su microrganismi specifici, presenza di sangue occulto od altro.

Tale dispositivo 10 può essere del tipo a sé stante, oppure integrato in una macchina analitica, non rappresentata nei disegni, che provvede anche alla fase di preparazione pre-analitica, nonché alla misura della reazione.

In particolare, le microvalvole 14, 16, 18, 20 e 22 sono provviste di un relativo ugello nebulizzatore 13, 15, 17, 19, 21 mediante il quale sono atte a nebulizzare, il voluto reagente all'interno della cella 12, per aumentare l'efficacia della successiva miscelazione con il campione. Inoltre, le microvalvole 14, 16, 18, 20 e 22 sono anche atte a determinare e dispensare un voluto e determinabile microvolume di reagente (precisa quantificazione del reagente) ed a dosare la forza di uscita del reagente stesso attraverso il relativo ugello 13, 15, 17, 19, 21.

Ad esempio, ciascuna microvalvola consente di dosare volumi di circa 10 nanolitri ad impulso, erogando circa 1000 gocce al secondo.

Variando il numero di impulsi totali è facilmente variabile e controllabile il volume totale erogato. Le varie microvalvole 14, 16, 18, 20 e 22, quando la concentrazione del campione in analisi supera una determinata soglia di concentrazione, permettono di eseguire una seconda reazione a maggiore diluizione del campione, erogando una determinata quantità di diluente (buffer), per evitare così l'effetto gancio, che è tipico in questo tipo di reazioni, specialmente in sierologia.

Nel caso in cui il dispensatore 25 sia una microvalvola, esso lavora in maniera coordinata con le microvalvole 14, 16, 18, 20 e 22 in modo da favorire la miscelazione dei due liquidi, con vantaggiosi risultati di miscelazione quando il tempo totale di erogazione è coincidente, ossia, stabilito il volume che devono erogare le due microvalvole, che può essere anche molto diverso tra le due, il tempo di erogazione sarà uguale per ciascuna microvalvola e, quindi, varierà la loro portata.

Vantaggiosamente, le microvalvole sono orientate in modo da erogare in un unico punto comune, detto fuoco di erogazione.

Le microvalvole 14, 16, 18, 20 e 22 possono essere termostatate in modo da erogare il volume di reagente necessario alla reazione ad una temperatura standardizzata di 37 °C ± 1.

Inoltre, la dispensazione dei reagenti può essere controllata otticamente da fotometri 54, 56, 58, 60, 62, associati alle microvalvole 14, 16, 18, 20, 22, dotati di un emettitore e di un ricevitore 55, in sostanza, conta le gocce realmente erogate.

Il campione reagito, ossia miscelato al reagente, od una sua quota, viene inviato, mediante un dispensatore 45, alla misura analitica, come indicato dalla freccia A.

Per la miscelazione del selezionato reagente con il campione biologico, all'interno della cella 12 è installato un elemento di miscelazione, o agitatore, 24, tipo un sistema tipo vortex che è messo in azione prima di iniziare il ciclo analitico, per garantire l'omogeneità del reagente.

Inoltre, un elemento riscaldante, o termostato, 26, ad esempio del tipo a fascetta, è previsto per la termostatazione dell'interno della cella 12, per determinare le volute condizioni di temperatura per l'eventuale incubazione della miscela campionereagente.

Il dispositivo di reazione 10 comprende, inoltre, un elaboratore 28 elettronico, provvisto almeno di una memoria 30, di un microprocessore 31 e di un temporizzatore 32.

L'elaboratore 28 è atto a comandare e controllare il funzionamento sia delle microvalvole 14, 16, 18, 20 e 22, sia dell'agitatore 24, sia del termostato 26

Infatti, i volumi ed i rapporti di volume che le microvalvole ed i dispensatori possono erogare, possono essere variati secondo un determinato algoritmo presente nel microprocessore 31.

In particolare, il microprocessore 31 è atto ad eseguire determinati programmmi di reazione precaricati nella memoria 30, i quali programmi sono selezionabili dall'operatore, a mezzo di un interfaccia utente, quale tastiera e display, in funzione del campione da reagire e del tipo di reazione, e quindi d'analisi, cui sottoporre il campione.

La scelta del corretto programma di reazione può anche essere effettuata in automatico, prevedendo che il dispositivo 10 stesso, o la macchina analitica in cui è integrato, sia in grado di riconoscere autonomamente, ossia senza l'intervento dell'operatore, il tipo di campione da reagire e la voluta reazione da effettuare nel caso specifico. Il riconoscimento può avvenire tramite "bar code" o "tag RFID" identificativi del campione e/o rack identificativi del tipo di campione (sangue plasma siero urine feci) e relative provette in esso contenuto.

Tali programmi, suddivisi quindi per tipo di reazione e di campione, attivano di conseguenza una o più delle microvalvole 14, 16, 18, 20, 22, per 1 'immissione di un determinato microvolume di reagente, comandano l'avvio della miscelazione a mezzo dell'agitatore 24, per il voluto tempo di miscelazione, ed eventualmente l'incubazione, attivando il termostato 26 anche in questo caso in dipendenza del necessario periodo d'incubazione.

I programmi di reazione sono anche atti a gestire, attivando selettivamente le microvalvole 14, 16, 18, 20, 22, nei casi di reazione che prevedono la dispensazione sequenziale o contemporanea, di più reagenti. In particolare, mediante l'ausilio del temporizzatore 32, l'elaboratore 28 è atto a determinare i voluti tempi, in modo sequenziale o programmabile, sia di miscelazione tra campione e reagente, sia di incubazione della miscela, in funzione della specifica reazione da condurre. La possibilità di specifica programmazione dei tempi di miscelazione consente una distribuzione dei reagenti nebulizzati che aumenta le performances di miscelazione.

II termostato 26 può anche essere utilizzato per determinare una voluta evaporazione di reagente dalla cella 12, secondo la necessità.

Anche l'immissione del campione, mediante l'elemento dispensatore 25, può essere, eventualmente comandata e controllata dall'elaboratore 28, oppure può essere determinata manualmente.

Secondo una variante realizzativa, ciascun lotto di reagenti è associato ad una scheda 50 a banda magnetica, oppure a microchip 52, od altro dispositivo di memorizzazione analogo. Nel microchip 52 di tale scheda 50 è memorizzato un identificativo univoco che indica il lotto di reagente specifico. Tale identificativo univoco è impiegato per vincolare l'utilizzo del dispositivo 10 all'inserimento e riconoscimento della scheda 50 in un apposito lettore 53. Il lettore 53 legge i dati della scheda 50 e li trasmette all'elaboratore 28, il quale li confronta con dati in esso pre-memorizzati. Una volta riconosciuto che il lotto di reagenti è proprio quello del tipo mediante cui il dispositivo 10 può funzionare, l'elaboratore dà il consenso e l'autorizzazione all'uso del dispositivo 10 e sblocca tutti i componenti. Ciò consente di avere un'elevata sicurezza ed univocità di utilizzo, poiché solo i lotti di reagenti conformi a prede finiti standard operativi del dispositivo 10 e provvisti di scheda 50 che identifica ed attesta tale conformità, potranno essere impiegati con successo. L'utilizzo del dispositivo 10 è così chiuso, o vincolato, ai lotti di reagente che prevedono detta scheda 50 di riconoscimento.

Risulta vantaggioso inserire ulteriori dati ed informazioni nel microchip 52, particolarmente i dati relativi alle necessarie volumetrie da dispensare, diluizione/concentrazione, del reagente del lotto specifico, o comunque le specifiche di produzione del lotto reagenti, al fine di non dovere manualmente indicare o modificare di volta in volta le nuove volumetrie allo strumento (valvole) per il buon funzionamento. Sarà la scheda 50 opportunamente istruita a comandare i volumi scelti del lotto specifico di produzione.

E' noto, infatti, che, particolarmente nelle reazioni immunologiche, è di cruciale importanza l'esatto dosaggio dei reagenti per ottenere curve di calibrazione in linea con i valori di riferimento normale-patologico al fine di ottenere risultati che varino il meno possibile rispetto agli standard di controllo disponibili nel mercato, onde evitare misure non attendibili. In particolare, è noto che in molte reazioni immunologiche la quantità volumetrica dei reagenti riferibili ad antigeni ed anticorpi in soluzione o ad antigeni ed anticorpi adesi (coated) a particelle di vario tipo, quali lattici od oro colloidale, possono variare nella loro quantità definita dal singolo lotto di produzione per mantenere gli standard di risposta, in riferimento alla curva di taratura in quanto, o per cambiamento di avidità del-1'anticorpo, o per variabili di purificazione degli antigeni, tali quantità possono o debbono esser mutate per ogni lotto di produzione.

Pertanto, la scheda 50, avendo in sé memorizzati i volumi ottimizzati per lo specifico lotto di produzione, consente la distribuzione del volume tarato rispetto agli standard di controllo ed alla curva di taratura per l'ottenimento di risultati attendibili. La scheda 50 può, con precisione, istruire l'elaboratore 28 sulle modalità di microdosaggio dei vari reagenti (in particolare le corrette volumetrie). L'elaboratore 28, in base ai dati letti dalla scheda 50 potrà correttamente comandare in automatico l'apertura e chiusura delle microvalvola 54, 56, 58, 60 e 62. Si ottiene, così, una microdispensazione bilanciata nei volumi da utilizzare, ottimizzati per i volumi specifici dei singoli lotti di produzione. Ciò permette uno standard di riposta altamente ripetibile ed affidabile ed evita di far lavorare manualmente 1Operatore/tecnico preposto all'analisi, senza cioè che questi debba modificare manualmente il dosaggio delle microvalvola, riducendo i rischi di errore e rendendo più rapida la procedura d'analisi.

Inoltre, si può avere che nel microchip 52 sono memorizzati anche dati relativi ai corretti e necessari parametri di reazione. In particolare, oltre a tempi e temperature delle reazioni, si potrà avere la memorizzazione della curva di calibrazione specifica per ogni lotto di produzione per l'esecuzione di ogni singola reazione ed analisi, senza ulteriore spreco di reagente per l'esecuzione di dette analisi oppure utilizzando un solo punto curva come riferimento di buona affidabilità del lotto di produzione reattivi.

Il microchip 52 è funzionante unicamente per ogni lotto di produzione reagenti a cui è associato un codice identificativo per la corretta esecuzione del test, e non è riutilizzabile.

Un condotto di scarico 46, selettivamente apribile/chiudibile su comando dell'elaboratore 28 e che può essere collegato ad una linea d'aspirazione 47 per facilitare l'espulsione, permette lo scarico di un determinato reagente, come indicato dalla freccia D, ad esempio nel caso di reazioni che richiedono un reagente primario ed uno secondario od estraente, con scarico del secondo reagente ai tempi voluti.

Tale condotto di scarico 46 è impiegabile, al termine della reazione, anche per scaricare tutto il contenuto della cella 12, quando si ha necessità della la pulizia della cella 12, per procedere con un'altra reazione dello stesso tipo, o di tipo diverso, con lo stesso tipo di campione, od un campione diverso. In tal caso, un dispositivo dispensatore 48 di un liquido o fluido di lavaggio provvede ad immettere il liquido o fluido, una volta ricevuto un segnale in tal senso dall'elaboratore 28, che può essere agitato per un efficace lavaggio del tutto e infine viene scaricato.

In aggiunta, la cella 12 può essere provvista di un dispositivo 23 di controllo pressione, il quale è collegabile, selettivamente ed in base ad un relativo segnale trasmesso dall'elaboratore 28, ad una pompa 27 o ad un aspiratore 29, per a porre selettivamente sottopressione oppure sottovuoto l'interno della cella 12, a seconda delle necessità di reazione.

Inoltre, la cella 12 può essere provvista di un dispositivo d'insufflaggio 35 atto all'insufflaggio, all'interno della cella 12, di un fluido, gas, o vapore, quale ad esempio aria, ossigeno, gas inerti tipo anidride carbonica, azoto, per determinare una voluta composizione dell'atmosfera interna alla cella (atmosfera protetta e/o modificata, ricca d'aria od d'ossigeno od altro). Il dispositivo d' insufflaggio 35 può operare vantaggiosamente in sincronia con l'agitatore 24. Ad esempio, ciò è vantaggioso perché determinate reazioni propedeutiche alla misura della velocità di eritrosedimentazione (VES) forniscono risultati corretti preferibilmente con sangue ossigenato e/o efficacemente miscelato.

Anche il dispositivo 23 è vantaggiosamente comandato e controllato tramite l'elaboratore 28, per determinare il voluto o richiesto valore di pressione nella cella 12.

E' chiaro che le funzionalità del dispositivo d'insuf flaggio 23 e del dispositivo dispensatore 48 del liquido di lavaggio possono essere integrate in un unico dispositivo che immette, selettivamente, il voluto fluido, gas, vapore o liquido, a seconda delle varie fasi della reazione, il tutto sempre comandato dall'elaboratore 28.

Il funzionamento del dispositivo 10 è il seguente. Si ha una prima fase in cui si immette una quantità predeterminata del campione biologico all'interno della cella 12, mediante il dispensatore 25 ed una seconda fase in cui si nebulizza un determinato microvolume di un voluto reagente, all'interno della cella, mediante una selezionata delle microvalvole 14, 16, 18, 20, 22. Il tipo e l'ammontare del reagente sono scelti in funzione della specifica reazione da eseguire.

Si ha poi una terza fase in cui si effettua l'agitazione ed omogeneizzazione, azionando l'agitatore 24, del campione biologico con il selezionato reagente.

Una volta che il campione biologico si è miscelato ed ha reagito con il reagente selezionato, si ha una quarta fase in cui lo si invia alla misura analitica tramite il dispensatore.

Infine, per predisporre la cella 12 ad una successiva reazione, eventualmente con un campione e/o un reagente differente, si ha una quinta fase in cui si effettua un lavaggio della cella 12 ed uno scarico del suo contenuto della cella 12, rispettivamente mediante il dispensatore 48 di liquido di lavaggio ed il condotto di scarico 46.

Il tutto viene comandato e controllato, nei tempi e nelle modalità volute, mediante l'elaboratore 28, in funzione del tipo di reazione da effettuare e del tipo di campione biologico da analizzare, in modo che il funzionamento sia sincronizzato ed automatizzato sulla base dei predeterminati programmi di reazione memorizzati e selezionabili dall'operatore.

È chiaro che al dispositivo di reazione 10, ed al relativo procedimento, fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti e/o fasi, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, un esperto del ramo potrà realizzare altre forme equivalenti di dispositivo di reazione per analisi di campioni biologici e relativo procedimento, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di reazione (10) provvisto di una cella (12) di reazione nella quale sottoporre, in sequenza, una pluralità di campioni biologici, liquidi, semiliquidi o misti, di tipo analogo o differente, ad una reazione per una determinata analisi, caratterizzato dal fatto che comprende: - un primo elemento dispensatore (25) atto ad immettere una quantità predeterminata del campione biologico all'interno della cella (12); - una pluralità di dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22), ciascuno dei quali è atto a nebulizzare un determinato microvolume di un voluto reagente, all'interno della cella (12), in cui il tipo di reagente e l'ammontare del microvolume di reagente sono scelti in funzione della specifica reazione da eseguire, selezionata in un gruppo comprendente: reazioni per analisi di tipo chimico-biologico, quali reazioni immunologiche, coagulative, o di tipo chimico-fisico; - un elemento di miscelazione (24), il quale è atto a miscelare il campione biologico con il selezionato reagente; - un secondo elemento dispensatore (45) atto ad inviare alla misura analitica una determinata quantità del campione biologico dopo la reazione con il reagente selezionato; - mezzi di lavaggio (48) e di scarico (46, 47), atti rispettivamente al lavaggio dell'interno della cella (12) ed allo scarico del contenuto della cella (12), per predisporre la stessa cella (12) ad una successiva reazione; - mezzi d'elaborazione elettronica (28) atti a comandare e controllare, nei tempi e nelle modalità volute, almeno il funzionamento sia del primo elemento dispensatore (25) che dispensa il campione, dei dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22) che dispensano i reagenti e dell'elemento di miscelazione (24), sia del secondo elemento dispensatore (45) che invia il campione reagito alla misura, e sia dei mezzi di lavaggio (48) e di scarico (46, 47), in funzione del tipo di reazione da effettuare e del tipo di campione biologico da analizzare, in modo che il loro funzionamento sia sincronizzato ed automatizzato sulla base di pre-determinati programmi di reazione memorizzati e selezionabili da un operatore.
2. 2. Dispositivo come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di riscaldamento (26) atti a riscaldare e termostatare l'interno della cella (12) ad un voluto valore di temperatura, correlato al tipo di reazione da effettuare e sulla base di un segnale di controllo ricevuto dai mezzi d'elaborazione elettronica (28).
3. 3. Dispositivo come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi d'insufflaggio (35) atti ad insufflare un selezionato fluido all'interno della cella (12), in funzione della reazione da effettuare e sulla base di un segnale di controllo dei mezzi d'elaborazione elettronica (28).
4. 4. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di serbatoi (24, 26, 28, 40, 42), per il contenimento di un determinato reagente, ciascuno dei quali è collegato ad un corrispondente dispensatore a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22).
5. 5. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di controllo della pressione (23) atti a controllare e variare selettivamente la pressione all'interno della cella (12), in funzione della reazione da effettuare e sulla base di un segnale di controllo dei mezzi d'elaborazione elettronica (28).
6. 6. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi d'elaborazione elettronica (28) comprendono una memoria elettronica (30) nella quale sono stati memorizzati i voluti programmi di reazione ed un microprocessore (31) atto all'esecuzione dei programmi.
7. 7. Dispositivo come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il microprocessore (31), sulla base di un selezionato programma di lavoro, è atto a trasmettere segnali di comando almeno per attivare/disattivare il funzionamento e/o regolare le quantità dispensate dal primo (25) e dal secondo (45) elemento dispensatore e dai dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22).
8. 8. Dispositivo come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il microprocessore (31), sulla base di un selezionato programma di lavoro, è atto a trasmettere segnali di comando per attivare/disattivare il funzionamento e/o regolare la potenza di miscelazione dell'elemento di miscelazione (24).
9. 9. Dispositivo come nella rivendicazione 6, 7 o 8, caratterizzato dal fatto che i mezzi d'elaborazione elettronica (28) comprendono, inoltre, un temporizzatore (32) mediante il quale il microprocessore (31) è atto a controllare e sincronizzare i tempi di funzionamento sia del primo elemento dispensatore (25) che dispensa il campione, dei dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22) che dispensano i reagenti e dell'elemento di miscelazione (24), sia del secondo elemento dispensatore (45) che invia il campione reagito alla misura, sia dei mezzi di lavaggio (48) e di scarico (46 , 47).
10. 10. Dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una scheda (50) elettronica, la quale è associata ad uno specifico lotto produttivo di reagenti, avente mezzi (52) con almeno capacità di memorizzazione, nei quali sono memorizzati dati per l'utilizzo del dispositivo di reazione stesso, i quali sono letti da mezzi di lettura (53) e trasmessi ai mezzi d'elaborazione (28).
11. 11. Dispositivo come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i suddetti dati comprendono almeno un univoco identificativo associato al determinato e specifico lotto produttivo di reagenti, la lettura, mediante i mezzi di lettura (53), ed il riconoscimento dell'univoco identificativo da parte dei mezzi di elaborazione (28) fornendo il consenso all 'utilizzo da parte di un operatore del dispositivo di reazione stesso.
12. 12. Dispositivo come nella rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che nei mezzi (52) sono memorizzati anche dati relativi ai corretti e necessari microvolumi da dispensare per il reagente dello specifico lotto produttivo di reagenti, detti dati venendo acquisiti, tramite lettura dei mezzi di lettura (53), da parte dei mezzi di elaborazione (28), i quali, in funzione dei dati acquisiti, sono atti, così, a comandare almeno la corretta dispensazione dei microvolumi dei reagenti da parte dei dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22).
13. 13. Procedimento per sottoporre, in sequenza, una pluralità di campioni biologici, liquidi, semiliquidi o misti, di tipo analogo o differente, ad una o più reazioni per una o più di determinate analisi, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi: - una prima fase in cui si immette una quantità predeterminata del campione biologico all'interno di una cella (12) di reazione, mediante un primo elemento dispensatore (25); - una seconda fase in cui si nebulizza un determinato microvolume di un voluto reagente, all'interno della cella (12), mediante una pluralità di dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22), in cui il tipo di reagente e l'ammontare del microvolume di reagente sono scelti in funzione della specifica reazione da eseguire, selezionata in un gruppo comprendente: reazioni per analisi di tipo chimico-biologico, quali reazioni immunologiche, coagulative, o di tipo chimico-fisico; - una terza fase in cui si effettua una miscelazione del campione biologico con il selezionato reagente mediante un elemento di miscelazione (24); - una quarta fase in cui si invia alla misura analitica una determinata quantità del campione biologico dopo la reazione con il reagente selezionato mediante un secondo elemento dispensatore (45); - una quinta fase in cui si effettua un lavaggio dell'interno della cella (12) ed uno scarico del contenuto della cella (12), per predisporre la stessa cella (12) ad una successiva reazione, rispettivamente mediante mezzi di lavaggio (48) e di scarico (46, 47), atti; in cui il funzionamento sia del primo elemento dispensatore (25) che dispensa il campione, dei dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22) che dispensano i reagenti e dell'elemento di miscelazione (24), sia del secondo elemento dispensatore (45) che invia il campione reagito alla misura, e sia dei mezzi di lavaggio (48) e di scarico (46, 47), viene comandato e controllato, nei tempi e nelle modalità voIute, mediante mezzi d'elaborazione elettronica (28), in funzione del tipo di reazione da effettuare e del tipo di campione biologico da analizzare, in modo che detto funzionamento sia sincronizzato ed automatizzato sulla base di pre-determinati programmi di reazione memorizzati e selezionabili da un operatore.
14. 14. Procedimento come nella rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che comprende una fase preliminare all'utilizzo in cui si effettua una lettura, mediante mezzi di lettura (53), di dati per l'utilizzo del dispositivo di reazione stesso, memorizzati in mezzi (52) con almeno capacità di memorizzazione di una scheda (50) elettronica, la quale è associata ad uno specifico lotto produttivo di reagenti, e si trasmettono tali dati ai mezzi d'elaborazione (28).
15. 15. Procedimento come nella rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che i suddetti dati comprendono almeno un univoco identificativo associato al determinato e specifico lotto produttivo di reagenti, la lettura del quale, mediante i mezzi di lettura (53), determina, nella fase preliminare, una operazione di riconoscimento dell'univoco identificativo da parte dei mezzi di elaborazione (28) che fornisce il consenso all'utilizzo da parte di un operatore.
16. 16. Procedimento come nella rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto che nei mezzi (52) sono memorizzati anche dati relativi ai corretti e necessari microvolumi da dispensare per il reagente dello specifico lotto produttivo di reagenti, detti dati venendo acquisiti, tramite lettura dei mezzi di lettura (53) nella fase preliminare, da parte dei mezzi di elaborazione (28), i quali, in funzione dei dati acquisiti, comandano almeno la corretta dispensazione dei microvolumi dei reagenti da parte dei dispensatori a microvalvola (14, 16, 18, 20, 22) che viene effettuata in detta seconda fase.
17. 17. Dispositivo di reazione per analisi di campioni biologici e relativo procedimento, sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni,