ITVR940021A1 - Cuvetta ed apparecchiatura per l'esecuzione di analisi immuno- ematologiche, in particolare del sangue od altri liquidi biologici. - Google Patents

Cuvetta ed apparecchiatura per l'esecuzione di analisi immuno- ematologiche, in particolare del sangue od altri liquidi biologici. Download PDF

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Abstract

Cuvetta particolarmente adatta per l'esecuzione di esami immunologici ed immunoematologici avente, ad un'estremità, un'apertura di caricamento dei reagenti e dei liquidi biologici da analizzare ed, all'altra estremità, almeno un'apertura di sfiato ed un rispettivo filtro di intercettazione a microporosità controllata.

Description

"COVETTA ED APPARECCHIATURA PER L'ESECUZIONE DI ANALISI IM-MUNO-EMATOLOGICHE , IN PARTICOLARE DEL SANGUE OD ALTRI LIQUI-DI BIOLOGICI"
D E SCR I Z ION E
Il presente trovato si riferisce ad una cuvetta per l'esecuzione di esami o test immunologici ed immunoematologici su centrifuga.
Come è noto, tali esami possono essere eseguiti con diverse metodiche che prevedono l'utilizzo di particolari reagenti, i quali posti in contatto con un liquido biologico mettono in evidenza la presenza dell'elemento o degli elementi ricercati nel liquido biologico stesso.
A seconda del tipo di ricerca e del tipo di reattivo usato l'operatore dovrà seguire metodiche differenti per tempi, manualità, quantità di reattivo da impiegare e di liquido biologico da porre in reazione.
Ad esempio, una delle metodiche più utilizzate per determinare il gruppo sanguigno di un individuo consiste nel mettere in reazione il sangue del soggetto con una sostanza inerte composta da microgranuli di materiale sintetico di diametro variabile, che per comodità chiameremo nel seguito "gel", e da un antisiero specifico per l'antigene ricercato.
Più in particolare, la metodica in questo caso è la seguente:
- viene inserita all'interno di una provetta di vetro o di plastica una quantità nota di gel a cui è stato precedentemente aggiunto in modo omogeneo l'antisiero specifico per il test da effettuare,
- viene aggiunta nella stessa provetta una quantità determinata di globuli rossi opportunamente diluiti da esaminare, - la provetta viene posta in una centrifuga in modo da consentire ai globuli rossi del sangue di miscelarsi con la soluzione precedentemente inserita in provetta, e
- durante la centrifugazione, se i globuli rossi saranno reattivi con l'antisiero presente, formeranno degli agglutinati e il gel impedirà loro di sedimentare sul fondo della provetta,
- se otticamente la reazione è positiva ovvero se i globuli rossi del sangue hanno reagito con l'antisiero, non si avrà la formazione sul fondo della provetta di un "bottone" ben definito, ma una dispersione degli agglutinati nella soluzione di gel soprastante.
Un altro metodo utilizzato è quello relativo al "test di Coombs" e alle prove crociate.
In questi casi, il metodo seguito si diversifica come segue:
- viene inserita all'interno di una provetta di vetro o di plastica una quantità nota di gel, a cui è stato precedentemente aggiunto in modo omogeneo siero di Coombs,
- viene aggiunta nella stessa provetta una quantità determinata di emazie ovvero di globuli rossi panantigenici che hanno nella loro struttura tutti gli antigeni conosciuti, - viene aggiunta nella stessa provetta una quantità determinata di siero da testare,
- la provetta viene lasciata incubare per un tempo variabile da 10 a 15 minuti,
- terminata l'incubazione la provetta viene posta in centrifuga ad una velocità prestabilita,
- se nel tempo di incubazione e centrifugazione è avvenuta una reazione il risultato sarà una agglutinazione tra emazie, siero da testare e siero di Coombs.
Anche in questo caso il gel impedisce agli agglutinati di formare un "bottone” ben definito sul fondo della provetta.
Esistono in commercio dispositivi già pronti all'uso formati da una serie di cuvette (normalmente sei o otto poste una di fianco all'altra e unite in un unico supporto di materiale plastico) in cui è già stato precedentemente inserito il gel (sostanza di supporto alla reazione) miscelato opportunamente con il reattivo (sia esso antisiero, siero di Coombs, o altro).
Tali dispositivi hanno l'indubbio vantaggio di offrire all'utilizzatore un dispositivo pronto all'uso per eseguire i test, ossia di non dover riempire una provetta di gel e reattivo, ma di trovarla già pronta.
Gli svantaggi sono però molteplici primo fra tutti la preconfigurazione dei test. I costruttori di detti prodotti già pronti all'uso, infatti, hanno dovuto necessariamente prevedere due cose: un numero minimo di cuvette già riempite da fornire nello stesso dispositivo o sistema, per comodità qui di seguito denominato "schedino", ed una data configurazione di esami da eseguire sullo schedino.
Un inconveniente frequente di questa circostanza si ha quando un operatore debba eseguire solo tre esami del sangue, ma deve per forza utilizzare uno schedino che ha sei o otto cuvette già pronte e quindi non utilizza più della metà delle cuvette le quali peraltro vanno comunque buttate, dopo l'uso, insieme a quelle sfruttate.
Se si considera il gran numero di test ematologici (antiA, antiB, antiE, ecc.) che vengono eseguiti, ci si accorge che si verificano sostanziali diseconomie e sprechi soprattutto per istituti che eseguono pochi esami.
L'alternativa è che l'utilizzatore attenda di avere un numero di test da effettuare pari a quello delle cuvette di ogni schedino prima di eseguire il lavoro.
Un altro svantaggio dello "schedino" sta nella difficile automazione del processo sopra descritto.
Siccome sono necessarie diverse fasi di lavoro che vanno dall'introduzione di liquidi vari nelle cuvette dello schedino, alla incubazione, alla centrifugazione e per terminare con il rilevamento e lettura dei risultati, è necessaria una strumentazione complessa e costosa.
Scopo principale del presente trovato è pertanto quello di ovviare agli inconvenienti sopra esposti manifestati dai dispositivi e sistemi noti, mettendo a disposizione una cuvetta ed un'apparecchiatura per l'esecuzione di esami immunologici ed immunoematologici in tempi relativamente brevi senza intervento manuale da parte dell'utilizzatore stesso e senza spreco di materiale reattivo.
Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione una cuvetta ed un'apparecchiatura costruttivamente semplici, e quindi poco costose, ed operativamente del tutto affidabili.
Secondo un primo aspetto della presente invenzione si fornisce una cuvetta avente, ad un'estremità, un'apertura di caricamento dei reagenti e dei liquidi biologici da analizzare ed, all'altra estremità, un'apertura di sfiato ed un filtro di intercettazione a microporosità controllata.
Secondo un altro aspetto della presente invenzione si mette a disposizione un'apparecchiatura per l'esecuzione di esami immunologici ed immunoematologici comprendente una struttura di supporto, una piattaforma di supporto
mezzi di azionamento per far ruotare detta piattaforma, almeno una sede di accoglimento per una cuvetta come sopra specificata, un lettore a scansione ottica in corrispondenza della o di ciascuna sede di accoglimento per rilevare i risultati di reazioni nella od in ciascuna cuvetta, un mezzo di rilevazione del numero di giri della piattaforma rotante ed una unità di controllo a programma del moto di rotazione della piattaforma.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, di un suo esempio preferito di realizzazione, illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo, negli uniti disegni in cui:
- la Figura 1 mostra schematicamente una vista dall'alto dell'apparecchiatura di analisi secondo il trovato;
- le Figure 2a e 2b mostrano particolari in vista laterale di una cuvetta; e
- la Figura 3 mostra un particolare in vista dall'alto della cuvetta delle Figg. 2a e 2b.
Con riferimento alle Figure sopra elencate è stata indicata, nel suo complesso con 1 un'apparecchiatura per l'esecuzione di analisi immunologiche ed immunoematologiche, la quale comprende un motore elettrico 2, un sistema 3 di controllo e decodifica del numero di giri eseguiti dal motore 2, un sistema di lettura a scansione ottica a colori 4, una piattaforma o piatto porta cuvette o rotore 5 girevole ad esempio attorno ad un asse verticale, e delle cuvette 6 in materiale trasparente. Ciascuna cuvetta 6 presenta un'apertura 7 per l'introduzione di liquidi in essa, ed un foro di sfiato 8 per la fuoriuscita dell'aria dalla cuvetta 6 ed un filtro a porosità controllata 9 in corrispondenza del foro 8. Un computer 10 provvede al controllo delle funzioni analogiche e digitali.
Il motore elettrico 2 può essere di un tipo adatto qualsiasi e tramite una trasmissione, ad esempio a cinghia 2a, trascina in rotazione il piatto porta cuvette o rotore 5 in senso orario od antiorario ad una velocità prestabilita.
Il sistema di controllo e decodifica 3 del numero dì giri eseguiti dal motore 2 può essere di tipo noto e consente un costante controllo tramite il computer 10 della posizione assunta dal piatto porta cuvette 5 rispetto ad un punto di riferimento prefissato.
Il sistema di lettura a colori 4 può essere uno scanner di tipo noto e consente al computer 10 di leggere e interpretare le immagini delle reazioni avvenute nella od in ciascuna cuvetta 6 supportata dal piatto porta cuvette 5.
Il piatto porta cuvette 5 può essere di forma circolare, ma può presentare una qualsiasi altra adatta forma, e supporta ad esempio quattro cuvette 6 oppure un numero di cuvette prestabilito.
Le cuvette 6, meglio evidenziate in particolare nelle Figure 2a, 2b e 3, hanno la funzione di contenere il gel+reagente 11 ed un liquido biologico 12. Come si è detto, esse sono dotate, ad un'estremità, di un foro 7 di introduzione del gel e del reagente 11 e del liquido biologico 12, di un secondo foro 8, all'altra estremità, lontano dal foro 7 che consente la fuoriuscita dell'aria 15 che viene espulsa dall'introduzione dei materiali 11 e 12, e di un filtro microporoso 9 posizionato in modo da intercettare il foro 8 per consentire all'aria 15 di fuoriuscire liberamente passando lungo un canale di sfogo 14, ma atto a trattenere il reagente ed il gel 11 e il liquido biologico 12. Il diametro dei pori del filtro è tale da intercettare il materiale costituito dal gel il reagente, ma sufficiente a lasciar passare l'aria. Un materiale adatto a fungere da filtro microporoso 9 è, ad esempio, il materiale tessile commercialmente noto come GORE-TEX, prodotto dalla Goretex Inc. - USA Allo scopo di meglio comprendere le modalità di esecuzione di un test ematologico con l'apparecchiatura sopra descritta si faccia riferimento in particolare alle Figure 1, 2a, 2b e 3.
Con apposita macchina di dispensazione reattivi di un tipo adatto qualsiasi si provvede dapprima ad inserirne una quantità dosata di gel+reagente 11 in una cuvetta 6 la quale viene collocata con disposizione radiale sul piatto porta cuvette 5 (Fig.l) in modo che il suo foro 8 risulti rivolto verso l'esterno del piatto. Il piatto porta cuvette 5 viene fatto ruotare dal motore 2 ad un numero di giri controllato dall'encoder 3 e dal computer 10, tale da consentire al composto gel+reattivo 11 di distribuirsi uniformemente all'interno della cuvetta 6 e di espellere tutta l'aria residua in modo da evitare che si abbiano formazioni di bolle d'aria al suo interno.
L'aria contenuta nella cuvetta è infatti costretta a fuoriuscire completamente dalla cuvetta 6 stessa, inizialmente per effetto "meccanico'' del materiale introdotto e, successivamente, per effetto centrifugo. Il materiale gel+reattivo 11 ha una consistenza sufficiente a costituire una barriera meccanica all'aria 15, la quale, perciò, non può trasferirsi entro il materiale 11, dove darebbe luogo alla formazione di bolle, ma è costretta a fuoriuscire lungo l'apertura 8 attraversando il filtro 9.
L'apparecchiatura 1 prevede la presenza del lettore 4 in corrispondenza dell'estremità della cuvetta 6 dotata di foro 8 o comunque in un luogo adatto qualsiasi tale da non dar luogo a problemi di interferenza con la lettura dei risultati dell'analisi dell'esame.
La rotazione del piatto porta cuvette 5 viene arrestata automaticamente dal computer 10.
La macchina di dispensazione reattivi prov ederà allora ad inserire nella cuvetta una quantità appropriata di liquido biologico da analizzare 12 attraverso il foro 7.
Il piatto porta cuvette 5 agganciato verrà nuovamente posto in rotazione ad un numero di giri controllato dall'encoder 3 e dal computer 10, cosi da consentire al liquido biologico 12 di reagire con il gel+reagente 11.
Terminata la reazione, la rotazione del piatto porta cuvette 5 viene arrestata e viene attivata la fase di lettura da parte del lettore 4. Il piatto porta cuvette 5 viene fatto ora ruotare lentamente dal motore elettrico 2, sempre sotto il controllo dell'encoder 3 e del computer 10 in modo da consentire al lettore 4 di effettuare una scansione completa della superficie di ogni cuvetta 6 presente sul piatto porta cuvette 5.
Il computer 10 provvede quindi ad elaborare i dati provenienti dal lettore 4 e, grazie ad un appropriato software di interpretazione delle immagini, determina l'esito della reazione avvenuta all'interno delle cuvette 6.
L'invenzione sopra descritta è suscettibile di numerose modifiche entro l'ambito definito dal tenore delle rivendicazioni.

Claims (9)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Cuvetta particolarmente adatta per l'esecuzione di esami immunologici ed immunoematologici avente, ad un'estremità, un'apertura di caricamento dei reagenti e dei liquidi biologici da analizzare ed, all'altra estremità, almeno un'apertura di sfiato ed un rispettivo filtro di intercettazione a microporosità controllata.
  2. 2. Cuvetta secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di essere costituita da materiale trasparente o traslucido.
  3. 3. Apparecchiatura per l'esecuzione di esami immunologie! ed immunoematologici mediante una cuvetta secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente una struttura di supporto, una piattaforma di supporto rotante, mezzi di azionamento per far ruotare detta piattaforma, almeno una sede di accoglimento per detta cuvetta, un lettore a scansione ottica in corrispondenza della o di ciascuna sede di accoglimento, un mezzo di rilevazione del numero di giri della piattaforma ed una unità di controllo a programma del moto di rotazione della piattaforma.
  4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che la o ciascuna cuvetta è posizionatile radialmente sulla piattaforma girevole e presenta in corrispondenza della propria estremità destinata ad essere rivolta verso il centro della piattaforma un'apertura per l'introduzione del/i reagente/i e di un liquido biologico, ed in corrispondenza della sua estremità opposta un'uscita di sfogo per l'aria dotata di un apposito filtro microporoso di ritenuta del reagente o reagenti e del liquido biologico anche sotto l'effetto della forza centrifuga.
  5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la o ciascuna cuvetta presenta cavità interna e l'uscita di sfogo ad estensione radiale rispetto a detta piattaforma girevole, mentre detta apertura per l'introduzione del reagente (i) e del liquido biologico è ad estensione trasversale rispetto alla cavità interna.
  6. 6. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzata dal fatto che detta piattaforma girevole è ad asse di rotazione verticale.
  7. 7. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzata dal fatto che detto mezzo per la rilevazione di giri è un encoder destinato a controllare la posizione angolare della piattaforma rotante, detto lettore ottico è uno scanner, e detta unità di controllo a programma è un computer destinato ad interpretare le letture dello scanner.
  8. 8. Apparecchiatura per l'esecuzione di esami immunologici ed immunoematologici sostanzialmente come sopra descritto con riferimento agli uniti disegni e come ivi illustrato.
  9. 9. Procedimento non invasivo per l'esecuzione di esami immunologici ed immunoematologici che comprende le seguenti fasi, in sequenza: - predisporre una o più cuvette su una piattaforma girevole di centrifugazione, ciascuna cuvetta avendo una cavità interna di accoglimento di reagente e liquido biologico ed un'apertura trasversale di caricamento trovantesi dalla parte dell'asse di rotazione della piattaforma girevole ed un foro di sfiato intercettato da un filtro poroso da parte opposta, - caricare un reagente o reagenti ed un liquido biologico nella cuvetta o cuvette attraverso detta apertura di caricamento, - centrifugare fino a completamento della reazione, -lettura automatica ed elaborazione dei risultati.
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