ES2271984T3 - Aparato para la realizacion automatica de pruebas de laboratorio. - Google Patents

Abstract

EL APARATO TIENE DOS ZONAS PRINCIPALES DE MIEMBROS, CUYA OPERACION SE CONTROLA SEPARADAMENTE, PERMITIENDO LA PRIMERA REGION, A LA QUE TIENE ACCESO INTERACTIVO EL USUARIO, LA CARGA DE LAS MUESTRAS, CONTROLES, CALIBRADORES, DISOLVENTES Y OTROS EQUIPOS QUE EFECTUAN EL MUESTREO Y DILUCIONES, ASI COMO LA RECEPCION DE LA PLACA EN LA QUE SE REALIZAN LOS ANALISIS, Y LA SEGUNDA REGION, A LA QUE EL USUARIO TIENE ACCESO OCASIONAL, QUE COMPRENDE ESTACIONES DEDICADAS AL RESTO DEL PROCESO, INCLUIDOS LA INCUBACION, LAVADO, LECTURA Y OTROS, PUDIENDO LA SEGUNDA REGION MANTENER DIVERSAS PLACAS EN DIFERENTES ETAPAS DEL PROCESO, TENIENDO EL APARATO MEDIOS PARA EL MOVIMIENTO AUTOMATIZADO A LO LARGO DE TRES EJES DE COORDENADAS X, Y Y Z, A FIN DE TRANSPORTAR LOS REACTIVOS Y LAS PLACAS CON EL FIN DE COMPLETAR EL PROCESO, Y PERMITIENDO ASI QUE PUEDAN REALIZARSE VARIOS ANALISIS AL MISMO TIEMPO CON UNA SERIE DE MUESTRAS, EN UNA O VARIAS PLACAS, AL TIEMPO QUE PERMITE QUE SE INICIEN NUEVAS SERIES DE TAREAS CON LOS MISMOS O DIFERENTES CONJUNTOS DE PRUEBAS Y CON LOS MISMOS O DIFERENTES CONJUNTOS DE MUESTRAS CUANDO AUN NO SE HAN COMPLETADO LAS ANTERIORES, INCLUYENDO EL APARATO, DEBAJO DE SUS DOS REGIONES PRINCIPALES DE MIEMBROS, UNA SERIE DE RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO DE LOS LIQUIDOS AUXILIARES DEL PROCESO Y PARA LA RECOGIDA DEL PRODUCTO DE LOS LAVADOS Y DE LOS RESIDUOS.

Description

Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio.

La presente invención está destinada a dar a conocer un nuevo aparato para la realización de pruebas de muestras en laboratorio y en especial pruebas del tipo llamado ELISA.

Los instrumentos automáticos para la realización de pruebas conocidas por el nombre de ELISA y otras análogas, las realizan sobre soportes de múltiples alvéolos o pocillos para facilitar el proceso en paralelo y de forma ordenada de las muestras. Estos soportes, conocidos por placas microtiter suelen tener un formato de 8 por 12 pocillos, y pueden a veces dividirse en tiras de 8 o 12 pocillos, y éstas a su vez a veces en pocillos individuales. Estos pocillos moldeados en plástico, suelen llevar ligado un reactivo en las paredes o fondo desecado, en lo que se conoce como fase sólida. Sobre ellos se realizan las diversas etapas de la prueba, que generalmente son:

1.- Muestreo y diluciones de las muestras, calibraciones y controles sobre pocillos de las placas. Las diluciones requieren un diluyente específico.

2.- Incubaciones de la placa a temperatura controlada, con o sin agitación durante períodos de tiempo controlados (típicamente entre 15 y 45 minutos, dependiendo del test).

3.- Lavado de los pocillos con una solución específica de lavado. Suele realizarse dosificando la solución de lavado en los pocillos y vaciándolos posteriormente.

4.- Adición de reactivos diversos (típicamente un reactivo específico del test llamado conjugado, o un substrato cromogénico, o una solución de parada de la reacción cromogénica).

5.- Los pasos 2, 3 y 4 pueden combinarse y repetirse de diversas formas según el tipo de prueba realizada.

6.- Lectura fotométrica por diversos procedimientos de la reacción final, asignándose a cada pocillo uno o varios valores.

7.- Cálculos, presentación y almacenamiento de los resultados correspondientes a cada muestra.

Es importante mantener los tiempos de incubación aproximadamente iguales para todos los pocillos, por lo que las operaciones que se hacen pocillo a pocillo, y no con toda la placa a la vez, deben realizarse en un tiempo relativamente corto.

Aunque las placas microtiter son parecidas unas a otras, hay ligeras diferencias especialmente en su forma y tamaño externos, lo que complica su manipulación cuando se desea un uso indistinto de cualquier tipo.

Sin embargo, todos los aparatos actualmente conocidos para realizar pruebas de laboratorio de tipo ELISA presentan el inconveniente de su bajo rendimiento en la realización de los tests, especialmente por la necesidad de realizar un test completo en una determinada placa portadora de muestras antes de que la máquina pueda recibir otras placas de muestras para realizar otra tanda de pruebas.

El documento WO/12431 A da a conocer un aparato de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención está destinada a solucionar los inconvenientes dichos planteándose como objetivo principal que el aparato pueda estar trabajando de forma más eficaz haciendo mínimos los tiempos muertos y presentando la posibilidad de que el aparato pueda iniciar otros trabajos de análisis a medida que se completan trabajos en proceso, pudiendo iniciar el proceso de nueva serie de trabajos aún cuando las anteriores no hayan terminado.

Para conseguir sus objetivos, la presente invención da a conocer un aparato según la reivindicación 1. La presente invención prevé la realización del aparato para llevar a cabo las pruebas automáticas de muestras para tests ELISA de forma que se pueda realizar la carga de series de trabajo de forma separada del proceso de las mismas, poseyendo medios para permitir el conocimiento en tiempo real de las previsiones de secuencias temporales para determinar el momento en el que se pueden iniciar nuevas
operaciones.

La presente invención prevé la constitución del aparato mediante dos zonas funcionalmente separadas, si bien íntimamente relacionadas, la primera de las cuales, que permite el acceso interactivo del usuario, permite cargar las muestras, controles, calibradores, diluyentes y material necesario para hacer el muestreo y las diluciones y en la misma zona se colocan las placas sobre las que se realizarán las pruebas. A continuación, el aparato realizará las operaciones relativas al muestreo y diluciones de las muestras, controles y calibraciones sobre la placa y efectuará el transporte de la misma a la segunda zona separadas donde se desarrollarán el resto de las operaciones, quedando la primera zona libre para la carga de otra serie. En esta segunda zona separada del aparato se puede tener acceso ocasional por el usuario y en ella se encuentran las diferentes estaciones dedicadas a operaciones tales como incubación, lavado, lectura y otras. En dicha segunda zona pueden coexistir diversas placas en diferentes estados de proceso. El aparato tiene medios para desplazar las placas de una estación a otra según sea necesario para el proceso hasta completar las operaciones a realizar. Finalmente, el aparato dejará las placas en una estación de salida a medida de que cada placa termina el proceso que tiene asignado.

Dentro de las limitaciones lógicas de compatibilidad entre pruebas, número de reactivos, etc., el sistema presenta características óptimas de trabajo en conceptos que se pueden calificar de trabajo multiparámetro y trabajo multiserie. En esta descripción la forma de trabajo multiparámetro se refiere a realizar en un grupo de muestras varios tests a la vez en una o varias placas distintas. El concepto de trabajo multiserie se destina en esta descripción a la posibilidad de iniciar nuevas series de trabajo con iguales o distintos conjuntos de tests y con el mismo o distinto grupo de muestras aún cuando las anteriores no se hayan completado.

La configuración apropiada del aparato comprende un brazo robotizado para el desplazamiento según coordenadas X e Y sobre las dos zonas anteriormente indicadas y asimismo en un movimiento según un eje perpendicular al plano coordenado de las primeras o eje Z mediante un dispositivo destinado a efectuar diferentes funciones de desplazamiento, detección de nivel y expulsión o recuperación de elementos necesarios para el análisis.

Para la ubicación de las placas microtiter y otras, la presente invención prevé la utilización de un marco especial para la disposición de cualquier tipo de placas microtiter con anclajes y posicionadores adecuados para posibilitar su automatización.

Los desplazamientos según el eje Z se realizarán mediante un carro móvil o "torre Z" que presenta una pinza o garra de sujeción especial dotada de posicionadores análogos a los de los marcos y sus tapas para efectuar el transporte.

En su constitución general, el aparato comportará en una primera zona un carrusel para la colocación de las muestras, los reactivos y material necesario para el muestreo y dilución de las muestras con una plataforma abatible para el alojamiento de una o varias placas superpuestas con los pocillos para el test a realizar. En la primera zona quedará ubicado asimismo un lector de código de barras de las muestras y un sistema de rotación de tubos para facilitar la lectura de los códigos de barras de los mismos.

La llamada torre Z o carro de desplazamiento vertical presenta dos sondas con movimiento vertical independiente y una pinza o garra desplazable verticalmente, de sujeción mediante ganchos móviles.

En la segunda zona del aparato, dispuesta de modo general en una parte lateral de la mesa principal del mismo, se dispondrán las estaciones de incubación, lavado de placas, lectura, almacenamiento de las tapas y de las placas, estación de almacenamiento y salida de las placas, bandeja de reactivos y puntas desechables para la detección de nivel, así como otros elementos relacionados con éstos.

Para su mejor comprensión se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos de una realización preferente de un aparato según la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva simplificada del aparato objeto de la presente invención.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un marco especial portador de las placas microtiter.

La figura 2.1 representa un detalle en perspectiva del marco de la figura 2.

La figura 2.2 muestra una tapa para el cierre del marco representado en la figura 2.

Las figuras 2.3 y 2.4 representan sendos detalles en sección.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva de la pinza o garra del carro vertical o torre Z.

La figura 3.1 muestra una vista en alzado lateral que representa esquemáticamente la propia pinza de la figura 3.

La figura 4 muestra de forma esquemática en planta el conjunto de órganos del aparato dispuesto sobre la mesa portadora de los mismos.

La figura 5 es una representación esquemática en planta del disco giratorio o carrusel del aparato.

La figura 6 muestra una vista en perspectiva esquemática del carro desplazable verticalmente o carro Z de la máquina.

La figura 6.1 muestra una sección esquemática de una sonda con una punta desechable.

La figura 7 muestra una vista en planta esquemática del sistema de tapas de cierre superior del aparato.

La figura 8 muestra un contenedor especial para diluyentes a utilizar con el aparato objeto de la invención.

La figura 9 muestra una vista en planta con base de calentamiento diferenciado para soportar las placas microtiter.

La figura 10 muestra esquemáticamente la disposición de medios de calentamiento individualizados de la propia placa de la figura 9.

La figura 11 muestra una sección explicativa de la disposición de la placa de soporte y placa microtiter.

La figura 12 muestra una vista en alzado lateral del disco giratorio o carrusel del aparato.

La figura 12.1 muestra una vista en planta del propio disco de la figura 12 con representación del posicionado de una placa microtiter.

La figura 13 muestra la posición relativa entre un haz de luz y un tubo portamuestras para la detección de presencia del mismo.

La figura 13.1 es una vista similar a la figura 13 mostrando igual disposición de haz detector para una punta desechable para una sonda.

La figura 14 muestra en perspectiva y de forma simplificada el dispositivo lavador del aparato.

La figura 15 muestra una vista en perspectiva con piezas parcialmente desmontadas del cabezal del conjunto lavador del aparato.

La figura 15.1 muestra una vista en alzado lateral del propio cabezal del dispositivo lavador.

En la figura 16 se muestra un detalle del propio cabezal del dispositivo lavador.

La figura 17 muestra una vista simplificada en planta en la que se aprecia el posicionado de la placa para la lectura fotométrica.

La figura 17.1 muestra una vista esquemática en alzado lateral.

La figura 18 representa esquemáticamente un sistema de muestreo.

La figura 19 muestra una vista en planta de un plato giratorio dotado de múltiples coronas concéntricas portadoras de los tubos de ensayo.

La figura 20 muestra una vista en perspectiva del propio plato giratorio de la figura 19 y de un dispositivo susceptible de producir el giro de cada uno de los tubos individuales.

La figura 21 muestra una vista en perspectiva del dispositivo de accionamiento en giro de los tubos.

Las figuras 22 y 23 son sendas secciones esquemáticas del dispositivo de accionamiento en giro de los tubos portadores de las muestras.

La figura 24 muestra esquemáticamente una disposición de medios que relacionan una bomba con una sonda dispuesta en un tubo portador de muestras.

La figura 25 muestra una sección de la sonda objeto de la presente invención.

La figura 26 muestra un esquema de la parte electrónica del dispositivo detector de nivel objeto de la invención.

La figura 27 muestra una vista en perspectiva de un contenedor para líquidos según la presente invención.

La figura 28 muestra una sección longitudinal del propio contenedor en posición de servicio.

Las figuras 29 y 30 son sendas vistas en alzado posterior y frontal del propio contenedor objeto de la invención.

Tal como se observa en las figuras, el conjunto de los órganos del aparato quedan fundamentalmente dispuestos sobre una mesa única, apreciándose dos secciones principales de la misma (1) y (2) que pueden actuar separadamente, teniendo la primera acceso interactivo para el usuario y permitiendo cargar las muestras, controles, calibradores, eluyentes y material necesario para el muestreo y diluciones. Un carro en disposición superior (1.1) es desplazable verticalmente sobre el eje Z y es asimismo desplazable sobre las guías (1.2) y (1.3) que determinan los ejes coordenados X e Y, de manera que el carro (1.1) puede alcanzar cualquiera de los puntos tanto de la sección (1) como de la sección (2), realizando los movimientos verticales necesarios para realizar las maniobras pertinentes en cada uno de los puntos de dichas zonas. En la primera zona se colocará la placa sobre la que se realizarán las pruebas, con lo que el aparato realizará las operaciones relativas al muestreo y diluciones de las muestras controles y calibradores sobre la placa y mediante el carro móvil (1.1) lo transportará a la zona (2) en la que se realizará el resto de las operaciones, quedando la zona (1) libre para la carga de otra serie. La segunda zona (2) es de acceso ocasional para el usuario. Dentro de dicha zona (2) existen diversas estaciones dedicadas a operaciones tales como incubación, lavado, lectura, etc. y en ella pueden coexistir diversas placas en diferentes estados de proceso. El carro móvil (1.1) desplazará las placas de la estación (1) a la estación (2) según sea necesario para completar todas las operaciones previstas y finalmente las dejará en una estación de salida.

El carro móvil (1.1) tendrá sus desplazamientos completamente robotizados y poseerá los medios para desplazar verticalmente y de forma independiente y controlada dos sondas mediante las cuales se manipulan los líquidos, las cuales presentarán un dispositivo detector de nivel pudiendo trabajar directamente o con puntas deshechables tales como las representadas en la figura 6.1 indicadas con el numeral (29). También podrá producir el desplazamiento vertical de un tercer elemento que incorpora la garra (27), figura 6, para coger las placas levantadas y permitir su traslado así como su posicionado, soltándolas finalmente.

Debido a las diferencias entre las placas microtiter, la presente invención prevé la realización de un marco especial (3), figura 2, en el que se pueden montar indistintamente cualquier tipo de placa microtiter disponiendo de anclajes (5) de diferente tamaño y forma y posicionadores (6) adecuados para que se pueda manipular dicho marco con fiabilidad. Dichos marcos son apilables, facilitando la logística del aparato. Con la finalidad de uniformizar la temperatura de la placa y evitar la evaporación de su contenido, la presente invención prevé unas tapas especiales (4) acoplables a dichos marcos de manera que la placa microtiter quedará cubierta. Dichas tapas disponen de anclajes de tamaño y forma semejantes a los marcos (3) y son igualmente apilables. Los anclajes quedan constituidos por las regatas (5.1) con un vaciado interior (7). Los posicionadores son pequeños salientes cilíndricos complementarios para el apilamiento indicados con el numeral (6.1) y que encajan en los vaciados (8) y (8.1) para permitir su apilamiento, (Figuras 2, 2.1, 2.2, 2.3 y 2.4).

La torre o carro desplazable verticalmente (1.1) presenta inferiormente, figura 3.1, una placa de pinzado o garra (9), dotada de movimiento vertical, que tiene posicionadores (11) análogos a los de los marcos (3) y tapas (4) y unos ganchos (10) dotados de movimiento basculante que pueden penetrar en las regatas (5) y (5.1) para sujetar el marco (3), correspondiente placa o la tapa (4) para el transporte. Los ganchos (10) son gemelos y están asociados a un puente intermedio de conexión (10.1) que permite su basculación tal como se ha mostrado con la flecha (10.2).

En la figura 4, se puede apreciar la configuración general del aparato, apreciándose en la primera zona de la izquierda un carrusel (14) en el que se colocan las muestras, los reactivos y el material necesario para el muestreo y dilución de las muestras, presentando asimismo una plataforma abatible (15) que permite alojar una placa con el correspondiente marco donde se encontrarán los pocillos adecuados para el test o tests a realizar en el número necesario. Sobre la zona (1) se desplazará el carro vertical (1.1) para realizar el muestreo y diluciones mediante las dos sondas sobre la placa de microtitulación o microtiter dispuesta en la plataforma (15). Una vez terminada esta fase, la garra (9) del carro vertical (1.1) cogerá la placa con su marco y la transportará a la segunda zona (2) del aparato, realizándose el resto de procesos dentro de una segunda zona y permitiendo por lo tanto que el usuario pueda preparar una nueva serie en la primera zona.

La primera zona (1) es portadora, además de los elementos indicados, de un lector de código de barras (16) de las muestras y un sistema de rotación de los tubos (13) dispuestos en el carrusel (14) y destinados a situar el código de barras del tubo de muestra enfrentado al lector del código de barras (16), habiéndose indicado en su conjunto dicho dispositivo de rotación de tubos con el numeral (17) en la figura 4.

En la figura 5 se aprecia un detalle de la configuración del carrusel en el que se han mostrado tubos de muestra (18), tubos para realizar prediluciones (19) en el caso en que ello sea necesario y alojamientos (20) para las puntas desechables necesarias para las operaciones de muestreo y para las diluciones. El carrusel comportará ocho sectores, uno de los cuales se ha indicado con el numeral (23), existiendo en cada uno de ellos espacio para siete calibradores y controles indicados con el numeral (22) y diluyente que se ha indicado con el numeral (21). Cada uno de dichos sectores corresponde a un posible test a realizar en una misma serie, con lo que el concepto multiparamétrico anteriormente explicado representaría un máximo de ocho tests.

La disposición específica de los alojamientos permite utilizar las dos sondas de manera que se puede acceder a la vez a una de las siguientes parejas.

2 muestras

2 puntas desechables

2 tubos de predilución

2 calibradores o controles

1 calibrador y diluyente o

las 2 sondas al mismo diluyente.

Junto con los segmentos (24) indicados en la figura 4, se han mostrado las parejas mencionadas que están separadas en 18 mm. La distancia entre la sonda será tal que permite la dispensación en la placa microtiter por parejas de pocillos separadas por un pocillo (distancia normal entre dos pocillos de la placa microtiter de 9 mm. Ello optimiza evidentemente los tiempos de ejecución, pudiendo trabajar las sondas al mismo tiempo sin detrimento de que en el caso necesario cuando lo determina el algoritmo interno del aparato pueda trabajar cualquier sonda independientemente de las otras.

En la figura 6 se ha representado esquemáticamente la parte móvil del cabezal de desplazamiento vertical (1.1). En dicha figura se observan las dos sondas (25) y (26) que tienen movimiento vertical independiente y la garra (27) que tiene asimismo su propio movimiento vertical y de enganche mediante los ganchos móviles (10). Se observará que las sondas pasan a través de la garra (27) a través de los orificios (28). En caso de utilizar puntas desechables (29), figura 6.1, éstas tendrán un diámetro mayor que los orificios (28) de manera que con un movimiento combinado entre las sondas y la garra se conseguirá la expulsión de la punta desechable.

En la segunda zona del instrumento se han dispuesto una serie de elementos que a título de ejemplo no limitativo pueden comprender, figura 4: cuatro estaciones de incubación/agitación (30), una estación de lavado de placas (31), una estación de lectura (32), una estación de almacenamiento de tapas (33), una estación de almacenamiento/salida de placas procesadas (34), una bandeja de reactivos y puntas desechables (35) una ventana de expulsión de puntas desechables (37) y una estación de lavado de las puntas de la sonda (36).

Cuando una placa ha terminado su fase de muestreo y de diluciones es transportada a uno de los cuatro incubadores colocándole encima una tapa. A partir de este momento, el carro vertical o torre Z (1.1) procederá a la manipulación de las diferentes tapas y placas en proceso de manera que en los tiempos requeridos se encuentren en los diferentes lugares necesarios para el proceso tales como: lavador, incubadores, lector, etc. Asimismo el carro vertical (1.1) dispensará mediante las dos sondas (con o sin puntas desechables) los distintos reactivos requeridos que quedan ubicados en la bandeja de reactivos (35).

El microprocesador del aparato calculará de forma continua mediante el algoritmo pertinente la previsión de tareas y secuencias de las operaciones de manera que cumplan los requisitos de cada prueba, permitiendo la entrada de una nueva serie siempre que los desfases previstos para cada operación dejen huecos que encajen con las necesidades de la nueva serie o pudiéndose encajar con reajustes finos compatibles con las series en proceso.

El aparato comportará otra serie de elementos necesarios para su funcionamiento integrado que no se han representado de modo detallado para dar mayor claridad a la descripción, tales como son: bombas digitales de precisión para la aspiración y dosificación a través de las sondas; un sistema fluídico que permite la utilización de cuatro soluciones de lavado de placas distintas dependientes del test, cebado, lavado y enjuague del propio sistema y desecho de líquidos, sistemas electrónicos y mecánicos necesarios para realizar todas las funciones indicadas y un ordenador externo con programa informático de introducción de datos, sistema interactivo con el usuario, cálculo de procesos, control de procesos, cálculo de resultados, almacenamiento de datos, cálculos estadísticos, presentación de resultados y procedimientos de comunicación de datos de forma bidireccional con otros sistemas.

Tampoco se ha representado, a efectos de mayor claridad, un sistema de depósitos de soluciones de lavado y de desecho integrados en la parte inferior de la mesa principal del aparato.

La presente invención prevé que el conjunto de órganos de la máquina queden totalmente cerrados o protegidos tal como se ha representado esquemáticamente en la figura 7, en la que se observan diferentes elementos de cierre accionables por separado, tales como son la puerta de acceso (38), tapa (40) para la bandeja de reactivos (40.1), figura 1, puerta (39) para el acceso al área de proceso y desecho de placas, así como una puerta abatible (41) para el acceso a los depósitos de soluciones de lavado, desecho y cajón de desecho de puntas usadas.

El carrusel es extraíble de manera que se pueden disponer dos carruseles para poder preparar uno de ellos mientras el otro se está procesando. La puerta de acceso (38) se desliza hacia adentro del aparato de manera que al abrirse se interpone entre las dos áreas del aparato permitiendo así que la carga se realice sin riesgo para el usuario. Las puertas (38) y (40) se pueden accionar solamente cuando el propio proceso lo permite, para lo cual están dotadas de cierres de seguridad. El acceso (41) es libre por no afectar a la seguridad y el acceso (39) desactiva automáticamente cualquier movimiento interno del instrumento.

Un dispositivo de detectores ópticos permite verificar la presencia en el carrusel de tubos de muestra, de diluciones, de puntas desechables y de controles, calibradores y diluyentes. Asimismo, unos detectores ópticos de la zona de carga de la placa permiten verificar la presencia de los pocillos en la placa por ser éstos desmontables. Ello permite una verificación de la preparación de una prueba que evita errores o que se provoquen problemas en el correcto funcionamiento del aparato.

Algunos de los detectores son de reflexión y otros de transmisión. En la figura 12.1, se aprecia un esquema en planta y en la figura 12 una vista en alzado del carrusel y zona de carga de las placas. Las placas se colocan en el soporte (55). Con el numeral (56) se ha representado un conjunto de ocho detectores por reflexión en línea. Cuando existe una nueva placa en el soporte (55), el sistema de transporte la recoge y la pasará por encima de la zona (56) enfrentando cada fila de pocillos con los ocho sensores, verificándose la presencia de los pocillos de la placa.

Los detectores indicados están montados en la placa (57) que contiene asimismo una serie de detectores de luz (58) correspondientes a diferentes alineaciones concéntricas del carrusel (59) tales como tubos de muestra (60), puntas desechables (61), etc.

Debajo del carrusel existe un segundo circuito (62) con emisores de luz (63) que se corresponden con los detectores anteriormente indicados (58). Cuando hay presencia de un elemento tal como un tubo, una punta desechable o no, etc. el haz de luz entre emisor y receptor se interrumpirá. De acuerdo con la presente invención este sistema es preferible a la colocación de detectores de reflexión en posición inferior. Para conseguir un funcionamiento óptimo se ha realizado la desalineación ligera del haz de luz con respecto al eje central del elemento, tal como se ha representado en las figuras 13 y 13.1, consiguiendo que los tubos desvíen dicho haz de luz, ya que por ser algunos tubos transparentes no efectúan bloqueo del haz luminoso y evitando asimismo que en los casos de puntas desechables tales como (29) el haz pueda pasar por el orificio extremo. En la figura 13 se ha representado un tubo portador de muestras (98) y en la parte inferior el emisor de luz (99), observándose como el rayo (100), que está descentrado con respecto al eje del tubo (98), sale descentrado lateralmente en forma del rayo reflejado (328). En el caso de la figura 13.1 se ha mostrado una constitución similar con un emisor inferior (329) de manera tal que el haz de rayos (330) es descentrado con respecto a la punta desechable (331) saliendo reflejado lateralmente en forma del haz luminoso
(79).

Otros elementos del carrusel serán detectados mediante detectores de reflexión montados en la placa (62).

Para diluyentes y reactivos la presente invención prevé la realización de contenedores especiales indicados con los numerales (21) y (41.1) respectivamente en las figuras 5 y 4. Asimismo, en el carrusel, las sondas pueden acceder paralelamente una al diluyente y otra a un calibrador representado por el numeral (42) en la figura 5. Esto se hace porque muchas técnicas utilizan el mismo diluyente como "calibrador blanco" o de referencia.

La bandeja de reactivos (35) dispondrá de espacio para múltiples contenedores tales como los indicados con el numeral (41.2) en la figura 8 y una zona (42.1) para puntas desechables en una cantidad que como mínimo será el doble que la de contenedores a efectos de que exista por lo menos una por sonda y por reactivo. Las puntas desechables de podrán reutilizar dentro de una misma sesión de trabajo para los reactivos que no cambien.

Las puntas para el muestreo se encontrarán en el carrusel y las del proceso en la bandeja de reactivos, con lo que se conseguirá hacer mínimas las interferencias entre unas y otras operaciones.

En la figura 9 se ha representado una placa de aluminio (45) con perforaciones que determinan cuatro zonas independientes (43) cada una de las cuales se calienta independientemente a una temperatura predeterminada que está comprendida normalmente entre la temperatura ambiente y 60ºC siendo de forma típica 37ºC. Los caminos laberínticos entre una zona (43) y otra zona adyacente aseguran que exista poca transmisión de calor para que exista poca influencia de unas zonas con otras. Sobre dicha placa se colocará una lámina adherida para obtener una superficie estanca.

Cada una de las zonas dispone de dos posicionadores (44) para poder situar encima marcos (3) o tapas (4) del tipo anteriormente descrito.

Debajo de la placa (45) queda dispuesto un único circuito impreso (50), figura 11, que dispone de una resistencia superficial y un detector de temperatura para cada zona. La resistencia superficial se ha realizado mediante una pista de cobre (46) del propio circuito impreso, figura 10, de modo que controlando su longitud total y su sección se obtiene la resistencia eléctrica requerida. Se pueden utilizar alternativamente con elementos discretos.

Un circuito electrónico de control mide la temperatura mediante la sonda y gradúa la potencia de la resistencia, de modo que consiga la temperatura prevista para cada zona.

En la mencionada figura 11 se observa una sección de la placa de aluminio (45), un marco (49) y una tapa (48) que forman una cavidad donde queda colocada una placa microtiter (47).

Tal como se ha indicado, los marcos tienen una función de uniformizar los distintos tamaños y formas de detalle de las placas microtiter para facilitar su manipulación automática. La otra función en conjunción con las tapas y la placa de aluminio (45) es la de crear dicha cavidad atemperada de forma controlada donde realizar las incubaciones.

Las tapas evitan además que, especialmente a temperaturas más elevadas, se produzca evaporación excesiva de los líquidos contenidos en la microplaca.

En caso necesario, se pueden invertir las posiciones del marco y la tapa de modo que la microplaca quede situada encima del marco, haciendo éste de aislante térmico y consiguiéndose que la placa microtiter quede a temperatura ambiente.

El conjunto queda montado sobre un bastidor (51) mediante cuatro apoyos elásticos (52) de manera que el conjunto admite ligeros movimientos horizontales en el sentido de los ejes X e Y.

El bastidor (51) contiene en su parte central el motor (53) cuyo eje tiene una carga excéntrica (54) de manera que cuando se pone el motor en marcha se consigue que el conjunto de incubadores vibre de forma circular horizontal con una elongación dependiente de la velocidad de giro del motor y de la carga excéntrica del mismo. Este sistema de agitación permite una agitación regular de todos los pocillos de las microplacas.

El dispositivo lavador representado en la figura 14 está compuesto de una plataforma (62.1) dotada de movimiento en sentido Y gracias al motor (64) y un sistema de correas que puede alojar un marco con su placa microtiter, disponiendo para ello de los posicionadores (65) y el cabezal de lavado (63.1) dotado de un movimiento vertical gracias a un sistema de pantógrafo y un motor (68) con excéntricas (66).

El movimiento en el eje Y permite situar la plataforma en diferentes posiciones, la primera de las cuales permite la carga de la placa utilizando un sistema de transporte y la pinza o garra, al mismo tiempo que el cabezal (63.1) está situado sobre una cubeta (67) para el cebado del sistema. Los siguientes posicionamientos de la plataforma permiten situar el cabezal (63.1) sobre cada una de las filas de pocillos de la placa microtiter.

Dicho cabezal (63.1) se aprecia en mayor detalle en la figura 15, observando la parte fija (69) que dispone de orificios de centraje (74) y dos orificios conectados a sendos tubos (75) uno para el suministro de la solución de lavado y el otro para la absorción del desecho. Una parte desmontable (70) tiene dos centradores y fijadores (76) y dos tubos (77) de conexión con los tubos (75).

El conjunto (70) está formado por tres placas, actuando la placa central (72) de doble cavidad y las laterales (71) y (73) de tapas.

En la figura 16, se ha representado la placa central (72) mostrando la cavidad de uno de los lados (78) con una figura peculiar. Existen ocho tubos capilares separados 9 mm entre sí que sobresalen por debajo y llegan hasta casi tocar las elevaciones (80) de la cavidad. Un orificio (81) comunica con uno de los tubos (77). Una junta tórica (82) asegura la estanqueidad de la tapa (73). el conjunto se mantiene en acoplamiento mediante tornillos u otro procedimiento que no se ha representado a efectos de mayor claridad.

La cavidad representada es utilizada para aspirar y vaciar los pocillos de la placa microtiter consiguiendo con esta configuración minimizar los volúmenes, aspirar de forma igualada en todos los pocillos y evitar goteo del cabezal.

En la cara opuesta, no representada se encuentra una cavidad similar con tubos capilares iguales conectados al otro tubo (77), destinado a la dosificación de la solución de lavado. Esta segunda cavidad queda globalmente más elevada, de manera que los capilares inferiores quedan más levantados. Igualmente la configuración específica de la cavidad permite evitar goteos, igualar caudales por todos los capilares y conseguir un cebado total de la cavidad por expulsión del aire que queda en las elevaciones (80) a través del tubo capilar que tienen casi en contacto.

Las reacciones que tienen lugar por la combinación de las muestras con los reactivos se miden mediante un fotómetro de haz vertical que atraviesa verticalmente los pocillos de la placa microtiter. En el aparato objeto de la invención se ha dispuesto un lector de un solo canal de modo que con noventa y seis lecturas sucesivas de diferentes pocillos se completará la lectura de la placa. El estudio de tiempos de cada proceso del instrumento muestra que con un lector monocanal será suficiente para mantener el ritmo de trabajo abaratando el sistema pudiendo ser las lecturas mono, bi o tricromáticas.

El lector dispone de una posición de carga de la placa (83), figura 17, y mediante dos movimientos combinados perpendiculares entre sí puede situar todos los pocillos de la placa en el eje vertical, representado por un numeral (84) correspondiente al haz de luz del fotómetro. Una horquilla (85) mantiene la entrada de luz (90) y el fotodetector (89) alineados verticalmente en el eje vertical (84). En la figura se muestran dos posiciones extremas de la placa dentro del lector (86) y (87). La placa se desplaza por debajo del lavador y del incubador.

La configuración expuesta optimiza la utilización del espacio puesto que según una vista en planta tanto el lector como el lavador ocupan el espacio de una sola microplaca en la posición de carga, aunque después sus movimientos se solapan a diferentes niveles, figuras 17 y 4.

La fuente de luz y el sistema de filtros se ubican en otro lugar del aparato llevándose la luz monocroma hasta la horquilla (85) mediante un haz de fibras ópticas, con lo que el espacio es más optimizable y el calor de la lámpara puede disiparse donde no interfiera con los dispositivos del aparato.

Las zonas (33) y (34) indicadas en la figura 4, actúan de almacén de tapas y almacén de placas terminadas. El usuario puede acceder normalmente únicamente a una zona (34) para retirar los marcos y las placas utilizados y recuperar los marcos para su uso posterior. La tapas quedarán en cambio normalmente en el almacén (33) y el propio instrumento las utilizará y las almacenará según necesidades.

Dado que tanto las tapas como los marcos son apilables en estas posiciones se pueden guardar un número indeterminado de placas y tapas.

El sistema fluídico del aparato está constituido por varios subsistemas relativamente independientes. En primer lugar se dispone de dos sistemas de muestreo, figura 18, constituido cada uno de ellos por un suministro de una solución (91) procedente de cualquiera de los depósitos de soluciones de lavado del sistema, conectado a dos jeringas controladas digitalmente, una de volumen grande (93) y otra de volumen pequeño (95) a través de dos válvulas de tres vías de volumen muerto nulo (92) y (94) controladas asimismo de forma digital. Un transductor de presión (96) permite medir el momento en que tiene lugar el taponamiento de la sonda (97). La selección de la solución de lavado que llena el circuito se consigue mediante un juego de válvulas que interconectan la entrada (91) con cada uno de los tanques de suministro. Según las posiciones de las válvulas (92) y (94) y por medio de los movimientos de las jeringas (93) y (95), se consigue cebar el circuito, aspirar y dosificar cantidades pequeñas de líquido con precisión a través de la sonda (97) con la jeringa (95), o cantidades mayores con menor precisión mediante la jeringa (93).

Hay una estación de lavado de puntas en forma de cubeta con una entrada y una salida de líquido (figura 4, numeral -36-). La entrada está conectada a través de diversas válvulas a una de las soluciones de lavado, y la salida al tanque de desecho. Las sondas pueden sumergirse en esta cubeta y lavarse exteriormente, así como interiormente haciendo fluir solución de lavado desde su interior.

Hay un desagüe, para cebados y posibles rebosamientos, en el lavador conectado asimismo al tanque de desecho.

El lavador tiene una serie de válvulas para seleccionar la solución de lavado adecuada, que se suministra al cabezal de lavado. Los tubos capilares del mismo cabezal absorben los desechos del interior de los pocillos y los dirigen al tanque de desecho.

Los tanques con soluciones de lavado están sometidos a una presión de aire constante, de modo que al abrirse válvulas de su circuito de salida se produce la circulación del líquido contenido. Hay por tanto un compresor de aire y un regulador de dicha presión.

El tanque de desecho está sometido a vacío, de modo que a través de las oportunas válvulas puede provocar la absorción de los desechos hacia el mismo. Hay por tanto una bomba de vacío con su sistema de regulación conectado a este tanque.

En las figuras 19 a 30 se han representado detalles del plato giratorio o carrusel del aparato del dispositivo detector de nivel y de los contenedores, habiendo utilizado numerales propios incluso para algunos elementos coincidentes con los de las figuras 1 a 18. El plato o carrusel (101) de la presente invención es giratorio sobre su eje central (102) presentando múltiples coronas de orificios circulares tales como (103), (104), (105), (106)... en los que podrán quedar dispuestos tubos portadores de muestras. Un cabezal para lectura de identificaciones de tubos (107) queda enfrentado a los tubos portadores de muestras del plato o carrusel (101) según una dirección de detección (108) preferentemente, si bien no exclusivamente, radial con respecto al plato (101).

La presente invención prevé producir el giro de cada uno de los tubos (109) portadores de las muestras cuando pasan por delante del cabezal de lectura (107), de manera que al girar sobre su propio eje den como mínimo una vuelta mientras se encuentran en el campo de visión de dicho cabezal (107), asegurando por lo tanto que las inscripciones realizadas en el tubo portamuestras (109) pasarán por lo menos una vez por delante del cabezal de lectura de modo eficaz para que dicha lectura se produzca, evitando los errores que actualmente son posibles con los procedimientos y aparatos conocidos.

Dado que los carruseles portadores de los tubos se componen habitualmente de varios platos tal como el plato anteriormente representado (101) y un segundo plato paralelo (101') de características similares para permitir el adecuado soporte y guiado de los tubos (109), el procedimiento objeto de la presente invención prevé el levantamiento del tubo (109) según su eje para permitir su giro más fácil y producir a continuación el giro del tubo sobre su eje del modo que se ha explicado, dejándolo posteriormente reposar nuevamente sobre el plato inferior (101').

De modo preferente, la presente invención prevé la disposición de un elemento o vástago giratorio (110) susceptible de desplazamiento vertical ascendente y descendente sobre un eje que coincide con el del tubo (109), produciendo el giro de dicho tubo en el momento deseado.

En una realización preferente, el vástago giratorio (110) está incorporado en un armazón (111) susceptible de producir un desplazamiento para llevar al vástago (110) a establecer contacto con el tubo (109) y a retirarlo de dicho contacto, presentando una construcción a base de dos brazos (112) y (113) y del conjunto basculante interno (114) sobre el que un motor eléctrico (115) produce el giro de la polea (116) que mediante la correa (117) produce a su vez el giro del vástago (110) que provoca el giro del tubo (109). Para ello, el vástago (110) forma parte de un plato (118) que es arrastrado en giro por la espiga de arrastre (119) de un cuerpo inferior giratorio (120) que por su parte inferior (121) es accionado mediante una correa (117) desde la polea (116) del motor.

Para producir el movimiento de ascenso y descenso del vástago (110), el cuerpo (120) presenta una zona superior troncocónica (122) en la que quedan alojadas una serie de bolas (123) que actúan sobre la cara inferior del plato (118). De esta forma, al girar el cuerpo (120), la fuerza centrífuga producirá el desplazamiento radial de las bolas (123), lo que se traducirá, al desplazarse éstas sobre la zona troncocónica (122), en el levantamiento del plato (118) y del vástago (110) que establecerá contacto en el extremo inferior del tubo (109) portador de las muestras.

Para que el conjunto (111) pueda actuar en los tubos portadores de muestras de diferentes coronas de orificios del carrusel (101), dicho conjunto (111) se deberá desplazar para tener acceso a una u otra corona de orificios. En una realización simplificada, ello se podrá conseguir por el giro del dispositivo (111) alrededor de un eje vertical, de manera que el vástago (110) que produce el giro de los tubos pueda coincidir en el punto adecuado que corresponde a diferentes coronas de orificios, pudiendo trabajar por lo tanto en una u otra de las mismas siempre que los tubos de dichas coronas de orificios sean visibles desde el cabezal lector (107).

Tal como se aprecia en las figuras 24 a 26, el dispositivo de manipulación y detección de nivel se aplicará a tubos (201) portadores de líquidos de muestras (202), utilizando la sonda (203) que está conectada a un tubo (204) para la recogida de líquidos, que actuará preferentemente mediante una bomba indicada en su conjunto con el numeral (205). Dicha sonda está también relacionada mediante un conductor (206) al conjunto electrónico de control.

Tal como se observa en la figura 25, el conjunto de la sonda (203) presenta la estructura de un elemento tubular (207), total o parcialmente metálico, que lleva acoplado un cono (208) destinado a recibir eventualmente las puntas desechables (209), acoplables y desacoplables mecánicamente quedando acoplado dicho elemento tubular (207) con el cono (208) con intermedio de un casquillo aislante (210) que está destinado a reducir en lo posible la capacidad de la sonda, para lograr una mayor precisión.

El conjunto electrónico de control del dispositivo comportará un primer oscilador (211) conectado a la capacidad fija (212) y a la capacidad variable (213) representada por la sonda, de modo que dicho oscilador oscilará con una frecuencia que dependerá de la capacidad y que orientativamente podrá quedar comprendida entre 100 y 500 KHz. Tal como se ha indicado anteriormente, cuando la sonda se pone en contacto con otros cuerpos conductores o se aproxima a los mismos, tal como puede ser el líquido del contenedor o una punta desechable, su capacidad se incrementa, con lo que la frecuencia de oscilación disminuye. El control de la variación de dicha frecuencia podrá indicar el contacto o proximidad con otros cuerpos, lo que se aprovechará en este dispositivo para detectar el líquido dispuesto en un contenedor o la punta desechable conductora. Al ser un proceso acumulativo, el sistema detectará el contacto con la punta desechable en el caso de que se utilice ésta y, posteriormente, el contacto con el líquido. Para que el dispositivo tenga una elevada sensibilidad, se procede de modo que la capacidad eléctrica de la sonda sea lo más reducida posible para que las variaciones de frecuencia posteriores sean porcentualmente más elevadas, consiguiéndose ello parcialmente por el aislamiento del extremo de la sonda conductora (208) del resto de la misma mediante el casquillo antes explicado (210). El dispositivo comporta un segundo oscilador fijo (214) cuya frecuencia de activación es mucho más elevada, por ejemplo 10 MHz, en el que se realiza el contaje de dicha frecuencia durante un período de ventana correspondiente a un número definido de ciclos de la frecuencia de oscilación de la sonda, por ejemplo, 100 ciclos. Este contaje corresponde inversamente a la frecuencia de la sonda, con lo que la frecuencia de oscilación de la sonda puede determinarse de forma precisa en cada período de contaje. Las señales del dispositivo de contaje (215) pasarán al microprocesador (216) que aplicará diferentes algoritmos para decidir cuándo se detecta nivel, cuándo hay presencia de punta u otras caracteríticas según necesidades del proceso. Asimismo se aplican sistemas de reducción de ruidos en caso necesario.

El dispositivo es autoadaptativo en las condiciones reales del sistema, pudiendo el microprocesador autoadaptar los umbrales absolutos y relativos de decisión según las condiciones momentáneas del sistema, suprimiendo los efectos adversos que se presentan, por ejemplo, por la humedad ambiental.

El dispositivo utiliza básicamente dos algoritmos, el primero de los cuales detecta cuándo, durante la bajada de la sonda, ésta entra en contacto con el líquido u otro elemento tal como puntas desechables, etc. En este caso, la sonda empieza a bajar y en un momento determinado se realiza una medida de frecuencia que utilizará como referencia. La sonda seguirá bajando, monitorizándose la frecuencia por el procedimiento citado hasta que se observe una variación superior a un cierto umbral en el que se determina la posición de la sonda.

El segundo algoritmo es utilizado para verificar que la punta desechable no se ha desprendido durante la utilización tomando como referencia las frecuencias de oscilación cuando la sonda ha recogido la punta desechable. Posteriormente se podrán realizar comprobación de que la frecuencia se mantiene dentro de unos márgenes prestablecidos confirmando la presencia de la punta desechable.

De acuerdo con las figuras 27 a 30, la presente invención comprende la constitución de un contenedor especial (301) para contener líquidos utilizados en el aparato, de estructura alargada y de material variable, si bien consistirá preferentemente en un material plástico apropiado, presentando su extremo anterior o cabeza (302) y su extremo posterior o fondo (303) moldeados y dotados de características específicas para su función. De acuerdo con la presente invención, la parte delantera o cabeza (302) del contenedor queda dotada de una boca superior (304) con tapa (305) que permite el acceso al interior del contenedor, presentando acoplamientos fijos con válvula (306) y (307), para la incorporación de sendos rácores para utilización diversa, tal como puede ser la entrada de líquido o la conexión a un fluido a presión o bien una fuente de depresión. El propio cabezal frontal (302) del contenedor presenta moldeado un amplio entrante (308) destinado a constituir una zona superior (309) con características de asa para permitir el fácil levantamiento y manipulación del contenedor. Dicho cabezal (302) presenta en su parte frontal inferior un acoplamiento (310) para un rácor de salida de líquido (311) al cual es acoplable el tubo de salida (312) dotado de un acoplamiento rápido (313). Todos los rácores de salida o entrada del contenedor quedarán dotados de válvulas de cierre automático en el momento de la desconexión del tubo, para permitir de este modo que el contenedor pueda ser fácilmente conectado y desconectado de los correspondientes tubos quedando cerrado el contenedor sin necesidad de operaciones de manipulación engorrosas tal como ocurre en la actualidad con los contenedores de tipo conocido.

El cabezal trasero (303) presenta asimismo una salida fija (314) para un rácor de igual naturaleza que los anteriormente citados, pudiéndose conectar eventualmente mediante un conducto (315) a uno de los rácores delanteros (306) para facilitar la manipulación desde la parte frontal. El propio cabezal posterior presenta un escalón inferior (327) dotado de una zona posterior (316) achaflanada y/o redondeada para permitir una más fácil introducción del contenedor desde delante hacia atrás.

El escalón posterior (327) encajará en un soporte o apoyo (317) de una célula de carga, lo cual permitirá controlar el grado de llenado del contenedor.

La estructura moldeada del contenedor prevé que en su posición de trabajo el contenedor presenta su superficie superior (318) sensiblemente horizontal y la superficie inferior (319) inclinada desde atrás hacia adelante para permitir un mejor vaciado completo del contenedor por el rácor frontal (311).

En la parte frontal o cabezal (302) del contenedor, éste presenta protuberancias inferiores (320) y (321) formando preferentemente un solo cuerpo pero determinando dos puntos separados tales como (322) y (323) para el apoyo del contenedor.

El contenedor objeto de la presente invención está destinado a su colocación por debajo de la mesa (324) de un aparato automático para la comprobación de muestras u otro aparato similar, quedando apoyado sobre un tabique inferior (325) y extendiéndose prácticamente a toda la anchura de la mesa, que será la que determinará prácticamente la longitud del contenedor (301). Para el mejor posicionado del contenedor, la celda en que éste quedará dispuesto presentará un tope posterior (326) que fijará el posicionado axial del contenedor, que será introducido fácilmente desde la parte frontal de dicha celda.

Claims (44)

1. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, que dispone de dos zonas principales de órganos cuyo funcionamiento está controlado por separado, permitiendo la primera, que tiene acceso interactivo por parte del usuario, cargar las muestras, controles, calibradores, diluyentes y otros materiales para hacer el muestreo y las diluciones, recibiendo las placas sobre las que se realizarán las pruebas y poseyendo la segunda zona, de acceso ocasional por el usuario, las estaciones dedicadas al resto de proceso de incluyendo la incubación, lavado, lectura y otros, pudiendo comportar diferentes placas en distintos estados de proceso y poseyendo el aparato medios para el desplazamiento automatizado sobre tres ejes coordenados X Y Z para el transporte de los reactivos y de las placas, para completar el proceso, permitiendo realizar en un grupo de muestras varios tests a la vez en una o varias placas y permitiendo iniciar nuevas series de trabajo con igual o distinto conjunto de tests y con el mismo o distinto grupo de muestras, mientras las anteriores aún no se han completado, comprendiendo el aparato, por debajo de sus dos zonas principales de órganos, una serie de contenedores para el almacenamiento de los líquidos auxiliares de proceso y recogida de lavados y desperdicios, caracterizado porque el dispositivo de desplazamiento según ejes coordenados posee un carro desplazable sobre dos guías horizontales X e Y y siendo el carro desplazable sobre guías verticales o de eje Z, siendo portador de las sondas para la manipulación de líquidos incorporando dichas sondas detectores individuales de nivel y poseyendo el carro una pinza independientemente desplazable verticalmente, destinada a recoger las placas, permitir su traslado a una nueva posición y soltarlas en el lugar previsto.

2. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 1, caracterizado porque el carro desplazable verticalmente presenta un sistema de expulsión y recuperación de las puntas desechables que pueden ser incorporadas en las sondas.

3. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 2, caracterizado porque la pinza comprende una placa de pinza y las sondas atraviesan el cuerpo de la placa de pinza con capacidad de desplazamiento según el eje Z, por orificios para el deslizamiento de las sondas, siendo el diámetro de las sondas inferior al de las puntas desechables expulsadas automáticamente por el cuerpo de la placa de pinza durante el movimiento hacia arriba de las sondas.

4. Aparato para realización automática de pruebas de laboratorio, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada una de las sondas comprende una jeringa compuesta de un cuerpo envolvente que lleva interiormente un tubo capilar para la recogida de muestras, así como un cono para recibir puntas de un solo uso que pueden ser conectadas y desconectadas mecánicamente, estando conectada la jeringa, que actúa como condensador variable, a un oscilador de baja frecuencia conectado a un segundo oscilador de frecuencia mucho más elevada por medio de un dispositivo de contaje, que lleva a cabo un contaje de frecuencia durante un periodo de ventana correspondiente a un número predeterminado de ciclos de la frecuencia de oscilación del primer oscilador a efectos de medir de forma precisa la frecuencia variable del primer oscilador, siendo pasada la señal de contaje a un microprocesador para determinar la detección de nivel, la presencia de una punta desechable u otras características preprogramadas.

5. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 4, caracterizado porque la sonda posee un aislante entre el cuerpo portador de la misma y el cono de acoplamiento de las puntas desechables, para reducir la capacidad propia de la sonda y aumentar la precisión de la medición.

6. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 4, caracterizado porque el tubo capilar interno de la jeringa atraviesa el cono de acoplamiento de las puntas desechables y sobresale del cono para permitir la eventual toma directa de muestras.

7. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 1, caracterizado por la constitución de marcos para recepción y manipulación de las microplacas, que están dotados de enganches para su acoplamiento al carro desplazable en el eje Z, pudiendo recibir tapas ajustadas de cierre para protección de las microplacas y para evitar la evaporación, cuyas tapas presentan asimismo acoplamientos y centrajes para su recogida automática por el carro desplazable según el eje Z.

8. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según las reivindicaciones 3 y 7, caracterizado porque la placa de la pinza desplazable en el eje Z presenta un conjunto con dos ganchos que es basculante sobre un eje horizontal, siendo dichos ganchos susceptibles de introducirse en ranuras correspondientes de los marcos portadores de las microplacas y de las tapas de aquéllos para su sujeción y manipulación.

9. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera zona del aparato dotada de control funcional separado presenta un carrusel portador de tubos de muestras y recipientes de reactivos al que queda acoplado un dispositivo destinado a producir el giro de los tubos de muestras sobre sus propios ejes para la lectura del código de barras de los tubos, y asociándose a dicha primera zona una placa rebatible susceptible de recibir un marco portaplacas.

10. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 9, caracterizado porque el carrusel de la primera zona funcionalmente separada de la máquina presenta sucesivamente desde el exterior hacia el interior alineaciones de orificios para tubos de muestra y para tubos para realizar prediluciones, así como alojamientos para las puntas desechables para las operaciones de muestreo y dilución, así como alojamientos para calibradores, controles y diluyente.

11. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 10, caracterizado porque el carrusel es extraíble, permitiendo efectuar la preparación de un carrusel con independencia del que se está procesando en la máquina.

12. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el dispositivo para el giro de los tubos de muestra tiene medios para provocar la rotación de los tubos, como mínimo, en una vuelta completa.

13. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho dispositivo para el giro de los tubos de muestra comprende una varilla rotativa destinada a establecer contacto con los extremos inferiores de los tubos de muestras.

14. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 13, caracterizado porque dicho dispositivo para el giro de los tubos de muestras comprende medios para levantar axialmente los tubos de muestras en el momento en el que la muestra es obligada a girar para su lectura.

15. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 14, caracterizado porque dichos medios para el levantamiento axial de los tubos de muestra comprende un armazón portador de un elemento vertical desplazable axialmente para establecer contacto con el extremo inferior de un tubo de muestras y un motor contenido en el propio armazón para producir el giro del elemento vertical.

16. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho elemento desplazable verticalmente tiene un vástago superior para la impulsión de una placa desplazable verticalmente, de manera que dicha varilla para establecer contacto con los tubos está situada en una zona troncocónica en la que se aloja una serie de bolas, sobre las que está dispuesta dicha placa, de manera que dicha placa es capaz de ser desplazada axialmente hacia arriba debido al movimiento radial de una parte de las bolas debido a la fuerza centrífuga cuando la bola rotativa inferior es obligada a girar.

17. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho dispositivo para el giro de los tubos de muestras tiene un sistema de poleas y correas para transmitir el impulso de rotación del motor a los medios destinados al giro de los tubos.

18. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 1, caracterizado por disponer de un sistema de sensores ópticos que permite verificar la presencia en el carrusel de tubos de muestra de diluciones, de puntas desechables y de controles, calibradores y diluyentes mediante detectores por reflexión óptica, emitiendo haces luminosos ligeramente desplazados con respecto al eje central del elemento soportado para la desviación lateral del haz luminoso, impidiendo que atraviese el tubo o punta desechable.

19. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 10, caracterizado porque los contenedores para diluyentes adoptan estructura transversalmente ovalada para permitir la entrada de dos sondas al mismo tiempo.

20. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda zona funcionalmente separada del aparato comprende, directamente accesibles por el carro de transporte, un conjunto de varias estaciones de incubación/agitación, una estación de lavado de placas, una estación de lectura, una estación de almacenamiento de tapas, una estación de almacenamiento y salida de placas procesadas, una bandeja portadora de reactivos y puntas desechables para las sondas, una cubeta para la recogida de las puntas desechables expulsadas y una estación de lavado de las puntas de jeringa desechables.

21. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 20, caracterizado porque la bandeja portadora de reactivos de la segunda zona de la máquina queda situada adyacente a la primera y es portadora de una zona receptora de los recipientes de reactivos así como una zona receptora de las puntas desechables para las sondas y la cubeta de expulsión de puntas desechables así como la estación de lavado de las mismas.

22. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 20, caracterizado porque las estaciones de incubación y agitación presentan respectivas zonas de calentamiento aisladas entre sí y controladas separadamente para permitir trabajar con diferentes temperaturas en las mismas.

23. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 22, caracterizado porque cada una de las zonas de incubación/agitación presenta posicionadores independientes para poder admitir la inserción de marcos portadores de microplacas o tapas de cierre de aquéllos.

24. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 22, caracterizado porque debajo de la placa portadora de las zonas de incubación/agitación se encuentra un único circuito impreso con una resistencia superficial y sensor de temperatura distinto para cada zona, permitiendo controlar la temperatura de las mismas.

25. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 24, caracterizado porque la resistencia superficial queda realizada mediante una pista de material conductor del propio circuito impreso que permite variar la resistencia eléctrica al controlar la longitud total y sección de la misma.

26. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 25, caracterizado porque la resistencia superficial queda constituida mediante elementos discretos.

27. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 20, caracterizado porque las estaciones de incubación/agitación comprenden un bastidor solidario al armazón de la máquina con intermedio de apoyos elásticos, y un motor que incorpora una masa excéntrica que permite efectuar la vibración de las microplacas, en fase de incubación.

28. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 20, caracterizado porque la estación de lavado de placas comprende una plataforma dotada de movimiento en el sentido Y gracias a un motor independiente y un sistema de correas, pudiendo alojar un marco con su microplaca, poseyendo para ello posicionadores para la misma, comprendiendo asimismo la estación de lavado un cabezal de lavado dotado de movimiento vertical gracias a un sistema de pantógrafo y motor autónomo con dispositivo de excéntrica.

29. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 28, caracterizado porque el cabezal de la unidad de lavado comprende una parte fija con orificios de centraje y dos orificios conectados a sendos tubos para el suministro de la solución de lavado y para la absorción del desecho, respectivamente, poseyendo una parte desmontable que tiene dos centradores y fijadores y dos tubos de conexión con los tubos mencionados.

30. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 29, caracterizado porque el conjunto desmontable está formado por tres placas de las cuales la central presenta una doble cavidad y las laterales actúan de tapas, mostrando uno de los lados una serie de elevaciones, poseyendo un orificio en su parte baja que comunica con uno de los tubos de las tapas laterales del conjunto formado por tres placas, utilizándose la cavidad para aspirar y vaciar los pocillos de la microplaca y poseyendo la cara opuesta del conjunto una cavidad similar con tubos capilares iguales conectada al tubo de dosificación de la solución de lavado.

31. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según las reivindicaciones 1 y 20, caracterizado por disponer de un fotómetro de haz vertical que atraviesa verticalmente los pocillos de la microplaca constituyendo un lector de un solo canal para cada uno de los pocillos de la microplaca, poseyendo una posición de carga de la placa con posibilidad de que mediante movimientos combinados perpendiculares se pueden situar todos los pocillos de la placa en el eje vertical del haz de lectura, en el que una horquilla mantiene la entrada de luz y el fotodetector alineados verticalmente en el punto de lectura de los pocillos.

32. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 31, caracterizado porque la fuente de luz y el sistema de filtros se ubica separadamente del dispositivo de haz luminoso de lectura, conduciéndose la luz hasta la horquilla portadora del haz y del captador de lectura mediante un haz de fibras ópticas, optimizando el espacio y reduciendo la generación de calor en el dispositivo.

33. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 1, caracterizado por comprender un sistema fluídico que presenta dos sistemas de muestreo, cada uno de los cuales está constituido por un suministro de una solución procedente de cualquiera de los depósitos de soluciones de lavado del sistema, conectado a dos jeringas controladas digitalmente, una de volumen grande y otra de volumen pequeño, a través de dos válvulas de tres vías de volumen muerto nulo, controladas también digitalmente, poseyendo un transductor de presión para medir un eventual taponamiento de la sonda.

34. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 33, caracterizado por comprender una estación de lavado de las puntas para las sondas en forma de cubeta con entrada y salida de líquido, estando conectada la entrada a través de válvulas a una de las soluciones de lavado, y la salida al depósito de desecho, pudiendo admitir dicha cubeta las sondas para su lavado exterior e interior.

35. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 34, caracterizado porque los depósitos con soluciones de lavado están sometidos a una presión de aire constante para permitir la circulación del líquido en el momento de la apertura de las válvulas de salida de los mismos y porque el depósito de desechos está sometido a vacío para provocar la absorción de los líquidos de desecho hacia el mismo, comprendiendo medios para comprimir y regular la presión del aire y medios de bomba de vacío regulados y conectados al depósito de desechos.

36. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 9, caracterizado por la disposición de un sistema de tapas para el cierre superior de la máquina comprendiendo una puerta independiente de acceso al área de muestreo y carrusel, una tapa independiente de acceso al área de proceso y desecho de placas, una puerta abatible de acceso a depósitos y tanques de soluciones de lavado dispuesta en la parte frontal de la máquina y una puerta independiente a la cubeta portadora de reactivos, siendo la puerta de acceso al área de muestreo y carrusel deslizante hacia el interior de la máquina de modo que en su posición de apertura se interpone entre las dos áreas del aparato permitiendo que la carga se realice sin riesgo para el usuario.

37. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 36, caracterizado porque las puertas de acceso al área de muestreo y carrusel y al área de carga de reactivos están dotadas de cierres de seguridad que sólo permiten realizar su apertura de forma condicionada al proceso.

38. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 37, caracterizado porque la puerta del área de proceso y desecho de placas desactiva en su apertura cualquier movimiento interno del aparato.

39. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según las reivindicación 1, que comprende además contenedores de almacenamiento que presentan estructura moldeada, alargada y sección decreciente desde la parte frontal a la parte trasera, presentando sus extremos delantero y trasero moldeados para conseguir, en la parte delantera, la entrada y salida de líquido así como la eventual conexión a fluidos a presión y/o una fuente de depresión, mientras que por el extremo posterior el contenedor quedará apoyado sobre una célula de carga para permitir la lectura del grado de llenado del contenedor y poseyendo además una salida superior para un rácor de conexión para fluidos y un escalón inferior destinado a apoyarse sobre la célula de carga.

40. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 39, caracterizado porque el extremo delantero del contenedor presenta una salida inferior frontal para un rácor de salida de líquido y otras dos conexiones superiores para rácores de entrada de líquido y de conexión a eventuales fluidos a presión o fuente de depresión, así como una amplia entrada con tapa roscada para eventual acceso al contenedor.

41. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según las reivindicaciones 39 y 40, caracterizado porque todas la conexiones para tubos quedan dotadas de válvulas de cierre automático incorporadas, susceptibles de recibir conexiones de enchufe rápido de los correspondientes tubos.

42. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 39, caracterizado porque el extremo frontal es portador de un amplio entrante moldeado con su parte superior conformada en asa para la manipulación del contenedor.

43. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 39, caracterizado porque el extremo delantero del contenedor presenta en su parte inferior apoyos moldeados para permitir el apoyo sin rodadura del contenedor.

44. Aparato para la realización automática de pruebas de laboratorio, según la reivindicación 39, caracterizado porque el escalón posterior de apoyo en la célula de carga presenta una zona achaflanada y/o curvada para permitir la entrada del recipiente dentro de su alojamiento por empuje frontal del mismo.