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ES2549609T3 - Dispositivo de filtración para ensayos - Google Patents

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ES2549609T3 ES10830336.3T ES10830336T ES2549609T3 ES 2549609 T3 ES2549609 T3 ES 2549609T3 ES 10830336 T ES10830336 T ES 10830336T ES 2549609 T3 ES2549609 T3 ES 2549609T3
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Abstract

Dispositivo para analizar una muestra de fluido biológico (32) que comprende: un filtro (2) configurado para filtrar la muestra de fluido biológico (32) dando como resultado un filtrado (38) que comprende un analito diana (36); una superficie expuesta (20) que tiene una zona de sensor (18), en el que la zona de sensor comprende un sensor (60); un capilar de sedimentación (84) colocado verticalmente por encima de la zona de sensor (18); partículas magnéticas secadas (10) en una entrada superior (86) del capilar de sedimentación (84) que comprenden partículas magnéticas (10) funcionalizadas para reaccionar con el analito diana; un capilar de suministro (92) que tiene una entrada (94) colocada directamente por debajo del filtro (2) y una salida conectada mediante comunicación de fluido al capilar de sedimentación (84), en el que el capilar de suministro (92) está configurado para suministrar el filtrado (38) a la zona de sensor (18) antes de que el filtrado (38) fluya hacia arriba en el capilar de sedimentación (84) hasta las partículas magnéticas secadas (10); y en el que las partículas magnéticas (10) pueden sedimentarse a través del capilar de sedimentación (84) en la superficie expuesta (20) tras el contacto con el filtrado (38), y en el que el sensor está configurado para detectar partículas magnéticas que se unen específicamente a la zona de sensor (18) sobre dicha superficie expuesta (20).

Description

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(a) exploración de propiedades magnéticas de partículas de diferentes tamaños y características.
7. Redes de biosensores de bajo coste:
(a)
transmisión inalámbrica integrada y directa de los resultados del ensayo;
(b)
monitorización del surgimiento/contaminación en tiempo real.
La figura 1 es una vista tridimensional del sistema de preparación y detección de muestras 1. El sistema 1 puede colocarse adyacente a un IC, o puede ser un sistema de preparación y detección completamente integrado que puede incluir uno o más detectores/sensores de IC. El sistema 1 puede estar configurado para colocarse adyacente a, o integrado con un IC tal como el dado a conocer en la solicitud de patente internacional PCT con número de serie PCT/US09/031155, presentada el 15 de enero de 2009, y la solicitud provisional estadounidense n.º: 61/021.861, presentada el 17 de enero de 2008. El sistema de preparación de muestras 1 puede estar configurado para funcionar conjuntamente con, o estar integrado con, otros tipos de dispositivos de sensor tales como sensores de temperatura, inerciales y de humedad.
Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, el sistema 1 puede tener una estructura de soporte de filtro 4 que puede estar montada sobre la superficie superior de una placa de circuito impreso 11 directamente por encima de una abertura 29 formada en la placa de circuito impreso 11. Un anillo adhesivo 3 puede unir la estructura de soporte de filtro 4 a un filtro de membrana 2. El filtro de membrana 2 puede ser cilíndrico, o tener una sección transversal generalmente ovalada, cuadrada, triangular o rectangular. El filtro de membrana 2 puede tener una anchura o diámetro de filtro de membrana 150 que puede ser de desde aproximadamente 0,5 mm hasta aproximadamente 20 mm, de manera más estrecha desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 8 mm, por ejemplo de aproximadamente 4 mm. El tamaño y la forma periférica del filtro de membrana 2 y la estructura de soporte de filtro 4 pueden ser iguales o diferentes.
Puede formarse un canal de ventilación 28 mediante una ranura radial en la superficie inferior de la estructura de soporte de filtro 4 y/o la superficie superior de la placa de circuito impreso 11. Pude unirse un circuito integrado 16 al lado inferior de la placa de circuito impreso 11 por ejemplo mediante una pluralidad de puntos de soldadura 22. Los puntos de soldadura 22 pueden unirse a áreas de conexión de IC 24a y una metalización de placa de circuito impreso 24b, proporcionando por tanto unión mecánica e interconexión eléctrica entre el circuito integrado 16 y la placa de circuito impreso 11. Puede colocarse un sello de polímero 26 entre el circuito integrado 16 y la placa de circuito impreso 11, formando una cavidad sellada y protegiendo las conexiones eléctricas de la contaminación por fluidos. Pude unirse un canal capilar 12 a la estructura de soporte de filtro 4, de manera que puede colocarse una entrada de capilar 6 directamente por debajo del filtro 2, y puede colocarse una salida de capilar 14 directamente por encima de las zonas de sensor 18 sobre la superficie 20 del circuito integrado 16.
La parte inferior de la salida de capilar 14 puede estar en contacto con o separada de la superficie 20 del circuito integrado 16 por un hueco de IC 152. El hueco de IC 152 puede ser de desde aproximadamente 0,05 mm hasta aproximadamente 2 mm, de manera más estrecha desde aproximadamente 0,1 mm hasta aproximadamente 1 mm. El canal capilar 12 puede tener una longitud de canal capilar 154 y un diámetro o anchura de canal capilar 156. La longitud de canal capilar 154 puede ser de desde aproximadamente 0,5 mm hasta aproximadamente 20 mm, de manera más estrecha desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 8 mm, por ejemplo de aproximadamente 4 mm. La anchura de canal capilar 156 puede ser de desde aproximadamente 0,05 mm hasta aproximadamente 2 mm, de manera más estrecha desde aproximadamente 0,1 mm hasta aproximadamente 1 mm, por ejemplo aproximadamente 0,5 mm.
Las partículas magnéticas 10 pueden secarse en un agente de carga 8 y colocarse en el canal capilar 12, por ejemplo cerca de o en la entrada 6 y/o la salida 14 y/o a lo largo de toda o parte de la longitud del canal capilar 12.
La figura 3 ilustra que el filtro 2 puede estar por encima del canal capilar 12. Las partículas magnéticas secadas 10 pueden estar en un agente de carga 8 en la entrada 6 del canal capilar 12. La salida 14 del canal capilar 12 puede colocarse directamente sobre la zona de sensor 18 sobre la superficie 20 de un circuito integrado 16.
Las figuras 4 a 8 son vistas laterales en sección transversal de los componentes clave del dispositivo y demuestran el funcionamiento del dispositivo para un formato de inmunoensayo de captura de tipo sándwich.
La figura 4 muestra la muestra de sangre completa 32 que contiene células de sangre completa 34 y uno o más analitos diana 36 colocada sobre la parte superior del filtro de membrana 2.
La figura 5 muestra el filtrado 38 atravesando hasta la parte inferior del filtro 2. Desde la parte inferior del filtro 2, el filtrado 38 entre en contacto con el agente de carga altamente hidrófilo 8 en la entrada 6 del canal capilar 12. El agente de carga hidrófilo 8 arrastra el filtrado al interior del canal capilar 12 y las partículas magnéticas 10 se resuspenden. Las partículas magnéticas se recubren con uno o más anticuerpos de captura 30 para su unión a uno
o más analitos diana 36.
La figura 6 muestra el filtrado 38 fluyendo a través del canal capilar 12. El filtro 2 bloquea el paso de las células de
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magnéticas se incuban con diferentes fluidos secuencialmente.
La figura 23 muestra el capilar de sedimentación 84 lleno con más de una región de fluido, es decir diferentes tampones cargados en serie en el canal capilar 84. En ausencia de flujo turbulento, estas regiones de fluido sólo se mezclan en la superficie de contacto debido a procesos de difusión. La acción capilar puede arrastrar estas regiones
5 de fluido hasta la parte superior del capilar de sedimentación 84 donde se encuentra una microesfera 90. El capilar de sedimentación 84 puede llenarse con un tampón de lisis 110, un tampón de amplificación isotérmica 112 y un tampón de detección 114.
La figura 24 muestra que una vez que la región más superior de fluido alcanza la microesfera, el agente de carga 8 se solubiliza para dar un agente de carga solubilizado 98.
10 La figura 25 muestra las partículas magnéticas 10 sedimentándose mucho más rápido que la difusión de los fluidos de modo que las partículas magnéticas 10 pueden sedimentarse a través de todas las diferentes regiones secuencialmente. Las partículas magnéticas 10 pueden capturar los oligonucleótidos diana a medida que las partículas magnéticas 10 atraviesan la materia orgánica lisada en el tampón de lisis 110, los oligonucleótidos diana pueden amplificarse a medida que las partículas magnéticas 10 atraviesan el tampón de amplificación 112 y
15 finalmente las partículas magnéticas 10 entran en el tampón de detección 114, lo que permite que se unan a la superficie 20 del IC 16.
Aunque la descripción anterior contiene muchos detalles, estos no deben interpretarse como limitativos del alcance de la divulgación sino que simplemente proporcionan ilustraciones de una variedad de variaciones del dispositivo y el método dados a conocer. Por tanto, se apreciará que el alcance de la divulgación en el presente documento 20 abarca completamente otras variaciones que pueden resultar obvias para los expertos en la técnica. Las referencias a un elemento en singular no pretenden significar “uno y sólo uno” a menos que se establezca así explícitamente, sino más bien “uno o más.” Los términos dispositivo y sistema se usan de manera intercambiable en el presente documento. Pueden usarse dispositivos, sistemas, elementos, rasgos distintivos, características, etapas y métodos dados a conocer en el presente documento en cualquier combinación funcional más allá de las mostradas, y sólo se
25 muestran en las combinaciones ilustradas explícitamente para fines de ejemplo.
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Claims (1)

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