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ES2608063T3 - Dispositivo dispensador - Google Patents

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ES2608063T3
ES2608063T3 ES09773222.6T ES09773222T ES2608063T3 ES 2608063 T3 ES2608063 T3 ES 2608063T3 ES 09773222 T ES09773222 T ES 09773222T ES 2608063 T3 ES2608063 T3 ES 2608063T3
Authority
ES
Spain
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tube
dispensing
water
bubbles
pump
Prior art date
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Active
Application number
ES09773222.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Saegusa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beckman Coulter Inc
Original Assignee
Beckman Coulter Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beckman Coulter Inc filed Critical Beckman Coulter Inc
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Abstract

Un dispositivo dispensador (1), que comprende: una boquilla dispensadora (11) que comprende un extremo delantero; una bomba de alimentación de agua (19); una válvula de alimentación de agua (17; 50); un tubo (15); una bomba de dispensación (13) conectada al tubo (15), en donde el tubo (15) está dispuesto entre una boquilla dispensadora (11) y una bomba de alimentación de agua (19); en el que la bomba de agua (19) está configurada para suministrar agua desaireada al tubo (15) para llenar el extremo delantero de la boquilla dispensadora (11); en el que la válvula de alimentación de agua (17; 50) está configurada para ser cerrada para formar un espacio de agua desaireada en el tubo (15), en donde el espacio de agua desaireada está entre la boquilla dispensadora (11) y la válvula de alimentación de agua (17; 50); en el que la bomba de dispensación (13) es independiente de la bomba de alimentación de agua (19) y está configurada para ser operada para ejecutar una acción de succión y una de eyección usando la boquilla dispensadora (11), y caracterizado por que comprende, además, una válvula de conmutación (17; 51); unos medios de vacío (24; 53); por que los medios de vacío (24; 53) son independientes de la bomba de alimentación de agua (19) y de la bomba de dispensación (13); por que los medios de vacío (24; 53) están configurados para mantener un estado de presión negativa en el tubo por vía de la válvula de conmutación (17; 51); y por que los medios de vacío (24; 53) están conectados con el espacio de agua desaireada por vía de la válvula de conmutación (17; 51); y por que la válvula de conmutación (17; 51) está configurada para ser abierta de tal forma que los medios de vacío (24; 53) presuricen negativamente el espacio de agua desaireada de tal forma que las burbujas que hay en el agua desaireada suministrada al espacio de agua desaireada sean extraídas; y por que el dispositivo dispensador (1) comprende, además, una circuitería de control (30) programada para causar que la válvula de conmutación (17; 51) abra repetidamente para extraer burbujas que hay en el agua desaireada, hasta que la circuitería de control (30) determine que no existe ninguna burbuja en el espacio de agua desaireada.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo dispensador CAMPO TECNICO
La presente invencion se refiere a un dispositivo dispensador para dispensar una muestra Ifquida que contiene un analito o un reactivo.
ANTECEDENTES DE LA TECNICA
El documento de patente internacional WO 2007/119662 A1 divulga un metodo de determinar si hay burbujas de aire en las tubenas de un dispositivo dispensador y el dispositivo dispensador . En el dispositivo dispensador, es colocado lfquido en las tubenas a las cuales esta conectada una boquilla dispensadora, el lfquido es movido en las tubenas para succionar una muestra lfquida, la cual contiene un objeto de inspeccion o reactivo, desde la boquilla dispensadora, y el dispositivo dispensador descarga y dispensa la muestra lfquida succionada. El metodo tiene un paso de descargar el lfquido que esta dentro de la tubena desde la boquilla dispensadora y detectar un cambio en la presion de la tubena, un paso de calcular el numero de picos de una forma de onda del cambio de presion basandose en el cambio de presion detectado y un paso de determinar si hay burbujas de aire en las tubenas basandose en el numero de picos calculado.
El documento de patente europea EP 1 391 734 A2 divulga un aparato dispensador de muestras, el cual puede detectar una dispensacion ocurrida de manera anormal durante la operacion de dispensar muestras independientemente del tipo y la extension de la anormalidad. Un sensor de presion esta conectado a un sistema de paso de flujo de dispensacion, que incluye una sonda de muestreo en una jeringa dispensadora, y se toma una pluralidad de valores de salida del sensor de presion durante la operacion de dispensacion de muestras. Se lleva a cabo un analisis multivariante usando como variantes la pluralidad de valores de salida del sensor de presion tomados. Si la dispensacion es ejecutada normalmente o no se determina comprando un resultado del analisis con el umbral.
El documento de patente japonesa JP 2007-322318 divulga un dispensador de muestras equipado con una sonda de muestreo insertada en un recipiente de muestras, una muestra de dispensacion para variar la presion en la tubena conectada en la sonda de muestreo y succionar la muestra en el interior del recipiente de muestras en la sonda de muestreo o descargar la muestra en el recipiente, un sensor de presion para detectar la presion en las tubenas, incluyendo la sonda de muestreo, y una parte de determinacion de contaminacion superficial para determinar la contaminacion del interior de la sonda de muestreo, sobre la base de el valor de presion detectada por el sensor de presion.
El documento de patente japonesa JP 2007-278833 divulga un metodo de decision de presencia de burbujas de aire en una tubena de un dispositivo dispensador, el cual esta constituido para llenar la tubena, a la cual esta conectada la boquilla dispensadora, con un lfquido para succionar la muestra lfquida que contiene el especimen o el reactivo desde la boquilla dispensadora cambiando la presion aplicada a la tubena mientras que se descargar la muestra lfquida succionada para ejecutar la dispensacion e incluye un paso de detectar la presion en la tubena y un paso de decidir la presencia de burbujas de aire en la tubena sobre la base de la comparacion del valor integrado de la presion detectada en la tubena dentro de un tiempo predeterminado y el valor integrado que corresponde a un tiempo de ausencia de burbujas de aire. El dispositivo dispensador incluye un sensor de presion para detectar la presion en la tubena y una parte de decision para decidir la presencia de burbujas de aire sobre la base del valor integrado dentro del tiempo predeterminado y el valor integrado durante la ausencia de burbujas de aire.
El documento de patente japonesa JP 10-227799 divulga un sensor de presion en el lado de la boquilla y un sensor de presion en el lado de la bomba, los cuales estan montados respectivamente en el punto de medida en un lado de la boquilla de una tubena y en un punto de medida en un lado de bomba de jeringa, para medir la presion del lfquido en la tubena. Una parte de control compara ambos valores medidos, detecta que el deterioro de la transmision de la presion entre ambos puntos de medida es mas que una referencia especificada, sobre la base del retardo de un tiempo de aparicion de una forma de onda de salida del sensor de presion, el descenso de una ratio de cambio y la reduccion de un valor pico, y juzga la generacion de las burbujas. La parte de control controla, ademas, cada parte del dispositivo sobre la base del resultado del juicio, para extraer automaticamente las burbujas.
Convencionalmente, un dispositivo dispensador usado para dispensar una muestra lfquida usado para dispensar una muestra lfquida que contiene un analito o un reactivo ejecuta la dispensacion, operando una bomba de dispensacion, para descargar un lfquido dentro de un tubo, por ejemplo, para aspirar o descargar la muestra lfquida desde una boquilla dispensadora conectada al tubo para descargar la muestra lfquida aspirada hasta una posicion predeterminada.
Sin embargo, cuando se sustituyen partes para mantenimiento y similares, en algunos casos, pequenas burbujas se mezclan en el tubo y las burbujas se adhieren al interior de un cilindro de alojamiento de un lfquido o una superficie de un embolo el cual regula una presion de compresion/descompresion del cilindro. En tal caso, dispensar una muestra lfquida en la condicion en la que estan adheridas burbujas causa una variabilidad en la cantidad de la
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muestra Ifquida a ser dispensada, causando por tanto un problema de reducir una exactitud de dispensacion.
Con el fin de resolver este problema, se conoce un dispositivo dispensador que hace fluir un Ifquido girando alrededor de un embolo en una direccion desde un puerto de inyeccion del cilindro hasta un puerto de descarga del cilindro para generar un flujo pivotante en el cilindro, y extrae burbujas adheridas dentro del cilindro y sobre la superficie del embolo mediante el flujo pivotante generado (Referencia 1).
Referencia 1: Publicacion de patente japonesa abierta a inspeccion publica n° 2006-343246.
DIVULGACION DE LA INVENCION
PROBLEMAS A SER RESUELTOS POR LA INVENCION
Sin embargo, en un dispositivo dispensador para extraer burbujas generando un flujo pivotante en un lfquido dentro de un cilindro, hay un problema de que las burbujas adheridas en un rincon del interior de un cilindro, especialmente burbujas introducidas entre un cilindro y un embolo, no pueden ser extrafdas.
La presente invencion esta hecha a la vista de lo anterior y el proposito de la cual es proporcionar un dispositivo dispensador capaz de extraer burbujas continuamente.
MEDIOS PARA RESOLVER PROBLEMAS
Para resolver el problema mencionado arriba y alcanzar el proposito, se define un dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones anexas.
EFECTOS DE LA INVENCION
En el dispositivo dispensador de acuerdo con la presente invencion, una bomba de dispensacion esta conectada a un tubo que conecta una boquilla dispensadora y una bomba de alimentacion de agua; se suministra agua desaireada al tubo mediante la bomba de alimentacion de agua para llenar la vecindad del extremo delantero de la boquilla dispensadora; un espacio de agua desaireada, en el que esta abierto el lado del mismo en el extremo delantero de la boquilla dispensadora, se forma cerrando una valvula de alimentacion de agua dispuesta cerca de la bomba de dispensacion, estan dispuestos unos medios de vacfo para mantener un estado de presion negativa para el espacio de agua desaireada formado por via de una valvula de conmutacion, cuando son extrafdas burbujas en el espacio de agua desaireada, abriendo la valvula de conmutacion para causar un estado de presion negativa en el espacio de agua desaireada, logrando de este modo un efecto de que un volumen de burbujas se incrementa para extraer facilmente burbujas que haya en el espacio de agua desaireada.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion de un dispositivo dispensador de acuerdo con la realizacion 1.
La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de conmutacion por una seccion de proceso de conmutacion de la realizacion 1.
La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion de un dispositivo dispensador de acuerdo con la realizacion 2.
La figura 4 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento de conmutacion por una seccion de proceso de conmutacion de la realizacion 2.
La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion de una seccion de determinacion de burbujas.
La figura 6 es una figura de una forma de onda que muestra una forma de onda de presion de agua desaireada en un tubo detectada mediante un sensor de presion.
La figura 7 es un diagrama esquematico aumentado de una forma de onda de presion cuando no existe ninguna burbuja en el agua desaireada que esta en un tubo.
La figura 8 es un diagrama esquematico aumentado de una forma de onda de presion cuando existen muchas burbujas en el agua desaireada que esta en el tubo.
La figura 9 es una figura de explicacion para explicar un proceso de determinacion cuando no existe ninguna burbuja en el agua desaireada que esta en un tubo.
La figura 10 es una figura de explicacion para explicar un proceso de determinacion cuando existen muchas burbujas en el agua desaireada que esta en el tubo.
La figura 11 es un diagrama de flujo que muestra un procedimiento para un proceso de determinacion de la existencia o no existencia de burbujas en un tubo por una seccion de determinacion de burbujas.
DESCRIPCION DE LOS NUMEROS DE REFERENCIA
I dispositivo dispensador
II boquilla dispensadora
12 seccion de accionamiento de la boquilla
13 bomba de dispensacion
13a, 24a, 53a embolo
14 seccion de accionamiento del embolo
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15, 21, 22, 23, 52 16
17, 50
tubo
sensor de presion
valvula de alimentacion de agua
bomba de alimentacion de agua
deposito
medios de vado
tope
mecanismo de control
seccion de control
seccion de entrada
seccion de determinacion de burbujas
seccion de proceso
seccion de deteccion
seccion de calculo
seccion de determinacion
seccion de proceso de conmutacion
seccion de almacenamiento
seccion de salida
recipiente de analito
analito
camara de reaccion camara de limpieza
seccion de accionamiento de la valvula de conmutacion agua desaireada
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34, 37
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40 40a
41
42 55 Wa
MEJOR MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCION
En adelante en este documento, se describira una realizacion preferible de un dispositivo dispensador de acuerdo con la presente invencion con referencia a las figuras que acompanan. Notese que la presente invencion no estara limitada a esta realizacion. Los mismos numeros se dan a porciones identicas en la descripcion de las figuras.
REALIZACION 1
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra la configuracion de un dispositivo dispensador de la realizacion 1 de la presente invencion. Un dispositivo dispensador 1 de la figura 1 ejecuta la dispensacion, por ejemplo, aspirando una muestra lfquida que contiene un analito o un reactivo para descargar la muestra lfquida aspirada. El dispositivo dispensador 1 comprende, segun se muestra en la figura 1, una boquilla dispensadora 11, una bomba de dispensacion 13, una sensor de presion 16, una valvula de alimentacion de agua 17, una bomba de alimentacion de agua 19, unos medios de vado 24 y un mecanismo de control 30.
La boquilla dispensadora 11 comprende un objeto formado en una tubena recta con acero inoxidable o similar; y se mueve en una direccion horizontal representada por una flecha X y una direccion vertical representada por una flecha Y en la figura mediante una seccion de accionamiento de boquilla 12. Tambien, correspondiendo a la posicion de la posicion P1, la posicion P2 y la posicion P3, estan dispuestos, respectivamente, un recipiente de analito 40 que contiene un analito 40a, una camara de reaccion 41 para descargar el analito 40a y la camara de limpieza 42 para descargar agua desaireada Wa.
La bomba de dispensacion 13 esta realizada con una bomba de jeringa y opera aspirando y descargando de un embolo 13a mediante una seccion de accionamiento del embolo 14. Ademas, la seccion de accionamiento del embolo 14 esta controlada basandose en informacion de la seccion de control 31 para limitar el movimiento de aspiracion y descarga del embolo 13a y similar. Y la bomba de dispensacion 13 esta conectada a la boquilla dispensadora 11 y la valvula de alimentacion de agua 17 mediante un tubo 15.
El sensor de presion 16 detecta presion en el interior del tubo 15 para ser enviada a la seccion de control 31 como una senal de presion.
La valvula de alimentacion de agua 17 esta realizada con una valvula de tres vfas, cada uno de los puertos de la cual estan conectados al tubo 15 y tambien al tubo 21 y al tubo 23. Con mas detalle, en la valvula de alimentacion de agua 17, el extremo A de la misma esta conectado al tubo 15, el extremo B de la misma esta conectado al tubo 21 y el extremo C de la misma esta conectado al tubo 23; y cada uno de los extremos es abierto o cerrado mediante la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua.
La bomba de alimentacion de agua 19 aspira agua desaireada Wa almacenada en el deposito 20 para suministrar el agua desaireada Wa al tubo 15 por via de la valvula de alimentacion de agua 17 dispuesta entre la bomba de dispensacion 13 y la bomba de alimentacion de agua 19. Ademas, el tubo 22 esta conectado a la bomba de alimentacion de agua 19; el otro extremo del tubo 22 esta conectado al deposito 20 para alojar el agua desaireada Wa. Aqrn, el agua desaireada Wa es un lfquido incompresible tal como agua de intercambio ionico desaireada o agua destilada o similares.
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Los medios de vado 24 estan realizados con una bomba de jeringa para hacer una presion negativa la presion del agua desaireada Wa, introducida en el tubo 15. Los medios de vado 24 introducen el agua desaireada Wa en el tubo 23 para asegurar un embolo 24a usando un tope 25 realizado mediante un espaciador con la terminacion de la operacion de aspirar del embolo 24a de los medios de vado 24 para el agua desaireada Wa introducida. El agua desaireada Wa en el interior del tubo 23 es puesta a un estado de presion negativa por el tope 25.
A continuacion, se explica el mecanismo de control 30. El mecanismo de control 30 comprende una seccion de control 31, una seccion de entrada 32, una seccion de determinacion de burbujas 33, una seccion de proceso de conmutacion 34, una seccion de almacenamiento 35 y una seccion de salida 36. La seccion de accionamiento 12 de la boquilla, la seccion de accionamiento 14 del embolo, el sensor de presion 16, la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua, la bomba de alimentacion de agua 19 y cada una de las secciones que comprende el mecanismo de control 30 estan conectadas a la seccion de control 31.
La seccion de control 31 esta realizada mediante una CPU para controlar el procesamiento y la operacion de cada seccion del dispositivo dispensador 1. La seccion de control 31 ejecuta unos controles de entrada/salida predeterminados para enviar informacion a cada uno de estos componentes, y ejecuta un procesamiento de informacion predeterminado para la informacion.
La seccion de entrada 32 esta realizada con un teclado, un raton y un panel tactil que comprende una funcion de entrada/salida y similares para obtener informacion de instrucciones o similares requerida para dispensar un analito desde el exterior. Ademas, la seccion de entrada 32 obtiene informacion de instrucciones para la seccion de control 31 por via de una red de comunicaciones (no mostrada) para transmitir la informacion.
La seccion de determinacion de burbujas 33 detecta presion en el interior del tubo 15 basandose en la senal de presion enviada desde el sensor de presion 16 para determinar la existencia de burbujas en el interior del tubo 15 basandose en la forma de onda de presion detectada.
La seccion de proceso de conmutacion 34 controla la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua por via de la seccion de control 31 basandose en la informacion que un operador introduce en la seccion de entrada 32 para ejecutar una operacion de apertura/cierre de la valvula de alimentacion de agua 17 y un proceso de conmutacion de la conexion de tubos.
La seccion de almacenamiento 35 esta realizada mediante un disco duro para almacenar magneticamente informacion y una memoria para cargar desde el disco duro y para almacenar electronicamente diferentes programas requeridos para el procesamiento cuando el dispositivo dispensador 1 ejecuta el procesamiento. Ademas, la seccion de almacenamiento 35 puede comprender un dispositivo de almacenamiento auxiliar capaz de leer la informacion almacenada en un medio de almacenamiento tal como un CD-ROM, DVD-ROM, tarjeta PC o similares.
La seccion de salida 36 esta realizada con una pantalla de visualizacion, un impresora, un altavoz y similares para emitir diferentes informaciones. La seccion de salida 36 emite la existencia de burbujas en el interior del tubo 15 cuando la seccion de determinacion de burbujas 33 determina que hay burbujas en el interior del tubo 15.
El dispositivo dispensador 1 asf configurado suministra agua desaireada Wa desde el deposito 20 mediante la bomba de alimentacion de agua 19 bajo control de la seccion de control 31 para llenar un espacio comprendo entre la boquilla dispensadora 11 hasta la valvula de alimentacion de agua 17 con agua desaireada Wa. Entonces, el dispositivo dispensador 1 cierra la valvula de alimentacion de agua 17 y opera el movimiento de eyeccion del embolo 13a mediante la seccion de accionamiento 14 del embolo para descargar la cantidad predeterminada de agua desaireada Wa hasta la camara de limpieza 42 dispuesta en la posicion P3. Despues, actuando el embolo 13a aspirando y eyectando con la seccion de accionamiento 14 del embolo, el dispositivo dispensador 1 aspira el analito 40a del interior del recipiente de analito 40 dispuesto en la posicion P1 para descargar el analito 40a hasta la camara de reaccion 41 dispuesta en la posicion P2. De este modo ,se completa una serie de operaciones de dispensacion para dispensar un analito 40a desde el recipiente de analito 40 hasta la camara de reaccion 41. Ademas, cuando el analito 40a es aspirado o descargado en la porcion del extremo delantero de la boquilla dispensadora 11, puesto que existe una capa de aire entre el analito 40a y el agua desaireada Wa, el analito 40a no se mezcla con el agua desaireada Wa.
A continuacion, cuando la bomba de dispensacion 13 es sustituido en el dispositivo dispensador 1, por ejemplo para mantenimiento y similares, pueden existir burbujas en el interior del tubo 15 llenado con agua desaireada Wa. En tal caso, la seccion de proceso de conmutacion 34 abre el extremo A y el extremo C de la valvula de alimentacion de agua 17 accionando la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua para conmutar el tubo 15 y el tubo 23 en un estado de comunicacion. Mediante este conmutacion, el agua desaireada Wa de presion negativa llenada en los medios de vado 24 causa que sea negativa una presion aplicada al agua desaireada Wa introducida en el tubo 15, de este modo se causa que el agua desaireada Wa es fluya hacia atras en la direccion inversa de la boquilla dispensadora 11. Debido a este flujo inverso, un volumen de burbujas se incrementa debido a la presion
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negativa, y las burbujas adheridas a la bomba de dispensacion 13 son extrafdas facilmente. Despues, las burbujas ex^das de la bomba de dispensacion 13 son descargadas desde la boquilla dispensadora 11 con agua desaireada Wa suministrada por la bomba de alimentacion de agua 19, de este modo, las burbujas que estan en el interior del tubo 15 son extrafdas.
Haciendo referencia ahora al diagrama de flujo representado en la figura 2, se explica un procedimiento para el proceso de conmutacion ejecutado por una seccion de proceso de conmutacion 34 para el caso de extraer burbujas del interior del tubo 15. En la figura 2, primero, la seccion de proceso de de conmutacion 34 acciona la seccion 18 de accionamiento de la valvula de alimentacion de agua basandose en informacion que un operador introduce en una seccion de entrada 32 por via de la seccion de control 31 para abrir el extremo A y el extremo C desde el estado en el que cada uno de los extremo A, extremo B y extremo C de la valvula de alimentacion de agua 17 estan cerrados, ejecutando de este modo un conmutacion para poner al tubo 15 y al tubo 23, al cual esta conectados los medios de vado, en estado de comunicacion (paso S101). De este modo, como se menciono arriba, un estado de presion negativa de los medios de vado 24 actua en el interior del tubo 15.
Despues, la seccion de proceso de conmutacion 34 cierra el extremo C de la valvula de alimentacion de agua 17 por via de la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua y abre el extremo B para ejecutar una conmutacion para poner el tubo 15 y el tubo 21 en estado de comunicacion (Paso S102).
Entonces, la bomba de alimentacion de agua 19 es accionada para suministrar agua desaireada Wa al interior del tubo 15 y se ejecuta un proceso de descarga para descargar las burbujas extrafdas con agua desaireada Wa desde la boquilla dispensadora 11 (Paso S103).
A continuacion, la seccion de proceso de conmutacion 34 obtiene el resultado de la determinacion hecho por la seccion de determinacion de burbujas 33 por via de la seccion de control 31 (Paso S104) para determinar si la seccion de determinacion de burbujas 33 ha determinado o no que hay burbujas en el tubo 15 (Paso S105). Si la seccion de determinacion de burbujas 33 determina que hay burbujas en el tubo 15 (Paso S105: Sf) el proceso es devuelto al paso S101 y repite un proceso de conmutacion y descarga con los Paso S101 al Paso S104 mencionados arriba hasta que se determina que no existe ninguna burbuja en el tubo 15. Por otro lado, cuando la seccion de determinacion de burbujas 33 determina que no hay ninguna burbuja en el tubo 15 (Paso S105: No), el presente proceso termina.
La realizacion 1 puede extraer de manera fiable burbujas introducidas en el tubo 15 con una configuracion simple que comprende unos medios de vado 24 para mantener un estado de presion negativa en el tubo 15 por via de la valvula de alimentacion de agua 17 para actuar como el estado de presion negativa de los medios de vado 24 al tubo 15.
REALIZACION 2
A continuacion, se explica la realizacion 2 de la presente invencion. En la realizacion 1 mencionada arriba, los medios de vado 24 estan conectados con el interior del tubo 15 por via de la valvula de alimentacion de agua 17; no obstante, en la realizacion 2 de la presente invencion, unos medios de vado 53 estan conectados al tubo 15 por via de la valvula de conmutacion 51.
La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion del dispositivo dispensador de la realizacion 2 de la presente invencion. Segun se muestra en la figura 3, en esta realizacion 2, unos medios de vado 53 similares a los de la realizacion 1 estan conectados entre una bomba de dispensacion 13 y una valvula de alimentacion de agua 50 hasta el tubo 15 por via de una valvula de conmutacion 51, y el estado de presion negativa de estos medios de vado 53 actua en el interior del tubo 15. La valvula de conmutacion 51 esta realizada con una valvula electromagnetica y esta conectada al tubo 15 y al tubo 52. Con mas detalle, el extremo F de la valvula de conmutacion 51 esta conectado al tubo 15 y el extremo G de la valvula de conmutacion 51 esta conectado al tubo 52. Ademas, la valvula de alimentacion de agua 50 esta realizada con una valvula electromagnetica, el extremo D de la valvula de alimentacion de agua 50 esta conectado al tubo 15 y el extremo E de la valvula de alimentacion de agua 50 esta conectado al tubo 21. Tambien, una seccion de proceso de conmutacion 37 controla una seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua y una seccion de accionamiento 55 de la valvula de conmutacion, basandose en informacion que un operador introduce en una seccion de entrada 32 por via de una seccion de control 31, para ejecutar una operacion de apertura/cierre de la valvula de alimentacion de agua 50 y de la valvula de conmutacion 51 y un proceso de conmutacion de conexiones para los tubos.
Ahora, haciendo referencia al diagrama de flujo mostrado en la figura 4, se explica un procedimiento para el proceso de conmutacion con la seccion de proceso de conmutacion 37 en el caso de extraer burbujas del tubo 15. En la figura 4, primero, basandose en informacion que un operador introduce en una seccion de entrada 32 por via de la seccion de control 31, la seccion de proceso de conmutacion 37 acciona la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua para cerrar una valvula de la valvula de alimentacion de agua 50 (Paso S201) y acciona la seccion de accionamiento 55 de la valvula de conmutacion para abrir una valvula de la valvula de conmutacion 51 para conmutar el tubo 15 y el tubo 52, al cual estan conectados los medios de vado 53, a un estado de comunicacion (Paso S202). Mediante este conmutacion, un estado de presion negativa de los medios de vado
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53 actua en el interior del tubo 15.
A continuacion, la seccion de proceso de conmutacion 37 acciona la seccion de accionamiento 55 de la valvula de conmutacion para cerrar una valvula de la valvula de conmutacion 51 (Paso S203) y acciona la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua para abrir una valvula de la valvula de alimentacion de agua 50 y para conmutar el tubo 15 y el tubo 21 al estado de comunicacion (Paso S204).
Entonces, la bomba de alimentacion de agua 19 es activada para suministrar agua desaireada Wa al tubo 15 y se ejecuta un proceso de descarga para descargar burbujas desprendidas con agua desaireada Wa desde la boquilla dispensadora 11 (Paso S205).

A continuacion, la seccion de proceso de conmutacion 37 obtiene el resultado de la determinacion hecha por la

seccion de determinacion de burbujas 33 por via de la seccion de control 31 (Paso S206) para determinar si la

seccion de determinacion de burbujas 33 ha determinado o no si hay burbujas en el tubo 15 (Paso S207). Si la

seccion de determinacion de burbujas 33 determina que hay burbujas en el tubo 15 (Paso S207: Sf), entonces el
proceso es devuelto al Paso S201 y se repite un proceso de conmutacion y descarga entre el Paso S201 y el Paso S206 mencionado arriba, hasta que se determine que no existe ninguna burbuja en el tubo 15. Por otro lado, cuando la seccion de determinacion de burbujas 33 determina que no hay ninguna burbuja en el tubo 15 (Paso S207: No), el proceso presente termina.
En la realizacion 2, puesto que los medios de vacfo 53 pueden conectarse con el tubo 15 por via de la valvula de conmutacion 51 sin fijar una posicion de conexion de los medios de vacfo 53, ademas de incrementar un grado de libertad de diseno del dispositivo dispensador 1, las burbujas existentes en el tubo 15 pueden ser extrafdas de manera segura.
Ahora, se explica con detalle la seccion de determinacion de burbujas 33 usada en las realizaciones 1 y 2 mencionadas arriba.
Segun se muestra en la figura 5, la seccion de determinacion de burbujas 33 tiene una seccion de proceso 33a, una seccion de deteccion 33b, una seccion de calculo 33c y una seccion de determinacion 33d. La seccion de proceso 33a amplifica una salida de senal de presion de un sensor de presion 16; basandose en la senal de presion amplificada, ejecuta un proceso de conversion a una senal digital, y es realizado espedficamente mediante un convertidor A/D. La seccion de deteccion 33b detecta una presion en el tubo 15 a partir de la senal de presion convertida a la senal digital por la seccion de proceso 33a. La seccion de calculo 33c calcula una pendiente de cada forma de onda en donde la forma de onda de presion indicada por la senal de presion detectada por la seccion de deteccion 33b es dividida en una pluralidad de secciones a lo largo del eje de tiempos. La seccion de determinacion 33d determina la existencia de burbujas en el tubo 15 basandose en el numero de secciones en las que la pendiente calculada por la seccion de deteccion 33b esta fuera de un rango de pendientes prescrito para la ausencia de burbujas.
A continuacion, haciendo referencia a la figura 6, se explica una forma de onda en el interior del tubo 15 detectada por el sensor de presion 16. Esta forma de onda W es una variacion de presion en el interior del tubo 15 indicada por una tension de salida del sensor de presion 16 cuando el dispositivo dispensador 1 dispensa analitos. En la figura 6, un eje transversal tiempos (segundos); un eje vertical izquierdo indica una tension de salida (V) de una salida de senal de presion por el sensor de presion 16; y un eje vertical derecho indica la tension de accionamiento (V) de la senal de accionamiento S que acciona el embolo 13a en el interior de una bomba de dispensacion 13 enviada a la seccion de accionamiento 14 de embolo desde la seccion de control 31.
Segun se muestra en la figura 6, la forma de onda de presion W representa secuencialmente una forma de onda de presion W1 para limpiar el interior de la boquilla dispensadora 11, una forma de onda de presion W2 para descargar agua desaireada Wa, una forma de onda W3 cuando la cantidad predeterminada de aire es aspirada a un extremo delantero de la boquilla dispensadora 11, una forma de onda W4 cuando la cantidad predeterminada de analito es aspirada a la boquilla dispensadora 11, una forma de onda W5 cuando se descarga una cantidad excesiva en la boquilla dispensadora 11 la cual es aspirada a un recipiente de analito 40 es ligeramente mas que la cantidad requerida para el analisis, y una forma de onda W6 cuando se descarga un analito aspirado en la boquilla dispensadora 11 a una camara de reaccion 41.
Aqm, la figura 7 es una forma de onda de presion W2 aumentada esquematicamente y representa el caso en el que no existen burbujas en el agua desaireada Wa en el tubo 15. En este caso, se forman dos grandes picos en una forma de onda. Por el contrario, si existen burbujas en el agua desaireada Wa, puesto que la tasa de transferencia presion es reducida por las burbujas, la variacion de presion se ralentiza; por lo tanto, la forma de onda de presion W2 forma solo una pico grande como en la forma de onda W21 segun se muestra en la figura 8. La forma de onda de presion W21 representada en la figura, representa el caso en el que la cantidad de burbujas que residen en el agua desaireada Wa es grande; una forma de onda se aproxima a la forma de onda W2 mostrada en la figura 7 segun se reduce la cantidad de burbujas.
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Por lo tanto, en esta seccion de determinacion de burbujas 33, segun se muestra en la figura 9, un intervalo de la forma de onda W2 es dividido en una pluralidad de secciones A1 - A8, luego en cada intervalo A1 - A8, comparando las pendientes de referencia K1 - K8 de la forma de onda W2 sin burbujas y la pendiente de cada intervalo de la forma de onda de presion detectada por el sensor de presion 16, y el numero de intervalos es contado cuando la pendiente de cada intervalo supera un rango de pendientes predeterminado de cada una de las pendientes de referencia K1 - K8; si el valor contado es uno o mas, se determina que existen burbujas en el tubo 15.
Espedficamente, segun se muestra en la figura 9, se establecen los intervalos A1 - A8, divididos por los puntos de tiempo de muestreo predeterminados t1 - t9 que corresponden a una forma de onda de presion W2 en la que no existen burbujas, y se establece la pendiente de referencia K1 - K8 de cada intervalo A1 -A8 las cuales corresponden a una forma de onda de presion W2 en la que no existen burbujas. Se prefiere que estos puntos de tiempo de muestreo t1 - t9 correspondan, por ejemplo, a un punto maximo relativo o un punto mmimo relativo de la forma de onda de presion W2. La senal de presion obtenida por el sensor de presion 16 es convertida a un valor de tension de presion digital mediante la seccion de proceso 33a, y la seccion de deteccion 33b detecta valores de tension de presion C1 - C9 para cada puto de tiempo de muestreo t1 - t9, y la seccion de calculo 33c calcula las pendientes KK1 - KK8 de cada intervalo A1 - A8. Por ejemplo, la pendiente KKl del intervalo A1 se calcula mediante la ecuacion KK1 = (C1-C2) / (t1-t2).
La seccion de determinacion 33d resta cada pendiente de referencia K1 - K8 de cada pendiente KK1 - KK8; si el resultado de la resta esta dentro de un valor absoluto predeterminado, se hace una determinacion de “o”; y si el resultado de la resta esta fuera de un valor absoluto predeterminado, se hace una determinacion de “x”. Cuando el numero de “x” determinadas son uno o mas, se determina que hay burbujas en el tubo 15. Por ejemplo, en la figura 9, todos los intervalos A1 - A8 estan determinados como “o”; por lo tanto, se emite la determinacion de que no existen burbujas en el tubo 15. Por otro lado, en la figura 10, las determinaciones de los intervalos A3 - A6 son “x”, entonces puesto que las “x” determinadas son una o mas, se emite la determinacion de que existen burbujas en el tubo 15.
Aqrn, haciendo referencia al diagrama de flujo mostrado en la figura 11, se explica un procedimiento para el proceso de determinacion para determinar la existencia de burbujas en el interior del tubo 15 mediante una seccion de determinacion de burbujas 33. En la figura 11, primero, el dispositivo dispensador 1 acciona una bomba de dispensacion 13 bajo control de una seccion de control 31 cuando esta verificando antes de arrancar la dispensacion de la solicitud de un dispositivo de analisis, y descarga agua desaireada Wa a una camara de limpieza 42 en el punto P3 desde una boquilla dispensadora 11, el interior de la cual ha sido ya limpiado. En este caso, la seccion de proceso 33a convierte una forma de onda de presion detectada por el sensor de presion 16 a una senal digital y una seccion de deteccion 33b detecta una forma de onda de presion basandose en la senal digital convertida (Paso S301).
A continuacion, la seccion de calculo 33c calcula cada pendiente de cada intervalo A1 - A8 basandose en la forma de onda de presion detectada por la seccion de deteccion 33b (Paso S302). Entonces, la seccion de determinacion 33d compara cada pendiente KK1 - KK8 calculada para cada intervalo A1 - A8 y las pendientes de referencia K1 - K8 obtenidas previamente en las que no existe ninguna burbuja; basandose en el numero de intervalos en los que las pendientes KK1 - KK8 estan fuera de un rango predeterminado a partir de las pendientes de referencia K1 - K8 obtenidas previamente, se determina la existencia de burbujas en el tubo 15 (Paso S303). Espedficamente, si el numero de intervalos en los cuales las pendientes KK1 - KK8 estan fuera de un rango predeterminado es uno o mas, se determina que existen burbujas en el tubo 15. Si se determina que no hay burbujas (Paso S303: No), el proceso presente termina. En este caso, la seccion de determinacion 33d puede enviar una indicacion visual o similar indicando que no hay burbujas en el tubo 15 a la seccion de salida 36 por via de la seccion de control 31. A la terminacion de este proceso de determinacion, el dispositivo dispensador 1 arranca la dispensacion de una muestra lfquida que contiene un analito o un reactivo.
Por otro lado, si se determina que existen burbujas (Paso S303: Sf), la seccion de determinacion 33d determina si el numero de secciones de burbujas es menor que un numero establecido o no (Paso S304). Si el numero de secciones de burbujas es mas de o igual al numero establecido (Paso S304: No), es el caso de que hay burbujas mezcladas en el tubo 15 a pesar de una operacion de succion de burbujas, por lo tanto el proceso es transferido al Paso S305 para notificar de una anomalfa (Paso S305), entonces la seccion de determinacion 33d emite una indicacion visual o similar indicando que hay burbujas en el tubo 15 a la seccion de salida 36 por via de la seccion de control 31.
Por el contrario, si el numero de secciones de burbujas es no mas que el numero predeterminado (Paso S304: Sf), el proceso de succion de burbujas es ejecutado (Paso S306). Este proceso de succion de burbujas es ejecutado emitiendo una senal de control a la seccion de accionamiento 18 de la valvula de alimentacion de agua para abrir una valvula y accionando la bomba de alimentacion de agua 19 para suministrar agua desaireada Wa de un deposito 20 al tubo 15. Con este proceso de succion de burbujas, las burbujas que existen en el tubo 15 son descargadas con agua desaireada Wa a una camara de limpieza 42. Y entonces, la seccion de determinacion 33d vuelve al Paso S301 para repetir el proceso de determinacion mencionado anteriormente para la existencia de burbujas en el tubo 15.
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Puesto que la seccion de determinacion de burbujas 33 es necesaria solo para detectar la presion en el interior del tubo 15 usando el sensor de presion 16, se determina facilmente que existen burbujas en el tubo 15 antes de dispensar. Como resultado, puede acortarse el tiempo para ejecutar una re-inspeccion y similar debido a la dispensacion con una exactitud baja; de este modo, se obtiene una reduccion en el tiempo del analisis.
Ademas, la seccion de determinacion de burbujas 33 determina la existencia de burbujas en el tubo 15 cuando el numero de determinaciones “x” es uno o mas; no obstante, sin restriccion a esto, dependiendo de la cuantfa de la diferencia entre una forma de onda de presion en la que existen burbujas y una forma de onda de presion en la que no existen burbujas, el numero de “x” determinadas puede variarse.
Ademas, esta seccion de determinacion de burbujas 33 establece un rango de pendientes predeterminado para determinar “o” o “x”; no obstante, en vez del rango de pendientes, puede determinarse dependiendo de si una pendiente de cada intervalo A1 - A8 es positiva o negativa. Por ejemplo, asumiendo que la pendiente de referencia K1 del intervalo A1 es positiva, si la pendiente KK1 es “positiva”; entonces, se hace la determinacion “o” y si la pendiente es “negativa”, entonces se hace la determinacion “x”. De este modo, un proceso de determinacion por la seccion de determinacion 33 se simplifica.
Tambien, en esta seccion de determinacion de burbujas 33, los intervalos A1 - A8 tiene el mismo intervalo de tiempo; no obstante, sin restriccion a esto, los intervalos de tiempo de cada intervalo A1 - A8 pueden ser diferentes de acuerdo con la forma de onda de presion en la que no existen burbujas.
Tambien en esta seccion de determinacion de burbujas 33, se ejecuta una determinacion de la existencia de burbujas basandose en una forma de onda de presion W2 cuando se descarga agua desaireada Wa; no obstante, sin restriccion a esto, puede ejecutarse una determinacion de la existencia de burbujas basandose en otra forma de onda de presion en el interior del tubo 15.
Ahora, en las realizaciones 1 y 2 mencionadas arriba, es preferible despues de causar que sea negativa una presion aplicada al agua desaireada Wa en el tubo 15, que un operador separe un tope 25 o tope 54 y luego mueva un embolo 24a o embolo 53a para ejecutar las acciones de succion y eyeccion. Ejecutando las acciones de succion y eyeccion, puesto que el agua desaireada Wa se mueve en el interior del tubo 15, las burbujas adheridas dentro del tubo 15 y la bomba de dispensacion 13 y el volumen de las cuales se ha incrementado, pueden ser retiradas de manera fiable al agua desaireada.
Ademas, en las realizaciones 1 y 2 mencionadas arriba, es preferible fijar un embolo 13a cuando el interior del tubo 15 va a ser presurizado negativamente mediante los medios de vacfo 24 o unos medios de vacfo 53. Fijando el embolo 13a, la presion negativa en el interior del tubo 15 y la bomba de dispensacion 13 puede ser asegurada.
Tambien en las realizaciones 1 y 2 mencionadas arriba, cuando la dispensacion es reiniciada despues de detener la operacion de dispensacion durante un tiempo largo, puesto que pueden existir burbujas en el interior del tubo debido a una temperatura ambiente, la presion atmosferica, una pequena fuga o similar, es preferible ejecutar el proceso de extraccion de burbujas mencionado arriba ciando la dispensacion es reiniciada.
APLICABILIDAD INDUSTRIAL
Segun se describe arriba, el dispositivo dispensador de la presente invencion es util para extraer burbujas de manera fiable.

Claims (3)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un dispositivo dispensador (1), que comprende:
    una boquilla dispensadora (11) que comprende un extremo delantero; una bomba de alimentacion de agua (19); una valvula de alimentacion de agua (17; 50); un tubo (15);
    una bomba de dispensacion (13) conectada al tubo (15), en donde el tubo (15) esta dispuesto entre una boquilla dispensadora (11) y una bomba de alimentacion de agua (19);
    en el que la bomba de agua (19) esta configurada para suministrar agua desaireada al tubo (15) para llenar el extremo delantero de la boquilla dispensadora (11);
    en el que la valvula de alimentacion de agua (17; 50) esta configurada para ser cerrada para formar un espacio de agua desaireada en el tubo (15), en donde el espacio de agua desaireada esta entre la boquilla dispensadora (11) y la valvula de alimentacion de agua (17; 50);
    en el que la bomba de dispensacion (13) es independiente de la bomba de alimentacion de agua (19) y esta configurada para ser operada para ejecutar una accion de succion y una de eyeccion usando la boquilla dispensadora (11),
    y caracterizado por que comprende, ademas, una valvula de conmutacion (17; 51); unos medios de vado (24; 53);
    por que los medios de vado (24; 53) son independientes de la bomba de alimentacion de agua (19) y de la bomba de dispensacion (13);
    por que los medios de vado (24; 53) estan configurados para mantener un estado de presion negativa en el tubo por via de la valvula de conmutacion (17; 51); y
    por que los medios de vado (24; 53) estan conectados con el espacio de agua desaireada por via de la valvula de conmutacion (17; 51); y
    por que la valvula de conmutacion (17; 51) esta configurada para ser abierta de tal forma que los medios de vado (24; 53) presuricen negativamente el espacio de agua desaireada de tal forma que las burbujas que hay en el agua desaireada suministrada al espacio de agua desaireada sean extrafdas;
    y por que el dispositivo dispensador (1) comprende, ademas, una circuitena de control (30) programada para causar que la valvula de conmutacion (17; 51) abra repetidamente para extraer burbujas que hay en el agua desaireada, hasta que la circuitena de control (30) determine que no existe ninguna burbuja en el espacio de agua desaireada.
  2. 2. El dispositivo dispensador (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la valvula de alimentacion de agua (17; 54) es la valvula de conmutacion (17; 51) y los medios de vado (24; 53) estan conectados a la valvula de conmutacion (17; 51).
  3. 3. El dispositivo dispensador (1) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que los medios de vado (24; 53) estan configurados para dar lugar a un tubo (15) adicional, el cual esta conectado a los medios de vado (24; 53), para ser llenado con el agua desaireada de tal forma que los medios de vado (24; 53) pueden presurizar negativamente el agua desaireada.
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