DISPOSITIVO Y METODO DE MUESTREO UTILIZABLE EN UN DISPOSITIVO AUTOMATIZADO DE ANALISIS
Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un dispositivo de muestreo que puede ser utilizado en un dispositivo automatizado de análisis. La presente también se refiere a un proceso para tomar muestras y/o para implementar el muestreo de un dispositivo de acuerdo a la invención. El campo de la invención es el campo de los dispositivos automatizados de muestreo y/o de inyección, y más particularmente los dispositivos automatizados de análisis . En general, los tubos que contienen que van a ser analizados, que son utilizados en dispositivos automatizados de análisis, son tubos con un tapón, usualmente elaborado de elastómero. Estos tubos son cada vez más colocados bajo un vacio relativo con el fin de facilitar el llenado de estos tubos. Por ejemplo, cuando se toman muestras de sangre, los tubos son utilizados en los cuales es creado un vacio relativo para evitar el uso de una jeringa. En dispositivos automatizados de análisis, las operaciones de muestreo e inyección son llevados a cabo al hacer pasar una aguja adecuada a través del tapón, sin retirar el tapón de estos tubos. Ahora, las diferencias en la presión entre la parte REF. : 199530
interna y la parte externa del tubo provocan dificultades cuando se muestra el producto contenido en estos tubos. Además, cuando la aguja pasa a través del tapón, las deformaciones del tapón y la penetración de la aguja dentro del tubo, incrementan las fluctuaciones de presión en estos tubos . Todas estas variaciones en la presión pueden reducir la precisión de las cantidades tomadas desde o inyectadas hacia estos tubos. Los dispositivos y sistemas actuales recomiendan el uso de agujas especificas para intentar resolver estos problemas. De este modo, la Patente Francesa FR 2 767 583 propone el uso que tiene una punta de corte por un lado, y una ranura, una cavidad o canal sobre su superficie externa por el otro, permitiendo que la parte interna del tubo sea colocada a presión atmosférica por la circulación del aire entre la parte externa y la parte interna del tubo, gracias al canal. No obstante, tal aguja representa varios problemas. Primeramente, la presencia de un canal sobre su superficie externa representa riesgos de fuga del producto manejado durante una operación de muestreo. En segundo lugar, la punta cortada de la aguja representa un riesgo a los operadores que requieren manejarla, de modo que éstos pueden ser pinchados por la misma. Además, los dispositivos automatizados de muestreo
tienen circuitos de alimentación para diluyentes utilizados durante el análisis de una muestra tomada o para los productos destinados para limpiar la aguja. Tales operaciones de limpieza son frecuentes y son de importancia primordial con el fin de evitar la contaminación de los productos que van a ser analizados conjuntamente o los productos de análisis. Ahora, el uso de una aguja con un canal sobre su superficie externa, tal como aquella descrita en la Patente Europea EP 2 767 583, representa los problemas de fugas, por medio de esta hendidura del diluyente por un lado, y del producto destinado a limpiar la aguja, por el otro . Otro objetivo más de la invención es proponer un dispositivo de muestreo que permita que los problemas de fuga descritos anteriormente, sean superados, mientras que al mismo tiempo resuelven los problemas para colocar la parte interna del tubo a presión atmosférica. Un objetivo de la presente invención es proponer un dispositivo de muestreo y/o de inyección que representa menos peligro de pinchaduras al operador que los dispositivos actuales . La invención propone tratar los problemas anteriormente mencionados mediante un dispositivo de muestreo que puede ser utilizado en un dispositivo de análisis automático, comprendiendo este dispositivo:
un cuerpo, una aguja de muestreo que puede moverse en el cuerpo entre una posición extendida adecuada para tomar una muestra, y una posición retraída, teniendo la aguja un extremo de muestreo y al menos un canal que se extiende longitudinalmente sobre su superficie externa, y los medios de selladura entre el cuerpo y la superficie externa de la aguja; el canal se extiende entre el medio de selladura y el extremo de muestreo, sin importar la posición de la aguja entre su posición extendida y su posición retraída. A través del uso combinado sobre al menos un canal de la superficie externa de una aguja y un medio de selladura, el dispositivo de acuerdo a la invención proporciona ventajosamente soluciones: por una parte los problemas de precisión con respecto a las cantidades muestreadas o inyectadas, por la aguja, por la colocación bajo presión atmosférica del volumen interno del tubo en el cual se lleva a cabo el muestreo (y/o la inyección); y por otra parte los problemas de fuga del producto de dilución o productos de limpieza vía el canal. En una modalidad particular del dispositivo de acuerdo a la invención, la aguja puede tener al menos un
segundo canal acomodado tal que en la posición retraída, los medios de selladura están acomodados entre el primero y el segundo canal, el primero y segundo canales definen cada uno una zona acanalada respectiva y una zona de selladura entre las mismas. De hecho, para asegurar que un muestreo será llevado a cabo en el tubo incluso si éste contiene poco producto, la aguja es movida cerca del fondo del tubo. De este modo, puede ser que el primer canal haya penetrado al tubo más allá del tapón, sin asegurar más la circulación del aire. Este en general, no es un problema, debido a que los volúmenes muestreados son pequeños. Sin embargo, si se desea mostrar una cantidad más grande, la segunda zona acanalada, proporcionada para pasar a través del tapón en la posición extendida, permite entonces que se reasuma la circulación del aire . Por supuesto, la hoja puede tener varias zonas acanaladas, separadas una de la otra por una respectiva zona de selladura. Ventajosamente, el dispositivo de acuerdo a la invención pueden tener varios canales sobre su superficie externa, el número de canales es capaz de ser determinado dependiendo del uso buscado. Las dimensiones del canal, y más particularmente la longitud y la profundidad del canal deben ser tales que,
cuando el tapón es perforado, la deformación de este último no bloquea el canal, y de este modo, no previene que el volumen interno del tubo sea colocado a la presión atmosférica . En una modalidad particular, el canal puede tener una sección rectangular, triangular, redondeada o trapezoidal, o incluso en cola de milano, teniendo cada una de estas secciones sus propios efectos técnicos. Por ejemplo, una sección redondeada facilita la limpieza de la aguja y más particularmente de los canales, mientras que una sección cuadrada, rectangular o también trapezoidal permite una aplicación más efectiva de la presión atmosférica. Además, cada una de las secciones presenta problemas de producción mayores o menores. Los medios de nervadura son colocados en un volumen interno del cuerpo del dispositivo de acuerdo a la invención. De este modo, de una forma, estos permiten que el volumen interno del cuerpo sea dividido en dos partes: una parte, denominada corriente abajo, correspondiente a la parte del volumen interno situado más allá de los medios de selladura en la dirección del extremo de muestreo de la aguja, y una parte, denominada corriente arriba, correspondiente al resto del volumen interno del cuerpo .
La tarea de los medios de selladura es producir el sello entre la parte corriente abajo y la parte corriente arriba. Estos están acomodados para estar en contacto con la superficie externa de la aguja por una parte, y con una superficie interna del cuerpo del dispositivo por la otra. El contacto entre los medios de selladura de la aguja es ajustado tal que la aguja puede deslizarse a lo largo de éstos . Los medios de selladura pueden incluir ventajosamente al menos un anillo de selladura. Los medios de selladura pueden descansar ventajosamente sobre al menos un hombro del cuerpo. Los medios de selladura pueden también ser montados, sujetados o no, entre dos hombros o una ranura, o las formas que se proyectan dentro del volumen interno del cuerpo del dispositivo . Ventajosamente, el dispositivo de acuerdo a la invención puede comprender además los medios (122) para alimentación y/o los medios (121) para el retiro de un liquido dado en el volumen corriente abajo del cuerpo del dispositivo de acuerdo a la invención. Estos medios pueden comprender al menos un circuito que alimenta, y un circuito que retira el liquido dado. En una versión particular del dispositivo de acuerdo a la invención, el circuito de alimentación y el circuito de remoción pueden tener partes en
común. Los medios de alimentación y/o remoción pueden comprender además los medios para empujar o aspirar un liquido en los circuitos de alimentación y/o remoción tales como bombas, válvulas, etc. Estos medios pueden comprender además medios para bloquear los circuitos de alimentación y/o remoción cuando estos circuitos no están en uso. En una versión particular al dispositivo de acuerdo a la invención, el liquido de alimentación puede comprender un liquido bajo presión. En otra versión particular del dispositivo de acuerdo a la invención, el liquido alimentado y/o evacuado puede comprender un producto de limpieza y/o un producto para el enjuague de la aguja. En esta configuración particular, el dispositivo de acuerdo a la invención puede ser colocado por arriba de un tanque de limpieza proporcionado para recuperar parte del producto durante una operación de enjuague y/o de limpieza. En esta configuración, la aguja está preferentemente localizada en una posición retraída, de modo que el producto de limpieza y/o de enjuague llega a estar directamente en contacto con la parte corriente abajo de la aguja para ser limpiado y/o enjuagado. De acuerdo a otra versión particular del dispositivo de acuerdo a la invención, el líquido puede comprender un producto de dilución destinado a ser agregado a un recipiente que contiene una muestra tomada de un tubo, con
el objetivo de enviarlo a diversos análisis. El liquido puede también comprender un reactivo de prueba potencialmente destinado a reaccionar con la muestra tomada, dentro del alcance de un análisis. Ventajosamente, sobre el lado del extremo de muestreo de la aguja, el canal termina a una distancia del extremo. Esta distancia puede ser una función de la forma del extremo de muestreo, asi como de las dimensiones del extremo, y tal que el extremo de muestreo es suficientemente resistente para pasar sin daño a través del tapón del tubo, que contiene el producto que va a ser analizado. La tensión ejercida sobre la aguja durante la perforación del tapón no debe dañar la aguja. En una versión particular del dispositivo de acuerdo a la invención, el sistema de muestreo de la aguja puede ser redondeado. Tal extremo redondeado permite reducir los riesgos de que un operador sea pinchado por la aguja cuando éste requiera utilizarla. No obstante, en otra versión particular del dispositivo de acuerdo a la invención, el extremo de la aguja puede estar en punta, y más particularmente la aguja puede tener un extremo de muestreo con un borde de corte, estando conectado este borde de corte al cuerpo sustancialmente cilindrico de la aguja, por al menos una o más caras, al menos una de estas caras tiene un orificio de muestro.
Ventajosamente, el extremo de muestreo de la aguja puede tener al menos un orificio que se abre lateralmente sobre la superficie de la aguja. Tal orificio hace posible de este modo, primeramente prevenir que una pieza sea cortada del tapón de un tubo durante la perforación de ese tapón, y en segundo lugar el bloqueo de la aguja por la pieza cortada desde el tapón, lo cual es el caso en la mayoría de las agujas en la técnica anterior que tienen un orificio en el extremo de la aguja. Además, tal orificio permite una mayor precisión con respecto a la cantidad del producto muestreado por el dispositivo de acuerdo a la invención. Sorprendentemente, parece que los canales de la aguja mejoran el funcionamiento de limpieza con respecto a esta aguja. De acuerdo a otra característica más de la invención, se propone un método que utiliza el dispositivo de acuerdo a la invención. Otras ventajas y características se volverán aparentes después del examen de la descripción detallada de una modalidad, que no es de ningún modo limitante, y las figuras anexas en las cuales: La figura 1 es una representación en sección diagramática de un dispositivo de acuerdo a la invención, la aguja de muestreo del dispositivo está en una posición retraída;
La figura 2A es una representación en sección diagramática de un dispositivo de acuerdo a la invención, la aguja de muestreo del dispositivo está en una posición extendida; - La figura 2B es una representación en sección diagramática de un dispositivo de acuerdo a la invención, la aguja de muestreo del dispositivo tiene dos zonas acanaladas y está en una posición extendida; La figura 3 es una representación en sección diagramática de cuatro agujas que tienen canales con diferentes secciones, que pueden ser utilizados en el dispositivo de acuerdo a la invención; La figura 4 es una representación en sección diagramática de cuatro agujas, cada una teniendo un número diferente de canales, que pueden ser utilizadas en el dispositivo de acuerdo a la invención; La figura 5 es una representación en sección diagramática de tres agujas, cada una teniendo un extremo de muestreo con una forma diferente. El ejemplo descrito anteriormente es una aplicación particular no limitante de un dispositivo de acuerdo a la invención . La figura 1 es una representación en sección diagramática de un dispositivo de muestreo de acuerdo a la invención, que comprende un cuerpo 14, una aguja 10, los
medios de selladura 11, y los medios 121 y 122 para alimentar y retirar un liquido en el volumen interno del cuerpo 14 del dispositivo. La aguja de muestreo 10 está provista con un extremo de muestreo 103. Parcialmente representado por la figura 1 está un tubo 13 que tiene un tapón 131. En esta figura, la aguja de muestreo está en una posición retraída, por ejemplo, el extremo de muestreo 103 está localizado dentro del cuerpo 1 . Además, esta aguja 10 tiene dos canales 101 sobre su superficie externa y un orificio 102. Los canales 101 están localizados entre los medios de selladura 11 y el extremo de muestreo 103 de la aguja 10. Por supuesto, los canales 101 no se extienden sobre la longitud completa de la aguja y están presentes únicamente sobre una parte limitada de la aguja 10. Esta parte limitada está localizada entre el extremo de muestreo 103 y los medios de selladura 11, no obstante de la posición de la aguja entre la posición retraída representada en esta figura 1, y la posición extendida que permite que sea tomada una muestra destinada para el análisis (ver figuras 2A y 2B) . Las canales 101 están por lo tanto localizados más allá de los medios de selladura en la dirección del extremo de muestreo 103. Los medios de selladura 11 están colocados en un volumen interno del cuerpo 14 del dispositivo de acuerdo a la invención. Estos permiten que el volumen interno del
cuerpo 14 sea dividido en dos partes: una parte 16, denominada corriente abajo, correspondiente a la parte del volumen interno del cuerpo 14 situado más allá de los medios de selladura 11, en la dirección del extremo de muestreo 103 de la aguja 10, y una parte 15, denominada corriente arriba, correspondiente al resto del volumen interno del cuerpo 14. La tarea de los medios de selladura 11 es crear el sello entre la parte 16 corriente abajo y la parte 15 corriente arriba. Estos están acomodados para estar en contacto con la superficie externa de la aguja 10 por una parte, y con una superficie interna del cuerpo 14 desde el dispositivo por otra parte. El contacto entre los medios de selladura 11 y la aguja 10 es ajustado de modo que la aguja puede deslizarse a lo largo de los mismos. En el ejemplo particular descrito en la presente, los medios de selladura constituyen un anillo de selladura. El anillo de selladura descansa sobre un hombro 19 del cuerpo 14 del dispositivo. El dispositivo tiene también un circuito de alimentación 122 y un circuito de remoción 121 para un liquido dado en la parte 16 corriente abajo. El dispositivo puede también tener los medios para empujar o para aspirar
(no mostrado) un producto en los circuitos de alimentación y/o remoción, tales como bombas y válvulas. Además, estos medios pueden comprender los medios para bloquear el circuito de alimentación 122 y/o el circuito de remoción 121 cuando éstos no están en uso. Por supuesto, en otra modalidad más, el circuito 121 puede servir como un circuito de alimentación para un liquido en la parte corriente abajo, y el circuito 122 como un circuito de remoción para este liquido. El liquido alimentado hacia la parte 16 corriente abajo puede estar bajo presión. Este puede ser un producto de limpieza. En el caso donde el líquido alimentado por el circuito de alimentación 122 es un producto de limpieza, el dispositivo es colocado por arriba de un tanque de recepción (no mostrado) proporcionado para recibir todo o parte del producto de limpieza. El producto de limpieza puede también ser removido por el circuito de remoción 121 creando un vacío en la parte 16 corriente abajo del volumen interno del cuerpo En el caso donde el líquido alimentado por el circuito de alimentación 122 es un producto diluyente, el dispositivo es colocado por arriba de un recipiente (no mostrado) destinado a recibir el producto en cuestión. La tarea de los medios de selladura 11 es asegurar la selladura de la parte 15 corriente abajo del volumen interno del cuerpo 14 del dispositivo frente a los productos alimentados por los medios de alimentación 122 en la parte corriente abajo.
En la figura 2A, el dispositivo de acuerdo a la invención, es mostrado con la aguja de muestreo 10 en una posición extendida. De manera más precisa, la aguja 10 es mostrada después de la perforación del tapón 131 del tubo 13 por la aguja 10. Durante la perforación del tapón 131 del tubo 13, la parte interna del tubo 13 es colocada a presión atmosférica por la circulación del aire a través de los canales 101. Además, la aguja 10 tiene un orificio de muestreo 102 sobre la pared lateral del extremo de muestreo 103 y cerca de la punta de este extremo 103. El posicionamiento de este orificio 102 hace posible primeramente prevenir que una pieza sea cortada del tapón 131 de un tubo 13 durante la perforación de ese tapón y el bloqueo del oficio 102 con la pieza en cuestión, y en segundo lugar tomar una muestra 17 del producto 18 que va a ser analizado, con mayor precisión con respecto a la cantidad muestreada en la aguja 10. Los canales 101 terminan a una distancia del extremo de muestreo 103. Esta distancia puede ser una función de la forma del extremo de muestreo 103 asi como de las dimensiones del extremo 103 y tal que el extremo de muestreo 103 es suficientemente resistente para pasar sin ser dañado a través del tapón 131 del tubo 13 que contiene el producto 18 que va a ser analizado. La tensión ejercida sobre la aguja 10 durante la perforación del tapón no debe
dañar la aguja 10. La figura 2B es una representación en sección diagramática de un dispositivo de acuerdo a la invención. En la figura 2B, la aguja de muestreo 10 está en una posición de muestreo. El extremo de muestreo 103 de la aguja 10 está localizado cerca del fondo del tubo 13 que contiene el producto 18 que va a ser muestreado. La aguja 10 tiene dos zonas acanaladas 104 y 105. La primera zona acanalada 104 permite que la parte interna del tubo 13 sea colocada a presión atmosférica durante la perforación del tapón 131 del tubo 13 por la aguja 10. La segunda zona acanalada 105, que comprende los canales 106, pasa a través del tapón del tubo 13 con el fin de permitir una circulación del aire entre la parte interna y la parte externa del tubo 13 para evitar asi el vacio creado por el muestreo de una gran cantidad de producto 18. Cuando la aguja 10 está en su posición retraída, los medios de selladura están acomodados entre la primera zona acanalada 104 y la segunda zona acanalada 105. Como se muestra en la figura 3, la aguja 10 puede tener canales 31 con una sección cuadrada o rectangular, canales 32 con una sección circular, canales 33 con una sección triangular, y/o canales 34 con una sección trapezoidal, y más particularmente, en forma de cola de milano. Cada una de estas secciones tiene sus propios efectos técnicos. Por ejemplo, una sección redondeada
facilita la limpieza de la aguja y más particularmente de los canales, mientras que una sección cuadrada, rectangular o también trapezoidal permite que la presión atmosférica sea creada de manera más efectiva hacia la parte interna del tubo 13. La figura 4 es una representación diagramática de una aguja 41, que tiene un canal simple. También mostrada en la figura 4 están una aguja 42 que tiene dos canales, una aguja 43 que tiene tres canales y un aguja 44 que tiene cuatro canales. Además, el extremo de muestreo 103 de la aguja 10 puede tener una forma redondeada 51 como se muestra en la figura 5. Tal extremo redondeado 51 permite reducir el riesgo de que un operador sea dañado, y más particularmente que sea pinchado, por la aguja cuando éste requiere manejarla. No obstante, en una versión particular del dispositivo de acuerdo a la invención, el extremo de la aguja puede tener una forma en punta 52 y 53. Más particularmente, la aguja puede tener un extremo de muestreo con un borde de corte, estando conectado este borde de corte al cuerpo sustancialmente cilindrico de la aguja por al menos una o más caras, al menos una de estas caras tiene un orificio de muestreo . Por supuesto, el dispositivo de acuerdo a la invención, no está limitado al ejemplo recién descrito. El
número, el arreglo y la forma de los canales de la aguja pueden variar. La aguja puede tener un extremo de muestreo con una sección que es diferente de aquellas descritas dentro del alcance de la descripción del ejemplo particular anterior. La aguja de muestreo puede ser movida en un movimiento circular. Los medios de selladura pueden ser fijados por medio de una ranura o varios hombros. Finalmente, la aguja de muestreo puede tener varios orificios de muestreo. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.