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ES1220194U - ANALYSIS DEVICE FOR A LIQUID SAMPLE (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES1220194U
ES1220194U ES201831576U ES201831576U ES1220194U ES 1220194 U ES1220194 U ES 1220194U ES 201831576 U ES201831576 U ES 201831576U ES 201831576 U ES201831576 U ES 201831576U ES 1220194 U ES1220194 U ES 1220194U
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ES201831576U
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Spanish (es)
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Maria De Les Neus SABATÉ VIZCARRA
Juan Pablo Esquivel Bojorquez
Sergi GASSÓ PONS
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Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avancats ICREA
Fuelium SL
Original Assignee
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avancats ICREA
Fuelium SL
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Abstract

An analysis device for a liquid sample, comprising: a microfluidic analysis channel (15) made of an absorbent material with a suitable porosity allowing a capillary flow of at least one liquid sample, apt to generate electricity; at least one receiving absorbent region (11) coupled to said microfluidic analysis channel (15); at least one collecting absorbent region (12) coupled to said microfluidic analysis channel (15); a cathode zone (13) formed by at least one cathode coupled to said microfluidic analysis channel (15); an anodic zone (14) formed by at least one anode coupled to said microfluidic analysis channel (15); and at least one detection zone (21) with at least one sensor connected to said microfluidic analysis channel (15), wherein each receiving absorbent region (11) and each collecting absorbent region (12) are connected to the microfluidic analysis channel (15), so that when a liquid sample is deposited in the receiving absorbent region (11), the sample flows through capillary action through the microfluidic analysis channel (15) to reach the collecting absorbent region (12) where it is absorbed, and wherein the sensor interacts with the liquid sample to be tested, when said sample flows by capillarity through the microfluidic analysis channel (15). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

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DISPOSITIVO DE ANÁLISIS PARA UNA MUESTRA LÍQUIDAANALYSIS DEVICE FOR A LIQUID SAMPLE

Campo de la técnicaTechnical field

La presente invención está dirigida, generalmente, al campo de dispositivos de análisis. Particularmente, esta invención hace referencia a un dispositivo de análisis para una muestra líquida. Aunque preferiblemente la muestra a ser analizada es líquida, pudiendo contener partículas en suspensión, la invención también puede analizar una muestra de un gas o un gel.The present invention is generally directed to the field of analysis devices. In particular, this invention refers to an analysis device for a liquid sample. Although preferably the sample to be analyzed is liquid, and may contain suspended particles, the invention can also analyze a sample of a gas or a gel.

Estado de la técnicaState of the art

Una célula o celda de combustible, también conocida como pila de combustible, es un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de un combustible en energía eléctrica, teniendo lugar dicha conversión siempre que se suministre el combustible a la célula. Estos dispositivos se han desarrollado durante más de una década y recientemente han empezado a encontrar oportunidades en, por ejemplo, aplicaciones médicas.A fuel cell or cell, also known as a fuel cell, is an electrochemical device that converts the chemical energy of a fuel into electrical energy, said conversion taking place whenever the fuel is supplied to the cell. These devices have been developed for more than a decade and have recently begun to find opportunities in, for example, medical applications.

Las células de combustible difieren de las baterías convencionales en que las células de combustible permiten el continuo reabastecimiento de los reactivos consumidos, es decir, la generación de electricidad a partir de una fuente externa de combustible y oxígeno, a diferencia de la capacidad limitada de almacenamiento de energía que tiene una batería. Además, los electrodos en una batería reaccionan y cambian de acuerdo con como es cargada o descargada, mientras que los electrodos de una célula de combustible son catalíticos y relativamente estables. Asimismo, las baterías convencionales consumen reactivos sólidos, y una vez agotados, deben ser desechados o recargados con electricidad. En general, en una célula de combustible el/los reactivo/s fluyen hacia el interior y los productos de la reacción fluyen hacia el exterior. Este flujo de reactivo(s) se obtiene normalmente usando, por ejemplo, bombas externas, que puede resultar en una configuración compleja y costosa de la célula de combustible.The fuel cells differ from conventional batteries in that the fuel cells allow the continuous replenishment of the reagents consumed, that is, the generation of electricity from an external source of fuel and oxygen, as opposed to the limited storage capacity of energy a battery has. In addition, the electrodes in a battery react and change according to how it is charged or discharged, while the electrodes of a fuel cell are catalytic and relatively stable. Likewise, conventional batteries consume solid reagents, and once exhausted, they must be discarded or recharged with electricity. In general, in a fuel cell the reagent (s) flow inwards and the products of the reaction flow outwards. This flow of reagent (s) is usually obtained using, for example, external pumps, which can result in a complex and expensive configuration of the fuel cell.

Por ejemplo, US 2009092882 A1 (Kjeang E. et al.) divulga una arquitectura de una célula de combustible microfluídica con flujo a través de los electrodos. Los electrodos de ánodo y cátodo son porosos y comprenden una red de poros intersticiales. Un aislante virtual está situado entre los electrodos, en un canal electrolítico. El aislante virtual consiste en un flujo colaminar de un electrolito. Una entrada dirige sustancialmente todo el flujo del líquido reactivo por el electrodo poroso. Esta configuración tiene la desventaja que requiere medios,For example, US 2009092882 A1 (Kjeang E. et al.) Discloses an architecture of a microfluidic fuel cell with flow through the electrodes. The anode and cathode electrodes are porous and comprise a network of interstitial pores. A virtual insulator is located between the electrodes, in an electrolytic channel. The virtual insulator consists of a collaminar flow of an electrolyte. An inlet directs substantially all the flow of the reactive liquid through the porous electrode. This configuration has the disadvantage that it requires means,

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p.ej. una bomba externa, para proporcionar el líquido reactivo a través de la entrada para que la célula de combustible funcione.eg an external pump, to provide the reactive liquid through the inlet for the fuel cell to function.

Recientemente, se ha divulgado que la integración de una célula de combustible micro- directa de metanol puede proporcionar tanto bombeo como energía eléctrica a una plataforma microfluídica con éxito [JP Esquivel, et al., “Fuel cell powered microfluidic platform for lab on a chip applications", Lab on a Chip (2011) 12, 74-79], Las reacciones electroquímicas que tienen lugar en la célula de combustible generan CO2, que normalmente se considera un residuo sin ningún uso. En este caso, sin embargo, el CO2 es acumulado y empleado para bombear un fluido en la plataforma microfluídica. Por lo tanto, el bombeo de un fluido, que puede ser un reactivo de una célula de combustible, se obtiene sin necesidad de una bomba externa, por sí que es necesario emplear una célula de combustible de metanol para este fin. Así pues, en este caso, también se obtiene una configuración compleja y costosa. Además, el uso de una primera célula de combustible para generar un flujo de un reactivo hacia una segunda célula de combustible daría lugar a un sistema complejo.Recently, it has been reported that the integration of a micro-direct methanol fuel cell can provide both successful pumping and electrical power to a microfluidic platform [JP Esquivel, et al., "Fuel cell powered microfluidic platform for lab on a chip applications ", Lab on a Chip (2011) 12, 74-79], The electrochemical reactions that take place in the fuel cell generate CO2, which is normally considered a waste without any use. In this case, however, CO2 it is accumulated and used to pump a fluid in the microfluidic platform.Therefore, the pumping of a fluid, which can be a reagent of a fuel cell, is obtained without the need of an external pump, so it is necessary to use a Methanol fuel cell for this purpose, so, in this case, a complex and expensive configuration is also obtained In addition, the use of a first fuel cell to generate a flow of a reaction Vo towards a second fuel cell would lead to a complex system.

US 2012288961 describe un dispositivo basado en la capilaridad que hace uso de un elemento de medición de flujo y/o una característica de medición de volumen de una membrana porosa para realizar análisis microfluídicos.US 2012288961 describes a capillarity based device that makes use of a flow measurement element and / or a volume measurement characteristic of a porous membrane to perform microfluidic analyzes.

Sin embargo, ninguno de los documentos del estado de la técnica citados divulga un dispositivo de análisis que incluye un único canal de análisis microfluídico proporcionado las funciones tanto de análisis como detección.However, none of the cited prior art documents discloses an analysis device that includes a single microfluidic analysis channel provided both the analysis and detection functions.

Breve descripción de la invenciónBrief Description of the Invention

Realizaciones de la presente invención proporcionan un dispositivo de análisis para una muestra liquida, preferiblemente una muestra biológica como sangre, orina, sudor, saliva, lágrimas, esperma, leche, zumo, bebidas alcohólicas, agua, etc., que comprende un canal de análisis microfluídico hecho de un material absorbente con una porosidad adecuada permitiendo un flujo capilar de al menos una muestra líquida apto para generar electricidad; una región o zona absorbente receptora acoplada a dicho canal de análisis microfluídico; una región o zona absorbente colectora acoplada a dicho canal de análisis microfluídico; una zona catódica formada por al menos un cátodo acoplado a dicho canal de análisis microfluídico; una zona anódica formada por al menos un ánodo acoplado a dicho canal deEmbodiments of the present invention provide an analysis device for a liquid sample, preferably a biological sample such as blood, urine, sweat, saliva, tears, sperm, milk, juice, alcoholic beverages, water, etc., comprising an analysis channel microfluidic made of an absorbent material with adequate porosity allowing a capillary flow of at least one liquid sample capable of generating electricity; a receiving absorbent region or zone coupled to said microfluidic analysis channel; a collecting absorbent region or zone coupled to said microfluidic analysis channel; a cathodic zone formed by at least one cathode coupled to said microfluidic analysis channel; an anodic zone formed by at least one anode coupled to said channel of

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análisis microfluídico; y una zona de detección con al menos un sensor conectado a dicho canal de análisis microfluídico.microfluidic analysis; and a detection zone with at least one sensor connected to said microfluidic analysis channel.

En el dispositivo de análisis propuesto, la región absorbente receptora y la región absorbente colectora están conectadas al canal de análisis microfluídico, de modo que cuando una muestra liquida es depositada en la región absorbente receptora, la muestra líquida fluye por acción capilar por el canal de análisis microfluídico para llegar a la región absorbente colectora donde es absorbida.In the proposed analysis device, the receiving absorbent region and the collecting absorbent region are connected to the microfluidic analysis channel, so that when a liquid sample is deposited in the receiving absorbent region, the liquid sample flows by capillary action through the channel of Microfluidic analysis to reach the collecting absorbent region where it is absorbed.

Además, el sensor de la zona de detección interactúa con la muestra liquida a ser ensayada, o analizada, cuando dicha muestra fluye por capilaridad por el canal de análisis microfluídico.In addition, the sensor in the detection zone interacts with the liquid sample to be tested, or analyzed, when said sample flows capillary through the microfluidic analysis channel.

Al tener un único canal de análisis microfluídico, el dispositivo de análisis propuesto permite reducir el volumen de la muestra líquida requerido tanto para generar como para llevar a cabo el análisis. Además, comprende un diseño simplificado que requiere una menor cantidad de material necesario para su fabricación (en comparación con otros dispositivos de análisis con diferentes canales microfluídicos). También simplifica el proceso de fabricación lo que conlleva una mayor rentabilidad del dispositivo de análisis.By having a single microfluidic analysis channel, the proposed analysis device allows to reduce the volume of the liquid sample required both to generate and to carry out the analysis. In addition, it comprises a simplified design that requires a smaller amount of material needed for its manufacture (compared to other analysis devices with different microfluidic channels). It also simplifies the manufacturing process, which leads to greater profitability of the analysis device.

El dispositivo de análisis puede comprender más de una región absorbente receptora acoplada al canal de análisis microfluídico, en cuyo caso las diferentes regiones absorbentes receptoras pueden completamente independientes o pueden ser regiones separadas y localizadas en el mismo soporte físico, también denominadas subregiones en esta solicitud de patente.The analysis device may comprise more than one receiving absorbent region coupled to the microfluidic analysis channel, in which case the different receiving absorbent regions may be completely independent or may be separate regions and located on the same physical support, also called subregions in this application for patent.

Además, las regiones absorbentes receptora y colectora pueden estar localizadas a diferentes alturas, que facilitan el flujo por acción capilar a través del canal de análisis microfluídico.In addition, the receiving and collecting absorbent regions may be located at different heights, which facilitate capillary flow through the microfluidic analysis channel.

En la presente invención el término "apto para generar electricidad” se entiende como cualquier fluido que comprende al menos una substancia oxidante o reductora, tal que el fluido pueda interactuar con uno de los cátodos o ánodos para generar electricidad. Preferiblemente, el fluido es un líquido, aunque puede contener partículas en suspensión, o ser un gas o un gel.In the present invention the term "suitable for generating electricity" is understood as any fluid comprising at least one oxidizing or reducing substance, such that the fluid can interact with one of the cathodes or anodes for generating electricity. Preferably, the fluid is a liquid, although it may contain suspended particles, or be a gas or a gel.

Además del flujo apropiado para generar electricidad, el dispositivo de análisis de la presente invención también puede incorporar al menos un fluido electrolítico en la o las regiones receptoras acopladas al canal de análisis microfluídico. Preferiblemente, este fluidoIn addition to the appropriate flow for generating electricity, the analysis device of the present invention can also incorporate at least one electrolytic fluid in the receiving region (s) coupled to the microfluidic analysis channel. Preferably, this fluid

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electrolítico está situado en una región receptora distinta a la o las usadas para depositar un fluido apto para generar electricidad.Electrolytic is located in a receiving region other than the one or those used to deposit a fluid capable of generating electricity.

El dispositivo de análisis de la presente invención tiene la ventaja que el flujo de los fluidos aptos para generar electricidad, es decir que el flujo de reactivos se obtiene por acción capilar y/o difusión, eliminado la necesidad de usar, por ejemplo, bombas u otros medios para circular estos reactivos. En este sentido, uno de los puntos clave del dispositivo de análisis es que la absorción de la región absorbente colectora provoca una continuación en el flujo por acción capilar una vez el canal de análisis microfluídico se ha saturado. El dispositivo de análisis propuesto es muy sencillo y puede ser muy barato, dado que el canal de análisis microfluídico y las regiones absorbentes pueden ser fabricados a partir de materiales que son abundantes, baratos y biodegradables como, por ejemplo, materiales a base de fibra y celulosa, como papel.The analysis device of the present invention has the advantage that the flow of fluids capable of generating electricity, that is to say that the flow of reagents is obtained by capillary action and / or diffusion, eliminating the need to use, for example, pumps or other means to circulate these reagents. In this sense, one of the key points of the analysis device is that the absorption of the collecting absorbent region causes a continuation in the flow by capillary action once the microfluidic analysis channel has become saturated. The proposed analysis device is very simple and can be very cheap, since the microfluidic analysis channel and the absorbent regions can be manufactured from materials that are abundant, cheap and biodegradable, such as fiber-based materials and cellulose, like paper.

Preferiblemente, el canal de análisis microfluídico puede comprender mayoritariamente un material seleccionado independientemente del grupo que consiste en un polímero hidrofílico, fibra textil, fibra de vidrio, celulosa y nitrocelulosa; siendo especialmente preferible que dicho material sea biodegradable.Preferably, the microfluidic analysis channel may comprise mostly a material independently selected from the group consisting of a hydrophilic polymer, textile fiber, glass fiber, cellulose and nitrocellulose; it is especially preferable that said material is biodegradable.

Asimismo, las regiones absorbentes receptoras y colectoras están hechas preferiblemente de un material seleccionado entre un material a base de papel, un material a base de fibra y un material a base de nitrocelulosa.Also, the receiving and collecting absorbent regions are preferably made of a material selected from a paper-based material, a fiber-based material and a nitrocellulose-based material.

En otras realizaciones de la presente invención, cualquier cátodo y cualquier ánodo acoplado al canal de análisis microfluídico puede comprender un material seleccionado principalmente del grupo que consiste en metales nobles, metales no-nobles, enzimas y bacterias. En el caso que cualquiera de los electrodos comprenda enzimas o bacterias, el pH del medio puede ser acido, básico o neutral en función de la estabilidad de dichas enzimas o bacterias a distintos pH. Preferiblemente, el pH del medio es uno en el que tanto los metales, enzimas o bacterias presentes en cualquiera de los electrodos tenga una mayor estabilidad y actividad catalítica. Para obtener este pH óptimo es posible inmovilizar sustancias aptas en el interior de la célula de combustible.In other embodiments of the present invention, any cathode and any anode coupled to the microfluidic analysis channel may comprise a material selected primarily from the group consisting of noble metals, non-noble metals, enzymes and bacteria. In the event that any of the electrodes comprises enzymes or bacteria, the pH of the medium can be acidic, basic or neutral depending on the stability of said enzymes or bacteria at different pH. Preferably, the pH of the medium is one in which both the metals, enzymes or bacteria present in any of the electrodes have greater stability and catalytic activity. To obtain this optimum pH, it is possible to immobilize suitable substances inside the fuel cell.

Preferiblemente, el dispositivo de análisis tal y como se ha descrito en la presente invención puede ser una tira de ensayo para análisis, preferiblemente una tira de ensayo conocida como "tira de ensayo de flujo lateral”.Preferably, the analysis device as described in the present invention may be a test strip for analysis, preferably a test strip known as a "lateral flow test strip".

En una realización, el dispositivo de análisis también incluye una pista conductora (o una primera pista conductora) para conectar la zona anódica y la zona catódica del dispositivo deIn one embodiment, the analysis device also includes a conductive track (or a first conductive track) to connect the anodic zone and the cathodic zone of the device

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análisis con al menos un circuito electrónico. El circuito electrónico está conectado mediante otra pista conductora (o una segunda pista conductora) al sensor incluido en dicha zona de detección. El circuito electrónico también está conectado al sistema de visualización para visualizar los resultados del análisis.analysis with at least one electronic circuit. The electronic circuit is connected by another conductive track (or a second conductive track) to the sensor included in said detection zone. The electronic circuit is also connected to the display system to display the results of the analysis.

El circuito electrónico y el sistema de visualización pueden estar integrados en una unidad independiente conectable mediante las pistas conductoras, mencionadas previamente, al dispositivo de análisis.The electronic circuit and the display system can be integrated in a separate unit that can be connected by the conductive tracks, mentioned previously, to the analysis device.

El sensor incluido en la zona de detección puede ser un sensor electroquímico, óptico, piezoeléctrico, magnético, de resonancia de plasmones de superficie, de onda acústica sónica o de espectroscopia de masas.The sensor included in the detection zone may be an electrochemical, optical, piezoelectric, magnetic, surface plasmon resonance, sonic acoustic wave or mass spectroscopy sensor.

En una realización, el sensor puede estar formado por dos componentes separados, un primer componente que opera como un detector y un segundo componente que opera como un transductor. Ambos componentes pueden estar incluidos en el dispositivo de análisis o alternativamente, el segundo componente operando como un transductor puede estar incluido en dicha unidad independiente.In one embodiment, the sensor may be formed by two separate components, a first component that operates as a detector and a second component that operates as a transducer. Both components may be included in the analysis device or alternatively, the second component operating as a transducer may be included in said independent unit.

En otras realizaciones de la invención, cada sensor electroquímico del dispositivo de análisis puede estar basado en electrodos de carbono. Este tipo de material para los sensores electroquímicos también contribuye significativamente a que el dispositivo de análisis de la invención sea más biodegradable.In other embodiments of the invention, each electrochemical sensor of the analysis device may be based on carbon electrodes. This type of material for electrochemical sensors also contributes significantly to making the analysis device of the invention more biodegradable.

En otras realizaciones de la invención, el circuito electrónico del dispositivo de análisis puede ser un circuito microelectrónico a base de silicio o un circuito electrónico impreso. Adicionalmente, el sistema de visualización puede ser una pantalla, por ejemplo una pantalla impresa en papel, una pantalla de cristal líquido (LCD), una pantalla de diodo orgánico de emisión luz (OLED), o una pantalla electrocrómica.In other embodiments of the invention, the electronic circuit of the analysis device may be a silicon-based microelectronic circuit or a printed electronic circuit. Additionally, the display system may be a screen, for example a screen printed on paper, a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) screen, or an electrochromic screen.

En otras realizaciones de la invención, las pistas conductoras del dispositivo de análisis pueden estar hechas de carbono. Este tipo de material para las pistas conductoras permite al dispositivo de análisis ser altamente biodegradable.In other embodiments of the invention, the conductive tracks of the analysis device may be made of carbon. This type of material for the conductive tracks allows the analysis device to be highly biodegradable.

Aun en otras realizaciones de la invención, el dispositivo de análisis incluye además un módulo de comunicación inalámbrico (Bluetooth, NFC, RF, etc.) para comunicar los resultados de un análisis realizado por el dispositivo de análisis a un receptor externo.Even in other embodiments of the invention, the analysis device further includes a wireless communication module (Bluetooth, NFC, RF, etc.) to communicate the results of an analysis performed by the analysis device to an external receiver.

Breve descripción de las figurasBrief description of the figures

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Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones, con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:The foregoing and other advantages and features will be more fully understood from the following detailed description of embodiments, with reference to the accompanying drawings, which should be taken by way of illustration and not limitation, in which:

Figuras 1a-1d: representaciones esquemáticas de una vista superior de una célula de combustible que puede ser usada en un dispositivo de análisis, de acuerdo con diferentes realizaciones.Figures 1a-1d: schematic representations of a top view of a fuel cell that can be used in an analysis device, according to different embodiments.

Figuras 2a-2c: representaciones esquemáticas de una vista superior de una tira de ensayo de flujo lateral de acuerdo con diferentes realizaciones en las que se usan dos canales microfluídicos.Figures 2a-2c: schematic representations of a top view of a lateral flow test strip according to different embodiments in which two microfluidic channels are used.

Figura 3a: representación esquemática de fluidos católitos y anólitos que fluyen a través de un canal microfluídico, tal y como se puede ver en la figura 1b.Figure 3a: Schematic representation of catholyte and anolyte fluids flowing through a microfluidic channel, as can be seen in Figure 1b.

Figura 3b: representación esquemática de una configuración 3D de un canal microfluídico y zonas catódicas y anódicas acopladas, por las que fluyen fluidos católitos y anólitos.Figure 3b: schematic representation of a 3D configuration of a microfluidic channel and coupled cathodic and anodic areas, through which catholyte and anolyte fluids flow.

Figura 3c: representación esquemática de fluidos católitos, anólitos y electrolitos que fluyen a través de un canal microfluídico, visto en la figura 1c.Figure 3c: Schematic representation of catholyte, anolyte and electrolyte fluids flowing through a microfluidic channel, seen in Figure 1c.

Figura 4a: representación esquemática de una vista superior de un dispositivo de análisis para una muestra líquida de acuerdo con una realización de la invención. En este caso, se utiliza un único canal de análisis microfluídico, simplificando las configuraciones descritas previamente.Figure 4a: schematic representation of a top view of an analysis device for a liquid sample according to an embodiment of the invention. In this case, a single microfluidic analysis channel is used, simplifying the configurations described previously.

Figura 4b: representación esquemática de una vista superior de un dispositivo de análisis para una muestra líquida de acuerdo con una realización de la invención. En este caso, también se utiliza un único canal de análisis microfluídico; aunque el circuito electrónico y el sistema de visualización están integrados en una unidad independiente conectable al dispositivo de análisis.Figure 4b: schematic representation of a top view of an analysis device for a liquid sample according to an embodiment of the invention. In this case, a single microfluidic analysis channel is also used; although the electronic circuit and the display system are integrated in a separate unit that can be connected to the analysis device.

Figura 5a: representación esquemática de una vista superior de un dispositivo de análisis para una muestra líquida de acuerdo con una realización de la invención. En este caso, la zona de detección del dispositivo de análisis está formada por un primer componente operando como un detector y un segundo componente operando como un transductor.Figure 5a: schematic representation of a top view of an analysis device for a liquid sample according to an embodiment of the invention. In this case, the detection zone of the analysis device is formed by a first component operating as a detector and a second component operating as a transducer.

Figura 5b: representación esquemática de una vista superior de un dispositivo de análisis para una muestra líquida de acuerdo con una realización de la invención. En este caso, la zona de detección del dispositivo de análisis también está formada porFigure 5b: schematic representation of a top view of an analysis device for a liquid sample according to an embodiment of the invention. In this case, the detection zone of the analysis device is also formed by

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dos componentes diferentes, un detector y un transductor; sin embargo el componente transductor está incluido en una unidad independiente junto con el circuito electrónico y el sistema de visualización.two different components, a detector and a transducer; however, the transducer component is included in a separate unit together with the electronic circuit and the display system.

Figuras 6a y 6b: representación esquemática de un ejemplo del dispositivo de análisis propuesto, concretamente cuando es un glucómetro autónomo.Figures 6a and 6b: schematic representation of an example of the proposed analysis device, specifically when it is an autonomous glucometer.

Figuras 7a y 7b: representación esquemática de un ejemplo del dispositivo de análisis propuesto, concretamente cuando es un lector de flujo lateral autónomo.Figures 7a and 7b: schematic representation of an example of the proposed analysis device, specifically when it is an autonomous lateral flow reader.

Figura 8: representación esquemática de una vista superior de un dispositivo de análisis para una muestra líquida de acuerdo con una realización de la invención. En este caso, se utiliza un único canal de análisis microfluídico y un módulo de comunicación inalámbrico es incluido para comunicar los resultados del análisis.Figure 8: Schematic representation of a top view of an analysis device for a liquid sample according to an embodiment of the invention. In this case, a single microfluidic analysis channel is used and a wireless communication module is included to communicate the analysis results.

Descripción detallada de un ejemplo de realizaciónDetailed description of an embodiment example

La figura 1a muestra una representación esquemática de una vista superior de una célula de combustible. Esta célula de combustible comprende un canal microfluídico 10, una región absorbente receptora 11 acoplada al canal microfluídico 10 a un extremo de dicho canal microfluídico 10, y una región absorbente colectora 12 acoplada al canal microfluídico 10 en un extremo opuesto de dicho canal. Con tal de facilitar una acción capilar a través del canal microfluídico 10, es preferible que dicho extremo acoplado a la región absorbente colectora 2 y el extremo al cual esta acoplado la región absorbente receptora 11, estén localizados a distintas alturas, indistintamente de que extremo está más alto.Figure 1a shows a schematic representation of a top view of a fuel cell. This fuel cell comprises a microfluidic channel 10, a receiving absorbent region 11 coupled to the microfluidic channel 10 at one end of said microfluidic channel 10, and a collecting absorbent region 12 coupled to the microfluidic channel 10 at an opposite end of said channel. In order to facilitate a capillary action through the microfluidic channel 10, it is preferable that said end coupled to the collecting absorbent region 2 and the end to which the receiving absorbent region 11 is coupled, are located at different heights, regardless of which end is higher.

Esta configuración particular de la célula de combustible permite depositar en la región absorbente receptora 11 al menos un fluido apto para generar electricidad, es decir un fluido que comprende reactivos de combustible. Además de permitir el flujo de estos fluidos, por acción capilar, a través del canal microfluídico 10, hasta alcanzar la región absorbente colectora 12 donde los fluidos son absorbidos, permitiendo así el flujo continuo por el canal microfluídico 10.This particular configuration of the fuel cell allows at least one fluid suitable for generating electricity to be deposited in the receiving absorbent region 11, that is, a fluid comprising fuel reagents. In addition to allowing the flow of these fluids, by capillary action, through the microfluidic channel 10, until reaching the collecting absorbent region 12 where the fluids are absorbed, thus allowing continuous flow through the microfluidic channel 10.

La célula de combustible de la figura 1a también comprende una zona catódica que comprende al menos un cátodo 13, y una zona anódica que comprende al menos un ánodo 14, acoplados al canal microfluídico 10 para que la zona catódica 13 y la zona anódica 14 puedan generar energía electroquímica debido a su interacción con al menos un fluido que comprende reactivos de combustible cuando estos fluyen continuamente por un canal microfluídico 10 por acción capilar. En esta realización, el fluido depositado en la únicaThe fuel cell of Figure 1a also comprises a cathodic zone comprising at least one cathode 13, and an anodic zone comprising at least one anode 14, coupled to the microfluidic channel 10 so that the cathodic zone 13 and the anode zone 14 can generate electrochemical energy due to its interaction with at least one fluid comprising fuel reagents when they continuously flow through a microfluidic channel 10 by capillary action. In this embodiment, the fluid deposited in the sole

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región absorbente receptora 11 puede comprender agentes reductores y oxidantes, de modo que la interacción de la zona catódica 13 con los agentes reductores e interacción de la zona anódica con los agentes oxidantes puede llevar a un voltaje electroquímico entre la zona catódica 13 y la zona anódica 14. En esta realización particular, la zona catódica 13 está situada en una cara lateral del canal microfluídico 10, y la zona anódica 14 está situada en un una cara opuesta del canal microfluídico 10.receiving absorbent region 11 may comprise reducing and oxidizing agents, so that the interaction of the cathodic zone 13 with the reducing agents and interaction of the anodic zone with the oxidizing agents can lead to an electrochemical voltage between the cathodic zone 13 and the anode zone 14. In this particular embodiment, the cathodic zone 13 is located on a side face of the microfluidic channel 10, and the anodic zone 14 is located on an opposite side of the microfluidic channel 10.

Todavía haciendo referencia a la figura 1a, la región absorbente receptora 11 puede comprender al menos una sustancia química que ha sido previamente inmovilizada in una área definida de la región absorbente receptora 11, para que la sustancia pueda ser disuelta al añadir un líquido externo, preferiblemente un líquido acuoso.Still referring to Figure 1a, the receiving absorbent region 11 may comprise at least one chemical substance that has previously been immobilized in a defined area of the receiving absorbent region 11, so that the substance can be dissolved by adding an external liquid, preferably an aqueous liquid

La figura 1b es una representación esquemática de una vista superior de otra célula de combustible. Esta configuración es muy similar a la configuración de la figura 1a, con la diferencia que la región absorbente receptora 11 comprende dos subregiones absorbentes receptoras, identificadas como 11a y 11b, que están separadas pero localizadas en el mismo soporte físico. En la primera subregión absorbente receptora 11a se puede depositar un fluido católito, dando lugar a que agentes reductores interactúen con la zona catódica 13, y en la segunda subregión absorbente receptora 11b se puede depositar un fluido anólito comprendiendo agentes oxidantes que pueden interactuar con la zona anódica 14. Alternativamente, la primera subregión absorbente receptora 11a puede comprender una sustancia oxidante previamente inmovilizada en un área de la primera subregión absorbente receptora 11a, y la segunda subregión absorbente receptora 11b puede comprender una sustancia reductora previamente inmovilizada en un área de la segunda subregión absorbente receptora 11b. Así pues, estas sustancias oxidantes o reductoras inmovilizadas pueden ser solubilizadas, por ejemplo, al añadir un líquido externo, preferiblemente un líquido acuoso.Figure 1b is a schematic representation of a top view of another fuel cell. This configuration is very similar to the configuration of Figure 1a, with the difference that the receiving absorbent region 11 comprises two receiving absorbent subregions, identified as 11a and 11b, which are separated but located on the same physical support. In the first receiving absorbent subregion 11a a catholyte fluid can be deposited, resulting in reducing agents interacting with the cathodic zone 13, and in the second receiving absorbent subregion 11b an anolyte fluid comprising oxidizing agents that can interact with the area can be deposited Anodic 14. Alternatively, the first receiving absorbent subregion 11a may comprise an oxidizing substance previously immobilized in an area of the first receiving absorbent subregion 11a, and the second receiving absorbent subregion 11b may comprise a reducing substance previously immobilized in an area of the second subregion receiving absorbent 11b. Thus, these immobilized oxidizing or reducing substances can be solubilized, for example, by adding an external liquid, preferably an aqueous liquid.

En la realización de la figura 1b, el canal microfluídico 10 comprende dos ramificaciones 18, de tal forma que la subregión absorbente receptora 11a está acoplada a un canal microfluídico 10 a través de una de estas ramificaciones 18, y la segunda subregión absorbente receptora 11b está acoplada al canal microfluídico 10 mediante una segunda de estas ramificaciones 18. Dicha primera ramificación 18 y la zona catódica 13 están dispuestas sustancialmente en un mismo lado del canal microfluídico 10, para que la zona catódica 13 pueda interactuar sustancialmente completamente con un fluido católito cuando fluye por el canal microfluídico 10. Asimismo, la segunda ramificación 18 y la zona anódica 14 están dispuestas sustancialmente en un mismo lado del canal microfluídico 10, para queIn the embodiment of Figure 1b, the microfluidic channel 10 comprises two branches 18, such that the receiving absorbent subregion 11a is coupled to a microfluidic channel 10 through one of these branches 18, and the second receiving absorbent subregion 11b is coupled to the microfluidic channel 10 by a second of these branches 18. Said first branch 18 and the cathodic zone 13 are disposed substantially on the same side of the microfluidic channel 10, so that the cathodic zone 13 can interact substantially completely with a catholic fluid when it flows along the microfluidic channel 10. Also, the second branch 18 and the anodic zone 14 are arranged substantially on the same side of the microfluidic channel 10, so that

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la zona anódica 14 pueda interactuar sustancialmente completamente con un fluido anólito cuando fluye por el canal microfluídico 10. Más detalles sobre el flujo de fluidos católitos y anólitos se describen más adelante.the anodic zone 14 can interact substantially completely with an anolyte fluid when it flows through the microfluidic channel 10. More details on the flow of catholyte and anolyte fluids are described below.

La configuración descrita en el parágrafo anterior implica un posicionamiento relativo entre la primera subregión absorbente receptora 11a y la zona catódica 13, y entre la segunda subregión absorbente receptora 11b y la zona anódica 14, lo que permite la producción de energía electroquímica de forma más eficiente que en la realización de la figura 1a. De hecho, con esta configuración de célula de combustible se puede obtener una interacción "limpia” entre el fluido católito, comprendiendo al menos un agente reductor, y la zona catódica 13, y una interacción "limpia” entre el fluido anólito, comprendiendo al menos un agente oxidante, y la zona anódica 14, consecuentemente la célula de combustible es más eficiente.The configuration described in the previous paragraph implies a relative positioning between the first receiving absorbent subregion 11a and the cathodic zone 13, and between the second receiving absorbent subregion 11b and the anodic zone 14, which allows the production of electrochemical energy more efficiently than in the embodiment of figure 1a. In fact, with this fuel cell configuration a "clean" interaction between the catholyte fluid can be obtained, comprising at least one reducing agent, and the cathodic zone 13, and a "clean" interaction between the anolyte fluid, comprising at least an oxidizing agent, and the anode zone 14, consequently the fuel cell is more efficient.

En esta línea, la figura 3a muestra una configuración de un canal microfluídico 10, una zona catódica 13 y una zona anódica 14 similar a la célula de combustible que se puede ver en la figura 1b. La figura 3a también muestra como un fluido catolito 31 y un fluido anólito 30 puede fluir por el canal microfluídico 10. Particularmente, el fluido católito 31, que comprende agentes reductores, puede fluir de tal forma que obtiene sustancialmente una interacción completa entre estos y el/los cátodo/s contenidos en la zona catódica 13. Asimismo, el fluido anólito 30, que comprende agentes oxidantes, puede fluir de tal forma que obtiene sustancialmente una interacción completa entre estos y el/los ánodo/s contenidos en la zona anódica 14.In this line, Figure 3a shows a configuration of a microfluidic channel 10, a cathodic zone 13 and an anodic zone 14 similar to the fuel cell that can be seen in Figure 1b. Figure 3a also shows how a catholyte fluid 31 and an anolyte fluid 30 can flow through the microfluidic channel 10. Particularly, the catholyte fluid 31, which comprises reducing agents, can flow in such a way that it substantially obtains a complete interaction between them and the / the cathode / s contained in the cathodic zone 13. Also, the anolyte fluid 30, which comprises oxidizing agents, can flow in such a way that it substantially obtains a complete interaction between these and the anode / s contained in the anodic zone 14 .

La figura 3a también muestra cómo, en esta realización particular, el fluido católito 31 y el fluido anólito 30 pueden empezar a mezclarse después de avanzar una cierta distancia, formando un área denominada zona de difusión 32. En esta realización particular, la zona catódica 13 y la zona anódica 14 están posicionadas en el canal microfluídico 10 a una distancia lo suficientemente corta con respecto al extremo donde las subregiones absorbentes receptoras 11a, 11b están acopladas para prevenir que la zona de difusión 32 entre en contacto con cualquiera de los cátodos comprendidos en la zona catódica 13, cualquiera de los ánodos comprendidos en la zona anódica 14, o ambos. Por lo tanto, aunque el fluido católito 31 y el fluido anólito 30 pueden ser finalmente mezclados, en esta realización se asegura una interacción entre el fluido completamente catolito 31 y la zona catódica 13, y entre el fluido completamente anólito 30 y la zona anódica 14.Figure 3a also shows how, in this particular embodiment, the catholyte fluid 31 and the anolyte fluid 30 can begin to mix after advancing a certain distance, forming an area called diffusion zone 32. In this particular embodiment, the cathodic zone 13 and the anodic zone 14 are positioned in the microfluidic channel 10 at a distance sufficiently short with respect to the end where the receiving absorbent subregions 11a, 11b are coupled to prevent the diffusion zone 32 from coming into contact with any of the cathodes comprised in the cathodic zone 13, any of the anodes included in the anodic zone 14, or both. Therefore, although the catholyte fluid 31 and the anolyte fluid 30 can finally be mixed, in this embodiment an interaction between the completely catholyte fluid 31 and the cathodic zone 13 is ensured, and between the completely anolyte fluid 30 and the anodic zone 14 .

La figura 3b es una representación esquemática de un canal microfluídico 10 en 3D y la configuración de la zona catódica 13 y la zona anódica 14, de acuerdo con otra realización.Figure 3b is a schematic representation of a 3D microfluidic channel 10 and the configuration of the cathodic zone 13 and the anodic zone 14, in accordance with another embodiment.

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Esta configuración es una alternativa a las configuraciones mostradas en las figuras 1b y 3a. En este caso, la primera y la segunda subregión absorbente receptora 11a, 11b, no mostradas en la figura 3b, están dispuestas de tal manera que el flujo del fluido católito 31 se obtiene sustancialmente sobre el flujo del fluido anólito 30. Por consiguiente, la zona catódica 13 está dispuesta en una región superior del canal microfluídico 10 y la zona anódica 14 está dispuesta en una región inferior del canal microfluídico 10. La configuración de la figura 3b permite la generación de energía electroquímica igual a la de las figuras 1b y 3a.This configuration is an alternative to the configurations shown in Figures 1b and 3a. In this case, the first and second receiving absorbent subregion 11a, 11b, not shown in Figure 3b, are arranged such that the flow of the catholyte fluid 31 is substantially obtained over the flow of the anolyte fluid 30. Accordingly, the cathodic zone 13 is arranged in an upper region of the microfluidic channel 10 and the anodic zone 14 is arranged in a lower region of the microfluidic channel 10. The configuration of Figure 3b allows the generation of electrochemical energy equal to that of Figures 1b and 3a .

La figura 1c es una representación esquemática de una vista superior de otra célula de combustible. En este caso, la diferencia con respecto a la célula de combustible mostrada en la figura 1b es que esta realización comprende una tercera subregión absorbente receptora 11c separada de la primer y la segunda subregión absorbente receptora 11a, 11b. En esta tercera subregión absorbente receptora 11c se puede depositar un fluido electrolito, y puede ser dispuesta en relación con la primera y la segunda subregión absorbente receptora 11a, 11b, con tal que el fluido electrolito mantenga, al menos parcialmente, el fluido católito 31 y el fluido anólito 30 separados a medida que fluyen por el canal microfluídico 10 por capilaridad.Figure 1c is a schematic representation of a top view of another fuel cell. In this case, the difference with respect to the fuel cell shown in Figure 1b is that this embodiment comprises a third receiving absorbent subregion 11c separated from the first and the second receiving absorbent subregion 11a, 11b. In this third receiving absorbent subregion 11c an electrolyte fluid can be deposited, and can be arranged in relation to the first and second receiving absorbent subregion 11a, 11b, provided that the electrolyte fluid maintains, at least partially, the catholyte fluid 31 and the anolyte fluid 30 separated as they flow through the microfluidic channel 10 by capillarity.

En la realización de la figura 1c, la mezcla de fluido católito 31 y de fluido anólito 30 puede ser retrasada con respecto a las mezclas que se lleva a cabo en las figuras 1b, 3a y 3b. Así pues, la figura 3c muestra como un fluido electrolito 33 fluye entre el fluido católito y el fluido anólito 30 para retrasar la mezcla del fluido católito y el fluido anólito 30. El área 34 hace referencia a la mezcla del fluido católito 31 con el fluido electrolito 33. El área 35 hace referencia a la mezcla del fluido anólito 30 con el fluido electrolito 33. Se observa claramente como con el flujo “intermedio” del fluido electrolito 33, la zona de difusión 32 que representa la mezcla de los fluidos católito 31 y anólito 30 aparece más tarde que en otras realizaciones que no tienen dicho flujo “intermedio” de un fluido electrolito 33.In the embodiment of Figure 1c, the mixture of catholyte fluid 31 and anolyte fluid 30 may be delayed with respect to the mixtures carried out in Figures 1b, 3a and 3b. Thus, Figure 3c shows how an electrolyte fluid 33 flows between the catholyte fluid and the anolyte fluid 30 to delay the mixing of the catholyte fluid and the anolyte fluid 30. Area 34 refers to the mixing of the catholic fluid 31 with the fluid electrolyte 33. Area 35 refers to the mixing of the anolyte fluid 30 with the electrolyte fluid 33. It is clearly seen as with the "intermediate" flow of the electrolyte fluid 33, the diffusion zone 32 representing the mixture of the catholyte fluids 31 and anolyte 30 appears later than in other embodiments that do not have said "intermediate" flow of an electrolyte fluid 33.

En cualquiera de la realizaciones descritas anteriormente, el canal microfluídico 10 así como cualquiera de las regiones absorbentes 11, 12, puede estar hecho de un material a base de papel, como por ejemplo papel de filtro, papel de seda, papel de celulosa, papel para escribir, etc. Alternativamente, pueden estar hechos de otros materiales aptos, como por ejemplo acetato de nitrocelulosa, textiles, capas poliméricas, etc. Los materiales a base de papel tienen un bajo coste, con lo que el canal microfluídico 10 y las regiones absorbentes receptoras y colectoras 11, 12 respectivamente, son preferiblemente hechos de un materialIn any of the embodiments described above, the microfluidic channel 10 as well as any of the absorbent regions 11, 12, may be made of a paper-based material, such as filter paper, tissue paper, cellulose paper, paper to write, etc. Alternatively, they may be made of other suitable materials, such as nitrocellulose acetate, textiles, polymeric layers, etc. The paper-based materials have a low cost, whereby the microfluidic channel 10 and the receiving and collecting absorbent regions 11, 12 respectively, are preferably made of a material

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de este tipo. Además, el papel es un material completamente biodegradable. Por lo tanto, el papel contribuye a la obtención de una célula de combustible barata y biodegradable.of this type. In addition, paper is a completely biodegradable material. Therefore, the paper contributes to obtaining a cheap and biodegradable fuel cell.

Además, el canal microfluídico 10, así como cualquiera de las regiones receptoras o colectoras que emplean papel como material principal, pueden ser obtenidas por dos métodos distintos, o una combinación de los mismos. El primer método conlleva cortar el papel en la forma deseada de tal forma que la estructura resultante se corresponde con el canal microfluídico 10. El corte puede ser realizado mediante una acción mecánica, por ejemplo, usando tijeras, cuchillos o equipamiento automático como un plóter de corte, o usando un láser, etc. El segundo método implica definir áreas hidrofóbicas dentro de la superficie total del material poroso, preferiblemente papel. La definición de las áreas hidrofóbicas puede llevarse a cabo impregnando la matriz porosa con fotoresistente, cera, teflón, productos químicos hidrofóbicos, etc. o aplicando un tratamiento químico que modifique las propiedades humectantes.In addition, the microfluidic channel 10, as well as any of the receiving or collecting regions that use paper as the main material, can be obtained by two different methods, or a combination thereof. The first method involves cutting the paper in the desired shape such that the resulting structure corresponds to the microfluidic channel 10. The cutting can be performed by mechanical action, for example, using scissors, knives or automatic equipment such as a plotter of cutting, or using a laser, etc. The second method involves defining hydrophobic areas within the total surface of the porous material, preferably paper. The definition of hydrophobic areas can be carried out by impregnating the porous matrix with photoresist, wax, Teflon, hydrophobic chemicals, etc. or applying a chemical treatment that modifies the moisturizing properties.

La figura 1d es una representación esquemática de una lámina de papel 3D con un canal microfluídico 10. El canal microfluídico 10 se ha obtenido definiendo áreas hidrofóbicas 16, que definen a su vez, una zona hidrofílica 17 del papel que constituye el deseado canal microfluídico 10. Las áreas hidrofóbicas 16 se pueden obtener, por ejemplo, aplicando cualquiera de las técnicas mencionadas antes.Figure 1d is a schematic representation of a sheet of 3D paper with a microfluidic channel 10. The microfluidic channel 10 has been obtained by defining hydrophobic areas 16, which in turn define a hydrophilic zone 17 of the paper constituting the desired microfluidic channel 10 The hydrophobic areas 16 can be obtained, for example, by applying any of the techniques mentioned above.

Preferiblemente, se realiza un cortado para obtener el canal microfluídico 10 y las regiones absorbentes receptoras y colectoras, 11 y 12 respectivamente, porque cortar a prior es más barato que cualquier otro tipo de método, como por ejemplo las técnicas discutidas anteriormente basadas en la definición de áreas hidrofóbicas.Preferably, a cut is made to obtain the microfluidic channel 10 and the receiving and collecting absorbent regions, 11 and 12 respectively, because cutting a priori is cheaper than any other type of method, such as the techniques discussed above based on the definition of hydrophobic areas.

La figura 2a es una representación esquemática de una vista superior de una tira de ensayo de flujo lateral de acuerdo con una realización. Esta tira de ensayo comprende la célula de combustible descrita anteriormente y esquematizada en la figura 1a. Esta tira de ensayo también comprende un canal de análisis microfluídica 20 conectada a una región absorbente receptora 11 a un extremo del canal 20. De este modo, en esta realización, la región absorbente receptora del canal de análisis microfluídica 20 es la misma que la región absorbente receptora de la célula de combustible, y la región absorbente colectora del canal de análisis microfluídica es igual a la región absorbente colectora de la célula de combustible. Las características descritas en cuanto a la figura 1a con respecto a la región absorbente receptora 11 y al canal microfluídico 10 también son aplicables a esta realización de la tira de ensayo de esta invención. Por lo tanto, esta configuración especial también puede permitir un flujo continuo de fluido desde la región absorbente receptora 11 hasta laFigure 2a is a schematic representation of a top view of a lateral flow test strip according to one embodiment. This test strip comprises the fuel cell described above and schematized in Figure 1a. This test strip also comprises a microfluidic analysis channel 20 connected to a receiving absorbent region 11 at one end of the channel 20. Thus, in this embodiment, the receiving absorbent region of the microfluidic analysis channel 20 is the same as the region absorber receiving the fuel cell, and the collecting absorbent region of the microfluidic analysis channel is equal to the collecting absorbent region of the fuel cell. The features described in relation to Figure 1a with respect to the receiving absorbent region 11 and the microfluidic channel 10 are also applicable to this embodiment of the test strip of this invention. Therefore, this special configuration can also allow a continuous flow of fluid from the receiving absorbent region 11 to the

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región absorbente colectora 12, donde el fluido es absorbido facilitando la continuación del flujo por capilaridad cuando el canal de análisis microfluídico está saturado.collector absorbent region 12, where the fluid is absorbed facilitating the continuation of the capillary flow when the microfluidic analysis channel is saturated.

De manera alternativa a la realización descrita antes, la tira de ensayo puede comprender una región absorbente receptora y una región absorbente colectora, conectadas a extremos opuestos del canal de análisis microfluídico 20, siendo estas regiones absorbentes separadas de las regiones absorbentes receptora 11 y colectora 12 acopladas al canal microfluídico 10 que forma parte de la célula de combustible comprendida en la tira de ensayo.Alternatively to the embodiment described above, the test strip may comprise a receiving absorbent region and a collecting absorbent region, connected to opposite ends of the microfluidic analysis channel 20, these absorbent regions being separated from the receiving absorbent regions 11 and collecting 12 coupled to the microfluidic channel 10 that is part of the fuel cell included in the test strip.

En una realización tal y como se puede ver en la figura 2a, la tira de ensayo comprende una zona de detección 21 con al menos un sensor electroquímico acoplado al canal de análisis microfluídico 20, para que dicho sensor electroquímico pueda interactuar con la muestra a ser ensayada, preferiblemente una muestra biológica, cuando fluye por capilaridad por el canal de análisis microfluídico 20. Semejante interacción, en combinación con apropiadas señales eléctricas de entrada, producen correspondientes señales eléctricas de salida representando los resultados del análisis. Los sensores electroquímicos pueden estar hechos de electrodos de carbono, dicho material contribuyendo a la biodegradabilidad de la tira de ensayo.In an embodiment as can be seen in Figure 2a, the test strip comprises a detection zone 21 with at least one electrochemical sensor coupled to the microfluidic analysis channel 20, so that said electrochemical sensor can interact with the sample to be tested, preferably a biological sample, when it flows by capillary through the microfluidic analysis channel 20. Such interaction, in combination with appropriate electrical input signals, produces corresponding electrical output signals representing the analysis results. The electrochemical sensors can be made of carbon electrodes, said material contributing to the biodegradability of the test strip.

Esta tira de ensayo también puede comprender un circuito electrónico 23, un sistema de visualización 24, preferiblemente una pantalla, y una pluralidad de pistas conductoras 22, 25 y 26 que conectan el circuito electrónico 23 con una zona anódica 14 y una zona catódica 13 de la célula de combustible, con la zona de detección 21 y con el sistema de visualización 24. El circuito electrónico 23 puede ser circuito microelectrónico a base de silicio. Adicionalmente, el sistema de visualización 24 puede ser una pantalla impresa en papel, como por ejemplo sobre polímeros aptos. Adicionalmente, las pistas conductoras 22, 25 y 26 pueden estar hechas de carbón. Estas características hacen que la tira de ensayo sea altamente biodegradable. Como alternativa al carbono, las pistas conductoras 22, 25 y 26 pueden estar hechas de polímeros conductivos, metales como cobre u oro, o una combinación cualquiera de los mismos.This test strip may also comprise an electronic circuit 23, a display system 24, preferably a screen, and a plurality of conductive tracks 22, 25 and 26 connecting the electronic circuit 23 with an anodic zone 14 and a cathodic zone 13 of the fuel cell, with the detection zone 21 and with the display system 24. The electronic circuit 23 can be a silicon-based microelectronic circuit. Additionally, the display system 24 may be a screen printed on paper, such as on suitable polymers. Additionally, the conductive tracks 22, 25 and 26 may be made of carbon. These characteristics make the test strip highly biodegradable. As an alternative to carbon, the conductive tracks 22, 25 and 26 may be made of conductive polymers, metals such as copper or gold, or any combination thereof.

Las pistas conductoras 22 conectan el circuito electrónico 23 con una zona anódica 14 y una zona catódica 13 de la célula de combustible permitiendo al circuito electrónico 23 recibir electricidad de la célula de combustible. Las pistas conductoras 25 que conectan el circuito electrónico 23 con los sensores electroquímicos incluidos en la zona de detección 21 permiten al circuito electrónico 23 proveer señales de entrada eléctricas adecuadas a los sensores electroquímicos. El circuito electrónico 23 puede obtener estas señales de entradaThe conductive tracks 22 connect the electronic circuit 23 with an anodic zone 14 and a cathodic zone 13 of the fuel cell allowing the electronic circuit 23 to receive electricity from the fuel cell. The conductive tracks 25 connecting the electronic circuit 23 with the electrochemical sensors included in the detection zone 21 allow the electronic circuit 23 to provide suitable electrical input signals to the electrochemical sensors. The electronic circuit 23 can obtain these input signals

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eléctrica, necesarias para que los sensores electroquímicos interactúen adecuadamente con la muestra a analizar, a partir de la electricidad generada por la célula de combustible de acuerdo con una lógica implementada. Esta interacción entre los sensores electroquímicos con la muestra, preferiblemente biológica, y las señales eléctricas de entrada apropiadas puede producir señales eléctricas de salida que representan los resultados del análisis. Sensores dentro de la zona de detección 21 pueden enviar estas señales eléctricas de salida al circuito electrónico 23 a través de sus correspondientes pistas conductoras 25. El circuito electrónico 23 puede convertir, de acuerdo con una lógica implementada, estas señales eléctricas de salida a señales eléctricas que pueden ser visualizadas y enviarlas al sistema de visualización 24 mediante su correspondiente pista conductora 26.electrical, necessary for electrochemical sensors to interact properly with the sample to be analyzed, from the electricity generated by the fuel cell according to a logic implemented. This interaction between electrochemical sensors with the sample, preferably biological, and the appropriate electrical input signals can produce electrical output signals that represent the results of the analysis. Sensors within the detection zone 21 can send these electrical output signals to the electronic circuit 23 through their corresponding conductive tracks 25. The electronic circuit 23 can convert, in accordance with an implemented logic, these electrical output signals to electrical signals which can be displayed and sent to the display system 24 through its corresponding conductive track 26.

La tira de ensayo puede comprender además una región de pretratamiento, no mostrada en la figura 2a, que puede ser acoplada al canal microfluídico 10 de la célula de combustible en un punto entre la región absorbente receptora 11 y la zona catódica 13 o anódica 14. Adicionalmente, esta región de pretratamiento también puede ser incorporada al canal de análisis microfluídico 20, en un punto situado entre la región absorbente receptora 11 de la muestra y la zona de detección 21. Esta región de pretratamiento puede tener una configuración apta para llevar a cabo diferentes tipos de pretratamientos como filtrado, separación, escrutinio de fluido(s) que pueden fluir por el canal microfluídico 10 de la célula de combustible y/o el canal de análisis microfluídico 20. Para diseñar y/o construir esta región se pueden usar principios de pretratamiento conocidos, tal como los descritos en las solicitudes de patente WO 2009121041 A2 (A. Siegel et al) y WO 2011087813 A2 (P Yager et al).The test strip may further comprise a pretreatment region, not shown in Figure 2a, which can be coupled to the microfluidic channel 10 of the fuel cell at a point between the receiving absorbent region 11 and the cathodic or anodic zone 13. Additionally, this pretreatment region can also be incorporated into the microfluidic analysis channel 20, at a point between the receiving absorbent region 11 of the sample and the detection zone 21. This pretreatment region may have a configuration suitable for carrying out different types of pretreatments such as filtering, separation, screening of fluid (s) that can flow through the microfluidic channel 10 of the fuel cell and / or the microfluidic analysis channel 20. Principles can be used to design and / or build this region known pretreatment treatments, such as those described in patent applications WO 2009121041 A2 (A. Siegel et al) and WO 2011087813 A2 (P Yag er et al).

La figura 2b es una representación esquemática de una vista superior de una tira de ensayo de flujo lateral en concordancia con las demás realizaciones de la invención. Esta tira de ensayo es muy similar a la tira mostrada en la figura 2a, con la diferencia que la tira de la figura 2b incluye una célula de combustible del tipo descrito en la figura 1b, mientras que la tira de la figura 2a comprende una célula de combustible como la mostrada por la figura 1a.Figure 2b is a schematic representation of a top view of a lateral flow test strip in accordance with the other embodiments of the invention. This test strip is very similar to the strip shown in Figure 2a, with the difference that the strip of Figure 2b includes a fuel cell of the type described in Figure 1b, while the strip of Figure 2a comprises a cell of fuel as shown by Figure 1a.

La figura 2c es una representación esquemática de una vista superior de una tira de ensayo de flujo lateral en concordancia con las demás realizaciones de la invención. Esta tira de ensayo es muy similar a la tira mostrada en la figura 2b, con la diferencia que la tira de la figura 2c incluye una célula de combustible del tipo descrito en la figura 1c, mientras que la tira de la figura 2b comprende una célula de combustible como la mostrada por la figura 1b.Figure 2c is a schematic representation of a top view of a lateral flow test strip in accordance with the other embodiments of the invention. This test strip is very similar to the strip shown in Figure 2b, with the difference that the strip of Figure 2c includes a fuel cell of the type described in Figure 1c, while the strip of Figure 2b comprises a cell of fuel as shown in Figure 1b.

Un aspecto importante de las tiras ilustradas por las figuras 2a, 2b y 2c es que el mismo fluido puede ser usado como un fluido apto para generar electricidad por la célula deAn important aspect of the strips illustrated by Figures 2a, 2b and 2c is that the same fluid can be used as a fluid capable of generating electricity by the cell of

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combustible, y como la muestra a analizar en la zona de deteccion21. Este fluido puede ser una muestra biológica, tal como, por ejemplo, orina, sangre, plasma sanguíneo, saliva, semen, sudor, etc. De este modo, la tira puede ser una tira de ensayo completamente independiente, y por lo tanto, operar sin conexión alguna a un sensor externo electroquímico, un sistema de visualización o un circuito electrónico.fuel, and as the sample to be analyzed in the detection zone21. This fluid can be a biological sample, such as, for example, urine, blood, blood plasma, saliva, semen, sweat, etc. In this way, the strip can be a completely independent test strip, and therefore, operate without any connection to an external electrochemical sensor, a display system or an electronic circuit.

En algunas realizaciones de la tira de ensayo descritas en esta solicitud de patente, la zona de detección 21 tiene la función de medir o detectar compuestos específicos en la muestra a ser analizada, preferiblemente biológica. Esta detección puede estar basada en diferentes técnicas tal como electroquímica, óptica, etc. Etapas adicionales de pretratamiento de la muestra, y las regiones necesarias para que estas etapas tengan lugar en la tira de ensayo pueden ser incluidas antes de que la muestra alcance la zona de detección 21.In some embodiments of the test strip described in this patent application, the detection zone 21 has the function of measuring or detecting specific compounds in the sample to be analyzed, preferably biological. This detection can be based on different techniques such as electrochemistry, optics, etc. Additional stages of pretreatment of the sample, and the regions necessary for these stages to take place in the test strip can be included before the sample reaches the detection zone 21.

Un sensor electroquímico puede ser fabricado por ejemplo por deposición de uno o más electrodos, que pueden estar hechos de carbono en una matriz porosa que puede estar hecha de materiales a base de papel. Uno de estos electrodos puede ser definido como un electrodo de referencia, al menos uno de estos electrodos como un contra-electrodo, y al menos uno más de estos electrodos como un electrodo de trabajo. La deposición de electrodos se puede conseguir a partir de varias técnicas como pulverización, evaporación, recubrimientos pulverizados o técnicas de impresión como impresión con chorro de tinta, impresión en huecograbado, impresión offset, impresión flexográfica o impresión serigráfica. Los electrodos pueden ser funcionalizados para aumentar las prestaciones de detección. Los electrodos funcionalizados pueden estar formados por deposición de un material activo, por tratamiento químico, etc.An electrochemical sensor can be manufactured for example by deposition of one or more electrodes, which can be made of carbon in a porous matrix that can be made of paper-based materials. One of these electrodes can be defined as a reference electrode, at least one of these electrodes as a counter electrode, and at least one more of these electrodes as a working electrode. Electrode deposition can be achieved from various techniques such as spraying, evaporation, spray coatings or printing techniques such as inkjet printing, gravure printing, offset printing, flexographic printing or screen printing. The electrodes can be functionalized to increase detection performance. The functionalized electrodes can be formed by deposition of an active material, by chemical treatment, etc.

Para diseñar y construir la zona de detección 21 se pueden utilizar principios conocidos por un experto en la materia, por ejemplo, los divulgados en “Patterned paper substrates and as alternative materials for low-cost microfluidic diagnosticó’, David R. Ballerini, Xu Li y Shen Wei; Microfluidics and Nano Fluidics; 2012, DOI: 10.1007/s10404-012-0999-2.In order to design and construct the detection zone 21, principles known by one skilled in the art can be used, for example, those disclosed in "Patterned paper substrates and as alternative materials for low-cost microfluidic diagnosed", David R. Ballerini, Xu Li and Shen Wei; Microfluidics and Nano Fluidics; 2012, DOI: 10.1007 / s10404-012-0999-2.

El circuito electrónico 23 puede corresponder a un circuito electrónico que puede llevar a cabo varias funciones relacionados con los resultados del ensayo a ser obtenidos. El circuito puede comprender una combinación de componentes electrónicos discretos y/o circuitos integrados. Algunas realizaciones pueden usar, por ejemplo, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC en inglés) para mejorar el rendimiento y reducir el tamaño.The electronic circuit 23 may correspond to an electronic circuit that can perform several functions related to the test results to be obtained. The circuit may comprise a combination of discrete electronic components and / or integrated circuits. Some embodiments may use, for example, a specific application integrated circuit (ASIC) to improve performance and reduce size.

El circuito puede comprender varios bloques tal como gestión de energía, instrumentación, comunicaciones, registro de datos, etc. El bloque de gestión de energía puede coger laThe circuit can comprise several blocks such as energy management, instrumentation, communications, data logging, etc. The energy management block can take the

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energía generada por la célula de combustible e incrementar el voltaje para alimentar el bloque de instrumentación. El bloque de instrumentación puede suministrar energía a los sensores incluidos en la zona de detección 21 para poder realizar las mediciones, monitorizar las señales de los sensores y compararlas con valores de referencia. Los resultados de las mediciones pueden ser enviadas al sistema de visualización 24.energy generated by the fuel cell and increase the voltage to power the instrumentation block. The instrumentation block can supply power to the sensors included in the detection zone 21 to be able to perform the measurements, monitor the signals of the sensors and compare them with reference values. The results of the measurements can be sent to the display system 24.

El circuito electrónico 23 puede incluir además un registro de datos para almacenar la información obtenida de los sensores en la zona de detección 21. Además, el circuito electrónico 23 puede comprender un módulo de comunicación para enviar los resultados de las mediciones por radiofrecuencia, por ejemplo a un receptor externo.The electronic circuit 23 may also include a data record for storing the information obtained from the sensors in the detection zone 21. In addition, the electronic circuit 23 may comprise a communication module for sending the results of the radiofrequency measurements, for example to an external receiver.

Para diseñar y construir el circuito electrónico 23, preferiblemente cuando este es un circuito microelectrónico, se pueden utilizar principios conocidos por un experto en la materia, por ejemplo, los divulgados por J. Alley Bran, Larry R. Faulkner, “Electrochemical Methods: Fundamentáis and Applications’’, John Wiley & Sons, 2001, ISBN 0-471-04372-9; Jordi Colomer-Farrarons, Pere Lluís Miribel-Catalá, “A self-powered CMOS Front-End Architecture for Subcutaneous Event-Detection Devices: Three-Electrodes amperometric biosensor Approach”, Springer Science + Business Media BV, 2011, ISBN 978-94-007-0685-9.To design and build the electronic circuit 23, preferably when this is a microelectronic circuit, principles known to one skilled in the art can be used, for example, those disclosed by J. Alley Bran, Larry R. Faulkner, "Electrochemical Methods: Fundamental You and Applications '', John Wiley & Sons, 2001, ISBN 0-471-04372-9; Jordi Colomer-Farrarons, Pere Lluís Miribel-Catalá, “A self-powered CMOS Front-End Architecture for Subcutaneous Event-Detection Devices: Three-Electrodes amperometric biosensor Approach”, Springer Science + Business Media BV, 2011, ISBN 978-94- 007-0685-9.

El sistema de visualización 24 puede permitir a la tira de ensayo, presente en la invención, mostrar una indicación visual de los resultados de la medición. Esta señal puede ser mostrada utilizando una pantalla, por ejemplo, electrocrómica, diodo emisor de luz, LCD, etc. Algunas de estas pantallas están descritas en “CG Granqvist, electrochromic devices, Journal of the European Ceramic Society, Volume 25, Issue 12, 2005, pages 2907-2912”; “Fundamentals of Liquid Crystal Devices”, Author(s): Deng-Ke Yang, Shin-Tson Wu, Published on-line: 19 October 2006, DOI: 10.1002/0470032030.The display system 24 may allow the test strip, present in the invention, to show a visual indication of the measurement results. This signal can be displayed using a screen, for example, electrochromic, light emitting diode, LCD, etc. Some of these screens are described in “CG Granqvist, electrochromic devices, Journal of the European Ceramic Society, Volume 25, Issue 12, 2005, pages 2907-2912”; “Fundamentals of Liquid Crystal Devices,” Author (s): Deng-Ke Yang, Shin-Tson Wu, Published online: October 19, 2006, DOI: 10.1002 / 0470032030.

En una realización particular, la visualización de los resultados puede ser debido a un cambio de color producido por un compuesto electroquímico absorbido por una matriz porosa (p.ej., azul de Prusia, etc.) comprendido en la tira de ensayo.In a particular embodiment, the visualization of the results may be due to a color change produced by an electrochemical compound absorbed by a porous matrix (eg, Prussian blue, etc.) comprised in the test strip.

Las configuraciones descritas anteriormente pueden ser simplificadas si los dos canales microfluídicos, canal de análisis microfluídico 20 y canal microfluídico 10, son combinados en uno solo, denominado canal de análisis microfluídico 15. El canal de análisis microfluídico 15 puede comprender un material que incluye un polímero hidrofílico, fibra textil, fibra de vidrio, celulosa y nitrocelulosa; siendo especialmente preferible que dicho material sea biodegradable.The configurations described above can be simplified if the two microfluidic channels, microfluidic analysis channel 20 and microfluidic channel 10, are combined into one, called microfluidic analysis channel 15. The microfluidic analysis channel 15 can comprise a material that includes a polymer hydrophilic, textile fiber, fiberglass, cellulose and nitrocellulose; it is especially preferable that said material is biodegradable.

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La figura 4a muestra una representación esquemática de esta configuración simplificada. Tal y como puede verse en la figura 4a, el dispositivo de análisis comprende un único canal de análisis microfluídico 15 donde la zona catódica 13 comprende al menos un cátodo y la zona anódica 14 comprende al menos un ánodo, acoplados a dicho canal de análisis microfluídico 15. Este canal de análisis microfluídico 15 cumple la función de un canal de análisis (equivalente al canal microfluídico 20 descrito antes) con una zona de detección 21 y un sistema de visualización 24. El circuito electrónico 23 puede ser un microcircuito electrónico a base de silicio o un circuito electrónico impreso. Adicionalmente, el sistema de visualización 24 puede ser una pantalla impresa en papel, por ejemplo, basada en unos polímeros adecuados, una pantalla OLED, o una pantalla electrocrómica. Adicionalmente, las pistas conductoras 22, 25 y 26, pueden estar hechas de carbono. Como alternativa al carbono, las pistas conductoras 22, 25 y 26, pueden estar hechas de polímeros conductivos, metales como cobre u oro, o cualquier combinación de los mismos.Figure 4a shows a schematic representation of this simplified configuration. As can be seen in Figure 4a, the analysis device comprises a single microfluidic analysis channel 15 where the cathodic zone 13 comprises at least one cathode and the anodic zone 14 comprises at least one anode, coupled to said microfluidic analysis channel. 15. This microfluidic analysis channel 15 fulfills the function of an analysis channel (equivalent to the microfluidic channel 20 described above) with a detection zone 21 and a visualization system 24. The electronic circuit 23 may be an electronic microcircuit based on silicon or a printed electronic circuit. Additionally, the display system 24 may be a screen printed on paper, for example, based on suitable polymers, an OLED screen, or an electrochromic screen. Additionally, the conductive tracks 22, 25 and 26 may be made of carbon. As an alternative to carbon, conductive tracks 22, 25 and 26 may be made of conductive polymers, metals such as copper or gold, or any combination thereof.

Esta realización particular tiene varias ventajas con respecto a las descritas previamente: permite reducir el volumen de la muestra necesaria tanto para generar energía como para realizar el análisis; simplifica el diseño del dispositivo de análisis y la cantidad de material necesaria para su fabricación; y simplifica los procesos de fabricación que conducen a un dispositivo de análisis más rentable.This particular embodiment has several advantages over those previously described: it allows reducing the volume of the sample necessary both to generate energy and to perform the analysis; simplifies the design of the analysis device and the amount of material necessary for its manufacture; and simplifies the manufacturing processes that lead to a more profitable analysis device.

En otra realización, ver figura 4b, el dispositivo de análisis propuesto consiste en dos componentes separados conectables; un componente 28a incluye un canal de análisis microfluídico 15 con una zona de detección 21 y una célula de combustible en dicho canal microfluídico 15 que comprende una región absorbente receptora 11, una región absorbente colectora 12, una zona catódica 13 y una zona anódica 14, y otro componente 28b que incluye un circuito electrónico 23 y un sistema de visualización 24. Cuando debe llevarse a cabo el análisis, los dos componentes separados, 28a y 28b, son conectados entre sí mediante regiones o zonas de conexión 27. Esta realización particular presenta las siguientes ventajas:In another embodiment, see Figure 4b, the proposed analysis device consists of two separate connectable components; A component 28a includes a microfluidic analysis channel 15 with a detection zone 21 and a fuel cell in said microfluidic channel 15 comprising a receiving absorbent region 11, a collecting absorbent region 12, a cathodic zone 13 and an anodic zone 14, and another component 28b that includes an electronic circuit 23 and a display system 24. When the analysis is to be carried out, the two separate components, 28a and 28b, are connected to each other by connecting regions or zones 27. This particular embodiment presents The following advantages:

- El circuito electrónico 23 y el sistema de visualización 24 pueden ser reutilizados varias veces, siendo más ecológico y rentable que las realizaciones de uso único.- The electronic circuit 23 and the display system 24 can be reused several times, being more ecological and cost effective than the single use embodiments.

- La integración de la célula o pila de combustible en la zona de detección 21 en un componente separado permite ajustar la célula de combustible para generar energía para un único análisis. De esta manera, siempre hay energía disponible para realizar el ensayo. No hay necesidad de conectar los componentes electrónicos a una fuente de alimentación externa ni a una batería adicional.- The integration of the fuel cell or cell in the detection zone 21 into a separate component allows the fuel cell to be adjusted to generate energy for a single analysis. In this way, there is always energy available to perform the test. There is no need to connect the electronic components to an external power source or to an additional battery.

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El sensor incluido en la zona de detección 21 puede comprender cualquier sensor de tipo electroquímico, óptico, piezoeléctrico, magnético, de resonancia de plasmones de superficie, de onda acústica sónica o de espectroscopia de masas.The sensor included in the detection zone 21 may comprise any electrochemical, optical, piezoelectric, magnetic, surface plasmon resonance, sonic acoustic wave or mass spectroscopy type sensor.

Las figuras 5a y 5b muestran otras realizaciones del dispositivo de análisis. En este caso, la zona de detección 21 está formada por dos componentes separados, un primer componente operando como un detector 21a y un segundo componente operando como un transductor 21b. Ambos componentes pueden estar incluidos en el dispositivo de análisis o alternativamente, el primer componente operando como un detector 21a puede estar incluido en un componente consumible 28a mientras que el segundo componente operando como un transductor 21b puede estar incluido en dicho componente reutilizable o unidad independiente 28b. En este último caso, la zona de detección 21 esta físicamente dividida en dos componentes hasta que se haya realizado la medición, y se hayan realizado todas las conexiones mostradas en la figura 5b.Figures 5a and 5b show other embodiments of the analysis device. In this case, the detection zone 21 is formed by two separate components, a first component operating as a detector 21a and a second component operating as a transducer 21b. Both components may be included in the analysis device or alternatively, the first component operating as a detector 21a may be included in a consumable component 28a while the second component operating as a transducer 21b may be included in said reusable component or independent unit 28b . In the latter case, the detection zone 21 is physically divided into two components until the measurement has been made, and all the connections shown in Figure 5b have been made.

En cualquiera de las realizaciones de las figuras 4a, 4b, 5a y 5b, descritas antes, las regiones absorbentes, 11 y 12, pueden comprender una o más subregiones, tal y como se ha descrito en las figuras 1b, 1c, 2b y 2c. Las regiones absorbentes receptoras y colectoras pueden estar hechas de un material seleccionado de un material a base de papel, un material a base de fibras y un material a base de nitrocelulosa.In any of the embodiments of Figures 4a, 4b, 5a and 5b, described above, the absorbent regions, 11 and 12, may comprise one or more subregions, as described in Figures 1b, 1c, 2b and 2c . The receiving and collecting absorbent regions may be made of a material selected from a paper-based material, a fiber-based material and a nitrocellulose-based material.

A continuación se describen unas realizaciones particulares.Particular embodiments are described below.

Las figuras 6a y 6b ilustran un ejemplo del dispositivo de análisis propuesto funcionando como un glucómetro autónomo. El glucómetro autónomo está formado por dos componentes: un lector electrónico 28b y una tira de ensayo desechable 28a tal y como se muestra en la figura 6a. El lector electrónico 28b incluye el circuito electrónico 23 y el sistema de visualización 24. Por otra parte, la tira de ensayo desechable 28a incluye los sensores electroquímicos y la fuente de alimentación. La tira de ensayo 28a tiene una región absorbente receptora 11 para la muestra, un canal de análisis microfluídico 15 y una región absorbente colectora 12. El canal de análisis microfluídico 15 comprende una zona de detección 21 para medir la concentración de glucosa de la muestra utilizando sensores electroquímicos. El canal de análisis microfluídico 15 también incluye una fuente de alimentación con una zona catódica 13 y una zona anódica 14 que es capaz de generar energía eléctrica al añadir la muestra. Los sensores y las zonas catódica y anódica, 13, 14, están conectados, usando pistas conductoras, 22, 25, a una zona de conexión 27a en la tira desechable. Para poder llevar a cabo una medición, la tira de ensayo desechable es insertada en el lector electrónico 28b tal y como se muestra en la figura 6b, para que la zonaFigures 6a and 6b illustrate an example of the proposed analysis device operating as an autonomous glucometer. The autonomous glucometer consists of two components: an electronic reader 28b and a disposable test strip 28a as shown in Figure 6a. The electronic reader 28b includes the electronic circuit 23 and the display system 24. On the other hand, the disposable test strip 28a includes the electrochemical sensors and the power supply. The test strip 28a has a receiving absorbent region 11 for the sample, a microfluidic analysis channel 15 and a collecting absorbent region 12. The microfluidic analysis channel 15 comprises a detection zone 21 for measuring the glucose concentration of the sample using electrochemical sensors The microfluidic analysis channel 15 also includes a power supply with a cathodic zone 13 and an anodic zone 14 that is capable of generating electrical energy by adding the sample. The sensors and the cathodic and anodic zones, 13, 14, are connected, using conductive tracks, 22, 25, to a connection zone 27a in the disposable strip. In order to carry out a measurement, the disposable test strip is inserted into the electronic reader 28b as shown in Figure 6b, so that the area

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de conexión 27a en la tira desechable 28a esté en contacto eléctrico con los conectores 27b de la zona de conexión del lector electrónico 28b. Cuando una muestra es añadida a la tira de ensayo, la fuente de alimentación provee energía eléctrica al circuito electrónico 23 para realizar la medición, hacer una lectura de las señales de los sensores en la zona de detección 21 y mostrar los resultados por la pantalla.of connection 27a on the disposable strip 28a is in electrical contact with the connectors 27b of the connection area of the electronic reader 28b. When a sample is added to the test strip, the power supply provides electrical power to the electronic circuit 23 to perform the measurement, read the signals from the sensors in the detection zone 21 and display the results on the screen.

Las figuras 7a y 7b ilustran un ejemplo del dispositivo de análisis propuesto funcionando como un lector de flujo lateral autónomo. El lector de flujo lateral autónomo está formado por dos componentes: un lector electrónico 28b y una tira de ensayo de flujo lateral 28a desechable tal y como se muestra en la figura 7a. El lector electrónico 28b incluye un lector de la zona de detección 21b, el circuito electrónico 23 y el sistema de visualización 24. Por otra parte, la tira de ensayo de flujo lateral 28a desechable incluye una zona de detección 21a en la tira de ensayo y la fuente de alimentación. La tira de ensayo desechable incluye un inmunoensayo de flujo lateral obtenido a partir de técnicas de fabricación conocidas. El inmunoensayo de flujo lateral comprende una región absorbente receptora 11 para la muestra que incluye reactivos secos necesarios para el ensayo, un canal de análisis microfluídico 15, y una región absorbente colectora 12. El canal de análisis microfluídico 15 comprende una zona de detección 21a de la tira de ensayo que consiste en una zona de captura de reactivos que define el ensayo y las líneas de control. El canal de análisis microfluídico 15 también incluye una fuente de alimentación con una zona catódica 13 y una zona anódica 14 que es capaz de generar energía eléctrica al añadir la muestra. Las zonas catódica y anódica, 13, 14, están conectadas, usando pistas conductoras, 22, a una zona de conexión 27a en la tira desechable 28a. El inmunoensayo, la fuente de alimentación, las pistas conductoras y los conectores están incluidos en el interior de una carcasa de plástico para facilitar su manejabilidad. Para poder llevar a cabo una medición, la tira de ensayo desechable es insertada en el lector electrónico 28b tal y como se muestra en la figura 7b, para que la zona de conexión 27a en la tira desechable 28a esté en contacto eléctrico con los conectores 27b de la zona de conexión del lector electrónico 28b. Cuando una muestra es añadida a la tira de ensayo, la fuente de alimentación provee energía eléctrica al circuito electrónico 23 para poder realizar la medición, hacer una lectura de las líneas en la zona de detección 21a de la tira usando transductores en la zona de detección 21b del lector y mostrar los resultados por el sistema de visualización 24.Figures 7a and 7b illustrate an example of the proposed analysis device operating as an autonomous lateral flow reader. The autonomous lateral flow reader consists of two components: an electronic reader 28b and a disposable lateral flow test strip 28a as shown in Figure 7a. The electronic reader 28b includes a reader of the detection zone 21b, the electronic circuit 23 and the display system 24. On the other hand, the disposable lateral flow test strip 28a includes a detection zone 21a in the test strip and The power supply. The disposable test strip includes a lateral flow immunoassay obtained from known manufacturing techniques. The lateral flow immunoassay comprises a receiving absorbent region 11 for the sample that includes dry reagents necessary for the assay, a microfluidic analysis channel 15, and a collecting absorbent region 12. The microfluidic analysis channel 15 comprises a detection zone 21a of the test strip consisting of a reagent capture zone that defines the test and the control lines. The microfluidic analysis channel 15 also includes a power supply with a cathodic zone 13 and an anodic zone 14 that is capable of generating electrical energy by adding the sample. The cathodic and anodic zones, 13, 14, are connected, using conductive tracks, 22, to a connection zone 27a in the disposable strip 28a. The immunoassay, the power supply, the conductive tracks and the connectors are included inside a plastic housing to facilitate its manageability. In order to carry out a measurement, the disposable test strip is inserted into the electronic reader 28b as shown in Figure 7b, so that the connection area 27a in the disposable strip 28a is in electrical contact with the connectors 27b of the connection area of the electronic reader 28b. When a sample is added to the test strip, the power supply provides electrical power to the electronic circuit 23 in order to perform the measurement, read the lines in the detection zone 21a of the strip using transducers in the detection zone 21b of the reader and display the results by the display system 24.

Con referencia a la figura 8, en la misma se muestra otra realización del dispositivo de análisis propuesto. En este caso, se incluye un módulo de comunicación inalámbrico 29With reference to Figure 8, another embodiment of the proposed analysis device is shown therein. In this case, a wireless communication module 29 is included

(Bluetooth, NFC, infrarrojos, etc.) para comunicar el resultado del análisis llevado a cabo por el dispositivo de análisis a un receptor externo.(Bluetooth, NFC, infrared, etc.) to communicate the result of the analysis carried out by the analysis device to an external receiver.

El alcance de la presente invención se define en el siguiente conjunto de revindicaciones.The scope of the present invention is defined in the following set of claims.

55

Claims (13)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo de análisis para una muestra liquida, que comprende:1. An analysis device for a liquid sample, comprising: un canal de análisis microfluídico (15) hecho de un material absorbente con una porosidad adecuada permitiendo un flujo capilar de al menos una muestra líquida, apto para generar electricidad;a microfluidic analysis channel (15) made of an absorbent material with a suitable porosity allowing a capillary flow of at least one liquid sample, suitable for generating electricity; al menos una región absorbente receptora (11) acoplada a dicho canal de análisis microfluídico (15) ;at least one receiving absorbent region (11) coupled to said microfluidic analysis channel (15); al menos una región absorbente colectora (12) acoplada a dicho canal de análisis microfluídico (15);at least one collecting absorbent region (12) coupled to said microfluidic analysis channel (15); una zona catódica (13) formada por al menos un cátodo acoplado a dicho canal de análisis microfluídico (15);a cathodic zone (13) formed by at least one cathode coupled to said microfluidic analysis channel (15); una zona anódica (14) formada por al menos un ánodo acoplado a dicho canal de análisis microfluídico (15); yan anodic zone (14) formed by at least one anode coupled to said microfluidic analysis channel (15); Y al menos una zona de detección (21) con al menos un sensor conectado a dicho canal de análisis microfluídico (15),at least one detection zone (21) with at least one sensor connected to said microfluidic analysis channel (15), en donde cada región absorbente receptora (11) y cada región absorbente colectora (12) están conectadas al canal de análisis microfluídico (15), de modo que cuando una muestra liquida es depositada en la región absorbente receptora (11), la muestra fluye por acción capilar por el canal de análisis microfluídico (15) para llegar a la región absorbente colectora (12) donde es absorbida, ywherein each receiving absorbent region (11) and each collecting absorbent region (12) are connected to the microfluidic analysis channel (15), so that when a liquid sample is deposited in the receiving absorbent region (11), the sample flows through capillary action through the microfluidic analysis channel (15) to reach the absorbent collecting region (12) where it is absorbed, and en donde el sensor interactúa con la muestra liquida a ser ensayada, cuando dicha muestra fluye por capilaridad por el canal de análisis microfluídico (15).wherein the sensor interacts with the liquid sample to be tested, when said sample flows by capillary through the microfluidic analysis channel (15). 2. El dispositivo de análisis de la reivindicación 1, comprendiendo además una primera pista conductora (22) que conecta la zona anódica (14) y la zona catódica (13) del dispositivo de análisis con al menos un circuito electrónico (23) conectado mediante una segunda pista conductora (26) a al menos un elemento seleccionado del grupo consistente en un sensor electroquímico, óptico, piezoeléctrico, magnético, de resonancia de plasmones de superficie, de onda acústica sónica o de espectroscopia de masas incluido en la zona de detección (21), y dicho circuito electrónico (23) está conectado también a al menos un sistema de visualización (24) para visualizar los resultados del análisis.2. The analysis device of claim 1, further comprising a first conductive track (22) connecting the anodic zone (14) and the cathodic zone (13) of the analysis device with at least one electronic circuit (23) connected by a second conductive track (26) to at least one element selected from the group consisting of an electrochemical, optical, piezoelectric, magnetic sensor, surface plasmon resonance, sonic acoustic wave or mass spectroscopy included in the detection zone ( 21), and said electronic circuit (23) is also connected to at least one display system (24) to display the results of the analysis. 55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3. El dispositivo de análisis de la reivindicación 2, en donde dicho circuito electrónico (23) y sistema de visualización (24) están integrados en una unidad independiente (28b) conectable mediante dicha primera (22) y segunda pista conductora (26) al dispositivo de análisis (28a).3. The analysis device of claim 2, wherein said electronic circuit (23) and display system (24) are integrated in an independent unit (28b) connectable by said first (22) and second conductive track (26) to the analysis device (28a). 4. El dispositivo de análisis de la reivindicación 1, en donde dicho sensor acoplado al canal de análisis microfluídico (15) es un sensor electroquímico, óptico, piezoeléctrico, magnético, de resonancia de plasmones de superficie, de onda acústica sónica o de espectroscopia de masas.4. The analysis device of claim 1, wherein said sensor coupled to the microfluidic analysis channel (15) is an electrochemical, optical, piezoelectric, magnetic, surface plasmon resonance, sonic acoustic wave or spectroscopy spectroscopy sensor. masses. 5. El dispositivo de análisis de la reivindicación 4, en donde dicho sensor comprende dos componentes separados, un primer componente (21a) operando como un detector y un segundo componente (21b) operando como un transductor.5. The analysis device of claim 4, wherein said sensor comprises two separate components, a first component (21a) operating as a detector and a second component (21b) operating as a transducer. 6. El dispositivo de análisis de la reivindicación 2, en donde dicho circuito electrónico (23) y sistema de visualización (24) están integrados en una unidad independiente (28b), que es conectable mediante dicha primera (22) y segunda pista conductora (26) al dispositivo de análisis (28a) incluyendo un sensor, en donde el sensor comprende dos componentes separados, un primer componente (21a) operando como un detector y un segundo componente (21b) operando como un transductor, en donde dicho segundo componente (21b) está integrado en la unidad independiente (28b) y dicho primer componente (21a) está integrado en el dispositivo de análisis (28a).6. The analysis device of claim 2, wherein said electronic circuit (23) and display system (24) are integrated in a separate unit (28b), which is connectable by said first (22) and second conductive track ( 26) to the analysis device (28a) including a sensor, wherein the sensor comprises two separate components, a first component (21a) operating as a detector and a second component (21b) operating as a transducer, wherein said second component ( 21b) is integrated in the independent unit (28b) and said first component (21a) is integrated in the analysis device (28a). 7. El dispositivo de análisis de la reivindicación 1, en donde el material del canal de análisis microfluídico (15) se selecciona de un grupo compuesto por papel, polímero hidrofílico, fibra textil, fibra de vidrio, celulosa y nitrocelulosa.7. The analysis device of claim 1, wherein the microfluidic analysis channel material (15) is selected from a group consisting of paper, hydrophilic polymer, textile fiber, glass fiber, cellulose and nitrocellulose. 8. El dispositivo de análisis de la reivindicación 1, en donde cada una de las regiones de absorción receptora (11) y colectora (12) están hechas de un material seleccionado de un material a base de papel, un material a base de fibra y una material a base de nitrocelulosa.8. The analysis device of claim 1, wherein each of the receiving (11) and collecting (12) absorption regions are made of a material selected from a paper-based material, a fiber-based material and a nitrocellulose based material. 9. El dispositivo de análisis de la reivindicación 4, en donde el sensor es un sensor electroquímico comprendiendo unos electrodos de carbono.9. The analysis device of claim 4, wherein the sensor is an electrochemical sensor comprising carbon electrodes. 10. El dispositivo de análisis de la reivindicación 2, en donde el circuito electrónico (23) es un circuito microelectrónico a base de silicio o un circuito electrónico impreso.10. The analysis device of claim 2, wherein the electronic circuit (23) is a silicon-based microelectronic circuit or a printed electronic circuit. 11. El dispositivo de análisis de la reivindicación 2, en donde el sistema de visualización (24) para visualizar los resultado del análisis comprende una pantalla impresa en papel, un LCD, un OLED o una pantalla electrocrómica.11. The analysis device of claim 2, wherein the display system (24) for displaying the results of the analysis comprises a screen printed on paper, an LCD, an OLED or an electrochromic screen. 12. El dispositivo de análisis de la reivindicación 2, en donde las pistas conductoras (22, 26) están hechas de carbono.12. The analysis device of claim 2, wherein the conductive tracks (22, 26) are made of carbon. 13. El dispositivo de análisis de la reivindicación 1, comprende además un módulo de comunicación inalámbrico (29) para comunicar un resultado de un análisis realizado por el13. The analysis device of claim 1 further comprises a wireless communication module (29) for communicating a result of an analysis performed by the 5 dispositivo de análisis a un receptor externo.5 analysis device to an external receiver.
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