ES2371983A1 - Dispositivo y procedimiento para el procesado de muestras biológicas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo y procedimiento para el procesado de muestras biológicas.El dispositivo comprende un transportador (6) de contenedores de muestra (14), una unidad (8) de destapado y tapado, y una unidad (9) para recogida de muestras y traslado a placas de cultivo (15); el transportador (6) transporta los contenedores (14) en dos sentidos opuestos, de una posición de destapado y tapado (P1) a una posición de recogida de muestras (P2), y de nuevo a la posición de destapado y tapado (P1). El procedimiento comprende transportar un contenedor (14) a una posición de destapado y tapado (P1), destaparlo, transportarlo a una posición de recogida de muestras (P2), recoger la muestra y depositarla sobre una placa de cultivo (15); transportar el contenedor (14) de nuevo a la posición de destapado y tapado (P1), y tapar el contenedor (14).
Description
Dispositivo y procedimiento para el procesado de
muestras biológicas.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para el procesado de muestras biológicas, que comprende
medios de transporte de contenedores de muestra, una unidad de
destapado y tapado de los contenedores, y una unidad para la
recogida de muestras de los contenedores y para su traslado a placas
de cultivo; y a un procedimiento para procesar las muestras.
Se conocen diferentes tipos de máquinas y
dispositivos que permiten automatizar el procesado de muestras
biológicas, por ejemplo el proceso de recogida de muestras
biológicas de una serie de contenedores, tales como tubos de ensayo
que contienen orina o heces, y el depósito y sembrado de estas
muestras sobre placas de Petri que contienen un medio de cultivo
adecuado, como por ejemplo agar. Posteriormente se lleva a cabo un
proceso de cultivo para la identificación y evaluación de colonias
de bacterias.
Algunas máquinas trabajan a partir de tubos de
ensayo que se alimentan a la máquina destapados, cosa que obviamente
representa una limitación importante; en otras se introducen los
contenedores tapados, y el proceso realizado por la máquina incluye
destapar los contenedores, introducir en ellos un asa de siembra
adecuada para recoger una muestra y realizar con ella el sembrado de
una placa de Petri, y volver a tapar los contenedores.
Existen en la técnica anterior diferentes
soluciones para destapar y volver a tapar los contenedores: por
ejemplo, la patente US6617146 describe una máquina en que los
contenedores viajan sobre una cinta transportadora hasta una
estación de trabajo, donde cuatro rodillos sujetan el contenedor
sobre la cinta y lo hacen girar, mientras un manipulador con una
pinza coge el tapón y lo aparta del contenedor, hacia arriba y hacia
un lado.
Un inconveniente de algunas de las máquinas
conocidas para el procesado de muestras biológicas es el uso de
manipuladores o robots del tipo "pick and place", que aunque
permiten realizar cualquier tipo de movimiento, y por tanto
simplifican el diseño y son muy versátiles, son de coste
elevado.
En una máquina conocida los contenedores se
introducen uno a uno sobre una cinta transportadora mediante
soportes individuales, y la cinta los traslada de una estación de
entrada a una estación de trabajo, y de aquí a una estación de
salida. En la estación de trabajo, un primer manipulador destapa un
contenedor y se aparta con el tapón, para que un segundo manipulador
pueda avanzar hasta la posición del contenedor e introducir un asa
de siembra en el mismo para recoger una muestra. Una vez que el
segundo manipulador se lleva el asa a la posición de sembrado sobre
la placa de Petri, el primer manipulador vuelve a avanzar con el
tapón hasta alcanzar la posición sobre el contenedor, y lo tapa de
nuevo.
En esta máquina los contenedores se alimentan de
uno en uno y requieren soportes individuales, cosa que dificulta la
operación de alimentación de los contenedores; además, el
manipulador que destapa y vuelve a tapar los contenedores es
relativamente complejo, ya que debe dejar paso al asa de siembra y
se debe evitar la interferencia entre los dos manipuladores.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un dispositivo para el procesado de muestras biológicas
que permita simplificar al menos algunas unidades reduciendo los
elementos electromecánicos, y reducir así el coste del dispositivo y
de su mantenimiento, evitando por ejemplo manipuladores de alto
coste tales como los robots "pick and place", sin reducir
sustancialmente las prestaciones y la versatilidad con respecto a
máquinas conocidas.
De acuerdo con este objetivo, un dispositivo
para el procesado de muestras biológicas de acuerdo con un aspecto
de la presente invención comprende medios de transporte de
contenedores de muestra, una unidad de destapado y tapado de los
contenedores, y una unidad para la recogida de muestras de los
contenedores y para su traslado a placas de cultivo; y se
caracteriza por el hecho de que los medios de transporte comprenden
un transportador lineal adaptado para transportar los contenedores
sucesivamente en dos sentidos opuestos, desde una posición de
destapado y tapado de los contenedores a una posición de recogida de
muestras, y de nuevo a la posición de destapado y tapado.
De este modo, los contenedores se destapan en
una posición, se mueven a otra posición para la recogida de la
muestra, y se vuelven a conducir a la posición de destapado a fin de
colocarles de nuevo el tapón: la unidad de tapado y destapado puede
ser de movimientos muy simples, ya que no tiene que dejar el paso
libre para que otra unidad trabaje con el contenedor en la misma
posición, y tampoco necesita desplazar el tapón a otra localización
en el dispositivo. Por su parte, el transportador únicamente debe
sostener los contenedores y moverlos sucesivamente en los dos
sentidos, y esto es sencillo si se implementa por ejemplo como una
cinta transportadora.
La existencia de dos posiciones diferentes, para
el destapado/tapado y para la recogida de la muestra, facilita
además la colocación de las distintas unidades de trabajo en el
dispositivo.
En definitiva, el dispositivo en su conjunto
puede ser simple y de coste relativamente reducido, tanto de
instalación como de limpieza, mantenimiento, etc., sin por ello
renunciar a prestaciones satisfactorias.
En particular, el tiempo necesario para el
desplazamiento del contenedor de una posición a otra no tiene por
qué incrementar significativamente el tiempo de ciclo del
dispositivo: en efecto, el movimiento para devolver un primer
contenedor de la posición de recogida de muestra a la posición de
destapado/tapado, y para destapar un segundo contenedor y
desplazarlo a la posición de recogida de la muestra se puede
realizar mientras la otra unidad, que ha recogido una muestra del
primer contenedor, deposita la muestra sobre una placa de cultivo,
opcionalmente realiza un sembrado sobre la placa, y finalmente
cambia o esteriliza un asa de siembra antes de acudir a recoger la
muestra del segundo contenedor.
El dispositivo puede comprender además una
unidad de carga de contenedores situada a lo largo del
transportador, y una unidad de descarga de contenedores situada a lo
largo del transportador.
Preferiblemente el transportador lineal es una
cinta transportadora sobre la cual se sostienen los
contenedores.
En realizaciones de la invención, el dispositivo
comprende módulos de soporte de los contenedores durante el
procesado de las muestras en el dispositivo. Los módulos están
adaptados para soportar por lo menos dos contenedores, y
preferiblemente una pluralidad de contenedores alineados en la
dirección de avance del transportador.
Los módulos de soporte estabilizan los
contenedores y simplifican las operaciones de carga y descarga en la
máquina y, en general, el transporte de los contenedores entre las
diferentes unidades; además, pueden simplificar los mecanismos
relacionados con la identificación, el destapado y el tapado de los
contenedores.
En realizaciones de la invención los módulos de
soporte de contenedores comprenden un cuerpo con al menos dos
piezas, móviles una respecto a otra para definir una posición de
liberación de los contenedores, en la cual los contenedores están
alojados con juego entre las dos piezas del cuerpo, y una posición
de sujeción de los mismos, en la cual los contenedores quedan
aprisionados entre las dos piezas.
Además las dos piezas del cuerpo del módulo
pueden presentar un rebaje por cada contenedor, estando enfrentados
los rebajes de una pieza con los rebajes de la otra pieza para
definir entre ambos unos alojamientos para los contenedores, y
presentando el módulo medios para mantener las dos piezas en la
posición de liberación de los contenedores, en ausencia de fuerzas
exteriores.
Para alojar con más seguridad los contenedores,
los rebajes de las dos piezas pueden estar dotados de semicasquillos
de material flexible.
De acuerdo con realizaciones ventajosas, los
módulos de soporte están adaptados para ser transportados por el
transportador lineal: De este modo los contenedores se pueden
procesar mientras están en los módulos, desde su carga hasta su
descarga.
Preferiblemente el dispositivo comprende, en
correspondencia con la unidad de destapado y tapado, medios para
actuar sobre cada módulo de soporte de contenedores y provocar el
paso de la posición de liberación de los contenedores a la posición
de sujeción de los contenedores; así, las operaciones de destapado y
tapado se puedan llevar a cabo con seguridad y estabilidad, sin
retirar los contenedores del módulo y sin necesidad de sujetar
directamente el contenedor.
El dispositivo comprende, en algunas
realizaciones de la invención, medios de carga de los módulos sobre
el transportador lineal. En una realización, estos medios de carga
comprenden una primera bandeja de almacenamiento de los módulos, en
la que los módulos se almacenan uno junto a otro en una posición
paralela a la dirección del transportador lineal, y un mecanismo de
empuje de los módulos desde la primera bandeja hacia dicho
transportador.
El dispositivo también comprende, en algunas
realizaciones de la invención, medios de descarga de los módulos del
transportador lineal; en este caso los medios de descarga pueden
comprender una segunda bandeja de almacenamiento de los módulos, en
la que los módulos se almacenan uno junto a otro en una posición
paralela a la dirección del transportador lineal, y un mecanismo de
empuje de los módulos desde el transportador hacia la segunda
bandeja.
Preferiblemente la unidad de destapado y tapado
comprende medios sensores para situar un contenedor determinado de
un módulo de soporte de contenedores en la posición de destapado y
tapado.
También preferiblemente la unidad para la
recogida de muestras de los contenedores y su traslado a placas de
cultivo comprende medios sensores para situar un contenedor
determinado de un módulo de soporte de contenedores en la posición
de recogida de muestras.
En ambas unidades los medios sensores comprenden
ventajosamente sensores para detectar la posición del módulo de
soporte de los contenedores a lo largo de la trayectoria de los
módulos, que en una realización comprenden una pluralidad de
sensores, en número igual al de los contenedores que puede soportar
un módulo, situados a lo largo de la trayectoria de los módulos y
dispuestos para detectar una etiqueta asociada a los módulos.
En algunas realizaciones, el dispositivo de la
invención comprende un lector de códigos para detectar un código de
identificación asociado a cada contenedor, estando dispuesto el
lector de códigos en correspondencia con la posición de destapado y
tapado.
En realizaciones de la invención, la unidad de
destapado y tapado de los contenedores comprende una pinza de asido
del tapón de un contenedor, situada en la posición de destapado y
tapado del dispositivo, estando dotada dicha pinza por lo menos de
un movimiento de apertura y cierre para poder liberar o sujetar un
tapón, y de un movimiento vertical; la pinza de asido del tapón
puede estar dotada además de un movimiento de rotación alrededor del
eje vertical.
Se ha previsto que en algunas realizaciones del
dispositivo la unidad para la recogida de muestras de los
contenedores y su traslado a placas de cultivo comprenda un
manipulador para al menos un asa de siembra, estando dotado dicho
manipulador de medios para desplazar el asa entre la posición de
recogida de muestras, en que un extremo libre del asa se introduce
en el interior de un contenedor de muestra, y una posición de
depósito de la muestra sobre una placa de cultivo, en que dicho
extremo libre del asa entra en contacto con la placa de cultivo.
De acuerdo con una realización, el manipulador
es adecuado para sostener al menos una primera asa de siembra y una
segunda asa de siembra diferente de la primera, y está provisto de
medios para colocar un asa de siembra en una condición activa o de
trabajo y cualquier otra asa de siembra en una condición
inactiva.
El hecho de que el manipulador pueda trabajar
con dos asas distintas y colocar cada una en una posición activa o
una inactiva hace posible trabajar con muestras de distintos tipos
en el mismo lote, simplemente programando el dispositivo para que el
manipulador coloque el asa adecuada en posición activa, dependiendo
de la identificación de cada contenedor individual.
Preferiblemente los medios para colocar un asa
de siembra en una condición activa o de trabajo y cualquier otra asa
de siembra en una condición inactiva comprenden un cabezal giratorio
alrededor de un eje horizontal, destinado a sostener las asas de
siembra en posición perpendicular al eje de giro del cabezal.
En realizaciones en que se emplean asas de
siembra reutilizables, el manipulador está dotado además de medios
para desplazar al menos un asa de siembra a una estación de
esterilizado.
Ventajosamente, el manipulador para el asa de
siembra está dotado además de medios para desplazar el extremo libre
del asa de siembra sobre la placa de cultivo según al menos un
movimiento de sembrado.
El manipulador es preferiblemente adecuado para
desplazar el extremo libre del asa de siembra sobre la placa de
cultivo según una pluralidad de movimientos de sembrado.
Puede ser conveniente en algunas realizaciones
que el dispositivo comprenda una plataforma con medios de rotación
para sostener una placa de cultivo en dicha posición de depósito de
una muestra sobre una placa.
En algunas realizaciones, el dispositivo
comprende primeros medios de almacenamiento para almacenar placas de
cultivo vírgenes, y medios de alimentación de dichas placas desde
los primeros medios de almacenamiento a la posición de depósito de
una muestra sobre una placa.
Análogamente, en algunas realizaciones el
dispositivo comprende segundos medios de almacenamiento para
almacenar placas de cultivo sobre las que se ha depositado una
muestra, y medios de retirada de dichas placas desde la posición de
depósito de una muestra sobre una placa a los segundos medios de
almacenamiento.
Estos medios de almacenamiento para placas
vírgenes y para placas con muestra comprenden ventajosamente una
carcasa de forma general cilíndrica, adaptada para girar alrededor
de su eje, y que tiene definidos en su periferia una serie de
rebajes, cada uno adecuado para alojar una pluralidad de placas de
cultivo apiladas.
De acuerdo con otro aspecto, la presente
invención se refiere a un procedimiento para procesar muestras
biológicas que comprende las etapas de:
- a)
- cargar contenedores de muestra sobre un transportador,
- b)
- transportar un contenedor a una posición de destapado y tapado,
- c)
- destapar el contenedor que se encuentra sobre el transportador en la posición de destapado y tapado,
- d)
- transportar el contenedor destapado a una posición de recogida de muestras,
- e)
- recoger una muestra del contenedor destapado que se encuentra sobre el transportador en la posición de recogida de muestras y depositarla sobre una placa de cultivo;
- f)
- transportar el contenedor de nuevo a la posición de destapado y tapado,
- g)
- tapar de nuevo el contenedor que se encuentra sobre el transportador en la posición de destapado y tapado, y
- h)
- descargar el contenedor del transportador.
\vskip1.000000\baselineskip
En el caso de utilizarse módulos de soporte de
los contenedores, el procedimiento para procesar muestras biológicas
comprende las etapas de:
- i)
- cargar sobre un transportador un módulo de soporte con una pluralidad de contenedores de muestra,
- j)
- transportar el módulo a una posición de destapado y tapado,
- k)
- destapar un contenedor del módulo,
- l)
- transportar el módulo con el contenedor destapado a una posición de recogida de muestras,
- m)
- recoger una muestra del contenedor y depositarla sobre una placa de cultivo;
- n)
- transportar el módulo de nuevo a la posición de destapado y tapado,
- o)
- tapar de nuevo el contenedor,
- p)
- repetir las etapas j) a o) con los otros contenedores del módulo, y
- q)
- descargar el módulo del transportador una vez que se han procesado todos los contenedores que soporta.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con una realización, por lo menos
para la etapa k) se hace pasar el módulo de soporte de contenedores
de una posición de liberación de los contenedores, en la cual los
contenedores están alojados con juego en el módulo, y una posición
de sujeción de los mismos, en la cual los contenedores quedan
aprisionados en el módulo.
A continuación se describirán realizaciones de
la invención con referencia a los dibujos adjuntos, que tienen
únicamente el carácter de ejemplos no limitativos para facilitar la
comprensión de la presente memoria. En dichos
dibujos:
dibujos:
La figura 1a es una vista general en perspectiva
de un dispositivo de acuerdo con una realización de la
invención;
la figura 1b es una vista en planta del
dispositivo de la figura 1a;
la figura 2 es una vista en perspectiva del
transportador lineal y de la unidad de carga de los módulos de
contenedores en el transportador;
la figura 3 es una vista a escala ampliada de
una bandeja de la unidad de carga de contenedores;
las figuras 4 y 5 son vistas a escala ampliada
de un módulo de soporte de contenedores, y de una de las piezas que
lo forman, respectivamente;
la figura 6 es una vista en perspectiva a escala
ampliada de la unidad de destapado y tapado de los contenedores;
las figuras 7a, 7b son esquemas que ilustran el
funcionamiento del sistema de sensores;
la figura 8 es una vista en perspectiva de una
herramienta con dos asas de siembra diferentes;
la figura 9a es una vista en perspectiva del
manipulador y la zona de recogida de muestras;
la figura 9b es una vista en planta del
manipulador;
la figura 10 es una vista en perspectiva de la
zona de inoculación y sembrado;
la figura 11 es una vista de los medios de
almacenamiento de placas Petri vírgenes, y
la figura 12 es una vista de los medios de
almacenamiento de placas Petri sembradas.
En la figura 1a se muestra un dispositivo de
acuerdo con una realización de la invención, en este caso destinado
a llevar a cabo un sembrado en placas de Petri a partir de tubos
contenedores con muestras de orina y/o de
heces.
heces.
A grandes rasgos, el proceso que el dispositivo
debe hacer en este caso incluye recoger una muestra, sumergiendo en
el tubo u otro contenedor un asa de siembra adaptada para orina o
heces, inocular una placa Petri con esta muestra, es decir,
depositar la muestra sobre una placa de Petri que contiene un medio
de cultivo adecuado (por ejemplo agar), y realizar un sembrado para
repartir la muestra sobre la placa. El sembrado consiste en frotar
el asa de siembra con la muestra sobre la placa, siguiendo un
determinado patrón; dependiendo del patrón, el sembrado se denomina
de cuadrante, radiante, en forma de T, continuo, etc.
En el dispositivo se deben además transportar
los contenedores y llevar a cabo otras operaciones, tales como el
destapado y posterior tapado de cada contenedor, la identificación
de cada contenedor mediante la lectura de su código de barras o
similar, la esterilización o el cambio del asa de siembra entre una
muestra y la siguiente, la alimentación y manejo de las placas de
Petri, el etiquetado o identificación de cada placa de Petri que se
ha sembrado a fin de asociarla con el contenedor del cual proviene
la muestra, etc.
El dispositivo de la figura 1a comprende una
bancada 1 con una superficie de trabajo 2, sobre la cual se realiza
la recogida de las muestras de los tubos contenedores y el sembrado
de las placas Petri. Por debajo de la superficie de trabajo 2 la
carcasa 1 forma también alojamientos 3 y 4 destinados a almacenar
las placas Petri vírgenes y las placas Petri sembradas,
respectivamente.
En la bancada 1 se disponen además los carenados
y compuertas adecuados para aislar la zona de trabajo y los
alojamientos, a fin de mantener las condiciones de higiene
necesarias y visualizar el proceso.
El dispositivo incluye una unidad de
programación y control 5, con los medios de visualización y los
medios de introducción de datos apropiados.
Montados sobre la superficie de trabajo 2, que
se puede ver también en planta en la figura 1b, se encuentran:
- -
- un transportador lineal 6 para desplazar los contenedores a lo largo de una dirección de avance sobre la superficie de trabajo 2;
- -
- una unidad de carga 7 para alimentar los contenedores que contienen las muestras de orina y/o heces al transportador 6;
- -
- una zona de destapado y tapado de los contenedores, para retirar el tapón de cada contenedor y posteriormente volver a colocarlo, con una correspondiente unidad de destapado y tapado 8;
- -
- una zona de recogida de muestras con un manipulador de muestras 9, para recoger las muestras de los contenedores y poder inocular/sembrar con ellas las placas de cultivo;
- -
- una unidad de descarga 10 para retirar los contenedores del transportador una vez que se han procesado las muestras;
- -
- una zona de inoculación y sembrado, donde se realiza el depósito de las muestras sobre las placas Petri, y en la cual existen medios de manipulación 11 de las placas.
\vskip1.000000\baselineskip
Sobre la figura 1b se han señalado las tres
posiciones P1, P2 y P3 en las cuales, como se explicará más
adelante, se realizan las operaciones de destapado/tapado de un
contenedor, recogida de una muestra de un contenedor, y depósito de
la muestra sobre una placa Petri, respectivamente.
A continuación se describen con más detalle cada
uno de los elementos presentes sobre la superficie de trabajo
2.
2.
La figura 2 muestra el transportador lineal 6 y
la unidad de carga 7. El transportador 6 comprende una cinta
transportadora 61, alimentada por un motor reversible 62, y presenta
una guía longitudinal 63 para conducir adecuadamente los
contenedores.
La unidad de carga 7 comprende una bandeja 71
con el fondo parcialmente abierto, sobre la cual se disponen uno
junto a otro, como muestra la figura 2, una serie de módulos 13 cada
uno de los cuales sostiene una pluralidad de contenedores de
muestras 14, cada uno con su correspondiente tapón; la bandeja 71 se
carga manualmente con los módulos de contenedores a procesar, y
luego se coloca en el dispositivo, en la posición indicada en la
figura 2.
\newpage
La unidad de carga 7 presenta un actuador
eléctrico 72 con un empujador 73 destinado a empujar los módulos 13
hasta que uno de ellos queda dispuesto sobre la cinta transportadora
61, apoyado contra la guía 63. El actuador 72 estará normalmente
instalado bajo la superficie de trabajo 2 (no representada en la
figura 2), que tendrá una abertura adecuada para el empujador
73.
Así, una vez colocada la bandeja 71 en posición,
la unidad de carga 7 empuja el primer módulo 13 de la bandeja 71
sobre el transportador 6, que desplazará el módulo (inicialmente
hacia la derecha en las figuras) a la unidad de destapado y tapado 8
para iniciar el procesado de los contenedores del primer módulo. Una
vez que se haya procesado los contenedores y se haya expulsado el
módulo del transportador 6, se repetirá la operación de carga con el
siguiente módulo 13 de la bandeja 71.
La bandeja 71 comprende, como se aprecia en la
vista de detalle de la figura 3, un fondo 74 con una abertura,
paredes fijas 75 en tres lados, una tapa frontal 76 que sirve para
evitar la caída de los módulos cuando la bandeja es manipulada y
transportada por un operario, y que puede pivotarse para que quede
paralela a la base y permita la salida de los módulos 13, y una guía
77 para guiar los módulos 13 en su desplazamiento.
A continuación se describirá la estructura de
los módulos 13 de acuerdo con una realización de la invención, con
referencia a las figuras 4 y 5.
Cada módulo 13 comprende un cuerpo alargado
formado por dos piezas 131a, 131b que presentan una serie de rebajes
semicilíndricos 132 (ver figura 5), enfrentados los de una pieza con
los de la otra, de manera que entre las dos piezas quedan definidos
una serie de alojamientos para los contenedores; en los rebajes 132
se disponen semicasquillos 133 de material flexible.
Por consiguiente el módulo puede sostener varios
contenedores 14 (siete en el ejemplo de las figuras), que quedan
alineados en la dirección longitudinal del mismo que es, como se
puede ver en la figura 2, la dirección de avance del transportador
6.
Las dos piezas 131a, 131b son móviles una
respecto a otra, de modo que pueden acercarse y alejarse ligeramente
para que el cuerpo del módulo 13 pueda asumir sucesivamente dos
posiciones distintas: una posición de liberación de los
contenedores, en la cual los contenedores 14 están alojados con
juego entre las dos piezas 131a y 131b del cuerpo, y una posición de
sujeción de los contenedores, en la cual los contenedores quedan
aprisionados entre las dos
piezas.
piezas.
El módulo presenta los elementos constructivos
necesarios para que las dos piezas 131a y 131b formen un cuerpo
estable, tales como tornillos 136 sólo parcialmente roscados, con la
cabeza alojada en la pieza 131b y roscados en la pieza 131a, de modo
que la pieza 131b pueda deslizar a lo largo de la parte no roscada
del tornillo 136; y también unos muelles 137 o elementos similares
para mantenerlas ligeramente separadas una de otra, de manera que
con el sistema en reposo, en ausencia de fuerzas exteriores, el
módulo 13 está en la posición de liberación de los contenedores,
facilitando la inserción y la retirada de los contenedores del
mismo.
Como se ve en las figuras, las piezas 131a, 131b
que forman el cuerpo presentan en un extremo un recorte 134,
destinado a cooperar con la guía 77 de la bandeja 71 para que los
módulos se desplacen correctamente durante la carga.
La figura 6 muestra en una vista de conjunto la
unidad 8 de destapado y tapado de contenedores. La unidad 8 está
situada a lo largo del transportador 6, en una zona de destapado y
tapado adyacente a la zona de carga de los módulos al
transportador.
Esta unidad comprende una serie de sensores,
destinados a permitir situar sucesivamente los distintos
contenedores del módulo en una posición de destapado y tapado para
procesarlos individualmente.
En primer lugar, la unidad 8 comprende siete
sensores inductivos 81, situados a lo largo de la trayectoria de los
módulos 13 en esta zona y destinados a detectar una pequeña placa de
metal 135 (ver figura 4) que está asociada a los módulos 13 a modo
de etiqueta, a fin de determinar la posición del módulo en la zona y
por tanto determinar cuál es el contenedor 14v que está situado en
la posición de destapado y tapado.
El término "etiqueta" se utiliza en la
presente memoria para indicar cualquier tipo de elemento que está
dispuesto para ser detectado por un sensor, y en otras realizaciones
su forma concreta dependerá del sensor utilizado. Por ejemplo, la
etiqueta podría estar constituida por una marca impresa para ser
detectada por un sensor
óptico.
óptico.
Las figuras 7a, 7b muestran cómo opera el
sistema de sensores inductivos 81 para colocar sucesivamente los
contenedores de un módulo en la posición de destapado y tapado: las
figuras representan de modo esquemático, en planta, la disposición
en la unidad 8 de la posición de destapado y tapado P1, los siete
sensores inductivos 81, numerados como S1, S2, ... S7, y las
sucesivas posiciones de un módulo 13 con siete contenedores C1, C2,
... C7.
\newpage
\global\parskip0.870000\baselineskip
Cuando un módulo 13 se ha cargado sobre el
transportador 6 y avanza hacia la unidad de destapado y tapado, en
el sistema de sensores se activa el sensor S1. Cuando el sensor S1
detecta la etiqueta 135 del módulo 13, se detiene el movimiento
(figura 7a); puesto que el sensor activo es S1, el sistema sabe que
el contenedor presente en la posición P1 de destapado y tapado es el
primero del módulo, el contenedor C1.
Una vez que se ha destapado el contenedor C1, el
módulo 13 con el contenedor C1 destapado se desplaza hacia el
manipulador de muestras 9 (hacia la derecha en la figura) para el
procesado de la muestra de C1, como se explicará más adelante.
Después del procesado, el transportador 6 desplaza el módulo 13 en
sentido opuesto, de nuevo hacia la unidad de destapado y tapado.
Puesto que S1 es el sensor activo, el módulo 13 se colocará de nuevo
en la posición de la figura 7a, donde se volverá a colocar el tapón
del contenedor C1.
A continuación se desactiva el sensor S1 y se
activa el sensor S2, y se hace avanzar el transportador 6 con el
módulo 13 de nuevo hacia la derecha, hasta que el sensor S2 detecte
la etiqueta 135: en este momento se detiene de nuevo el módulo 13, y
será el segundo contenedor C2 el que está frente a la posición P1 de
destapado y tapado, como muestra la figura 7b.
El ciclo se repite, activando sucesivamente los
sensores S3, S4, S5, S6 y S7, hasta que se han destapado, procesado,
y vuelto a tapar, todos los contenedores de un módulo.
Con referencia de nuevo a la figura 6, la unidad
8 comprende asimismo un sensor 82, por ejemplo un sensor capacitivo
o un sensor óptico, dispuesto para confirmar la presencia de un
contenedor 14 en el alojamiento del módulo que se encuentra en la
posición de destapado y tapado. Si el sensor 82 no detecta la
presencia de un contenedor, cosa que indicaría que uno de los
alojamientos del módulo 13 está vacío, el sensor inductivo 81 activo
en ese momento se desactivaría y se activaría el siguiente, a fin de
hacer avanzar el módulo una posición.
Por otra parte, también en correspondencia con
la posición de destapado y tapado, está colocado un lector de
códigos 83, por ejemplo un lector de códigos de barras, para poder
detectar el código de identificación que está asociado a cada tubo o
contenedor y que identifica de forma precisa la muestra contenida en
el tubo. En las figuras se ha omitido para mayor claridad el soporte
del lector 83 sobre la bancada.
Para quitar los tapones de los contenedores, y
posteriormente volver a colocarlos, la unidad 8 presenta un
manipulador 84 con una pinza 85 de asido del tapón; la pinza 85
puede moverse en dirección vertical, puede abrirse y cerrarse para
sujetar o liberar el tapón, y puede girar alrededor del eje
vertical.
Finalmente, junto al transportador lineal 6, y
en el lado opuesto al de la guía 63, está dispuesto un accionador
86, por ejemplo un cilindro eléctrico o neumático, adecuado para
actuar sobre el módulo 13 que está en la zona de destapado y tapado
y hacer que pase de la posición de liberación de los contenedores a
la posición de sujeción o bloqueo de los mismos. La sujeción de los
contenedores será necesaria, por ejemplo, en el momento de quitar el
tapón de un contenedor.
Así, la unidad 8 está dispuesta para realizar la
siguiente secuencia de operaciones cuando el módulo avanza y un
contenedor se detiene en la posición P1 de destapado y tapado:
- -
- el sensor 82 confirma la presencia de un contenedor;
\global\parskip1.000000\baselineskip
- -
- la pinza 85 desciende abierta hasta alcanzar el tapón que está sobre el contenedor, y se cierra para sujetar el tapón,
- -
- la pinza 85 se eleva, arrastrando el tapón y el contenedor asociado al mismo, hasta situar el contenedor frente al lector de códigos 83,
- -
- la pinza 85 realiza una rotación de 360º para que el lector de códigos 83 detecte el código del contenedor,
- -
- la pinza 85 desciende hasta que el contenedor vuelve a alojarse en el módulo 13,
- -
- el accionador 86 presiona el módulo 13 contra la guía 63 del transportador 6, de manera que el módulo 13 pasa a una posición de bloqueo de los contenedores,
- -
- la pinza 85 realiza un movimiento de elevación y rotación, separa el tapón del contenedor, y se detiene,
- -
- el accionador 86 se retira, liberando los contenedores en el módulo.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación el transportador 6 conduce el
módulo 13 con el contenedor destapado hacia el manipulador de
muestras 9, espera que se recoja la muestra del interior del
contenedor (como se explicará más adelante), y vuelve a conducir el
módulo a la unidad 8 de destapado y tapado. Cuando el módulo 13
retrocede y el contenedor destapado se detiene de nuevo en la
posición P1, la unidad 8 realiza la siguiente secuencia de
operaciones:
- -
- el accionador 86 presiona de nuevo el módulo, que pasa a una posición de bloqueo de los contenedores,
- -
- la pinza 85 realiza un movimiento de descenso y rotación, volviendo a colocar el tapón en el contenedor,
- -
- la pinza 85 se abre para soltar el tapón, se eleva y se detiene.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se describirá el manipulador de
muestras 9, es decir la unidad para recoger las muestras de los
contenedores, en una zona de recogida de muestras, y luego
trasladarlas a placas Petri para inocular el medio de cultivo y
realizar un sembrado, en una zona de inoculación y sembrado. El
manipulador 9 está representado en conjunto en las figuras 9a y
9b.
En primer lugar hay que señalar que la recogida
de la muestra de un contenedor y la inoculación y sembrado sobre una
placa Petri se realiza mediante una herramienta denominada "asa de
siembra" (figura 8). El asa de siembra comprende en general un
alambre que forma un pequeño aro en su extremo, que se sumerge en la
muestra y recoge una pequeña cantidad de líquido en el aro, por
tensión superficial. Las asas de siembra reutilizables se
esterilizan después de cada uso, para evitar la contaminación entre
una muestra y otra.
Por consiguiente, el manipulador de muestra 9
tiene como principal función la de sujetar un asa de siembra para
conducirla a las distintas posiciones (recogida, sembrado,
esterilización) y realizar los movimientos necesarios para el
sembrado.
En la realización representada, en el
manipulador de muestras 9 se montan simultáneamente dos asas de
siembra, diferentes entre ellas, por ejemplo una adecuada para heces
y otra adecuada para orina. Para cada contenedor del cual hay que
recoger una muestra, y dependiendo del tipo de muestra a recoger, el
manipulador coloca un asa de siembra en condición activa o de
trabajo, y la otra asa de siembra en una condición inactiva.
La figura 8 muestra una herramienta 90 que
incluye dos asas de siembra 91 y 92, la primera adecuada para
muestras de orina y la segunda adecuada para muestras de heces. Los
detalles ampliados de la figura permiten apreciar la diferencia
entre ambas. Las asas 91 y 92 sobresalen en direcciones opuestas de
una base común que presenta medios para su fijación al manipulador
9.
El manipulador 9 presenta un cabezal 94, dotado
de posibilidad de desplazamiento según los tres ejes X, Y, Z, y
giratorio alrededor de un eje horizontal (eje Y). La herramienta 90
se fija al cabezal 94, con las asas de siembra 91, 92
perpendiculares al eje de giro del cabezal.
Más concretamente, en la realización concreta
representada, el manipulador 9 comprende: una primera guía 95
horizontal, fija a la bancada, a lo largo de la cual se puede
desplazar (dirección X) un carro 96; una segunda guía 97, montada
sobre el carro 96, que es horizontal y perpendicular a la primera
guía 95, a lo largo de la cual se puede desplazar (dirección Y) otro
carro 98; y una tercera guía 99, montada sobre el carro 98, que es
vertical, a lo largo de la cual se puede desplazar (dirección Z) el
cabezal 94.
El giro del cabezal se indica con la flecha F3
en el detalle ampliado visible en la figura 10.
Gracias a los tres desplazamientos y el giro del
cabezal, el manipulador 9 puede realizar todos los movimientos
necesarios, incluidos una pluralidad de distintos movimientos de
sembrado sobre la placa Petri, dependiendo de las necesidades de
cada caso.
En las proximidades del manipulador 9 está
situado el esterilizador 130 para el asa de siembra, que puede ser
por ejemplo un incinerador que esteriliza por infrarrojos. El
manipulador 9 pone horizontal el asa de siembra activa con la que se
ha sembrado una placa, e introduce su extremo en el esterilizador
130 durante el tiempo necesario.
La zona de recogida de muestras con la posición
de recogida P2, donde el asa de siembra se introduce en los
contenedores que han sido previamente destapados, se encuentra a lo
largo del recorrido del transportador lineal 6, a continuación de la
zona de destapado y tapado (hacia la izquierda en las figuras 1a y
1b).
En esta zona hay siete sensores inductivos 120,
análogos a los sensores 81 de la zona de destapado y tapado y que se
activan y desactivan del mismo modo; si se ha destapado por ejemplo
el primer contenedor C1 de un módulo 13, los sensores 120 de la zona
de recogida se configuran de modo que el módulo se pare cuando el
contenedor C1 está situado en la posición de recogida P2.
Cuando el módulo 13 se detiene con un contenedor
destapado en la posición de recogida de muestra P2, el manipulador 9
realiza entonces la siguiente secuencia de operaciones:
- -
- manteniendo el asa vertical, el cabezal 94 desciende para introducir el extremo libre del asa en el contenedor, y vuelve a elevarse,
- -
- con desplazamientos según los ejes X, Y, Z, y un giro del cabezal 94 para inclinar el asa, el manipulador 9 mueve el extremo libre del asa con la muestra hasta una posición P3 de inoculación y sembrado, donde hay una placa Petri 15 con un medio de cultivo,
- -
- el manipulador 9 pone en contacto el extremo libre del asa con el medio de cultivo que hay en la placa, y realiza con el extremo libre del asa un movimiento de sembrado programado,
- -
- el cabezal 94 vuelve a elevar el asa, y gira para colocarla horizontal;
- -
- el cabezal 94 desplaza el asa al esterilizador 130 y la introduce en el mismo el tiempo necesario,
- -
- el cabezal 94 extrae el asa del esterilizador, y gira para colocar una de las asas en posición activa para recoger la próxima muestra.
\vskip1.000000\baselineskip
Obviamente la unidad de control del dispositivo
deriva la información acerca del asa 91 ó 92 que debe situarse en
posición activa de la lectura del código del contenedor, que se
realiza en la zona de destapado y tapado, y gobierna los movimientos
del manipulador 9 en consecuencia.
Una vez que todos los contenedores de un módulo
13 han sido procesados, el transportador 6 coloca el módulo en una
posición adecuada para que la unidad de descarga 10 (ver figuras 1a,
1b) retire el módulo 13 del transpor-
tador.
tador.
La unidad de descarga comprende una bandeja 101,
igual a la bandeja 71 que se ha descrito anteriormente, y un
accionador 102, tal como un cilindro eléctrico o neumático, que
entra en contacto con la pared lateral del módulo 13 por encima de
la guía 63 del transportador. El accionador 102 empuja el módulo 13
fuera del transportador 6 hasta que se aloja en la bandeja 101,
empujando al mismo tiempo los módulos que ya están en la
bandeja.
Sobre la superficie de trabajo 2, en la parte
izquierda en la figura 1b, está definida una zona de depósito de una
muestra sobre una placa, o zona de inoculación y sembrado, que se
puede ver en la figura 10, en la cual se ha representado además el
cabezal 94 del manipulador 9 con las asas de siembra 91 y 92. En
esta zona se define una posición P3 de depósito de una muestra sobre
una placa, o de inoculación y sembrado de la placa, que es la
posición donde quedan colocadas sucesivamente las placas Petri 15
para que el asa de siembra 91 o 92 realice las correspondientes
operaciones sobre la placa 15.
En las proximidades de la posición P3 hay unos
medios de manipulación 11 de las placas 15, y dos aberturas 21 y 22
practicadas en la superficie de trabajo 2: la primera es para la
entrada de las placas Petri 15 vírgenes desde el alojamiento 3
situado debajo de la superficie de trabajo 2 (ver figura 1a), y la
segunda es para la salida de las placas Petri 15 ya sembradas hacia
el alojamiento 4 situado también debajo de la superficie de trabajo
2.
Los medios de manipulación 11 de las placas
comprenden una pinza 111, que puede abrirse y cerrarse, girar
alrededor de un eje horizontal (ver flecha F1) para elevarse, y
girar alrededor de un eje vertical (ver flecha F2) para desplazar
una placa de un punto a otro de la zona de inoculación.
Las placas Petri 15 vírgenes están almacenadas
en unos medios de almacenamiento, que se describirán más adelante,
dentro del alojamiento 3; desde estos medios de almacenamiento una
placa 15 es expulsada hacia arriba hasta que atraviesa la abertura
21; entonces la pinza 111 se cierra cogiendo la placa y sin elevarse
gira alrededor del eje vertical (flecha F1), conduciendo la placa
hacia un lado haciéndola deslizar sobre la superficie de trabajo 2,
para colocarla en la posición P3 de depósito de una muestra, y
posteriormente gira alrededor del eje horizontal (flecha F2) para
elevar la tapa de la placa 15 y dejar la placa abierta.
De este modo, la placa 15 queda lista para su
sembrado por parte del manipulador 9 con el asa de siembra 91 o
92.
Una vez sembrada la placa 15, la pinza desciende
de nuevo para volver a colocar la tapa, y luego empuja la placa,
mediante un ulterior giro alrededor del eje vertical, hasta la
abertura de salida 22. En correspondencia con la abertura 22 está
prevista una rampa de salida, que se describirá más adelante.
También se ha previsto que cuando la placa 15 se
encuentra en la posición P3 de depósito de la muestra se imprima
sobre la misma un código de identificación, o se le coloque una
etiqueta con un código de identificación, para poder asociar la
placa con la muestra concreta y/o el contenedor de la cual procede;
alternativamente, las placas podrían tener un código impreso antes
de ser introducidas en el dispositivo, y la unidad de control del
dispositivo asociaría por software un contenedor con una
correspondiente placa Petri.
A fin de permitir realizar varios patrones de
sembrado sobre las placas 15 de manera simple, se prevé también que
en la posición de depósito de muestra P3 haya una plataforma o
soporte giratorio (no representado) que permita imprimir una
rotación a las placas 15, de modo que el sembrado podría realizarse
combinando una rotación de la placa con movimientos del asa de
siembra.
Los medios de almacenamiento 16, 17 de las
placas Petri en los alojamientos 3 y 4 del dispositivo, bajo la
superficie de trabajo 2, se describen a continuación con referencia
a las figuras 11 y 12.
\newpage
En la figura 11 los medios de almacenamiento 16
de las placas vírgenes comprenden un rotor de entrada 161 y un
elevador de placas 162. En la figura también se representa la pinza
111 para la manipulación de las placas que se ha descrito
anteriormente, pero se ha omitido para mayor claridad la superficie
de trabajo 2 con la abertura 21 para el paso de las placas.
Como se puede ver, el rotor 161 presenta una
forma general cilíndrica, con una serie de rebajes 163 en su
periferia, en que quedan almacenadas columnas de placas Petri, una
sobre otra; en cada columna puede haber por ejemplo 18 placas. Un
motor (no representado) permite girar el rotor 161 alrededor de su
eje vertical, para colocar sucesivamente una de las columnas debajo
de la abertura 22 de la superficie de trabajo 2.
La base de los rebajes 163 del rotor queda
parcialmente abierta, para dejar paso a un dedo 164 asociado al
elevador 162, que es el encargado de empujar la columna de placas 15
hacia arriba, hasta que la primera placa atraviesa la abertura 22
hasta llegar a la altura de la superficie de trabajo 2 para que la
pinza 111 la coloque en la posición de depósito de muestra.
La figura 12, por su parte, muestra los medios
de almacenamiento 17 de las placas ya sembradas, que comprenden un
rotor de salida 171, un elevador 172, y una rampa de bajada de las
placas 175.
El rotor de salida 171 está configurado de
manera similar al rotor de entrada 161, con rebajes para alojar
columnas de placas, pero en este caso la base de los rebajes 173
está totalmente abierta, para que las placas Petri sembradas puedan
introducirse desde la parte inferior. En la pared de los rebajes 173
se disponen unos medios de retención unidireccionales para permitir
que las placas puedan ser empujadas hacia arriba en los rebajes 173
superando los medios de retención, pero en cambio no puedan superar
los medios de retención en sentido opuesto, de manera que se queden
retenidas en los rebajes, apoyadas sobre los medios de retención.
Los medios de retención pueden estar constituidos por ejemplos por
pivotes 176 perpendiculares a la pared lateral de los rebajes, que
pueden doblarse elásticamente hacia arriba para dejar pasar las
placas en sentido ascendente.
La rampa 175 de salida de las placas está
dispuesta para recoger las placas 15 al nivel de la superficie de
trabajo 2, a través de la abertura 22, y conducirlas por gravedad
hasta la base de uno de los rebajes 173 del rotor 171. El final de
la rampa 175 (no visible en la figura) tiene el fondo parcialmente
abierto, a fin de que pueda pasar a través del mismo un dedo 174
asociado al elevador 172, que conduce las placas hacia arriba hasta
el interior del rebaje 173, empujando toda la columna de placas,
hasta dejarlas alojadas por encima de los medios de retención.
Alternativamente, la salida de las placas se
podría realizar también sin rampa 175, con una operación inversa a
la que se realiza para la entrada: es decir, haciendo que el dedo
174 del elevador 172 mantuviera toda la columna de placas de uno de
los rebajes 173 con la placa superior justo por debajo de la
superficie de trabajo, para que la placa saliente se depositara
sobre ella, y luego descendiera para que esta última placa quedara
justo por debajo de la superficie de trabajo; en este caso la base
del rebaje 173 no sería del todo abierta, sino análoga a la de los
rebajes del rotor de entrada, a fin de sostener la columna de placas
una vez llena.
En los casos en que se quiera trabajar por
ejemplo con lotes de contenedores que incluyen tanto muestras de
orina como muestras de heces, que requieren en general medios de
cultivo distintos en las placas de Petri, bastará colocar columnas
de placas Petri con un primer medio de cultivo en algunos de los
rebajes 163 del rotor de entrada 161, y una vez sembradas colocarlas
en algunos de los rebajes 173 del rotor de salida 171, y colocar
columnas de placas Petri con un segundo medio de cultivo distinto en
los otros los rebajes 163 del rotor de entrada 161, y una vez
sembradas colocarlas en los otros rebajes 173 del rotor de salida
171.
Cuando se lee el código de barras de un
contenedor determinado del lote, con una muestra a procesar, la
unidad de control establece el tipo de muestra, acciona el
manipulador 9 para colocar el asa de siembra 91 o 92 adecuada en
posición activa, y acciona también los motores de giro del rotor de
entrada 161 y del rotor de salida 171 para colocarlos con la columna
de placas adecuada a esa muestra en correspondencia con el elevador
162 y la rampa 175, respectivamente.
A continuación se describe el conjunto del
procedimiento que realiza el dispositivo.
Para preparar el dispositivo, un operario
rellena con contenedores de muestras de orina y/o heces a procesar
una bandeja 71 de módulos 13, coloca la bandeja en posición en la
unidad de carga 7; coloca en los alojamientos 3 y 4 apropiados un
rotor de entrada 161 con placas Petri vírgenes y un rotor de salida
171 vacío; y programa los parámetros necesarios en la unidad de
programación y control 5.
A continuación en el dispositivo se realiza
básicamente el proceso siguiente:
- -
- la unidad de carga 7 empuja el primer módulo 13 sobre el transportador 6;
- -
- el transportador 6 lleva el módulo 13 a la unidad de destapado y tapado 8, donde se lee el código de barras del primer contenedor y se destapa el contenedor; mientras tanto, se suministra una primera placa Petri virgen desde el rotor de entrada 161 a la posición P3 de inoculación y sembrado;
- -
- el transportador 6 lleva el módulo 13 a la unidad de recogida de muestra 9, donde el cabezal 94 recoge la muestra del contenedor destapado con un asa de siembra 91 o 92, y siembra la placa Petri con ella;
- -
- el transportador 6 lleva el módulo de vuelta a la unidad de destapado y tapado 8, donde el primer contenedor se vuelve a tapar y el transportador 6 avanza para procesar el siguiente contenedor; mientras tanto, el cabezal 94 lleva el asa de siembra al esterilizador 130, y la primera placa Petri sembrada se retira de la superficie de trabajo 2 y se almacena en el rotor de salida 171;
- -
- las mismas operaciones se repiten para los demás contenedores que están presentes en el módulo 13, de manera que se siembra una placa Petri para cada contenedor;
- -
- la unidad de descarga 10 empuja el módulo del transportador a una bandeja 101;
- -
- las operaciones se repiten con el siguiente módulo de la bandeja 71.
\vskip1.000000\baselineskip
Al finalizar el proceso, el operario retirará la
bandeja 101 con los contenedores ya procesados, y el rotor de salida
con las placas Petri sembradas.
Además de estas etapas descritas, obviamente el
dispositivo realizará el resto de operaciones necesarias tales como
ir activando y desactivando adecuadamente los sensores 81 y 120,
identificar las placas Petri sembradas, etc.
A pesar de que se han descrito realizaciones
concretas de la invención, el experto en la materia podrá modificar
elementos y detalles del dispositivo según las necesidades de cada
caso.
Por ejemplo, aunque en el dispositivo de acuerdo
con la realización descrita se emplean asas de siembra reutilizables
que se esterilizan entre una toma de muestra y la siguiente, en
otras realizaciones el dispositivo podría utilizar asas de tipo
desechable, en cuyo caso en lugar de un esterilizador el dispositivo
presentaría un suministrador de asas nuevas y un depósito de asas
usadas, y el manipulador 9 sería apropiado para las operaciones
correspondientes.
A pesar de que se ha descrito una realización de
la invención en que se inoculan y siembran placas Petri, dotadas de
un medio de cultivo, con muestras de orina o heces, a fin de
realizar cultivos de las bacterianos, un dispositivo con las
características esenciales de la presente invención podría
utilizarse también para otro tipo de procesado de muestras
biológicas: por ejemplo, podría utilizarse para realizar
antibiogramas, del tipo que se utilizan para determinar la
sensibilidad de una colonia bacteriana a un antibiótico o grupo de
antibióticos: en este caso los contenedores de muestras contendrían
muestras de las bacterias a estudiar, y las placas Petri incluirían
los antibióticos, pero el proceso realizado por el dispositivo de
procesado de muestras sería similar.
También hay que señalar que unos módulos para
soportar una pluralidad de contenedores, preferiblemente alineados,
con la característica de tener dos piezas móviles que definen una
posición de liberación y una posición de sujeción de los
contenedores, y en particular módulos con la configuración descrita,
podrían utilizarse también en otro tipo de dispositivos de procesado
de muestras, que tengan unidades de destapado y tapado de los
contenedores y de recogida y traslado de muestras a placas de
cultivo, y cualquier tipo de transportador para desplazar los
módulos a las posiciones de trabajo que sean necesarias. Este
dispositivo de procesado podría utilizar además las unidades de
carga y descarga de los módulos y otros elementos de la máquina
descritos y reivindicados en la presente memoria.
Del mismo modo, en un dispositivos de procesado
de muestras provisto de una unidad de destapado y tapado de los
contenedores, una unidad de recogida y traslado de muestras a placas
de cultivo, y cualquier tipo de transportador para desplazar los
contenedores a las distintas posiciones de trabajo, se podría
emplear en la unidad de recogida y traslado un cabezal adecuado para
sostener al menos una primera asa de siembra y una segunda asa de
siembra diferente de la primera, y proporcionar medios para colocar
un asa de siembra en una condición activa o de trabajo y cualquier
otra asa de siembra en una condición inactiva. Las dos asas de
siembra podrían estar montadas de la manera descrita en relación con
la figura 8.
Claims (36)
1. Dispositivo para el procesado de muestras
biológicas, que comprende medios de transporte (6) de contenedores
de muestra (14), una unidad (8) de destapado y tapado de los
contenedores, y una unidad (9) para la recogida de muestras de los
contenedores (14) y para su traslado a placas de cultivo (15),
caracterizado por el hecho de que los medios de transporte
comprenden un transportador lineal (6) adaptado para transportar los
contenedores (14) sucesivamente en dos sentidos opuestos, desde una
posición de destapado y tapado (P1) de los contenedores a una
posición de recogida de muestras (P2), y de nuevo a la posición de
destapado y tapado (P1).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que comprende además una unidad
de carga (7) de contenedores (14) situada a lo largo del
transportador (6).
3. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por el hecho de que
comprende además una unidad de descarga (10) de contenedores (14)
situada a lo largo del transportador (6).
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el transportador lineal (6) es una cinta transportadora (61)
sobre la cual se sostienen los contenedores (14).
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende módulos de soporte (13) de los contenedores (14)
durante el procesado de las muestras en el dispositivo.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que cada módulo de soporte (13)
está adaptado para soportar por lo menos dos contenedores (14).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que los módulos (13) están
adaptados para soportar una pluralidad de contenedores (14)
alineados en la dirección de avance del transportador.
8. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por el hecho de que los
módulos de soporte (13) de contenedores (14) comprenden un cuerpo
con al menos dos piezas (131a, 131b), móviles una respecto a otra
para definir una posición de liberación de los contenedores, en la
cual los contenedores (14) están alojados con juego entre las dos
piezas (131a, 131b) del cuerpo, y una posición de sujeción de los
mismos, en la cual los contenedores quedan aprisionados entre las
dos piezas (131a, 131b).
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que las dos piezas (131a, 131b)
del cuerpo del módulo presentan un rebaje (132) por cada contenedor
(14), estando enfrentados los rebajes (132) de una pieza (131a) con
los rebajes (132) de la otra pieza (131b) para definir entre ambos
unos alojamientos para los contenedores (14), y presentando el
módulo (13) medios para mantener las dos piezas en la posición de
liberación de los contenedores (14), en ausencia de fuerzas
exteriores.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que los rebajes (132) de las
dos piezas (131a, 131b) están dotados de semicasquillos (133) de
material flexible.
11. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 10, caracterizado por el hecho de que
los módulos de soporte (13) están adaptados para ser transportados
por el transportador lineal (6).
12. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 11, caracterizado por el hecho de que
comprende, en correspondencia con la unidad de destapado y tapado
(8), medios (86) para actuar sobre cada módulo de soporte (13) de
contenedores y provocar el paso de la posición de liberación de los
contenedores a la posición de sujeción de los contenedores.
13. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 12, caracterizado por el hecho de que
comprende medios de carga (7) de los módulos (13) sobre el
transportador lineal (6).
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado por el hecho de que los medios de carga (7) de
los módulos comprenden una primera bandeja (71) de almacenamiento de
los módulos (13), en la que los módulos se almacenan uno junto a
otro en una posición paralela a la dirección del transportador
lineal (6), y un mecanismo de empuje (72, 73) de los módulos (13)
desde la primera bandeja (71) hacia dicho transportador (6).
15. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 14, caracterizado por el hecho de que
comprende medios de descarga (10) de los módulos (13) del
transportador lineal (6).
16. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que los medios de descarga (10)
de los módulos (13) comprenden una segunda bandeja (101) de
almacenamiento de los módulos (13), en la que los módulos se
almacenan uno junto a otro en una posición paralela a la dirección
del transportador lineal (6), y un mecanismo de empuje (102) de los
módulos desde el transportador (6) hacia la segunda bandeja (6).
\newpage
17. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 16, caracterizado por el hecho de que la
unidad de destapado y tapado (8) comprende medios sensores (81) para
situar un contenedor (14) determinado de un módulo de soporte (13)
de contenedores en la posición de destapado y tapado (P1).
18. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 17, caracterizado por el hecho de que la
unidad (9) para la recogida de muestras de los contenedores (14) y
su traslado a placas de cultivo (15) comprende medios sensores (120)
para situar un contenedor (14) determinado de un módulo de soporte
(13) de contenedores en la posición de recogida de muestras
(P2).
19. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 17 o 18, caracterizado por el hecho de que
dichos medios sensores (120) comprenden sensores para detectar la
posición del módulo de soporte (13) de los contenedores (14) a lo
largo de la trayectoria de los módulos (13).
20. Dispositivo según la reivindicación 19,
caracterizado por el hecho de que los sensores para detectar
la posición del módulo comprenden una pluralidad de sensores (120),
en número igual al de los contenedores (14) que puede soportar un
módulo (13), situados a lo largo de la trayectoria de los módulos
(13) y dispuestos para detectar una etiqueta (135) asociada a los
módulos (13).
21. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende un lector de códigos (82) para detectar un código de
identificación asociado a cada contenedor (14), estando dispuesto el
lector de códigos (82) en correspondencia con la posición de
destapado y tapado (P1).
22. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la unidad de destapado y tapado (8) de los contenedores (14)
comprende una pinza de asido (85) del tapón de un contenedor (14),
situada en la posición de destapado y tapado (P1) del dispositivo,
estando dotada dicha pinza (85) por lo menos de un movimiento de
apertura y cierre para poder liberar o sujetar un tapón, y de un
movimiento vertical.
23. Dispositivo según la reivindicación 22,
caracterizado por el hecho de que la pinza de asido (85) del
tapón está dotada además de un movimiento de rotación alrededor del
eje vertical.
24. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la unidad (9) para la recogida de muestras de los contenedores
(14) y su traslado a placas de cultivo (15) comprende un manipulador
(9) para al menos un asa de siembra (91, 92), estando dotado dicho
manipulador (9) de medios para desplazar el asa entre la posición de
recogida de muestras (P2), en que un extremo libre del asa (91, 92)
se introduce en el interior de un contenedor de muestra (14), y una
posición (P3) de depósito de la muestra sobre una placa de cultivo
(15), en que dicho extremo libre del asa (91, 92) entra en contacto
con la placa de cultivo (15).
25. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho de que el manipulador (9) es
adecuado para sostener al menos una primera asa de siembra (91) y
una segunda asa de siembra 92) diferente de la primera, y está
provisto de medios para colocar un asa de siembra en una condición
activa o de trabajo y cualquier otra asa de siembra en una condición
inactiva.
26. Dispositivo según la reivindicación 25,
caracterizado por el hecho de que los medios para colocar un
asa de siembra en una condición activa o de trabajo y cualquier otra
asa de siembra en una condición inactiva comprenden un cabezal (94)
giratorio alrededor de un eje horizontal, destinado a sostener las
asas de siembra (91, 92) en posición perpendicular al eje de giro
del cabezal (94).
27. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 26, caracterizado por el hecho de que
el manipulador (9) está dotado además de medios para desplazar al
menos un asa de siembra (91, 92) a una estación de esterilizado
(130).
28. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 27, caracterizado por el hecho de que
el manipulador (9) para el asa de siembra (91, 92) está dotado
además de medios para desplazar el extremo libre del asa de siembra
(91, 92) sobre la placa de cultivo (15) según al menos un movimiento
de sembrado.
29. Dispositivo según la reivindicación 28,
caracterizado por el hecho de que el manipulador (9) es
adecuado para desplazar el extremo libre del asa de siembra (91, 92)
sobre la placa de cultivo (15) según una pluralidad de movimientos
de sembrado.
30. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 29, caracterizado por el hecho de que
comprende una plataforma con medios de rotación para sostener una
placa de cultivo (15) en dicha posición (P3) de depósito de una
muestra sobre una placa.
31. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende primeros medios de almacenamiento (16) para almacenar
placas de cultivo (15) vírgenes, y medios de alimentación (162, 164)
de dichas placas desde los primeros medios de almacenamiento (16) a
la posición (P3) de depósito de una muestra sobre una placa.
32. Dispositivo según la reivindicación 31,
caracterizado por el hecho de que comprende segundos medios
de almacenamiento (17) para almacenar placas de cultivo (15) sobre
las que se ha depositado una muestra, y medios de retirada (175,
172, 174) de dichas placas desde la posición (P3) de depósito de una
muestra sobre una placa a los segundos medios de almacenamiento
(17).
33. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 31 o 32, caracterizado por el hecho de que
los medios de almacenamiento (16, 17) comprenden una carcasa (161,
171) de forma general cilíndrica, adaptada para girar alrededor de
su eje, y que tiene definidos en su periferia una serie de rebajes
(163, 173), cada uno adecuado para alojar una pluralidad de placas
de cultivo apiladas.
34. Procedimiento para procesar muestras
biológicas, caracterizado porque comprende las etapas de:
- a)
- cargar contenedores de muestra (14) sobre un transportador (6),
- b)
- transportar un contenedor (14) a una posición de destapado y tapado (P1),
- c)
- destapar el contenedor (14) que se encuentra sobre el transportador (6) en la posición de destapado y tapado (P1),
- d)
- transportar el contenedor (14) destapado a una posición de recogida de muestras (P2),
- e)
- recoger una muestra del contenedor (14) destapado que se encuentra sobre el transportador en la posición de recogida de muestras (P2), y depositarla sobre una placa de cultivo (15);
- f)
- transportar el contenedor (14) de nuevo a la posición de destapado y tapado (P1),
- g)
- tapar de nuevo el contenedor (14) que se encuentra sobre el transportador en la posición de destapado y tapado (P1), y
- h)
- descargar el contenedor (14) del transportador (6).
\vskip1.000000\baselineskip
35. Procedimiento para procesar muestras
biológicas, caracterizado porque comprende las etapas de:
- i)
- cargar sobre un transportador (6) un módulo de soporte (13) con una pluralidad de contenedores de muestra (14),
- j)
- transportar el módulo (13) a una posición de destapado y tapado (P1),
- k)
- destapar un contenedor (14) del módulo (13),
- l)
- transportar el módulo (13) con el contenedor (14) destapado a una posición de recogida de muestras (P2),
- m)
- recoger una muestra del contenedor (14) y depositarla sobre una placa de cultivo (15);
- n)
- transportar el módulo (13) de nuevo a la posición de destapado y tapado (P1),
- o)
- tapar de nuevo el contenedor (14),
- p)
- repetir las etapas j) a o) con los otros contenedores (14) del módulo (13), y
- q)
- descargar el módulo (13) del transportador (6) una vez que se han procesado todos los contenedores (14) que soporta.
\vskip1.000000\baselineskip
36. Procedimiento según la reivindicación 35,
caracterizado por el hecho de que por lo menos para la etapa
k) se hace pasar el módulo de soporte (13) de contenedores (14) de
una posición de liberación de los contenedores, en la cual los
contenedores (14) están alojados con juego en el módulo (13), y una
posición de sujeción de los mismos, en la cual los contenedores (14)
quedan aprisionados en el módulo (13).
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|---|---|---|---|
| ES200930738A ES2371983B1 (es) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Dispositivo y procedimiento para el procesado de muestras biológicas. |
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| ES200930738A ES2371983B1 (es) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | Dispositivo y procedimiento para el procesado de muestras biológicas. |
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