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BR112016029490B1 - Sistema de detecção microfluídica - Google Patents

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BR112016029490B1
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Niels Kristian Bau-Madsen
Lars Bue Nielsen
Martin Heller
Ole KRING
Olga Ordeig
Bent Overby
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Scandinavian Micro Biodevices Aps
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Abstract

sistema de detecção microfluídica. a presente invenção se refere a um sistema de detecção microfluídica que compreende um cartucho microfluídico e um conjunto detector. o cartucho microfluídico compreende um primeiro e um segundo lados e pelo menos um canal de fluxo e uma entrada para o(s) canal(is) de fluxo para alimentar uma amostra de líquido, o(s) canal(is) de fluxo compreende(m) uma pluralidade de primeiros locais de detecção óptica. o conjunto detector compreende uma fenda para inserir o cartucho microfluídico e uma primeira fonte de luz fixa com um trajeto de feixe e um leitor óptico para ler sinais ópticos de pelo menos um de dito(s) primeiro(s) local(is) de detecção óptica. o conjunto detector e o cartucho microfluídico são construídos de modo que quando dito cartucho microfluídico é inserido em uma primeira posição predeterminada em dita fenda, um dos primeiros locais de detecção óptica do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto de feixe da primeira fonte de luz, e quando dito cartucho é inserido em uma segunda posição predeterminada em dita fenda, um outro dos primeiros locais de detecção óptica do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto de feixe da primeira fonte de luz.

Description

CAMPO TÉCNICO
[001] A invenção refere-se a um sistema de detecção microfluídica adequado para realizar ensaios ópticos de uma amostra e um cartucho microfluídico adequado para tal sistema de detecção microfluídica.
FUNDAMENTOS DA TÉCNICA
[002] Os sistemas de detecção microfluídica e cartuchos microfluídicos de tais sistemas são bem conhecidos na técnica. Tal sistema de detecção microfluídica compreende usualmente um conjunto detector e pelo menos um cartucho microfluídico, onde o cartucho microfluídico é formado para manter uma amostra, por exemplo, uma amostra líquida em um canal de fluxo do cartucho microfluídico. O cartucho microfluídico pode ser inserido em uma fenda do conjunto detector para a análise ótica. Tais sistemas de detecção microfluídica são usualmente usados para realizar as análises de líquidos muito rápidas e em custo relativamente baixo. Frequentemente, tais sistemas de detecção microfluídica são usados para análise de rendimento alto. Devido ao desenvolvimento de análises padrão que podem ser realizadas no médico ou ainda em uma residência de um paciente, é requerido que o custo geral para o sistema de detecção microfluídica seja relativamente baixo.
[003] Muitas das análises padrão requerem que a amostra deve ser submetida a vários testes usando-se fontes de luz óticas tendo comprimentos diferentes.
[004] O US 3,910,701 descreve um mecanismo para medir a refletância absorção e/ou transmissão de luz tendo uma pluralidade de diodos emissores de luz (LEDs) disposto para direcionar a emissões de luz na direção de uma peça de teste, com os vários diodos sendo selecionados para emitir luz de comprimentos de onda diferentes e pelo menos um sensor responsivo a luz disposto para receber luz refletida e/ou transmitida pela peça de teste e que se origina com cada um dos diodos emissores de luz. Os meios de circuito de condução elétrica são fornecidos para energizar de maneira alternativa ou sequencial a pluralidade de LEDs de comprimentos de onda diferentes, tal que a luz refletida ou transmitida recebida pelo sensor é uma função dos vários comprimentos de onda dos LEDs respectivos. A pluralidade de fontes de LED e o sensor responsivo à luz são montados dentro de um módulo autocontido, de tamanho e forma similar a uma lente de câmera e o módulo é destacavelmente conectado a uma caixa portátil para o instrumento. Desta maneira, diversos módulos de fonte diferentes podem ser fornecidos para cada local de detecção simplesmente movendo-se o módulo.
[005] O US 7,791,728 descreve um sistema de análise microfluídica para analisar oticamente uma substância que inclui uma fonte de luz tendo uma pluralidade de fontes de luz de comprimento de onda simples selecionável, um membro de apresentação de substância oticamente acoplado à fonte de luz e um sistema de detecção ótica associado com o membro de apresentação de substância. A fonte de luz e sistema de seleção de comprimento de onda inclui um carrossel gerador de luz tendo uma pluralidade de fontes de luz de comprimento de onda simples ligadas a este. O carrossel pode ser rotacionado para a posição da fonte de luz de comprimento de onda simples desejada para um teste. O sistema de análise microfluídica é adequado para completar uma análise ótica em um volume de escala de milímetro ou microlitro de fluido devido ao uso da estrutura de seletor de comprimento de onda múltiplo tendo fontes de luz de comprimento de onda simples múltiplas, tais como diodos emissores de luz (LEDs) ou lasers.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[006] Um objetivo da invenção é fornecer um sistema de detecção microfluídica que pode ser aplicado para realizar uma pluralidade de análise de uma maneira muito rápida e simples.
[007] Um objetivo da invenção é fornecer um sistema de detecção microfluídica que pode ser aplicado para realizar a análise de precisão muito alta em um custo relativamente alto.
[008] Um outro objetivo da invenção é fornecer um sistema de detecção microfluídica que é estável e tem uma durabilidade longa.
[009] Em uma modalidade, é um objetivo da invenção fornecer um cartucho microfluídico que é adequado para realizar uma pluralidade de ensaios diferentes e que o cartucho microfluídico pode ser vantajosamente aplicado como uma parte do sistema de detecção microfluídica.
[0010] Em uma modalidade, é um objetivo fornecer um sistema de detecção microfluídica que pode ser aplicado para realizar a análise em amostras líquidas muito pequenas, tais como amostras de fluidos corporais, onde o sistema de detecção microfluídica pode ser aplicado para uma pluralidade de ensaios diferentes envolvendo ouso de raios de luz de comprimentos de onda diferentes enquanto, de maneira simultânea, o custo do sistema de detecção microfluídica é relativamente baixo.
[0011] Estes e outros objetivos foram resolvidos pela invenção de acordo com as reivindicações e como descrito a seguir.
[0012] Foi observado que a invenção e as suas modalidades têm diversas vantagens adicionais que estarão claras para a pessoa habilitada a partir da seguinte descrição.
[0013] O sistema de detecção microfluídica da invenção é um sistema muito compacto que pode ser aplicado em uma ampla faixa de análise diferente e quando apenas quantidades menores da amostra líquida são requeridas para cada análise. O teste pode ser realizado de uma maneira muito rápida e, consequentemente, o sistema de detecção microfluídica pode ser aplicada para a análise de rendimento alto.
[0014] Os termos “teste” e “análise” são usados de maneira intercambiável.
[0015] O sistema de detecção microfluídica da invenção compreende um cartucho microfluídico e um conjunto detector.
[0016] O cartucho microfluídico pode ser, em princípio, qualquer cartucho microfluídico adequado de leitura ótica. O cartucho microfluídico compreende uma primeira e uma segunda lateral e pelo menos um canal de fluxo e pelo menos uma entrada a um ou mais canais de fluxo para a alimentação de uma amostra líquida. O canal de fluxo ou canais de fluxo compreende uma pluralidade dos primeiros locais de detecção ótica.
[0017] Os exemplos de cartuchos microfluídicos adequados são, por exemplo, aqueles cartuchos microfluídicos descritos em WO13189502, US2011045492, US2009317793 ou US2007286774 modificado opcionalmente para ter uma pluralidade de locais de detecção. Os cartuchos microfluídicos preferidos adicionais são descritos abaixo.
[0018] O conjunto detector compreende uma fenda para inserir o cartucho microfluídico e uma primeira fonte de luz fixa com um trajeto de feixe e um leitor óptico para ler os sinais ópticos a partir do primeiro local de detecção ótica. A fenda do detector é formada de tal modo que quando o cartucho microfluídico é inserido na fenda, pelo menos um dos primeiros locais de detecção ótica do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto do feixe da primeira fonte de luz. Em uma modalidade, a primeira fonte de luz compreende um diodo emissor de luz multicor (LED) configurado para emitir uma pluralidade de feixes de luz diferentes tendo comprimentos diferentes e circuitos para comutar a pluralidade feixes de luz diferentes ligando e desligando. Vantajosamente, os feixes de luz diferentes têm preferivelmente uma amplitude espectral estreita. Isto ainda será debatido abaixo.
[0019] O termo “fonte de luz fixa” significa uma fonte de luz que é operável apenas em uma posição física dentro do conjunto detector. Em uso, a fonte de luz fixa está na posição operável simples. A fonte de luz pode ser vantajosamente substituída quando quebrada ou por outras razões inoperáveis pela desmontagem da fonte de luz inoperável com uma substituição da fonte de luz.
[0020] O fato que a fonte de luz é uma fonte de luz fixa e não uma fonte de luz móvel torna o sistema de detecção microfluídica muito compacta enquanto está é simultaneamente muito estável e/ou robusta em comparação com os sistemas de detecção microfluídica da técnica anterior.
[0021] O termo “trajeto do feixe” significa um trajeto de luz. O trajeto do feixe pode ser manipulado, por exemplo, por uma ou mais lentes ou espelhos ou outros componentes ópticos. Vantajosamente, pelo menos uma parte do trajeto do feixe está no espaço livre entre o LED e o local de detecção ótica posicionada no trajeto do feixe.
[0022] Em uma modalidade, o LED está disposto para iluminar diretamente um dos ditos primeiros locais de detecção sem o uso de elemento(s) adicional(is), isto é, sem quaisquer componentes ópticos dispostos em um ou mais trajetos do feixe.
[0023] O termo “local de detecção ótica” significa uma parte deum dos um ou mais canais de fluxo do cartucho microfluídico com uma janela transparente e que compreende ou construído para compreender uma parte da amostra submetida à análise ótica por intermédio da janela transparente. Um local de detecção ótica é, vantajosamente, uma parte relativamente pequena do pelo menos um canal de fluxo, preferivelmente na forma de seção do pelo menos um canal de fluxo e/ou uma câmara preferivelmente em conexão fluida com pelo menos um canal de fluxo.
[0024] O local de detecção ótica pode ser determinado como o local irradiado pelos feixes deluz e a partir dos quais os sinais são direcionados ao leitor óptico.
[0025] O termo “local de detecção ótica” pode ser pelo menos um do primeiro local de detecção ótica.
[0026] O termo “local de detecção ótica” usado em singular também deve ser interpretado para incluir a forma plural de “locais de detecção ótica”, a não ser que especificado de outra maneira.
[0027] O termo “primeiro local de detecção ótica” é entendido indicar local(is) de detecção ótica que deve(m) ser iluminado(s) a partir da primeira fonte de luz fixa.
[0028] O termo “feixe de luz” é usado aqui para significar uma projeção direcional de luz emitida do Led. Os feixes de luz não são contínuos mas podem ter uma duração desejada suficiente para realizar a análise desejada. Uma duração adequada pode ser, por exemplo, de até 10 segundos, tal como de cerca de 1 ms a cerca de 5 segundos.
[0029] O termo “raios de luz” é indicado para indicar uma parte do feixe de luz, isto é, o feixe de luz compreende uma pluralidade de raios.
[0030] A fenda no conjunto detector é adaptada ao cartucho microfluídico. Normalmente, o sistema de detecção microfluídica compreenderá uma pluralidade de cartuchos microfluídicos que um após o outro pode ser inserido no conjunto detector para realizar pelo menos uma análise.
[0031] A fenda no conjunto detector, em uma modalidade, pode ser adaptada a cartuchos microfluídicos de formas e/ou tamanhos diferentes.
[0032] Em uma modalidade, a fenda do conjunto detector e o cartucho microfluídico são construídos tal que quando o cartucho microfluídico é inserido totalmente na fenda, pelo menos um dos primeiros locais de detecção do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto do feixe da primeira fonte de luz. Desse modo, é simples inserir o cartucho microfluídico e posicionar o local de detecção ótica corretamente dentro do conjunto detector.
[0033] A fenda do conjunto detector e o cartucho microfluídico são construídos, tal que quando o cartucho microfluídico é inserido a uma posição predeterminada na fenda, pelo menos um dos primeiros locais de detecção do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto do feixe da primeira fonte de luz. O cartucho microfluídico não necessita ser totalmente inserido. A posição predeterminada do cartucho microfluídico na fenda é determinado por um arranjo de clique que mantém o cartucho microfluídico em uma posição temporariamente fixa. Desse modo, o cartucho microfluídico pode ter diversos locais de detecção ótica que um após o outro podem ser posicionados dentro doo conjunto detector a star no trajeto do feixe de uma fonte de luz, por exemplo, a mesma fonte de luz.
[0034] Tais arranjos de clique são bem conhecidos e podem compreender flanges e/ou cavidades que se projetam no cartucho microfluídico e/ou no conjunto detector em posições selecionadas que se acoplam ou prendem no lugar para posicionar o cartucho microfluídico no conjunto detector.
[0035] Em uma modalidade, o conjunto detector é arranjado para posicionar o cartucho microfluídico em uma ou mais posições desejadas. Tal manuseio automático ou semiautomático de cartuchos microfluídicos é bem conhecido em outros sistemas da técnica anterior.
[0036] O local de detecção ótica tem uma janela transparente para os pelo menos dois feixes de luz diferentes. A janela transparente está, por exemplo, na forma de uma seção de parede transparente do pelo menos um canal de fluxo.
[0037] O cartucho microfluídico, vantajosamente, pode ser pelo menos parcialmente de vidro ou polímero transparente. Em uma modalidade, preferida, o cartucho microfluídico compreende um substrato de polímero tendo uma ou mais cavidades na forma de canal que são cobertas por uma folha que pelo menos o local de detecção ótica é transparente para, desse modo, formar o canal de fluxo ou canais de fluxo.
[0038] Em uma modalidade, o cartucho compreende uma ou mais lentes e/ou espelhos integrados arranjados em ou dispostos no local de detecção ótica. A uma ou mais lentes e/ou espelhos integrados podem atuar para direcionar e/ou focar os feixes ao local de detecção ótica.
[0039] Uma ou mais lentes e/ou espelhos integrados e/ou outros componentes ópticos podem ser arranjados em qualquer posição desejada no sistema de detecção microfluídica a fim de guiar os feixes, para direcionar os feixes, para confinar os feixes, para focar os feixes e/ou colimar os feixes ou de outras maneiras manipular os feixes.
[0040] Pelo menos um dos primeiros locais de detecção tem uma janela transparente para ler os sinais ópticos a partir do local de detecção ótica. Em uma modalidade, pelo menos um dos primeiros locais de detecção tem uma janela transparente para os pelo menos dois feixes de luz diferentes e para ler os sinais ópticos.
[0041] Como descrito abaixo em detalhes adicionais, pode ser vantajoso fornecer o cartucho microfluídico a partir de um substrato com cavidades e/ou canais e uma cobertura para o substrato e, opcionalmente, outros elementos, tais como linhas de transmissão elétrica, ânodo, cátodos e/ou outros componentes, onde pelo menos um dos substratos e a cobertura são de um material transparente para, desse modo, fornecer a janela transparente.
[0042] Em uma modalidade, o LED e o leitor óptico são posicionados em lados opostos do cartucho microfluídico quando o cartucho é inserido na fenda do conjunto detector. O LED é arranjado para direcionar os feixes na direção do local de detecção ótica e o leitor óptico é arranjado para ler os sinais na forma de luz não absorvida ou refletida, isto é, a luz que passa através do local de detecção ótica. Neste arranjo, o leitor óptico também pode ser arranjado para ler a luz que emitiu sinais a partir de fluoróforos estimulados.
[0043] Preferivelmente, o LED e o leitor óptico são posicionados do mesmo lado do cartucho microfluídico quando o cartucho é inserido na fenda do conjunto detector. O LED é disposto para direcionar os feixes na direção do local de detecção ótica e o leitor óptico é arranjado para ler os sinais na forma de sinais de luz refletidos ou luz que emitiu sinais a partir de fluoróforos estimulados.
[0044] Em uma modalidade, o leitor óptico é posicionado para coletar sinais na forma de luz que excede o ângulo crítico de reflexão interna total. Tal construção é particularmente vantajosa para realizar ensaios de fluorescência de ângulo supercrítico (SAF) onde o alvo a ser determinado é marcado com fluoróforos. Usando-se SAF, uma resolução muito alta pode ser obtida de uma maneira simples e efetiva. Os métodos SAF, na técnica anterior, foram usados preliminarmente na microscopia simples, tal como descrito em Supercritical angle fluorescence (SAF) microscopy, de Thomas Ruckstuhl and Dorinel Verdes, Optics Express, Vol. 12, Edição 18, pp. 42464254 (2004). Estas estruturas e métodos SAF, podem, de uma maneira simples, podem ser modificados para serem aplicados no sistema de detecção microfluídica da presente invenção.
[0045] O método e a estrutura SAF são particularmente úteis para realizar ensaios imunes.
[0046] Em uma modalidade, o leitor óptico é arranjado para a leitura de pelo menos uma propriedade de absorção a partir de uma amostra líquida em pelo menos um dos primeiros locais de detecção quando o cartucho é inserido na fenda do conjunto detector.
[0047] Em uma modalidade, o leitor óptico é arranjado para ler pelo menos uma propriedade de reflexão a partir de uma amostra líquida em pelo menos um dos primeiros locais de detecção quando o cartucho é inserido na fenda do conjunto detector.
[0048] Em uma modalidade, o leitor óptico é arranjado para ler pelo menos uma propriedade de emissão a partir de uma amostra líquida em pelo menos um dos primeiros locais de detecção quando o cartucho é inserido na fenda do conjunto detector.
[0049] O leitor óptico pode ser, em princípio, de qualquer tipo de detector de foto capaz de sensibilizar o comprimento de onda em questão, isto é, raios de luz com o comprimento de onda que é esperado ser obtido a partir do local de detecção ótica, por exemplo, emitidos ou refletidos ou que passam através do local de detecção ótica
[0050] Vantajosamente, o leitor óptico é um leitor de comprimento de onda múltiplo.
[0051] Em uma modalidade, o leitor compreende uma série de fotodiodo e/ou tubos fotomultiplicadores. Os detectores adequados podem ser, por exemplo adquiridos da Hamamatsu Cooperation, Bridgewater, US ou da Atmel Corporation, San Jose, US.
[0052] Em uma modalidade, o leitor óptico é um leitor de imagem digital, preferivelmente na forma de um leitor de dispositivo ligado por carga (CCD).
[0053] Vantajosamente, o leitor de CCD é um leitor de cores, tal como um leitor de 3CCD ou um leitor mosaico de filtro de cor CCD.
[0054] Um leitor de 3CCD é um leitor de CCD que compreende um prisma divisor de feixe dicroico que divide a imagem em componentes vermelho, verde e azul.
[0055] Um leitor de CCD mosaico de filtro de cor é um leitor CCD que compreende um filtro de cor, tal como uma máscara Bayer, uma máscara RGBW (série de filtro Vermelho, Verde, Azul, Branco) ou uma máscara CYGM (série de filtro Ciano, Amarelo, Verde, Magenta).
[0056] Vantajosamente, o leitor óptico é um espectrômetro, o espectrômetro é preferivelmente configurado para operar com uma amplitude da faixa que compreende os pelo menos dois feixes de luz diferentes.
[0057] Um espectrômetro também é frequentemente denominado um espectroscópio e é usado para medir propriedades, tal como intensidade ou polarização de luz sobre uma amplitude de faixa específica.
[0058] Preferivelmente, o espectrômetro é configurado para determinar as intensidades de luz sobre uma amplitude de faixa que compreende luz visível.
[0059] Em uma modalidade, o espectrômetro é configurado para determinar as intensidades de luz sobre uma amplitude de faixa que compreende pelo menos dois feixes de luz diferentes.
[0060] Em uma modalidade, o espectrômetro é configurado para determinar as intensidades de luz sobre uma amplitude de faixa de pelo menos cerca de 20 nm, preferivelmente pelo menos sobre uma amplitude de faixa de pelo menos cerca de 100 nm, tal como até 800 nm. Em uma modalidade, o espectrômetro teve uma resolução espectral de cerca de 0,5 a cerca de 20 nm, tal como de cerca de 5 a cerca de 1 nm.
[0061] Em uma modalidade, o leitor óptico é um espectrômetro de fibra ótica que compreende uma pluralidade de fibras óticas dispostas para receber os raios da luz a partir do local de detecção ótica. O espectrômetro de fibra ótica pode ser, por exemplo, disposto, tal que as fibras respectivas são enfeixadas em uma extremidade deste e são dispostos para coletar os raios da luz a partir do local de detecção ótica e em uma outra extremidade das fibras, o feixe de fibras é dividido em duas ou mais fibras simples ou subfeixes de fibras, cada fibra simples de extremidade secundária ou subfeixe sendo conectada a um espectrômetro para analisar a luz dentro das faixas de comprimento de onda pré-selecionadas respectivas.
[0062] O espectrômetro pode compreende um leitor de CCD.
[0063] Em uma modalidade, os circuitos da primeira fonte de luz são configurados para comutar a pluralidade de feixes de luz diferentes ligando e desligando independentemente um do outro, preferivelmente o conjunto detector é programado para controlar os circuitos da primeira fonte de luz.
[0064] O LED é vantajosamente construído tal que apenas um feixe de luz é emitido de uma vez e tal que a pluralidade de feixes de luz diferentes podem ser ligados e desligados um após o outro. A duração dos feixes de luz respectivos pode ser igual ou diferente e, vantajosamente, a duração é de alguns segundos, tal como até 10 segundos.
[0065] Em uma modalidade, o conjunto detector é programado para comutar a pluralidade de feixes de luz diferentes ligando e desligando de uma vez, em um padrão pré-determinado, o padrão pré-determinado é vantajosamente selecionado dependendo do ensaio de detecção a ser realizado.
[0066] Em uma modalidade, o conjunto detector é programado para comutar a pluralidade de feixes de luz diferentes ligados e desligados tal que apenas um dos feixes de luz diferentes de LED é ligado de uma vez.
[0067] Em uma modalidade, a pluralidade de feixes de luz diferentes compreende pelo menos dois feixes de luz diferentes, tal como de 2 a 5 feixes de luz diferentes.
[0068] Geralmente é desejável que os feixes de luz cada um tenha uma largura espectral estreita, preferivelmente de 100 nm ou menos. Preferivelmente os feixes de luz diferentes independentemente um do outro tem uma largura espectral de até cerca de 50 nm. Para uso dos feixes de luz com tal largura espectral estreita o sistema de detecção microfluídica pode ser aplicado para detectar os componentes diferentes e/ou componentes marcados com fluoróforos diferentes com uma resolução alta ainda onde as concentrações são muito menores ou muito maiores e, além disso, a determinação pode ser tanto qualitativa quanto quantitativa.
[0069] O termo ‘largura da faixa’ é usado neste para significar ‘largura da faixa de comprimento de onda’.
[0070] O termo ‘largura espectral’ é usado neste para significar vários comprimentos de onda de um feixe de luz emitido a partir de uma fonte de luz e que circunda o comprimento de onda central em um nível de energia igual à metade do nível de energia máximo.
[0071] Em uma modalidade, cada um da pluralidade de feixes de luz diferentes de LED multicor independentemente um do outro tem uma largura espectral de até cerca de 25 nm.
[0072] Em uma modalidade, cada um da de feixes de luz diferentes LED multicor independentemente um do outro tem uma largura espectral de até cerca de 5 nm.
[0073] Em uma modalidade, cada um da de feixes de luz diferentes LED multicor independentemente um do outro tem uma largura espectral de até cerca de 2 nm.
[0074] Vantajosamente a pluralidade de feixes de luz diferentes de LED multicor são feixes de luz monocromáticos.
[0075] Em princípio o LED multicor pode compreender feixe de luz tendo qualquer comprimento de onda central e/ou comprimento de onda de pico, preferivelmente adaptado ao alvo a ser analisado.
[0076] O comprimento de onda central e comprimento de onda de pico dos feixes de luz respectivos pode ser igual ou difere-se um do outro. Para análise opcional o sistema de detecção microfluídica pode ser calibrado antes da realização do ensaio a fim de excluir os erros sistêmicos ou leva em conta tendência ou variações de temperatura.
[0077] Em uma modalidade, a pluralidade de feixes de luz diferentes de LED multicor compreende um feixe de luz tendo um comprimento de onda central de cerca de 575 nm a cerca de 625 nm.
[0078] Em uma modalidade, a pluralidade de feixes de luz diferentes de LED multicor compreende um feixe de luz tendo um comprimento de onda central de cerca de 425 nm a cerca de 475 nm, preferivelmente de cerca de 450 nm.
[0079] Em uma modalidade, a pluralidade de feixes de luz diferentes de LED multicor compreende um feixe de luz vermelho e um feixe de luz azul.
[0080] Em uma modalidade, o LED multicor compreende os seguintes feixes de luz. Vermelho: 610</.<760. Laranja: 590<X<610. Amarelo: 570<X<590. Verde: 500<X<570. Azul: 450<X<500.
[0081] Em uma modalidade, a pluralidade de feixes de luz diferentes de LED multicor compreende pelo menos três feixes de luz monocromáticos, selecionados de feixes de luz vermelho, laranja, amarelo, verde ou azul.
[0082] Os exemplos de LEDs multicor adequados são os LEDs Bicolores (dois chips) e LEDs Multicolor (chips múltiplos) comercializado por Marubeni America Corporation, http://tech- led.com/LED die bare chips.shtml.
[0083] O LED multicor é vantajosamente amplificado por exemplo, pelo que compreende um amplificador integrado ou por um amplificador separado ou estrutura de amplificação.
[0084] Em uma modalidade, os feixes de LED são limitados juntos com o trajeto do feixe para reduzir o tamanho do local preferivelmente tal que o tamanho do local em pelo menos um dos primeiros locais de detecção tenha um tamanho do local estreito desejado e uma intensidade alta desejada.
[0085] Vantajosamente o cartucho microfluídico tem uma pluralidade de local de detecções óticas.
[0086] Em uma modalidade, o canal de fluxo ou canais de fluxo do cartucho microfluídico compreendem uma pluralidade dos primeiros locais de detecção ótica, o conjunto detector e o cartucho microfluídico são construídos tal que quando cartucho microfluídico é inserido em uma primeira posição pré-determinada em uma fenda, um dos primeiros locais de detecção ótica do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto do feixe da primeira fonte de luz e quando o cartucho é inserido em uma segunda posição pré-determinada em uma fenda um outro dos primeiros locais de detecção ótica do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto do feixe da primeira fonte de luz, em que cada uma das primeiras e segundas posições pré-determinadas do cartucho microfluídico em uma fenda preferivelmente são determinadas por um arranjo de clique mantendo o cartucho microfluídico em uma posição temporariamente fixa.
[0087] A arranjo de clique pode ser como descrito acima.
[0088] Vantajosamente o sistema de detecção microfluídica compreende uma pluralidade de fontes de luz fixas que podem ser iguais ou diferentes um do outro.
[0089] O sistema de detecção microfluídica de acordo com a invenção também compreende uma modalidade em que o canal de fluxo ou canais de fluxo do cartucho microfluídico compreendem pelo menos um segundo local de detecção ótica e o conjunto detector compreende pelo menos uma segunda fonte de luz fixa com um trajeto do feixe, a fenda do detector é formada tal que quando o cartucho microfluídico é inserido na fenda, o segundo local de detecção ótica do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto do feixe da segunda fonte de luz, a segunda fonte de luz preferivelmente compreende um diodo emissor de luz multicor (LED) configurado para emitir uma pluralidade de feixes de luz diferentes tendo comprimentos diferentes e um circuito para comutação da pluralidade de feixes de luz diferentes ligados e desligados.
[0090] Vantajosamente o leitor óptico que é arranjado por um sinal de leitura a partir do primeiro local de detecção ótica é configurado para ler os sinais ópticos a partir do segundo local de detecção ótica.
[0091] Os termos “arranjados para” e “configurados para” são usados de maneira permutável.
[0092] Em uma modalidade, o conjunto detector compreende um segundo leitor óptico configurado para ler os sinais ópticos a partir do segundo local de detecção ótica.
[0093] Vantajosamente o canal de fluxo ou canais de fluxo do cartucho microfluídico compreendem uma pluralidade de locais de detecção ótica adicionais e o conjunto detector compreende uma pluralidade de fontes de luz fixas adicionais com trajetos de feixe respectivos. A fenda do detector é formada tal que quando o cartucho microfluídico é inserido na fenda, a pluralidade dos locais de detecção ótica adicionais do cartucho microfluídico é posicionada nos respectivos trajetos do feixe de uma pluralidade de fontes de luz adicionais. Cada uma da pluralidade de fontes de luz adicionais preferivelmente compreende um diodo emissor de luz multicor (LED) configurado para emitir uma pluralidade de feixes de luz diferentes tendo comprimentos diferentes e um circuito para comutação de uma pluralidade de feixes de luz diferentes ligados e desligados. Portanto uma pluralidade de ensaios pode ser simultaneamente realizada.
[0094] O conjunto detector pode compreender um ou uma pluralidade de leitores iguais ou diferentes para sinais de leitura a partir da pluralidade de locais de detecção ótica.
[0095] A fim de evitar ou reduzir o risco contato entre feixes de luz emitidos a partir de LEDs diferentes ou entre sinais de locais de detecção ótica diferentes, por exemplo, devido à luz incidente, o sistema de detecção microfluídica pode compreender vantajosamente os guias de luz. O guia de luz pode ser preferivelmente arranjado para limitar o feixe de luz e/ou os sinais. Opcionalmente o sistema de detecção microfluídica pode compreender alinhar os componentes para a guia adicional dos feixes de luz. As lentes e espelhos podem em uma modalidade, ser aplicados para focar e/ou direcionar a luz.
[0096] Em uma modalidade, o conjunto detector compreende um túnel de luz para uma ou mais das fontes de luz fixas para evitar os feixes das fontes de luz fixas respectivas a partir da transmissão de luz de dois ou mais locais de detecção simultaneamente. Preferivelmente o túnel de luz é estruturado para evitar a transmissão de luz incidente a partir da fonte de luz fixa a um local de detecção não arranjado no trajeto do feixe de uma fonte de luz.
[0097] Em uma modalidade, o canal de fluxo ou canais de fluxo do cartucho microfluídico compreendem uma pluralidade de locais de detecção configurados para realizar uma pluralidade de ensaios diferentes. Os locais de detecção podem compreender qualquer tipo de locais de detecção por exemplo, como descritos abaixo.
[0098] A pluralidade de locais de detecção pode compreender vantajosamente pelo menos um local de detecção elétrico. Um local de detecção elétrico é um local nos cais de fluxo configurado para leitura em um sinal elétrico por intermédio dos eletrodos. Portanto o local de detecção elétrico não necessita ser transparente.
[0099] O local de detecção elétrico compreende eletrodos arranjados para realização de uma detecção eletroquímica no local de detecção elétrico. Os eletrodos compreendem fios elétricos conectados às almofadas de conexão de cartucho microfluídico.
[00100] Os fios elétricos podem estar na forma de qualquer tipo de linhas de transmissão elétrica, tal como linhas metálicas impressas. Outras preferências são descritas abaixo.
[00101] As almofadas de conexão do cartucho microfluídico são configuradas para fornecer leitura de contato elétrico ao conjunto detector.
[00102] O conjunto detector compreende pelo menos um leitor elétrico para leitura de sinais elétricos foram dos locais de detecção elétrica por intermédio das ditas almofadas de conexão.
[00103] Em uma modalidade, o leitor elétrico compreende um voltímetro eletricamente conectado às almofadas de conexão de voltímetro arranjadas na fenda tal que quando o cartucho microfluídico é inserido na fenda as almofadas de conexão de cartucho microfluídico estão em conexão elétrica com as almofadas de conexão de voltímetro. Desse modo o cartucho microfluídico pode ser de uma maneira simples posicionado exatamente relativo ao conjunto detector por exemplo, ainda fazendo uso do arranjo de clique descrito acima.
[00104] Vantajosamente o conjunto detector ainda compreende pelo menos uma interface de produção tal como um monitor e/ou uma impressora e um processador. O processador pode ser qualquer grupo de processador preferivelmente um computador programável que é integrado em um conjunto detector. Em uma modalidade, o conjunto detector é conectado a um computador por intermédio de um fio ou por intermédio de uma conexão sem fio.
[00105] O conjunto detector pode ser por exemplo conectado a uma base de dados central que compreende diários do paciente e pela identificação do paciente por exemplo, pela varredura de um código de barra ou um chip relacionado ao paciente por exemplo, um código de barra no pulso do paciente ou um chip no paciente garante que o resultado é incluído nos diários do paciente no banco de dados central ou o conjunto detector pode receber instruções a partir do diário do paciente relativo aqueles ensaios a serem realizados na amostra do paciente.
[00106] O processador pode ser programado com software para realização de um ou mais ensaios desejados.
[00107] Em uma modalidade, o conjunto detector é programado para realizar uma multiplexação da leitura dos sinais.
[00108] Em uma modalidade, o cartucho microfluídico compreende um código legível por máquina que compreende instruções cerca de ensaios a serem realizados usando o cartucho e o conjunto detector compreende um leitor de código para leitura do código legível por máquina e alimentando as instruções a cerca dos ensaios a serem realizados pelo processador, em que o processador é programado para controlar pelo menos um dos leitores e a interface de produção pelo menos parcialmente baseada nas instruções obtidas a partir do código legível por máquina, preferivelmente a pelo menos um leitor é pelo menos um do leitor óptico e o leitor elétrico.
[00109] O código de barra pode ser qualquer grupo de código de barra tal como um código de barra 1D, um 2D ou um 3D.
[00110] Em uma modalidade, o conjunto detector compreende uma pluralidade de cartuchos microfluídicos que compreende códigos de barra diferentes codificados para ensaios diferentes.
[00111] Vantajosamente, os códigos de barra respectivos dos cartuchos microfluídicos, cada código realizando a leitura de um número pré- determinado dos locais de detecção.
[00112] O sistema de código de barra pode ser por exemplo, usado para indicar quais ensaios um cliente deve ter acesso e/ou quais locais de envio um cliente de ter acesso à leitura.
[00113] Portanto os cartuchos microfluídicos preparados por diversos ensaios diferentes devem ser vendidos com os códigos de barra diferentes, onde códigos de barra respectivos codificam permitindo o uso dos ensaios respectivos. Desse modo não é requerido fabricar cartuchos microfluídicos diferentes para ensaios diferentes ou combinações de ensaio e produção de massa de um ou poucos tipos de cartuchos microfluídicos para uma pluralidade de ensaios diferentes em vez de fabricar muitos tipos diferentes de cartucho microfluídico que reduzem significantemente o custo.
[00114] Em uma modalidade, pelo menos um dos cartuchos microfluídicos compreende um código de barra codificado para a realização das leituras de apenas alguns dos locais de detecção.
[00115] O conjunto detector é vantajosamente programado usando software adequado. O software vantajosamente compreende uma base de dado central que pode ser usada na análise da detecção resultante por exemplo, pela calibração contra os testes realizados nas amostras com as composições conhecidas.
[00116] Em uma modalidade, o software compreende uma base de dados tendo os dados que identificam as doenças pré-selecionadas e se um paciente teve uma dessas doenças pode ser identificado quando realizar os ensaios em uma amostra destes pacientes. Desse modo, eclosões de doenças infecciosas, por exemplo, em uma reação podem ser rapidamente identificadas.
[00117] Em uma modalidade, o software compreende uma base de dados tendo dados que identificam os componentes patogênicos pré- selecionados, tal como micro-organismos patogênicos pelos quais um ensaio pode ser realizado, para realizar o ensaio na concentração de tais componentes patogênicos em uma amostra a partir do paciente pode ser determinado muito rápido e durante o tratamento do paciente monitorando o progresso do tratamento comparado a outros pacientes similares pode ser realizado.
[00118] Em uma modalidade, o software compreende um programa para realização da árvore de decisão formada para os resultados de ensaio múltiplo, portanto fornecendo uma resposta adaptativa dependendo no número atual de ensaios realizados na amostra.
[00119] Em uma modalidade, a informação de batelada do cartucho microfluídico é uma base de dados central e o conjunto detector pode acessar esta informação por intermédio de um código de barra ou por intermédio de um número de batelada. Portanto os dados limitados no cartucho microfluídico são requeridos.
[00120] O conjunto detector pode compreender preferivelmente um elemento de controle de temperatura disposto a estar em contato com o cartucho microfluídico em uma fenda e preferivelmente adjacente a pelo menos um dos locais de detecção quando o cartucho microfluídico é inserido na fenda do conjunto detector.
[00121] Um tal elemento de controle de temperatura pode compreender por exemplo um elemento peltier, um elemento de aquecimento de película fina e/ou outros elementos de aquecimentos resistivos.
[00122] Em uma modalidade, o conjunto detector é construído para realizar um efeito de bombeamento no canal de fluxo do cartucho microfluídico pela aplicação alternada de aquecimento e ar de esfriamento em uma câmara de bombeamento do cartucho microfluídico onde a câmara de bombeamento está em contato do fluido com o canal de fluxo. Pela aplicação alternada de aquecimento e ar de esfriamento na câmara de bombeamento, a pressão na câmara de bombeamento aumentará alternativamente e diminuirá desse modo, resultando em um efeito de bombeamento.
[00123] Em uma modalidade, o conjunto detector compreende um pino móvel para atuação de uma amostra líquida no canal de fluxo. O cartucho microfluídico que pode ser aplicado nesta modalidade que compreende uma membrana flexível por exemplo, na forma de uma lâmina, revestindo uma parte do canal de fluxo ou uma câmara em conexão de fluido com o canal de fluxo e o pino está disposto a ser comprimido no canal ou câmara para realizar um efeito de bombeamento.
[00124] Tal efeito de bombeamento pode ser aplicado para encher as áreas desejadas por exemplo, câmaras do canal de fluxo e/ou para realizar uma mistura de líquidos e sólidos.
[00125] Em uma modalidade, o conjunto detector compreende um atuador por exemplo, na forma de um pino móvel para reduzir temporariamente e opcionalmente fechar o canal de fluxo.
[00126] O atuador é por exemplo, uma etapa de atuador motorizado por exemplo, tal como descrito no WO2012016107.
[00127] O atuador pode formar uma bomba de membrana que em combinação com a resistência hidráulica pode garantir enchimento de uma ou mais câmaras, tal como todas as câmaras.
[00128] Em uso a amostra líquida é alimentada ao cartucho microfluídico e o cartucho microfluídico é inserido na fenda do conjunto detector por exemplo, manualmente ou usando um robô por exemplo, uma função de cassete-robô.
[00129] Os dispositivos microfluídicos preferidos serão descritos ainda abaixo.
[00130] O termo “amostra líquida” significa qualquer amostra contendo líquido incluindo amostra que compreende partes sólidas, tal como dispersões e suspensões. A amostra compreende líquido no tempo de realização do método.
[00131] Em princípio qualquer amostra líquida pode ser aplicada, incluindo, mas não limitado às, amostras líquidas que compreendem partículas, tal como partículas dispersadas. Em uma modalidade, a amostra líquida é alimento ou tecidos esmagados opcionalmente misturados com água ou podem ser um extrato deste. Deste modo, o sistema de detecção microfluídica pode ser por exemplo aplicado para realização dos testes quantitativos e/ou qualitativos em tecido, vegetais, carnes e etc.
[00132] Em uma modalidade, a amostra líquida compreende fezes humanos ou animal por exemplo, em uma suspensão aquosa.
[00133] Em uma modalidade, a amostra líquida compreende água residual ou água a partir da fonte natural por exemplo, um lado ou um rio.
[00134] Em uma modalidade, a amostra líquida compreende marcadores tal como fluoróforos preferivelmente ligados a um componente alvo em direção que pelo menos um ensaio seja realizado. Os fluoróforos podem ser, em uma modalidade, ligados a uma partícula magnética.
[00135] Geralmente é desejado selecionar fluoróforos com um comprimento de onda de emissão relativamente específica e energia para uma determinação qualitativa e quantitativa mais simples do componente alvo. Em particular é desejável que o comprimento de onda da emissão é relativamente específico, isto é, deve ter preferivelmente uma faixa de comprimento de onda que no método de determinação é suficientemente estreita ser distinguida de outras emissões.
[00136] O termo “comprimento de onda relativamente específico” significa que o comprimento de onda pode ser distinguido de outros comprimentos de onda de emissão no teste.
[00137] Em particular, nas situações onde existem diversos fluoróforos diferentes e opcionalmente diversos componentes alvos é preferido que os fluoróforos tenham comprimentos de onda de emissão relativamente específicos tal que a emissão dos fluoróforos respectivos possam ser distinguidos um do outro.
[00138] Os fluoróforos podem ser qualquer tipo de fluoróforos que podem ser configurados para ligar aos locais de captura das partículas magnéticas. Os fluoróforos são bem conhecidos por aquela pessoa habilitada e são comercialmente disponíveis.
[00139] Os exemplos de pontos quânticos são descritos no U.S. 7498177 e os pontos quânticos disponíveis de Life Technologies Europe BV. incluem mais do que 150 configurações de produto diferentes de comprimento de onda de emissão abrangendo em uma faixa de comprimento de onda ampla por exemplos pontos quânticos com os comprimentos de onda de emissão respectivos: 525, 545, 565, 585, 605, 625, 655 e IR 705 e 800 nm. Em uma modalidade, Streptavidina, Biotina, anticorpos e diversas funcionalidades diferentes foram conjugadas no portfólio Invitrogen/life Technologies dos produtos de pontos quânticos.
[00140] Os exemplos dos pontos quânticos também incluem pontos quânticos disponíveis de Ocean NanoTech, Springdale, Arkansas 72764, incluindo mais do que 40 configurações de produto diferentes com comprimento de onda de emissão abrangendo em nm e um núcleo externo funcionalizado de PEG ou outro revestimento biológico compatível, por exemplo com os comprimentos de onda de emissão respectivos: 530, 550, 580, 590, 600, 610, 620 e 630 nm. Os pontos quânticos de Ocean NanoTech incluem pontos quânticos com grupos funcionais diferentes por exemplo, amina, COOH, ácido fenilborônico (PBA), bem como pontos quânticos com polímero anfifílico e revestimento PEG. Outros exemplos dos pontos quânticos disponíveis de Ocean NanoTech são pontos quânticos com um núcleo único por exemplo, fornecido em tolueno e com apenas um revestimento de octadecilamina ou com polímero anfifílico e revestimento PEG.
[00141] Em uma modalidade, os fluoróforos são pontos quânticos ou sondas aromáticas e/ou sondas conjugadas, tal como fluoresceína, derivados de benzeno, fluoróforos metal-calcogeneto ou combinações destes.
[00142] Os fluoróforos podem ser em uma modalidade, configurados para ligar aos locais de captura selecionados por exemplo, dentro de um local de detecção ótica do cartucho microfluídico.
[00143] A invenção também se refere a um cartucho microfluídico preferido adequado por fazer parte do sistema de detecção microfluídica. O cartucho microfluídico da invenção também pode ser usado sozinho ou junto com conjuntos de detector da técnica anterior.
[00144] O cartucho microfluídico da invenção pode ser como descrito acima.
[00145] O cartucho microfluídico da invenção é projetado para realizar uma pluralidade de ensaios diferentes. O cartucho compreende pelo menos um canal de fluxo e uma entrada aos canais de fluxo para alimentação de uma amostra líquida. Os canais de fluxo compreendem uma pluralidade de locais de detecção que compreendem pelo menos um local de detecção elétrico que compreende eletrodos arranjados para realização de uma detecção eletroquímica no local de detecção elétrico, e pelo menos um local de detecção ótica com uma janela transparente para leitura óptica no local de detecção ótica.
[00146] Até agora nunca foi sugerido fornecer um cartucho microfluídico que pode ser aplicado para realizar simultaneamente as leituras ópticas e elétricas da mesma amostra. O sistema de detecção microfluídica da invenção, portanto, fornece um novo conceito que abre uma nova faixa de ensaios combinados a serem realizados muito mais rápido e na mesma amostra. Este cartucho microfluídico economiza tempo e, além disso, os resultados obtidos podem ser exatos porque o teste elétrico e óptico podem ser realizados ao mesmo tempo e na mesma amostra.
[00147] Vantajosamente o cartucho compreende uma pluralidade de locais de detecção elétricos e/ou uma pluralidade de locais de detecção ótica.
[00148] Preferivelmente, cada um dos um ou mais locais de detecção ótica está na forma de uma câmara tendo uma área de seção transversal que é pelo menos cerca de 25 %, tal como pelo menos cerca de 50 %, tal como pelo menos 100 % maior do que uma área de seção transversal do canal de fluxo que leva à câmara.
[00149] As câmaras respectivas podem ter tamanho igual ou diferente.
[00150] Vantajosamente, um ou mais dos locais de detecção ótica compreende um reagente, preferivelmente, todos os locais de detecção ótica compreendem um agente de reação. O reagente pode ser, em princípio, ser qualquer reagente, tais como os reagentes conhecidos da técnica anterior.
[00151] Em uma modalidade, pelo menos um local de detecção ótica do cartucho é um local de absorção de detecção ótica configurados para a detecção da absorção, o local de absorção de detecção ótica preferivelmente compreende pelo menos um reagente selecionado de reagentes de aglutinação, reagentes de coagulação, um anticorpo ou e/um antígeno e/ou um antígeno.
[00152] Em uma modalidade, pelo menos um local de detecção ótica do cartucho é um local de detecção colorimétrica configurado para a detecção colorimétrica, preferivelmente, o local de detecção colorimétrica compreende pelo menos um reagente selecionado de reagentes formadores de cor.
[00153] O reagente formador de cor pode ser qualquer tipo de reagente que induz uma mudança de cor na reação com um alvo a ser testado usando- se o cartucho microfluídico.
[00154] Os alvos podem estar sujeitos a uma detecção colorimétrica, por exemplo, sendo convertidos quimicamente a um produto colorido por intermédio de uma reação produtora de cor incluem substratos e cofatores de enzima. Os exemplos não limitantes de tais alvos incluem glicose, colesterol e triglicerídeos. Em particular, os níveis de colesterol totais (isto é, a soma de colesterol livre e esterificado) em um fluido corporal podem ser espectrofotometricamente medidos por ensaios formadores de cor conhecidos pela reação do fluido com incluindo colesterol esterase, colesterol oxidase um pigmento oxidável, tal como n,n-bis(4-sulfobutil)-3-metilanilina, sal dissódico (TODB), 4-aminoantipirine e peroxidase de rábano silvestre.
[00155] Um vasto número de reagentes formadores de cor pode ser usado para catalisar a formação de produtos coloridos. Os exemplos de tais reagentes formadores de cor incluem alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase. Alanina aminotransferase (ALT) é um reagente indicativo da função do fígado. Outros reagentes formadores de cor adequados incluem alfacetoglutarato, piruvato oxidase, um pigmento oxidável, tal como N,N-Bis(4-sulfobutil)-3-metilalanina, sal dissódico (TODB), 4-aminoantipirina e peroxidase de rábano silvestre.
[00156] Outros alvos que podem ser detectados por intermédio de uma detecção colorimétrica produtora de cor compreende alvos encontrados por inunoensaios, tal como um ensaio imunossorvente ligado por enzima (ELISA). Em um ELISA típico, um alvo é especificamente ligado por um anticorpo, que, por sua vez, é detectado por um anticorpo ligado por enzima secundário. A enzima ligada (os reagentes formadores de cor) catalisa uma reação produtora de cor. Tais enzimas incluem, mas não são limitadas a, betagalactosidase, fosfatase alcalina e peroxidase de rábano silvestre.
[00157] A escolha de reagentes formadores de cor adequados dependerá do alvo particular sendo examinado. Em geral, quaisquer reagentes formadores de cor capazes de reagir com um alvo direta ou indiretamente para gerar produtos coloridos são adequados para o uso no cartucho microfluídico da presente invenção.
[00158] Em uma modalidade, pelo menos um local de detecção ótica do cartucho é um local de detecção espectroscópica configurado para a detecção espectroscópica, preferivelmente, o local de detecção espectroscópica compreende pelo menos um reagente selecionado de marcadores, por exemplo, fluoróforos, tais como os fluoróforos descritos acima.
[00159] Em uma modalidade, o cartucho compreende um substrato sólido com pelo menos uma cavidade na forma de canal para formar o(s) canal(is) de fluxo com câmaras para locais de envio e, opcionalmente, câmaras adicionais, por exemplo, câmara de bombeamento e uma seção coletora, tal como descrito no WO2012016107.
[00160] Uma folha flexível é ligada ao substrato sólido para formar o(s) canal(is) de fluxo. A folha é preferivelmente ligada ao substrato sólido por solda.
[00161] Em uma modalidade, a folha é uma folha semipermeável para ventilar os capilares, por exemplo, evaporação dos gases selecionados.
[00162] Em uma modalidade, o substrato sólido está carregando os eletrodos pelo menos para o local de detecção elétrica e linhas de transmissão elétrica para a leitura dos eletrodos. Os eletrodos e as linhas de transmissão elétrica, vantajosamente, podem ser eletrodos impressos na base moldada para robustez aumentada na produção em massa.
[00163] Em uma modalidade, a folha é um polímero que carrega os eletrodos pelo menos para o local de detecção elétrica e linhas de transmissão elétrica para a leitura dos eletrodos.
[00164] Em uma modalidade, os eletrodos são fornecidos em ambos os lados da folha, preferivelmente, com furos de passagem para facilitar a conectividade e melhorar a robustez dos eletrodos.
[00165] Vantajosamente, os eletrodos e/ou as linhas de transmissão elétrica são aplicadas por deposição a vapor, pulverização e/ou impressão, preferivelmente pelo menos um dos eletrodos e/ou as linhas de transmissão elétrica são impressas.
[00166] A impressão pode ser impressão por tela, impressão de gravura ou impressão por transferência.
[00167] Em uma modalidade, pelo menos uma parte das linhas de transmissão elétrica está incluída no polímero, opcionalmente, a folha compreende uma película de polímero de cobertura laminada na pelo menos uma parte das linhas de transmissão elétrica para, desse modo, incluir pelo menos a parte das linhas de transmissão elétrica.
[00168] A folha de polímero pode, por exemplo, compreender um polímero termoplástico, preferivelmente, selecionado de Poliestireno (PS), Policarbonato (PC) ou poli-imida (PI).
[00169] O cartucho microfluídico pode ser produzido em quaisquer materiais adequados, por exemplo, os materiais usados para cartuchos microfluídicos da técnica anterior.
[00170] O cartucho microfluídico pode ser, por exemplo, produzido a partir de um ou mais elementos feitos de polímeros, tais como polímeros selecionados de copolímeros de olefina cíclicos (COC), copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno, policarbonato, polidimetilsiloxano (PDMS), polietileno (PE), polimetilmetacrilato (PMMA), polimetilpenteno, polipropileno, poliestireno, polissulfona, politetrafluoroetileno (PTFE), poliuretano (PU), cloreto de polivinila (PVC), cloreto de polivinilideno (PVDC), fluoreto de polivinilidina, poli-isopreno e copolímeros de estireno- acrila, polibutadieno, policloropreno, poli-isobutileno, poli(estireno- butadieno-estireno), silicones, resinas epóxi, amida do bloco de poli éter, poliéster, acrilonitrila butadieno estireno (ABS), acrílico, celuloide, acetato de celulose, acetato de etileno-vinila (EVA), álcool etileno vinílico (EVAL), fluoroplásticos, poliacetal (POM), poliacrilatos (acrílico), poliacrilonitrila (PAN) poliamida (PA), poliamida-imida (PAI), poliariletercetona (PAEK), polibutadieno (PBD), polibutileno (PB), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de policiclo-hexileno dimetileno (PCT), policetona (PK), poliéster/politeno/polieteno, polieteretercetona (PEEK), polieterimida (PEI), polietersulfona (PES), cloretados de polietileno (PEC), poli-imida (PI), ácido poliláctico (PLA), polimetilpenteno (PMP), óxido de polifenileno (PPO), sulfeto de polifenileno (PPS), poliftalamida (PPA) e misturas destes.
[00171] Os polímeros preferidos compreendem uma poli-imida, por exemplo, um fenileno-piromelitimida, tal como poli(4,4’-oxodifenileno- piromelitimida, por exemplo, Kapton®.
[00172] Em uma modalidade, o cartucho microfluídico é fabricado pelo fornecimento de um substrato rígido que compreende um ou mais canais e cavidades óticas e/ou furos e cobrindo o um ou mais canais e cavidades opcionais e/ou furos com uma ou mais películas. O substrato rígido é vantajosamente produzido pela moldagem por injeção, mas outros métodos de moldagem também podem ser aplicados. A película pode ser um polímero ou uma película metálica ou uma película em camadas que compreende polímero e/ou metal, por exemplo, uma película metálica revestida com polímero ou uma película polimérica pulverizada no metal.
[00173] Pelo menos um do substrato ou da película é transparente a pelo menos um comprimento de onda, preferivelmente dentro da área visível. Vantajosamente, pelo menos um do substrato e película é transparente a pelo menos um dos feixes de luz diferentes do conjunto detector é suposto ser usado junto.
[00174] A película, vantajosamente, pode ser soldada ao substrato.
Colagem também pode ser fornecida.
[00175] Fornecendo o cartucho microfluídico a partir de um substrato e uma película como descrito, o cartucho microfluídico terá uma lateral de substrato e uma lateral de película.
[00176] Deve ser enfatizado que o termo “compreende/que compreende” quando usado aqui deve ser interpretado como um termo aberto, isto é, deve ser adotado para especificar a presença de característica(s) estabelecida(s), tal(is) como elemento(s), unidade(s), número(s) inteiro(s), etapa(s) componente(s) e combinação(ões) destes, mas não impedem a presença ou adição de uma ou mais características estabelecidas.
[00177] Todas as características da invenção incluindo faixas e faixas preferidas podem ser combinadas de várias maneiras dentro do escopo da invenção, a não ser que existam razões específicas para não combinar tais características.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00178] A invenção será explicada mais totalmente abaixo em conexão com uma modalidade preferida e com referência aos desenhos em que: a figura 1 mostra um conjunto detector de acordo com a invenção, a figura 2 mostra um cartucho microfluídico de acordo com a invenção, a figura 3 mostra o cartucho microfluídico em uma vista lateral, a figura 4 mostra uma modalidade alternativa do cartucho microfluídico, a figura 5 ainda mostra uma outra modalidade do cartucho microfluídico, a figura 6 mostra detecção com LED e CCD, a figura 7 mostra detecção alternativa com LED e CCD, a figura 8 mostra detecção com espectrômetro, a figura 9 mostra detecção elétrica, a figura 10 mostra um túnel de luz e a figura 11 mostra a cartucho microfluídico adaptado para detecção elétrica.
[00179] As figuras são esquemáticas e apenas pretendidas mostrar os princípios da invenção e podem ser simplificadas para clareza. Do começo ao fim, os mesmos números de referência são usados para partes idênticas ou correspondentes.
[00180] Escopo adicional de aplicabilidade da invenção tornar-se-á evidente a partir da descrição detalhada dada a seguir. Entretanto, será entendido que a descrição detalhada e os exemplos específicos, enquanto indicam modalidades preferidas da invenção, são dados por meio de ilustração apenas, visto que várias mudanças e modificações dentro do espírito e escopo da invenção tornar-se-ão evidentes para aqueles habilitados na técnica a partir desta descrição detalhada.
[00181] A invenção é definida pelas características da(s) reivindicação(ões) diferente(s). As modalidades preferidas são definidas nas reivindicações dependentes. Quaisquer números de referência nas reivindicações são pretendidos serem não limitantes quanto a seu escopo.
[00182] Algumas modalidades preferidas foram mostradas no precedente, mas deve ser salientado que a invenção não é limitada a estes, mas pode ser incorporada de outras maneiras dentro do assunto definido nas seguintes reivindicações.
[00183] A figura 1 mostra um conjunto detector 1 de acordo com a invenção. O conjunto detector compreende uma tela 2, que é usado para ajustar visualmente o conjunto detector e apresenta visualmente o resultado das medições realizadas no conjunto detector 1.
[00184] O conjunto detector 1 compreende botões de controle 3 que são usados para ajustar e operar o conjunto detector. O conjunto detector também compreende meios para conexão com outro hardware, tal como um computador ou impressora.
[00185] O conjunto detector 1 também compreende uma fenda 4 em que um cartucho microfluídico pode ser inserido. Os cartuchos microfluídicos são descritos em detalhes adicionais abaixo. The interior do conjunto detector compreende meios para manter o cartucho microfluídico em uma posição fixa quando o cartucho é inserido na fenda.
[00186] Desta maneira, quando um cartucho microfluídico que compreende uma amostra de interesse é inserido na fenda 4 do conjunto detector 1, o conjunto detector pode realizar medições na amostra. As medições podem ser, por exemplo, medições óticas, tais como medição fotométrica ou colorimétrica. Estas também podem ser medições com base em um dispositivo ligado à carga ou medições magnéticas.
[00187] A figura 2 mostra um cartucho microfluídico 10 adequado para o uso na invenção. Nesta modalidade, o cartucho microfluídico 10 compreende um substrato 12 com cinco cavidades na forma de canais 11. Cada canal 11 compreende uma entrada 13 e um coletor 14 com uma seção de parede flexível não mostrada.
[00188] O cartucho microfluídico 10 também compreende um recuo que fornece uma seção de leitura 16 para os canais 11, quando os canais compreendem uma janela transparente e onde as partículas magnéticas podem ser temporariamente imobilizadas usando-se um imã não mostrado.
[00189] Nesta modalidade, cada canal 11 compreende partículas magnéticas temporariamente imobilizadas e fluoróforos temporariamente imobilizados. O dispositivo microfluídico é dividido em zonas que compreendem a zona 0 que é a zona de entrada, zona 1 e zona 2 que compreende fluoróforos e partículas magnéticas 17 temporariamente imobilizados arranjados tal que estes não reajam até estarem em contato com a amostra líquida, zona 3 que é a zona de leitura e a zona 4 que é a zona do coletor.
[00190] Em uma modalidade, a zona 1 compreende fluoróforos temporariamente imobilizados e a zona 2 compreende partículas magnéticas temporariamente imobilizadas.
[00191] Em uma modalidade, a zona 1 compreende partículas magnéticas temporariamente imobilizadas e a zona 2 compreende fluoróforos temporariamente imobilizados.
[00192] O cartucho microfluídico 10 pode compreender diversas subzonas da 1 e da zona 2, se desejado.
[00193] Em uso, uma amostra líquida é alimentada à entrada 13, a amostra é sugada na zona 1 dos canais usando-se a seção de parede flexível, que será descrita por último em mais detalhes. Opcionalmente, a amostra líquida é pulsada na zona 1 para dissolver ou recolocar em suspensão os elementos imobilizados 17 na zona 1. A seguir, a amostra líquida ainda é retirada nos canais 11 para a zona 2 para dissolver ou recolocar em suspensão os elementos imobilizados 17 na zona 2. Após um tempo de incubação pré- selecionado, a amostra líquida é retirada totalmente nos coletores 14. As partículas magnéticas são imobilizadas na zona de leitura 3. Além disso, se desejado, a amostra líquida pode ser reintroduzida nos canais 11 usando-se a parede flexível do coletor 14 e as partículas magnéticas imobilizadas podem ser pulverizadas usando-se a amostra líquida para remover os fluoróforos não imobilizados e outros elementos que podem fornecer ruído potencialmente.
[00194] A figura 3 mostra o cartucho microfluídico 10 da figura 1 visto a partir da lateral. Embora os cartuchos microfluídicos conhecidos, em princípio, possam ser aplicados na presente invenção, o cartucho microfluídico mostrado é particularmente projetado para o propósito e fornece benefícios adicionais para a presente invenção como descrito neste.
[00195] O cartucho microfluídico 10 compreende um substrato 12 com cinco cavidades na forma de canais 11. Os canais 11 são fornecidos na forma de sulcos cobertos com uma folha 11a. Cada canal 11 está conectado com uma entrada 13 e em sua extremidade oposta, os canais 11 são conectados com um coletor comum 14. A entrada 13 tem a forma de um reservatório.
[00196] Comprimindo-se a seção de parede flexível 15 do coletor 14, a parede será movida e o ar será comprimido para fora dos canais 11 e quando a pressão é liberada, a seção de parede flexível 15 retornará à sua posição inicial e uma amostra líquida arranjada na entrada 13 será sugada no canal 11 a uma posição desejada. Ainda manipulando-se a seção de parede flexível, a amostra líquida ainda pode ser retirada nos canais 11 ou podem ser pulsadas nos canais. Finalmente, a seção de parede flexível 15 pode ser manipulada para coletar a amostra no coletor e para pulverizar novamente a amostra nos canais, se desejado. A seção de parede flexível 15, desse modo, fornece um método simples e barato de controlar uma amostra líquida no dispositivo micro fluídico.
[00197] O cartucho micro fluídico também compreende um recuo que fornece uma seção de leitura 16 para os canais 11. Nas seções de leitura 16 dos canais 11, os canais compreendem uma janela transparente a as partículas magnéticas podem ser temporariamente imobilizadas usando-se um imã não mostrado. O imã é montado no conjunto detector que também inclui uma leitura para ler os sinais através da seção de leitura 16.
[00198] As figuras 4 e 5 mostram modalidades alternativas do cartucho microfluídico 20.
[00199] Na figura 4, o cartucho microfluídico 20 é visto com dois canais 21, que em uma extremidade é conectado com uma entrada 23 e na extremidade oposta conectada com os coletores 24.
[00200] Ao longo dos dois canais 21, várias câmaras 27, 28 estão localizadas. Cada câmara é conectada com o canal e cada câmara pode compreender um analito, que pode reagir com uma amostra líquida que encherá as câmaras quando passa da entrada 23, através dos canais 21 para o coletor 24.
[00201] Os canais 21, a entrada 23, os coletores 24 e as câmaras 27, 28 são formadas como recessos no substrato 22. O acesso aos canais 21, os coletores 24 e as câmaras 27, 28 são fechados por uma folha 21a, de modo que sejam acessíveis por intermédio da entrada 23.
[00202] As câmaras 27 e 28 são colocadas em pares de cada lado do canal 21. As câmaras podem compreender os mesmos analitos ou diferentes. Por exemplo, cada par ao longo do canal pode compreender o mesmo analito de modo que a amostra será testada duas vezes com o mesmo analito, desse modo, melhorando a certeza dos resultados medidos. Desta maneira, o cartucho microfluídico 20 mostrado na figura 4 pode, por exemplo, ser capaz de medir com doze analitos diferentes, isto é, o cartucho microfluídico 20 compreende doze pares de câmaras 27, 28 localizados ao longo dos 21. Os analitos podem ser uma combinação de analitos, que podem ser medidos com meios diferentes, tais como meios ópticos, elétricos u magnéticos. Desta maneira, os analitos podem ser, por exemplo, partículas magnéticas imobilizadas ou enzimas imobilizadas que funcionam como reagentes formadores de cor, que reagirão com a amostra líquida, quando a amostra entra na câmara.
[00203] A figura 5 mostra um cartucho microfluídico 20 que corresponde substancialmente ao cartucho microfluídico mostrado na figura 4. Entretanto, os coletores são omitidos nesta modalidade particular. Quando uma amostra líquida é colocada na entrada 23 esta fluirá nos canais 21 e nas câmaras 27 e 28 por meio de pressão e forças capilares.
[00204] Consequentemente, o cartucho microfluídico compreende uma entrada 23 conectada com dois canais 21, que são conectados com pares de câmaras 27, 28 ao longo dos canais. As câmaras 27 e 28 são transparentes à luz a partir de uma fonte de luz, por exemplo, um LED multicor. Como tais, as câmaras 27 e 28 são adequadas para o uso com meios de detecção ópticos.
[00205] Nas seguintes figuras de 6 a 9, o cartucho microfluídico ilustrado na figura 5 é usado como um exemplo de algumas medições que podem ser realizadas com sistema de detecção microfluídica de acordo com a invenção.
[00206] A figura 6 mostra um sistema de detecção ótica em que um LED 30 emite um feixe de luz monocromático substancial na direção de uma câmara no cartucho microfluídico 20. O feixe de luz baseia a amostra na câmara e é transformada em um feixe de luz 32 com comprimento de onda diferente. O feixe de luz 32 é detectado pelo detector CCD 35 abaixo do cartucho microfluídico 20.
[00207] A figura 7 mostra uma outra modalidade em que o cartucho microfluídico 20 recebe um feixe de luz 31 emitido do LED 30. O feixe de luz 31 é refletido pela amostra na câmara do cartucho microfluídico. A luz refletida é dividida em luz com dois comprimentos de onda diferentes 32 e 33 que são detectados pelo detector CCD 35 colocados do mesmo lado do cartucho microfluídico 20 como o LED 30.
[00208] A figura 8 ainda mostra uma outra modalidade do sistema de detecção. Nesta modalidade, o sistema de reação utiliza um espectrômetro 36 para a detecção da luz refletida a partir da amostra em uma câmara do cartucho microfluídico 20. O feixe de luz 31 é emitido do LED 30 e refletido pela amostra mantida no cartucho microfluídico 20. A luz refletida é refletida como luz com três comprimentos de onda diferentes 32, 33 e 34. A luz refletida é detectada pelo espectrômetro 36 e a curva resultante é mostrada na caixa inserida 37.
[00209] A figura 9 ilustra uma modalidade alternativa do sistema de detecção. Este é um sistema onde uma série ou eletrodos 38 enviam uma corrente através de uma ou mais das câmaras no cartucho microfluídico 20. Devido à resistência na amostra, o sistema de detecção será capaz de detectar a natureza da amostra.
[00210] A figura 10 ilustra os princípios de um túnel de luz de acordo com a invenção. O túnel de luz inclui três LEDs 30a, 30b e 30c, cada um emitindo luz com um comprimento de onda que é diferente dos comprimentos de onda dos outros dois LEDs. O LED 30a pode emitir luz na faixa: 610<X<760. O LED 30b pode emitir luz na faixa 570<X<590, e finalmente o LED 30c pode emitir luz na faixa: 450<X<500.
[00211] Cada LED é pretendido emitir luz a um ou mais locais de detecção específicos e para evitar a transmissão de luz incidente aos locais de detecção onde não é desejado, o túnel de luz é construído com membros de divisão 39 que garantirão que a transmissão indesejada de luz incidente seja evitada.
[00212] Desta maneira, cada LED 30a, 30b e 30c é fechado por membros de divisão 39, que garantirá que a luz emitida do LED apenas transmita luz ao local de detecção para o qual a luz é pretendida.
[00213] O túnel de luz torna possível transmitir luz através de dois ou mais locais de detecção simultaneamente. Como visto na modalidade da figura 10, os LEDs 30a, 30b e 30c transmitem luz simultaneamente através de três locais de detecção diferentes no cartucho microfluídico 20. Os feixes de luz resultantes são detectados pelo detector CCD 35.
[00214] A figura 11 mostra uma modalidade alternativa de um cartucho microfluídico 40 de acordo com a invenção. O cartucho microfluídico 40 compreende uma entrada 43 para a introdução de uma amostra. A entrada 43 está conectada com um canal 41 que na extremidade oposta está conectada com um coletor 44. Ao longo do comprimento do canal 41 estão localizados dois locais de detecção 47 para a detecção ótica e ainda dois locais de detecção 48 para detecção elétrica.
[00215] Os locais de detecção elétrica 48 podem compreender eletrodos que são conectados com almofadas de conexão 50 por meio de fiação elétrica 49. A fiação elétrica pode ser impressa no substrato 42 do cartucho microfluídico 40.
[00216] As almofadas de conexão 50 podem ser conectadas com almofadas de conexão correspondentes na montagem de detecção e a um leitor elétrico, tal como um voltímetro.
[00217] As figuras apenas ilustram um número limitado de modalidades de acordo com invenção e o escopo total da invenção é definido nas reivindicações. Entretanto, está claro que diversas combinações são possíveis e a detecção ótica pode ser combinada com detecção magnética e/ou elétrica.

Claims (15)

1. Sistema de detecção microfluídica, caracterizadopelo fato de que compreende um cartucho microfluídico e um conjunto detector (1), o cartucho microfluídico (10, 20, 40) compreende um primeiro e um segundo lado e pelo menos um canal de fluxo (11, 21, 41) e uma entrada (13, 23, 43) para o(s) canal(is) de fluxo (11, 21, 41) para alimentar uma amostra de líquido, o(s) canal(is) de fluxo (11, 21, 41) compreende(m) uma pluralidade de primeiros locais de detecção óptica (16, 27, 28, 47), o conjunto detector (1) compreende uma fenda (4) para inserir o cartucho microfluídico (10, 20, 40) e uma primeira fonte de luz fixa (30, 30a, 30b, 30c) com um trajeto de feixe e um leitor óptico (35, 36) para ler sinais ópticos de pelo menos um do(s) dito(s) primeiro(s) local(is) de detecção óptica, o dito conjunto detector (1) e o cartucho microfluídico (10, 20, 40) são construídos de modo que quando o dito cartucho microfluídico (10, 20, 40) é inserido em uma primeira posição predeterminada na dita fenda, um dos primeiros locais de detecção óptica (16, 27, 28, 47) do cartucho microfluídico (10, 20, 40) é posicionado no trajeto de feixe da primeira (16, 27, 28, 47) fonte, e quando o dito cartucho (10, 20, 40) é inserido em uma segunda posição predeterminada na dita fenda, um outro dos primeiros locais de detecção óptica (16, 27, 28, 47) do cartucho microfluídico (10, 20, 40) é posicionado no trajeto de feixe da primeira fonte de luz, em que cada uma das ditas primeira e segunda posições predeterminadas do dito cartucho microfluídico (10, 20, 40) na dita fenda são determinadas por um arranjo de clique que mantém o cartucho microfluídico (10, 20, 40) em uma posição temporariamente fixa.
2. Sistema de detecção microfluídica de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a dita primeira fonte de luz compreende um diodo emissor de luz (LED) multicor configurado para emitir uma pluralidade de feixes de luz diferentes tendo diferentes comprimentos de onda e um conjunto de circuitos para ligar e desligar a dita pluralidade de feixes de luz diferentes.
3. Sistema de detecção microfluídica de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que a fenda do conjunto detector (1) e o cartucho microfluídico (10, 20, 40) são construídos de modo que quando o dito cartucho microfluídico é inserido em uma posição predeterminada na dita fenda, um dos primeiros locais de detecção óptica (16, 27, 28, 47) do cartucho microfluídico é posicionado no trajeto de feixe da primeira fonte de luz, a posição predeterminada do dito cartucho microfluídico (10, 20, 40) na dita fenda é determinada por um arranjo de clique que mantém o cartucho microfluídico (10, 20, 40) em uma posição temporariamente fixa, dito arranjo de clique compreende projetar flanges e/ou cavidades no cartucho microfluídico e/ou no conjunto detector (1) em posições selecionadas que se acoplam ou prendem no lugar para posicionar o cartucho microfluídico no conjunto detector (1).
4. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que o leitor óptico (35, 36) é arranjado para ler pelo menos uma propriedade de absorção, pelo menos uma propriedade de reflexão e/ou pelo menos uma propriedade de emissão de uma amostra de líquido em pelo menos um dos ditos primeiros locais de detecção (16, 27, 28, 47) quando o dito cartucho é inserido na dita fenda do dito conjunto detector (1).
5. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que o leitor óptico (35, 36) é um leitor de formação de imagem digital, preferivelmente na forma de um leitor de dispositivo de carga acoplada (CCD) ou um espectrômetro opcionalmente compreendendo um leitor de CCD.
6. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 2 a 5, caracterizadopelo fato de que o conjunto de circuitos da dita primeira fonte de luz é configurada para ligar e desligar a dita pluralidade de feixes de luz diferentes independentemente um do outro, preferivelmente o conjunto detector (1) é programado para controlar o conjunto de circuitos da dita primeira fonte de luz.
7. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 2 a 6, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de feixes de luz diferentes compreende pelo menos dois feixes de luz diferentes, o conjunto detector (1) é programado para ligar e desligar a pluralidade de feixes de luz diferentes de cada vez.
8. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 2 a 7, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de feixes de luz diferentes do dito LED multicor são feixes de luz monocromática.
9. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 2 a 8, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de feixes de luz diferentes do dito LED multicor compreende um feixe de luz tendo um comprimento de onda central de cerca de 575 nm a cerca de 625 nm, e/ou um feixe de luz tendo um comprimento de onda central de cerca de 425 nm a cerca de 475 nm, preferencialmente a dita pluralidade de feixes de luz diferentes do dito LED multicor compreende pelo menos três feixes de luz monocromática, selecionados de feixes de luz vermelha, laranja, amarela, verde ou azul.
10. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o(s) dito(s) canal(is) de fluxo do dito cartucho microfluídico compreende(m) uma pluralidade de locais de detecção óptica adicionais (16, 27, 28, 47), e o conjunto detector (1) compreende uma pluralidade de fontes de luz fixa adicionais (30b, 30c) com trajetos de feixe respectivos, a fenda do detector é conformada de modo que quando o dito cartucho microfluídico é inserido na dita fenda, a pluralidade de locais de detecção óptica adicionais do cartucho microfluídico é posicionada em respectivos trajetos de feixe da pluralidade de fontes de luz adicionais, o dito leitor óptico sendo configurado para ler sinais ópticos dos ditos locais de detecção óptica adicionais e o dito conjunto detector (1) compreende pelo menos um leitor óptico adicional configurado para ler sinais ópticos dos ditos locais de detecção óptica adicionais.
11. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto detector (1) compreende um túnel de luz para uma ou mais das fontes de luz fixas para evitar que os feixes das respectivas fontes de luz fixas transmitam luz para dois ou mais locais de detecção simultaneamente.
12. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o(s) dito(s) canal(is) de fluxo do dito cartucho microfluídico (10, 20, 40) compreende(m) uma pluralidade de locais de detecção (16, 27, 28, 47, 48) para realizar uma pluralidade de ensaios diferentes.
13. Sistema de detecção microfluídica de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de locais de detecção (16, 27, 28, 47, 48) compreende pelo menos um local de detecção elétrica (48), dito local de detecção elétrica (48) compreende eletrodos arranjados para realizar uma detecção eletroquímica no local de detecção elétrica (48), ditos eletrodos compreendem fios elétricos (49) conectados às almofadas de conexão (50) de cartucho microfluídico, o conjunto detector (1) compreende pelo menos um leitor elétrico para leitura de sinais elétricos dos locais de detecção elétrica (48) e o cartucho microfluídico (40) compreende um substrato sólido (42) com cavidade conformada em canal e uma folha de polímero unida a dito substrato sólido para formar o pelo menos um canal de fluxo (41), em que a dita folha é um polímero que transporta os eletrodos para o pelo menos um local de detecção elétrica e linhas de transmissão elétrica para ler dos eletrodos.
14. Sistema de detecção microfluídica de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito conjunto detector (1) compreende pelo menos uma interface de saída e um processador, o dito cartucho microfluídico compreende um código legível por máquina compreendendo instruções sobre ensaios a serem realizados usando o cartucho (10, 20, 40) e dito conjunto detector (1) compreende um leitor de códigos para ler o código legível por máquina e alimentar as instruções sobre os ensaios a serem realizados ao processador, em que o processador é programado para controlar pelo menos um do(s) leitor(es) (35, 36) e a interface de saída pelo menos parcialmente baseada em instruções obtidas a partir do código legível por máquina, preferivelmente o dito pelo menos um leitor é pelo menos um do leitor óptico e do leitor elétrico.
15. Sistema de detecção microfluídica de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dito sistema compreende uma pluralidade de cartuchos microfluídicos (10, 20, 40) compreendendo diferentes códigos de barra que codificam para diferentes ensaios.
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