ES2331543T3 - Procedimiento y dispositivo para evaluar un elemento de prueba de quimica seca. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para evaluar un elemento de prueba de química seca, en especial, un elemento de prueba inmunológico, en el que un elemento de prueba de química seca es evaluado mediante barrido óptico, siendo detectados los rayos de luz de medición que salen con una intensidad respectiva de cada una de las zonas de análisis (21; 41; 51) del elemento de prueba (1; 20; 30; 50), las cuales están cargadas con una sustancia o varias sustancias ópticamente activas e inmovilizadas, por un dispositivo de detección (4), comprendiendo el procedimiento las siguientes fases: - durante el barrido óptico de una primera zona de análisis de la que salen rayos de luz de medición con una primera intensidad de luz, una primera cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden sobre el dispositivo de detección (4) y una zona de trabajo de dicho dispositivo de detección (4) son adaptadas entre sí, escogiendo los parámetros de barrido de acuerdo con un primer juego de parámetros y, - durante el barrido óptico de una segunda zona de análisis, de la que salen rayos de luz de medición con una segunda intensidad de luz distinta a la primera intensidad, una segunda cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden sobre el dispositivo de detección (4) y una zona de trabajo de dicho dispositivo de detección (4) son adaptadas entre sí, eligiendo los parámetros de barrido de acuerdo con un segundo juego de parámetros que se diferencia del primer juego de parámetros de barrido.
Description
Procedimiento y dispositivo para evaluar un
elemento de prueba de química seca.
La invención se refiere a un procedimiento y a
un dispositivo para evaluar un elemento de prueba de química seca,
en especial, un elemento de prueba inmunológico.
Las tecnologías de este tipo se utilizan para
analizar un analito o varios analitos con los que está cargado el
elemento de prueba de química seca. A tal efecto, en el elemento de
prueba están formadas varias zonas de análisis, por ejemplo en
forma de bandas u otras superficies tal como círculos o rectángulos
en las que se concentra el analito o se concentran los diferentes
analitos tras la aplicación de una cantidad de una muestra de
líquido a analizar (compárese, por ejemplo, con el documento US
6.707.554 B1). Habitualmente, los analitos son etiquetados
directamente y, debido a ello, están preparados para la subsiguiente
evaluación óptica del elemento de prueba de química seca. En su
caso, la preparación del elemento de prueba de química seca también
puede comprender el aclarado o lavado con una solución tampón, de
dilución o de lavado. Finalmente, el elemento de prueba de química
seca puede ser evaluado mediante barrido óptico para determinar, en
especial, la presencia de un determinado analito o de varios
analitos determinados en las zonas de análisis del elemento de
prueba.
Durante el barrido óptico, que también se
denomina escaneado óptico, los rayos de luz de medición, que se
generan en las zonas de análisis escaneadas, se detectan mediante un
dispositivo de detección una vez han salido de dichas zonas de
análisis. Los rayos de luz de medición pueden generarse al ser
irradiadas las zonas de análisis cargadas de sustancias ópticamente
activas, que se han de medir con rayos de luz de prueba que, a su
vez, son generados por una fuente de luz monocromática o
policromática adecuada. En las zonas de análisis la luz de los
rayos de luz de prueba interactúa con las sustancias ópticamente
activas, de manera que de ello resulta una correspondiente
modificación de las propiedades ópticas de los rayos de luz de
prueba que salen de la zona de análisis transformados en rayos de
luz de medición. Al irradiar luz de prueba, las propiedades ópticas
de los rayos de luz de medición que se pueden analizar son
transmisión, reflexión o también fluorescencia. Los rayos de luz de
medición pueden, además, estar basados en una luminiscencia de las
sustancias ópticamente activas en las zonas de análisis.
La intensidad de luz con la que los rayos de luz
de medición salen de las respectivas zonas de análisis puede ser
diferente para cada zona de análisis analizada. Una luz fluorescente
generada mediante los rayos de luz de prueba en las zonas de
análisis respectivas, por ejemplo, puede ser emitida con distinta
intensidad, lo cual puede ser, por ejemplo, un indicador para el
grado de concentración de un analito a medir. La intensidad de la
luz de medición transmitida depende, entre otros factores, de la
envergadura de la absorción óptica en la zona de análisis
observada. Cuando se analiza mediante fluorescencia su dimensión
depende, entre otros, también de la concentración de las moléculas
fluorescentes.
Durante el barrido óptico del elemento de prueba
de química seca pueden ser desplazados relativamente entre sí, por
ejemplo, el elemento de prueba y el dispositivo de detección con el
que se detectan los rayos de luz de medición, o bien el elemento de
prueba y la fuente de luz, a efectos de analizar ópticamente una
zona de análisis tras otra. De conformidad con la forma de proceder
conocida para el barrido o escaneado óptico, antes de comenzar con
el proceso de barrido se configuran determinados parámetros con los
que se lleva a cabo el escaneado. Habitualmente se configura el
dispositivo de detección con una velocidad de barrido o escaneado y
con un tiempo de exposición constantes. Si los rayos de luz de
medición son emitidos con diferente intensidad de las zonas de
análisis dispuestas sobre el elemento de prueba de química seca,
surgirá el problema de que en las zonas con poca intensidad de luz
de medición, lo cual corresponde habitualmente a una baja
concentración del analito a medir, tal vez la velocidad de barrido
resulte ser demasiado alta para poder detectar realmente una señal
evaluable. En cambio, en otras zonas con una concentración elevada,
la intensidad de luz de los rayos de luz de medición que salen de
la zona de análisis puede ser tan elevada que con la velocidad de
barrido prefijada se produce una sobremodulación del dispositivo de
detección.
Por el documento US 2006/0077392 A se da a
conocer un procedimiento para evaluar un elemento de prueba de
química seca con dos o más zonas de análisis, en el que, en una
primera fase, primeras zonas de análisis de dos elementos de prueba
de química seca son iluminadas por un primer LED, y la radiación
reflejada de forma difusa por las primeras zonas de análisis es
detectada por dos detectores asociados a las respectivas zonas de
análisis y, en una segunda fase, segundas zonas de análisis de los
elementos de prueba son iluminadas por un segundo LED y la
radiación reflejada de forma difusa por las segundas zonas de
análisis es detectada por los detectores. En ambas fases se
detecta, además, una parte de la radiación emitida por los LEDs
mediante un detector de referencia para poder controlar
electrónicamente mediante un bucle de control la intensidad de los
rayos irradiados por los LEDs. En este control de los LEDs no se
tienen en cuenta las variaciones de las propiedades de reflexión de
las zonas de análisis.
En la patente DE 26 13 617 A se describe un
procedimiento para evaluar un elemento de prueba de química seca
con dos o más piezas de papel de prueba de reacción cromática y una
pieza de compensación de reflexión, en el que una muestra a
analizar se pone en contacto con las piezas de papel de prueba de
reacción cromática y con la pieza de compensación de reflexión. A
continuación, primero se ilumina la pieza de compensación de
reflexión, se detecta la reflexión difusa y se ajusta al 100% la
sensibilidad del dispositivo de detección por medio de un circuito
de ajuste de sensibilidad. A continuación, se detecta la reflexión
difusa de las piezas de papel de prueba de reacción cromática en
relación con la reflexión de la pieza de compensación de reflexión
fijada en el 100%. No tiene lugar ninguna adaptación de la
sensibilidad a la radiación reflejada por las piezas de papel de
prueba de reacción cromática.
El objetivo de la invención es dar a conocer un
procedimiento y un dispositivo para evaluar un elemento de prueba
de química seca que hagan posible una evaluación optimizada mediante
barrido o escaneado óptico, incluso cuando las zonas de análisis
del elemento de prueba que están cargadas de sustancias ópticamente
activas a medir presentan una actividad óptica diferente.
Este objetivo se consigue, según la invención,
mediante un procedimiento para evaluar un elemento de prueba de
química seca de acuerdo con la reivindicación independiente 1 y
mediante un dispositivo para evaluar un elemento de prueba de
química seca de acuerdo con la reivindicación independiente 12.
Además, la utilización del procedimiento o del dispositivo está
destinada para realizar un ensayo para diagnóstico médico.
Realizaciones ventajosas de la invención son objeto de las
reivindicaciones dependientes.
Según un aspecto de la invención, se da a
conocer un procedimiento para evaluar un elemento de prueba de
química seca, en especial, un elemento de prueba inmunológico, en
el que un elemento de prueba de química seca es evaluado mediante
barrido óptico, siendo los rayos de luz de medición que salen con
una intensidad respectiva de cada una de las zonas de análisis del
elemento de prueba, las cuales están cargadas con una sustancia o
varias sustancias ópticamente activas e inmovilizadas, detectados
por un dispositivo de detección, comprendiendo el procedimiento las
siguientes fases: durante el barrido óptico de una primera zona de
análisis de la que salen rayos de luz de medición con una primera
intensidad de luz, una primera cantidad de luz de los rayos de luz
de medición que inciden sobre el dispositivo de detección y una zona
de trabajo de dicho dispositivo de detección son adaptadas entre
sí, eligiendo los parámetros de barrido de acuerdo con un primer
juego de parámetros; y, durante el barrido óptico de una segunda
zona de análisis, de la que salen rayos de luz de medición con una
segunda intensidad de luz distinta a la primera intensidad, una
segunda cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden
sobre el dispositivo de detección y una zona de trabajo de dicho
dispositivo de detección son adaptadas entre sí, eligiendo los
parámetros de barrido de acuerdo con un segundo juego de parámetros
que se diferencia del primer juego de parámetros de barrido.
Según otro aspecto de la invención, se da a
conocer un dispositivo para evaluar un elemento de prueba de química
seca, en especial, un elemento de prueba inmunológico mediante
barrido óptico, presentando el dispositivo las siguientes
características: un alojamiento que está configurado para alojar un
elemento de prueba de química seca para su evaluación mediante
barrido óptico, un dispositivo de detección que está configurado
para detectar los rayos de luz de medición que salen con una
intensidad de luz respectiva de cada una de las zonas de análisis
que están cargadas de una sustancia o de varias sustancias
inmovilizadas y ópticamente activas, y un dispositivo de control
que está configurado para controlar el barrido óptico del elemento
de prueba de química seca de la siguiente manera: durante el
barrido óptico de una primera zona de análisis de la que salen rayos
de luz de medición con una primera intensidad de luz, una primera
cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden sobre
el dispositivo de detección y una zona de trabajo de dicho
dispositivo de detección son adaptadas entre sí, eligiendo los
parámetros de barrido de acuerdo con un primer juego de parámetros
y, durante el barrido óptico de una segunda zona de análisis, de la
que salen rayos de luz de medición con una segunda intensidad de
luz distinta a la primera intensidad, una segunda cantidad de luz de
los rayos de luz de medición que inciden sobre el dispositivo de
detección y una zona de trabajo de dicho dispositivo de detección
son adaptadas entre sí, eligiendo los parámetros de barrido de
acuerdo con un segundo juego de parámetros que se diferencia del
primer juego de parámetros de barrido.
Con la invención existe la posibilidad de
adaptar, durante un proceso de barrido o escaneado para la
evaluación de un elemento de prueba de química seca, las
propiedades de barrido óptico del sistema de medición utilizado,
especialmente de los componentes ópticos, de forma individual a la
actividad óptica de una zona de análisis que se está analizando. La
cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden sobre el
dispositivo de detección se controla de tal manera que el detector
siempre trabaja en su zona de trabajo predeterminada. Habitualmente
esta zona de trabajo está predeterminada para dispositivos de
detección, por ejemplo, fotodiodos, disposiciones de superficie
plana de fotodiodos o fotomultiplicadores ("Photomultiplier")
y, opcionalmente, la misma puede ser configurada con la ayuda de un
circuito electrónico adecuado del detector. Para la zona de trabajo
del dispositivo de detección, la cual suele ser una zona en la que
la señal eléctrica generada mediante el detector depende de forma
lineal de la cantidad de luz incidente, el dispositivo de detección
muestra un comportamiento inequívoco y reproducible. Si la cantidad
de luz que incide sobre una superficie de detección está situada en
el exterior de la zona de trabajo, también denominada zona dinámica
del detector, habitualmente no se observará ninguna señal de salida
debido a que la cantidad de luz incidente es poca, o bien el
detector es sobreexcitado, lo cual produce efectos de saturación o
no linealidades. En este caso, una señal de salida eléctrica
resulta difícil o incluso imposible de evaluar para el análisis de
la prueba, si es que se puede diferenciar del ruido del detector.
En su caso, a la zona de trabajo del dispositivo de detección
también podrán estar asociadas zonas no lineales, si se conoce una
función de respuesta reproducible del dispositivo de detección para
ello que permita la evaluación de la señal de salida generada
eléctricamente.
Los rayos de luz de medición pueden detectarse,
en especial, en forma de rayos de luz transmitidos, rayos de luz
reflejados, rayos de luz dispersados o rayos de luz emitidos. La
decisión de cuales y cuantas propiedades ópticas son evaluadas
puede tomarse en función de cada tipo de aplicación teniendo en
cuenta las propiedades del elemento de prueba de química seca con
los analitos a analizar. Los rayos de luz transmitidos, reflejados
o dispersados se generan por el hecho de que la zona de análisis es
irradiada por rayos de luz de prueba y éstos interactúan en esta
zona de análisis con las sustancias ópticamente activas e
inmovilizadas, debido a lo cual se generan rayos de luz de medición
correspondientemente modificados. Pero con este modo del barrido
óptico también se pueden generar rayos de luz emitidos,
concretamente en forma de luz fluorescente o fosforescente. Además,
el barrido óptico puede comprender la detección de rayos de luz
emitidos de la zona o de las zonas de análisis que, a su vez, son
el resultado de una bioluminiscencia, una quimioluminiscencia o una
electroquimioluminiscencia. En la bioluminiscencia o la
quimioluminiscencia se añaden sustancias que provocan la emisión de
rayos de luz en forma de luminiscencia por las sustancias
ópticamente activas que se hallan en las zonas de análisis. La
electroquimioluminiscencia, en cambio, está basada en cargar las
zonas de análisis del elemento de prueba de química seca con
energía eléctrica para producir una luminiscencia de las sustancias
ópticamente activas. Según esta realización del procedimiento están
dispuestos medios adecuados para cargar las zonas de análisis con
energía eléctrica, por ejemplo, uno o varios electrodos.
Las sustancias ópticamente activas son el
resultado de una reacción de uno o varios reactivos que se
encuentran inmovilizados sobre el elemento de prueba, pudiendo
tratarse de una reacción de enlace o de una reacción química.
Debido a la reacción que tiene lugar en el transcurso de la
preparación del elemento de prueba para el proceso de barrido
óptico, se generan las sustancias ópticamente activas con
propiedades que pueden ser escaneadas ópticamente. La reacción de
enlace puede ser, por ejemplo, una reacción de enlace inmunológica o
una reacción de hibridación. Estas reacciones o reacciones químicas
también pueden producirse varias veces. Con la ayuda de una o
varias reacciones de enlace, un reactivo o varios reactivos
inmovilizados sobre el elemento de prueba pueden ser etiquetados de
forma indirecta. La presencia de un reactivo o de varios reactivos
también puede impedir el enlace de reactivos etiquetados.
Para pasar de los parámetros de barrido, según
el primer juego de parámetros, a los parámetros de barrido, según
el segundo juego de parámetros, se pueden disponer una o varias
medidas para ajustar en ambos casos la cantidad de luz de los rayos
de luz de medición que inciden sobre el dispositivo de detección de
conformidad con la zona de trabajo del dispositivo de detección.
Entre ellas figura, por ejemplo, también la introducción o la
eliminación de filtros ópticos en la trayectoria de los rayos de luz
de medición hacia el dispositivo de detección. También se puede
disponer, por ejemplo, la utilización de diafragmas.
En principio se pueden aprovechar cualesquiera
medidas que faciliten la adaptación de la cantidad de luz que
incide sobre el dispositivo de detección a la zona de trabajo de
dicho dispositivo de detección. También se puede disponer, según
una realización, el desplazamiento de la zona de trabajo,
aprovechando un circuito electrónico del dispositivo de detección,
a efectos de conseguir, una vez más, una adaptación entre la
cantidad de luz incidente y la zona de trabajo. En este contexto,
se puede modificar, por ejemplo, un factor de amplificación. La
intervención en lo que se refiere a la zona de trabajo del
dispositivo de detección puede llevarse a cabo de forma alternativa
o complementaria a las medidas para influir en la cantidad de luz
que incide en el dispositivo de detección. La adaptación de la zona
de trabajo del dispositivo de detección es, en este aspecto, parte
de los parámetros de barrido para el proceso de barrido
asociado.
Según un desarrollo preferente de la invención
se dispone que como parámetros de barrido se configuren una o
varias magnitudes de ajuste que se eligen del siguiente grupo de
magnitudes de ajuste: una velocidad de barrido, un tiempo de
exposición, una intensidad de luz de los rayos de luz de prueba, un
factor de amplificación del dispositivo de detección y una carga de
las zonas de análisis con energía eléctrica. La velocidad de barrido
o de escaneado se refiere a la velocidad con la que el elemento de
prueba de química seca con las zonas de análisis constituidas en
él, por un lado, y el dispositivo de barrido, que comprende
especialmente el dispositivo de detección, por otro lado, son
desplazados uno con relación al otro. De forma alternativa o
complementaria, al utilizar rayos de luz de prueba se puede ajustar
la velocidad con la que los rayos de luz de prueba pasan por encima
de las zonas de análisis. Mediante estas medidas se obtiene para
cada zona de análisis un tiempo de barrido asociado en el que se
detectan los rayos de luz de medición para la correspondiente zona
de análisis con el dispositivo de detección. Si la intensidad de
luz de medición de los rayos de luz de medición que salen de la
zona de análisis es relativamente baja, lo cual indica habitualmente
una baja concentración de analito, la velocidad de barrido puede
elegirse correspondientemente baja, a efectos de dejar incidir una
cantidad de luz suficiente de los rayos de luz de medición sobre el
dispositivo de detección. A la inversa, se podrá elevar la
velocidad de barrido si se detecta una intensidad de luz de medición
más elevada para otra zona de análisis. El tiempo de exposición es
el periodo de tiempo en el que se detectan los rayos de luz de
medición para una zona de análisis asociada mediante el dispositivo
de detección. Naturalmente, en primer lugar es la velocidad de
barrido la que influye sobre éste. Además de ello, se pueden
conectar o desconectar componentes ópticos que liberan o recubren
una superficie de detección del dispositivo de detección durante un
periodo de tiempo predeterminado o varios periodos de tiempo
predeterminados. En este contexto puede disponerse, por ejemplo, un
diafragma conectable. Pero habitualmente también influye sobre la
intensidad de los rayos de luz de medición la intensidad de luz con
la que los rayos de luz de prueba se irradian sobre el elemento de
prueba de química seca a evaluar. Por esto, también se puede
adaptar este parámetro de barrido.
Según una realización oportuna de la invención,
se puede disponer que, por lo menos, un parámetro de barrido se
mantenga constante para el primer y el segundo juegos de parámetros.
Cuantos menos parámetros se hayan de modificar durante el cambio
entre el primer y el segundo juegos de parámetros de barrido, más
rápido podrá realizarse generalmente el paso de uno a otro.
Según una forma de realización ventajosa de la
invención se dispone que un cambio de los parámetros de barrido,
según el primer juego de parámetros, a los parámetros de barrido,
según el segundo juego de parámetros, se lleve a cabo en el
transcurso de un proceso de barrido continuado para el elemento de
prueba de química seca.
Preferentemente, según un desarrollo de la
invención se dispone que el cambio de los parámetros de barrido,
según el primer juego de parámetros, a los parámetros de barrido,
según el segundo juego de parámetros, se lleve a cabo dependiendo
de las informaciones de medición que se deducen de un proceso de
barrido previo realizado de antemano. Este proceso de barrido
previo realizado de antemano proporciona una información sobre la
actividad óptica de cada una de las zonas de análisis que se hallan
en el elemento de prueba de química seca, ya sea una información
sobre magnitudes de medición absolutas o relativas. De conformidad
con esta información, se pueden configurar los juegos de parámetros
de barrido para las zonas de análisis, para realizar el cambio o
los cambios de forma correspondiente durante el barrido óptico. El
proceso de barrido previo puede realizarse, por ejemplo, como
escaneado rápido. De forma adicional o alternativa se puede disponer
la realización del proceso de barrido previo con menor resolución
que la que se configura para el subsiguiente escaneado principal.
En realidad, para el proceso de barrido previo no se ha de utilizar
necesariamente el elemento de prueba de química seca que ha de ser
analizado a continuación; también se puede utilizar un elemento de
prueba estándar o ejemplar con una característica comparable de las
zonas de análisis.
Según una realización ventajosa de la invención
se puede disponer que el cambio de los parámetros de barrido, según
el primer juego de parámetros, a los parámetros de barrido, según el
segundo juego de parámetros, se realice dependiendo de
informaciones de medición actuales que se deducen de valores de
medición actuales obtenidos durante el barrido óptico del elemento
de prueba de química seca. De esta manera se puede provocar de forma
actual y a corto plazo el paso de un juego de parámetros de barrido
a otro, incluso si ya se había configurado anteriormente un
comportamiento de barrido determinado.
Según un desarrollo de la invención, se puede
disponer que durante el barrido óptico del elemento de prueba de
química seca se cambie varias veces entre los parámetros de barrido,
según el primer juego de parámetros, y los parámetros de barrido,
según el segundo juego de parámetros. El cambio múltiple entre los
juegos de parámetros de barrido se puede realizar de forma
automática, de acuerdo con parámetros de control configurados
previamente. De forma alternativa o complementaria a ello, un cambio
múltiple también puede ser provocado por informaciones de medición
actuales que se obtienen durante el proceso de escaneado o
barrido.
Según un desarrollo preferente de la invención,
se dispone que la primera zona de análisis, una vez se ha realizado
el barrido óptico con los parámetros de barrido, según el primer
juego de parámetros, se vuelve a someter a un barrido óptico con
los parámetros de barrido, según el segundo juego de parámetros. El
nuevo barrido óptico de la primera zona de análisis puede
realizarse inmediatamente antes del barrido óptico de una zona de
análisis siguiente. Pero también se puede prever un nuevo barrido de
la primera zona de análisis una vez acabado un escaneado del
elemento de prueba de química seca. Normalmente, en este caso será
necesario retroceder a la primera zona de análisis. El nuevo
escaneado óptico de la primera zona de análisis puede realizarse,
por ejemplo, cuando se comprueba que con el primer juego de
parámetros de barrido no se ha obtenido ninguna señal evaluable o
no suficientemente evaluable en el dispositivo de detección. La
primera zona de análisis se analiza entonces nuevamente con un
juego modificado de parámetros de barrido.
Según una realización oportuna de la invención,
se puede disponer que las zonas de incidencia de los rayos de luz
de prueba, que están asociadas a cada una de las zonas de análisis,
no se constituyan de forma solapada durante el barrido óptico de
las zonas de análisis. Las zonas de incidencia de los rayos de luz
de prueba resultan ser aquellas zonas del elemento de prueba de
química seca por las que pasan los rayos de luz de prueba durante
el barrido en relación con las zonas de análisis asociadas. En este
contexto se puede disponer, según una realización, que las zonas de
incidencia de los rayos de luz de prueba estén dispuestas
directamente adyacentes entre sí, de manera que entre ellas no se
formen zonas libres de la irradiación por la luz de prueba.
Según una forma de realización ventajosa de la
invención, se dispone que las cantidades de luz se elija de manera
que la primera cantidad de luz esté situada en un primer área
parcial de la zona de trabajo y la segunda cantidad de luz en un
segundo área parcial de dicha zona de trabajo, diferenciándose éste
del primer área parcial. Preferentemente, los primer y segundo
áreas parciales son un área parcial inferior y un área parcial
superior de la zona de trabajo. De este modo, se aprovecha muy
ampliamente la zona de trabajo o zona dinámica del dispositivo de
detección.
Preferentemente, un desarrollo de la invención
dispone que en una posición de barrido varias zonas de análisis
idénticas sean sometidas a un barrido óptico y registradas
descomponiendo su superficie. En combinación con esta forma de
realización, se utiliza un dispositivo de detección que permite una
resolución superficial de los rayos de luz de medición que inciden
sobre la superficie de detección. Con la ayuda de esta realización
del procedimiento se pueden medir, por ejemplo, varias zonas de
análisis también transversalmente a la dirección de barrido o
escaneado.
Las informaciones de imagen que se obtienen
durante el barrido óptico pueden ser procesadas, según las
diferentes realizaciones del procedimiento, de acuerdo con un
proceso denominado "stitching". Se trata de reunir imágenes
individuales para formar una imagen general, para lo cual se
eliminan oportunamente informaciones de imagen que se repiten
varias veces como solapamientos. El stitching puede llevarse a cabo
con la ayuda de herramientas adecuadas de software que están
disponibles como tales en diferentes variantes.
Con respecto a la realización del dispositivo
para la evaluación de un elemento de prueba de química seca se
puede decir de forma correspondiente lo mismo que ya se ha detallado
en relación con las respectivas variantes del procedimiento.
La invención se describe, a continuación, con
más detalle a través de ejemplos de realización preferentes
haciendo referencia a las figuras de un dibujo. Éste muestra:
En la figura 1, una representación esquemática
de un dispositivo para evaluar un elemento de prueba de química
seca,
En la figura 2, ejemplos de elementos de prueba
de química seca,
En la figura 3, una representación esquemática
para explicar un proceso de barrido,
En la figura 4, una representación esquemática
de un elemento de prueba de química seca con varias zonas de
análisis dispuestas transversalmente con respecto al dispositivo de
barrido, y
En la figura 5, una representación esquemática
de un proceso de barrido en el que, tras un primer proceso de
barrido, se somete una zona de análisis situada sobre un elemento de
prueba de química seca nuevamente a un barrido óptico.
En la figura 1 se muestra una representación
esquemática de un dispositivo para evaluar un elemento de prueba de
química seca (1) por medio de un barrido o escaneado óptico. La
evaluación óptica del elemento de prueba (1) sobre una base (2) que
puede ser, en especial, un alojamiento para el elemento de prueba
(1) sirve para la detección analítica de una o varias sustancias
ópticamente activas que se encuentran en zonas de análisis del
elemento de prueba (1), especialmente para el diagnóstico médico.
Las sustancias ópticamente activas son el resultado de una reacción
de uno o varios reactivos que están inmovilizados sobre el elemento
de prueba (1), pudiendo la reacción ser una reacción de enlace o
una reacción química. Debido a la reacción que tiene lugar en el
transcurso de la preparación del elemento de prueba para el proceso
de barrido óptico, se generan las sustancias ópticamente activas
con propiedades ópticamente escaneables. Una reacción de enlace
puede ser, por ejemplo, una reacción de enlace inmunológica o una
reacción de hibridación. Estas reacciones o reacciones químicas
también pueden producirse de forma múltiple. Con la ayuda de una o
varias reacciones de enlace uno o varios reactivos inmovilizados
sobre el elemento de prueba (1) pueden ser etiquetados
indirectamente. La presencia de uno o varios reactivos también puede
impedir el enlace de reactivos etiquetados.
Según la forma de realización mostrada, para el
barrido óptico se irradian rayos de luz de medición emitidos por
una fuente de luz de medición (3) sobre el elemento de prueba de
química seca (1). Con la ayuda de un dispositivo de detección (4)
se detectan los rayos de luz de medición que salen del elemento de
prueba de química seca (1). Durante el análisis óptico tiene lugar
un desplazamiento relativo entre el elemento de prueba de química
seca (1) y uno o varios componentes ópticos, especialmente la fuente
de luz de prueba y medición (3) o el dispositivo de detección (4).
Al dispositivo de detección (4) y a la fuente de luz de prueba (3)
está acoplado un dispositivo de control (5) que sirve para
configurar el juego de parámetros de barrido adecuado para cada una
de las distintas zonas de análisis situadas sobre el elemento de
prueba de química seca (1) durante el barrido óptico. A tal efecto,
el dispositivo de control (5) también está acoplado a una unidad de
desplazamiento (6) que provoca el desplazamiento relativo durante el
escaneado.
Con la ayuda del dispositivo de control (5) se
configuran los parámetros de barrido en función de cada zona de
análisis del elemento de prueba de química seca (1) de tal manera
que la cantidad de luz que incide sobre el dispositivo de detección
(4) y una zona de trabajo del dispositivo de detección (4) están
adaptadas una a la otra. Los parámetros de barrido ajustables
comprenden, en especial, la velocidad de escaneado, el tiempo de
exposición para el dispositivo de detección (4), la intensidad de
los rayos de luz de prueba, así como la configuración de un factor
de amplificación del dispositivo de detección.
En la figura 2 se muestra una representación
esquemática para elementos de prueba de química seca en los que
sobre un substrato (20) realizado, por ejemplo, como membrana, están
formadas múltiples zonas de análisis (21). La sustancia o
sustancias ópticamente activas que se han de analizar están
"capturadas", es decir, inmovilizadas, sobre las múltiples
zonas de análisis (21). Un enlace que fija las sustancias
ópticamente activas en las zonas de análisis (21) se realiza,
especialmente, mediante anticuerpos que actúan conjuntamente con las
moléculas de etiquetado o marcación ópticamente activas. La
intensidad con la que los rayos de luz de medición salen de las
múltiples zonas de análisis (21) durante el barrido óptico
constituye entonces un indicador para saber en qué cantidad la
sustancia o varias sustancias ópticamente activas están presentes en
una de las múltiples zonas de análisis (21).
En la figura 3 se muestra una representación
esquemática para explicar un proceso de barrido o escaneado. Sobre
el elemento de prueba de química seca (30) se muestran
esquemáticamente dos zonas de incidencia de rayos de luz de prueba
(31, 32). En este caso se trata de las zonas del elemento de prueba
de química seca (30) por las que pasan los rayos de luz de prueba
al realizar el barrido de la zona de análisis asociada
respectivamente. Resulta de ello que las zonas de incidencia de
rayos de luz de prueba (31, 32) están conformadas de forma
adyacente y no solapada. De acuerdo con una forma de realización, el
escaneado óptico de las dos zonas de incidencia de los rayos de luz
de prueba (30, 31) se realiza con distintos juegos de parámetros de
barrido, por ejemplo, con distintas velocidades de barrido o
escaneado.
En la figura 4 se muestra una representación
esquemática de un elemento de prueba de química seca (40) en el que
las zonas de análisis (41) no se extienden solamente a lo largo de
un dispositivo de barrido o escaneado (42), sino también
transversalmente con respecto a éste. En un dispositivo de detección
adecuado, por ejemplo, una disposición plana de diodos, durante el
barrido óptico del elemento de prueba de química seca (40) se puede
realizar una resolución espacial también transversalmente con
respecto al dispositivo de barrido (42). De modo oportuno, zonas de
análisis (41) dispuestas una encima de la otra pertenecen a la
"misma clase de señales", lo cual significa que emiten los
rayos de luz de medición con la misma intensidad o con una
intensidad similar y, de esta manera, pueden ser analizadas con el
mismo juego de parámetros de barrido.
En la figura 5 se muestra una representación
esquemática de un proceso de barrido en el que, después de un
primer proceso de barrido, una zona de análisis (51) dispuesta sobre
un elemento de prueba de química seca (50) es sometida nuevamente a
un barrido óptico antes de que, seguidamente, se escanee la
siguiente zona de análisis (52). De este modo se puede reaccionar
durante el barrido óptico cuando, al escanear la zona de análisis
(51), se comprueba que la intensidad de luz que se recibe en un
principio no es suficiente para generar en el dispositivo de
detección una señal evaluable.
Anteriormente se ha descrito el barrido óptico
utilizando rayos de luz de prueba que son irradiados sobre las
zonas de análisis en las que se hallan de forma inmovilizada las
sustancias ópticamente activas a analizar, para generar de este
modo rayos de luz de medición que pueden ser, en especial, rayos de
luz transmitidos, rayos de luz reflejados o rayos de luz emitidos.
De forma alternativa o complementaria, durante el análisis del
elemento de prueba de química seca (1) la generación de rayos de luz
de medición que, a continuación, son detectados, puede estar basada
en una bioluminiscencia, una quimioluminiscencia o una
electroquimioluminiscencia. La configuración de un juego de
parámetros de barrido puede llevarse a cabo de acuerdo con las
realizaciones descritas anteriormente.
Claims (25)
1. Procedimiento para evaluar un elemento de
prueba de química seca, en especial, un elemento de prueba
inmunológico, en el que un elemento de prueba de química seca es
evaluado mediante barrido óptico, siendo detectados los rayos de
luz de medición que salen con una intensidad respectiva de cada una
de las zonas de análisis (21; 41; 51) del elemento de prueba (1;
20; 30; 50), las cuales están cargadas con una sustancia o varias
sustancias ópticamente activas e inmovilizadas, por un dispositivo
de detección (4), comprendiendo el procedimiento las
siguientes
fases:
fases:
- durante el barrido óptico de una primera zona
de análisis de la que salen rayos de luz de medición con una
primera intensidad de luz, una primera cantidad de luz de los rayos
de luz de medición que inciden sobre el dispositivo de detección
(4) y una zona de trabajo de dicho dispositivo de detección (4) son
adaptadas entre sí, escogiendo los parámetros de barrido de acuerdo
con un primer juego de parámetros y,
- durante el barrido óptico de una segunda zona
de análisis, de la que salen rayos de luz de medición con una
segunda intensidad de luz distinta a la primera intensidad, una
segunda cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden
sobre el dispositivo de detección (4) y una zona de trabajo de dicho
dispositivo de detección (4) son adaptadas entre sí, eligiendo los
parámetros de barrido de acuerdo con un segundo juego de parámetros
que se diferencia del primer juego de parámetros de barrido.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque como parámetros de barrido se configuran
una o varias magnitudes de ajuste que se eligen del siguiente grupo
de magnitudes de ajuste: una velocidad de barrido, un tiempo de
exposición, una intensidad de luz de los rayos de luz de prueba, un
factor de amplificación del dispositivo de detección (4) y una
carga de las zonas de análisis (21; 41; 51) con energía
eléctrica.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque, por lo menos, un parámetro de barrido
se mantiene constante para el primer y el segundo juegos de
parámetros de barrido.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un cambio
de los parámetros de barrido, según el primer juego de parámetros,
a los parámetros de barrido, según el segundo juego de parámetros,
se lleva a cabo en el transcurso de un proceso de barrido continuado
para el elemento de prueba de química seca (1; 20; 30; 50).
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cambio
de los parámetros de barrido, según el primer juego de parámetros,
a los parámetros de barrido, según el segundo juego de parámetros,
se lleva a cabo en función de las informaciones de medición que se
deducen de un proceso de barrido previo realizado de antemano.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cambio
de los parámetros de barrido, según el primer juego de parámetros,
a los parámetros de barrido, según el segundo juego de parámetros,
se realiza en función de informaciones de medición actuales que se
deducen de valores de medición actuales obtenidos durante el
barrido óptico del elemento de prueba de química seca (1; 20; 30;
50).
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante el
barrido óptico del elemento de prueba de química seca (1; 20; 30;
50) se cambia varias veces entre los parámetros de barrido, según
el primer juego de parámetros, y los parámetros de barrido, según el
segundo juego de parámetros.
8. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera
zona de análisis, una vez se ha realizado el barrido óptico con los
parámetros de barrido, según el primer juego de parámetros, se
vuelve a someter a un barrido óptico con los parámetros de barrido,
según el segundo juego de parámetros.
9. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las zonas
de incidencia de los rayos de luz de prueba (31, 32) que están
asociadas a cada una de las zonas de análisis (21; 41; 51) no se
constituyen de forma solapada durante el barrido óptico de las zonas
de análisis (21; 41; 51).
10. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las
cantidades de luz se eligen de manera que la primera cantidad de
luz está situada en un primer área parcial de la zona de trabajo y
la segunda cantidad de luz en un segundo área parcial de dicha zona
de trabajo, diferenciándose éste del primer área parcial.
11. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una
posición de barrido varias zonas de análisis idénticas (41) son
sometidas a un barrido óptico y registradas descomponiendo su
superficie.
12. Dispositivo para evaluar un elemento de
prueba de química seca, en especial, un elemento de prueba
inmunológico mediante barrido óptico, según un procedimiento de
acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que
comprende:
- un alojamiento (2) que está configurado para
alojar un elemento de prueba de química seca (1; 20; 30; 50) para
su evaluación mediante barrido óptico,
- un dispositivo de detección (4) que está
configurado para detectar los rayos de luz de medición que salen
con una intensidad de luz respectiva de cada una de las zonas de
análisis (21; 41; 51) que están cargadas de una sustancia o de
varias sustancias inmovilizadas y ópticamente activas, y
- un dispositivo de control (5) que está
configurado para controlar el barrido óptico del elemento de prueba
de química seca (1; 20; 30; 50) de la siguiente manera:
- \bullet
- durante el barrido óptico de una primera zona de análisis de la que salen rayos de luz de medición con una primera intensidad de luz, una primera cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden sobre el dispositivo de detección (4) y una zona de trabajo de dicho dispositivo de detección (4) son adaptadas entre sí, eligiendo los parámetros de barrido de acuerdo con un primer juego de parámetros y,
- \bullet
- durante el barrido óptico de una segunda zona de análisis, de la que salen rayos de luz de medición con una segunda intensidad de luz distinta a la primera intensidad, una segunda cantidad de luz de los rayos de luz de medición que inciden sobre el dispositivo de detección (4) y una zona de trabajo de dicho dispositivo de detección (4) son adaptadas entre sí, eligiendo los parámetros de barrido de acuerdo con un segundo juego de parámetros que se diferencia del primer juego de parámetros de barrido.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Dispositivo, según la reivindicación 12,
caracterizado porque el dispositivo de control (5) está
configurado para ajustar como parámetros de barrido una o varias
magnitudes de ajuste que se eligen del siguiente grupo de
magnitudes de ajuste: una velocidad de barrido, un tiempo de
exposición, una intensidad de luz de los rayos de luz de prueba, un
factor de amplificación del dispositivo de detección (4) y una carga
de las zonas de análisis (21; 41; 51) con energía eléctrica.
14. Dispositivo, según la reivindicación 12 ó
13, caracterizado porque el dispositivo de control (5) está
configurado para mantener constante al menos un parámetro de barrido
para el primer y el segundo juegos de parámetros de barrido.
15. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) está configurado para realizar un cambio de los
parámetros de barrido, según el primer juego de parámetros, a los
parámetros de barrido, según el segundo juego de parámetros en el
transcurso de un proceso de barrido continuado para el elemento de
prueba de química seca (1; 20; 30; 50).
16. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) está configurado para realizar el cambio de los
parámetros de barrido, según el primer juego de parámetros, a los
parámetros de barrido, según el segundo juego de parámetros
dependiendo de las informaciones de medición que se deducen de un
proceso de barrido previo realizado de antemano.
17. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) está configurado para realizar el cambio de los
parámetros de barrido, según el primer juego de parámetros, a los
parámetros de barrido, según el segundo juego de parámetros,
dependiendo de informaciones de medición actuales que se deducen de
valores de medición actuales obtenidos durante el barrido óptico del
elemento de prueba de química seca (1; 20; 30; 50).
18. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) está configurado para cambiar durante el barrido
óptico del elemento de prueba de química seca (1; 20; 30; 50)
varias veces entre los parámetros de barrido según el primer juego
de parámetros y los parámetros de barrido según el segundo juego de
parámetros.
19. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 18, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) está configurado para volver a someter a la primera
zona de análisis a un nuevo barrido óptico con los parámetros de
barrido según el segundo juego de parámetros, una vez se ha
realizado el barrido óptico con los parámetros de barrido según el
primer juego de parámetros.
20. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 19, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) está configurado para que las zonas de incidencia de
los rayos de luz de prueba (31, 32), que están asociadas a cada una
de las zonas de análisis, no se constituyan de forma solapada
durante el barrido óptico de las zonas de análisis.
21. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 20, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) está configurado para elegir las cantidades de luz
de manera que la primera cantidad de luz esté situada en un primer
área parcial de la zona de trabajo y la segunda cantidad de luz en
un segundo área parcial de dicha zona de trabajo, diferenciándose
éste del primer área parcial.
\newpage
22. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 21, caracterizado porque el dispositivo
de control (5) y el dispositivo de detección (4) están configurados
para escanear ópticamente múltiples zonas de análisis idénticas
(41) en una posición de barrido y registrarlas descomponiendo su
superficie.
23. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 22, caracterizado por una fuente de luz
(3) que está configurada para generar rayos de luz de prueba e
irradiarlas sobre las zonas de análisis (21; 41; 51) del elemento
de prueba de química seca (1; 20; 30; 50) que está dispuesto en el
alojamiento (2).
24. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones 12 a 23, caracterizado por un dispositivo de
electrodos que puede ser acoplado a las zonas de análisis (21; 41;
51) y está configurado para cargar las zonas de análisis (21; 41;
51) del elemento de prueba de química seca (1; 20; 30; 50) con
energía eléctrica.
25. Utilización de un procedimiento, según una
de las reivindicaciones 1 a 11, o de un dispositivo, según una de
las reivindicaciones 12 a 24, para llevar a cabo una prueba de
diagnóstico médico, en especial, una prueba inmunológica.
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