УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПО ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ ДЛЯ ПРИБОРОВ БИОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ КОМПОНЕНТ ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И ОСНАЩЕННЫЙ ИМИ ПРИБОР ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Российский патент 2018 года по МПК G01N35/08 G01N35/10 B01L3/00 

Настоящее изобретение относится к устройству для соединения по текучей среде, предназначенному для использования в приборах для биологического анализа. Оно также относится к соответствующим компонентам для текучей среды и оснащенным ими приборам для биологического анализа.

Область, к которой относится изобретение, более конкретно, но без ограничения, является областью систем анализа биологических жидкостей.

Приборы для анализа биологических жидкостей, таких как моча, кровь, плазма, которые позволяют проводить анализы автоматизированным способом, широко используются в лабораториях и медицинских кабинетах.

Известны, в частности, анализаторы образцов крови или гематологические анализаторы, которые позволяют осуществлять подсчет клеточных элементов крови, таких как эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Известным, например, является устройство для анализа крови, описанное в документе WO 2006/103335, которое позволяет определять в образце крови, в частности, общее количество лейкоцитов, количество лейкоцитов по субпопуляциям, количество эритроцитов и тромбоцитов и уровень гемоглобина.

Такое устройство требует проведения нескольких методов измерений, таких как измерения поглощательной способности, измерения резистивности и оптические измерения проточной цитометрии образцов, предварительно подготовленных в процессе разведения, лизиса… Поскольку все операции должны быть автоматизированы, контур для текучей среды такого устройства является очень сложным.

Кроме того, поскольку речь идет о медицинских анализах, безопасность работы устройства должна быть оптимальной для ограничения рисков, связанных с ошибками в измерениях и с заражением, что требует трудоемкого и дорогостоящего обслуживания.

Таким образом, важно оптимизировать эксплуатационную технологичность системы управления текучими средами (образцы, разбавители, реагенты, …). Обычно компоненты контура для текучей среды (клапаны, коллекторы, сосуды, …) соединены трубами или гибкими трубками, прикрепленными к соединительным элементам. Недостаток такого монтажа заключается в том, что для снятия одного компонента контура необходимо разъединить все трубки, что требует трудозатрат и может привести к поломкам. Другим недостатком является присутствие трубок с той же стороны, где находятся компоненты для текучей среды, что может привести к отсоединению компонентов для текучей среды в процессе обслуживания.

Известен документ FR 2891911, описывающий модульное устройство для анализа биологических текучих сред, в котором компоненты для текучей среды сгруппированы по функциональным модулям на суппорте, в котором выполнены каналы. Эта технология позволяет избежать соединения при помощи трубок. Однако ее недостатком является то, что все каналы группируются в одном и том же модуле, что вызывает затруднения при конструировании и размещении элементов. Кроме того, это решение затрудняет очистку и обеззараживание каналов и вызывает необходимость заменять весь суппорт в целом в случае возникновения проблемы.

Объектом настоящего изобретения является устройство для соединения по текучей среде для приборов биологического анализа, позволяющее соединять компоненты для текучей среды с каналами, проводящими текучую среду, так, чтобы их можно было легко отсоединять от этих каналов.

Другим объектом настоящего изобретения является устройство для соединения по текучей среде для приборов биологического анализа, позволяющее соединять компоненты для текучей среды с отдельными друг от друга каналами, проводящими текучую среду, с тем, чтобы облегчить осмотр этих каналов и обеспечить их индивидуальную замену.

Другим объектом настоящего изобретения является устройство для соединения по текучей среде для приборов биологического анализа, позволяющее размещать компоненты для текучей среды таким образом, чтобы они были легко доступны оператору, занимающемуся обслуживанием, без препятствий со стороны каналов и без риска эти каналы повредить.

Другим объектом настоящего изобретения является устройство для соединения по текучей среде, которое позволяет использовать стандартные компоненты для текучей среды, используемые в любых системах, в которых применяется указанное устройство для соединения по текучей среде.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эта цель достигается при помощи устройства для соединения по текучей среде для приборов биологического анализа, предназначенного для одновременного соединения нескольких каналов, проводящих текучую среду, и по меньшей мере одного компонента для текучей среды, имеющего поверхность соединения с несколькими проходами по текучей среде, отличающегося тем, что указанное устройство включает в себя:

- опорную пластину,

- съемные средства фиксации, выполненные с возможностью прижимать указанную опорную пластину к указанной поверхности соединения,

- соединительные элементы, выполненные с возможностью фиксироваться на конце каналов, проводящих текучую среду, и снабженные средствами герметизации, обеспечивающими установку герметичного соединения между указанными соединительными элементами и указанными проходами для текучей среды,

- при этом указанная опорная пластина имеет сквозные отверстия, расположенные напротив проходов для текучей среды, и выполнена с возможностью приема указанных соединительных элементов в указанных сквозных отверстиях и их удержания в прижатом состоянии к поверхности соединения.

В соответствии с вариантами осуществления устройство для соединения по текучей среде может включать в себя:

- соединительные элементы, выполненные с возможностью фиксироваться на конце трубок,

- соединительные элементы, снабженные одним или несколькими каннелюрами;

- соединительные элементы, снабженные средствами герметизации, включающими в себя герметизирующую прокладку;

- соединительные элементы, снабженные средствами герметизации, включающими в себя коническую поверхность;

- соединительные элементы из полимерного материала;

- опорную пластину по существу плоской формы.

В соответствии с другим аспектом предлагается компонент для текучей среды для приборов биологического анализа, который включает в себя поверхность соединения с множеством проходов для текучей среды и который выполнен с возможностью соединяться с множеством каналов, проводящих текучую среду, при помощи устройства соединения по текучей среде по изобретению.

Компонент для текучей среды по изобретению может иметь поверхность соединения, на которой группируются все проходы для текучей среды.

В соответствии с другим аспектом предлагается прибор биологического анализа, который включает в себя множество компонентов для текучей среды по изобретению, при этом каналы, проводящие текучую среду, включают в себя гибкие трубки и контактные поверхности соединения по текучей среде по изобретению.

Прибор биологического анализа по изобретению может содержать опорную пластину, на которой крепятся несколько компонентов для текучей среды.

Он может быть предназначен для гематологических измерений.

ОПИСАНИЕ ФИГУР И ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Другие преимущества и особенности изобретения выявляются из подробного описания приведения в действие и вариантов осуществления, которые не являются ограничительными, а также из следующих прилагаемых чертежей:

- фигура 1 иллюстрирует вариант осуществления устройства для соединения по текучей среде,

- фигура 2 иллюстрирует элемент варианта осуществления по фигуре 1.

На фигурах 1 и 2 устройство для соединения по текучей среде по изобретению позволяет связывать компонент для текучей среды 3 с каналами 10, проводящими текучую среду.

В представленном варианте осуществления компонент для текучей среды 3 выполнен таким образом, что проходы для текучей среды 11 сгруппированы на уровне поверхности соединения.

Проходы для текучей среды 11 представляют собой каналы или трубы, по которым представляющие интерес текучие среды (биологические жидкости, подлежащие анализу, разбавители, реагенты) входят и выходят из компонента для текучей среды 3.

Устройство для соединения дополнительно содержит опорную пластину 1, к которой компонент для текучей среды 3 может прижиматься поверхностью соединения при помощи съемных средств фиксации 5.

Эти съемные средства фиксации 5 могут без ограничения представлять собой винты или зажимы, прижимающие компонент для текучей среды 3 к опорной пластине 1.

Опорная пластина 1 имеет сквозные отверстия, в которые вставлены соединительные элементы 2. Эти сквозные отверстия расположены так, что они находятся напротив проходов для текучей среды 11 компонента для текучей среды 3, когда последний зафиксирован на опорной пластине 1.

Соединительные элементы 2 позволяют герметично соединять каналы, проводящие текучую среду, 10 с проходами для текучей среды 11 компонента для текучей среды 3. В представленном варианте осуществления эти герметичные каналы представляют собой гибкие трубки из ПВХ или любого другого пригодного материала.

Один конец соединительных элементов 2 выполнен с возможностью ввода в гибкие трубки 10 и их закреплением там. С этой целью они снабжены каннелюрами 12, которые удерживают трубки 10 и препятствуют их отсоединению.

Другой конец соединительных элементов 2 снабжен выступом 13 и средствами герметизации, включающими в себя герметизирующую прокладку 4.

Таким образом, когда опорная пластина 1 прижата к компоненту для текучей среды 3, она также удерживает соединительные элементы 2 плотно прижатыми к соединительной поверхности этого компонента для текучей среды 3, образуя герметичное соединение с соответствующими проходами 11 для текучей среды.

Герметизирующие прокладки 4 удерживаются при помощи выступа 14, выполненного в компоненте для текучей среды 3, позволяя таким образом демонтировать или заменять компонент для текучей среды 3 без потери герметизирующих прокладок.

Герметизирующие средства 4 могут также включать в себя вместо прокладки или в дополнение к ней коническую поверхность, которая вставлена и прижата в проходы для текучей среды.

Соединительные элементы 2 могут быть выполнены путем формования или механической обработки, например, из полимерного материала или металла.

Опорная пластина также может быть выполнена из любого пригодного материала, например, из полимерного материала или металла.

Преимущественно соединительные элементы 2 могут быть стандартными и, следовательно, производиться серийно с низкой себестоимостью. Поскольку они выполнены так, чтобы их трудно было извлечь из трубок 10, они могут заменяться вместе с трубками 10.

Проходы для текучей среды 11 априори могут располагаться в любом месте на поверхности соединения в зависимости от конструктивных требований компонента для текучей среды 3.

Поскольку монтажная пластина 1 имеет простую форму, ее можно легко выполнить с отверстиями, расположенными так, что они соответствуют положению проходов для текучей среды 11, методами простой механической обработки и/или путем литья под давлением полимерного материала (пластик).

Следует отметить, что тот факт, что соединительные элементы 2 выполнены отдельно от монтажной пластины 1, значительно упрощает, даже полностью устраняет механическую обработку этих компонентов. Действительно, выполнение монтажной пластины 1 и соединительных элементов 2 в виде одной детали является гораздо более сложным и дорогостоящим. В частности, оно невозможно путем формования из-за каннелюр 12, если проходы для текучей среды 11 не расположены на одной линии.

Как указывалось выше, устройство для соединения по текучей среде по изобретению существенно упрощает операции:

- для извлечения компонента для текучей среды 3 достаточно отсоединить его от опорной пластины 1, не затрагивая каналы для текучей среды или трубки 10, которые остаются закрепленными на опорной пластине 1;

- при повторном монтаже компонента для текучей среды 3 как только его прижимают к опорной пластине 1, соединения по текучей среде между трубками 11 и проходами для текучей среды 11 автоматически восстанавливаются;

- имеется также простой доступ к каналам для прохождения текучей среды 10. Действительно, когда компонент для текучей среды 3 извлечен, трубку 10, возможно вместе с соединительным элементом 2, находящимся на конце, можно легко извлечь или заменить, пропустив ее через отверстие в опорной пластине 1.

Устройство для соединения по текучей среде по изобретению позволяет таким образом сохранить преимущества конструкции системы для текучей среды, в которой компоненты для текучей среды 3 соединены гибкими трубками 10 (такие, например, как простота сборки и модульность), устраняя проблемы, связанные с разрезанием трубок 10 при обслуживании.

Можно конструктивно выполнить устройство, разместив основные компоненты для текучей среды 3 так, чтобы оператор имел к ним доступ для замены или обслуживания без препятствия со стороны каналов для текучей среды 10. Компоненты для текучей среды 3 можно, например, разместить на поверхности опорной пластины 1, к которой имеется прямой доступ при открытии устройства, при этом все трубки 10 располагаются с другой стороны этой опорной пластины 1.

Устройство для соединения по текучей среде по изобретению можно, конечно, применять в любой системе для анализа, используя компоненты для текучей среды 3.

В качестве неограничивающего примера его можно использовать, в частности, в устройстве для анализа крови, таком, как описано в документе WO2006/103335, которое позволяет определять в образце крови, в частности, общее количество лейкоцитов, распределение этих лейкоцитов по субпопуляциям, количество эритроцитов и тромбоцитов и уровень гемоглобина.

В этом случае компоненты для текучей среды 3 могут, в частности, включать в себя:

- резервуары, предназначенные для образца крови и/или для разведения и лизиса,

- несколько емкостей для проведения измерений электрического сопротивления и/или цитометрии в оптическом потоке для подсчета клеток,

- шприцы для переноса текучих сред,

- клапаны и коллекторы для создания гидравлического контура в зависимости от операций.

Специалист, конечно, не ограничен описанными выше примерами и в эти примеры можно вносить множество приспособлений, не выходя за рамки изобретения.

Группа изобретений относится к системам для анализа биологических жидкостей. Раскрыто устройство для соединения по текучей среде для приборов биологического анализа, предназначенное для одновременного соединения нескольких каналов (10), проводящих текучую среду, и по меньшей мере одного компонента (3) для текучей среды, имеющего поверхность соединения с несколькими проходами (11) для текучей среды. Устройство включает в себя опорную пластину (1), съемные средства фиксации, выполненные с возможностью прижимать опорную пластину (1) к поверхности соединения, соединительные элементы (2), выполненные с возможностью фиксироваться на конце каналов (10) и средства герметизации (4), обеспечивающие герметичное соединение между соединительными элементами (2) и проходами для текучей среды (11). При этом опорная пластина (1) имеет сквозные отверстия, расположенные напротив проходов для текучей среды (11), и выполнена с возможностью приема соединительных элементов (2) в сквозных отверстиях и их удержания в прижатом состоянии к поверхности соединения. Также раскрыт прибор биологического анализа, включающий компоненты для текучей среды (3), каналы (10) и устройство для соединения по текучей среде. Группа изобретений обеспечивает надежную герметизацию соединений за счет вставки соединительных элементов (2) в каналы (10) и за счет средств герметизации между соединительными элементами (2) и проходами для текучей среды (11). 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для соединения по текучей среде для приборов биологического анализа, предназначенное для одновременного соединения нескольких каналов (10), проводящих текучую среду, и по меньшей мере одного компонента (3) для текучей среды, имеющего поверхность соединения с несколькими проходами (11) для текучей среды, отличающееся тем, что указанное устройство включает в себя:

- опорную пластину (1),

- съемные средства (5) фиксации, выполненные с возможностью прижимать опорную пластину (1) к поверхности соединения,

- соединительные элементы (2), один конец которых выполнен с возможностью вставления в концы каналов (10), проводящих текучую среду, и

- средства (4) герметизации, выполненные с возможностью образования герметичного соединения между соединительными элементами (2) и проходами (11) для текучей среды,

- при этом опорная пластина (1) имеет сквозные отверстия, расположенные напротив проходов (11) для текучей среды, и имеет форму для приема соединительных элементов (2) в сквозных отверстиях и удержания соединительных элементов в прижатом состоянии к поверхности соединения.

2. Устройство для соединения по текучей среде по п. 1, в котором соединительные элементы (2) содержат одну или несколько каннелюр для удержания каналов (10), проводящих текучую среду, и для предупреждения высвобождения каналов (10), проводящих текучую среду.

3. Устройство для соединения по текучей среде по п. 1, в котором средство (4) герметизации включает в себя герметизирующую прокладку.

4. Устройство для соединения по текучей среде по п. 1, в котором средство герметизации включает в себя коническую поверхность.

5. Устройство для соединения по текучей среде по п. 1, в котором соединительные элементы (2) выполнены из полимерного материала.

6. Устройство для соединения по текучей среде по п. 1, в котором опорная пластина (1) имеет по существу плоскую форму.

7. Прибор биологического анализа, отличающийся тем, что включает в себя множество компонентов для текучей среды (3), каналы (10), проводящие текучую среду, включающие в себя гибкие трубки и устройство для соединения по текучей среде по любому из пп. 1-6.

8. Прибор биологического анализа по п. 7, который содержит опорную пластину (1), на которой фиксируются несколько компонентов для текучей среды (3).

9. Прибор биологического анализа по любому из пп. 7 или 8, который предназначен для гематологических измерений.