MUESTRAS HISTOLÓGICAS

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con el campo técnico de la electrónica, la mecánica y el análisis de muestras histológicas, ya que aporta un dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Denominamos proceso histológico a una serie de métodos y técnicas utilizados para poder estudiar las características morfológicas y moleculares de los tejidos. Hay diversos métodos para estudiar los tejidos, es decir, series de técnicas que se utilizaran dependiendo de que característica se desea observar. La mayoría de las técnicas histológicas van encaminadas a preparar el tejido para su observación con el microscopio, que pueden ser óptico o electrónico. Ello es debido a que la composición de los tejidos, salvo contadas ocasiones, no tienen contraste ni colores que permitan diferenciar sus estructuras de una manera clara mediante la observación directa con los microscopios. Por ello hay que procesar las muestras, primero para que no se deterioren y después para resaltar sus estructuras y poder estudiarlas en detalle. Existen procedimientos rápidos y simples para la observación de tejidos y células vivas que reciben el nombre de vitales, por ejemplo, la observación del flujo sanguíneo en capilares del sistema circulatorio. Otra forma de observar células o tejidos vivos es mediante las técnicas histológicas supra vitales, en los que las células y los tejidos se mantienen o se hacen crecer fuera del organismo, como es el caso de los cultivos de células y de tejidos.

El proceso histológico comienza con la obtención del tejido objeto de estudio; en el caso de los tejidos vegetales directamente se toman muestras de los distintos órganos que componen el cuerpo de la planta, mientras que para los tejidos animales se toma una porción del tejido u órgano para procesarla; las muestras son habitualmente fijadas con unas soluciones líquidas denominadas fijadores, las cuales se usan para mantener las estructuras celulares y moleculares inalterables durante el procesamiento.

Tras la fijación se procede a incluir el tejido para posteriormente obtener secciones, cuanto más delgada queramos que sea nuestra sección más tenemos que endurecer nuestra muestra, esto se consigue embebiendo el tejido con sustancias líquidas que posteriormente polimerizarán (resinas) o se volverán consistentes (ceras), también se puede conseguir el mismo efecto mediante congelación rápida.

Tras la inclusión o la congelación se procede a cortar los tejidos, es decir, obtener secciones. Existen diferentes aparatos de corte que permiten conseguir secciones de diferentes espesores. Habitualmente las secciones se procesan para poder observarlas y estudiarlas, aunque ciertos tipos de microscopio, como el de contraste de fase, que permiten observar secciones de tejidos sin procesar. Normalmente las secciones se tiñen con colorantes que son hidrosolubles, por lo que hay que eliminar el medio de inclusión para que los colorantes pueden unirse al tejido.

Una tinción o coloración es una técnica auxiliar utilizada en microscopía para mejorar el contraste en la imagen vista al microscopio. Los colorantes y tinturas son sustancias que usualmente se utilizan en biología y medicina para resaltar estructuras en tejidos biológicos que van a ser observados con la ayuda de diferentes tipos de microscopios. Los diferentes colorantes pueden ser utilizados para aumentar la definición y examinar grandes cortes de tejido (resaltando por ejemplo fibras musculares o tejido conectivo), poblaciones celulares (clasificar diferentes células sanguíneas) o incluso para resaltar orgánulos dentro de células individuales.

La mayoría de los tejidos, sobre todo los de los animales, son incoloros y por ello necesitamos teñirlos para observar sus características morfológicas con el microscopio óptico; ello se consigue con el uso de los colorantes, sustancias coloreadas que son capaces de unirse de manera más o menos específica a estructuras del tejido aportándoles color; se utilizan normalmente para teñir a las células y componentes tisulares que van a ser observados con el microscopio óptico y por ello se realizan habitualmente sobre secciones de tejido, siendo las más utilizadas las secciones obtenidas a partir de inclusiones en parafina u obtenidas en el criostato. Los colorantes son los elementos principales de las tinciones generales.

La molécula de un colorante tiene normalmente dos componentes importantes, uno que aporta el color, denominado cromógeno, y otro que posibilita la unión a elementos del tejido denominado auxocromo. El cromóforo es la organización molecular dentro del cromógeno responsable de la absorción de un espectro determinado de longitudes de onda. El auxocromo que se une al cromógeno puede influir en su coloración y muchos colorantes tienen más de un grupo auxocromo; el auxocromo puede ser un grupo ionizable, un grupo que reacciona covalentemente con iones metálicos (mordientes) o puede reaccionar covalentemente con el sustrato, en este caso el tejido. Los colorantes son normalmente hidrosolubles, aunque hay colorantes que carecen de grupos ionizables y sirven para teñir sustancias grasas, como gotas de lípidos.

Con el avance de la tecnología y la alta necesidad del análisis y estudio de muestras histológicas, se a buscado mejorar los procesos para llevar a cabo esta actividad, así como se han mejorado los aparatos de observación, en este caso los microscopios; también se han desarrollado dispositivos para la obtención de muestras (micrótomo), y se ha puesto especial atención en los dispositivos para la tinción de muestras, especialmente para realizar esta operación de manera automática.

Desde equipos muy sencillos donde se aplica tinción a una sola muestra, hasta equipos más elaborados, en donde es posible colocar más de una muestra y realizar el proceso de tinción al mismo tiempo, con esto se reduce el tiempo empleado en este paso del proceso, lo que agiliza el estudio de la muestra histológica a analizar.

Se realizó una búsqueda del estado de la técnica de dispositivos automatizados para tinción de múltiples muestras histológicas, donde se encontró que se han desarrollado diferentes aparatos con este fin, como se menciona en el documento de patente de Estados Unidos de América número US9885641 (B2), con fecha de publicación del 06 de febrero del 2018 y que tiene como título "MÉTODO PARA LA TINCIÓN DE UNA MUESTRA HISTOLÓGICA Y TINCIÓN AUTOMÁTICA", el cual se refiere a un aplicador de tinte automático, en particular para la tinción con hematoxilina eosina (HE) a una muestra histológica, el aplicador de tinte automático expone la muestra a la acción de al menos una tinción usando al menos un parámetro de tinción. La tinción automática se caracteriza por el hecho de que comprende un medio de entrada con el que se puede definir un parámetro de tinción, en particular, se puede ingresar o se puede seleccionar entre una pluralidad de posibles parámetros de tinción; y que está presente un aparato de control que, tras la aplicación del parámetro de tinción definido, determina el resultado prospectivamente esperado de una acción y lo muestra al usuario con un aparato de visualización, antes de que el colorante automático manche realmente la muestra.

Como se puede observar, el documento citado con anterioridad hace referencia un aplicador de tinción automático, pero no muestra evidencia de poder aplicar el tinte a más de una muestra de manera simultánea, tampoco describe poder aplicar diferentes tipos de reactivos en un solo ciclo. El documento anterior, no hace referencia de contar con un sistema de alimentación de agua, el cual pueda realizar el proceso de limpieza en las muestras, que incluye un sistema de drenado. El documento citado anteriormente tampoco evidencia que las muestras puedan manipularse sobre un eje mientras se realiza la prueba, con la finalidad de cubrir en su totalidad dicha muestras con los reactivos.

Otro documento que se encontró es la publicación de la solicitud de patente internacional número W02009033128 (A3), publicada el 28 de mayo del 2009, con titulo "SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE MUESTRAS" que describe un sistema de procesamiento de muestras, que incluye una plataforma configurada para contener una pluralidad de sustratos que contienen muestras biológicas y químicas a analizar. Un dispositivo robótico configurado para moverse en tres dimensiones en relación con los sustratos y para dispensar reactivos en las muestras biológicas y químicas. Un controlador automatizado está acoplado para operar el dispositivo robótico. Se monta una ventosa en el dispositivo robótico para acceder a un objeto en un plano horizontal. Una porción de agarre de la ventosa está montada además en un ángulo relativo al plano horizontal. Se monta un pasador en el actuador para moverse a una primera posición a medida que la ventosa se deforma cuando la ventosa se empuja contra la superficie de un objeto para sujetarlo. Un dispositivo sensor está configurado en el dispositivo robótico para detectar automáticamente el movimiento del pasador del actuador a la primera posición y proporcionar una señal que indica el movimiento del pasador del actuador al controlador automatizado.

El documento anterior, describe un sistema de procesamiento de muestras, pero, dicho documento no especifica que pueda realizar la aplicación de diversos reactivos a las muestras de manera simultánea, tampoco muestra evidencia de contar con un sistema de limpieza y un sistema de drenado.

Por último, se encontró la publicación de la solicitud de patente internacional número W02004059284 (A3), con fecha de publicación del 25 de noviembre del 2004, que tiene como título "APARATOS PARA EL PROCESAMIENTO AUTOMATIZADO DE MUESTRAS BIOLÓGICAS", la cual se refiere a un aparato para el procesamiento automático de al menos una muestra biológica alojada en un miembro portador, tal como un deslizamiento mediante el cual se aplica una cantidad predeterminada de reactivos en una secuencia predeterminada de acuerdo con un protocolo de procesamiento, dicho aparato comprende; un marco de carcasa; al menos, una sección de procesamiento para acomodar, al menos, un portaobjetos en el que, al menos, una sección de procesamiento se proporciona dentro del alojamiento; una cubierta que protege, al menos, una sección de procesamiento en dicho alojamiento; en donde la cubierta encierra completamente la sección de procesamiento que define un espacio interior; y en el que el aparato comprende además un dispositivo de control climático provisto para controlar el entorno dentro del espacio interior.

El documento anteriormente citado describe un aparato para el procesamiento automático de varias muestras, pero no especifica que la aplicación de reactivos sea de manera automática en una variedad de muestras de manera simultánea. El documento anterior, no hace referencia de contar con un sistema de alimentación de agua, el cual pueda realizar el proceso de limpieza en las muestras, que incluye un sistema de drenado. El documento citado anteriormente tampoco evidencia que las muestras puedan manipularse sobre un eje mientras se realiza la prueba, con la finalidad de cubrir en su totalidad dicha muestras con los reactivos. OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es, por lo tanto, objeto de la presente invención, proporcionar un dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas, que resuelve los problemas anteriormente mencionados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Los detalles característicos de este novedoso dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, así como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva del dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

La figura 2 muestra una vista superior del dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

La figura 3 muestra una vista en perspectiva del corte longitudinal del dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

La figura 4 muestra un vista del corte longitudinal del dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

La figura 5 muestra una vista a detalle del brazo del dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen el dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas:

1. Estructura

2. Cámara de tinción

3. Cámara de reactivos

4. Contenedor

5. Tablero

6. Eje

7. Porta objetos

8. Brazo

9. Aspersor 10. Aguja

11. Rejilla

12. Ducto de drenado

13. Motor

14. Cajón

15. Contenedores de reactivos

16. Ducto de reactivos

17. Gabinete

18. Electroválvula

19. Ducto de lavado

20. Pantalla

21. Soportes

22. Jaladera Con referencia a las figuras, el dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas está conformado por, una estructura (1) la cual preferentemente es de forma cilindrica, y está configurada para albergar una cámara de tinción (2) en la parte superior, una cámara de reactivos (3) en la parte media y un contenedor (4) en la parte inferior de dicha estructura (1); un tablero (5) se encuentra instalado en la parte frontal de la estructura (1) configurado para albergar los componentes eléctricos, electrónicos e hidráulicos del dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

Al menos, un eje (6) que es hueco en su interior, se encuentra instalado en la parte superior de la cámara de tinción (2), el cual se fija por sus extremos a la parte frontal y la parte posterior de la estructura (1); al menos, un porta objetos (7) se encuentra instalado en la parte superior del eje (6) el cual está configurado para colocar muestras en su superficie superior; al menos, un brazo (8) preferentemente angular que es hueco en su interior, se encuentra instalado de uno de sus extremos en el eje (6) de tal manera que se encuentra posicionado en uno de los costados del porta objetos (7), y el extremo contrario del brazo (8) queda posicionado en la parte superior de dicho porta objetos (7).

Al menos, un aspersor (9) se instala en la parte inferior del brazo (8) en el extremo que queda posicionado sobre el porta objetos (7), dicho aspersor (9) está configurado para rociar un liquido sobre la muestra que se encuentra en dicho porta objetos (7); al menos, una aguja (10) se instala en la parte inferior del brazo (8) al costado del aspersor (9), la cual está configurada para suministrar tinte por medio de goteo sobre la muestra que se encuentra colocada en el porta objetos (7).

Una rejilla (11) se encuentra en la parte inferior de la cámara de tinción (2) la cual está configurada para retener las muestras colocadas en el porta objetos (7) si éstas llegaran a caer; una perforación (no ilustrada) se encuentra en la parte inferior de la cámara de tinción (2) debajo de la rejilla (11); un ducto de drenado (12) tiene uno de sus extremos en el exterior de la parte inferior de la estructura (1), dicho ducto de drenado (12) pasa por la parte inferior del contenedor (4) y sube por el interior de la estructura (1) de tal manera que el extremo contrario del ducto de drenado (12) se conecta con la perforación (no ilustrada) que se encuentra en la parte inferior de la cámara de tinción (2); esta configuración permite desechar los líquidos que se utilizan en el dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

Al menos, un motor (13) el cual puede ser un servomotor o un motor a pasos, se encuentra instalado en el interior del tablero (5) y se encuentra conectado a un extremo del eje (6), esta configuración permite hacer girar dicho eje (6) con la finalidad de cubrir en su totalidad dicha muestras con los reactivos y vaciar el liquido que se encuentra dentro del porta objetos (7) para desecharlo por medio del ducto de drenado (12) una vez que la prueba ha terminado.

Un cajón (14) se instala en el interior de la cámara de reactivos (3) por medio de unas correderas (no ilustradas) esta configuración permite desplazar dicho cajón (14) hacia adentro o hacia afuera por medio de una jaladera (22) que se encuentra en la parte exterior de dicho cajón (14); una pluralidad de contenedores de reactivos (15) se encuentran dentro del cajón (14); al menos, un ducto de reactivo (16) se conecta en cada uno de los contenedores de reactivos (15) por uno de sus extremos, y el extremo contrario se conecta a una bomba de reactivos (no ilustrada) la cual se encuentra dentro de un gabinete (17) en el interior del tablero (5), dicho ducto de reactivo (16) sale de la bomba de reactivos (no ilustrada) y se conecta a una electroválvula (18) la cual está configurada para seleccionar automáticamente de cual contenedor de reactivos (15) se suministrará la solución; el ducto de reactivo (16) que sale de la electroválvula (18), entra por el eje (6) y posteriormente se introduce al brazo (8) para finalmente conectarse con la aguja (10) y suministrar el reactivo sobre la muestra que se encuentra en el porta objetos (7).

Un ducto de lavado (19) tiene uno de sus extremos dentro del contenedor (4), el cual está configurado para conectarse del extremo contrario a una bomba hidráulica (no ilustrada) que se encuentra dentro del gabinete (17), dicho ducto de lavado (19) sale de la bomba hidráulica (no ilustrada) y sube por la parte interna del tablero (5) para introducirse dentro del eje (6), posteriormente sube por el brazo (8) y se conecta al aspersor (9), esta configuración permite lavar las muestras que se encuentran en el porta objetos (7).

Un microcontrolador (no ilustrado) se encuentra instalado en el interior del tablero (5), el cual activa el funcionamiento del motor (13), la bomba de reactivos (no ilustrada), la electroválvula (18), la bomba hidráulica (no ilustrada) y una pantalla (20); dicha pantalla (20) preferentemente táctil se encuentra instalada en el exterior de la parte superior del tablero (5) y está configurada para programar los parámetros de operación del dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

Al menos, tres soportes (21) que preferentemente son ajustables se encuentran instalados en la parte inferior de la estructura (1), los cuales están configurados para dar soporte y nivelar el dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas en superficies irregulares.

Una tapa (no ilustrada) se coloca en la parte frontal del tablero (5) la cual está configurada para proteger los componentes eléctricos y electrónicos que integran el dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

Una cubierta (no ilustrada) la cual puede ser de vidrio o acrilico traslúcido, se instala en la parte superior de la estructura (1) cubriendo la cámara de tinción (2), esta configuración permite proteger las muestras que se encuentran en los porta objetos (7) cuando el dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas se encuentra en operación, y evitar contaminación de dichas muestras. La bomba de reactivos (no ilustrada) preferentemente es peristáltica.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

Ejemplos

Los siguientes ejemplos ilustran una manera preferente, de cómo llevar a cabo la realización de la presente invención, por lo que no deben ser considerados como limitativos de la misma.

Ejemplo 1. Programación y tinción de muestras con el dispositivo automatizado de tinción de múltiples muestras histológicas.

Con referencia a las figuras antes mencionadas, se ponen los contenedores de reactivos (15) dentro del cajón (14) y se conectan los ductos de reactivos (16), se llena el contenedor (4) con agua, posteriormente se colocan las muestras a las que se les va a realizar la tinción en los porta objetos (7) y se coloca la cubierta (no ilustrada) en la estructura (1).

Por medio de la pantalla (20) se programan los parámetros de operación indicando que tipo de tinte se pondrá a cada una de las muestras, asi como el tiempo del lavado final y el tiempo de activación del motor (13) para hacer girar los ejes (6) y desechar la solución que se encuentra en los porta objetos (7) por el ducto de drenado (12).

Una vez realizada la programación, el microcontrolador (no ilustrado) acciona la bomba de reactivos (no ilustrada) y la electroválvula (18) selecciona los diferentes tipos de tintes que inyectará por medio de las agujas (10), una vez realizada la tinción sobre las muestras, el microcontrolador (no ilustrado) desactiva la bomba de reactivos (no ilustrada) y acciona la bomba hidráulica (no ilustrada) para rociar agua por medio de los aspersores (9) y realizar el proceso de lavado de las muestras, concluido lo anterior, el microcontrolador desactiva la bomba hidráulica (no ilustrada) y activa el motor (13) para hacer girar el eje (6) y eliminar la solución que se encuentra en el porta objetos (7) y desecharla por medio del ducto de drenado (12). Para finalizar se retira la cubierta (no ilustrada) de la estructura (1) y se retiran las muestras teñidas de los porta objetos (7).

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura de este, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.