ES2708573T3

Photo-acoustic detection device and method

Abstract

A method of detecting an analyte in a sample of a body fluid comprising the steps of: - circulating said sample through a test chamber (52), said test chamber (52) including an acoustic sensor (260) configured to detect a photoacoustic signal after a thermoelastic expansion occurs in said test chamber (52); - exposing the body fluid sample to electromagnetic energy, which comprises a pulse laser beam (64), to cause a thermoelastic expansion in the analyte, which comprises directing a beam of said electromagnetic energy into said test chamber and comprising capture all the flow of said body fluid sample with said beam; - detecting a photoacoustic signal in the sample resulting from said thermoelastic expansion.

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16 claims: 16 independent, 0 dependent

  1. 1
    REIVINDICACIONES 1. Un metodo de deteccion de un analito en una muestra de un fluido corporal que comprende las etapas de:- hacer circular dicha muestra a traves de una camara (52) de ensayo, incluyendo dicha camara (52) de ensayo un sensor acustico (260) configurado para detectar una senal fotoacustica despues de que se produzca una expansion termoelastica en dicha camara (52) de ensayo;- exponer la muestra de fluido corporal a energfa electromagnetica, que comprende un haz laser (64) de impulsos, para provocar una expansion termoelastica en el analito, que comprende dirigir un haz de dicha energfa electromagnetica al interior de dicha camara de ensayo y que comprende captar todo el flujo de dicha muestra de fluido corporal con dicho haz;- detectar una senal fotoacustica en la muestra resultante de dicha expansion termoelastica.
  2. 2
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1 en el que dicha expansion termoelastica es resultado de que dicho analito absorba al menos una porcion de dicha luz, y en el que dicha senal fotoacustica comprende una onda acustica resultante de dicha expansion termoelastica.
  3. 3
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1 en el que dicha fuente de energfa electromagnetica comprende un laser (110) pulsante a una frecuencia mas rapida que un microsegundo, comprendiendo dicho fluido corporal uno o mas de sangre, bilis, esperma, orina o saliva, y en el que dicho analito comprende uno de una protema o un patogeno.
  4. 4
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1 y que, ademas, comprende la etapa de anadir partfculas diana a dicha muestra de fluido corporal que tienen un diametro inferior a 0,01 milfmetros, estando configuradas dichas partfculas para responder a dicha energfa electromagnetica, y estando configuradas dichas partfculas para adherirse a dicho analito.
  5. 5
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 4 en el que dichas partfculas diana comprenden microesferas que tienen anticuerpos seleccionados para adherirse a dicho analito, estando configuradas dichas microesferas para absorber dicha energfa electromagnetica.
  6. 6
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1 en el que la etapa de deteccion de dicha senal fotoacustica comprende la deteccion de una desviacion en un diafragma (58) que se encuentra en contacto de fluido con dicha muestra de fluido corporal, produciendose dicha desviacion cuando una onda acustica hace contacto con dicho diafragma (58).
  7. 7
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1 en el que la etapa de deteccion de dicha senal fotoacustica comprende la medicion de una perturbacion electrica que se produce cuando una capa piezoelectrica es desviada.
  8. 8
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1 en el que dicha senal fotoacustica comprende una onda de presion que se desplaza por dicha muestra de fluido corporal.
  9. 9
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1 en el que la etapa de deteccion de dicha senal fotoacustica incluye, ademas, el uso de la magnitud de dicha senal para estimar uno o mas del tamano, la densidad y la concentracion del analito.
  10. 10
    El metodo de deteccion de un analito definido por la reivindicacion 1, realizandose el metodo in vitro y en el que el analito comprende una o mas celulas cancerosas en circulacion, que comprende las etapas de:separar leucocitos de una cantidad de sangre;suspender dichos leucocitos en un lfquido vehicular para crear una muestra de ensayo;y comunicar dicha muestra de ensayo a traves de la camara (52) de ensayo;usar un laser (110) para inducir la expansion termoelastica de dichas una o mas celulas cancerosas en dicha muestra de ensayo comunicada a traves de dicha camara (52) de ensayo;y usar el sensor acustico (260) para detectar la senal fotoacustica resultante de dicha expansion termoelastica en dicha camara (52) de ensayo.
  11. 11
    El metodo de deteccion de una o mas celulas cancerosas en circulacion definido por la reivindicacion 10 y que, ademas, incluye las etapas de:adherir varias dianas microesfericas a cada una de dichas una o mas celulas cancerosas;comprendiendo la etapa de uso de dicho laser (110) dirigir un rayo laser pulsante a una frecuencia mas rapida que aproximadamente 1 microsegundo al interior de dicha muestra de ensayo a traves de una pared lateral transparente (54, 56) de la camara de ensayo;y, comprendiendo dicha senal fotoacustica una onda acustica que se desplaza por dicha muestra;e incluyendo dicho sensor acustico (260) un diafragma (58) en contacto de fluido con dicha muestra de ensayo en dicha camara (52) de ensayo, desviandose dicho diafragma (58) cuando dicha onda acustica lo golpea.
  12. 12
    Un sistema (50) de deteccion de uno o mas analitos en un fluido corporal que comprende:una camara (52) de ensayo que tiene al menos una pared lateral (54, 56) y que esta configurada para contener al menos una porcion de una muestra de fluido corporal;una fuente de energfa electromagnetica configurada para dirigir una fuente de energfa al interior de dicha camara (52) de ensayo a traves de dicha al menos una pared lateral (54, 56) y para inducir una expansion termoelastica en dichos uno o mas analitos, siendo dicha camara (52) de ensayo transparente y comprendiendo dicha fuente de energfa electromagnetica un laser (110) de impulsos que tiene un haz que ilumina toda la seccion transversal de dicha muestra de ensayo segun atraviesa dicha camara (52) de ensayo;y un sensor configurado para detectar dicha expansion termoelastica en dicha muestra de fluido corporal en dicha camara (52) de ensayo.
  13. 13
    El sistema (50) definido por la reivindicacion 12 en el que dicho sensor comprende un sensor acustico (260) que tiene un diafragma (58) que es desviado cuando una onda acustica generada por dicha expansion termoelastica lo golpea, estando dispuesto dicho sensor acustico (260) sobre dicha camara (52) de ensayo.
  14. 14
    El sistema (50) definido por la reivindicacion 13 en el que dicho diafragma (58) del sensor acustico comprende un diafragma piezoelectrico en contacto de fluido con dicha muestra de ensayo, comprendiendo ademas dicho sensor acustico (260) electrodos primero y segundo (60, 64) dispuestos alrededor de lados opuestos de dicho diafragma piezoelectrico.
  15. 15
    El sistema (50) definido por la reivindicacion 12 en el que dicha fuente de energfa electromagnetica comprende un laser (110) pulsante a una frecuencia mas rapida que un milisegundo.
  16. 16
    El sistema (50) definido por la reivindicacion 11 y que, ademas, comprende:un deposito (104), un conducto (68) y una bomba (102), comunicandose dicho deposito (104) con dicha camara (52) de ensayo a traves de dicho conducto (68), estando dispuesta dicha bomba (102) a lo largo de dicho conducto (68) para llevar dicha muestra de dicho deposito (104) a dicha camara (52) de ensayo;y comprendiendo dicha camara (52) de ensayo al menos unas paredes laterales primera y segunda (54, 56), siendo dicha primera pared lateral (54) mas estrecha que dicha segunda pared lateral (56), estando dirigido dicho laser (110) de impulsos a traves de dicha primera pared lateral (54) y estando dispuesto dicho sensor en dicha segunda pared lateral (56).
Independent claims16