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創新拯救生命 | FAULHABER驅動系統確??焖佾@取可靠的核酸檢測結果

供稿:福爾哈貝傳動技術(太倉)有限公司 2021/3/11 10:04:00
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如今,只要是有咳嗽、發熱、頭疼、肌肉疼痛等癥狀的人,都希望盡快確診自己到底是感染了新冠病毒,還是只是患上了普通的感冒或流行性感冒。這種情況下,通常需要使用咽拭子或者鼻拭子在患者的口腔或鼻腔內取樣。隨后,樣本會被送往大型實驗室內進行分析,如果需要快速獲取結果,還可以通過即時診斷系統(PoC)進行現場分析。在這些情況下,FAULHABER驅動系統都能確??煽康姆治鼋Y果,為診斷奠定良好的基礎。

 

在診所或者醫院門診,必須通過聚合酶鏈式反應對新冠肺炎、流行性感冒等傳染性疾病進行快速、準確地檢測。有可疑癥狀的患者也可以盡早知道自己是否感染了新冠病毒,還是流行性感冒病毒。只有這樣才能盡快查明患者接觸的人群,并及時采取隔離措施,防止疫情進一步擴散。PCR是一種常用的分子生物學檢測方法,通過加熱循環在很短時間內就能完成特定RNA/DNA樣本的上億次復制。

 

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是使用即時診斷,還是大型實驗室

進行檢測分析呢?

 

不僅僅是新冠病毒檢測,往往其它檢測也需要盡快獲得結果。在開始治療之前,在重癥監護室、門診部或醫生的診所里,往往必須先掌握某些實驗室數值,才能采取正確的措施。此時,即時檢測(PoC)可以充分發揮其優勢:它們的移動性和靈活性強,重量輕,最重要的是檢測速度快,不到15分鐘就可以出結果。顧名思義,“即時檢測”是在患者身邊進行的,可執行與確定其治療方案直接相關的檢測。

 

與需要預分析和后期分析的中央實驗室自動化方案相比,即時檢測(PoC)更具成本效益,操作更簡便,速度更快,并能提供相對可靠的結果。此外,對檢測人員的培訓要求也比較低。由于PoC檢測一次只能檢測一份樣本,因此它的整體檢測量有限,與大型實驗室相比存在一定局限性。

 

如果需要執行大量標準化的檢測任務,比如在應對新冠肺炎疫情時,則無法避免地要采取大型實驗室的自動化檢測方法。

 

現場即時檢測分析的優勢

 

在手術或者藥物治療之前,可以使用PoC分析設備測定患者的血液參數、凝血值、血氣值和電解質等重要指標,或檢查患者是否患有流感等傳染性疾病。分析時可采用多種技術,包括熒光檢測、聚合酶鏈反應(PCR)和微流控技術。它們在新冠肺炎疫情防控方面起到重要作用,檢測冠狀病毒感染最可靠的檢測方法是PCR檢測。

 

用于PoC的分析設備幾乎是全自動的,可通過測試條或檢測試劑盒,檢測人員只需執行很少的幾個操作步驟。根據具體的分析過程,微驅動裝置可用于樣本的排列、試劑的混合以及試管的旋轉或振動。與此同時,PoC系統必須結構緊湊,易于運輸攜帶,并且必須在現場占用極少的空間。如果采用電池供電設備,則驅動裝置必須具有高效特性,以保證工作時間足夠長。

 

因此,用于在這些儀器的驅動裝置需盡可能緊湊和快速。采用石墨或貴金屬換向的FAULHABER微型直流電機或步進電機是一個很好的選擇,因為它們體積小,效率高,功率/重量比高。此外,它們還具有可靠性高,使用壽命長,產品生命周期長和維護低的優點。

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大型實驗室檢測分析的優勢

 

自動化的優勢不言而喻:與Poc儀器檢測相比,它在確保大檢測量的同時還能夠保證結果的可靠性,而且錯誤率低,人工成本也最低。因此,多年來,在體外診斷(IVD)領域,也就是血樣、尿樣和組織等醫療樣本分析方面,自動化解決方案一直是不可或缺的。此外,實驗室自動化過程也越來越多地用于化學和食品技術領域,包括在單獨的儀器上進行個別檢測,或者在復雜的系統內完成全自動的樣本分析。

 

此時,當準備好用顏色編碼的試管采集樣本時,自動化過程就已經開始了。接著,使用掃描儀來檢測對給定樣本進行的指定分析。根據要求,還可以用離心機對樣本進行組份分解。隨后,將樣本通過傳送帶或者帶滾輪驅動的小臺車傳輸至不同的分析站。這些小車一次只能運送一個樣品,但其余幾百個樣本可以在系統中進行全自動處理,而且每個樣本也可以進行單獨處理。

 

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Faulhaber微驅動可滿足檢測過程中的高要求

 

實驗室中使用的驅動裝置需執行許多不同的驅動操作。只有當各步驟以高動態和高精度執行任務時,才能確保每個單獨的步驟實現平穩運行。比如,每個樣本都必須先通過條形碼進行準確識別,隨后封蓋被打開,按量取樣。尤其在新冠肺炎檢測和疫苗研發領域,必須將部分樣品重新密封并存檔,以備以后的重新測試和存檔之用。在制備樣本的過程中,需使用小型伺服驅動裝置作為移動部件,用于驅動樣本的縱向和旋轉位置移動。另一方面,架子上運輸樣品的傳送帶則需要使用大功率的驅動裝置。

  

在后續步驟中,需將培養皿或測試板輸送到反應器中,并完成移液、混合、攪拌以及液體處理等多種不同的運動,因此對驅動技術的要求更高。反復的啟停運動需要系統具有高動態性能和極其精確的定位,同時取放和移液操作的速度也同等重要。上下運動的抓取臂和移液頭通常位于移動部件內,因此其驅動裝置必須特別地緊湊和輕巧。

 

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Faulhaber推出的1524 SR和2224 SR系列直流微電機尤其適用于此類應用。它們沒有鐵殼,在性能相當的情況下,比其它驅動裝置更輕、更小。它們通??梢耘cIEH2系列編碼器結合使用,更能發揮其高動態特性,因為驅動單元的總長度僅增加了兩毫米。

 

FAULHABER S R系列貴金屬換向直流微電機

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審核編輯(李娜)
更多內容請訪問 福爾哈貝傳動技術(太倉)有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=53449)

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