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创新拯救生命 | FAULHABER驱动系统确保快速获取可靠的核酸检测结果

   日期:2021-03-11     来源:工控之家网    作者:工控之家    评论:0    
核心提示:如今,只要是有咳嗽、发热、头疼、肌肉疼痛等症状的人,都希望尽快确诊自己到底是感染了新冠病毒,还是只是患上了普通的感冒或流行性感冒。这种情况下,通常需要使用咽拭子或者鼻拭子在患者的口腔或鼻腔内取样。随后,样本会被送往大型实验室内进行分析,如果

如今,只要是有咳嗽、发热、头疼、肌肉疼痛等症状的人,都希望尽快确诊自己到底是感染了新冠病毒,还是只是患上了普通的感冒或流行性感冒。这种情况下,通常需要使用咽拭子或者鼻拭子在患者的口腔或鼻腔内取样。随后,样本会被送往大型实验室内进行分析,如果需要快速获取结果,还可以通过即时诊断系统(PoC)进行现场分析。在这些情况下,FAULHABER驱动系统都能确保可靠的分析结果,为诊断奠定良好的基础。

 

在诊所或者医院门诊,必须通过聚合酶链式反应对新冠肺炎、流行性感冒等传染性疾病进行快速、准确地检测。有可疑症状的患者也可以尽早知道自己是否感染了新冠病毒,还是流行性感冒病毒。只有这样才能尽快查明患者接触的人群,并及时采取隔离措施,防止疫情进一步扩散。PCR是一种常用的分子生物学检测方法,通过加热循环在很短时间内就能完成特定RNA/DNA样本的上亿次复制。

 

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是使用即时诊断,还是大型实验室

进行检测分析呢?

 

不仅仅是新冠病毒检测,往往其它检测也需要尽快获得结果。在开始治疗之前,在重症监护室、门诊部或医生的诊所里,往往必须先掌握某些实验室数值,才能采取正确的措施。此时,即时检测(PoC)可以充分发挥其优势:它们的移动性和灵活性强,重量轻,最重要的是检测速度快,不到15分钟就可以出结果。顾名思义,“即时检测”是在患者身边进行的,可执行与确定其治疗方案直接相关的检测。

 

与需要预分析和后期分析的中央实验室自动化方案相比,即时检测(PoC)更具成本效益,操作更简便,速度更快,并能提供相对可靠的结果。此外,对检测人员的培训要求也比较低。由于PoC检测一次只能检测一份样本,因此它的整体检测量有限,与大型实验室相比存在一定局限性。

 

如果需要执行大量标准化的检测任务,比如在应对新冠肺炎疫情时,则无法避免地要采取大型实验室的自动化检测方法。

 

现场即时检测分析的优势

 

在手术或者药物治疗之前,可以使用PoC分析设备测定患者的血液参数、凝血值、血气值和电解质等重要指标,或检查患者是否患有流感等传染性疾病。分析时可采用多种技术,包括荧光检测、聚合酶链反应(PCR)和微流控技术。它们在新冠肺炎疫情防控方面起到重要作用,检测冠状病毒感染最可靠的检测方法是PCR检测。

 

用于PoC的分析设备几乎是全自动的,可通过测试条或检测试剂盒,检测人员只需执行很少的几个操作步骤。根据具体的分析过程,微驱动装置可用于样本的排列、试剂的混合以及试管的旋转或振动。与此同时,PoC系统必须结构紧凑,易于运输携带,并且必须在现场占用极少的空间。如果采用电池供电设备,则驱动装置必须具有高效特性,以保证工作时间足够长。

 

因此,用于在这些仪器的驱动装置需尽可能紧凑和快速。采用石墨或贵金属换向的FAULHABER微型直流电机或步进电机是一个很好的选择,因为它们体积小,效率高,功率/重量比高。此外,它们还具有可靠性高,使用寿命长,产品生命周期长和维护低的优点。

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大型实验室检测分析的优势

 

自动化的优势不言而喻:与Poc仪器检测相比,它在确保大检测量的同时还能够保证结果的可靠性,而且错误率低,人工成本也最低。因此,多年来,在体外诊断(IVD)领域,也就是血样、尿样和组织等医疗样本分析方面,自动化解决方案一直是不可或缺的。此外,实验室自动化过程也越来越多地用于化学和食品技术领域,包括在单独的仪器上进行个别检测,或者在复杂的系统内完成全自动的样本分析。

 

此时,当准备好用颜色编码的试管采集样本时,自动化过程就已经开始了。接着,使用扫描仪来检测对给定样本进行的指定分析。根据要求,还可以用离心机对样本进行组份分解。随后,将样本通过传送带或者带滚轮驱动的小台车传输至不同的分析站。这些小车一次只能运送一个样品,但其余几百个样本可以在系统中进行全自动处理,而且每个样本也可以进行单独处理。

 

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Faulhaber微驱动可满足检测过程中的高要求

 

实验室中使用的驱动装置需执行许多不同的驱动操作。只有当各步骤以高动态和高精度执行任务时,才能确保每个单独的步骤实现平稳运行。比如,每个样本都必须先通过条形码进行准确识别,随后封盖被打开,按量取样。尤其在新冠肺炎检测和疫苗研发领域,必须将部分样品重新密封并存档,以备以后的重新测试和存档之用。在制备样本的过程中,需使用小型伺服驱动装置作为移动部件,用于驱动样本的纵向和旋转位置移动。另一方面,架子上运输样品的传送带则需要使用大功率的驱动装置。

  

在后续步骤中,需将培养皿或测试板输送到反应器中,并完成移液、混合、搅拌以及液体处理等多种不同的运动,因此对驱动技术的要求更高。反复的启停运动需要系统具有高动态性能和极其精确的定位,同时取放和移液操作的速度也同等重要。上下运动的抓取臂和移液头通常位于移动部件内,因此其驱动装置必须特别地紧凑和轻巧。

 

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Faulhaber推出的1524 SR和2224 SR系列直流微电机尤其适用于此类应用。它们没有铁壳,在性能相当的情况下,比其它驱动装置更轻、更小。它们通常可以与IEH2系列编码器结合使用,更能发挥其高动态特性,因为驱动单元的总长度仅增加了两毫米。

 

FAULHABER S R系列贵金属换向直流微电机

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标签: 创新拯救生命
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