Szukaj w działach:

Napędy FAULHABER w walce z COVID-19

POSŁUCHAJ ARTYKUŁU

 


Osoby doświadczające objawów takich jak kaszel, gorączka, bóle głowy lub mięśni, w obecnych czasach starają się, najszybciej jak to tylko możliwe, dowiedzieć, czy ich infekcja to COVID, przeziębienie czy też grypa. Najprościej taki wynik uzyskać z wymazu. Próbka może zostać przesłana do dużego laboratorium lub - w celu uzyskania jeszcze szybszych wynikow - zbadana na miejscu, przy pacjencie, w tzw. systemie point-of-care (PoC). W obu przypadkach napędy FAULHABER gwarantują niezawodną analizę i zapewniają diagnostyczną przewagę na starcie.


Szybki i dokładny test diagnostyczny chorób zakaźnych, takich jak COVID-19 lub grypa, z wykorzystaniem reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) jest metodą pierwszego wyboru umożliwiającą ustalenie, na co choruje pacjent, na miejscu w gabinecie lekarskim lub przychodni. W ten sposób pacjenci mają również pewność, czy katar to tylko objaw grypy, czy też COVID-19. Ma to decydujące znaczenie, ponieważ w przypadku COVID-19 osoby z bliskiego kontaktu również muszą zostać poddane kwarantannie, a szybkie działanie może powstrzymać dalsze rozprzestrzenianie się wirusa. PCR to powszechnie stosowana metoda w biologii molekularnej, za pomocą której w krótkim czasie można wytworzyć miliony lub miliardy kopii określonej próbki RNA/DNA w cyklach termicznych.

Analiza na miejscu czy w dużym laboratorium?

Jak najszybsze poznanie wyniku jest konieczne nie tylko w przypadku testów na koronawirusa. Przed rozpoczęciem leczenia często trzeba dysponować wynikami laboratoryjnymi, aby można podjąć odpowiednie działania na oddziałach intensywnej terapii, oddziałach ambulatoryjnych lub w gabinetach lekarskich. W tej sytuacji urządzenia do wykonywania badań w miejscu opieki nad pacjentem (PoC) mogą w pełni zademonstrować swoje zalety: są mobilne, lekkie, elastyczne, a przede wszystkim szybkie. Wyniki mogą być dostępne w mniej niż 15 minut. Określenie „miejsce opieki” odzwierciedla najważniejsze zastosowanie systemu PoC: blisko pacjenta, w miejscu, w którym jest leczony. W porównaniu z rozwiązaniem centralnego zautomatyzowanego laboratorium z analizatorami wstępnymi i końcowymi, rozwiązanie PoC jest tańsze, prostsze, znacznie szybsze i zapewnia stosunkowo wiarygodne wyniki. Nie wymaga również kompleksowego szkolenia personelu. Ponieważ przy użyciu systemu PoC można analizować tylko jedną próbkę na raz, przepustowość jest ograniczona i znacznie niższa od tego, czego można oczekiwać od dużego laboratorium. Wykonywanie bardzo dużej liczby standaryzowanych testów, jak w przypadku masowych testów na COVID-19, nie byłoby możliwe bez zautomatyzowanych laboratoriów działających na dużą skalę.

Analiza na miejscu

Przed rozpoczęciem zabiegu chirurgicznego lub terapii za pomocą urządzenia do analizy PoC określa się ważne parametry, takie jak morfologia krwi, krzepliwość, gazometria i elektrolity, lub bada się pacjentów pod kątem chorób zakaźnych, takich jak grypa. Do analiz wykorzystuje się różne technologie, obejmujące spektroskopię fluorescencyjną, reakcję łańcuchową polimerazy (PCR) i mikrofluidykę. Odgrywają one również ważną rolę w walce z COVID-19. Najskuteczniejszy test na wykrycie koronawirusa to test PCR. Urządzenia do analizy PoC są niemal w pełni zautomatyzowane i dzięki wykorzystaniu pasków lub zestawów testowych wymagają od użytkownika wykonania zaledwie kilku czynności. W zależności od funkcji procesu analizy, miniaturowe układy napędowe są wykorzystywane do rozmieszczania próbek, mieszania z odczynnikami, obracania i wytrząsania. Jednocześnie systemy PoC muszą być kompaktowe i łatwe w transporcie oraz zajmować mało miejsca w punkcie wykonywania badań. W przypadku systemów zasilanych bateryjnie do zapewnienia długiego czasu pracy niezbędne są systemy napędowe o wysokiej wydajności. Dlatego napędy do tych zastosowań muszą być jak najmniejsze i jak najszybsze. Silniki miniaturowe DC FAULHABER z układem komutacji z grafitu czy metalu szlachetnego lub silniki krokowe stanowią dobry wybór, ponieważ mają niewielkie rozmiary, są bardzo wydajne i oferują wysoki stosunek mocy do masy. Ponadto spełniają wymagania dotyczące wysokiej niezawodności, trwałości, wydłużonego cyklu życia produktu i małych wymagań w zakresie konserwacji.

Faulhaber silnik z serii SR

Fot.: Budowa silnika FAULHABER z serii SR


Analiza w dużym laboratorium


Zalety automatyzacji są oczywiste: zapewnia bardziej wiarygodne wyniki przy znacznie większej przepustowości, niż byłoby to możliwe w przypadku systemów PoC - a do tego przy małym ryzyku błędu i minimalnych kosztach osobowych. Dlatego też od wielu lat zautomatyzowane rozwiązania są niezbędne w tak zwanej diagnostyce in vitro (in-vitro diagnostics, IVD), tj. w analizie próbek medycznych, takich jak krew, mocz i tkanki. Jednakże zautomatyzowane procesy laboratoryjne są również coraz częściej wykorzystywane w chemii i technologii żywności. Może to oznaczać wykonywanie poszczególnych procesów z wykorzystaniem odrębnych urządzeń, może też obejmować w pełni zautomatyzowaną analizę próbek w złożonych systemach. Tutaj automatyzacja zaczyna się już na etapie przygotowywania próbek w oznaczonych kolorami probówkach. Do wykrywania, jakie analizy należy wykonać dla danej próbki, wykorzystywany jest skaner. W zależności od potrzeb próbkę można również rozdzielić na części składowe za pomocą wirówki. Następnie próbki są transportowane na przenośniku taśmowym lub w małych wózkach z napędem kołowym do poszczególnych stacji analitycznych. Wózki, które mogą dostarczać tylko jedną próbkę na raz, jednocześnie przechowując kilkaset innych próbek, umożliwiają w pełni automatyczne przeprowadzenie odpowiedniej sekwencji analizy, która jednocześnie jest dostosowana do każdej próbki.

Różne zadania napędów

Napędy wykorzystywane w laboratorium muszą wykonywać kilka różnych zadań. Płynna praca jest możliwa tylko wtedy, gdy poszczególne etapy przebiegają z dużą dynamiką i precyzją. Na przykład każdą próbkę należy najpierw wyraźnie oznaczyć kodem kreskowym, odkręcić korek i upewnić się, że tylko część próbki zostanie użyta do analizy. Szczególnie w przypadku testów na obecność COVID-19 lub opracowywania szczepionek ważne jest, aby część próbki została ponownie zapieczętowana i przechowana do celów powtórzenia testu i archiwizacji.

silnik miniaturowy z serii SR Faulhaber
Fot.: Silnik FAULHABER z serii SR 

Podczas przygotowywania próbek potrzebne są przede wszystkim niewielkie serwonapędy, które w ramach elementu ruchomego dokonują zmian położenia wzdłużnego lub obrotowego próbek. Natomiast przenośniki taśmowe, które transportują próbki na stojakach, wymagają potężnych napędów o dużej mocy. Na kolejnym etapie procesu - przenoszeniu do naczynia reakcyjnego, takiego jak szalka Petriego lub płytka testowa - rosną wymagania stawiane technologii napędu, ponieważ do pipetowania, mieszania i przenoszenia płynów wymagany jest szereg różnych ruchów. Powtarzane ruchy start-stop wymagają wysoce dynamicznego systemu, w którym niezwykle precyzyjne pozycjonowanie jest tak samo ważne, jak szybkość procesu „pick-and-place” lub pipetowania. Ponieważ napęd poruszający chwytakiem lub głowicą pipetującą w górę i w dół jest zwykle umieszczony w ruchomym elemencie, musi być wyjątkowo lekki i kompaktowy. Silniki miniaturowe DC z serii 1524...SR i 2224...SR znakomicie nadają się do tego zadania. Nie mają żelaznych elementów, są dużo lżejsze i mniejsze niż inne napędy o porównywalnej wydajności. Ich wysoką dynamikę można zwykle w pełni zoptymalizować w połączeniu z enkoderem z serii IEH2, który zwiększa całkowitą długość jednostki napędowej o zaledwie dwa milimetry.


Źródło: FAULHABER
Redaktor: MRR

FAULHABER Polska sp. z o.o.
Kosynierów 44/208
41-219 Sosnowiec
+48 61 278 72 53
POWIĄZANE
Produkcja adaptacyjna w branży CPG - wywiad Od globalnej pandemii do kryzysu łańcucha dostaw – ostatnich kilka lat było burzliw...
Zrobotyzowany proces paletyzacji ACaRS intensywnie rozwija ofertę gotowych urządzeń dedykowanych robotyzacji procesu palet...
SIMP nagradza wdrożone innowacje Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich, Zarząd Gł...
Praktycy cyfrowych przemian na BUSINESSmeetup 2020 BUSINESSmeetup 2020 to pionierska w swojej tematyce konferencja online, która odbę...
Innowacje w praktyce: Współpraca robot – chwytak – człowiek Konferencja - Innowacje w praktyce: Współpraca "robot – chwytak – człow...
1st Lean TWI Summit 2024 1st Lean TWI Summit to wyjątkowe wydarzenie, które zgromadzi praktyków i en...
Partnerzy