Bárki, akinek olyan tüneteket tapasztal, mint a köhögés, a láz, a fejfájás és az izomfájdalom, szeretné tudni, hogy koronavírusról, vagy egyszerű megfázásról, esetleg influenzáról van-e szó – különösen télen. És ideális esetben a lehető leggyorsabban. A szükséges kenetet gyorsan leveszik, a minta pedig a későbbi elemzéshez elküldhető egy nagy laboratóriumba, vagy az úgynevezett point-of-care (PoC) rendszer segítségével a betegágy mellett is ellenőrizhető. A különböző felhasználási területek ellenére a két eljárásnak van egy közös vonása: FAULHABER meghajtások garantálják a megbízható elemzéseket.
Nemcsak a koronateszteknél szükséges gyakran a lehető leggyorsabban megismerni az eredményt. A kezelés megkezdése előtt bizonyos laboratóriumi értékeknek gyakran kéznél kell lenniük, mielőtt a megfelelő intézkedéseket megtennék az intenzív osztályokon, a járóbeteg-ellátásban, vagy az orvosi praxisokban. Itt domborodnak ki teljes mértékben az úgynevezett point-of-care (PoC) elemzőeszközök előnyei: mobilak, könnyűek, rugalmasan használhatók és mindenekelőtt gyorsak. Az eredmény kevesebb, mint 15 perc alatt megvan. A név a PoC rendszer kézenfekvő felhasználási helyét tükrözi: a beteg és a kezelés közvetlen közelében.
Helyszíni elemzés
Műtéti beavatkozás vagy gyógyszeres terápia előtt PoC elemző eszközt használnak olyan fontos paraméterek meghatározására, mint a vérkép, a véralvadás, a vérgázértékek és az elektrolitok, illetve a fertőző betegségek, például influenza ellen. Az elemzésekhez különböző technológiákat alkalmaznak, beleértve a fluoreszcencia detektálást, a polimeráz-láncreakciót (PCR) és a mikrofluidikát. Fontos szerepet játszanak a COVID-19 elleni harcban is. A koronavírus fertőzés kimutatásának legmegbízhatóbb tesztje a PCR-teszt.
A PoC használatra szolgáló elemzőeszközök majdnem teljesen automatizáltak, és tesztcsíkok vagy tesztkészletek használatával csak nagyon kevés műveletet igényelnek a felhasználó részéről. Az elemzési folyamat funkciójától függően miniatűr meghajtórendszereket használnak a minták elhelyezésére, reagensekkel való keverésre, forgatásra, rázásra vagy a mintacsövek címkézésére. Ugyanakkor a PoC-rendszernek kompaktnak és könnyen szállíthatónak kell lennie, és nagyon kevés helyet kell elfoglalnia a helyszínen. Akkumulátoros rendszerek esetén a hosszú üzemidő biztosításához rendkívül hatékony meghajtási megoldásra van szükség.
Ezeknek az alkalmazásoknak a meghajtásoknak ezért a lehető legkisebbeknek és kompaktabbaknak kell lenniük. A grafit- vagy nemesfém-kommutációjú, vagy léptetőmotorokat tartalmazó FAULHABER DC-mikromotorok mindig jó választásnak bizonyulnak, mert rendkívül hatékonyak és nagy teljesítmény/tömeg aránnyal rendelkeznek. Ezenkívül a magas megbízhatóságra, a hosszú élettartamra, a meghosszabbított termék életciklusra és az alacsony karbantartási követelményekre vonatkozó elvárásokat is kielégítik.
A gyors diagnosztika döntő lehet
A fertőző betegségek, például a COVID-19 vagy az influenza polimeráz-láncreakcióval (PCR) történő gyors és nagyon specifikus diagnózisa az első opció annak gyors, az orvosi rendelőben vagy az ambulancián történő megállapításához, hogy a páciens miben betegedett meg. Ezáltal a betegek biztosat tudhatnak arról, hogy hogy az orrfolyás csak az influenza jele, vagy a COVID-19 tünete. Ez döntő fontosságú, mivel utóbbi esetben a kontaktszemélyeket karanténba kell helyezni, és a gyors intézkedés megakadályozhatja a vírus továbbterjedését. A PCR a molekuláris biológiában általánosan alkalmazott eljárás, amelynek segítségével hőciklusokkal rövid idő alatt előállítható egy bizonyos RNS/DNS minta millió-milliárd példánya.
Elemzés egy nagyméretű laboratóriumban
Az előzetes és utólagos elemzőeszközöket tartalmazó központi laboratóriumi automatizálási megoldásokhoz képest a PoC megoldás költséghatékonyabb, egyszerűbb, lényegesen gyorsabb és viszonylag megbízható eredményeket hoz. A személyzet számára is nagyon kevés képzés szükséges. Mivel a PoC-vel egyszerre csak egy minta elemezhető, az általános kapacitás korlátozott és lényegesen alacsonyabb, mint ami egy nagyméretű laboratóriumban lehetséges. Ha nagyon sok szabványosított vizsgálatot kell végrehajtani, például tömeges COVID-19 tesztek esetén, nem hagyhatók ki a nagyméretű, automatizált laboratóriumok.
Az automatizálás előnyei nyilvánvalóak: sokkal megbízhatóbb eredményeket elérését teszi lehetővé sokkal nagyobb áteresztőképesség mellett, mint ami a PoC rendszerekkel lehetséges lenne – és mindezt alacsony hibaszázalék és minimális személyi költségek mellett. Az automatizált megoldások ezért évek óta nélkülözhetetlenek az úgynevezett in vitro diagnosztikában (IVD), azaz az orvosi minták, például a vér, a vizelet és a szövet elemzésében. De a laboratóriumi automatizált folyamatokat egyre inkább a vegyipar és az élelmiszer-technológia területén is alkalmazzák. Ez jelentheti önálló eszközökben egyedi folyamatok végrehajtását, de akár komplex rendszereket is, teljesen automatizált mintaelemzéssel.
Az automatizálás ebben az esetben már ott elkezdődik, amikor a mintákat előkészítik a színkódolt mintagyűjtő kémcsövekben. Szkennert használnak annak felismerésére, hogy az adott mintán milyen vizsgálatokat kell elvégezni. A követelménytől függően a minta centrifugával az alkotóelemeire bontható. A minták ezt követően szállítószalagon vagy kerékhajtású kocsikban kerülnek az egyes elemző állomásokra. Ezekkel a kocsikkal, amelyek egyszerre csak egy mintát képesek szállítani, de a rendszerben több száz más minta is van, a megfelelő elemzési sorrend teljesen automatikusan elvégezhető, és mégis egyedileg igazítható az egyes mintákhoz.
Számos meghajtási feladat
A laboratóriumban használt meghajtásoknak különböző meghajtó feladatot kell végrehajtaniuk. A zökkenőmentes működés csak akkor lehetséges, ha az egyes lépések nagy dinamikával és pontossággal mennek végbe. Például minden mintát először egyértelműen meg kell jelölni vonalkóddal, le kell csavarni a dugót, és biztosítani kell, hogy az elemzéshez csak a minta egy részét használják fel. Különösen a COVID-19 tesztek vagy az oltóanyagok kifejlesztése szempontjából fontos, hogy a minta egy részét lezárják és elraktározzák bármilyen későbbi újratesztelés és archiválás céljából. A minták előkészítése során mindenekelőtt olyan kis szervohajtásokra van szükség, amelyek egy mobil alkatrész részeként képesek változtatni a minták hosszanti vagy forgási helyzetét. A mintákat egy tartóban szállító szállítószalagok viszont robosztus, nagy teljesítményű meghajtókat igényelnek.
Az ezt követő folyamatsorban – egy reakcióedénybe, például Petri-csészébe vagy tesztlemezre történő áthelyezésben – megnő a hajtástechnika szerepe, mivel a folyadékok pipettázásához, keveréséhez, rázásához és kezeléséhez különféle mozgásokra van szükség. Az ismételt start-stop mozgások rendkívül dinamikus rendszert feltételeznek, amelyben a rendkívül pontos pozícionálás ugyanolyan fontos, mint a pick-and-place vagy a pipettázás sebessége. Mivel a megfogókar vagy a pipettafej felfelé és lefelé történő mozgatásának meghajtója általában a mobil alkatrészben található, ennek a meghajtónak emellett különösen könnyűnek és kompaktnak kell lennie.
Az 1524… SR és 2224… SR sorozatú DC-mikromotorok kiválóan alkalmasak erre a feladatra. Nem rendelkeznek vasalattal, ezenkívül könnyebbek és kisebbek, mint más, hasonló teljesítményű meghajtók. Nagy dinamikájuk általában teljesen optimalizálható az IEH2 sorozat útmérőjével kombinálva, mivel ez csak két milliméterrel növeli meg a hajtóegység teljes hosszát.
www.faulhaber.com
