只要有咳嗽、发热、头痛或肌肉酸痛的症状,人们便会担心自己是否感染了新冠病毒,但也可能只是患上了普通感冒或冬季常见的流行性感冒。为了能够尽快得到结果,医务人员需要用拭子对患者取样。随后有两种检验方法,一种是将样本寄到大型实验室检查,另一种方法是采用所谓的PoC即时检测(point-of-care)。虽然应用不同,但两种检测方法都需要使用FAULHABER驱动装置来确保可靠的结果。

 


不光是新冠病毒的检测,其它检测也都需要尽快获得结果。无论是在ICU、医院门诊或者医生诊所,开始治疗方案前都必须掌握患者的重要检测值。所谓的即时检测(PoC)拥有良好的移动性和灵活性,检测速度快,因此可以发挥巨大作用。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,与确定其治疗方案直接相关的检测。

 


现场分析
在手术或者药物治疗之前,PoC分析设备用于测定患者的血液参数、凝血值、血气值和电解质等重要指标,以及检查是否感染传播性疾病,如流行性感冒。可以采用荧光检测、聚合酶链式反应以及微流体检测等分析技术。它们在应对新冠肺炎疫情上起到重要作用。PCR检测是最可靠的新冠病毒检测方法。


即时分析仪器几乎全自动操作,通过使用测试条或检测包,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,微驱动装置被用于样本的排列、试剂的混合以及试管的旋转、振动或贴标。与此同时,PoC设备必须做到结构紧凑,易于运输携带,并且必须节省空间。如果采用电池供电设备,驱动装置必须具有高效特性,以保证足够长的工作时间。


因此应用在这些仪器上的驱动装置尽可能紧凑,并同时保证最快速度。FAULHABER步进电机、带碳刷或贵金属电刷的直流微电机体积小、效率高,具有较高的功率重量比,都是不错的选择。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。

 



快速诊断的重要意义
在诊所或者医院门诊,必须通过聚合酶链式反应检测快速、准确的检查患者是否感染了新冠肺炎、流行性感冒等传染性疾病。有可疑症状的患者也可以尽早知道自己是否感染新冠病毒,还是流行性感冒病毒。只有这样才能尽快查明患者接触人群,并及时采取隔离措施,防止疫情的进一步扩散。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的时间内完成特定RNA/DNA样本的上亿次复制。

 


在大型实验室内进行分析
与需要预分析和后期分析的中央实验室自动化方案相比,PoC即时检测更加节约成本,操作更简便,速度更快,检测结果的可靠性相对较高。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,与大型实验室相比大有不足。如果需要执行大量标准化检测任务,比如在应对新冠肺炎疫情时,则无法避免的要采取大型实验室自动化检测方法。


自动化的优势不言而喻:它在确保大检测量的同时还能够保证结果的可靠性,与Poc仪器检测相比,它还能减少错误率和降低人工成本。因此多年来,在体外诊断(IVD)也就是血样、尿样和组织等医疗样本的分析方面,自动化解决方案已变得不可或缺。实验室自动化过程在化学和食品技术领域的应用也日益广泛。其中包括在单独仪器上进行个别检测,或者在复杂的系统内完成全自动样本分析。


用颜色试管采集准备样本时,自动化过程就已经开始。一台扫描仪用于检测对应样本需要执行的分析。根据要求,可以用离心机对样本进行组份分解。随后一台样本座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。采用台车时,每次虽然只能传输一个样本,但其余几百个样本可以在系统中得到全自动化处理,而且每个样本都可以实现单独的处理。

 


众多的驱动要求
实验室中使用的驱动装置必须完成众多不同的驱动操作。只有通过高动态和精准度,才能确保每个单独步骤的顺畅运行。比如每个样本都必须先通过一个条形码进行准确的识别,随后封盖被打开以按量取样。尤其在新冠肺炎检测和疫苗研发领域,必须保证样本有足够的留存,以便未来需要时重新检测。在准备样本时需要小型伺服驱动,作为移动部件的构件,它们用于完成样本的纵向和旋转定位。相反,用于传送样本座的输送带则需要大功率驱动装置。


在将培养皿或试板输送到反应器的后续步骤中,需要完成吸取、混合、搅拌以及液体处理等多种不同运动,因此对驱动技术的要求更高。反复的走停运动需要系统具有高动态性能和极其精确的定位,同时抓放和吸取操作的速度也同等重要。上下运动的夹臂和吸头通常位于移动部件内,因此它们的驱动装置必须格外紧凑和轻巧。


1524SR和2224SR系列直流微电机尤其适合此应用。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。与IEH2系列编码器组合,更能发挥它们的高动态特性,因为驱动单元的总长度只增加两毫米。