Cine nu a auzit de testul PCR? Diagnosticul in vitro (IVD) în general și analizatorul într-un sens mai specific, au jucat întotdeauna un rol cheie în societate, deoarece sunt teste neinvazive efectuate pe probe biologice (de exemplu sânge, urină sau țesuturi) pentru a diagnostica sau exclude boli. Covid-19 a pus IVD în centrul atenției, iar testele de diagnostic, din păcate, sunt la ordinea zilei in conversațiilor noastre. Profesioniștii din IVD știau deja că un diagnostic precoce contează foarte mult iar că diagnosticul corect poate face diferența. Acum știm cu toții. În acest context, nu este de mirare că o țintă cheie pentru IVD în general și pentru analizoare în special este ca aceștia să ofere rezultate rapide și precise. Manipularea adecvată a fluidelor a acestor tehnici joacă un rol fundamental în atingerea vitezei și preciziei dorite. Deoarece manipularea fluidelor presupune multe componente esențiale care interacționează între ele, este vital să se implice un partener calificat, capabil să furnizeze soluții dovedite pentru întregul sistem, în stadiile incipiente de dezvoltare. Acesta este SMC.
Philippe Pinto – Manager Industrial, sectorul Bio-medical, Europa
JULIE 2021
În domeniul analizorilor
Să definim ce este un analizor. Acesta este un instrument sau dispozitiv care efectuează analize chimice pe probe sau fluxuri de probe pentru a furniza valori hematologice (de exemplu, numărul de celule roșii din sânge, concentrațiile de hemoglobină) sau pentru a determina concentrația de analiți (de exemplu, colesterol, glucoză). Această capacitate ajută la diagnosticarea și tratamentul bolilor care includ de exemplu diabet, boli infecțioase, oncologie, diabet, anemie, deficiențe autoimune, cancer și hepatită, testarea drogurilor HIV/SIDA și, bineînțeles, Covid-19.
Există trei tipuri de analizoare:
- pentru teste clinice de laborator
- pentru testarea pacienților și
- pentru autotestare.
Optimizarea manevrării fluidelor ca componentă cheie pentru a asigura viteza, repetabilitatea și precizia dorite
Oricare ar fi tehnologiile de testare – de exemplu chimie clinică, hematologie, analize imunologice de urină, ADN, biologie, moleculară – sistemul de manipulare a fluidelor (lichide sau gaze) are o importanță critică deoarece contribuie la asigurarea vitezei, repetabilității și acurateței dorite a unui analizor. Aceste sisteme complexe se ocupa de extragerea probei, amestecarea cu reactivi, introducerea în analizor și în final spălarea propriului circuit. În acest context, este crucial să selectați un furnizor cu o gamă completă și dovedită de soluții.
Provocarea de a aborda viteza și repetabilitatea
Una dintre principalele provocări tehnice ale manipulării fluidelor este interacțiunea dintre funcțiile date. Acest fapt creează o situație în care o creștere a vitezei ar putea pune în pericol repetabilitatea. Combinația de viteză și presiune poate afecta precizia testului, deoarece viteza crește riscul de generare de bule sau turbulențe care afectează repetabilitatea. Selectarea componentelor optimizate proiectate cu, de exemplu, minimizarea volumului mort sau optimizarea topologiei circuitului, minimizează aceste probleme fără a lăsa o parte pentru a alege materialul de compatibilitate potrivit în contact cu fluidul.
Garanția că nu există nicio contaminare a probei cu un control adecvat al fluidului pentru a ajuta la îmbunătățirea vitezei și a fiabilității analizoruluiPe un analizor, electrovalva de izolare controlează funcția de pornire/oprire și direcția căii de curgere pentru diferite funcții, de la circuitul de prelevare a fluidului până la circuitul conductei de evacuare. Această electrovalvă gestionează fluxul de înălbitor sau soluție salină de spălare care curăță tubulatura echipamentului de testare, precum și sondele terminale ale pipetelor și pompelor înainte ca o nouă probă să poată fi analizată. Așadar, este vitală reducerea la minimum a volumului mort pentru a se asigura că nu contaminează.
Cea mai importantă caracteristică a electrovalvelor de izolare este membrana în EPDM, FKM sau FFKM. Alt aspect ce trebuie avut în vedere este dacă partea umedă este la vedere, ceea ce izolează complet părțile sale interne de calea de curgere a analizorului pentru a atenua riscul de contaminare a fluidului de proces. În special, spațiul dintre camera internă a supapei și calea de curgere este construit în mod intenționat pentru a minimiza volumul mort, unde substanțele chimice reținute ar putea fi transferate la fluxul de fluid al următorului test atunci când electrovalva este închisă și reactivată.
Calea de curgere internă a unei electrovalve de izolare SMC este remarcabilă pentru suprafețele sale netede, prevenind generarea de bule și alte probleme de curgere. Oferim soluții dovedite, de înaltă calitate, cu un volum intern mare, toate susținute de echipe de vânzări specializate. Este disponibilă o gamă largă, acoperind multe opțiuni și dimensiuni. Principala caracteristica a electrovalvelor de izolare SMC este consumul redus de energie cu scopul de a evita orice transfer de căldură către fluid.
Asigurarea repetabilității, fără contaminare, amestecarea și dozarea eficientă a fluidului prin insula de distribuitoare personalizată din material acrilic
O insula de distribuitoare din material acrilic este un manifold format din mai multe straturi și este echivalent cu o placă de circuit imprimat, dar pentru fluide. Acesta asigură că proba și reactivul sunt introduse în analizor în proporția potrivită. Această soluție ar trebui să fie agreată în detrimentul conexiunilor tub-tub pentru efectuarea analizoarelor, deoarece oferă multe avantaje. De exemplu, un manifold din acrylic reduce foarte mult numărul de îmbinări, eliminând astfel problemele comune ale analizorului, cum ar fi scurgerile și manipularea tuburilor, ceea ce are ca rezultat o mai bună repetabilitate.
Aceste soluții reduc, de asemenea, dimensiunea totală a ansamblului fluidic, economisind spațiu într-un analizor foarte aglomerat, în timp ce un alt avantaj este asigurarea unei inspecții vizuale ușoare pentru a verifica, de exemplu, contaminarea căii de curgere.
Personalizarea acestei componente este esențială. Fiecare insula de distribuitoare acrilic pe care o oferim este proiectată la comandă, deoarece trebuie să răspundă nevoile specifice ale aplicației în ceea ce privește circuitul, componentele de montare, prevederile legate de spațiu, claritatea optică, compatibilitatea chimică și calea vitezei de curgere. În ceea ce privește traseul vitezei de curgere, designul nostru curbat optimizat permite o curgere mai lină a lichidului. În partea de reglare fină a procesului nostru, asigurăm reducerea la minimum a volumului mort prin abordarea riscului de generare a bulelor.
Manifoldurile multistrat sunt asamblate prin căldură și presiune, deoarece este de preferat să se evite reacțiile chimice. Materialele utilizate sunt acrilic, dar și PVC, polisulfonă și Ultem™.
Construim un concept dovedit (POC) cu testare funcțională completă, oferind o varietate verificată. Designul personalizat include posibilitatea de a încorpora toate componentele necesare, deoarece pot fi senzori de presiune și debit sau electrovalve, așa că predăm o soluție pregătită pentru utilizare.
Asigurarea unei precizii ridicate prin micro-dozare
Distribuirea lichidelor de precizie asigură fluxul și măsurarea probelor de lichid/gaz, reactivi precum și a soluțiilor de spălare. O pompă solenoidă cu membrană furnizează o singură doză măsurată de lichid de fiecare dată când solenoidul este alimentat, de aceea este perfectă pentru dozare sau pentru amestecarea soluțiilor.
Pompele noastre solenoid de distribuire a lichidului oferă un volum reglabil al pompei de la 5 µl la 200 µl pe cursă, pompele miniaturale cu autoamorsare sunt proiectate pentru o precizie foarte mare - cu o repetabilitate de ±1 %. Designul lor fără întreținere asigură o utilizare ușoară și de lungă durată, în timp ce carcasa lor compactă economisește spațiu și simplifică integrarea în sisteme complexe. În funcție de cerințe, acestea pot fi configurate cu diferite materiale rezistente chimic (partea umedă este din peek sau pp iar pentru membrana și etanșările pot fi din EPDM sau FKM) pentru a realiza combinația optimă de funcții și proprietăți pentru aplicația specifică.
Automatizați funcționarea cu control pneumatic sau electric
În ceea ce privește automatizarea operațiunilor, cum ar fi gestionarea și încărcarea probelor, deschiderea ușilor camerei de reactiv, spălarea circuitelor și ejectarea cuvelor uzate în fluxul de deșeuri, constructorul analizorului poate apela la soluții pe bază de aer sau electrice.
Cu toate acestea, o tendință în creștere în industrie pentru analizoare este de a nu integra o sursă de aer comprimat din cauza problemelor de zgomot, vibrații, dimensiuni, întreținere sau scurgeri. Indiferent de tehnologia aleasă pentru automatizare, sprijinim producătorii de analizoare cu o gamă completă de soluții pneumatice, precum și dispozitive de acționare și comenzi electrice. Automatizarea electrică poate include, de exemplu, mese electrice rotative care asigură rotații continue de 360º, făcându-le ideale pentru indexarea roților pe tăvile de mostre și reacție. De asemenea, oferim grafăre electrice compacte și ușoare, cu forță de prindere reglabilă, potrivite pentru manipularea unei varietăți de fiole și tuburi.
Însă, ceea ce ne diferențiază pentru o potrivire perfectă a sistemului de manipulare a fluidelor, este expertiza noastră în dezvoltarea, sau mai bine spus, co-dezvoltarea design-urilor personalizate. Inginerii locali au susținut rețeaua noastră globală a centrelor tehnice pentru a găsi cele mai bune soluții tehnice ad-hoc pentru fiecare cazuistică a sistemului de manipulare.
Dacă soluția agreată este pe bază de aer, o componentă cheie va fi includerea unui uscător de aer cu membrană pentru a asigura îndepărtarea umezelii. Această funcție este vitală deoarece chiar și o cantitate mică de umiditate a aerului comprimat poate fi problematică pentru un analizor; umiditatea poate reduce durata de viață a componentelor și funcționalitatea produselor, cu probabilitatea de a afecta fiabilitatea analizorului. În plus, deoarece majoritatea analizoarelor funcționează de obicei la o presiune scăzută și un debit scăzut, este important să se ia în considerare dacă este necesară o opțiune de purjare scăzută.
Asigurarea controlului temperaturii reactivilor pentru a prelungi durata de valabilitate a acestora
Controlul temperaturii reactivului ar putea fi, de asemenea, o problemă, în special pentru analizoarele la scară mare care fac sute de teste pe oră, transportând diverși reactivi. Perioada de valabilitate a unui reactiv nerefrigerat poate fi de doar două zile. Cu toate acestea, dacă reactivul este păstrat la rece, perioada de valabilitate poate fi prelungită până la 35 de zile. Multe analizoare sunt echipate cu răcitoare integrate sau unități de control termic în camerele lor de reactivi pentru a păstra durata de valabilitate a reactivilor. Pentru toate aceste nevoi, SMC dispune de soluții adaptate.
Proiectarea corespunzătoare a ansamblului de componente în etapa de manipulare a fluidelor a unui analizor va asigura viteza, repetabilitatea și acuratețea generală în diagnosticarea testului. În plus, abordarea acestor probleme are ca rezultat îmbunătățirea valorii testelor individuale a rentabilității, reducerea întreținerii și a operațiunilor zi după zi. Acesta este un aspect foarte important pentru procesele aflate în stadiile incipiente pentru co-dezvoltarea și obținerea unui rezultat optim. La SMC am fost pe deplin implicați în strânsă cooperare cu producătorii de dispozitive de analiză în dezvoltarea proiectelor lor timp de multe decenii. Experții noștri din sectorul bio-medical sunt la pregătiți să susțină această industrie vitală și să ofere mica noastră contribuție la sănătate și bunăstare.
