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安全、稳定、快速,驱动医学实验诊断迈向高度自动化

来源:国际医药商情 发布时间:2020-06-18 16:45:54 0次浏览
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随着新型冠状病毒(2019-nCoV)疫情的不断变化,医务人员对病毒检测及鉴定速度、通量和安全性都有着更高要求。然而,在样本处理过程中,自动化操作尚未完全普及,仍有许多医务人员采用人工操作。这不仅使得样本提取流程耗时较长,操作相对繁琐,更为重要的是,医务人员在频繁接触样本过程中会增加病毒感染风险。
 
通常情况下,实验室每天要完成数千甚至上万次样本分析;而在疫情等特殊情况下,检测样本量会急剧增加。自动化技术为样本检测及诊断鉴定提供了强大的支持与保障,而高性能微驱动装置在自动化应用中起着关键作用,它们具有效率高、转矩大、性能可靠、结构紧凑和耗电低等优势。
 
自动化样本分配系统需具备什么功能?
 
采用自动化技术将工作人员从单一工作中解放出来,并避免人工易出错的来源,是现代化实验室发展的必然趋势。理想的自动化样本输送系统可将样本直接送到相应的分析系统中,并承担其他任务,例如根据样本的识别信息来规划及优化其在实验室内的运动路径。这需要考虑诸多参数,比如容器类型、准备工作、液位和各个分析步骤的次序。
 
在分析评估期间,需随时拿取正在处理的样本,因此数百个样本最好同时处于分配系统中,这样可以快速重复操作或做补充分析,同时完成其他必要的评估。分析结束后,样本需自动剔出,通常在保留数天后清除或保存在合适的容器内用于长期存档。
 
因此,自动化样本分配系统需满足一系列高要求,除了需要具备较高的容纳能力和可靠性之外,还需具备更高的灵活性,包括分配系统需应对不断变化的工作任务和流程,同时还得易于扩展,例如补装新设备或其他分析设备。
 
 
高度灵活的自动化样本分配系统:分开输送每个样本,只有这样才能 实现灵活、单独和最优的样本管理。
 
如今,由GLPSystems开发研制的全自动样本分配系统lab.sms®能满足上述要求,它能独立输送每个样本,只有这样才能实现灵活、单独和最优的样本管理。
 
高度灵活的输送分配系统
 
GLPSystems公司研制的样本分配系统能在组配点协同进入系统的样本信息和移动的样本载体信息。因此,分配系统能识别样本并获知输送样本的位置及其所做的分析。
 
 
转向器由上级控制系统进行调整,每个转向器平均每小时可完成4500次分类操作。
 
即便后续流程发生变更也不会产生任何影响,因为它能随机抓取样本。在运输过程中,识别点会不断检查样本的位置,以及样本与小车之间的组配关系。小车可通过塑料轨道将血液样本全自动输送至各个分析站,上级控制系统会对输送过程中的转向器进行相应调整。
 
每个转向器平均每小时执行4500次分类操作,即每小时可识别4500个样本,并将其导入正确方向。由于所有的转向器可同时工作,因此,当系统包含50个转向器时,可实现每小时225000次分类操作,或每秒钟60次以上。
 
这种能力必须具备,因为很多样本在分析前后处于等待状态,它们会频繁穿过转向器。转向器强大的分类能力为实验室的灵活性奠定了良好基础。此外,用于运载样本的“小车”在输送过程中也起着关键作用,它们需要快速可靠地运行。
 
紧凑型驱动系统确保快速可靠运输
 
用于该系统的小车,即“样本的士”的构造非常紧凑。其内置组件包括驱动装置、电池、电子器件和接近开关,可确保“的士”精确地完成加速、减速和停止操作,比如停在分析站前。其驱动装置采用的是Faulhaber直流无刷减速电机,它专门针对高可靠性和长使用寿命而设计,可在自动分配系统中轻松运行,不易磨损。
 
在大多数情况下,血液样本采用的是开放式输送,因此电机需保持平稳、无间隙运行。此外,驱动装置在运行时产生的噪音也很低,转子上的稀土磁铁和无铁芯绕组可确保在较小体积内实现高功率和高动态性能。
 
该驱动装置的直径约15mm,长度为15mm,可提供0.3W左右的功率和最高6mNm的转矩。它能通过直径相匹配的直齿减速箱(传动比1:10)在理想工作点驱动“样本的士”的滚轮。
 
由于结构紧凑,集成安装简便,耗电低,其电池续航时间相对较长。为了使小车始终处于可用状态,内置的电子器件可连续监控电池电量,确保小车在停止前及时充电。电子器件还可承担其他任务,例如保存“的士”的识别号并对接近开关信号进行分析。电机上的电子器件可相应调整直流无刷电机的转速,如减速或停止。
 
这一解决方案已在汉堡某大型实验室中成功投入使用。在该实验室,19台在线分析设备每天可处理大约3000例血液样本。该方案的应用范围还在不断扩大,现代化微驱动装置再次证明了其多样性功能。“样本的士”的原理也可扩展到其他应用领域,比如,当小型零部件需分开输送至不同的生产站或检验站时,也可采用类似的自动分配系统。
 
 
通过“样本的士”进行输送:带有样本的小车通过塑料轨道自动运行至各个分析站。
 
关于FAULHABER:
 
FAULHABER成立于1947年,总部位于德国舍奈希,是一家独立的家族式企业。经过多年发展,FAULHABER先进的小型和微驱动技术已领先业界,并作为单一供货商为全球客户提供多样化产品。基于技术多样性,Faulhaber可为有限的安装空间提供精确可靠的驱动解决方案。其主要应用领域包括生产自动化、机器人、航空航天、光学系统以及医疗和实验室技术等。除了德国总部之外,FAULHABER还在瑞士、美国、罗马尼亚和匈牙利等国拥有研发和生产基地,经销商和分支机构遍及世界30多个国家。FAULHABER目前拥有员工1900余名。FAULHABER还在中国江苏省太仓市设立了全资子公司—福尔哈贝传动技术(太仓)有限公司,主要负责FAULHABER微型驱动系统在中国的销售、技术支持和服务。

 

 

 

本文来源:Faulhaber

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