최적의 의료 분석기 성능을 구현하는 MICRO DC MOTORS

Faulhaber

기침, 발열, 두통 등 증상이 나타나면 코로나19 또는 감기에 감염되었는지 가능한 빨리 확인하고자 한다. 이때 면봉을 이용한 항체검사를 빠르고 쉽게 수행할 수 있다. 채취 샘플을 대규모 실험실로 보내거나 또는 PoC(Point-of-Care) 시스템을 사용하여 현장에서 분석하면 된다. 이 두 가지 시나리오에서 FAULHABER 드라이브는 신뢰할 수 있는 분석 결과를 보장한다.

중합 효소 연쇄 반응(PCR, polymerase chain reaction)을 통한 코로나19 또는 인플루엔자와 같은 감염성 질환의 진단은 의사 진료실이나 외래 환자 클리닉에서 수행한다. 이것은 현장에서 환자의 질병을 신속하게 판단하기위한 첫 번째 방법으로, 감기에 걸렸는지 또는 코로나19에 감염여부를 확실하게 알 수 있다.

후자의 경우는 담당자를 격리하는 등 빠른 조치로 취해야 더 이상의 확산을 막을 수 있다. PCR은 단시간에 열주기를 통해 수백만에서 수십억 개의 특정 RNA/DNA 샘플 사본을 생성할 수 있다.

현장 또는 실험실에서의 분석

분석 결과는 코로나19 검사 외에도 가능한 빨리 알아야하는 경우가 많다. 중환자실, 외래 환자 부서 또는 의사 진료실 등에서 올바른 조치를 위해 치료를 시작하기 전에 특정 실험결과 값이 준비되어 있어야한다.

여기서 PoC 분석 장치는 다음과 같은 장점을 최대한 제공할 수 있다. 이 장치는 이동이 가능하고 가볍고 유연하게 사용할 수 있으며 15분 이내에 신속한 결과를 확인할 수 있다. PoC 시스템은 이름에서도 의미하듯이 사용 장소가 환자와 치료 장소 가까이에 있다.

사전 및 사후 분석기가 있는 중앙 실험실 자동화 솔루션과 비교할 때, PoC 솔루션은 비용 효율적이고 간단하며 매우 빠르며 신뢰할 수 있는 결과를 제공한다. 직원에 대한 교육도 거의 필요하지 않다. PoC 는 한 번에 하나의 샘플만 분석할 수 있기 때문에 전체 처리량이 제한되고 대규모 실험실에서 사용빈도가 낮다. 코로나19에 대한 대량 테스트와 같이 매우 많은 수의 표준화된 테스트를 수행할 때 대규모의 자동화 실험실을 조성해야 한다.

현장 분석

환자의 수술 또는 약물 치료 전에 PoC 분석 장치를 사용하여 혈액 수치, 응고, 혈액 가스 수치 및 전해질과 같은 중요한 매개 변수를 결정하거나 인플루엔자와 같은 전염병이 있는지 확인해야 한다. 분석에는 형광 검출, 중합 효소 연쇄 반응(PCR) 및 미세 유체를 포함한 다양한 기술이 사용된다. 이것은 코로나19 와의 싸움에서도 중요한 역할을 하며 바이러스 감염을 감지하기위한 가장 신뢰할 수 있는 검사이다.

PoC 사용을 위한 분석 장치는 거의 자동화되어 있다. 테스트 스트립 또는 테스트 키트를 사용하여 사용자의 작업이 거의 필요하지 않다. 분석 프로세스의 기능에 따라 샘플 처리, 시약과의 혼합, 회전 또는 흔들림에 소형 드라이브 시스템이 사용된다.

동시에 PoC 시스템은 콤팩트하고 운반이 쉬워야 하며 설치 공간을 거의 차지하지 않아야 한다. 배터리 구동 시스템의 경우 긴 시간 작동하기 위해서는 고효율 드라이브 솔루션이 필요하다. 따라서 이러한 애플리케이션을 위한 드라이브는 가능한 콤팩트하고 빨라야 한다.

흑연 또는 메탈 정류자 또는 스테퍼 모터가 있는 FAULHABER 마이크로 DC 모터는 작고 효율적이며 높은 동력 및 중량 비율을 제공한다. 또한 높은 신뢰성, 긴 수명, 확장된 제품 수명주기 및 낮은 유지 보수에 대한 요구 사항을 충족한다.

대규모 실험실에서의 분석

자동화의 장점은 분명하다. PoC 시스템에서 훨씬 빠른 처리량으로 더욱 신뢰할 수 있는 결과를 보장하며 오류에 대한 민감도가 낮고 인건비를 최소화한다. 따라서 자동화 솔루션은 체외 진단(IVD) 즉 혈액, 소변 및 조직과 같은 의료 샘플 분석에서 필수적인 요소이다.

그리고 실험실 자동화 프로세스는 화학 및 식품 기술 분야에서도 사용 빈도가 높아지고 있다. 이는 독립형 장치에서 개별 프로세스를 수행할 뿐만 아니라 완전히 자동화된 샘플 분석을 통해 복잡한 시스템에서도 수행할 수 있음을 의미한다.

PoC 시스템에서는 색상 코드 샘플 수집 튜브에서 샘플을 준비할 때부터 이미 자동화가 시작된다. 스캐너는 주어진 샘플을 분석할 때 사용된다. 요구 사항에 따라 샘플을 원심 분리기를 사용하여 구성 부품으로 분리할 수도 있다.

그런 다음 샘플은 컨베이어 벨트 또는 휠 드라이브가 있는 소형 카트의 샘플로 개별 스테이션으로 운반된다. 한 번에 하나의 샘플만 운반할 수 있지만 시스템에 수백 개의 샘플이 있는 이 카트를 사용하면 적절한 분석 순서를 완전 자동으로 수행하면서 각 샘플에 개별적으로 맞출 수 있다.

 다양한 작업을 수행 드라이브 

실험실에서 사용되는 드라이브는 다양한 작업을 수행해야 한다. 이때 개별적인 역동성과 정밀도로 발생하는 경우에만 부드러운 작동이 가능하다. 예를 들어, 각 샘플은 먼저 바코드로 명확하게 식별되어야 하고 마개는 나사가 풀려야 하며 샘플의 일부만 분석에 사용되도록 해야 한다. 특히 코로나19 또는 백신 개발 테스트의 경우, 후속 테스트 및 보관 목적을 위해 샘플의 일부를 다시 봉인하고 보관하는 것이 중요하다.

샘플을 준비하는 동안 필요한 것은 무엇보다도 이동 부품의 샘플의 세로 또는 회전 위치를 변경하는 소형 서보 드라이브이다. 반면에 샘플을 랙으로 운반하는 컨베이어 벨트에는 크고 강력한 드라이브가 필요하다.

세균배양 접시 또는 테스트 플레이트와 같은 반응 용기로 이송된 후 공정 순서에서 피펫 팅, 혼합, 교반 및 액체의 취급을 위해 다양한 움직임이 필요하므로 구동 기술에 대한 요구가 증가된다. 반복되는 시작 및 중지 동작에는 픽 앤 플레이스 또는 피펫팅 프로세스의 속도만큼이나 매우 정밀한 위치 지정이 중요하다. 따라서 매우 동적인 시스템이 필요하다.

그리퍼 암의 상하 이동을 위한 드라이브 또는 피펫팅 헤드는 이동 부품에 위치한다. 이 드라이브는 가볍고 콤팩트 해야한다. 1524 SR 및 2224 SR 시리즈의 마이크로 DC 모터는 이 작업에 매우 적합하다.

철심 없으며 비슷한 성능을 가진 다른 드라이브 보다 가볍고 작다. 이들의 높은 역동성은 IEH2 시리즈의 엔코더와 결합하여 최적화될 수 있다. 이는 구동 장치의 전체 길이가 단 2mm 만 확장되기 때문이다.

자료 제공: Faulhaber(www.faulhaber.com)