Gli azionamenti Faulhaber per dispositivi di analisi

15 Aprile 2021
Azionamenti

Spesso è necessario conoscere il risultato di un esame il più rapidamente possibile, anche quando non si tratta di un test per il Coronavirus. Molte volte è necessario che alcuni valori di laboratorio siano disponibili prima dell’inizio di un trattamento, al fine di poter adottare le misure adeguate nelle unità di terapia intensiva, negli ambulatori o negli studi medici.

Qui, i cosiddetti dispositivi di analisi “Point of Care” (POC) mostrano tutti i loro vantaggi: sono mobili, leggeri, flessibili e soprattutto veloci. Un risultato può essere disponibile in meno di un quarto d’ora. Il nome esplica il luogo di utilizzo più sensato di un sistema POC: nelle immediate vicinanze del paziente e del suo trattamento (Point of Care).

 

Analisi sul posto 

Prima di un’operazione o di un trattamento farmacologico viene utilizzato un analizzatore POC per determinare parametri importanti quali i valori del sangue, la coagulazione, i valori del gas nel sangue e gli elettroliti o per verificare che i pazienti non abbiano malattie infettive come l’influenza. Per le analisi vengono utilizzate varie tecnologie, tra cui il rilevamento della fluorescenza, la reazione a catena della polimerasi (PCR) e la microfluidica. Esse svolgono un ruolo importante anche nella lotta contro il COVID-19. Il test più sicuro per rilevare l’infezione da Coronavirus è il test PCR.

I dispositivi di analisi per l’uso POC sono quasi interamente automatizzati e, grazie all’utilizzo di strisce reattive o kit di test, richiedono pochissima azione da parte dell’utente. A seconda della funzione del processo di analisi, vengono utilizzati sistemi di azionamento in miniatura per disporre i campioni, miscelarli con i reagenti, ruotarli, agitarli o etichettare le provette. Allo stesso tempo, i sistemi POC devono essere compatti e facili da trasportare e occupare poco spazio in loco. Nel caso di sistemi a batteria, è necessaria anche una soluzione di azionamento altamente efficiente per garantire una lunga durata di funzionamento.

Gli azionamenti per queste applicazioni devono quindi essere il più compatti e veloci possibile. I micromotori DC a spazzole FAULHABER con commutazione in grafite o commutazione in metallo prezioso o i motori passo-passo rappresentano una buona scelta poiché sono di dimensioni compatte, altamente efficienti ed offrono un elevato rapporto potenza/peso. Inoltre, soddisfano i requisiti in termini di elevata affidabilità, lunga vita utile, maggiore ciclo di vita del prodotto e ridotta manutenzione.

 

AzionamentiAnalisi in grandi laboratori 

Rispetto ad una soluzione di automazione di laboratorio centrale con pre- e post-analizzatori, una soluzione POC è più conveniente, più semplice, significativamente più veloce e fornisce risultati relativamente affidabili. Inoltre, la formazione del personale è minima. Tuttavia, poiché con il POC è possibile analizzare un solo campione alla volta, il rendimento totale è limitato e comunque notevolmente inferiore a quello di un grande laboratorio. Se deve essere eseguito un numero molto elevato di test standardizzati, ad esempio nel caso di un test di massa del COVID-19, non c’è modo di evitare di avvalersi a grandi laboratori automatizzati.

I vantaggi dell’automazione sono evidenti: essa consente di ottenere risultati affidabili con un rendimento molto più elevato rispetto a quanto possibile con i sistemi POC, e tutto ciò con un basso tasso di errore e costi di personale minimi. Questo è il motivo per cui, già da molti anni, le soluzioni automatizzate sono diventate essenziali per la diagnostica in vitro (IVD), ovvero l’analisi di campioni biologici come sangue, urina o tessuti.

 

Numerosi compiti di azionamento 

Gli azionamenti utilizzati in laboratorio devono svolgere un gran numero di compiti diversi. Un funzionamento fluido è possibile solo se i singoli passaggi vengono eseguiti con elevata dinamica e precisione. Ogni campione, ad esempio, deve essere prima identificato univocamente mediante un codice a barre, il tappo deve essere svitato e deve essere garantito che solo una parte del campione venga utilizzata per l’analisi. In particolare, quando si esegue il test per il COVID-19 o per lo sviluppo di vaccini, è importante che parte del campione venga richiusa e conservata per i test successivi e per scopi di archiviazione. Durante la preparazione dei campioni sono necessari soprattutto piccoli servoazionamenti che, come parte di un elemento mobile, effettuano cambiamenti di posizione in lunghezza o nell’inclinazione dei campioni. I nastri trasportatori che portano i campioni in rack, d’altro canto, richiedono azionamenti grandi e potenti.

Nella successiva sequenza di processo – il trasferimento in un recipiente di reazione come una piastra di Petri o una piastra di prova, – i requisiti richiesti in termini di tecnologia di azionamento aumentano, in quanto sono necessari movimenti diversi per il pipettaggio, la miscelazione, l’agitazione e la manipolazione di liquidi. I movimenti ripetuti di start/stop richiedono un sistema molto dinamico in cui un posizionamento estremamente preciso è importante tanto quanto la velocità dei processi di “pick and place” o pipettaggio. Poiché l’azionamento per il movimento su e giù di un braccio della pinza o di una testa di pipettaggio è normalmente situato nell’elemento mobile, esso deve anche essere particolarmente leggero e compatto.

I micromotori DC a spazzole delle serie 1524SR e 2224SR sono adatti a questo scopo. Essi non hanno armatura di ferro e sono più leggeri e più piccoli di altri azionamenti dalle prestazioni comparabili. La loro elevata dinamica può essere normalmente ottimizzata combinandoli con un encoder della serie IEH2, poiché ciò aumenta la lunghezza totale dell’unità di azionamento di soli due millimetri.

 

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