Hohe Nachfrage nach Blutzuckermessgeräten

Überblick

Blutzuckermessgeräte sind weltweit eine wichtige und wachsende Branche. Zu dieser Produktkategorie gehören Teststreifen und Lesegeräte für die Blutzuckermessung sowie kontinuierliche Blutzuckermessgeräte (CGMs). Am Körper zu tragende Blutzuckermessgeräte, auch CGM genannt, sind für Patienten und Mediziner unverzichtbar. Sie helfen den Patienten, ihre Gesundheit sofort zu überwachen, und unterstützen die Ärzte bei der Diagnose und Behandlung komplexer medizinischer Probleme.

Branchenkenner sagen voraus, dass die Nachfrage nach Glukosemessgeräten in den nächsten sieben Jahren jährlich um über 10 % steigen wird. Die Trends zeigen auch, dass der weltweite Umsatz mit CGMs von 13 Milliarden Dollar im Jahr 2024 auf 32 Milliarden Dollar im Jahr 2030 steigen wird.

Da immer mehr Menschen älter werden und sich die Testverfahren verbessern, wird es für die Hersteller eine Herausforderung sein, die höhere Nachfrage zu bedienen. Vorausschauende Hersteller analysieren bereits die aktuellen Marktkräfte und entwickeln Strategien, wie sie die CGM-Chance erfolgreich nutzen können. Von den vielen Technologien, die zur Herstellung von CGMs eingesetzt werden, ist die Flüssigkeitsdosierung von zentraler Bedeutung und verdient besondere Aufmerksamkeit. Zu den Dosieranwendungen gehören der Auftrag von Reagenzien auf Teststreifen und Klebstoffe zum Verkleben von Komponenten für CGM-Lesegeräte.

Technologien zur Flüssigkeitsdosierung helfen Herstellern, präzise Flüssigkeitsmengen an den richtigen Stellen auf CGM-Substrate und Teststreifen aufzutragen. Dies erhöht die Durchsatzleistung und reduziert gleichzeitig den Flüssigkeitsabfall und den Ausschuss von Teilen. Außerdem bieten viele dieser Lösungen einen nahtlosen Übergang von manuellen über halbautomatische zu vollautomatischen Fertigungsprozessen. Auf diese Weise können Unternehmen Automatisierungslösungen für die Dosierung schrittweise einführen, je nachdem, wie es die Marktbedingungen erfordern.

Verwendete Flüssigkeiten

In der Regel verwenden CGM-Hersteller Cyanacrylate und UV-härtende Klebstoffe in ihrem Herstellungsprozess. Für die Schmierung der Komponenten werden Silikonöle verwendet.

Die Hersteller bevorzugen UV-härtende Klebstoffe, weil sie beim Aushärten ihre Farbe ändern. UV-härtende Klebstoffe bieten den Herstellern eine visuelle Bestätigung, dass der Klebstoff vollständig ausgehärtet ist. Darüber hinaus ermöglichen UV-härtende Klebstoffe schnellere Aushärtungszeiten und eine sehr genaue Dosierung der Flüssigkeit auf den Substraten.
In einigen Fällen müssen die Hersteller von CGM ihre Teile schmieren. Hierfür werden Silikonöle verwendet. Ebenso müssen einige Hersteller leitfähige Vaseline auf die Sensoren auftragen.

Obwohl es sich bei den herkömmlichen Blutzuckerstreifen nicht um ein CGM handelt, werden sie häufig zur Überwachung des Blutzuckerspiegels verwendet. Diese Streifen ändern ihre Farbe je nach Glukosemenge im Blut mithilfe von Chemikalien im Streifen. Sie enthalten Enzyme, Coenzyme, Mediatoren und Indikatoren im Streifen. Bluttropfen auf Reagenzien verwandeln den Blutzucker in ein für das Messgerät lesbares Signal.

Die meisten CGM-Anwender halten einen Vorrat an Blutzuckerstreifen vorrätig. Die Gründe dafür sind die Validierung der CGM-Messwerte oder die Sicherung für den Fall, dass das CGM nicht richtig funktioniert. Blutzuckerstreifen verwenden andere Flüssigkeiten als CGM-Geräte.

Für die Herstellung von Blutzuckerstreifen ist ein chemisches Reagenz erforderlich, um Glukose im Blut nachzuweisen. Dazu müssen die Hersteller eine große Bandbreite an Lösungsviskosität und Lösungsmitteleigenschaften berücksichtigen. Zu den Flüssigkeiten gehören Tetrahydrofuran, PHF und Isobutanol. Oft ist es eine eigene Chemie, die auf die Konjugat-Pads eines Teststreifens aufgetragen werden muss.

Bewerbungsvoraussetzungen

Sowohl CGM als auch herkömmliche Blutzuckermessstreifen sind streng regulierte Medizinprodukte. Beide Produkte müssen strenge Qualitätsstandards erfüllen und auch unter ungünstigen Bedingungen genaue Messwerte liefern.

Um die Qualitätsstandards für CGM- und Blutzuckertechnologien zu erfüllen, benötigen die Hersteller extrem präzise und wiederholgenaue Lösungen für die Flüssigkeitsdosierung. Zu den Anwendungsanforderungen gehört die gleichmäßige Mikrodosierung an bestimmten Stellen auf den Substraten. Die Toleranzen für die Dosiermenge bei diesen Anwendungen sind im Allgemeinen sehr eng und betragen manchmal nur ± 1 %. Das Auftragen der gleichen Flüssigkeitsmenge an der richtigen Stelle ist für die Herstellung hochwertiger CGMs von entscheidender Bedeutung, da die möglichen Folgen fehlerhafter CGMs oder Teststreifen sehr hoch sind.

Die Regulierungsaufsicht soll verhindern, dass die Patienten schwerwiegende gesundheitliche Folgen erleiden. Zu diesen Folgen gehören:

• Augenprobleme (Retinopathie)
• Diabetesbedingte Fußprobleme, die unbehandelt zu Amputationen führen können
• Herzinfarkt und Schlaganfall
• Nierenprobleme (Nephropathie)
• Nervenschäden (Neuropathie)
• Zahnfleischerkrankungen und andere Mundprobleme
• Verwandte Krankheiten, wie Krebs
  
  

Eine weitere Anwendungsanforderung sind schnelle Zykluszeiten, um der Nachfrage nach einem hohen Durchsatz gerecht zu werden. Flüssigkeitsdosiersysteme müssen in der Lage sein, mit den Anforderungen der Großserienproduktion Schritt zu halten.

Lösungen für die Dosierung von Flüssigkeiten
 

Manuelle Flüssigkeitsdosierung

Für CGM-Hersteller bieten die manuellen Flüssigkeitsdosierlösungen von Nordson EFD einen Einstiegspunkt für Investitionen.

Der Ultimus I-Flüssigkeitsdispenser wird von CGM-Herstellern verwendet, um leitfähige Vaseline auf die Sensoren im Inneren der Lesegeräte aufzutragen. CGM-Hersteller verwenden auch den Ultimus II-Dispenser mit PTFE-ausgekleideten Dosiernadeln und blauen Stopfen zum Dosieren von Cyanacrylat-Flüssigkeiten. Die schnellen Aushärtungszeiten des Cyanacrylats machen es attraktiv, aber auch schwierig zu dosieren. Aus diesem Grund ist eine Einwegspritze oft besser geeignet als ein Ventil mit mechanischen Teilen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr darüber, wie Sie Cyanos oder Superkleber effektiv dosieren können. .

Diese manuell zu bedienenden Lösungen bieten diese Vorteile für CGM-Hersteller:

• Reduziert die Ermüdung des Bedieners
• Bedient manuelle und automatisierte Anwendungen
• Skalen mit Produktionsanforderungen
• Verringert den Flüssigkeitsabfall
• Ermöglicht Benutzern das Herunterladen von Abgabeprotokollen
• Erhalten Sie verwertbare Informationen über den Dosierzyklus
• Finden Sie Muster in der Produktion und erkennen Sie Probleme, die sich auf die Qualität auswirken können.

Halbautomatische Flüssigkeitsdosierung

Da die Anforderungen an die CGM-Produktion steigen, sind halbautomatische Lösungen für die Flüssigkeitsabgabe vorteilhaft. Halbautomatische Lösungen sind bedienerabhängig. Sie bieten eine bessere Kontrolle und eine verbesserte Wiederholgenauigkeit. Diese Systeme bieten eine bessere Kontrolle für die Präzisionsfertigung mit höheren Stückzahlen.

CGM-Hersteller können ihre halbautomatische Flüssigkeitsdosierlösung auf der Grundlage ihrer Produktionsanforderungen konfigurieren. Ein bewährtes CGM-Herstellungssystem besteht aus einem automatisierten Dosiersystem und einem Dosierventil wie dem PICO Pµlse® XP Jet-Ventil, dem MicroDot™-Nadelventil der Serie xQR41 oder dem Membranventil der Serie 752V. CGM-Hersteller entscheiden sich für diese Kombination von Nordson EFD-Fluiddosierlösungen, weil sie damit die Effizienz steigern und Produktionszeit sparen können.

Das PICO XP Jetventil wird beispielsweise für die Dosierung von UV-härtenden Klebstoffen zum Verkleben des Chassis oder des Körpers eines implantierbaren Geräts verwendet. Jetventile machen eine Z-Achsen-Bewegung überflüssig und erhöhen so die Geschwindigkeit, mit der eine Flüssigkeit aufgetragen werden kann. Dies macht sie zu einer großartigen Option für die Großserienproduktion.

Vor kurzem entschied sich ein CGM-Hersteller für eine automatisierte Flüssigkeitsdosierlösung von Nordson EFD zur Herstellung eines Blutzuckermessgeräts. Das Design erforderte die Verbindung von zwei spritzgegossenen Seiten des Blutzuckermessgeräts. Darüber hinaus sollte die Leiterplatte des Geräts eingekapselt werden, um sie zu schützen und zu sichern. Der Hersteller verwendete für diese Anwendungen UV-härtende Flüssigkeiten.

Das Zusammenfügen der beiden Seiten des Blutzuckermessgeräts ist ein komplexer Vorgang. Das Gerät wird an einer geformten Leiste auf beiden Seiten der Spritzgussteile zusammengefügt. Der Roboter dosiert die Flüssigkeit auf die schmale Leiste und folgt dabei der Kontur des Spritzgussteils.

Der CGM-Hersteller setzte einen automatischen 3-Achsen-Dosierroboter der PROPlus-Serie ein, um seine Ziele zu erreichen. Das System bot eine hervorragende Wiederholgenauigkeit der X-, Y- und Z-Achse und die erforderliche Geschwindigkeit, um den höheren Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Die konstante Rückmeldung im geschlossenen Regelkreis lieferte verwertbare Daten zur Verbesserung des Durchsatzes.

Der 3-Achsen-Roboter wurde mit einem PICO XP-Jetting-System ausgestattet, um die Präzision und Wiederholgenauigkeit zu gewährleisten, die für das Auftragen von Flüssigkeiten auf die Spritzgussteile erforderlich ist. Die Mikrodosierfähigkeit von 0,5 nL ermöglichte es dem CGM-Hersteller, Flüssigkeiten in zusammengesetzten Bögen und Linien auf das Blutzuckermessgerät aufzutragen, und zwar bei hohen Geschwindigkeiten für die hohen Produktionsanforderungen.

Sprühventile werden auch häufig in der CGM-Produktion eingesetzt, um kleine Teile mit Silikonöl zu schmieren. Das 781-Sprühventil von Nordson EFD ist ein gängiges Werkzeug für diese Anwendung. Es wird in der Regel auf einen halbautomatischen 3-Achsen-Dosierroboter für die Serienproduktion montiert.

Kundenspezifische Automatisierung (Anwendungen für Maschinenbauer)

Hersteller, die 300.000-500.000 Einheiten pro Jahr zu einem Stückpreis von weniger als 50 US-Dollar herstellen, sollten über den Einsatz einer kundenspezifischen Automatisierung nachdenken. Diese hochwertige Investition bietet eine schlüsselfertige Lösung, die den Herstellern die Möglichkeit gibt, mehrere Montageprozesse durchzuführen. Eine kundenspezifische, vollautomatische Lösung zur Flüssigkeitsdosierung ermöglicht es CGM-Herstellern, Qualitätssicherungsprozesse wie Pick-and-Place, Tests, Pull-Tests usw. zu nutzen.

Der Hauptvorteil einer vollautomatischen Flüssigkeitsdosierlösung besteht in der Verkürzung der Prozesszeit bei Anwendungen mit hohem Produktionsvolumen. Die verbesserte Produktqualität in Verbindung mit den schnellen Einrichtungs- und Programmiermöglichkeiten ermöglicht es CGM-Herstellern, neue Produktionsmöglichkeiten zu suchen und zu nutzen.

Zu den gängigen EFD-Dosierlösungen von Nordson, die in der kundenspezifischen Automatisierung eingesetzt werden, gehören Jetventile (berührungslose Dosierung), Nadelventile (kontaktbehaftete Dosierung) und sogar die Dosierung von Kartuschen, die von Tisch-Dosiergeräten gesteuert werden, die auch beim manuellen Auftragen von Flüssigkeiten verwendet werden.

Über Ahmed Khan

Ahmed Khan ist der globale Produktmanager für Präzisionsflüssigkeitsdosierung und Automatisierung bei Nordson EFD. Er bietet Empfehlungen und Lösungen für Kunden und hilft bei der ersten Systemintegration. Ahmed verfügt über 13 Jahre Erfahrung in der Flüssigkeitsdosierung. Er kam 2013 zu Nordson EFD und ist in East Providence, RI, ansässig.