Präzisions-Flüssigkeitsdosiersysteme für diagnostische Point-of-Care-Anwendungen

Verbesserung von Zykluszeit, Volumengenauigkeit und mehr

Die Point-of-Care-Diagnostik (POC) ist ein wichtiger Forschungsbereich in der Medizinbranche, da diese POC-Geräte Ärzten helfen, wichtige Entscheidungen zu treffen und Patienten bei der Überwachung ihrer Gesundheit unterstützen. Diese Geräte können von HIV-Tests bis hin zu Bluttests und neuerdings auch COVID-19-Tests reichen.

Nordson EFD bietet Flüssigkeitsdosiergeräte an, die den Herstellern helfen, die Anforderungen an Qualität und Produktkonsistenz zu erfüllen und zu übertreffen, die in den Biowissenschaften unerlässlich sind. In diesem Blog-Beitrag berichten wir über verschiedene diagnostische Anwendungen, bei denen unsere Flüssigkeitsdosierprodukte die Produktion erhöht, die Genauigkeit verbessert und vieles mehr haben.

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Diagnostik-Lesegeräte

Anwendung #1. Anhaftende Teile von Blutgasanalysatoren

- Verwendete Flüssigkeiten:

• UV-härtende Klebstoffe

- Anforderungen an die Anwendung:

Ein Hersteller von Medizinprodukten benötigte eine höhere Genauigkeit beim Auftragen eines UV-härtenden Klebstoffs für die Montage von Blutgasanalysatoren. Das Unternehmen suchte außerdem nach einer automatisierten Lösung, nachdem es zuvor Tischgeräte für die manuelle Montage der Lesegeräte verwendet hatte.

- Dosierlösungen:

• PICO XP Dosiersysteme

Die Produktion der meisten diagnostischen Analysegeräte ist sehr sorgfältig und erfordert präzise Dosiervorgänge, um die korrekte Funktion des Endprodukts zu gewährleisten. Vor diesem Hintergrund haben wir das PICO XP Dosiersystem, wegen seiner extremen Genauigkeit und Zuverlässigkeit, empfohlen.

Mit diesem Dosiersystem konnte der Hersteller UV-härtende Klebstoffe präzise entlang zweier Teile auftragen, um diese miteinander zu verbinden. Als Nachfolgemodell unseres Standardprodukts PICO Pµlse bietet das PICO XP bessere, wiederholgenaue Auftragstoleranzen. Es passt sich selbst an, um den Hub des ausgestoßenen Volumens im Laufe der Zeit auf Mikron-Niveau zu halten, wodurch es näher an den anfänglichen Dosierparametern bleibt und zu unserem genauesten Ausstoßventil wird.

 

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Anwendung #2. Anhaftende Teile von COVID-19 Diagnose-Lesegeräten

- Verwendete Flüssigkeiten:

• UV-härtender Klebstoff und Cyanacrylat-Mischung

- Anforderungen der Anwendung::

Ein Unternehmen der Gesundheitstechnologie benötigte eine Lösung für die genaue Dosierung einer Mischung aus UV-Härtungsklebstoff und Cyanacrylaten, um ein neues COVID-19-Diagnose-Lesegerät zusammenzubauen. Die Teile mussten ordnungsgemäß verklebt werden, damit das Lesegerät die eingelegten Teststreifen genau lesen konnte.

- Lösungen für die Dosierung:

• 752V-Membranventile
• Automatisierte Flüssigkeitsabgabesysteme der Serie EV
• Automatisierte Flüssigkeitsabgabesysteme der RV-Serie

Das Membranventil 752V verfügt über einen Öffnungs-/Schließhub, der von 0,13 mm bis 0,64 mm einstellbar ist, um ein schnelles Ansprechen und ein sicheres Absperren zu gewährleisten. Dadurch konnte der Hersteller den Flüssigkeitsverlust bei der Dosierung reduzieren. Die medienberührten Teile bestehen aus einem inerten Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW), wodurch sich das Ventil für die Dosierung der schnell härtenden Cyanacrylatmischung eignet.

 

Aufgrund der Geometrien des COVID-19-Diagnoselesegeräts haben wir sowohl unsere automatischen Dosiersysteme der EV-Serie als auch der RV-Serie empfohlen. Während unser EV-Roboter den UV-härtenden Klebstoff und die Cyanacrylat-Mischung entlang der X-, Y- und Z-Koordinaten des Substrats auftragen konnte, wurde eine vierte Achse benötigt, um sich um 360° um das Teil zu drehen und an schwer zugänglichen Stellen aufzutragen, z. B. dort, wo der Teststreifen eingeführt werden sollte.

 

Beide Roboter sind mit einem Bildverarbeitungssystem ausgestattet, d. h. sie verfügen entweder über eine Bleistift- oder eine CCD-Kamera, die eine Vorschau des Dosierpfads auf dem Bildschirm anzeigt, um die Programmierung komplexer Muster zu erleichtern. Bei dieser medizinischen Anwendung, bei der es auf Zuverlässigkeit ankam, konnte das Bildverarbeitungssystem die korrekte Ausrichtung der Teile durch die Erkennung von Referenzpunkten sicherstellen.

 

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Teststreifen

Anwendung #1. Auftragen von verschiedenen Reagenzien auf Teststreifen

- Verwendete Flüssigkeiten:

• Verschiedene Reagenzien

- Anforderungen der Anwendung:

Dieser Medizintechnikhersteller benötigte einen anderen Roboter als den zuvor verwendeten, um eine einfachere Einrichtung und bessere Software zu erhalten. Die Dosierung der Reagenzien auf die Teststreifen musste genau sein, um falsch positive/negative Testergebnisse zu vermeiden.

- Lösung für die Dosierung:

• Automatisierte Flüssigkeitsabgabesysteme der PROPlus-Serie

Für diese Anwendung haben wir unseren Roboter der PROPlus-Serie empfohlen. Dabei handelt es sich um unser innovativstes und fortschrittlichstes automatisiertes Dosiersystem, das für eine vereinfachte Handhabung konzipiert ist. Es verfügt über unsere einzigartige DispenseMotion™-Software, die sich nahtlos in die Kamera integriert. Die hochauflösende CCD-Smart-Kamera verfügt über einen Global Shutter, der Unschärfen und Verzerrungen während des Betriebs des Roboters verhindert. Darüber hinaus verfügt sie über eine Laser-Höhenerkennung (siehe Bild unten), die Höhenschwankungen erkennt und sich entsprechend einstellt, um eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten.

Dies ermöglichte ein hohes Maß an Genauigkeit bei der Dosierung von Submikrolitern der Flüssigkeit auf jedes konjugierte Pad des Teststreifens. Es war von entscheidender Bedeutung, dass die Ablagerungen genau waren, damit jede Flüssigkeit auf das richtige Pad abgegeben wurde, um ein Überlaufen zu vermeiden und ein genaues Testergebnis zu erhalten.

 

Wie in dem seitlichen Ablauf eines Teststreifens unten zu sehen ist, dürfen die Chemikalien nur auf bestimmte Abschnitte des Teststreifens aufgetragen werden. Dieser Hersteller hatte separate Teststreifen für COVID-19, Glukose, Blut und mehr. Es war von entscheidender Bedeutung, dass das Flüssigkeitsvolumen kontrolliert und nur auf bestimmte Abschnitte aufgetragen wurde. Auf diese Weise werden bei der Zugabe des Blutes oder der Testprobe auf das Probenpad die richtigen Antikörper und Antigene an die Probe gebunden, um ein genaues Testergebnis zu erhalten.

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Anwendung #2. Dosierung auf Blutteststreifen

- Verwendete Flüssigkeiten:

• UV-härtende Klebstoffe
• Reagenzien

- Anforderungen der Anwendung:

Dieser Hersteller von Medizintechnik benötigte eine schnellere Lösung, um mit dem Anstieg der Produktion und der Marktnachfrage Schritt zu halten.

- Lösungen für die Dosierung:

• PICO Pµlse Jetting Systeme

Obwohl der bisherige Prozess unsere aseptischen 754V-Ventile, xQR41 MicroDot™-Ventile, and Ultimus V Flüssigkeitsdispenser, umfasste, erforderte ein exponentieller Anstieg der Nachfrage den Wechsel zu einer Jetting-Lösung. Im folgenden Video ist zu sehen, wie der Wegfall der Z-Achse den Dosierprozess kontinuierlich auf bis zu 1000 Hz (Dosierungen pro Sekunde) beschleunigt. Das Jetting-Verfahren ist auch schneller einzurichten, da nicht programmiert werden muss, wo eine Nadel auf ein Substrat trifft, wodurch das Risiko des Verbiegens von Nadeln und der Beschädigung von Substraten vermieden wird.

Unser PICO Pµlse Jetting-System konnte die Produktion von Blutteststreifen steigern, da es in der Lage ist, Mikroablagerungen schnell und wiederholgenau zu dosieren, was den Durchsatz erheblich verbesserte. In Zukunft werden wir unser neues PICO XP-Jetting-System empfehlen, das unabhängig von Temperaturschwankungen im Ventilstapel eine überragende Wiederholgenauigkeit über längere Zeiträume bietet.

 

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Schlussfolgerung

Insgesamt bietet Nordson EFD zuverlässige Präzisionsdosierlösungen, die den Herstellern helfen, die strengen Qualitätskontrollvorschriften in der Biowissenschaftsbranche zu erfüllen. Wir arbeiten auch mit einem Netzwerk von qualifizierten Maschinenherstellern und Integratoren zusammen, die automatisierte Lösungen für die wachsenden Märkte für diagnostische Lesegeräte und Teststreifen entwickeln.

Wenn Sie Ihre nächste Point-of-Care-Diagnoseanwendung mit einem erfahrenen Experten für Flüssigkeitsdosierung besprechen oder eine Empfehlung für unser externes Team von Maschinenherstellern erhalten möchten, zögern Sie nicht, uns eine E-Mail an [email protected] zu senden.

 

 

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