Sistemi per la dosatura di precisione dei fluidi nelle applicazioni per diagnostica decentrata (point of care)

Come migliorare i tempi ciclo, l’accuratezza dei volumi del deposito, e altro.

La diagnostica Point-of-care (POC) è un settore cruciale della ricerca nell’industria medicale, poiché questi dispositivi POC aiutano i medici a prendere decisioni fondamentali ed i pazienti a tenere sotto controllo il proprio stato di salute. Stiamo parlando dei test HV, dei test sanguigni e, in tempi recenti, dei test COVID-19.

Nordson EFD offre sistemi per la dosatura dei fluidi che aiutano i produttori a soddisfare pienamente I requisiti di qualità e uniformità del prodotto, due caratteristiche essenziali per le scienze biologiche. In questo blog condividiamo alcune informazioni su varie applicazioni nel campo diagnostico dove i nostri sistemi hanno contribuito ad aumentare la produzione e migliorare l’accuratezza.

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Strumenti diagnostici

Applicazione #1. Assemblaggio di parti di analizzatori di gas sanguigni

- Fluidi utilizzati:

• Adesivi a polimerizzazione UV

- Requisiti applicativi:

Un produttore di dispositivi medici ha espresso l’esigenza di una maggiore accuratezza nell’applicazione di adesivo a polimerizzazione UV per l’assemblaggio di analizzatori di gas sanguigni. Inoltre, era alla ricerca di una soluzione automatizzata, avendo utilizzato fino a quel momento dei dosatori da banco manuali.

- Soluzione:

• Sistema per la dosatura senza contatto PICO XP

La produzione degli analizzatori diagnostici è spesso meticolosa e richiede di effettuare le operazioni di dosatura con grande precisione per garantire il corretto funzionamento del prodotto finale. Sapendo questo, abbiamo consigliato il sistema per la dosatura senza contatto PICO XP, in grado di offrire prestazioni di estrema accuratezza e grande affidabilità.

Questo sistema per la dosatura a getto (senza contatto) ha consentito al produttore di applicare linee accurate di adesivi a polimerizzazione UV lungo le due parti da incollare. PICO XP, il prodotto Nordson EFD di ultima generazione che segue il lancio di PICO Pµlse qualche anno fa, è stato progettato per migliorare ulteriormente l’uniformità dei depositi con un margine di scostamento minimo. Si regola automaticamente per mantenere invariato il volume in micron del prodotto erogato, rimanendo più vicino alle impostazioni di dosatura iniziali e rendendo quindi la nostra valvola per la dosatura senza contatto ancora più precisa.

 

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Applicazione #2. Assemblaggio di lettori diagnostici per COVID-19

- Fluidi utilizzati:

• Miscela di adesivo a polimerizzazione UV e cianoacrilato

- Requisiti applicativi:

Un’azienda produttrice di tecnologia per la salute cercava una soluzione per applicare con precisione una miscela di adesivo a polimerizzazione UV e cianoacrilato per l’assemblaggio di un nuovo lettore lettore diagnostico COVID-19. Le parti dovevano essere incollate nel modo appropriato affinchè il dispositivo potesse leggere accuratamente le strisce reattive inserite.

- Soluzione:

• Valvole a diaframma 752V
• Sistemi per la dosatura automatizzata Serie EV
• Sistemi per la dosatura automatizzata Serie RV

La valvola a diaframma 752V è dotata di regolazione della corsa aperto/chiuso da 0.13mm a 0.64mm per garantire una risposta rapida e interruzione immediata dell’erogazione. Questo ha consentito al produttore di ridurre lo spreco di fluido durante la dosatura. Le parti della valvola in contatto con il fluido sono costituite da polietilene inerte ad altissimo peso molecolare (UHMW), che la rende adatta all’applicazione di cianoacrilati e fluidi con polimerizzazione molto rapida.

 

Considerate le geometrie dei lettori diagnostici COVID-19, abbiamo consigliato entrambi i sistemi per la dosatura automatizzata Serie EV e Serie RV. Infatti, se il robot EV poteva dosare la miscela di cianoacrilato e adesivo a polimerizzazione UV lungo le coordinate X, Y, Z del substrato, era necessario un quarto asse per ruotare intorno alla parte a 360° e applicare il fluido in punti altrimenti difficili da raggiungere, ad esempio la scanalatura entro la quale va inserita la striscia reagente.

 

Entrambi i robot includono un sistema di visione, sono dotati cioè di videocamera CCD o pencil camera per la visualizzazione su schermo dell’anteprima del percorso di dosatura, per semplificare la programmazione di pattern complessi. Per questa applicazione medica, dove l’affidabilità è essenziale, il sistema di visione ha dato conferma del corretto allineamento del pezzo grazie al riconoscimento fiduciario.

 

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Strisce reagenti

Applicazione #1. Dosatura di vari tipi di reagenti su strisce per test

- Fluidi utilizzati:

• Reagenti vari

- Requisiti applicativi:

Questo produttore aveva bisogno di un robot differente da quello usato sino a quel momento, che offrisse una programmazione più semplice e un software più avanzato. L’applicazione di reagenti sulle strisce per test doveva essere molto accurata per evitare falsi positivi o negativi.

- Soluzione:

• Sistema per la dosatura automatizzata dei fluidi Serie PROPlus

Per questa applicazione, abbiamo consigliato un robot Serie PROPlus. Questo è il nostro sistema per la dosatura automatizzata dei fluidi più sofisticato, progettato per la massima semplificazione e facilità di utilizzo. Viene fornito con software DispenseMotion™ facilmente integrabile con la videocamera senza soluzione di continuità. La smart camera CCD è dotata di otturatore globale per eliminare qualsiasi distorsione o sfocatura dell’immagine mentre il robot è in movimento. Inoltre, un sensore laser di rilevamento altezza, (vd. Foto sotto) è in grado di identificare le variazioni nella distanza dal pezzo e auto-regolarsi di conseguenza.

Tutto questo ha garantito un grado elevato di accuratezza nella dosatura di sub-microlitri di fluido su ciascun tampone coniugato alla striscia reagente. Era molto importante che il tipo specifico di fluido venisse dosato sul tampone corretto in modo preciso, senza traboccare, per ottenere risultati del test affidabili.

 

Come si può vedere nel disegno sotto, i prodotti vanno dosati solo su certe parti della striscia reagente. Questo produttore aveva strisce reagenti separate per COVID-19, glucosio, sangue. Era dunque di importanza vitale che il volume del fluido fosse controllato e applicato esclusivamente su sezioni specifiche. In questo modo, quando il sangue o il campione del test viene aggiunto al tampone del campione, gli anticorpi e gli antigeni corretti aderiscono al campione per fornire un risultato del test accurato.

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Applicazione #2. Dosatura su strisce per test sanguigni

- Fluidi utilizzati:

• Adesivi a polimerizzazione UV
• Reagenti

- Requisiti applicativi:

Questo produttore di tecnologia per l’industria medicale era alla ricerca di una soluzione rapida per far fronte ad un incremento della domanda del prodotto ed esigenza di aumentare la produzione.

- Soluzione:

• Sistema per la dosatura senza contatto PICO Pµlse

Sebbene il loro processo precedente includesse le nostre vavole 754V asettiche, xQR41 MicroDot™ valves, e Dosatori Ultimus V, le prospettive di incremento della domanda li ha spinti a passare ad una soluzione di dosatura senza contatto. Nel video seguente possiamo vedere come, eliminando il movimento su asse Z, si ottenga una velocità fino a 1000Hz (depositi per secondo) in modo continuo. La dosatura senza contatto (a getto) è più rapida poichè non richiede l’impostazione del punto di discesa dell’ago di dosatura sulla superficie del pezzo, evitando il rischio di danneggiare il substrato o l’ago stesso.

Il nostro sistema per la dosatura senza contatto PICO Pµlse è stato in grado di aumentare la produzione di strisce per analisi del sangue, grazie alla sua capacità di applicare micro-depositi in modo rapido e uniforme, migliorando notevolmente la produttività. In futuro, raccomanderemo il nostro nuovo sistema di getto PICO XP, che offre una ripetibilità superiore per periodi più lunghi, indipendentemente dalle variazioni di temperatura.

 

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Conclusione

Nel complesso, Nordson EFD offre soluzioni per la dosatura di precisione dei fluidi, progettate per favorire il raggiungimento dei requisiti di controllo qualità nel settore delle scienze biologiche. Lavoriamo anche con una rete di costruttori e integratori di macchine qualificati che progettano soluzioni automatizzate per i mercati in crescita dei lettori diagnostici e delle strisce reattive.

Se desideri discutere la tua prossima applicazione diagnostica point-of-care con uno dei nostri esperti o ricevere un consiglio da uno dei nostri Costruttori macchine, inviaci un'e-mail all'indirizzo [email protected].

 

 

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