현장 진단 애플리케이션을 위한 정밀 유체 디스펜싱 시스템

사이클 시간, 볼륨 정확도 등을 개선하는 방법

현장 진단(POC) 기기는 의사가 중요한 결정을 내리고 환자가 자신의 건강을 모니터링하는 데 도움을 주기 때문에 의료 업계에서 중요한 연구 분야입니다. 이러한 기기는 HIV 검사부터 혈액 검사, 최근에는 코로나19 검사에 이르기까지 다양합니다.

노드슨EFD는 제조업체가 생명 과학 분야에서 필수적인 품질 및 제품 일관성에 대한 요구 사항을 충족하고 초과 달성할 수 있도록 지원하는 유체 디스펜싱 장비를 제공합니다. 이 블로그 게시물에서는 당사의 유체 디스펜싱 제품을 통해 생산량을 늘리고 정확도 등을 개선한 여러 진단 애플리케이션에 대한 자세한 내용을 공유합니다.

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진단 리더기

애플리케이션 #1: 혈액 가스 분석기 부착 부품

-사용되는 유체:

• UV 경화 접착제

-응용 분야 요구 사항:

한 의료 제조업체는 혈액 가스 분석기를 조립하기 위해 UV 경화 접착제를 디스펜싱할 때 더 높은 정확도가 필요했습니다. 또한 이전에는 수작업으로 판독기를 조립하기 위해 벤치탑 디스펜서를 사용했기 때문에 자동화된 솔루션을 찾고 있었습니다.

-디스펜싱 솔루션:

• PICO XP 제팅 시스템

대부분의 진단 분석기 생산은 세심하게 이루어지며 최종 제품의 올바른 기능을 보장하기 위해 정밀한 디스펜싱 작업이 필요합니다. 이를 염두에 두고 극도의 정확성과 신뢰성을 제공하는 PICO XP 분사 시스템을 추천했습니다.

이 분사 시스템을 통해 제조업체는 두 부품을 접착하기 위해 UV 경화 접착제 라인을 정확하게 디스펜싱할 수 있었습니다. 표준 PICO Pµlse의 차세대 제품인 PICO XP는 더 우수하고 반복 가능한 증착 허용 오차를 제공합니다. 시간이 지남에 따라 분사량의 미크론 단위 스트로크를 유지하도록 자체 조정되어 초기 디스펜싱 파라미터에 더 가깝게 유지되며, 가장 정확한 분사 밸브입니다.

 

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애플리케이션 #2: 코로나19 진단 리더기 부착 부품

-사용 유체:

• UV 경화 접착제 및 시아노아크릴레이트 혼합물

-응용 분야 요구 사항:

한 의료 기술 회사는 새로운 코로나19 진단 리더기를 조립하기 위해 UV 경화 접착제와 시아노아크릴레이트 혼합물을 정확하게 디스펜싱할 수 있는 솔루션이 필요했습니다. 판독기가 삽입된 테스트 스트립을 정확하게 판독하려면 부품을 적절히 접착해야 했습니다.

-디스펜싱 솔루션:

• 752V 다이어프램 밸브
• EV 시리즈 자동 유체 디스펜싱 시스템
• RV 시리즈 자동 유체 디스펜싱 시스템

752V 다이어프램 밸브는 0.13mm에서 0.64mm까지 조절 가능한 개폐 스트로크를 통해 빠른 반응과 확실한 차단을 제공합니다. 이를 통해 제조업체는 디스펜싱 시 유체 낭비를 줄일 수 있었습니다. 이 밸브의 습식 부품은 불활성 초고분자량(UHMW) 폴리에틸렌으로 제작되어 빠른 경화 시아노아크릴레이트 혼합물을 디스펜싱하는 데 적합합니다.

 

코로나19 진단 리더기의 기하학적 구조로 인해 소니는 EV 시리즈와 RV 시리즈 자동 디스펜싱 시스템을 모두 추천했습니다. EV 로봇은 기판의 X, Y, Z 좌표를 따라 UV 경화 접착제와 시아노아크릴레이트 혼합물을 디스펜싱할 수 있지만, 테스트 스트립이 삽입되는 곳과 같이 접근하기 어려운 곳에 디스펜싱하려면 부품을 중심으로 360° 회전하는 네 번째 축이 필요했습니다.

 

두 로봇 모두 비전 기능을 갖추고 있어 복잡한 패턴을 쉽게 프로그래밍할 수 있도록 디스펜싱 경로의 화면 미리보기를 표시하는 펜슬 또는 CCD 카메라가 있습니다. 신뢰성이 필수적인 이 의료 애플리케이션에서 비전 시스템은 기준점 인식을 사용하여 정확한 부품 정렬을 보장할 수 있었습니다.

 

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테스트 스트립

애플리케이션 #1: 테스트 스트립에 다양한 시약 디스펜싱

-사용되는 유체:

• 다양한 시약

-애플리케이션 요구 사항:

이 의료 제조업체는 더 쉬운 설정과 더 나은 소프트웨어를 제공하기 위해 이전에 사용했던 로봇과는 다른 로봇이 필요했습니다. 테스트 스트립에 시약을 디스펜싱하는 작업은 위양성/음성 테스트 결과를 피하기 위해 정확해야 했습니다.

-디스펜싱 솔루션:

• PROPlus 시리즈 자동 시약 디스펜싱 시스템

이 용도로는 PROPlus 시리즈 로봇을 추천합니다. 이 로봇은 간편한 사용성을 위해 설계된 가장 정교하고 진보된 자동 디스펜싱 시스템입니다. 이 로봇은 카메라와 원활하게 통합되는 소니의 고유한 DispenseMotion™ 소프트웨어를 갖추고 있습니다. 고화질 CCD 스마트 카메라는 글로벌 셔터를 탑재하여 로봇 작동 시 흐릿함이나 왜곡을 제거합니다. 또한 레이저 높이 감지 기능(아래 이미지 참조)을 통해 높이 변화를 식별하고 그에 따라 스스로 조정하여 정확도가 뛰어납니다.

이를 통해 테스트 스트립의 각 접합 패드에 마이크로리터 미만의 유체를 디스펜싱할 때 높은 수준의 정확도를 제공했습니다. 오버플로를 방지하고 정확한 테스트 결과를 제공하기 위해서는 각 액체가 정확한 패드에 디스펜싱될 수 있도록 침전물이 정확하게 침전되는 것이 중요했습니다.

 

아래 테스트 스트립의 측면 흐름에서 볼 수 있듯이, 화학 물질은 테스트 스트립의 특정 부분에만 분배되어야 합니다. 이 제조업체는 코로나19, 포도당, 혈액 등을 위한 별도의 테스트 스트립을 보유하고 있었습니다. 액체의 양을 조절하여 특정 섹션에만 도포하는 것이 매우 중요했습니다. 이렇게 하면 혈액 또는 검사 샘플을 샘플 패드에 추가할 때 올바른 항체와 항원이 샘플에 달라붙어 정확한 검사 결과를 얻을 수 있습니다.

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응용 분야 #2: 혈액 검사 스트립에 디스펜싱

-사용 유체:

• UV 경화 접착제
• 시약

-응용 분야 요구 사항:

이 의료니다. 기술 제조업체는 생산량 증가와 시장 수요를 따라잡기 위해 더 빠른 솔루션이 필요했습

-디스펜싱 솔루션:

• PICO Pµlse 분사 시스템

이전 공정에는754V 무균 밸브, xQR41 MicroDot™ 밸브 및 Ultimus V 유체 디스펜서가 포함되었지만 수요가 기하급수적으로 증가하면서 제팅 솔루션으로 전환해야 했습니다. 아래 동영상에서 Z축을 제거함으로써 디스펜싱 프로세스의 속도가 최대 1000Hz(초당 디스펜싱 횟수)까지 연속적으로 빨라지는 것을 확인할 수 있습니다. 또한 제팅은 팁이 기판에 내려올 위치를 프로그래밍할 필요가 없으므로 팁이 구부러지거나 기판이 손상될 위험이 없으므로 설정이 더 빠릅니다.

당사의 PICO Pµlse 분사 시스템은 미세 침전물을 빠르고 반복 가능한 방식으로 분사할 수 있어 처리량을 크게 개선하여 혈액 테스트 스트립 생산량을 늘릴 수 있었습니다. 향후에는 밸브 스택 온도 변화에 관계없이 더 오랜 기간 동안 우수한 반복성을 제공하는 새로운 PICO XP 제팅 시스템을 추천할 예정입니다.

 

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결론

전반적으로 노드슨 EFD는 제조업체가 생명 과학 산업의 엄격한 품질 관리 규정을 충족할 수 있도록 설계된 신뢰할 수 있는 정밀 디스펜싱 솔루션을 제공합니다. 또한 성장하는 진단 리더기 및 테스트 스트립 시장을 위한 자동화 솔루션을 설계하는 숙련된 기계 제작업체 및 통합업체 네트워크와도 협력하고 있습니다.

숙련된 유체 디스펜싱 전문가와 다음 현장 진단 애플리케이션에 대해 논의하거나 외부 기계 제작자 팀을 추천받고 싶다면 언제든지 이메일([email protected])로 문의해 주세요.

 

 

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