Szybka diagnostyka, automatyczne unikanie błędów

19

W laboratoriach analitycznych każdego dnia bada się wiele próbek. Korzyści z automatyzacji w tej branży są oczywiste: umożliwiają szybsze uzyskiwanie wyników, zapewniają wyższą produktywność, mniejszą liczbę błędów oraz niższe koszty personelu. Dla zapewnienia sprawnego działania niezwykle ważna jest duża dynamika i precyzja układów napędowych.

Rozmawialiśmy z dr Aihuą Hong o wymaganiach i odkryciach w tym segmencie rynku, za który odpowiada ona w FAULHABER.

W których branżach automatyka laboratoryjna odgrywa dużą rolę?
Zautomatyzowane procesy wykorzystuje się we wszystkich laboratoriach, czy to chemicznych, farmaceutycznych, czy związanych z technologią żywności.

Branża medyczna to sektor, w którym na całym świecie nastąpił znaczny rozwój. Od wielu lat zautomatyzowane rozwiązania są w nim niezbędne w tak zwanej diagnostyce in vitro (in-vitro diagnostics, IVD), tj. w analizie próbek medycznych, takich jak krew, mocz i tkanki. Również w laboratoriach firm farmaceutycznych opracowujących nowe leki wdrażane są coraz silniej zautomatyzowane procedury badawcze.

Czym dokładnie jest automatyka laboratoryjna?
Stopień automatyzacji w rożnych laboratoriach znacznie się rożni. Automatyzacja może polegać na przeprowadzaniu poszczególnych procesów z wykorzystaniem odrębnych urządzeń, może też obejmować pełną analizę próbek w złożonych systemach. To drugie rozwiązanie jest zwłaszcza wymagane w miejscach, w których trzeba przeanalizować dużą liczbę próbek zgodnie ze standaryzowanym protokołem i przy niewielkiej tylko elastyczności – np. IVD w głównym laboratorium szpitala lub w dużych laboratoriach wykorzystywanych na potrzeby diagnostyki medycznej.

Które procesy dokonują się w tych miejscach automatycznie?
W tych laboratoriach niemal cały proces analizy przebiega automatycznie. Zaczyna się od przygotowania próbek krwi w probówkach oznaczonych kolorami. Skaner rejestruje typ analizy wymaganej dla danej probówki i dopilnowuje, by ramię robota przemieściło taką probówkę w odpowiedni sposób. Niektóre próbki odwirowuje się w celu rozdzielenia składników krwi. Następnie próbki transportuje się w specjalnych jednostkach transportowych do właściwego stanowiska analitycznego, np. na przenośniku taśmowym lub na małym wózku z napędem kołowym.

Co dzieje się na stanowisku analitycznym?
Najpierw id
entyfikuje się próbkę poprzez skierowanie kodu kreskowego w stronę kamery i odczytanie go. Następnie z probówki wyjmuje się korek i pobiera część próbki. Ponownie zamyka się szczelnie probówkę i odstawia do ewentualnego wykorzystania w późniejszych testach. Próbkę przenosi się do naczynia reakcyjnego na potrzeby faktycznej analizy, np. na płytkę testową lub szalkę Petriego. Podczas kolejnych testów technologię napędową wykorzystuje się głownie na potrzeby takich procesów jak pipetowanie, praca z cieczą, łączenie i mieszanie.

Jakie wymogi muszą spełniać silniki?
W trakcie całego procesu trzeba wykonać wiele rożnych ruchów. Wymogi w stosunku do technologii napędowej odpowiednio się różnią. Przenośniki taśmowe wymagają dużych silników o dużej mocy oraz możliwie małych i lekkich elementów. Dzięki naszej kompleksowej gamie produktów możemy zaspokoić całe spektrum potrzeb i zapewnić niezwykle dobre rozwiązanie niemal w każdym przypadku.

Czy może Pani podać jakieś przykłady?
Wiele zastosowań wymaga wysoce dynamicznego systemu na potrzeby wielokrotnego zatrzymywania się/ruszania, na przykład podczas procesu podnoszenia i ustawiania oraz podczas pipetowania. Podczas tych czynności wymagana jest zarówno szybkość, jak i niezwykle dokładne rozmieszczanie. Rozmiar i masa również odgrywają tu pewną rolę: napęd odpowiadający za ruch ramienia uchwytu w gorę i w dół lub głowicy do pipetowania znajduje się zwykle w ruchomym elemencie. Dlatego też musi być niezwykle mały i lekki.