تعتبر فحوصات نقطة الرعاية الموائع الدقيقة موضوعًا ساخنًا في الوقت الحاضر وهناك الكثير من الضجيج المحيط بكيفية صنع خراطيش غير مكلفة وسريعة وموثوقة.
أحد المجالات التي تحظى بقدر أقل من التركيز هو كيفية تصميم آليات التشغيل والقياس الكمي داخل الأداة أو القارئ.
يتمثل التحدي هنا في نقل أكبر قدر من التعقيد إلى القارئ مع تحقيق عامل شكل صغير وفعال من حيث التكلفة وموثوق به في نفس الوقت مناسب لاستخدام نقطة الرعاية. بحلول الوقت الذي عملت فيه من خلال إدارة المخاطر وخففت من جميع أوضاع الفشل وحالات الحافة الشائعة في الأنظمة الآلية المعقدة مثل هذه ، ازداد عدد الواجهات المنفصلة بين الأداة والخرطوشة على نطاق واسع: الكهربائية والميكانيكية والهوائية والسوائل والبصرية والحرارية والصوتية على سبيل المثال لا الحصر.
في هذه المدونة ، أود استكشاف طرق للاستفادة من المكونات المثبتة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور لدعم هدف التفاعل المضغوط والموثوق مع خراطيش الموائع الدقيقة. بنيتي المفضلة هي الاندماج بإحكام في تجميع واحد ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع الخصائص الهوائية وآليات الواجهة الأخرى ، جنبًا إلى جنب مع متحكم لإدارة كل شيء. تتمثل إحدى مزايا هذا النهج في أنه يمكن التحكم في التجميع بسهولة بواسطة جهاز كمبيوتر أثناء التطوير والانتقال لاحقًا إلى وحدة المعالجة المركزية المضمنة بمجرد تصميم بقية الأداة للمنتج النهائي.
لقد ذكرت في السابق المدونة لست من أشد المعجبين به تجميعات الأسلاك المعقدة في الأجهزة الطبية. تعد قارئات خراطيش الموائع الدقيقة فرصة مرضية بشكل خاص لتحقيق معظم التوصيلات الكهربائية باستخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور بدلاً من الأسلاك المنفصلة. حتى المكونات التي تتضمن اتصالًا سلكيًا يمكن أن تستفيد من سلك قصير يتصل بموصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور مثبت في مكان مناسب. يكون هذا ممتعًا بشكل خاص عندما يأتي المكون مع موصل تم إنهاؤه مسبقًا.
بعد قول كل هذا ، حان الوقت لبدء الحديث عن المكونات. هناك فئتان رئيسيتان: التشغيل والاستشعار. الفئة الأولى تضفي الطاقة على البطاقة والأخيرة تقيس الطاقة من البطاقات. سأحترق في الغالب من خلال قائمة كبيرة لإلهام عصائرك الإبداعية. سأترك الأمر لك لتتخيل ما يمكنك فعله بكل هذه الاحتمالات.
في فئة التشغيل ، توجد بعض الخيارات الواضحة مثل المحركات وصمامات الملف اللولبي. تتوفر أصناف مثبتة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو قابلة للتركيب ويمكن أن تنتج تجميعًا كليًا مضغوطًا جدًا ويمكن تصنيعه بسهولة. تتضمن بعض المحركات الأقل وضوحًا الهزازات ومحولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية والمغناطيسات الكهربائية. يمكن استخدام مصابيح LED لدعم التصوير والقياس الكمي واستشعار السوائل وتنشيط الصور والمعالجة. يمكن تحقيق سخانات للتحكم الحراري باستخدام آثار نحاسية داخل ثنائي الفينيل متعدد الكلور نفسه أو باستخدام مقاومات مثبتة على السطح. إذا كان التبريد مطلبًا أيضًا ، فيمكن استخدام وحدات بلتيير.
في فئة الاستشعار ، لدينا مقاومات حرارية ، ومفاتيح دقيقة ، ومقاطعات بصرية ، ومستشعرات تقارب ، ومقاييس فرق جهد ، ومستشعرات ألوان ، ومستشعرات ضغط ، ومشفرات تربيعية. تشمل الاحتمالات الأخرى الأقطاب الكهربائية ، وأجهزة استشعار الغاز ، وأجهزة استشعار الرطوبة ، والصمامات الثنائية الضوئية ، ومستشعرات القاعة ، ومقاييس التسارع ، ومضاعفات السليكون الضوئية ، والصمامات الثنائية الضوئية للانهيار الجليدي.
نوع المستشعر الخاص الذي له استخدامات متعددة هو مستشعرات الكاميرا ، كل من تجميعات ثنائي الفينيل متعدد الكلور و ICs المركبة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يمكن استخدام الكاميرات للقياس الكمي ومراقبة تقدم السوائل واستشعار الموضع ومسح الباركود ومراقبة الجودة. أصبحت الدوائر المتكاملة للكاميرا الآن رخيصة جدًا لدرجة أن إضافة القليل منها ليس واردًا.
لقد استخدمت مجموعة من هذه المكونات في أدوات ميكروفلويديك ، ومن المحتمل أن أستخدمها قريبًا. أنا متأكد من أنك عندما تضع عقلك في ذلك ، ستفكر في المزيد.
في المرة القادمة التي تحلم فيها بأداة تشخيصية في نقطة رعاية ميكروفلويديك ، أتحداك أن تضع أكبر قدر ممكن من وظائف واجهة الخرطوشة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور واحد!
كينيث ماك كالوم ، PEng ، هو عالم فيزياء هندسي رئيسي في StarFish Medical. يعمل على ابتكار الأجهزة الطبية لمجموعة متنوعة من المجالات بما في ذلك أنظمة خرطوشة ميكروفلويديك وتطبيقات الموجات فوق الصوتية. يستمتع كينيث بسماع آراء القراء حول نصائحهم وتحدياتهم وخبراتهم في التصميم.
[المحتوى جزءا لا يتجزأ]
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
- المصدر https://starfishmedical.com/blog/pcb-mounted-microfluidic-cartridge/