מבחני נקודת טיפול מיקרופלואידיים הם נושא חם בימינו ויש הרבה באז סביב איך לייצר מחסניות זולות, מהירות ואמינות.
תחום אחד שמקבל פחות מיקוד הוא איך לתכנן את מנגנוני ההפעלה והכימות בתוך המכשיר או הקורא.
האתגר כאן הוא להעביר כמה שיותר מהמורכבות אל הקורא ובו זמנית להשיג גורם צורה קטן, חסכוני ואמין המתאים לשימוש בנקודת טיפול. עד שעבדת על ניהול סיכונים והפחתת את כל מצבי הכשל ומקרי הקצה הנפוצים במערכות אוטומטיות מורכבות כמו זו, מספר הממשקים הבדידים בין המכשיר למחסנית גדל נרחב: חשמלי, מכאני, פנאומטי, נוזלי. , אופטי, תרמי ואקוסטי, אם להזכיר כמה.
בבלוג זה, ברצוני לחקור דרכים למנף רכיבים מותקנים PCB כדי לתמוך במטרה של אינטראקציה קומפקטית ואמינה עם מחסניות מיקרו-נוזליות. הארכיטקטורה האהובה עליי היא שילוב הדוק במכלול אחד, PCB עם הפנאומטיקה ומנגנוני ממשק אחרים, יחד עם מיקרו-בקר לניהול הכל. היתרון של גישה זו הוא שניתן לשלוט בקלות על המכלול על ידי מחשב במהלך הפיתוח ובהמשך מעבר ל-CPU משובץ לאחר ששאר המכשיר תוכנן עבור המוצר הסופי.
הזכרתי בעבר בלוגים שאני לא מעריץ גדול שלו מכלולי חיווט מסובכים במכשור רפואי. קוראי מחסניות מיקרופלואידיים הם הזדמנות מספקת במיוחד לממש את רוב החיבורים החשמליים באמצעות PCB ולא חוטים נפרדים. אפילו רכיבים שכוללים חיבור קווי יכולים להפיק תועלת מכבל קצר שמתחבר למחבר מותקן PCB הממוקם בצורה נוחה. זה נעים במיוחד כאשר הרכיב מגיע עם מחבר סגור מראש.
לאחר שאמרתי את כל זה, הגיע הזמן להתחיל לדבר על הרכיבים. ישנן שתי קטגוריות עיקריות: הפעלה וחישה. הקטגוריה הראשונה מעניקה אנרגיה לכרטיס והאחרונה מודדת אנרגיה מהקלפים. אני הולך בעיקר לשרוף רשימה גדולה כדי לעורר את המיצים היצירתיים שלך. אני אשאיר לך לדמיין מה אתה יכול לעשות עם כל האפשרויות האלה.
בקטגוריית ההפעלה יש כמה אפשרויות ברורות כמו מנועים ושסתומי סולנואיד. זנים ניתנים להרכבה או להרכבה על PCB זמינים ויכולים להניב מכלול די קומפקטי וקל לייצור. כמה מפעילים פחות ברורים כוללים ויברטורים, מתמרי אולטרסאונד ואלקטרומגנטים. נוריות LED יכולות לשמש לתמיכה בהדמיה, כימות, חישת נוזלים, הפעלת צילום ואשפרה. ניתן להשיג מחממים לבקרה תרמית באמצעות עקבות נחושת בתוך ה-PCB עצמו או עם נגדים להרכבה על פני השטח. אם קירור הוא גם דרישה, אז ניתן להשתמש במודולי Peltier.
בקטגוריית החישה יש לנו תרמיסטורים, מיקרו-מתגים, מפסקים אופטיים, חיישני קירבה, פוטנציומטרים, חיישני צבע, חיישני לחץ ומקודדי נצב. אפשרויות נוספות כוללות אלקטרודות, חיישני גז, חיישני לחות, פוטודיודות, חיישני היכל, מדי תאוצה, מכפילי צילום סיליקון ופוטודיודות מפולת.
סוג חיישנים מיוחד שיש לו שימושים מרובים הם חיישני מצלמה, גם מכלולי PCB וגם IC מותקן על PCB. ניתן להשתמש במצלמות לכימות, ניטור התקדמות נוזל, חישת מיקום, סריקת ברקוד ובקרת איכות. מצלמות IC כל כך זולות כעת עד שהוספת כמה מהם לא באה בחשבון.
השתמשתי בחבורה של רכיבים אלה במכשירים מיקרופלואידיים ובעוד המון מהם סביר להניח שאשתמש בקרוב. אני בטוח שכאשר תשקיע את דעתך, תחשוב על עוד הרבה.
בפעם הבאה שאתה חולם על מכשיר אבחון נקודתי טיפול מיקרופלואידי, אני מאתגר אותך לשים כמה שיותר פונקציונליות של ממשק מחסניות על PCB יחיד!
קנת מקקלום, אנג, הוא פיזיקאי הנדסי ראשי ב- StarFish Medical. הוא עובד על חדשנות במכשור רפואי למגוון תחומים כולל מערכות מחסניות מיקרופלואידיות ויישומי אולטרסאונד. קנת נהנה לשמוע מהקוראים על עצות העיצוב, האתגרים והחוויות שלהם.
[תוכן מוטבע]
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. רכב / רכבים חשמליים, פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- BlockOffsets. מודרניזציה של בעלות על קיזוז סביבתי. גישה כאן.
- מקור: https://starfishmedical.com/blog/pcb-mounted-microfluidic-cartridge/