Testy mikroprzepływowe w punktach opieki są obecnie gorącym tematem i jest dużo szumu wokół tego, jak wytwarzać niedrogie, szybkie i niezawodne wkłady.
Jednym z obszarów, na którym skupia się mniej uwagi, jest projektowanie mechanizmów uruchamiania i kwantyfikacji w aparacie lub czytniku.
Wyzwaniem jest tutaj przeniesienie jak największej złożoności do czytnika przy jednoczesnym uzyskaniu małej, ekonomicznej i niezawodnej obudowy odpowiedniej do użytku w punkcie opieki. Do czasu, gdy przepracowałeś zarządzanie ryzykiem i złagodziłeś wszystkie tryby awarii i przypadki skrajne, które są powszechne w złożonych zautomatyzowanych systemach, takich jak ten, liczba dyskretnych interfejsów między instrumentem a kasetą znacznie wzrosła: elektryczne, mechaniczne, pneumatyczne, płynowe , optyczny, termiczny i akustyczny, by wymienić tylko kilka.
Na tym blogu chciałbym zbadać sposoby wykorzystania komponentów montowanych na płytce drukowanej, aby wspierać cel, jakim jest kompaktowa, niezawodna interakcja z kartridżami mikroprzepływowymi. Moją ulubioną architekturą jest ścisła integracja w jednym zespole, PCB z pneumatyką i innymi mechanizmami interfejsu, wraz z mikrokontrolerem do zarządzania tym wszystkim. Zaletą tego podejścia jest to, że zespół może być łatwo kontrolowany przez komputer PC podczas opracowywania i późniejszego przejścia do wbudowanego procesora, gdy reszta instrumentu zostanie zaprojektowana dla produktu końcowego.
wspomniałem w poprzednim blogi których nie jestem wielkim fanem skomplikowane zespoły okablowania w urządzeniach medycznych. Czytniki z wkładami mikroprzepływowymi są szczególnie satysfakcjonującą możliwością realizacji większości połączeń elektrycznych za pomocą płytek drukowanych, a nie dyskretnych przewodów. Nawet komponenty, które zawierają połączenie przewodowe, mogą korzystać z krótkiego przewodu, który łączy się z wygodnie umieszczonym złączem montowanym na płytce drukowanej. Jest to szczególnie przyjemne, gdy komponent jest wyposażony we wstępnie zakończone złącze.
Powiedziawszy to wszystko, czas zacząć mówić o komponentach. Istnieją dwie główne kategorie: uruchamianie i wykrywanie. Pierwsza kategoria przekazuje energię karcie, a druga mierzy energię z kart. Zamierzam głównie spalić dużą listę, aby zainspirować twoje kreatywne soki. Pozostawiam tobie wyobrażenie sobie, co możesz zrobić z tymi wszystkimi możliwościami.
W kategorii uruchamiania istnieje kilka oczywistych wyborów, takich jak silniki i zawory elektromagnetyczne. Dostępne są odmiany montowane na płytce drukowanej lub do montażu, które mogą dać całkiem zwarty i łatwy w produkcji ogólny zespół. Niektóre mniej oczywiste siłowniki obejmują wibratory, przetworniki ultradźwiękowe i elektromagnesy. Diody LED mogą być wykorzystywane do wspomagania obrazowania, oznaczania ilościowego, wykrywania płynów, fotoaktywacji i utwardzania. Grzejniki do kontroli termicznej można uzyskać za pomocą miedzianych ścieżek w samej płytce drukowanej lub za pomocą rezystorów do montażu powierzchniowego. Jeśli wymagane jest również chłodzenie, można zastosować moduły Peltiera.
W kategorii czujników mamy termistory, mikroprzełączniki, przerywacze optyczne, czujniki zbliżeniowe, potencjometry, czujniki koloru, czujniki ciśnienia i enkodery kwadraturowe. Inne możliwości obejmują elektrody, czujniki gazu, czujniki wilgotności, fotodiody, czujniki Halla, akcelerometry, fotopowielacze krzemowe i fotodiody lawinowe.
Specjalnym typem czujnika, który ma wiele zastosowań, są czujniki kamery, zarówno zespoły PCB, jak i układy scalone montowane na PCB. Kamery mogą być używane do kwantyfikacji, monitorowania postępu płynów, wykrywania pozycji, skanowania kodów kreskowych i kontroli jakości. Układy scalone do aparatów są teraz tak tanie, że dodanie kilku z nich nie jest wykluczone.
Użyłem kilku z tych komponentów w instrumentach mikroprzepływowych i jeszcze kilku z nich prawdopodobnie użyję wkrótce. Jestem pewien, że kiedy się nad tym zastanowisz, pomyślisz o wielu innych.
Następnym razem, gdy będziesz marzyć o mikroprzepływowym przyrządzie diagnostycznym do punktów opieki, rzucam ci wyzwanie, abyś umieścił jak najwięcej funkcji interfejsu kartridża na jednej płytce drukowanej!
Kenneth MacCallum, Penng, jest głównym fizykiem inżynierskim w StarFish Medical. On pracuje Innowacje w urządzeniach medycznych dla różnych obszarów, w tym systemów kartridży mikroprzepływowych i zastosowań ultradźwiękowych. Kenneth lubi słuchać od czytelników o ich wskazówkach, wyzwaniach i doświadczeniach związanych z projektowaniem.
[Osadzone treści]
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Motoryzacja / pojazdy elektryczne, Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Przesunięcia bloków. Modernizacja własności offsetu środowiskowego. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://starfishmedical.com/blog/pcb-mounted-microfluidic-cartridge/