Festo risinājumi nākamās paaudzes laboratoriju automatizācijai

Mūsdienu laboratorijas saskaras ar pieaugošām prasībām pēc precizitātes, ātruma un atkārtojamības — neatkarīgi no tā, vai runa ir par diagnostiku, farmāciju, biotehnoloģiju vai pētniecību. Festo, ar gadu desmitiem ilgu pieredzi kustības vadībā un mehatronikā, ir izveidojis specializētu risinājumu kopu laboratoriju automatizācijai, kas ietilpst uzņēmuma LifeTech portfelī.

Festo LifeTech koncentrējas uz medicīnas tehnoloģijām un laboratoriju automatizāciju, piedāvājot gan standarta komponentes, gan pielāgotus apakšsistēmu risinājumus. Tie tiek izstrādāti sadarbībā ar klientu jau projekta plānošanas posmā, lai ātrāk nonāktu pie piemērota un praktiski ieviešama risinājuma.

Satura rādītājs

• Portāla sistēmas precīzai daudzasu kustībai
• Rotējošie satvērājmoduļi un paralēlie satvērēji paraugu apstrādei
• Rotējošie aktuatori - kustība tur, kur tā ir būtiska
• Šķidrumu dozēšana un pipetēšanas sistēmas
• Miniaturizācija un integrēti risinājumi IVD lietojumiem
• Inženiertehniskā sadarbība un ātrāka ieviešana tirgū
• Festo LifeTech portfeļa nozīme nākamās paaudzes laboratoriju automatizācijā

Portāla sistēmas precīzai daudzasu kustībai

Laboratoriju automatizācijā viena no svarīgākajām prasībām ir ticama un precīza paraugu pārvietošana — horizontāli, vertikāli un vairākās asīs vienlaikus. Festo portāla sistēmas ir izstrādātas tieši šim mērķim, nodrošinot precīzu kustību kompaktā darba telpā, kas raksturīga galda tipa laboratorijas iekārtām.

Atkarībā no lietojuma sarežģītības ir pieejami divi galvenie portāla risinājumi:

• Trīsdimensiju portāls EXCL nodrošina kustību X-Y-Z virzienā un var tikt konfigurēts ar divām neatkarīgi kustīgām Z asīm. Tas ļauj vairākiem instrumentiem, piemēram, pipetēšanas galviņām vai satvērējiem, darboties vienlaikus vienā darba zonā, palielinot caurlaidspēju un samazinot nepieciešamību pēc atsevišķām iekārtām.
• Plakanais portāls EXCM nodrošina kompaktu X-Y kustību lietojumiem, kuriem nav nepieciešama trešā ass.

Abas sistēmas var integrēt ar Festo lineārajiem aktuatoriem, kustības kontrolieriem un satvērājiem, veidojot pilnīgas automatizētas darba šūnas.

Piemēram, paraugu apstrādes sistēmā portāls var pārvietot mikrotitrēšanas plāksni no ielādes pozīcijas uz pipetēšanas staciju un tālāk uz analīzes ierīci — bez manuālas iejaukšanās. Sistēma ir bez apkopes, testēta un dokumentēta, kas atvieglo validācijas procesu regulētās nozarēs.

Rotējošie satvērājmoduļi un paralēlie satvērēji paraugu apstrādei

Paraugu konteineru — piemēram, flakonu, mēģeņu un mikrotitrēšanas plākšņu — precīza apstrāde ir viens no laboratorijas automatizācijas galvenajiem uzdevumiem. Festo ir izstrādājis specializētus satvērājmoduļus, kas apvieno vairākas funkcijas vienā kompaktā instrumentā, samazinot sistēmas sarežģītību un uzlabojot cikla laiku.

EHMD rotējošais satvērājmodulis veic divus uzdevumus vienlaikus — satver un rotē. Tas ir piemērots flakonu vāciņu noņemšanai un uzlikšanai, kā arī nelielu komponentu pozicionēšanai un orientēšanai.

Modelim ar Z-kompensāciju ir iespēja automātiski pielāgoties vītnes solim. Tas nozīmē, ka vāciņa noņemšanas laikā nav nepieciešams pārvietot Z asi, tādējādi paātrinot procesu un samazinot pārbūves laiku. EHMD ir piemērots plašam flakonu izmēru un vāciņu veidu klāstam, tāpēc tas ir elastīgs risinājums dažādos laboratorijas apstākļos.

Uzdevumiem, kuros nepieciešama tikai lineāra satveršana bez rotācijas, piemēroti ir:

• EHPS paralēlie satvērēji
• EHAA-G1 satvērājpirksti ar DHAS-GG ieliktņiem

Šie risinājumi nodrošina vienmērīgu saspiešanas spēku un atkārtojamu kustību trauslām vai precīzām detaļām, piemēram, mikrotitrēšanas plāksnēm vai citiem nestandarta laboratorijas traukiem.

Integrācija ar portāla sistēmām ļauj veidot kompaktas automatizācijas šūnas, kas vienā darbplūsmā spēj apstrādāt, pārbaudīt un orientēt paraugus.

Rotējošie aktuatori - kustība tur, kur tā ir būtiska

Rotējošie aktuatori, piemēram, Festo ERMO sērija, nodrošina kontrolētu un precīzu leņķisko kustību automatizācijas uzdevumos, kuros nepieciešama atkārtojama rotācija. Kā kompakta elektromehāniska piedziņa ar integrētu motoru un reduktoru tā var papildināt portāla sistēmas un satvērējmoduļus laboratoriju iekārtās.

ERMO ir piemērots lietojumiem, kuros nepieciešama paraugu orientēšana, pozicionēšana vai rotācija kā daļa no apstrādes secības, piemēram, vāciņu noņemšanā un uzlikšanā. Kombinācijā ar citām kustības un satveršanas komponentēm tas palīdz vienkāršot kinemātiku un veidot kompaktākas, pārskatāmākas automatizācijas darbplūsmas.

Šķidrumu dozēšana un pipetēšanas sistēmas

Precīza šķidrumu apstrāde ir būtiska gandrīz katrā laboratorijas automatizācijas lietojumā — no IVD diagnostikas līdz farmācijas pētniecībai. Neprecizitāte dozēšanā vai kontaminācija starp paraugiem var ietekmēt analīzes rezultātus un palielināt izmaksas.

Festo piedāvā integrētus šķidrumu apstrādes risinājumus, kas aptver gan dozēšanu ar dozēšanas galviņām, gan atvērtās cilpas pipetēšanas sistēmas.

• Dozēšanas risinājumi balstās uz spiediena un vakuuma padevi, piemēram, PGVA-1, dozēšanas galviņām VTOE un VTOI, kā arī vārstu vadības moduļiem VAEM. Šīs komponentes kopā nodrošina precīzu šķidrumu sadalīšanu mikrotitrēšanas plāksnēs.
• Pipetēšanas sistēma ar DHOE galviņu ir veidota kā atvērta sistēma, ko var konfigurēt atbilstoši konkrētajām prasībām. Tā var ietvert medijai izturīgu galviņu, vienreizlietojamus pipetes galiņus un automātisku galiņu izgrūšanu ar DHAO-EJ.

Šāda pieeja atvieglo integrāciju un palīdz izvairīties no šķidruma kontakta ar sistēmas iekšējām daļām, kas ir īpaši svarīgi darbā ar bioloģiskiem paraugiem.

Precīzie tehniskie parametri, piemēram, dozēšanas apjomi vai spiediena diapazoni, ir atkarīgi no konkrētā modeļa un konfigurācijas, tāpēc tie jāpārbauda datu lapās vai jākonsultējas ar inženieri.

Miniaturizācija un integrēti risinājumi IVD lietojumiem

Point-of-care diagnostikas ierīces izvirza augstas prasības pēc kompaktuma, uzticamības un enerģijas efektivitātes. Festo šīm vajadzībām piedāvā miniaturizētus komponentus un integrētas apakšsistēmas, kas izstrādātas speciāli IVD iekārtām un lab-on-a-chip risinājumiem.

Lai samazinātu sistēmas izmēru un vienlaikus palielinātu uzticamību, tiek izmantotas vairākas pieejas:

• Diffusion Bonded Manifolds, kas izgatavoti ar HADB tehnoloģiju no akrila vai ULTEM materiāla, apvieno daudzus kanālus vienā kompaktā blokā bez sveķiem vai līmes. Tas palīdz izvairīties no mirušajām telpām un samazina noplūdes risku.
• Autonomi spiediena un vakuuma ģenerācijas moduļi ar iebūvētu kompresoru, filtrāciju, rezervuāriem un spiediena sensoriem nodrošina pilnīgu, integrētu risinājumu mazām un pašpietiekamām diagnostikas ierīcēm.
• Pjezo tehnoloģijas proporcionālie vārsti ļauj precīzi regulēt gāzes un šķidrumus. To priekšrocības ir klusa darbība, kompakts izmērs un zems enerģijas patēriņš, jo enerģija ir nepieciešama tikai plūsmas stāvokļa maiņai, nevis tā uzturēšanai.

Šādi manifoldi var ietvert simtiem komponentu zem viena artikula numura, vienkāršojot montāžu un dokumentāciju.

Inženiertehniskā sadarbība un ātrāka ieviešana tirgū

Pat vislabākie komponenti nesniedz vērtību, ja tie netiek pareizi integrēti sistēmā. Festo laboratoriju automatizācijas piedāvājumā būtiska loma ir inženiertehniskajai sadarbībai — kopīgai projektēšanai ar klientu jau no koncepcijas posma, lai galīgais risinājums atbilstu konkrētajām tehnoloģiskajām prasībām, pieejamajai platībai un budžetam.

Praktiskie ieguvumi iekārtu ražotājiem un sistēmu integratoriem:

• Saīsināts izstrādes laiks — izmantojot pārbaudītas standarta komponentes jau no prototipu posma, var ātrāk nonākt līdz sērijveida ražošanai.
• Mazāka sistēmas sarežģītība — integrētas apakšsistēmas ar vienu artikula numuru vienkāršo iepirkumu, montāžu un dokumentāciju.
• Validācijas atbalsts — darbs ISO 13485 sertificētā kvalitātes vidē atvieglo atbilstības procesus regulētās nozarēs, piemēram, medicīnas ierīcēm un IVD diagnostikai.
• Globāls atbalsts — Festo inženieru tīkls nodrošina atbalstu projektēšanas, instalācijas, nodošanas ekspluatācijā un servisa laikā.
• Modulāra paplašināmība — sistēmu var sākt ar pamata konfigurāciju un vēlāk papildināt ar papildu asīm, satvērējiem vai šķidrumu apstrādes moduļiem, nepārveidojot visu arhitektūru.

Festo tehniskais inženierijas centrs (TEC) netālu no Bostonas, ASV, ir specializēts dzīvības zinātņu pētniecības un izstrādes centrs, kurā strādā eksperti gāzu un šķidrumu regulēšanas un paraugu apstrādes jomā. Tas ir pieejams klientiem, kuriem jau projekta sākumposmā nepieciešama padziļināta inženiertehniskā sadarbība.

Festo LifeTech portfeļa nozīme nākamās paaudzes laboratoriju automatizācijā

No modulāriem komponentiem līdz pilnīgām automatizācijas sistēmām — Festo LifeTech portfelis ļauj laboratoriju iekārtu ražotājiem un sistēmu integratoriem veidot risinājumus, kas apvieno precizitāti, kompaktumu un uzticamību.

Portāla sistēmas, rotējošie satvērājmoduļi, šķidrumu dozēšanas risinājumi un integrēti manifoldi kopā veido tehnoloģisko pamatu nākamās paaudzes laboratoriju automatizācijai — neatkarīgi no tā, vai tiek projektēts kompakts galda tipa analizators vai lielas caurlaidspējas skrīninga stacija.

Ja projektējat laboratorijas automatizācijas sistēmu vai vēlaties noskaidrot, kuri Festo risinājumi vislabāk atbilst jūsu lietojumam, sazinieties ar ZTF Lāsma speciālistiem. Mūsu inženieri palīdzēs izvēlēties piemērotākās komponentes, apspriest integrācijas iespējas un atrast optimālu ceļu no koncepcijas līdz gatavai sistēmai.