FAULHABER：面對(duì)疫情時(shí)間就是生命

只要有咳嗽、發(fā)熱、頭痛或肌肉酸痛的癥狀，人們便會(huì)擔(dān)心自己是否感染了新冠病毒，但也可能只是患上了普通感冒或冬季常見(jiàn)的流行性感冒。為了能夠盡快得到結(jié)果，醫(yī)務(wù)人員需要用拭子對(duì)患者取樣。隨后有兩種檢驗(yàn)方法，一種是將樣本寄到大型實(shí)驗(yàn)室檢查，另一種方法是采用所謂的PoC即時(shí)檢測(cè)（point-of-care）。雖然應(yīng)用不同，但兩種檢測(cè)方法都需要使用FAULHABER驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)確保可靠的結(jié)果。

不光是新冠病毒的檢測(cè)，其它檢測(cè)也都需要盡快獲得結(jié)果。無(wú)論是在ICU、醫(yī)院門診或者醫(yī)生診所，開(kāi)始治療方案前都必須掌握患者的重要檢測(cè)值。所謂的即時(shí)檢測(cè)（PoC）擁有良好的移動(dòng)性和靈活性，檢測(cè)速度快，因此可以發(fā)揮巨大作用。不到15分鐘就可以出結(jié)果。顧名思義，“即時(shí)檢測(cè)”是在患者身邊進(jìn)行的，與確定其治療方案直接相關(guān)的檢測(cè)。

現(xiàn)場(chǎng)分析

在手術(shù)或者藥物治療之前，PoC分析設(shè)備用于測(cè)定患者的血液參數(shù)、凝血值、血?dú)庵岛碗娊赓|(zhì)等重要指標(biāo)，以及檢查是否感染傳播性疾病，如流行性感冒。可以采用熒光檢測(cè)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)以及微流體檢測(cè)等分析技術(shù)。它們?cè)趹?yīng)對(duì)新冠肺炎疫情上起到重要作用。PCR檢測(cè)是最可靠的新冠病毒檢測(cè)方法。

即時(shí)分析儀器幾乎全自動(dòng)操作，通過(guò)使用測(cè)試條或檢測(cè)包，檢測(cè)人員只需執(zhí)行很少的幾個(gè)操作步驟。根據(jù)具體的分析過(guò)程，微驅(qū)動(dòng)裝置被用于樣本的排列、試劑的混合以及試管的旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)或貼標(biāo)。與此同時(shí)，PoC設(shè)備必須做到結(jié)構(gòu)緊湊，易于運(yùn)輸攜帶，并且必須節(jié)省空間。如果采用電池供電設(shè)備，驅(qū)動(dòng)裝置必須具有高效特性，以保證足夠長(zhǎng)的工作時(shí)間。

因此應(yīng)用在這些儀器上的驅(qū)動(dòng)裝置盡可能緊湊，并同時(shí)保證最快速度。FAULHABER步進(jìn)電機(jī)、帶碳刷或貴金屬電刷的直流微電機(jī)體積小、效率高，具有較高的功率重量比，都是不錯(cuò)的選擇。此外它們還具有可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)和維護(hù)低的優(yōu)點(diǎn)。

快速診斷的重要意義

在診所或者醫(yī)院門診，必須通過(guò)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測(cè)快速、準(zhǔn)確的檢查患者是否感染了新冠肺炎、流行性感冒等傳染性疾病。有可疑癥狀的患者也可以盡早知道自己是否感染新冠病毒，還是流行性感冒病毒。只有這樣才能盡快查明患者接觸人群，并及時(shí)采取隔離措施，防止疫情的進(jìn)一步擴(kuò)散。PCR是一種常用的分子生物學(xué)檢測(cè)方法，通過(guò)加熱循環(huán)在很短的時(shí)間內(nèi)完成特定RNA/DNA樣本的上億次復(fù)制。

在大型實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行分析

與需要預(yù)分析和后期分析的中央實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化方案相比，PoC即時(shí)檢測(cè)更加節(jié)約成本，操作更簡(jiǎn)便，速度更快，檢測(cè)結(jié)果的可靠性相對(duì)較高。對(duì)檢測(cè)人員的培訓(xùn)要求也比較低。由于PoC檢測(cè)一次只能檢測(cè)一份樣本，因此它的整體檢測(cè)量有限，與大型實(shí)驗(yàn)室相比大有不足。如果需要執(zhí)行大量標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)任務(wù)，比如在應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情時(shí)，則無(wú)法避免的要采取大型實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化檢測(cè)方法。

自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)不言而喻：它在確保大檢測(cè)量的同時(shí)還能夠保證結(jié)果的可靠性，與Poc儀器檢測(cè)相比，它還能減少錯(cuò)誤率和降低人工成本。因此多年來(lái)，在體外診斷（IVD）也就是血樣、尿樣和組織等醫(yī)療樣本的分析方面，自動(dòng)化解決方案已變得不可或缺。實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化過(guò)程在化學(xué)和食品技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。其中包括在單獨(dú)儀器上進(jìn)行個(gè)別檢測(cè)，或者在復(fù)雜的系統(tǒng)內(nèi)完成全自動(dòng)樣本分析。

用顏色試管采集準(zhǔn)備樣本時(shí)，自動(dòng)化過(guò)程就已經(jīng)開(kāi)始。一臺(tái)掃描儀用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)樣本需要執(zhí)行的分析。根據(jù)要求，可以用離心機(jī)對(duì)樣本進(jìn)行組份分解。隨后一臺(tái)樣本座將樣本通過(guò)傳送帶或者帶滾輪驅(qū)動(dòng)的小臺(tái)車傳輸至不同的分析站。采用臺(tái)車時(shí)，每次雖然只能傳輸一個(gè)樣本，但其余幾百個(gè)樣本可以在系統(tǒng)中得到全自動(dòng)化處理，而且每個(gè)樣本都可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的處理。

眾多的驅(qū)動(dòng)要求

實(shí)驗(yàn)室中使用的驅(qū)動(dòng)裝置必須完成眾多不同的驅(qū)動(dòng)操作。只有通過(guò)高動(dòng)態(tài)和精準(zhǔn)度，才能確保每個(gè)單獨(dú)步驟的順暢運(yùn)行。比如每個(gè)樣本都必須先通過(guò)一個(gè)條形碼進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，隨后封蓋被打開(kāi)以按量取樣。尤其在新冠肺炎檢測(cè)和疫苗研發(fā)領(lǐng)域，必須保證樣本有足夠的留存，以便未來(lái)需要時(shí)重新檢測(cè)。在準(zhǔn)備樣本時(shí)需要小型伺服驅(qū)動(dòng)，作為移動(dòng)部件的構(gòu)件，它們用于完成樣本的縱向和旋轉(zhuǎn)定位。相反，用于傳送樣本座的輸送帶則需要大功率驅(qū)動(dòng)裝置。

在將培養(yǎng)皿或試板輸送到反應(yīng)器的后續(xù)步驟中，需要完成吸取、混合、攪拌以及液體處理等多種不同運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的要求更高。反復(fù)的走停運(yùn)動(dòng)需要系統(tǒng)具有高動(dòng)態(tài)性能和極其精確的定位，同時(shí)抓放和吸取操作的速度也同等重要。上下運(yùn)動(dòng)的夾臂和吸頭通常位于移動(dòng)部件內(nèi)，因此它們的驅(qū)動(dòng)裝置必須格外緊湊和輕巧。

1524SR和2224SR系列直流微電機(jī)尤其適合此應(yīng)用。它們沒(méi)有鐵殼，在性能相當(dāng)?shù)那闆r下，比其它驅(qū)動(dòng)裝置更輕、更小。與IEH2系列編碼器組合，更能發(fā)揮它們的高動(dòng)態(tài)特性，因?yàn)轵?qū)動(dòng)單元的總長(zhǎng)度只增加兩毫米。