医疗点检测:袖珍实验室

压电陶瓷使得体外诊断中准确的液体处理成为可能

体外诊断(IVD)为疾病的早期诊断和检测提供了多种可能性。这些检测使用取自人类或动物体内的血液、唾液或尿液样本进行。快速、简单且应用广泛的检测方法确保了针对个性化药物的治疗干预,从而治愈、治疗和预防疾病。一些IVD检测旨在用于实验室,而便携式医疗点设备几乎可以在任何场合使用。

并非一项简单的任务:IVD的液体处理

IVD设备中的液体处理要求极为苛刻:需要计量或必须以高精度移动具有不同特性的极少量液体。所采用技术必须能够在考虑介质的粘度和表面张力以及计量速度的同时,实现无冲击计量、快速混合或液体与颗粒分离以及理想液滴生成。为避免污染样本,通常以非接触方式执行混合或分类任务。

用于纳升或皮升液体处理应用的促动器必须在高达数千赫兹的高工作频率下工作,同时产生形成细小液流或微小液滴所需的动能。压电元件和促动器是满足这些挑战性需求的合适产品:压电效应基于通过晶体施加力产生的电荷,反之亦然;因此,压电陶瓷部件在施加电压时会产生瞬时位移。这些元件大多以低功耗运行,因此必然要在电池驱动的设备中运行。其耐用性和可靠性很高,因此适用于医疗点应用以及大型实验室自动化设备。

便携式PoC设备的微型泵

每当必须控制毫升至皮升范围内的小体积液体时,即可将压电微流体设备用于分配任务。>> 压电陶瓷部件(如板和盘)适用于需要在一定时间内无冲击泵送少量液体的微流体设备。为将其弯曲位移传递到移动液体的液体腔室,可以将压电陶瓷器件粘合到基板上。小型板在尺寸小于1毫米的轻量级微泵中用作促动器,可集成到便携式医疗点设备中

电池供电PoC设备的节能压电陶瓷阀

除了泵,还经常在IVD微流体设备中使用阀门。压电陶瓷阀非常适合这些应用:压电陶瓷促动器可以直接开关阀门,并能够靠在关闭弹簧或挠性管进行容积排水。即使功率非常低,压电陶瓷阀也会保持其当前位置 – 仅当必须改变压电陶瓷元件的形状时才需要能量。

可以使用>> PICMA多层弯曲型促动器来设计压电阀,根据其设计,位移高达数毫米。由于弯曲型压电陶瓷促动器的层厚度和能耗都很低,因此是电池供电的医疗点设备的理想之选。压电陶瓷促动器确保了非常低的流量,可通过采用比例技术的压电陶瓷驱动电压予以控制。

PI Ceramic – Annemarie Oesterle

关于此作者

Dr. Annemarie Oesterle

Segment Marketing Manager Medical Technology, PI Ceramic GmbH

此作者更多的帖子