Una ventaja inicial salva vidas

Cualquiera que tenga síntomas como tos, fiebre o dolor de cabeza y dolores musculares, quiere saber si se trata del coronavirus o simplemente es un resfriado o la gripe, sobre todo en invierno. Y cuanto antes, mejor. El correspondiente frotis se realiza rápidamente y para el análisis posterior de la muestra se puede enviar a un gran laboratorio o se puede realizar una comprobación con el paciente presente mediante un sistema conocido como punto de atención (PoC). A pesar de los diferentes campos de aplicación, ambas acciones tienen una cosa en común: los accionamientos de Faulhaber garantizan un análisis fiable.

Antes de realizar un procedimiento quirúrgico o una terapia con medicamentos se utiliza un dispositivo de análisis PoC para determinar parámetros importantes como valores en sangre, coagulación, valores de gases y electrolitos, o examinar a pacientes en busca de enfermedades infecciosas como la gripe. Para este análisis se utilizan diferentes tecnologías, incluida la detección por fluorescencia, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y la microfluídica. Todas desempeñan un papel importante en la lucha contra el COVID-19, y la prueba más fiable para detectar la infección por coronavirus es la PCR.

Los dispositivos de análisis que se utilizan en los puntos de atención están casi automatizados por completo y, gracias al uso de tiras de prueba o kits de prueba, solo precisan de unas cuantas acciones del usuario. Según la función del proceso de análisis se utilizan sistemas de accionamiento en miniatura para la disposición de muestras, la mezcla con reactivos y para girar, agitar o etiquetar los tubos de ensayo. Al mismo tiempo, los sistemas PoC deben ser compactos y fáciles de transportar, y deben ocupar muy poco espacio. En el caso de que sean sistemas a batería, es necesaria una solución de accionamiento altamente eficiente para permitir un funcionamiento de larga duración.

Por lo tanto, los accionamientos de estas aplicaciones deben ser tan compactos y rápidos como sea posible. Los micromotores CC de Faulhaber con conmutación de grafito o metales preciosos, o los motores paso a paso son una buena elección ya que son de tamaño compacto, altamente eficientes y ofrecen una elevada relación peso/potencia. Además, satisfacen los requisitos de alta fiabilidad, larga vida útil, ciclo de vida ampliado y bajo mantenimiento.

En comparación con una solución central de automatización de laboratorio con pre y post analizadores, una solución PoC es más rentable, sencilla, considerablemente más rápida y ofrece resultados relativamente fiables. Además, precisa de muy poca formación del personal. Dado que en el PoC solo se puede analizar una muestra de cada vez, la capacidad total está limitada y es considerablemente inferior a la que es posible alcanzar en un laboratorio a gran escala. Cuando se trata de realizar un gran número de pruebas estandarizadas, como es el caso de una prueba masiva de COVID-19, no se puede evitar recurrir a laboratorios automatizados a gran escala.

Las ventajas de la automatización son evidentes: permite unos resultados más fiables con una capacidad mucho mayor de la que se alcanzaría con sistemas PoC, y esto se consigue con una propensión baja a los errores y costes mínimos de personal. Por ello, las soluciones automatizadas han sido indispensables durante muchos años para realizar el llamado diagnóstico in vitro (IVD), es decir, el análisis de muestras médicas como sangre, orina y tejido. Pero los procesos automatizados en los laboratorios se utilizan también cada vez más en química y en la tecnología alimentaria. Esto quiere decir que se pueden realizar procesos individuales en dispositivos autónomos y también en sistemas complejos con un análisis de muestras totalmente automatizado.

Aquí, la automatización comienza ya con la preparación de las muestras en tubos de recogida de muestras con códigos de colores. Se utiliza un escáner para detectar qué análisis hay que realizar en la muestra en cuestión. La muestra se puede separar en sus elementos con una centrifugadora dependiendo de los requisitos. Los llamados taxis de muestras llevan a continuación las muestras sobre una cinta transportadora o en pequeños carritos con ruedas motrices hasta las distintas estaciones independientes de análisis. Estos carritos solo pueden transportar una muestra de cada vez aunque haya varios cientos más de muestras en el sistema, y permiten realizar la secuencia de análisis adecuada de manera totalmente automática y adaptarse perfectamente a cada muestra de manera individual.

Los accionamientos utilizados en el laboratorio deben realizar una serie de diferentes tareas de accionamiento. El correcto funcionamiento solo es posible si se realizan los distintos pasos con una elevada dinámica y precisión. A modo de ejemplo, cada muestra debe identificarse primero de forma clara con un código de barras, se debe quitar el tapón y se debe garantizar que se utilice solo una parte de la muestra para el análisis. Sobre todo en las pruebas de COVID-19 o en el desarrollo de vacunas es fundamental que se vuelva a sellar parte de la muestra y se guarde para cualquier repetición posterior de la prueba y para su archivado. Durante la preparación de las muestras se necesitan, sobre todo, pequeños servoaccionamientos que, dentro de un componente móvil, realicen cambios de la posición longitudinal o rotativa de las muestras. Por otra parte, las cintas transportadoras que llevan las muestras en estanterías precisan de grandes y potentes accionamientos.

En la secuencia siguiente del proceso, la transferencia a un recipiente de reacción como, por ejemplo, una placa de Petri o una placa de pruebas, aumenta las exigencias planteadas a la tecnología de accionamiento ya que es preciso realizar una serie de movimientos diferentes para pipetear, mezclar, agitar y manipular los líquidos. Los movimientos repetidos de arrancada y parada requieren de un sistema altamente dinámico en el cual la colocación extremadamente precisa es algo tan importante como la velocidad de los procesos de coger y colocar y los de pipeteo. Debido a que el accionamiento del movimiento ascendente y descendente de una pinza de agarre o un cabezal de pipeteo está situado normalmente en el componente móvil, este accionamiento debe ser, además, especialmente ligero y compacto.

Los micromotores CC de las series 1524...SR y 2224...SR son muy adecuados para esta tarea. No tienen armaduras de hierro y son mucho más ligeros y pequeños que otros accionamientos con rendimientos similares. Sus elevadas dinámicas se pueden optimizar generalmente por completo en combinación con un codificador de la serie IEH2 ya que este aumenta la longitud total de la unidad solo dos milímetros.