精密流體控制技術(shù)賦能即時(shí)檢測(cè)
派克針對(duì)壓力驅(qū)動(dòng)流量控制的精密流體解決方案在數(shù)字P C R 等P O C T 設(shè)備上得到
成功應(yīng)用，受到客戶肯定與認(rèn)可。此外，通過攜手國(guó)內(nèi)外行業(yè)前沿的設(shè)備制造商，
在單細(xì)胞RNA測(cè)序儀、單細(xì)胞DNA測(cè)序儀、分子診斷等POCT設(shè)備上，也能找
到派克精密流體控制解決方案的身影。
每到流感季，各大醫(yī)院常常人滿為患，檢驗(yàn)科更是首 當(dāng)其沖，成為“重災(zāi)區(qū)"。玻璃窗外是焦急等待檢測(cè) 或結(jié)果的患者，玻璃窗里是堆積如山的標(biāo)本和忙碌不 停的醫(yī)生。如何才能快速鑒別病原體類型，為早期診 治決策提供重要依據(jù)？近年來，融合微流控技術(shù)的P OC T （即時(shí)檢測(cè)）正在成 為破解這一難題的"鑰匙"之一。微流控技術(shù)是一種 在微米或納米尺度上控制和處理流體的科學(xué)技術(shù)，其 帶來的優(yōu)勢(shì)正好與P O C T 儀器研發(fā)理念**契合。較小 的標(biāo)本量、較低的測(cè)試成本和更快的檢測(cè)時(shí)間，這些 優(yōu)勢(shì)讓P O C T 設(shè)備在腫瘤、傳染病等多種**的診斷中如虎添翼。
然而，值得注意的是，要獲取快速可靠的檢測(cè)結(jié)果， P O C T 設(shè)備離不開精密流體控制解決方案的加持。作 為運(yùn)動(dòng)與控制領(lǐng)域的先行者，派克漢尼汾（以下簡(jiǎn)稱 “派克”）深知POCT設(shè)備設(shè)計(jì)工程師面臨的需求與挑 戰(zhàn)，憑借在精密流體力學(xué)領(lǐng)域和生命科學(xué)市場(chǎng)積累的 豐富經(jīng)驗(yàn)，正在為行業(yè)提供可靠、精準(zhǔn)的解決方案， 提升患者診療體驗(yàn)的同時(shí)，守護(hù)人們的健康。
壓力驅(qū)動(dòng)流量
POCT又稱"床旁檢測(cè)"，是利用便攜式分析儀器及 配套試劑或試紙快速得到結(jié)果的一種檢測(cè)方式，適用于急診、I C U 以及其他因條件限制難以購(gòu)買和運(yùn)行大型 檢驗(yàn)設(shè)備的基層醫(yī)院等應(yīng)用場(chǎng)景。POCT設(shè)備將微流控、 生物化學(xué)分析、**學(xué)和傳感技術(shù)等多種技術(shù)結(jié)合起來，相當(dāng)于將一個(gè)專業(yè)大型檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室“裝”進(jìn)便攜 式設(shè)備，在一塊只有幾平方厘米甚至更小的芯片上完 成需要在實(shí)驗(yàn)室里才能操作的整個(gè)流程。
"采集的血液、唾液或尿液等樣本放入儀器或一次性 檢測(cè)盒，樣本處理隨即開始。不同檢測(cè)項(xiàng)目的樣本處 理過程會(huì)有所不同，可能涉及成分的分離、加入試劑 引發(fā)化字反應(yīng)，或有針對(duì)性地標(biāo)記特定生物標(biāo)志物。 P O C T 設(shè)備通常使用光學(xué)或電化學(xué)傳感器去測(cè)量這些結(jié)果，從而判斷目標(biāo)分析物是否存在或者確定它的濃度。" 派克工程師Brian Conlee分享道。
在P O C T 設(shè)備中，樣本和試劑以何種方式通過檢測(cè)盒或 面板是影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和精度的一個(gè)關(guān)鍵因素。驅(qū)動(dòng)樣本和試劑的方式有很多，通過壓力驅(qū)動(dòng)液體流量的控制方式就是常見方式之一。該方法通過直接在流體上或通過膜（與液體隔離）施加氣體（通常是空氣）壓力，控制液體流量。
"這一技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于可以讓壓力源和控制元件 與液體介質(zhì)之間實(shí)現(xiàn)隔離。組件與測(cè)試電路的隔離有 助于簡(jiǎn)化試劑/患者樣本電路，降低一次性檢測(cè)盒的 成本和尺寸。"派克產(chǎn)品經(jīng)理C h r i s O s b o r n e 講道。通 過控制氣體壓力和流速來調(diào)節(jié)液體流量，系統(tǒng)可以滿足特定要求，讓液體分布在整個(gè)系統(tǒng)中。“采用壓力驅(qū)動(dòng)流量控制方法的POCT系統(tǒng)包括壓力源、壓力控制器和控制閥、儀器電子設(shè)備三個(gè)主 要子系統(tǒng)，" B r i a n C o nl e e 分享道。其中，壓力源可以是一個(gè)組件或系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)儀器內(nèi)所使用氣體進(jìn)行壓 縮；壓力控制器和控制閥用于**控制氣體的流量和 方向，驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)；儀器電子設(shè)備則用于控制這兩 個(gè)子系統(tǒng)以及整個(gè)系統(tǒng)中的其他電子設(shè)備。
可靠的壓力源對(duì)于確保精準(zhǔn)、一致的液體流速至關(guān)重要。壓力不準(zhǔn)確或不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致液體分布不均勻、處 理效率低下或產(chǎn)品缺陷增加等問題，甚至?xí)o操作人 員或環(huán)境帶來**風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，壓力驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)系統(tǒng) 還需要**控制，包括在很窄的范圍內(nèi)微調(diào)液體上方
空氣流速，因?yàn)閱慰繅毫赡軣o(wú)法對(duì)液體流速實(shí)現(xiàn)足夠的控制。要實(shí)現(xiàn)**控制，需考慮使用具有高分辨率和高精度的控制閥或調(diào)壓閥，以確?？刂葡到y(tǒng)能夠快速響應(yīng)設(shè)定參數(shù)或工藝條件的變化?？傊煽康膲毫υ?、**的控制以及準(zhǔn)確的測(cè)量和反饋系統(tǒng)缺一
不可，任何相關(guān)故障或缺陷都可能導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不可 靠、患者誤診、處理量減少和停機(jī)時(shí)間增加。
精密流體技術(shù)賦能行業(yè)發(fā)展
研發(fā)設(shè)計(jì)P O C T 設(shè)備時(shí)，選擇合適的合作伙伴可以加速 研發(fā)、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。派克在過去幾十年為生命 科學(xué)市場(chǎng)提供大量尺寸小、重量輕、集成化的系統(tǒng)解決方案，性能歷經(jīng)驗(yàn)證。派克旗下產(chǎn)品廣泛，涵蓋微型泵、微型比例閥、微型電磁閥等精密流體解決方案，甚至還能提供整套流體子系統(tǒng)或組件的預(yù)組裝與測(cè)試，滿足POCT設(shè)備應(yīng)用需求。
"對(duì)于P O C T 設(shè)備的壓力驅(qū)動(dòng)流量控制系統(tǒng)而言，典型的系統(tǒng)壓力范圍會(huì)因具體檢測(cè)及檢測(cè)的液體類型而有所不同，” C h ris Osbor ne說。低壓系統(tǒng)的工作壓力通常為0 . 1 - 5 p s i , 適用于微流體等應(yīng)用；中壓系統(tǒng)的工作壓力通常為5 - 5 0 p s i , 適用于**測(cè)定等應(yīng)用；高壓系 統(tǒng)的工作壓力通常為5 0 - 2 0 0 p s i , 一般用于微流體樣本制備或液滴分析。
派克旗下的隔膜泵和搖擺式活塞泵可為P O C T 設(shè)備提供所需的氣體壓力，通過壓力驅(qū)動(dòng)液體流量確?？煽啃院鸵恢碌牧黧w控制，大幅減少設(shè)備意外停機(jī)時(shí)間，降低客戶整體成本和運(yùn)營(yíng)成本。新型無(wú)刷直流電機(jī)適用于中低壓P O C T 應(yīng)用，H e l i x 搖擺式活塞泵則是中高壓 P O C T 應(yīng)用的不錯(cuò)選擇。與其他泵技術(shù)相比，搖擺式活塞泵是一種無(wú)油壓縮機(jī)，能夠在壓力下實(shí)現(xiàn)高流量。 該活塞泵具有**的壓力能力和較小的尺寸，在不同的海拔環(huán)境下性能表現(xiàn)穩(wěn)定。
派克旗下的電子壓力控制器（E P C ） 可用于**控制氣 體壓力，讓氣體壓力保持穩(wěn)定。在容納試劑和反應(yīng)物的封裝芯片里則需要像泵和閥這種高性能微型組件，這些組件必須耐用、設(shè)計(jì)精準(zhǔn)并具有良好的化學(xué)兼容性。派克旗下的8 m m X - v a l v e 與7 m m C 7 插裝閥是微型元器 件的代表，其性能可與大型閥媲美但體積卻很小，適合尺寸緊湊的設(shè)備。當(dāng)樣本和試劑流經(jīng)P O C T 封裝芯片內(nèi) 不同的反應(yīng)室時(shí)，還需要高精度的流體控制。派克提供X - v a l v e 、M X 系列閥以及V S O ® L o w P r o 等高品質(zhì)微型 電磁閥和比例閥，通過開關(guān)、分流或按不同比例調(diào)節(jié) 流量/壓力來實(shí)現(xiàn)整個(gè)檢測(cè)過程的精密控制。
目前，派克針對(duì)壓力驅(qū)動(dòng)流量控制的精密流體解決方案 在數(shù)字P C R 等P O C T 設(shè)備上得到成功應(yīng)用，受到客戶 肯定與認(rèn)可。此外，通過攜手國(guó)內(nèi)外行業(yè)前沿的設(shè)備制 造商，在單細(xì)胞R N A 測(cè)序儀、單細(xì)胞D N A 測(cè)序儀、分子診斷等P O C T 設(shè)備上，也能找到派克精密流體控制解 決方案的身影?；谪S富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)集成能力， 派克正通過旗下前沿的產(chǎn)品以及定制化解決方案，幫助 客戶設(shè)計(jì)理想的流體系統(tǒng)，進(jìn)而打造更加精準(zhǔn)可靠的 POCT設(shè)備，守護(hù)人們的生命健康！
