Att uppnå mer tillsammans – samarbete leder till mervärde och kostnadsbesparingar inom klinisk diagnostik

Sedan början av 1980-talet har det spanska företaget BioSystems S.A. utvecklat och tillverkat tillförlitlig analysutrustning för testlaboratorier över hela världen. På huvudkontoret i Barcelona tar ett ungt och högkvalificerat team hand om forskning och utveckling, tillverkning och marknadsföring av en brett utbud av analysatorer för medicinska tillämpningar. Med skräddarsydda system som är anpassade efter kundernas respektive krav följer BioSystems sitt strävan efter att ge ett betydande bidrag till människors hälsa.

Blodanalys med optiskt ljussystem

Smart efficiency – i enlighet med denna vägledande princip har företaget utvecklat en ny biokemisk analysator kallad BA400, som används för klinisk undersökning av blodprover inom humanmedicin och som kan utföra turbidimetriska undersökningar (turbiditetsmätningar) samt kliniskt kemiska undersökningar med hjälp av ett optiskt ljussystem baserat på LED-teknik.

Systemlösning istället för enskilda komponenter för vätskedosering i analysapparater

I nära samarbete med Bürkerts Systemhaus utvecklades en modulär, kundspecifik lösning för dosering av de vätskor som krävs för analysen, som kan användas inte bara i den nya apparaten utan även i andra apparater från den spanska tillverkaren.

BioSystems har samarbetat med armaturspecialisten från Ingelfingen i flera år. Innan nyutvecklingen levererade Bürkert ett stort antal olika komponenter till tillverkarens olika analyssystem. Många enskilda komponenter innebär dock ökade kostnader vad gäller inköp och underhåll. När BioSystems utvecklar sina apparater värdesätter de inte bara tillförlitlighet och noggrannhet – en oumbärlig egenskap inom klinisk diagnostik – utan också kostnadseffektivitet och flexibilitet. Den nya analysatorn BA400 är till exempel utformad för hög kapacitet till optimal kostnad.

Bürkert-ventiler används också vid tillverkningen av analysatorerna.

Doseringsenhet som är modulärt användbar

För att spara kostnader och förbättra processerna tänkte BioSystems ingenjörer på att utveckla en universellt användbar doseringsenhet, som inte bara är lämplig för det nya systemet, utan även modulärt användbar för alla analysatorer i den breda portföljen.

Detta var ingen liten teknisk utmaning, eftersom hela doseringsenheten består av fem integrerade komponenter:

• Injektionsenhet
• två ventiler
• Trycksensor
• Filter på en transparent injektionsdel i plast

Beroende vilken variant av analysatorerna det gäller krävs olika antal doseringsenheter. Därför beslutades det mycket snabbt att den nya lösningen måste ha en modulär design som gör det möjligt att använda den enstaka eller flera gånger, beroende på behov.

Dessutom krävs en mycket hög doseringsnoggrannhet inom området mikroarmaturer, dvs. styrning av vätskor i ett mycket litet utrymme. BioSystems ingenjörer beslutade därför att utnyttja Bürkert Fluid Control Systems omfattande kunskap och expertis och att samarbeta i enlighet med detta.

Exakt dosering i mikroliterssegmentet

Med den nya doseringsenheten, som kan dosera de minsta mängderna på 2 mikroliter, har man äntligen hittat en helhetslösning som kan varieras i fråga om antalet och funktionen hos de ventiler som används. Utformningen med eller utan tryckbrytare är också variabel, så att BioSystems kan använda den nya doseringsenheten i vilken enhet som helst. Samtidigt är den lösning som utvecklats av de två parterna mer tillförlitlig och ekonomisk än tidigare system.

Det system som Bürkert har utvecklat (nedan) är modulärt uppbyggt och används i olika analysatorer (ovan).

Låg förbrukning för låg underhållsdrift

Den nya doseringsenheten är en av de viktigaste delarna i den nya analysatorn BA400, som används för in vitro-diagnostik. Det enda användaren behöver göra är att förse analysatorn med motsvarande prover och reagenser. Enheten tar sedan över den helautomatiska analysen av upp till 400 prover i timmen. Dessutom kännetecknas den nya enheten av låg vattenförbrukning och låg materialförbrukning. På så sätt kan analysatorn arbeta kontinuerligt i åtta timmar utan att behållarna behöver fyllas på eller tömmas.

Innovativa idéer flyter in i en skräddarsydd, modulär systemlösning

För att mäta, reglera och styra volymflödeshastigheterna i den nyutvecklade doseringsenheten på ett exakt och tillförlitligt sätt använde BioSystems hela den omfattande erfarenheten inom armatursystem från Bürkert Systemhus. Båda företagen har hög kärnkompetens inom sina respektive områden. Men det var bara genom att kombinera de specifika färdigheterna som de kunde realisera en unik och innovativ lösning för denna krävande doseringsuppgift.

Mycket viktigt för de spanska ingenjörerna var Bürkerts vilja att lyssna noga och svara exakt på BioSystems krav innan man började söka efter en lösning. 

Nyutvecklingen är baserad på magnetventilen typ 0127 (2/2- eller 3/2-vägs magnetventil) och den direktverkande mediaseparerade 3/2-vägs vippmagnetventilen 6628 från Bürkert. Båda ventilerna är utrustade med den beprövade vipptekniken, som inte bara säkerställer fullständig mottryckstätning, god spolbarhet och låg intern volym, utan också exakt växling av de minsta volymerna även av aggressiva medier med minimal temperaturhöjning i spolen. Men armaturpecialisterna tillhandahöll mer än bara en lösning för styrning av vätskeströmmarna.

Tvättprocessen i enheten är viktig
och utförs av Bürkert-systemet (nedan).

Optimerad design undviker luftbubblor

En viktig funktion vid blodanalys är att upptäcka och förhindra luftbubblor, som kan förvränga analysresultaten avsevärt. Bürkert har därför undvikit grova ytor, döda utrymmen och skarpa kanter vid utformningen av doseringsenheten. En särskild utmaning var också det genomskinliga titthål som kunder önskat sig för visuell kontroll och som skulle monteras ovanför doseringsenheten, under överbyggnaden med ventiler och trycksensor. Bürkert utvecklade en formsprutad del av transparent plast som har en mycket hög ytkvalitet utan skarpa kanter i området för doseringsenheten.

Låga kostnader tack vare stora volymer

Trots de nya utmaningar och svårigheter som vanligtvis uppstår i samband med innovativ utveckling lyckades de två samarbetspartnerna gemensamt utveckla en framtidsinriktad lösning. Den nya universella doseringsenheten kan nu användas i mer än en analysator. Stora kvantiteter innebär lägre tillverkningskostnader, så att båda parnters i slutändan drar nytta av lösningen. 

Pris för enastående produktdesign

Förutom de innovativa tekniska nyheterna imponerar den nya analysatorn också med sin formella design och sitt utseende. ”BA400 imponerar med sina dynamiskt böjda linjer, en komprimerad, fristående form och hållbara miljöegenskaper”, motiverar juryn för reddot award, som tilldelade enheten designpriset för enastående produktdesign 2014.

2/2- och 3/2-vägs TwinPower-vippmagnetventil med skiljemembran

Typ 6628

• 22 mm kompakt design upp till DN 3,0
• Skiljemembran för hög kemisk resistens
• USP Kapitel 87/88 Klass VI
• Mottryckstäthet med vipprincipen
• Minimal intern volym med god spolbarhet

2/2- eller 3/2-vägs-vippmagnetventil med skiljemembran

Typ 0127

• För högsta krav på kemikalieresistens
• Kompakt konstruktion med 16 mm radmått och ett Kv-värde på upp till 0,058
• USP Kapitel 87/88 Klass VI
• Flexibel konstruktion för kundanpassade användningar
• Hög mottryckstäthet, lätt att spola rent och 100 % påkopplingstid