Dauereinsatz in der medizinischen Labordiagnostik

Viele immer wiederkehrende Standardarbeiten im medizinischen Laboralltag werden auch heute noch nur teilautomatisiert mit zusätzlicher Handarbeit personalaufwändig erledigt, beispielsweise Blutgruppen-bestimmungen oder Antikörpertests. Setzt man stattdessen moderne medizintechnische Laboranalysensysteme ein, eröffnet sich ein riesiges Sparpotenzial. Ihre besondere Auslegung ermöglicht eine kontinuierliche, schnelle und zuverlässige Laborarbeit bei nur geringem Personaleinsatz und mehr Sicherheit in der Befundung. Dass die Systeme in Funktion und Auswertung den einschlägigen Sicherheits-anforderungen entsprechen, ist selbstverständlich. Analyseneinheit, Rechner und Antriebe sind den Ansprüchen an den medizinischen Dauereinsatz angepasst

Speziell für den Einsatz im klinisch-diagnostischen Labor projektiert, entwickelt und produziert die STRATEC Biomedical Systems AG vollautomatische Analysensysteme. Sie integrieren für alle notwendigen Arbeitsschritte Dispensierungs-, Inkubations- und Waschertechnologie bis hin zum komplexen Liquid Handling System. Die zugehörige Embedded- und PC-Software inklusive der Zulassungsdokumentation für die Systeme wird ebenfalls im eigenen Haus erstellt.

Die besondere Herausforderung im Bereich des Liquid-Handlings besteht in der schnellen und zielgenauen Ansteuerung vieler Positionen, z.B. auf Mikro- oder Tüpfelplatten. Dabei liegt eine Hauptschwierigkeit in der Dynamik des Prozesses. Die mit ein bis drei Kilogramm vergleichsweise hohen Massen der bewegten Aktoren müssen schnell beschleunigt und verzögert werden. Geschwindigkeiten bis zu 1 m/s sind sicher und punkt-genau zu beherrschen. Eine exakte und wiederholgenaue Positionierung ist für die Funktion ausschlaggebend. Um unterschiedliche Platten oder Probenmagazine gezielt anfahren zu können, ist eine frei programmierbare Positionierung Voraussetzung. Selbstverständlich sind alle für medizinische Apparate geltenden Sicherheitsbestimmungen und EMV-Vorschriften von der Elektronik und den hochbelasteten Antrieben einzuhalten. Auch muss der mechanische Antrieb den Start-Stopp-Betrieb im Dauereinsatz zuverlässig sicherstellen.

In praktisch jedem größeren Krankenhaus gehören Tests bei medizinischen Eingriffen zum Standard. Diese Analysen übernimmt das medizinische Labor. Aufgrund der Anzahl und der Vorgehensweise bei den Tests werden viele Schritte und Proben bzw. Reagenzien benötigt. So können für Probenaufbereitung, Verteilung, Verdünnungsreihen oder Reagenzienzugabe in einem Labor problemlos mehrere hundert exakt dosierte und punktgenau aufzubringende Flüssigkeitszugaben erforderlich sein. Von Hand oder teilautomatisiert ausgeführt erfordert dies eine sehr große Aufmerksamkeit und Zuverlässigkeit des Personals. Führt man diese Aufgaben vollautomatisch aus, so können die bisher schon verwendeten standardisierten Mikro- und Tüpfelplatten oder Küvetten auch maschinell mit den jeweils nötigen Verfahren behandelt werden. Die exakte und zuverlässige Mechanik des Analysensystems arbeitet dabei unermüdlich ohne Pausenzeiten mit gleicher Geschwindigkeit. Dies steigert die Sicherheit der Befunde und erhöht die Wirtschaftlichkeit im Labor. Flexibilität ist beim mechanischen Aufbau und der Steuerung Trumpf, denn die Anforderungen an die Probenvorbereitung fallen je nach Analyse sehr unterschiedlich aus. Allgemein gilt, dass ein Probenarm die Proben bzw. Reagenzien schnell aufnehmen und gezielt in unterschiedliche sehr eng beieinanderstehende kleine Behälter geben muss. Für die Qualität der Analyse ist dabei die exakte Positionierung des Armes, sprich die genaue Zuordnung von Probe und Reagenz ausschlaggebend. Neben Blutgruppenbestimmung oder immunologischen Analysen können auch biotechnologische Analysen somit sicher bearbeitet werden. Das Laborpersonal muss nur einmal die notwendigen Reagenzien und Proben einsetzen und das Programm vorgeben. Im Falle einer schnellen Notanalyse, z.B. für eine Blutuntersuchung bei Notoperationen können manche Systeme auch das Standardprogramm verlassen und die Einzelfalldaten schnell ermitteln. Somit ist trotz vollautomatischer Arbeitsweise ein flexibler Betrieb sichergestellt.

Um für die dynamische Funktion die bewegten Massen so gering wie möglich zu halten, kommen als Antriebselemente nur Kleinmotoren in Frage. Da die unterschiedlichen Analysensysteme natürlich auch viele unterschiedliche Ansprüche an den optimalen Antrieb stellen, ist ein möglichst breites Motorenprogramm wünschenswert. Aus diesem Grund arbeitet der Analysensystemspezialist mit dem Kleinmotorenspezialist FAULHABER zusammen. Das umfangreiche Programm an Motoren, zugehörigen Getrieben und Encodern für die Positionierung aus einer Hand erleichtert sowohl die Neuentwicklung wie auch die Standardproduktion enorm. In fast allen Produkten werden daher Motoren aus diesem Programm eingesetzt. Marcus Wolfinger, Mitglied des Stratec-Vorstands, erklärt dies so: "Die Faulhaber-Motoren

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