探讨POCT设备开发的热管理系统

ITL创新器械开发

现在医疗和实验室检测设备有能力在短时间内提供准确、实时的诊断检测结果。即时检测正在解决医生和患者对快速获得检测结果的关键需求，这不仅可以改善患者护理条件，还可以改善公共卫生水平。全球新冠肺炎大流行表明，快速检测对有效控制病毒传播至关重要。通常通过使用便携式自动分析仪，如聚合酶链式反应（PCR）的热循环仪，在护理点进行检测可以简化诊断过程，并有助于确保患者在需要时快速获得最有效的护理。这些便携式分析仪的小型化使得热管理变得更加重要。为了确保便携式医疗诊断仪器的长期性能及其测试结果的准确性，精确的温度控制更为重要。

POCT通常通过便携式手持仪器或小型台式分析仪来完成样本检测过程，包括从患者身上采集样本到现场进行检测，并在检查后不久将结果提供给患者。

现在有很多功能不同的POCT可供医学界使用。光度法是检测样品中特定分析物含量的常见方法。离子选择电极是一种专门测量离子浓度的常见分析方法。自动细胞计数器对血液进行采样，并使用电学和光学技术对细胞群进行量化、分类和描述。血液分析仪用于快速、准确地计数和识别血细胞。自动凝血机（凝血仪）通过进行若干种测试来测量血液凝结的能力。

热循环仪用于实时PCR检测。通常在同一样品中同时测试几种分析物，从而实现快速、低成本和可靠的定量分析。因此，这类设备在医学诊断中变得更加重要。

应用挑战

测试次数和样本量有助于确定冷却 POC设备所需的热管理系统的参数。它可以使用环境气流、散热器、风扇、热材料和热电冷却器等。有些POCT设备需要精确热管理的温度敏感光电器件。

精确的温度控制延长了热敏感电子器件的使用寿命，并保证了准确的测试结果。例如，作为计数程序的一部分，血液分析仪使用激光对细胞进行计数。激光器和其他光学部件对温度较敏感，并且在操作过程中产生热量。为了保持最佳性能，它们必须保持在精确的温度范围内，以确保测试结果一致。

实时PCR检测等POCT应用需要更复杂和精确的温度稳定管理。一旦确定了熔体温度，就需要对每个设定点的温度加热和冷却过程进行精确的温度控制。

除了精确的温度控制外，便携式POCT设备还必须符合尺寸、重量和功率要求。医疗诊断设备制造商的重大任务是缩小POCT设备的尺寸，以便于携带至实验室之外的其他区域。设备的小型化使工程师将更多的功能集成在更小的空间中，从而导致热密度增加。这种不需要的热量必须有效地消散到周围环境中，以满足提高性能的要求，同时降低功耗和噪音。

ITL是生命科学和体外诊断技术和产品的创新者，专注于分子诊断、POCT、化学发光等技术，在处理更复杂的POCT热循环管理系统方面拥有独特的见解和丰富的经验，凭借其在集成工程设计能力、生物化学等领域的坚实基础，为客户提供定制化的诊断仪器开发和设计服务，从而实现高质量的成功交付。