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3-2020

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Komponenten Präzise und

Komponenten Präzise und effektive Kühlung mit Peltiertechnik uwe electronic bietet Lösungen für die Thermoelektrik. Die zunehmende Miniaturisierung in der Messtechnik sowie in der medizinischen Analyse technik stellt immer größere Herausforderungen für ein effektives Wärmemanagement. Neben hoher Kühlleistung auf engstem Bauraum werden häufig hohe Vorgaben nach einer präzisen Temperaturgenauigkeit gestellt. Für die Lösung dieser Anforderung werden oftmals Peltierelemente eingesetzt. Bei diesen Modulen handelt es sich um kleine elektronische Bauteile, die nach dem thermoelektrischen Prinzip arbeiten. Der große Vorteil dieser Technologie ist, dass der Größenbereich von 4 x 4 mm bis 60 x 60 mm eine Vielzahl von Geometrien entwickeln kann. Neben quadratischen Formen gibt es auch runde oder Module mit Bohrung. Durch Änderung der Polarität kann die Richtung des Wärmestroms verändert werden. Peltierelemente sind klein in ihrer Bauform und dadurch ist die Reaktionsgeschwindigkeit bezüglich der Wärmeänderung hoch. Die Temperatur wird schnell und präzise eingestellt. Die Stärke sowie die Effektivität der Kühlleistung hängt vom Gesamtsystem ab, welches in vielen Fällen aus Kühlkörper und Lüfter besteht. Das erreichte Kühlergebnis ist abhängig von der transportierten Wärme, die absorbiert wird. Wichtige Einflussparameter sind der thermische Widerstand des Kühlkörpers sowie der Wärme übergangswiderstand. uwe electronic bietet Beratung und ein umfassendes Portfolio an Peltierelemente an. ◄ uwe electronic GmbH info@uweelectronic.de www.uweelectronic.de Mikropumpen weltweit im Einsatz gegen COVID-19 Automatisierte Analysegeräte sind die Voraussetzung für umfangreiche Testkapazitäten auf das Coronavirus. Die Automatisierung erhöht durch parallele und schnellere Prozesse die Testzahlen erheblich, spart Personal und sichert die Prozesssicherheit. Zur Probenvorbereitung auf SARS-CoV-2 werden wenige Mikroliter einer Lösung aus Chemikalien und Enzymen dosiert. Mit höchster Präzision und Prozesssicherheit führen Mikrozahnringpumpen der Niederdruckbaureihe von HNP Mikrosysteme diese anspruchsvolle Aufgabe aus. Die minimale Dosiermenge beträgt 0,25 µl. Die Pumpen haben einen besonders kleinen Bauraum und sind steuerungstechnisch integrierbar, so können vollautomatisierte Analysegeräte bis zu sechzehn Mikropumpen enthalten und bis zu 4.000 Proben in 24 Stunden durchsetzen. In der Forschung zu Impfstoffen und Therapien gegen COVID-19 arbeiten ebenfalls Mikrodosierpumpen. Jeder Entwicklungsschritt in den Forschungsinstituten an Universitäten, in internationale Pharmaunternehmen oder in Startups weltweit wird von zahlreichen Labor tests begleitet. Eine Mammutaufgabe, die gleichfalls automatisiert erfolgt. Bei der Produktion von Impfstoffen wirken Mikropumpen verschiedener Baureihen mit, beispielsweise hermetisch inerte Pumpen. Von der Diagnostik, über die Forschung bis hin zur zukünftigen Impfstoffproduktion ist der Einsatz der Mikropumpen im Kampf gegen COVID-19 möglich. In Anwendungen, in denen kleine und kleinste Flüssigkeitsmengen hochpräzise dosiert oder kontinuierlich gefördert werden, leisten die Pumpen von HNP Mikrosysteme zuverlässige Dienste und sorgen für Prozesssicherheit. HNP Mikrosysteme GmbH www.hnp-mikrosysteme.de 50 meditronic-journal 3/2020

Sensoren Miniaturisierte CO 2 -Messsysteme trinamiX GmbH kann ab sofort ihre Bleiselenid (PbSe)-Nah-Infrarot-Detektoren effektiv in anspruchsvolle Anwendungen zur Kohlendioxid (CO 2 )-Messung integrieren. Dies umfasst auch die medizinische Atemgasanalyse (Kapnometrie) und die mobile Überwachung der Luftqualität in Innenräumen. Dank ihrer schnellen Reaktionszeit und hohen Detektivität ermöglichen die Detektoren von trinamiX sehr präzise CO 2 - Messungen auf kleinstem Raum. Bild: BASF-SE CO 2 -Sensoren in Smartphones und Wearables Die CO 2 -Konzentration ist ein wichtiger Indikator für die Luftqualität in Innenräumen, da hohe CO 2 -Konzentrationen sowohl die Gesundheit als auch die Produktivität beeinträchtigen. Klima- und Lüftungssysteme verwenden in der Regel pyroelektrische Detektoren oder Thermo piles in CO 2 -Sensoren, um die Luftqualität zu überwachen. Aufgrund ihrer Größe und ihres hohen Energieverbrauchs können diese Sensoren jedoch nicht in Unterhaltungs- und Haushaltselektronik integriert werden. Kompakt und genau Durch den Einsatz von trinamiX PbSe-Detektoren können CO 2 - Messsysteme achtmal kleiner werden als derzeit verfügbare Systeme – ohne Kompromisse bei der Genauigkeit. Der Stromverbrauch wird sogar um den Faktor 16 reduziert. So können Smartphones und Wearables wie Fitnessarmbänder oder Smartwatches mit Echtzeit-CO 2 -Überwachung ausgestattet werden, um die Luftqualität zu Hause, im Büro oder auf Reisen zu kontrollieren. CO 2 -Messung in der Kapnometrie Kapnometrie ist die Kontrolle des Atem musters durch die Messung der CO 2 -Konzentration im Atemgas. Sie wird als Überwachungsinstrument auf Intensivstationen eingesetzt. Voraussetzung für eine präzise und schnelle Messung sind eine hohe Messrate und Empfindlichkeit des Infrarotdetektors. NDIR-Spektroskopie PbSe-Detektoren können mittels Nicht-Dispersiver Infrarot (NDIR)-Spektroskopie sehr schnell auch minimale Veränderungen in der CO 2 -Konzentration erkennen. trinamiX PbSe-Detektoren haben eine hohe Detektivität und eine einzigartige Dünnschicht-Verkapselung, die die Integration als Bare Chip erlaubt. Dadurch können Kapnometriesysteme deutlich kleiner, schneller und zuverlässiger konstruiert werden. „Kapnometriesysteme sind wichtige Instrumente zur Behandlung von Covid-19-Patienten in der aktuellen Pandemie. trinamiX PbSe-Detektoren sind aufgrund unserer umfangreichen Fertigungskapazitäten in Kombination mit höchsten Qualitätsstandards an unserem Produktionsstandort in Deutschland perfekt für diese Anwendung geeignet“, sagt Dr. Sebastian Valouch, Leiter Vertrieb und Produktentwicklung IR Sensor Solutions bei trinamiX GmbH. Unterstützung bei der Systemintegration CO 2 -Messsysteme verwenden Nicht-Dispersive Infrarot-Spektroskopie (NDIR), um Gaskonzentrationen nicht-invasiv zu detektieren. trinamiX bietet den Herstellern solcher Systeme Unterstützung beim Design und der Integration der Detektoren. Ein ausführliches, englischsprachiges White Paper zur Verwendung von trinamiX PbSe- Detektoren in der NDIR-Spektroskopie kann von der Webseite heruntergeladen werden. trinamiX GmbH info@trinamix.de www.trinamiXsensing.com Zertifizierte Sauerstoffsensoren für medizinische Anwendungen Aus offensichtlichen Gründen ist im medizinischen Bereich eine sichere und zuverlässige Messung von in verschiedenen Beatmungsanwendungen verwendeten Gasen nötig. Die entsprechenden Richtlinien sind in der Norm DIN EN ISO 80601-2-55 enthalten. Pewatron präsentiert dazu den passenden relativ neuen Sensor: den Sauerstoffsensor MLF-16 0…100 % vor, der nach DIN EN ISO 80601-2-55 für Störgase zertifiziert ist und in Überwachungsgeräten für Atemgase verwendet werden kann. Der Sauerstoffsensor MLF-16 hat eine Nennlebensdauer von 2 Mio. Vol.-% O 2 h, was einen neuen Rekord unter allen auf Flüssigelektrolyten basierenden Sauerstoffsensoren darstellt. Der MLF-16 ist bleifrei und RoHS-kompatibel und ist deshalb für Neuentwicklungen von Atemgasüberwachungsgeräten geeignet, kann aber auch direkt in aktuellen Versionen eingesetzt werden. Das Ausgabesignal des Sauerstoffsensors ist analog (mV) und linear zwischen 0 und 100 Vol.-% O 2 . Die Signaldrift ist äußerst gering (< 0,1 %/Signalmonat) und reagiert rasch auf Veränderungen der Sauerstoffkonzentration. Das Ausgabesignal ist passiv temperaturkompensiert bis 50 °C, was die obere Temperaturgrenze für den Kurzzeitbetrieb darstellt. Der Sauerstoffsensor MLF-16 beeinträchtigt andere in Atemgasüberwachungsgeräten eingesetzte Gase nicht. Pewatron AG www.pewatron.com meditronic-journal 3/2020 51

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