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임상 화학
자동 분석 장치
스팟켐 EZ SP-4430
"더 작고 빠르면서도 저렴한 건식 생화학 자동 장치를 만들자!" 이 구호로부터 스팟켐 EZ 개발이 시작되었습니다. 이 기획을 실현하기 위해 국내의 모든 고객에게 설문을 실시했습니다. 그 결과 대다수의 고객이 한 번에 샘플 하나씩 측정하고, 또한 복합 진단 검사지와 단일 진단 검사지를 2~3개 조합하여 사용한다는 사실을 알게 되었습니다.
그래서 기존 장비에서 사양을 크게 바꾸는 결단을 내렸습니다. 이에 따라 당초 목표를 달성하기 위해 검사지 연속 적용을 위한 단일 샘플 흡입, LED 광원과 전원의 AC 어댑터화 등의 목표를 실현했습니다.
그 중에서도 초소형 원심 분리기의 내장은 주목할 만한 부분입니다.
초소형 원심 분리기를 개발하는 동안 수많은 원심 분리 방법을 검토했습니다. 그 실험 결과로부터 스팟켐 EZ에 적합한 원심 분리 방식은 스윙식으로 판명되었습니다. 여기까지는 쉬웠습니다.
스윙식 원심 분리 방식은 원심 분리 도중에 중력 중심의 위치가 이동하는 문제가있었습니다. 또한, 샘플 하나만을 원심 분리 할 경우에는 "카운터 밸런스"라는 원심 분리 대상과 동일한 무게의 균형 (평형 장치)를 반대편에 배치하는 것이 일반적입니다. 그러나 이런 장비는 평형 장치를 설치하면 조작이 복잡해지는 데다 평형 장치를 분실 · 파손할 우려 때문에 실용적이지 않았습니다. 또한, 원심 로터에 평형 장치를 영구 설치하려면 내구성에 문제가 생겼습니다.
그래서 팀원 중 한 사람이 원심 로터를 이형 설계하고 카운터 밸런스 상당한 무게를 원심 로터에 통합하는 것을 제안했습니다. 그런데 원심 용기에 내장 된 샘플의 양이 달랐기 때문에 표준 설계에서 요구되는 성능을 만족하지 않았습니다. 따라서 개발팀은 허용되는 샘플량 전체 범위에서 원활하게 원심 로터를 회전시키기 위해 새로운 설계에 착수했습니다.
내장식 원심분리기로
샘플 전처리 시간 및
비용 절약
이를 위해 여러 측정 항목을 동시에 검사할 수 있도록 설계해야 했습니다. 복합적인 항목의 결과를 얻기 위한 계산은 어렵고 복잡할 수 밖에 없었습니다.
다행히 우리는 최첨단 설계 기술을 도입할 수있는 기업 문화가 있었기 때문에, 최신 3D CAD를 도입하였고 3D CAD의 계산 기능으로 더 복잡한 계산도 처리하였습니다. 이렇게 하여 현재 시판되고 있는 내장식 초소형 스윙식 원심 분리기가 완성되었습니다.
"균형이 맞지 않는다고 회전 수가 올라가지 않는다"는 사실을 반대로 하여 "회전 수가 올라가지 않는 것은 균형이 맞지 않기 때문에, 즉 표본이 적은 또는 원심 용기가 설치되어 있지 않기 때문이다"라는 생각을 이끌어 냈습니다. 회전 초기의 회전 수를 이용하여 도달해야 하는 일정한 회전 수를 계산했습니다. 소프트웨어를 만들어 회전 수가 일정 수치에 도달하지 않는 경우 샘플 부족 오류(또는 원심 분리 용기 없음 오류)를 감지하도록 하여, 사용자가 조기에 오류를 발견할 수 있게 되었습니다. 이러한 놀라운 발명품은 우수한 팀원들과 좋은 개발 환경이 없었더라면 탄생하지 못했을 것입니다.
스팟켐 EZ는 2000년 여름에 출시된 이후 고객으로부터 큰 호평을 받고 있습니다.
2004년에는 일본 기계 진흥 협회 기술 연구소가 주최하는 '신 기계 진흥 대회'에서 "신 기계 진흥상(일본 기계 진흥 협회 회장상)"을 수상했습니다.
수상 이유는 작은 병원도 쉽게 사용할 수있는 탁상형 자동 분석 장치이며 소형 원심 분리기가 내장되어 번거로운 전처리 작업이 자동화되었기 때문입니다.
결과적으로 기존 장비에 비해 "소형화, 경량화, 전력 소비 감소"를 달성한 점이 높이 평가 된 것입니다.
