মাইক্রো-সেন্ট্রিফিউজ ওপেন-সোর্সড বায়োমেডিক্যাল ডিভাইস: 11 ধাপ

2025 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-23 14:36

এটি একটি চলমান প্রকল্প যা সম্প্রদায়ের সমর্থন এবং আরও গবেষণা এবং নির্দেশনার সাথে আপডেট করা হবে।

এই প্রজেক্টের লক্ষ্য হল ওপেন-সোর্স, মডুলার ল্যাব ইকুইপমেন্ট তৈরি করা যা পরিবহন করা সহজ এবং দুর্গম এবং কম অবকাঠামো এলাকায় রোগ নির্ণয়ে সহায়তা করার জন্য সস্তাভাবে পাওয়া যন্ত্রাংশ থেকে তৈরি।

এটি একটি চলমান ওপেন-সোর্সড প্রজেক্ট হবে যার সাহায্যে মেডিকেল ডিভাইসের জন্য একটি মডুলার প্ল্যাটফর্ম প্রদান করা হবে, যা সহজেই কম খরচে পরিবর্তিত এবং সম্প্রসারিত করা যাবে।

প্রাথমিক নকশাগুলি একটি মডুলার ব্যাটারি এবং ডিসি মোটর প্যাক এবং মাইক্রো-সেন্ট্রিফিউজের জন্য হবে।

এটি প্রত্যন্ত এবং গ্রামীণ অঞ্চলে স্বাস্থ্যসেবা কর্মীদের স্বতন্ত্র সুনির্দিষ্ট চাহিদাগুলোকে লক্ষ্যবস্তু করতে সহায়তা, পরিবর্তন এবং আরও নকশায় সহায়তা করার জন্য অনলাইন ওপেন-সোর্স সম্প্রদায়ের সাহায্য নেবে।

অস্বীকৃতি: প্রকল্পটি এখনও নকশা এবং কার্যকারিতা পরীক্ষা চলছে এবং এটি এখনও কোন ডায়াগনস্টিক বা ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত নয়। ইলেকট্রনিক্স এবং মোটরগুলিকে একত্রিত করে পাঠকদের নিজস্ব ঝুঁকিতে ব্যবহার করতে হবে।

ধাপ 1: সমস্যা এবং নকশা বিবৃতি

সমস্যা বিবৃতি:

রোগ নির্ণয় ও চিকিৎসায় সহায়তার জন্য ল্যাবরেটরি এবং ক্লিনিকাল যন্ত্রপাতির অ্যাক্সেসের অভাব প্রত্যন্ত এবং নিম্ন অবকাঠামো এলাকায় অনেকের প্রতিরোধযোগ্য মৃত্যুর দিকে পরিচালিত করে। বিশেষ করে, মৌলিক নির্ভরযোগ্য সেন্ট্রিফিউজগুলিতে অ্যাক্সেসের অভাব এইডস এবং ম্যালেরিয়ার মতো রক্তবাহিত রোগজীবাণুর বিরুদ্ধে লড়াইয়ে স্বাস্থ্যসেবা কর্মীদের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিন্ন করে।

নকশা বিবৃতি: একটি মাইক্রো-সেন্ট্রিফিউজ, এবং মডুলার ব্যাটারি এবং ডিসি মোটর প্যাক ডিজাইন করা, রক্তবাহিত রোগবিদ্যা (রোগজীবাণু এবং পরজীবী) দ্বারা সৃষ্ট রোগ নির্ণয় ও চিকিৎসায় সহায়তা করা। যোগযোগ্য উত্পাদন কৌশলগুলি ব্যবহার করে যেখানে কার্যকর, এই নকশাটি বহনযোগ্যতা উন্নত করতে এবং জীবন রক্ষাকারী প্রযুক্তির অর্থনৈতিক বাধাগুলি কমিয়ে আনার চেষ্টা করে।

ধাপ 2: নকশা যুক্তি:

ডেস্কটপ এফডিএম থ্রিডি প্রিন্টিং, লেজার কাটিং এবং হবি গ্রেড ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করে গ্রামীণ এলাকায় প্রতিস্থাপনের জন্য উপযুক্ত একটি মাইক্রোসেন্ট্রিফিউজ উৎপাদনের লক্ষ্যে এই নকশা। এটি করার মাধ্যমে, এটি আশা করা যায় যে ডিভাইসটি বিভিন্ন ধরণের স্বাস্থ্যসেবা পেশাদারদের কাছে অ্যাক্সেসযোগ্য হবে যা বিভিন্ন সম্পদে অ্যাক্সেসের সাথে রয়েছে।

সেন্ট্রিফিউজ রটার ডিজাইন করার সময় (ডিজাইনের অংশ যা টেস্ট টিউব ধারণ করে):

নমুনা পৃথক করার জন্য প্রয়োজনীয় জি-ফোর্স পছন্দসই নমুনার প্রকারের উপর নির্ভরশীল, যার রক্তের উপাদানগুলিকে 1, 000-2, 000 গ্রাম (থার্মোফিশার ডটকম) এর মধ্যে পৃথক করার জন্য গড় শক্তি রয়েছে।

RPM থেকে RFC (G-force) এর হিসাব, RCF = (rpm) 2 × 1.118 × 10-5 × r ব্যবহার করে গণনা করা যায়, যেখানে 'r' রোটারের ব্যাসার্ধ (bcf.technion.ac.il) ।

ধাপ 3: নকশা বিবেচনা

সংযোজন উত্পাদন বিবেচনা:

Layer দরিদ্র স্তর আনুগত্য ঘটতে পারে, যার ফলে দুর্বল প্রসার্য শক্তি এবং অংশ ক্ষতিগ্রস্ত হয়

• প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য, উপকরণের সাথে পরিবর্তিত হবে। কিছু কম ওজন এবং খরচ ভাল পার্শ্বীয় স্ট্রেন এবং সংকোচন শক্তি প্রস্তাব

-জি-কোড টুকরো করার সময় সঠিক সেটিংস প্রয়োগ করা আবশ্যক যাতে নিশ্চিত করা যায় যে বস্তুগত বৈশিষ্ট্যগুলি পাওয়া যায়

Technique এই কৌশল ব্যবহার করে উৎপাদিত যন্ত্রাংশগুলির দীর্ঘায়ু তুলনামূলকভাবে কম, যখন সেগুলি সিএনসি মিলিং ধাতুর মতো আরও ব্যয়বহুল কৌশল এবং উপকরণ ব্যবহার করে।

• থার্মোপ্লাস্টিকের অপেক্ষাকৃত কম ট্রানজিশন তাপমাত্রা থাকে, তাই কম অপারেটিং তাপমাত্রা বজায় রাখতে হবে (<আনুমানিক -০-90০ সেলসিয়াস)

আরও নকশা সীমাবদ্ধতা:

• কিছু এলাকায় বিদ্যুতের পর্যাপ্ত অ্যাক্সেস নাও থাকতে পারে, মৌলিক পোর্টেবল সৌর, ব্যাটারি ইত্যাদি দ্বারা চালিত হতে পারে।

• কম্পন এবং ভারসাম্য একটি সমস্যা হতে পারে

15 15 মিনিট বা তার বেশি সময়ের জন্য উচ্চ RPM আউটপুট করতে সক্ষম হতে হবে, যার ফলে কিছু অংশে উচ্চ যান্ত্রিক চাপ পড়ে

Equipment ব্যবহারকারীরা যন্ত্রপাতি ব্যবহারে অভিজ্ঞ নাও হতে পারেন এবং প্রযুক্তিগত বাধা কমাতে সহায়তার প্রয়োজন হবে

ধাপ 4: প্রাথমিক/বেস মডিউল ডিজাইন

উপরের নকশা অভ্যন্তরীণ ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির জন্য পর্যাপ্ত জায়গা প্রদানের জন্য স্থানটির সর্বোত্তম ব্যবহার করে এবং বিভিন্ন ধরনের সেন্ট্রিফিউজ রোটার এবং টিউব সাইজিংয়ের জন্য যথেষ্ট পরিমাণ ব্যাসার্ধ নিশ্চিত করে। ডিজাইনের 'স্ন্যাপ টুগেদার' স্টাইলটি বেছে নেওয়া হয়েছে উৎপাদনের সময় সহায়ক সামগ্রীর প্রয়োজনীয়তা দূর করতে এবং সংযোজন এবং বিয়োগ উভয় উৎপাদনে সহজে মুদ্রণ, মেরামত এবং জালিয়াতির অনুমতি দেওয়ার জন্য। উপরন্তু, ছোট পৃথক অংশগুলির মুদ্রণ মুদ্রণ ব্যর্থতা/ত্রুটির প্রভাব হ্রাস করবে এবং প্রিন্টবেড আকারের একটি বৃহত্তর বৈচিত্র্যের জন্য অনুমতি দেবে।

একটি মডুলার ডিজাইনের সুবিধা গ্রহণ করে, ডিভাইসের সাথে বিভিন্ন ধরণের কেন্দ্রাতিগের বাটি সংযুক্ত হতে পারে। সংযোজন উত্পাদনের মাধ্যমে এই অংশগুলির দ্রুত পরিবর্তন এবং উত্পাদন জি-ফোর্স উত্পাদিত, এবং নমুনা আকার/প্রক্রিয়াকৃত প্রক্রিয়ার পরিবর্তনের অনুমতি দেয়। এটি traditionalতিহ্যবাহী মেশিনগুলির উপর এটি একটি সুবিধা দিতে সাহায্য করে এবং একটি শেষ ব্যবহারকারীর প্রয়োজনের আশেপাশে মেশিন ডিজাইন করার জন্য একটি উদ্ভাবনী পদ্ধতি প্রদান করে।

ধাপ 5: যন্ত্রাংশ তালিকা

3 ডি মুদ্রিত অংশগুলি: ফাইলগুলি গিথুব এবং আপগ্রেড করা হবে এবং যত তাড়াতাড়ি সম্ভব আপডেট করা হবে।

• 1 এক্স টাকু স্ক্রু
• 1 এক্স রটার বাদাম
• 1 x Lাকনা বাদাম
• 1 এক্স প্রধান idাকনা
• 4 x রটার বডি
• 1 এক্স ফিক্সড এঙ্গেল রটার
• 4 x টপ/বটম ব্যালাস্ট
• 2 x সাইড ব্যালাস্ট

ইলেকট্রনিক্স: (শীঘ্রই পণ্যের লিঙ্ক)

আরডুইনো ন্যানো ($ 8-10)

সংযোগকারী তারের (<$ 0.2)

ইলেকট্রনিক গতি নিয়ন্ত্রক ($ 8-10)

ব্রাশলেস ডিসি মোটর 12V ($ 15-25)

পোটেন্টিওমিটার ($ 0.1)

লি-পো রিচার্জেবল ব্যাটারি ($ 15-25)

ধাপ 6: যন্ত্রাংশ মুদ্রণ:

সমস্ত যন্ত্রাংশ এখানে গিথুব থেকে পাওয়া যায়: এছাড়াও এখানে বিভিন্ন জিনিস থেকে পাওয়া যায়:

3 ডি মুদ্রিত অংশ: 1 x টাকু স্ক্রু

1 এক্স রটার বাদাম

1 x Lাকনা বাদাম

1 এক্স প্রধান idাকনা

4 x রটার বডি

1 এক্স ফিক্সড এঙ্গেল রটার

4 x টপ/বটম ব্যালাস্ট

2 x সাইড ব্যালাস্ট

Cura থেকে সাধারণ খসড়া সেটিংস, বা নির্বাচিত স্লাইসার সফটওয়্যারের অনুরূপ, সমস্ত বডি এবং ব্যালাস্ট অংশ মুদ্রণের জন্য একটি ভাল নির্দেশিকা।

ধাপ 7: সমাবেশ: প্রথম ধাপ

• দেখানো হিসাবে সমাবেশের জন্য নিম্নলিখিত অংশগুলি প্রস্তুত করুন:

  • সেন্ট্রিফিউজ বেস
  • কম্পোনেন্ট কেসিং
  • 4 এক্স রটার বডি
• সমস্ত অংশ একসঙ্গে snugly মাপসই করা উচিত এবং উপযুক্ত আঠালো সঙ্গে সুরক্ষিত করা উচিত

ধাপ 8: সমাবেশ: ইলেকট্রনিক উপাদান

পরীক্ষার জন্য নিম্নলিখিত ইলেকট্রনিক উপাদান প্রস্তুত করুন:

• ডিসি মোটর এবং ইসিএস
• ব্যাটারি
• আরডুইনো ন্যানো
• ব্রেডবোর্ড
• পোটেন্টিওমিটার
• জাম্পার তার

Arduino এর কোডিং এবং নির্দেশনা এখানে পাওয়া যাবে:

Https://howtomechatronics.com/author/howtom12_wp/ এর নিবন্ধ

টেস্ট মোটর মসৃণভাবে চলছে এবং পটেন্টিওমিটারে প্রতিক্রিয়াশীল। যদি এটি হয়, তাহলে কেসিংয়ে ইলেকট্রনিক্স ইনস্টল করুন এবং মোটরটি মসৃণ এবং সামান্য কম্পন সহ চালানোর পরীক্ষা করুন।

সঠিক স্থানের ছবি শীঘ্রই যোগ করা হবে।

ধাপ 9: সমাবেশ: রটার এবং স্পিনার স্ক্রু সংযুক্ত করা

রটার, রোলার, স্পিনার এবং স্পিনার বাদাম সংগ্রহ করুন।

নিশ্চিত করুন যে সমস্ত অংশ একটি ভাল ফিট আছে। ফিট খুব টাইট হলে স্যান্ডিং সাহায্য করতে পারে।

নিশ্চিত করুন রটার একটি মসৃণ পথ আছে এবং অত্যধিক এড়িয়ে যান বা নড়ে না। প্রয়োজনে স্থিতিশীলতায় সহায়তা করার জন্য একটি সমতল থালা মুদ্রণ করা যেতে পারে, বা এক্রাইলিক থেকে কাটা যেতে পারে।

একবার অংশগুলি স্যান্ডিং এবং ফিটিং হয়ে গেলে, মোটর স্পিন্ডলে স্পিনার স্ক্রু সংযুক্ত করুন এবং দেখানো হিসাবে বাদাম দিয়ে রটারটি সুরক্ষিত করুন।

নমুনাগুলি আনলোড এবং লোড করার জন্য, বা রোটারের ধরন পরিবর্তনের জন্য রটার সরানো যেতে পারে।

ধাপ 10: সমাবেশ: ব্যালাস্ট এবং idsাকনা

উপরের এবং পাশের ব্যালাস্ট পাত্রে জড়ো করুন, এগুলি সমর্থন, ওজন, এবং কম্পন ড্যাম্পেনিং হিসাবে কাজ করবে।

অংশগুলি একসঙ্গে স্লট করা উচিত এবং ভরাট হওয়ার সময় জায়গায় থাকা উচিত। প্রয়োজন হলে, অংশগুলি একসঙ্গে সুপার আঠালো বা অনুরূপ আঠালো দিয়ে সুরক্ষিত করা যেতে পারে।

রোটারের উপরে প্রধান idাকনাটি নিরাপদভাবে ফিট করা উচিত যখন উপরের রটার বাদাম দিয়ে বেঁধে রাখা হয়।

ছবিতে দেখানো অংশগুলি ফিট করা উচিত।

ধাপ 11: উপসংহার

দূরবর্তী অবস্থানে স্বাস্থ্যসেবা কর্মীরা অত্যাবশ্যক চিকিৎসা, এবং ডায়াগনস্টিক ডিভাইস এবং যন্ত্রাংশ প্রাপ্ত এবং রক্ষণাবেক্ষণের সাথে যুক্ত অর্থনৈতিক এবং লজিস্টিক বাধার চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়। সেন্ট্রিফিউজ এবং পাম্প সিস্টেমের মতো মৌলিক সরঞ্জামগুলিতে অ্যাক্সেসের অভাব মারাত্মক অপেক্ষার সময় এবং ভুল নির্ণয়ের দিকে নিয়ে যেতে পারে।

ডেস্কটপ উৎপাদন কৌশল এবং মৌলিক ইলেকট্রনিক উপাদান ব্যবহার করে একটি উন্মুক্ত-সোর্সযুক্ত মেডিকেল ডিভাইস (একটি মাইক্রোসেন্ট্রিফিউজ) তৈরি করা এই নকশাটি পছন্দসই ফলাফল পূরণ করেছে। এটি বাণিজ্যিকভাবে উপলভ্য মেশিনের দশ ভাগের একভাগে উৎপাদিত হতে পারে, এবং অন্যান্য যন্ত্রপাতি ব্যবহার করতে পারার জন্য সহজেই মেরামত বা বিচ্ছিন্ন করা যায়, অর্থনৈতিক বাধা কমায়। ইলেকট্রনিক যন্ত্রাংশগুলি সবচেয়ে সাধারণ রক্তের নমুনা প্রক্রিয়া করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়ের জন্য ধ্রুবক নির্ভরযোগ্য শক্তি সরবরাহ করে, নিম্ন পরিকাঠামো এলাকায় হাত চালিত, বা আউটলেট ইউনিটের চেয়ে ভাল ডায়াগনস্টিক সরবরাহ করে। এই ডিজাইনের সম্ভাব্যতা মেডিকেল ডিভাইসের মডুলার ওপেন-সোর্সড প্ল্যাটফর্মের বিকাশে ভবিষ্যতের সম্ভাবনা রয়েছে, যা পেরিস্টাল্টিক পাম্পের মতো বিভিন্ন সরঞ্জাম চালানোর জন্য উপাদানগুলির একটি মূল সেট ব্যবহার করে, অথবা এই ডিজাইনের মতো মাইক্রোসেন্ট্রিফিউজ। ওপেন সোর্স ফাইলগুলির একটি লাইব্রেরি প্রতিষ্ঠার সাথে সাথে, একটি একক এফডিএম প্রিন্টারের অ্যাক্সেস ব্যবহারকারীদের সীমাবদ্ধতা তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, শেষ ব্যবহারকারীর নকশায় সামান্য জ্ঞান থাকতে পারে। এটি মৌলিক উপাদানগুলির শিপিংয়ের সাথে যুক্ত লজিস্টিক সমস্যাগুলি দূর করবে, সময় এবং জীবন বাঁচাবে।