EO_494

31 - ELETTRONICA OGGI 494 - MAGGIO 2021 ANALOG/MIXED SIGNAL MEDICAL ANALOG cizzare la reazione, ma richiede una serie di primer più avanzata. La figura 2 mostra una rappresentazione di un’unità front end/TEC a sensore per un analizzatore di dia- gnostica molecolare PoC basato sul convertitore ana- logico/digitale (ADC ) DDC112 di TI con ingresso di corrente, drive di corrente, amplificatori di precisione e sensori di temperatura, il tutto fornito da TI. Il corretto funzionamento di un’unità TEC richiede un alto livello di accuratezza della temperatura per monitorare il riscaldamento e il raffreddamento ne- cessari al processo di amplificazione nucleica. Il sensore digita le TMP117 r aggiunge un’accuratezza tipica di ±0,1 °C e ±0,2 °C di accuratezza massima in un intervallo di temperatura tra -40 °C e 100 °C. Que- sto dispositivo dispone di un ADC a 16 bit integrato che comunica con gli elementi digitali tramite I2C o SMBus. Progettato per sistemi a batteria, i l TMP117 ha un assorbimento di corrente di riposo di 150 nA quando è spento e richiede 3,5 µA per ciclo di con- versione da 1 Hz. Per pilotare il TEC, i l TPS54201 f ornisce una corrente costante (1,5 A) per pilotare i l DRV8873 e realizzare un elemento di riscaldamento e raffreddamento ad alta efficienza. Il DRV8873 è c ostituito da quattro MOSFET a canale N che azionano i motori in modo bidirezionale con una corrente di picco fino a 10 A con caratteristiche come il rilevamento della corrente integrato, che eli- mina la necessità di due resistori shunt esterni, ri- sparmiando quindi spazio e costi della BoM. Per mag- giori informazioni si può fare riferimento al rapporto a pplicativo Pilotaggio di un elemento Peltier (TEC): e fficienza e invecchiamento . Q uando ha luogo l’amplificazione, i tag fluorescenti che prendono di mira la firma del patogeno vengo- no eccitati da una sorgente luminosa; un fotodiodo o una serie di fotodiodi rilevano la fluorescenza. Il confronto fra il livello del segnale e il tempo o i cicli di amplificazione fornisce un’indicazio- ne della concentrazio- ne iniziale di quel dato patogeno nel campione. La capacità di misurare un tale livello di segnale con soltanto pochi seg- menti di DNA bersaglio nel campione, nelle pri- me fasi del processo di amplificazione, permette di ridurre il tempo ne- cessario ad ottenere un risultato positivo (iden- tificazione del materiale genomico obiettivo). La famig lia DDC com prende dispositivi in grado di campionare simultaneamente correnti da 1 a 256 diodi, integrando in un unico cir- cuito gli amplificatori di corrente e l’ADC. Questi dispositivi presentano un rumore di riferimen- to in ingresso molto basso (pari ad una frazione di un picoampere rms), una bassa corrente di polarizzazio- ne in ingresso (0,1 pA) e un ADC ad alta linearità con risoluzione fino a 24 bit. Da segnalare da ultimo che la complessità coinvolta in questo tipo di analisi si applica a diverse discipli- ne scientifiche e non si limita all’argomento di questo articolo. Fig. 2 – Schema a blocchi del sistema di un front end a sensore dell’analizzatore di diagnostica molecolare PoC Per approfondire: Rapporto applicativo Sostituzione RTD Classe AA con sensori di temperatura digitali ad alta preci- sione in trasmettitori di campo . Manuali utente di DRV8873xEVM e DDC11xEVM- PDK . Ulteriori informazioni sulla diagnostica in vitro .