Automate Standard Preparations for Food Analyses – A Real-World Evaluation

Význam tématu

Automatizace přípravy standardních roztoků a vzorků je klíčová pro zvýšení přesnosti, opakovatelnosti a bezpečnosti v potravinářské analytice. Manuální pipetování je časově náročné, náchylné k chybám a může vést k únavě personálu. Implementace robotického řešení umožňuje eliminovat variabilitu lidského faktoru, zkrátit dobu operací a zajistit plnou trasovatelnost kroků přípravy.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo ověřit výkonnost platformy Andrew+ Robot a cloudového softwaru OneLab při rutinních krocích přípravy vzorků a standardů v potravinářské laboratoři. Studie zahrnovala:

• Porovnání přesnosti a přesnosti automatizovaného a manuálního ředění sérií standardů.
• Ověření dopadu na výsledky potravinářských analýz při použití různých analytických technik a rozpouštědel.
• Hodnocení uživatelské přívětivosti a efektivity implementace.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika se soustředila na sériové ředění a míchání standardních i vzorkových roztoků napříč širokým spektrem analytických postupů:

• Analyty: NaCl, retinol, vitamín D, kyselina listová, galaktóza, aminokyseliny, karnitin, cholin.
• Techniky: IC-CD, LC-FLR, LC-UV/Vis, LC-MS/MS, elektrochemická detekce, mikrobiologicko-turbidimetrická měření.
• Rozpouštědla: voda, methanol, acetonitril, hexan.
• Instrumentace: robot Andrew+ Pipetting Robot, software OneLab.

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizovaný proces vykázal:

• Přesnost ředění robotem od ‑2,8 % do 3,0 %, oproti ‑5,0 % až 4,2 % manuálně.
• V reálných potravinářských analýzách rozdíly mezi robotickou a manuální přípravou výsledků nepřekročily několik procent, s výjimkou karnitinu (6,7 %).
• Opakovatelnost (RSD) byla pod 0,7 % pro většinu testovaných objemů a 2,0 % pro nejmenší vzorek (10 µl).
• Uživatelské rozhraní softwaru umožnilo vytváření protokolů do 10 minut a zajistilo plnou sledovatelnost kroků.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizace přináší:

• Šetření času a personálních zdrojů díky eliminaci opakujících se manuálních úkonů.
• Snížení rizika chyb a opotřebení laboratorních pracovníků.
• Možnost zmenšit spotřebu rozpouštědel a objem odpadů.
• Zvýšení produktivity a kvality výsledků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se očekává ve směru:

• Kompletní integrace s analytickými přístroji pro kontinuální tok dat.
• Rozšíření aplikace o složité přípravné kroky (extrakce, derivatizace).
• Využití strojového učení pro optimalizaci protokolů a přediktivní údržbu.
• Propojení s laboratorními informačními systémy (LIMS) pro zlepšení správy dat.

Závěr

Platforma Andrew+ s OneLab softwarem splňuje nároky potravinářské laboratoře na přesnost, opakovatelnost a efektivitu přípravy standardů a vzorků. Implementace přináší časové úspory, vyšší bezpečnost a lepší sledovatelnost, aniž by byla narušena kvalita analytických výsledků.

Reference

1. Liu K., Pointer B., Yang J., Skinner N., Toerber S., Karote D. Application Note: Automate Standard Preparations for Food Analyses – A Real-World Evaluation. Waters Corporation, January 2021.