Automation of Sample Preparation Steps using a Robotic X-Y-Z Coordinate Autosampler with Software Control

Význam tématu

Automatizace přípravy vzorků představuje v analytické chemii zásadní faktor pro zvýšení propustnosti laboratoří a zajištění konzistentní kvality výsledků. S rostoucím počtem vzorků a nároky na přesnost je nutné minimalizovat ruční zásahy, snížit riziko kontaminace a odchylek v procesu.

Cíle a přehled studie / článku

Studie dokumentuje využití robotického X-Y-Z autosampleru vybaveného softwarem MAESTRO pro komplexní automatizaci klíčových kroků přípravy vzorků, jako je dávkování reagentů, míchání, vážení, filtrace, saponifikace, esterifikace, extrakce a přímá injekce do GC/HPLC. Cílem je nahradit několik specializovaných přístrojů jediným univerzálním systémem a zvýšit tak efektivitu a propustnost analytického workflow.

Použitá metodika a instrumentace

Automatizované operace jsou řízeny MAESTRO softwarem, který disponuje více než 999 příkazy („PrepFunctions“) pro detailní sestavení sekvence přípravy. Klíčové komponenty:

• Robotic MultiPurpose Sampler (MPS) s X-Y-Z řízením
• MAESTRO software pro tvorbu a optimalizaci sekvencí
• Integrovaná analytická váha Sartorius pro automatické vážení vzorků
• Příslušenství pro 96-well filtrační destičky a separační sběrné destičky
• Twister pro back–extrakci a kontejner s kuželovým vkladem
• Modul pro automatizovanou SPE s výpustí a odpařovací koncentrací
• Vyhřívaná 32pozicová zásobníková vana pro saponifikaci/esterifikaci
• Agitátor, plynné purgační a ventilační systémy

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizované vážení prokázalo vysokou přesnost a opakovatelnost (SD ~0,011 g, %CV ≤0,23). Filtrace pomocí 96-well destiček umožnila zároveň extrahovat, filtrovat a připravit vzorky k přímé injekci. Twister back-extrakce zajistila bezobslužné navracení sorbentu, dávkování desorpčního činidla, míchání a následnou injekci do HPLC. Kompletní SPE postup s odpařovací koncentrací a re-kondenzací bylo plně integrované a v režimu „Prep Ahead“ snížilo dobu zpracování dávky až o 50 % oproti klasickým postupům. Saponifikační a esterifikační reakce ve vyhřívané vaně zkrátily celkový čas přípravy 32 vzorků z 55 hodin na necelých 6 hodin.

Přínosy a praktické využití metody

Univerzálnost systému umožňuje standardizovat široké spektrum přípravných kroků bez nutnosti programování maker. Nabízí výrazné úspory času, vyšší propustnost a minimalizaci lidských chyb. Vhodné pro laboratorní rutiny v oblasti environmentální analýzy, potravinářství, farmacie či petrochemie.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směřování zahrnuje integraci online metodiky pro nepřerušovanou analýzu, implementaci strojového učení pro dynamickou optimalizaci procesních parametrů a rozšíření modulů pro nové typy vzorků včetně peptideů, makromolekul a nanopartikelů.

Závěr

Robotický autosampler MPS v kombinaci s MAESTRO softwarem představuje flexibilní a škálovatelné řešení pro plnou automatizaci přípravy vzorků. Díky rozšiřujícím modulům a funkcím „Prep Ahead“ nabízí výrazné zvýšení efektivity, reprodukovatelnosti a úsporu laboratorních zdrojů.

Reference

Žádné reference uvedeny.