New Analytical Intelligence Concept —Support for Automating Analytical Operations

Význam tématu

Automatizace analytických operací hraje klíčovou roli v laboratorní praxi, protože přispívá ke zvýšení produktivity, minimalizaci chyb a zajištění konzistentní spolehlivosti dat. Využití inteligentních systémů nahrazuje rutinní zásahy operátora a vyrovnává úroveň výsledků mezi různě zkušenými analytiky.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje nový koncept Analytical Intelligence vyvinutý společností Shimadzu a jeho implementaci v ultra vysokotlakých kapalinových chromatografech řady Nexera. Cílem je ukázat, jak integrované softwarové moduly a hardware simulují expertní rozhodování, automatizují běžné úkony a monitorují stav systému pro zajištění vysoké kvality dat.

Použitá metodika a instrumentace

Pro vyhodnocení funkcí Analytical Intelligence byly využity sestavy Nexera série obsahující:

• automatický modul auto-startup s funkcí FlowPilot pro řízené uvedení kolony do provozu,
• váhový senzor MPM-40 s softwarem MPMChecker pro nepřetržité sledování hladiny mobilní fáze,
• zařízení pro správu kolon CMD a modul Column Data Browser v systému LabSolutions DB/CS,
• moduly auto-diagnostics a auto-recovery pro detekci a odstranění poruch dodávky rozpouštědla,
• software i-PeakFinder pro automatickou integraci chromatogramů,
• funkci i-PDeA II s chemometrickou metodou MCR-ALS pro dekonvoluci překrytých špiček

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace funkcí Analytical Intelligence ve špičkové řadě Nexera prokázala schopnost:

• řízeně zahájit průtok mobilní fáze a plynulé zahřátí kolony bez přetížení tlaku,
• monitorovat a předcházet vyčerpání mobilní fáze v reálném čase,
• sledovat historii a stav kolon pro včasnou výměnu či údržbu,
• automaticky detekovat pulsace tlaku způsobené bublinami a provést samočisticí purgaci,
• vyhledávat a integrovat i složité nebo nerovnoměrné špičky bez zásahu uživatele,
• odsoudit překryté analytické signály a dekonvolvovat je na jednotlivé složky pomocí spektrální analýzy PDA detektoru

Přínosy a praktické využití metody

Analytical Intelligence zajišťuje vyšší provozní spolehlivost, omezuje dopad lidských faktorů a zjednodušuje rutinní provoz v kvalitativních a kvantitativních analýzách. Uživatelé s různou úrovní zkušeností získají konzistentní výsledky a minimalizují odstávky zařízení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozšiřování funkcí Analytical Intelligence se zaměří na integraci prediktivní údržby, strojového učení pro optimalizaci metodik a cloudové řešení pro vzdálený dohled nad výsledky a stavem přístrojů. Očekává se také rozšíření podpory pro další analytické techniky.

Závěr

Koncept Analytical Intelligence v řadě Nexera představuje významný krok směrem k plné automatizaci kapalinové chromatografie. Kombinace hardwarových a softwarových modulů simulujících expertní zásahy přináší zvýšení kvality dat, efektivity práce i maximální využití přístrojů bez ohledu na odbornou zdatnost uživatele.

Reference

• Technical Report C190-E227, Shimadzu Corporation
• Technical Report C190-E226, Shimadzu Corporation
• Technical Report C190-E225, Shimadzu Corporation
• Technical Report C190-E243, Shimadzu Corporation
• Technical Report C191-E044, Shimadzu Corporation
• Technical Report C191-0078, Shimadzu Corporation