分析測量系統(tǒng)帶來樣品制備自動化
加入技術(shù)交流群
測量技術(shù)的測定準(zhǔn)備在樣品制備階段經(jīng)常是必需的，這是為了把將要測量的樣品從伴生物質(zhì)中分離出來或者以一種可測量的形式來運輸。只存在少量的可以采用必要的樣品制備的儀器或者儀器系統(tǒng)。這一點是絕對必要的，如果有樣品制備，必須直接在分析之前在線操作，這是為了避免樣品組成部分的分解。
要求
因為在樣品制備中的消耗，在每個不同的分析系統(tǒng)和課題是不同的，所以對自動化樣品制備的要求也是不同的。這樣樣品的制備，比如說準(zhǔn)確測定物質(zhì)的劑量或者稀釋溶液，一個普通的液體處理人員已經(jīng)可以完成這樣的工作。如果必須進(jìn)行重水提濃、過濾、離心分離以及/或者衍生步驟，對此所必需的自動消耗部分也會顯著提高。按照不同的實施方案也要考慮到專業(yè)條件例如惰性條件（化學(xué)方案）或者無菌條件（生物，尤其是細(xì)胞基礎(chǔ)系統(tǒng)）下的實施。
自動化系統(tǒng)方案首先有兩個本質(zhì)課題：
a） 按照順序進(jìn)行的樣品制備VS同時進(jìn)行的樣品制備。
有關(guān)按照順序進(jìn)行的樣品制備、或者同時進(jìn)行的樣品制備的決定，依賴于特有的反應(yīng)要求。因此要解釋將要進(jìn)行制備的需要用料通過量、時間要求和數(shù)量的問題。在臨床、細(xì)胞或者染色體基因領(lǐng)域中使用通?？梢韵鄬唵蔚剡M(jìn)行自動化；或者樣品的數(shù)量比較大，出于這個原因同時進(jìn)行的程度有著很大的進(jìn)步。在化學(xué)領(lǐng)域中有著眾多對自動化技術(shù)有要求的任務(wù)，因為大氣的控制，甚至可能發(fā)生在變動的壓力下，或者可能會有用不同的、容易部分揮發(fā)的物質(zhì)的工作出現(xiàn)。樣品數(shù)量較小以及高成本的自動化，工作通常還是按照順序進(jìn)行。
b） 完全自動化VS部分自動化
將所有的工作步驟自動化，原則上來說是可能的，這樣能確保全面的過程。關(guān)于這一點必須要注意，全部過程也要求消耗程序化，反應(yīng)的可能性還是受到數(shù)據(jù)反饋的結(jié)果的限制。通過逐漸將儀器引入簡單實驗操作自動化以及將自動化引入全部任務(wù)的實施，可以產(chǎn)生分散的自動化系統(tǒng)。相對于大多數(shù)集中的系統(tǒng)來說它具有更高的靈活性。一部儀器的錯誤不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰，錯誤能夠更加容易地本地化，也能更為容易地排除。還有一點是價格/使用的評估。完全自動化要求大量的發(fā)展工作來促進(jìn)已有模塊的融合以及模塊自身的發(fā)展。如果這不是純粹的研究設(shè)備，為了推動工作步驟而進(jìn)行的自動化的消耗就不能超過期望的收益。
化學(xué)方法解決方案
化學(xué)樣品的分析樣品制備一般來說是液體處理。在實驗自動化中，液體處理系統(tǒng)處于一個中心的位置。通過簡單的系統(tǒng)限制液體通過吸管或者針的單管或者多管的劑量。為了能夠?qū)崿F(xiàn)全部過程的自動化，其他功能的融合例如搖動、加熱、過濾等等有著重要意義。
相應(yīng)的系統(tǒng)可以在PAL吸管機(jī)械的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。xyz機(jī)械會和不同的步驟結(jié)合在一起，這樣樣品制備步驟的工作、衍生直到樣品運送都可以在能測量的形式下進(jìn)行。和分析測量系統(tǒng)的結(jié)合可以為了GC 6890, GC/MS 5973, HPLC 1100, HPLC-MS VL (Agilent Technologies), HPLC LaChrom 7000 (Merck-Hitachi), Quattro II (Micromass) 或者 FTICRMS Apex III (Bruker)實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)靈活的基本結(jié)構(gòu)，可能進(jìn)行的衍生程序的數(shù)量沒有受到限制，還能為了酰機(jī)化作用、甲基化作用、甲基硅烷化作用或者分析的特定程序以及簡單的樣品制備（稀釋、標(biāo)準(zhǔn)加成物）投入使用。樣品惰性條件下的工作也是可以進(jìn)行的。系統(tǒng)加工不同的樣品規(guī)格，然而所有這些都會添加到微觀滴定板的基本屏面上去（圖1）。
圖1 自動化樣品制備和化學(xué)樣品分析的Kombi-PAL系統(tǒng)
相應(yīng)的系統(tǒng)會在Zymate系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，由自動化技術(shù)學(xué)院研制。除了配料泵中的簡單液體處理，也可以在與上述的Zymate機(jī)械連接在一起的PAL系統(tǒng)的功能范圍中應(yīng)用。除此之外，系統(tǒng)還可以進(jìn)行固體配料、加熱、搖晃和攪拌以及使用樣品瓶的處理（打開、關(guān)閉、卷邊）。不同分析系統(tǒng)的接合（GC、GC/MS、HPLC）實現(xiàn)了分析的完全自動化。最初，系統(tǒng)是為了復(fù)合樣品制備，以及受化學(xué)生物藥劑污染的地面和水樣品而研制的，減少人員對有毒樣品的處理。根據(jù)系統(tǒng)的靈活結(jié)構(gòu)PAK、氯酚，以及催化作用或者反應(yīng)優(yōu)化領(lǐng)域的方法都能實現(xiàn)自動化（圖2）。
一般來說，生物方法建立在簡單的分析程序的基礎(chǔ)上，例如吸收、熒光或者冷光。但是在真正的測量前，經(jīng)常還要進(jìn)行很多單獨的步驟。生物方法的樣品制備提出了真正的要求，尤其是關(guān)于自動化解決方案的部分。一方面，和化學(xué)方法不同，要多方面同時進(jìn)行，需要大量的樣品。單一樣品和容器的處理也是如此。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格是至1536孔的微觀滴定板。除此之外，生物樣品的處理部分要求無菌條件。細(xì)胞或者細(xì)胞系統(tǒng)的處理也有著很大的困難。
評論