Die 6 wichtigsten Trends in der Chromatographie, auf die Sie achten sollten
Günstiger, kleiner, schneller, effizienter. Dies sind die Themen, die heutige Instrumentenhersteller und Endbenutzer beschäftigen. Da Chemie und Arbeitsabläufe immer komplizierter werden, wird der Bedarf an neuen, innovativen Materialien auf dem Fluidweg und neuen Instrumentendesigns, die bessere Ergebnisse auf kleinerem Raum liefern, immer wichtiger. Der Instrument für analytische Chemie Der Markt folgt dem gleichen Trend wie die persönliche Elektronik: „Geben Sie mir die doppelte Leistung bei halber Größe und passen Sie es an meine persönlichen Bedürfnisse an.“ In der analytischen Chemie entwickelt sich die Methodenentwicklung fast täglich weiter, sodass Geschwindigkeit und Genauigkeit immer wieder an ihre Grenzen gebracht werden. Diese neuen Werkzeuge und Techniken sind erforderlich, um diese Dynamik aufrechtzuerhalten.
Wie wird die Dynamik in der analytischen Chemie aufrechterhalten? Wir sehen mehrere wichtige Trends auf dem Vormarsch, bei denen es sich genau um die Art von Werkzeugen und Techniken handelt, die für Fortschritte in der Welt der analytischen Chemie erforderlich sind. Zu diesen Trends gehören die Steigerung der Effizienz von Prozessen und die Unterstützung schnellerer und genauerer Ergebnisse. Das Verständnis dieser Trends in der analytischen Chemie wird dazu beitragen, die Zukunft der Arzneimittelforschung in den Fokus zu rücken. In den nächsten Monaten werden wir diese Trends sowie die Herausforderungen, denen sich unsere Kunden in der Life-Science-Branche gegenübersehen, in einer Reihe von Artikeln behandeln.
6 Analytische Chemie-Trends auf unserem Radar
1. Geringerer Platzbedarf
Viele von uns haben Labore mit HPLCs, Massenspezifikationen und GCs gesehen oder arbeiten derzeit in Labors, die sich über einen riesigen Raum mit analytischen Chemikern erstrecken. So beeindruckend es auch ist, was wäre, wenn wir diesen Raum bei gleichem Durchsatz halbieren würden? Oder was wäre, wenn wir denselben Raum einnehmen und den doppelten Durchsatz erzielen würden, weil wir doppelt so viele Instrumente einsetzen können? Stellen Sie sich vor, Sie oder Ihre Mitarbeiter könnten die doppelte Leistung erzielen, da Wissenschaftler doppelt so viele Maschinen gleichzeitig verwalten konnten, weil sie alle in einem einzigen Arbeitsbereich nahe beieinander liegen. Die Vorteile kleinerer Instrumente wären im Hinblick auf Durchsatz und Markteinführungsgeschwindigkeit sowie die Geschäftskosten für Raum und Arbeit erheblich.
Wir haben noch nicht einmal die Vorteile des Entfernens des Verweilvolumens von Ihrem System erwähnt. Nehmen wir zum Beispiel Säuleninnovationen des letzten Jahrzehnts. Die Partikel wurden kleiner, die Drücke wurden höher und die Säule wurde kürzer, so dass das System schneller wurde. Dies ermöglichte es den Proben, in Sekunden statt in Minuten zu laufen, ohne die Leistung und die Ergebnisse zu beeinträchtigen.
2. Echtzeit-Sampling
Mithilfe von Echtzeit-Stichproben können Benutzer eine wesentlich bessere Qualitätskontrolle über ihren Herstellungsprozess durchführen. Wenn wir bei Mott poröse Metallkomponenten herstellen, kann ich Ihnen versichern, dass wir keine Charge von 1,000 Einheiten herstellen, um herauszufinden, dass der Prozess die ganze Zeit über nicht den Spezifikationen entsprach. Wir testen im Laufe der Zeit, um sicherzustellen, dass wir Qualitätskomponenten entwickeln, die während der Herstellung den Spezifikationen unserer Kunden entsprechen. Die Qualitätssicherung während des Prozesses ist immer meilenweit besser als die Qualitätssicherung nach dem Prozess. Die Herstellung von Biopharmazeutika und Pharma ist nicht anders.
Zum Beispiel ist das in Biotherapeutika hergestellte Produkt viel mehr als sein Gewicht in Gold. Sie können es nicht verschmutzen lassen, Sie können keine kontaminierte Charge haben und Sie müssen so viel wie möglich daraus extrahieren. Am wichtigsten ist, dass Sie nicht warten können, bis die Charge hergestellt ist, um herauszufinden, dass Sie bei allen drei Dingen versagt haben.
Chemiker müssen in der Lage sein, diese Proben sofort zu verarbeiten, da Minuten Millionen kosten können. Stellen Sie sich vor, Sie kochen zu Weihnachten einen Braten für Ihre Familie. Sie streben eine perfekte Temperatur von 145 Grad an. Sie stecken das Thermometer ein, nachdem es eine Weile im Ofen war… um herauszufinden, dass Ihr Thermometer 10 Minuten benötigt, um die Innentemperatur anzuzeigen. 10 Minuten später stellen Sie fest, dass Ihr Braten während dieser Zeit überkocht ist und Sie jetzt viele unglückliche Menschen füttern. Nicht anders, außer die Einsätze sind leicht höher in der Fertigung.
Echtzeit-Sampling, häufig mit kleinerer oder tragbarer Technologie, liefert unglaublich schnelle Ergebnisse. Beispielsweise hat ein Team von Forschern der Nagoya-Universität im vergangenen Jahr ein Verfahren zur In-vivo-Echtzeitüberwachung von Metaboliten unter Verwendung einer Kombination aus Sonden-Elektrospray-Ionisation (PESI) entwickelt. Sie verwendeten auch Tandem-Massenspektrometrie (MS / MS) zur detaillierteren Charakterisierung von endogene Metaboliten. Schnell, genau und in Echtzeit sollte analytische Chemie durchgeführt werden - und die Life-Science-Industrie macht große Fortschritte in diese Richtung.
3. Bioinert
Die personalisierte Medizin hat eine Neue Ära gezielter Therapien. Diese Wundermittel sind lebensrettende Behandlungen mit weitaus weniger Nebenwirkungen als herkömmliche Therapeutika. Von der Arzneimittelentdeckung im Frühstadium bis zur Produktion im Prozessmaßstab erfordern diese bahnbrechenden Medikamente analytische Instrumente, die genaue, reproduzierbare Daten liefern, um Tests zu validieren und die Produktion zu optimieren, sodass sicherere und bessere Medikamente schneller verfügbar sind.
Mit diesen neuen Methoden gehen jedoch neue Herausforderungen einher. Neue Materialien werden benötigt, um Wechselwirkungen mit Metall entlang des Fluidweges zu reduzieren. Sie möchten nicht, dass Ihr Protein an einer Art Metall haftet, und Sie möchten sicher nicht, dass Reaktivität zu inkonsistenten Ergebnissen führt. Polymere und neue Metalle überwinden diese Herausforderungen, die durch neue Chemikalien und Proteine verursacht werden.
4. Integrierte Baugruppen
Integrierte Baugruppen spielen eine Rolle bei der Miniaturisierung und verringern den Platzbedarf für Instrumente, indem sie die Größe der Baugruppenpakete reduzieren. Sie nehmen mehrere diskrete Komponenten und kombinieren sie zu einem einzigen Paket. Integrierte Baugruppen ermöglichen auch eine bessere Instrumentenleistung, normalerweise mit reduzierten Haltevolumina in den Systemflusspfaden und einer verringerten Wahrscheinlichkeit einer Kreuzkontamination bei ordnungsgemäßer Auslegung.
Darüber hinaus reduzieren Sie die potenziellen Fehler bei der Komponentenherstellung, da die Baugruppe jetzt weniger potenzielle Fehlerstellen aufweist. Nehmen Sie das Spaltenbeispiel noch einmal. Wenn Sie die Einlass- und Auslassfritte in 3D drucken können und die Säule, anstatt die Fritten separat herzustellen und zusammenzubauen in die Säule, es eliminiert das Risiko, dass eine Fritte falsch platziert wird, was zu Dichtungs-, Leckage- und gleichmäßigen Durchflussproblemen führen würde. Es würde Verbesserung des Designs hinsichtlich der Herstellbarkeit, und insgesamt würde dies zu einer verbesserten Wartungsfreundlichkeit führen. Dies bedeutet, dass es nicht mehr notwendig ist, jede Komponente zu testen, um herauszufinden, was nicht stimmt, und die Arbeit mit Drop-in-Ersatzkomponenten bedeutet weniger Ausfallzeiten. In einem kommenden Artikel werden wir besprechen, wie die 3D-gedruckten Filter und Durchflussregelungsprodukte von Mott die Systemkonstruktion und -montage vereinfachen können.
5. Tragbarkeit
In Bezug auf die Elektronik möchte ich Sie alle auf das Jahr 1985 zurückführen, als der erste Laptop vorgestellt wurde, der Osborne 1, der 25 Pfund wog. Während dies ein enormer Fortschritt für die persönliche Elektronik ist, wären viele Menschen nicht begeistert von der Idee, heute eine 25-Pfund-Hantel mit sich herumzutragen.
Osborne 1, Osborne Computer Corporation
Als Referenz wiegt der durchschnittliche Laptop heute 4 bis 5 Pfund. In fast 25 Jahren wurde das Gewicht von Laptops um über 80% reduziert. Stellen Sie sich vor, das Jahr ist 2044 und Ihre 300-Pfund-HPLC wiegt jetzt 60 Pfund. Die Idee, eine 60-Pfund-Hantel mit sich herumzutragen, wird auch niemanden begeistern, aber viele Chemiker würden das Gewicht belasten, um direkt zum Zeitpunkt der Probenentnahme Ergebnisse erzielen zu können. Die Möglichkeit, Echtzeitergebnisse ohne das Risiko einer Kontamination beim Transport zu erzielen, würde enorme Vorteile für eine Vielzahl von Bereichen der analytischen Chemie mit sich bringen, z. B. die analytische Fernprüfung der Luftqualität in abgelegenen Gebieten oder die Prüfung an Sicherheitskontrollpunkten auf Sprengstoffe, Giftstoffe oder biologische Gefahren Waffen. Fortschritte in der Batterielebensdauer tragbarer Analysegeräte bringen eine konsistentere und längerfristigere Feldanalyse in greifbare Nähe.
6. Kapillarelektrophorese
Ein Prozess mit schnellen Trennungen, hoher Effizienz und geringen Volumenanforderungen aktiviert viele Kästchen für analytische Chemiker. Assaystörungen können vermieden werden, indem das Ziel oder das enzymatische Produkt direkt gemessen wird. Glücklicherweise ermöglicht die Kapillarelektrophorese den direkten Nachweis des Produkts, wodurch einige Formen von Assayinterferenzen identifiziert werden können.
Die Proteinanalyse und die biotherapeutische Qualitätskontrolle werden durch eine auf Mikrofluidik basierende Kapillarelektrophorese ermöglicht und verbessert. Darüber hinaus ermöglicht die markierungsfreie Technologie die direkte Messung der Probe, ohne dass eine sekundäre Kennzeichnung erforderlich ist.
Bleib dran
Wir werden uns in den kommenden Wochen und Monaten eingehender mit jedem dieser Trends befassen und würden uns auch über Ihr Feedback freuen. Schicken Sie uns Ihre Kommentare gerne per E-Mail an [E-Mail geschützt] und folgen Sie uns auf LinkedIn für Updates zu dem, was wir tun.
In der Zwischenzeit können Sie es gerne tun Kontaktieren Sie uns, um Ihr neuestes Projekt zu besprechen wenn Sie eine Filterung oder Durchflusskontrolle benötigen. Wir verfügen über ein Team von Anwendungs- und Designingenieuren, die auf poröse Metallkomponenten spezialisiert sind und Sie bei Ihren Bemühungen unterstützen.
