Las 6 principales tendencias en cromatografía a tener en cuenta

Más económicos, más pequeños, más rápidos, más eficientes. Estos son los temas que preocupan a los fabricantes de instrumentos y a los usuarios finales de hoy en día. A medida que las químicas y los flujos de trabajo se vuelven más complejos, la necesidad de materiales nuevos e innovadores para el flujo de fluidos y de nuevos diseños de instrumentos que ofrezcan mejores resultados en un tamaño más compacto se vuelve crucial. El mercado de instrumentos para química analítica sigue la misma tendencia que la electrónica personal: «El doble de rendimiento en la mitad de tamaño y adaptado a mis necesidades». En química analítica, el desarrollo de métodos evoluciona casi a diario, por lo que la velocidad y la precisión se llevan constantemente al límite. Estas nuevas herramientas y técnicas son necesarias para mantener este ritmo de desarrollo.

¿Cómo se mantiene el impulso en la química analítica? Estamos viendo que avanzan varias tendencias importantes, que son exactamente los tipos de herramientas y técnicas necesarias para los avances en el mundo de la química analítica. Estas tendencias incluyen aumentar la eficiencia de los procesos y ayudar a obtener resultados más rápidos y precisos. Comprender estas tendencias en química analítica ayudará a enfocar el futuro del descubrimiento de fármacos. Durante los próximos meses, cubriremos estas tendencias, así como los desafíos que enfrentan nuestros clientes en la industria de las ciencias biológicas, en una serie de artículos.

6 tendencias de química analítica en nuestro radar

1. Huella más pequeña

Muchos de nosotros hemos visto o hemos trabajado en laboratorios con HPLC, Mass Specs y GC esparcidos por una enorme sala llena de químicos analíticos. Por impresionante que sea de ver, ¿qué pasaría si condensáramos esa habitación a la mitad manteniendo el mismo rendimiento? ¿O qué pasaría si tomáramos esa misma habitación y obtuviéramos el doble de rendimiento porque podemos colocar el doble de instrumentos? Imagine que usted o sus empleados podrían obtener el doble de producción, ya que los científicos pudieron administrar el doble de máquinas a la vez porque están todas juntas en un solo espacio de trabajo. Los beneficios de los instrumentos más pequeños serían significativos en términos de rendimiento y velocidad de comercialización, así como los costos comerciales de espacio y mano de obra.

Ni siquiera hemos mencionado los beneficios de eliminar el volumen de permanencia de su sistema. Tomemos, por ejemplo, las innovaciones en columnas durante la última década. Las partículas se hicieron más pequeñas, las presiones aumentaron y la columna se hizo más corta, por lo que el sistema se hizo más rápido. Esto permitió que las muestras se ejecutaran en segundos en lugar de minutos sin sacrificar el rendimiento y los resultados.

2. Muestreo en tiempo real

El muestreo en tiempo real permite a los usuarios ejercer un control de calidad significativamente mejor sobre su proceso de fabricación. Cuando fabricamos componentes metálicos porosos en Mott, puedo asegurarle que no fabricamos un lote de 1,000 unidades para descubrir que el proceso estuvo fuera de especificaciones todo el tiempo. Probamos a medida que avanzamos para asegurarnos de que estamos desarrollando componentes de calidad que cumplan con las especificaciones de nuestros clientes durante la fabricación. La garantía de calidad durante el proceso siempre es mucho mejor que la garantía de calidad después del proceso. La fabricación de Biopharm y Pharma no es diferente.

Por ejemplo, el producto producido en bioterapéutica es mucho más que su peso en oro. No se puede ensuciar, no se puede contaminar un lote y se debe extraer la mayor cantidad posible. Lo más importante es que no puede esperar hasta después de que se fabrique el lote para descubrir que falló en estas tres cosas.

Los químicos necesitan poder analizar estas muestras de inmediato, ya que cada minuto cuenta. Imagina que estás preparando un asado navideño para tu familia. Buscas la temperatura ideal de 63 grados Celsius. Introduces el termómetro después de que el asado haya estado un rato en el horno… y descubres que tarda 10 minutos en medir la temperatura interna. Diez minutos después, te das cuenta de que el asado se ha cocinado demasiado y ahora tienes que alimentar a mucha gente descontenta. En la industria manufacturera, el riesgo es similar, solo que un poco mayor.

El muestreo en tiempo real, a menudo utilizando tecnología más pequeña o portátil, proporciona resultados increíblemente rápidos. Por ejemplo, el año pasado un equipo de investigadores de la Universidad de Nagoya desarrolló un proceso de monitoreo in vivo de metabolitos en tiempo real utilizando una combinación de ionización por electroaspersión de sonda (PESI). También usaron espectrometría de masas en tándem (MS / MS) para una caracterización más detallada de metabolitos endógenos. Rápido, preciso y en tiempo real es cómo se debe hacer la química analítica, y la industria de las ciencias de la vida está dando grandes pasos en esa dirección.

3. bioinerte

La medicina personalizada ha inaugurado una nueva era de terapias dirigidas . Estos fármacos innovadores ofrecen tratamientos que salvan vidas con muchos menos efectos secundarios que las terapias convencionales. Desde el descubrimiento inicial de fármacos hasta la producción a escala industrial, estos medicamentos revolucionarios requieren instrumentación analítica para obtener datos precisos y reproducibles que permitan validar los ensayos y optimizar la producción, logrando así fármacos más seguros y eficaces con mayor rapidez.

Sin embargo, con estos nuevos métodos vienen nuevos desafíos. Se necesitan nuevos materiales para reducir las interacciones con el metal a lo largo de la ruta fluídica. No desea que su proteína se adhiera a algún tipo de metal y seguramente no desea que la reactividad conduzca a resultados inconsistentes. Los polímeros y los nuevos metales están superando estos desafíos causados ​​por las nuevas químicas y proteínas.

4. Conjuntos integrados

Los ensamblajes integrados juegan un papel en la miniaturización y hacen una huella más pequeña para los instrumentos al reducir el tamaño del paquete del subensamblaje. Toman múltiples componentes discretos y los combinan en un solo paquete. Los conjuntos integrados también permiten un mejor rendimiento del instrumento, generalmente con volúmenes de retención reducidos en las rutas de flujo del sistema y una posibilidad reducida de contaminación cruzada cuando se diseñan adecuadamente.

Además, se reducen los posibles errores de fabricación de los componentes, ya que ahora hay menos puntos de fallo potenciales en el ensamblaje. Volvamos al ejemplo de la columna. Si se pueden imprimir en 3D los filtros de entrada y salida junto con la columna, en lugar de fabricarlos por separado y ensamblarlos en la columna, se elimina la posibilidad de que un filtro se coloque incorrectamente, lo que causaría problemas de sellado, fugas y flujo uniforme. Esto mejoraría el diseño para la fabricación y, en conjunto, daría como resultado una mejor facilidad de mantenimiento. Esto significa que ya no es necesario probar cada componente para detectar fallas, y trabajar con componentes de reemplazo directo implica menos tiempo de inactividad. En un próximo artículo, analizaremos cómo los filtros y productos de control de flujo impresos en 3D de Mott pueden simplificar el diseño y el ensamblaje del sistema.

5. Portabilidad

Refiriéndome a la electrónica, me gustaría llevarlos a todos a 1985 cuando se presentó la primera computadora portátil, la Osborne 1, que pesaba 25 libras. Si bien es un gran avance para la electrónica personal, muchas personas no estarían encantadas con la idea de llevar una pesa de 25 libras hoy.

Osborne 1, Corporación de Computación de Osborne 

Como referencia, la computadora portátil promedio de hoy pesa entre 4 y 5 libras. Ahora, en el transcurso de casi 25 años, el peso de las computadoras portátiles se ha reducido en más del 80%. Imagine que el año es 2044 y su HPLC de 300 libras ahora pesa 60 libras. La idea de llevar una pesa de 60 libras tampoco va a entusiasmar a nadie, pero muchos químicos cargarían el peso para poder obtener resultados en el momento de la adquisición de la muestra. La capacidad de obtener resultados en tiempo real sin el riesgo de contaminación en el transporte produciría enormes beneficios para una variedad de campos de química analítica, como pruebas analíticas remotas de la calidad del aire en áreas remotas o pruebas en puntos de control de seguridad para explosivos, tóxicos o biopeligrosos. armas Los avances en la duración de la batería de los instrumentos analíticos portátiles están al alcance de análisis de campo más consistentes y a largo plazo.

6. Electroforesis capilar

Un proceso con separaciones rápidas, alta eficiencia y requisitos de bajo volumen marca muchas cajas para químicos analíticos. La interferencia del ensayo se puede evitar midiendo directamente el producto objetivo o enzimático. Afortunadamente, la electroforesis capilar proporciona una detección directa del producto, lo que permite la identificación de algunas formas de interferencia en el ensayo.

El análisis de proteínas y el control de calidad bioterapéutico se habilitan y mejoran a través de una electroforesis capilar basada en microfluídica. Además, la tecnología sin etiquetas permite la medición directa de la muestra sin la necesidad de un etiquetado secundario.

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En las próximas semanas y meses profundizaremos en cada una de estas tendencias y nos encantaría recibir sus comentarios. No dude en enviarnos sus opiniones por correo electrónico a [email protected] y síganos en LinkedIn para estar al tanto de nuestras novedades.

Mientras tanto, no dude en contactarnos para hablar sobre su nuevo proyecto si necesita soluciones de filtración o control de flujo. Contamos con un equipo de ingenieros de diseño y aplicaciones especializados en componentes de metal poroso para ayudarle en su proyecto.