Les 6 principales tendances en chromatographie à surveiller
Moins cher, plus petit, plus rapide, plus efficace : tels sont les sujets qui préoccupent aujourd'hui les fabricants d'instruments et les utilisateurs finaux. Face à la complexité croissante des chimies et des flux de travail, le besoin de nouveaux matériaux innovants pour le circuit fluidique et de nouvelles conceptions d'instruments produisant de meilleurs résultats dans un encombrement réduit devient crucial. instrument de chimie analytique Le marché suit la même tendance que celui de l'électronique grand public : « Deux fois plus de performances dans un format deux fois plus petit et adaptez-le à vos besoins. » En chimie analytique, le développement des méthodes évolue presque quotidiennement, poussant ainsi la vitesse et la précision à leurs limites. Ces nouveaux outils et techniques sont nécessaires pour maintenir cette dynamique.
Comment la chimie analytique maintient-elle son élan ? Nous observons l'émergence de plusieurs tendances majeures, qui correspondent précisément aux outils et techniques nécessaires aux avancées de la chimie analytique. Ces tendances incluent l'amélioration de l'efficacité des procédés et l'obtention de résultats plus rapides et plus précis. Comprendre ces tendances en chimie analytique permettra de mieux cerner l'avenir de la découverte de médicaments. Au cours des prochains mois, nous aborderons ces tendances ainsi que les défis auxquels nos clients du secteur des sciences de la vie sont confrontés dans une série d'articles.
6 tendances de la chimie analytique sur notre radar
1. Empreinte plus petite
Nombre d'entre nous ont vu ou travaillent actuellement dans des laboratoires équipés de HPLC, de spectrométries de masse et de GC, répartis dans une immense salle remplie de chimistes analystes. Aussi impressionnant que cela puisse paraître, que se passerait-il si nous réduisions cette salle de moitié tout en maintenant le même débit ? Ou si nous prenions cette même salle et obtenions un débit deux fois plus élevé grâce à la possibilité d'y installer deux fois plus d'instruments ? Imaginez que vous ou vos employés puissiez doubler la production si les scientifiques pouvaient gérer deux fois plus de machines simultanément, toutes regroupées dans un seul espace de travail. Les avantages de la réduction de la taille des instruments seraient considérables en termes de débit et de rapidité de mise sur le marché, ainsi que de réduction des coûts d'espace et de main-d'œuvre.
Nous n'avons même pas mentionné les avantages de la suppression du volume de séjour de votre système. Prenons par exemple les innovations en matière de colonnes au cours de la dernière décennie. Les particules sont devenues plus petites, les pressions plus élevées et la colonne plus courte, ce qui a permis au système de gagner en rapidité. Cela a permis de traiter les échantillons en quelques secondes au lieu de quelques minutes, sans compromettre les performances et les résultats.
2. Échantillonnage en temps réel
L'échantillonnage en temps réel permet aux utilisateurs d'améliorer considérablement le contrôle qualité de leur processus de fabrication. Chez Mott, lorsque nous fabriquons des composants métalliques poreux, je peux vous assurer que nous ne produisons pas un lot de 1,000 XNUMX unités pour constater que le processus était hors spécifications de bout en bout. Nous effectuons des tests en continu pour garantir le développement de composants de qualité, conformes aux spécifications de nos clients. L'assurance qualité pendant le processus est toujours bien meilleure que l'assurance qualité après le processus. La production biopharmaceutique et pharmaceutique ne fait pas exception.
Par exemple, le produit biothérapeutique vaut bien plus que son pesant d'or. Il ne faut pas le laisser s'abîmer, ni avoir un lot contaminé, et il faut en extraire le maximum. Surtout, il ne faut pas attendre la fin de la fabrication pour découvrir que vous avez échoué sur ces trois points.
Les chimistes doivent pouvoir analyser ces échantillons immédiatement, car quelques minutes peuvent coûter des millions. Imaginez que vous cuisiniez un rôti pour Noël pour votre famille. Vous visez la température idéale de 145 °C. Vous enfoncez le thermomètre après un certain temps au four… et découvrez qu'il met 10 minutes à indiquer la température interne. Dix minutes plus tard, vous découvrez que votre rôti a trop cuit pendant ce temps et que vous nourrissez maintenant beaucoup de personnes mécontentes. C'est pareil, sauf que les enjeux sont… des médecins plus élevé dans le secteur manufacturier.
L'échantillonnage en temps réel, souvent réalisé à l'aide de technologies plus compactes ou portables, fournit des résultats incroyablement rapides. Par exemple, l'année dernière, une équipe de chercheurs de l'Université de Nagoya a développé un procédé de surveillance in vivo en temps réel des métabolites par ionisation par électrospray (PESI). Ils ont également utilisé la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) pour une caractérisation plus détaillée des métabolites endogènes. Rapidité, précision et temps réel sont les clés de la chimie analytique, et le secteur des sciences de la vie progresse à grands pas dans cette direction.
3. Bioinert
La médecine personnalisée a inauguré une nouvelle aube des thérapies cibléesCes médicaments miracles offrent des traitements vitaux avec bien moins d'effets secondaires que les thérapies conventionnelles. De la découverte du médicament en phase initiale à sa production à grande échelle, ces médicaments révolutionnaires nécessitent une instrumentation analytique pour fournir des données précises et reproductibles, permettant ainsi de valider les tests et d'optimiser la production, permettant ainsi d'obtenir plus rapidement des médicaments plus sûrs et plus performants.
Cependant, ces nouvelles méthodes posent de nouveaux défis. De nouveaux matériaux sont nécessaires pour réduire les interactions avec le métal le long du trajet fluidique. Il est important d'éviter que la protéine adhère à un métal, et encore moins qu'une réactivité puisse entraîner des résultats incohérents. Les polymères et les nouveaux métaux permettent de surmonter ces difficultés liées à de nouvelles chimies et protéines.
4. assemblées intégrées
Les assemblages intégrés contribuent à la miniaturisation et à la réduction de l'encombrement des instruments en réduisant la taille des sous-ensembles. Ils regroupent plusieurs composants discrets en un seul ensemble. Ils améliorent également les performances des instruments, généralement grâce à des volumes de rétention réduits dans les voies d'écoulement du système et à une réduction des risques de contamination croisée lorsqu'ils sont correctement conçus.
De plus, vous réduisez les erreurs potentielles lors de la fabrication des composants, car il y a désormais moins de points de défaillance potentiels dans l'assemblage. Reprenons l'exemple de la colonne. Si vous pouvez imprimer en 3D les frittes d'entrée et de sortie, au la colonne au lieu de fabriquer les frittes séparément et de les assembler développement la colonne, elle élimine le risque de mauvais placement d'un fritté, ce qui entraînerait des problèmes d'étanchéité, de fuite et d'uniformité du flux. améliorer la conception pour la fabricabilité, et collectivement, cela améliorerait la facilité d'entretien. Ainsi, il n'est plus nécessaire de tester chaque composant pour identifier le problème, et l'utilisation de composants de remplacement instantanés réduit les temps d'arrêt. Dans un prochain article, nous expliquerons comment les filtres et les produits de contrôle de débit imprimés en 3D de Mott peuvent simplifier la conception et l'assemblage des systèmes.
5. Portabilité
Pour en revenir à l'électronique, j'aimerais vous ramener en 1985, année du lancement du tout premier ordinateur portable, l'Osborne 1, qui pesait 25 kg. Bien qu'il s'agisse d'une avancée considérable pour l'électronique personnelle, beaucoup ne seraient pas ravis à l'idée de trimballer un haltère de 25 kg aujourd'hui.
Osborne 1, Osborne Computer Corporation
À titre de référence, un ordinateur portable pèse aujourd'hui en moyenne entre 4 et 5 kg. En près de 25 ans, leur poids a été réduit de plus de 80 %. Imaginez que nous soyons en 2044 et que votre HPLC de 300 kg pèse désormais 60 kg. L'idée de transporter un haltère de 60 kg n'enthousiasmera personne non plus, mais de nombreux chimistes seraient prêts à l'alourdir pour obtenir des résultats directement au moment de l'acquisition des échantillons. La possibilité d'obtenir des résultats en temps réel sans risque de contamination pendant le transport présenterait d'énormes avantages pour divers domaines de la chimie analytique, tels que les analyses à distance de la qualité de l'air dans les zones reculées ou les tests aux points de contrôle de sécurité pour la détection d'explosifs, d'armes toxiques ou biologiques dangereuses. Les progrès en matière d'autonomie des batteries des instruments d'analyse portables permettent des analyses de terrain plus fiables et à plus long terme.
6. Électrophorèse capillaire
Un procédé offrant des séparations rapides, une efficacité élevée et un faible volume répond à de nombreux critères pour les chimistes analystes. Les interférences de dosage peuvent être évitées en mesurant directement la cible ou le produit enzymatique. Heureusement, l'électrophorèse capillaire permet une détection directe du produit, permettant ainsi d'identifier certaines formes d'interférences de dosage.
L'analyse des protéines et le contrôle qualité des produits biothérapeutiques sont rendus possibles et optimisés grâce à l'électrophorèse capillaire microfluidique. De plus, la technologie sans marquage permet une mesure directe de l'échantillon sans marquage secondaire.
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