Armaturlösning för helautomatiskt HPTLC-analyssystem
Upp till ytan – samarbete med CAMAG
Image: CAMAG
CAMAG är en världsledande tillverkare av avancerad utrustning för högupplösande tunnskiktskromatografi (HPTLC) för analys av blandningar och substanser. Viskositetsoberoende och kemiskt resistenta komponenter stod i centrum vid utvecklingen av en modulserie som inte kräver några manuella ingrepp och som ger tillförlitliga resultat. Med stöd av Bürkert kunde CAMAG lansera världens första helautomatiserade HPTLC-system.
Hög automatiseringsgrad för sofistikerade analyser
Då komplexa provblandningar behöver analyseras är högupplösande tunnskiktskromatografi den bästa metoden. Det gör det möjligt att separera och kvantifiera enskilda substanser. HPTLC-analysen används inom
- Life Science-industrin,
- kvalitetskontroll av livsmedel och växtbaserade läkemedel,
- analys av miljöföroreningar och
- rättsmedicinsk toxikologi.
Ju högre krav som ställs på analysresultatet, desto högre grad av automatisering krävs för att undvika applikationsfel och uppnå reproducerbara resultat. CAMAG har därför satt upp som mål att utveckla ett helautomatiskt HPTLC-system.
Image: CAMAG
Tack vare CAMAG:s patenterade mikrodroppsprayteknik genererar spraymunstyckena en extremt fin reagensdimma som fördelas jämnt i derivatiseringskammaren och deponeras på plattan.
Med sitt nya CAMAG® HPTLC PRO-system täcker den schweiziska tillverkaren alla processteg: från applicering med hjälp av speciell sprayteknik för olika provvolymer och typer, till separation av analyter i en kammare, till högprecisionssprayning av reagenser för derivatisering med efterföljande uppvärmning av plattan för att synliggöra enskilda substanser. Detta eliminerar felkällor som kan uppstå vid manuell användning, t.ex. vid den viskositetsberoende doseringsinställningen, vid applicering av lösningsmedel och reagenser, samt vid rengöringsstegen.
I tjockt och tunt – exakt i ett brett viskositetsområde
De många olika tillämpningarna av högupplösande tunnskiktskromatografi kräver användning av lösningsmedel och reagenser i ett brett viskositetsområde. I samarbete med Bürkert har CAMAG därför integrerat en mikrodoseringsenhet i sina moduler, vilket – i motsats till den tidigare testade pumpen från en annan tillverkare – möjliggör en exakt pumpning: Från viskösa reagenser som innehåller svavelsyra till lågviskös metanol kan lösningsmedel användas i ett brett viskositetsområde.
”Bürkert erbjuder ett brett sortiment av hållbara och innovativa komponenter inom mikrofluidik. Produkternas hållbarhet är avgörande för CAMAG.”
Hemligheten bakom Bürkerts doseringsenhet: Volymen levereras inte som funktion av tiden, utan av pumpcyklerna. Detta innebär att substanser kan doseras mycket exakt oavsett viskositet och även i ett brett volymområde från 300 µl till 3 ml.
Stabil sprutteknik med hög beständighet
För att synliggöra substanser som socker och proteiner sprayas plattorna med reagenser efter den kromatografiska separationen. Då dessa är särskilt aggressiva sökte CAMAG efter ett tåligt doseringssystem. Thomas van Oordt, Head of Reserearch & Development på CAMAG, nämner de avgörande fördelarna med Bürkert-samarbetet: ”I över 30 år har vi förlitat oss på det enastånde tekniska projektstöd som Bürkerts vätskeexperter tillhandahåller. För det här projektet presenterade de mikrodoseringsenheten typ 7615 för oss som en möjlig pumplösning, som inte bara fungerar oberoende av viskositet utan också är extremt motståndskraftig mot aggressiva kemikalier.”
Därför skräddarsydde Bürkert mikrodoseringspumpen tillsammans med CAMAG vid utvecklingen av HPTLC PRO-modulen DERIVATIZATION. ”En annan stor fördel är att enheten pumpar dubbelriktat”, förklarar Thomas van Oordt. ”Därmed sparar vi in på ett stort antal kretsar, ventiler och pumpningsprocesser när vi rengör vätskeområdet efter varje doseringsprocess.” Möjligheten att pumpa i båda riktningarna är också mycket fördelaktig vid ett eventuellt fel i de känsliga munstyckena, då aggressiv reagens kan extraheras omedelbart och rengöringen kan påbörjas. Detta initieras automatiskt av ett meddelande i systemet, vilket ökar effektiviteten avsevärt jämfört med manuella arbetssteg.
”Oavsett om vi använder vattenhaltiga eller alkoholhaltiga lösningar – den självsugande pumpen från Bürkert kan gå torr och kan också fyllas på igen – ett enastående försäljningsargument.”
De använda olika reaktiva kemikalierna kräver end direkt, upprepad rengöring av fluidikbanan. Här krävs snabba sköljningar och flera torrkörningar med lösningsmedel.
Stort sortiment och kundanpassade lösningar
Utöver mikrodoseringsenheten används även andra Bürkert-komponenter i CAMAG:s lösningar, både i fristående enheter och i det nya HPTLC PRO-systemet. Utöver Typ 6628 TwinPower vippmagnetventiler med separerande membran används även lyftankarventiler av typ 6027 med speciell tätningsteknik. Dessa säkerställer bland annat det lätta undertryck som krävs för att finfördela reagensen på plattan. De känsliga doserings- och vätskehanteringsprocesserna som krävs för HPTLC säkerställs av Bürkerts medieavskiljande Whisper Valve-ventil typ 6724, som också kännetecknas av en enkel spolbarhet och en integrerad diagnosfunktion. ”Det utmärkande med Bürkert är att de erbjuder ett brett sortiment av högkvalitativa, hållbara mikrofluidikkomponenter”, säger Thomas van Oordt. ”Vi ändrar många parametrar, t.ex. volymflödet, särskilt under utvecklingsfasen av våra system. Tack vare vårt samarbete med Bürkert kan vi snabbt och enkelt byta ut ventilnoder och hitta skräddarsydda lösningar.”
Allt-i-ett, helautomatiskt och framtidsinriktat för krävande analys
CAMAG® HPTLC PRO-systemet sätter en ny standard: en helautomatisk process uppnås genom att kombinera seriekopplade moduler. Detta är möjligt inte minst tack vare Bürkerts innovativa lösningar, som även omfattar säkerställande av processer. ”Tack vare styrningselektroniken är hela förloppet under kontroll. En annan fördel med samarbetet är att våra elektronikexperter känner till Bürkert-produkterna i detalj”, betonar den disputerade ingenjören från CAMAG.
Det gör att CAMAG inte begränsas vid vidareutvecklingen, varken för de fristående enheterna eller för HPTLC PRO-systemet. ”Vi håller för närvarande på att utveckla detektionsmodulen för HPTLC PRO-systemet för att automatiskt analysera varje substans, inklusive dess spektrum. Detta ger kunderna ett allt-i-ett-system från det att proverna appliceras till dess att de analyseras; de behöver bara placera plattorna i plattlagringssystemet i det första steget.” Fram till dess att systemet finns på marknaden kan detta detektionssteg dock fortfarande utföras manuellt. Och det finns ett annat perspektiv, som Thomas van Oordt förklarar: ”I framtiden kommer vi att kunna testa de substanser som finns direkt på plattan på toxicitet eller antibiotikaresistens, till exempel med hjälp av levande celler eller aktiva enzymer, vilket kommer att öppna nya perspektiv för effektiv screening i analyslaboratorier.”
Fördelarna med Bürkert-lösningen i ögonblick:
Högsta precision inom ett brett viskositetsområde
Hög processäkerhet tack vare extremt kemikaliebeständiga komponenter
Bred portfölj av komponenter för mikrofluidik
Utmärkt tekniskt projektstöd
Läs mer om våra lösningar för laboratorie- och analysteknik här
