- Tại sao chúng ta cần chuẩn bị mẫu?
- Có Những Lựa Chọn Chuẩn Bị Mẫu Nào?
- Thách thức với Chuẩn bị Mẫu là gì?
- Lợi ích của Tự động hóa là gì chuẩn bị mẫu?
- Các yếu tố cần xem xét khi chọn giải pháp để tự động hóa việc chuẩn bị mẫu
- Chuẩn bị mẫu tự động phù hợp như thế nào với GLP / quy định trong quản lý Môi trường?
- Kết luận
Mục đích chính của việc chuẩn bị mẫu là để chiết xuất (các) chất phân tích mục tiêu từ mẫu ma trận nền, cho phép chúng được đo lường bằng kỹ thuật phân tích đã chọn, chẳng hạn như LC-MS / MS hoặc GC-MS. Điều này nghe có vẻ đơn giản, nhưng có gần như nhiều kỹ thuật chuẩn bị mẫu như có các loại mẫu. Thêm vào áp lực phải đối mặt này nhiều phòng thí nghiệm bao gồm số lượng ngày càng tăng mẫu, nhu cầu về thời gian quay vòng nhanh hơn và nhu cầu giảm chi phí, và đột ngột lấy mẫu sự chuẩn bị không hoàn toàn đơn giản.
Các phòng thí nghiệm phân tích ngày nay thường phân tích:
- Mẫu chất lỏng, bao gồm cả nước thải sinh học như mẫu máu, nước tiểu, dịch miệng hoặc nước (nước thải, nước uống, v.v.)
- »Mẫu rắn, chẳng hạn như đất, mô, trái cây hoặc rau, cây và hạt giống
Chuẩn bị mẫu được coi là một điều ác cần thiết trong quy trình phân tích. Nó thường bị bỏ qua, nằm giữa lấy mẫu và điểm kết thúc phân tích (thường là sắc ký) quyến rũ hơn. Tuy nhiên, câu hỏi vẫn còn, tại sao đầu tư như vậy nhiều về thiết bị phân tích nếu bạn không tối ưu hóa hiệu suất của nó bằng cách đảm bảo rằng các mẫu sẽ tối đa hóa sức mạnh phân tích? Như chúng ta sẽ thấy ở đây, tự động hóa đóng một vai trò trung tâm trong việc tối đa hóa hiệu quả của chuẩn bị mẫu
Tại sao chúng ta cần Chuẩn bị Mẫu?
Có rất ít kỹ thuật có thể phân tích một cách đáng tin cậy mẫu thô. Các thành phần trong ma trận nền mẫu thường xuyên can thiệp vào phân tích và che dấu chất phân tích, đặc biệt là trong các phân tích sắc ký. Giải pháp là thực hiện chuẩn bị mẫu có thể mang lại lợi ích đáng kể cho phòng thí nghiệm phân tích:
- Kết quả chính xác hơn
- Biểu đồ Kiểm soát Chất lượng được Cải thiện
- Giới hạn phát hiện thấp hơn
- Ít thời gian chết của thiết bị hơn
- Ít lần phát lại hơn
Có những lựa chọn cho việc chuẩn bị mẫu nào?
Điều này chủ yếu phụ thuộc vào loại mẫu. Đối với các mẫu rắn, chất phân tích phải được chiết vào dung môi thích hợp cho phân tích đã chọn. Khai thác hiệu quả dựa vào tốt tương tác giữa mẫu và dung môi, có nghĩa là mẫu có thể cần phải được đồng nhất (hoặc nghiền mịn) trước khi khai thác. Các kỹ thuật chiết xuất chuyển giao hiệu quả chất phân tích ra khỏi nền rắn và vào dung môi bao gồm:
- »Chiết Soxhlet
- »Chiết xuất dung môi cấp tốc (ASE)
- »Chiết chất lỏng có áp suất (PLE)
- »Chiết xuất có sự hỗ trợ của vi sóng hoặc siêu âm
- »Cũng có thể cần thêm cô đặc (bằng cách bay hơi) hoặc làm sạch.
Đối với các mẫu chất lỏng, trọng tâm là làm sạch mẫu và tập trung, dựa trên các kỹ thuật như:
- Chiết xuất pha rắn (SPE)
- Chiết xuất chất lỏng được hỗ trợ (SLE)
- Chiết xuất lỏng-lỏng (LLE)
- Kết tủa protein (PPT)
Ví dụ, chiết xuất pha rắn đã trở nên đặc biệt phổ biến do sự sẵn có của một loạt các chất hấp thụ và các giai đoạn ái lực có thể được kết hợp vào SPE cột và tấm để hỗ trợ làm giàu cao với tốt thu hồi và tiêu thụ ít dung môi hữu cơ.
Những thách thức với Mẫu Chuẩn bị là gì?
Để đạt được sự chuẩn bị mẫu hiệu quả có nghĩa là phải đối mặt với số lượng thách thức, bao gồm:
- Quy trình làm việc
- phức tap,
- Tốn thời gian và
- Thâm dụng lao động
- Nguy cơ dẫn đến lỗi
- Nguy cơ tăng chi phí
- Duy trì thu hồi chất phân tích
Quy trình làm việc phức tạp
Các kỹ thuật chuẩn bị mẫu bao gồm một loạt các phức tạp, từ các giao thức SLE đơn giản đến SPE cụ thể hơn và thậm chí quy trình tạo dẫn xuất hóa học. Bất chấp những phức tạp này, phân tích mức vết đòi hỏi phải chuẩn bị mẫu để chiết chất phân tích từ chất nền rắn, loại bỏ chất gây nhiễu, và cô đặc các mẫu để các dụng cụ phân tích có thể đo lường chất phân tích.
Quy trình làm việc tốn thời gian
Chuẩn bị và chiết xuất mẫu trước khi phân tích có thể là phần tiêu tốn nhiều thời gian nhất của xét nghiệm (Hình 1). Như phân tích thời gian chạy ngày càng ngắn hơn (phổ biến là 1–2 phút trong UPLC-MS / MS), nhiều bước tốn công sức có thể tạo ra mẫu chuẩn bị một nút thắt cổ chai thực sự.
Quy trình làm việc sử dụng nhiều lao động
Sự cần thiết phải thực hiện các khóa các bước lặp đi lặp lại và tốn thời gian nâng cao đội ngũ nhân viên lành nghề với những công việc khó khăn và nhàm chán khi họ có thể được triển khai hữu ích hơn. Điều này có thể thêm nhân sự không cần thiết chi phí cho mỗi mẫu và giảm lợi nhuận.
Nguy cơ sai sót
Những người buồn chán sẽ cảm thấy mệt mỏi và mắc sai lầm, và rủi ro tăng theo độ phức tạp của việc chuẩn bị mẫu. Lỗi được thực hiện trong quá trình xử lý và chiết xuất mẫu không thể được sửa chữa, thậm chí sử dụng các phương pháp phân tích tiên tiến nhất hiện có.
Các nguồn sai số quan trọng nhất trong sắc ký phân tích là từ quá trình xử lý mẫu (30%) và lỗi của người vận hành
Giá cao
Nếu bạn đã thực hiện một khoản đầu tư lớn vào hàng đầu của phạm vi,Công cụ LC-MS / MS rất tinh vi, tại sao phải chi tiêu ngay cả thông tin thêm về chuẩn bị mẫu, bao gồm vật tư tiêu hao, dung môi, đầu tip pipet, và nhân viên? Tuy nhiên, cắt giảm việc chuẩn bị mẫu có thể là kinh tế sai lầm. Mẫu sạch hơn nghĩa là phân tích mạnh mẽ hơn, đáng tin cậy hơn và công cụ ít tốn kém hơn thời gian chết do bảo trì và làm sạch.
Ảnh hưởng đến việc thu hồi chất phân tích
Thêm các bước chuẩn bị mẫu có thể làm giảm chất phân tích sự hồi phục. Điều này có thể tránh được với cách tiếp cận đúng.
Lợi ích của Tự động hóa là gì trong việc sử dụng chuẩn bị mẫu?
Tự động hóa quy trình chuẩn bị mẫu của bạn có nhiều lợi ích.
Cải thiện thông lượng và hiệu quả
Tự động hóa quy trình chuẩn bị mẫu có thể tăng tốc độ xử lý nhiều mẫu, giúp loại bỏ mẫu nút cổ chai chuẩn bị. Một nghiên cứu gần đây đã chứng minh thời gian xử lý chiết pha rắn giảm 33% đối với 96 mẫu so với quy trình thủ công tương đương [2]. Nhà phân tích lành nghề có thể được triển khai lại cho các nhiệm vụ khác đòi hỏi nhiều hơn, chẳng hạn như dữ liệu phân tích. Điều này làm tăng sự hài lòng trong công việc của họ, giảm căng thẳng, và làm cho một phòng thí nghiệm hạnh phúc hơn.
