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超过IR中IR液体分析仪超出ATR极限的灵敏度

图片来源:foton1601_k/shutterstock.com

本文侧重于中红外。这大约是3,000纳米至14,000纳米光谱范围,约为3,300个波数量,至约700个波数。与可见的相比,这大约是波长范围的10倍。

我们对中IR频率感兴趣,因为大多数有机分子的基本振动吸光度特征存在于该光谱范围内。这使用户能够非常有选择性且高度敏感。如果将MID-IR与近红外相比,近红外线主要包含中红外振动模式的泛音,相关强度是MID-IR强的几个数量级。此外,使用简单的基于传输的技术,简单应用啤酒定律可以轻松定量分子浓度。这是一种无标签的技术,这意味着您不必在液体样品中标记分子或添加染料。

众所周知,MID-IR对于观察基于蛋白质的生物学疗法高度有价值,因为它对单克隆抗体的关键属性敏感,抗体药物结合物,融合蛋白,疫苗,疫苗和病毒(如颗粒)敏感。欧洲杯猜球平台还可以对蛋白质本身进行一些修改,包括多糖,聚糖和其他翻译后修饰以及构象变化的结合。日光解决方案从与许多客户的互动中学到的一件事是,越来越需要新的分析能力来应对该领域日益增长的挑战。

为什么MID-IR不常用于高灵敏度,小体积液体分析的工作流程的一部分?

数十年来一直是主力红外仪器的FTIR有几个关键局限性。第一,白炽灯源缺乏强度,在水溶液中,较长的路径长度大于10微米。其次,那个白炽灯束很难将其磨成小体积而不会失去大量的光子能量。此外,您通常必须夫妇在探测器上冷却探测器,后者的线性动态范围非常有限。

我们为什么要参观基于中红外的技术?

答案是,在过去的十年中,量子级联激光器确实已成为进行非常具有挑战性的基于IR的光谱分析的成熟,健壮,可靠的激光源。量子级联激光光谱亮度在与全球源甚至同步源源相比,在任何给定的波长范围内提供了四个数量级以上的光谱亮度,甚至可以在少数大的数百万美元机构中找到。世界。

使用量子级联激光器,您可以用更厚的液体来打孔,这些液体可能具有强烈吸收的介质,例如水。较长的路径长度可以提高灵敏度和采样样品体积并具有更真实表示样品的能力。在FTIR中,您通常必须使用衰减的总基于反射的技术,这将相互作用量限制在非常靠近地面的技术。

在研究生物制剂时,具有非常短的路径长度细胞或查看表面特征时,由于材料的粘性及其对表面的粘附,您可能会产生混杂的效果。通过执行基于传输的测量,可以缓解这些效果。

日光解决方案提供哪些类型的产品,通常使用哪些领域?

日光解决方案是量子级联激光系统最受信任的提供商。他们拥有各种各样的投资组合,其中包含广泛的量子级联激光源,它们是其科学产品线的一部分。他们常规出售到科学和商业市场的每个量子级联激光器都可以应用于化学探测液体分析在本文中讨论的R。根据感兴趣的分析物,可以将ChemDetect优化为关注感兴趣的分析物,以最大程度地提高信号与噪声比和对应用的敏感性。

除了量子级联激光器外,日光解决方案核心技术还包括高级MID-IR成像光学元件,单个传感器探测器和大面积焦距阵列技术。这些核心技术构成了开发高级集成系统的基础。他们的激光子系统是科学,商业和军事应用的最终用户工具。

自2014年以来,日光解决方案已采用了这些核心技术和激光子系统,并将其集成到高级最终用户生命科学工具中欧洲杯线上买球SPERO显微镜。本文将讨论ChemDetect液体分析仪。这些生命科学仪器已被用欧洲杯线上买球来启用广泛的新应用,包括聚合物科学,无标签的数字病理学,临床相关时间表中的无标签数字病理学,单个蛋白质水平的分子结合测定,片剂中的API分析,包装缺陷的取证和微流体流体,微流体。成像。在这里,将检查液相色谱应用。

带有SPERO™红外显微镜的3D组织学

ChemDetect液体分析仪的细节是什么?

ChemDetect Liquid Analyzer是一种基于日光溶液的量子级联激光技术的新仪器。它的特殊之处在于,它采用了一种经过实践的技术,直接的红外光谱,并使用这项新技术来达到以前无法与上一代技术无法访问的敏感性水平和时间尺度。

Chemdect液体分析仪是一种定量的MID-IR液体分析仪,灵敏度降至每毫升10微克。它的流量池体积很小,低至一个微晶;快速光谱每秒最多可扫描10个光谱。它还具有非常大的线性动态范围,可以在数十年的浓度中测量具有精度的高灵敏度。此外,由于使用了量子级联激光和高级传感器技术,因此无需低温冷却,因此可以使用少量的占地面积。

可移动和高压灭菌的微滤线传输流动池非常容易工作。它与典型的架子色谱配件和管道配合。它可以分解以调整路径长度并为应用利息的应用进行优化。

衰减的总反射(ATR)与基于变速箱的技术以及哪个具有日光解决方案之间有什么区别?

ATR与基于变速箱的技术之间存在一些差异,日光解决方案选择了传输体系结构。在ATR中,光以临界角入射在低指数培养基的表面上,因此您将evanevencent的波耦合到细胞的前几微米中。对于典型的变速箱样式,光线仅通过从上到下的流动池的整个体积传递。在ATR技术中,相互作用的长度仅限于细胞的表面,通常仅限于细胞的前几微米。

此外,相互作用的长度取决于波长,入射角以及入射材料的折射能以及液体材料本身的能量。与传输单元相比,路径长度是由设备的机械结构和设计固定的。这允许拨入路径长度,以优化感兴趣分析物的信号与噪声比。此外,由于这是啤酒定律的简单应用,因此定量变得简单明了。

ChemDetect液体分析仪的布局是什么?

从上到下,它都包含板载CPU和控制电子设备,这些电子设备通过量子级联激光器驱动高保真度,以及在仪器和远程PC之间建立了数字通信的Internet通信端口。ChemDetect液体分析仪包含一个单个高保真调谐量子级联激光器,以及两个平衡的热电冷却检测器,可实现高精度基于传输的测量。

透射流电池位于样品室中。可以根据需要定期将其拆除和清洁。该流动池还具有基于精度垫圈的可调节路径长度分量,下面将更详细地讨论。照顾ChemDetect液体分析仪非常简单,并且仅需要与标准色谱管和配件相遇。

流动池被两个中红外透明窗口夹在夹杂。流体从上到下流动,是示意图的,路径长度由在工厂校准的精确垫片设置。然后,MID-IR的光聚焦在流动池中,并使用Beer的定律随着分析物的衰减而衰减。

根据已知的路径长度和流经细胞的衰减光的量,可以轻松测量感兴趣分析物的浓度。

ChemDetect液体分析仪产生的图基本上是光谱与时间相比。该光谱可以通过简单的化学计量模型转换为浓度与时间,该模型要么将其下载到仪器上,要么将其卸载到数据管理服务器上。光谱可以在10赫兹时收集。在两波接口时,每秒是10个完全高信噪比频谱。此外,该数据很容易以原始光谱格式导出或通过化学计量模型转换为浓度。

ChemDetect如何运行?

本节将讨论三个特定示例,这些示例突出了该仪器的一些关键特征和可行性。首先是水溶液中靶分子的民用定量。其次,查看复杂混合物(例如生长培养基)中的单个分析物量化。最后的例子是在液相色谱分离中检测单个光谱成分。

第一个例子是在水溶液中定量单个分析物,特异性葡萄糖和水溶液中的氨。在此示例中,在溶液中也包括了在生物过程中可能发现的其他三个典型分析物:谷氨酰胺,谷氨酸和乳酸。在这种情况下,葡萄糖和氨都显示出很高的线性度,在数十年的浓度中,RMS浓度误差在每毫升10微克的阶段。

即使在复杂的媒体中,这种性能仍​​然会保持吗?在第二个示例中化学分析仪用于定量单个分析物,在这种情况下,在复杂的培养基中,HAMS'F-12。数十年来,这里仍然具有出色的线性性。同样,敏感性的顺序与上一个示例中所讨论的顺序相同,每毫升几十微克的顺序。

来自日光解决方案的ChemDetect分析仪

来自日光解决方案的ChemDetect分析仪

最后的例子是将ChemDetect液体分析仪与独立的HPLC系统结合使用。在这种情况下,使用了Agilent 1260系列系统,其中有两个ChemDetect系统串联。

由于发生这种情况,解决方案在不同时间以不同的特性流出流动池。通过实时进行光谱法,可以添加标准内部HPLC分析仪无法获得的附加维度和信息程度。

通过两种不同的化学探测,观察了两个不同的光谱范围,第一个ChemDetect看着1,450至1,800个波数(Amide Mi Mi One和Amide Mi MI两个频段),第二个化学仪的测量为1,000至1,250次,至1,250次磁塑料(最多是碳水化合物的碳水化合物)。在此示例中,与酰胺Mi Mi One和Amide Mi两个频段相关的信号很少。作为额外的样本,酰胺MI区域没有太多信号。但是碳水化合物区域有很强的反应。随着时间的函数,洗脱液会上升,然后随着材料流过流动池并向下流向废物箱时掉落。

重要的是要在这里指出,从整体集成的中红外信号中,洗脱中的时间扩散与您从相同的HPLC系统传来的典型紫外线信号可能期望的相当。这是基于将光线聚焦到小区域的能力,这是日光解决方案可以实现的小流量电池量的真正证明。

最后一个是一个有趣的例子。同样,使用了HPLC系统,但是在这种情况下,查看溶解在水中的20公斤葡萄糖,流过大小的排除色谱柱。期望该样本是均匀的,并且光谱应反映这种性质。取而代之的是,发现的是在洗脱的末端,样品的光谱从色谱柱上出现了实质性变化,尤其是在较短的波数区域。

ChemDetect揭示了样品的先前隐藏的异质性,并允许进一步研究,可能还可以通过下游的其他技术进行研究。亮点是,对这种多糖的紫外线反应几乎不存在。但是中红外的反应非常强。因此,对于糖,多糖,中红外的优势不仅在模拟活动中具有很强的优势,而且还提供了以前将最终用户隐藏的其他信息。

在本网络研讨会中的内联IR中IR液体分析仪超出ATR限制之外的敏感性更多信息

概括

光子技术领域的几项创新已经融合在一起,以恢复这种经典的中红外光谱技术。日光解决方案正在以一种使他们能够将传统的IR直接光谱验证应用于具有挑战性的生物学分析的方式。Drs Daylight Solutions具有将救生技术转变为高度要求高度监管的市场的记录。

他们在国防工业中这样做,将激光器加强,使他们陷入非常严格的法规中的苛刻申请中。他们也致力于生活科学领域。欧洲杯线上买球

他们仍然致力于将创新的解决方案带入生命科学领域,与个人合作伙伴合作,将该技术带入研发中心,并将其转变为符合GMP的过程领域。欧洲杯线上买球

该信息已从日光解决方案公司提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息,请访问日光解决方案公司

引用

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    Daylight Solutions Inc.(2020年3月17日)。敏感性超出了内联IR液体分析仪的ATR极限。azom。于2021年7月4日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=18330检索。

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    Daylight Solutions Inc.。“超过IR-IR液体分析仪的ATR极限的灵敏度”。azom。2021年7月4日。

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    Daylight Solutions Inc.。“超过IR-IR液体分析仪的ATR极限的灵敏度”。azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=18330。(2021年7月4日访问)。

  • 哈佛大学

    Daylight Solutions Inc. 2020。超过IR中IR液体分析仪超出ATR极限的灵敏度。Azom,2021年7月4日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=18330。

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