Infrared Microscope AIMsight

Význam tématu

Infrarední mikroskopie umožňuje citlivou identifikaci chemického složení i velmi malých vzorků, což je klíčové pro kontrolu kvality, forenzní analýzu, studium materiálů či detekci kontaminantů. Díky kombinaci viditelného a infračerveného zobrazení a automatizovaných funkcí lze dosáhnout vysoké reprodukovatelnosti a snadného provozu i pro méně zkušené uživatele.

Cíle a přehled studie / článku

Popsán je systém AIMsight od společnosti Shimadzu – infračervený mikroskop s pokročilými automatizovanými nástroji pro rozpoznání kontaminantů, vysokou citlivost (S/N až 30 000:1), chemickou zobrazovací analýzu a správu dat v souladu s regulačními požadavky (ER/ES). Článek shrnuje klíčové vlastnosti, funkce softwaru AMsolution a možnosti přídavných knihoven a aplikací.

Použitá metodika a instrumentace

Popis přístrojové sestavy a vestavěných i volitelných prvků:

• Infrarední mikroskop AIMsight s širokoúhlou kamerou a mikroskopickou kamerou (až 330× digitální zvětšení)
• Detektory: T2SL (LN2), peltierový TEC MCT, room-temperature DLATGS
• Optické moduly: ATR objektivy (Ge prism), grazing angle objektiv, diamond cell, viditelný a IR polarizér
• Software AMsolution a LabSolutions IR s funkcemi validace (Ph. Eur., USP, JP, ChP), automatického rozpoznání kontaminantů a chemického zobrazování (mapping, PCR/MCR)
• Volitelné knihovny: contaminant, termálně/UV degradovaných plastů; vysokorychlostní mapping; KnowItAll® bundle; program analýzy částic

Hlavní výsledky a diskuse

Systém dosahuje vynikající kvality spekter i na objektech řádu desítek mikrometrů (polystyrenová kulička Ø10 µm, nitrylový kaučuk s 50 % uhlíku). Automatické rozpoznání kontaminantů ve spojení s proprietární knihovnou umožňuje identifikovat i složené vzorky bez nutnosti specifikace počtu komponent. Chemická zobrazovací analýza odhalila distribuci složek ve farmaceutickém prášku i vrstevnatých obalových folích a dokáže lokalizovat mikroplasty na filtru s rozlišením ~20 µm.

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlená a standardizovaná kontrola kontaminantů v elektronice, potravinách, farmaceutikách a životním prostředí
• Možnost rutinního provozu i bez specialisty díky automatizaci a poradním funkcím softwaru
• Podpora regulované analytiky včetně audit trail a řízeného přístupu v kombinaci s LabSolutions DB/CS

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj AI-podpory pro automatické vyhodnocení spekter, rozšíření knihoven o nové materiály, integrace do IoT/Industry 4.0 pro on-line monitoring výrobních procesů a rozšíření chemického zobrazování do 3D vrstvených struktur.

Závěr

AIMsight představuje komplexní řešení infračervené mikroskopie s vysokou citlivostí, automatizovaným rozpoznáním kontaminantů i sofistikovanou správou dat. Kombinace robustní instrumentace a moderního softwaru umožňuje efektivní a reprodukovatelnou analýzu napříč širokou škálou aplikací.

Reference

Tomoya Kataoka, Yota Iga, Rifqi Ahmad Baihaqi et al.: Geometric relationship between the projected surface area and mass of a plastic particle. Water Research. 2024; 261:122061.