Automating data processing and analysis with Mnova Gears

Význam tématu

Automatizace zpracování spektrálních dat z moderních NMR a hmotnostních spektrometrů je nezbytná pro plné využití vysoké citlivosti a rychlosti získávání vzorků. Bez efektivní softwarové podpory se bod úzkého hrdla přesune z akvizice dat na jejich vyhodnocení. Implementace automatizovaných pracovních postupů umožňuje laboratorím zkrátit čas analýzy, zvýšit reprodukovatelnost výsledků a minimalizovat lidské chyby.

Cíle a přehled studie

Článek představuje nástroj Mnova Gears (MGears), navržený jako modulární platforma pro automatizaci analytických workflow v prostředí Mnova. Cílem je nabídnout sadu znovupoužitelných komponent (tzv. bricks), které pokrývají jak základní výpočetní funkce, tak periferní operace potřebné pro kompletní proces od výběru dat až po reportování a přezkum.

Použitá metodika a instrumentace

Metodiku lze rozdělit do následujících vrstev:

• Jádrové procesy (core): elementární kroky analýzy, jako je přiřazení signálů NMR či výpočet koncentrace.
• Periferní funkce: správa vstupních dat, skupinování vzorků a tvorba výstupních reportů.
• Úroveň vzorku vs. úroveň šarže: jednotlivé bricks se aplikují na každý vzorek, zatímco operace výběru dat a přezkumu probíhají na úrovni šarže.

Instrumentace:

• Agilent Rapidfire (automatický vzorkovač pro MS)
• Bruker SampleJet (automatický vzorkovač pro NMR)
• Softwareové prostředí Mnova s moduly MyGears a MGears

Hlavní výsledky a diskuse

MGears poskytuje:

• Moduly (bricks) zabalené kolem Mnova API, umožňující rychlý vývoj a snadné přizpůsobení.
• Konfigurovatelné workflow pro zpracování, reportování a ukládání výstupů na úrovni jednotlivých vzorků (MyGears).
• Rozšíření na batch analýzu zahrnující výběr a seskupování dat, průběžné zpracování a přezkum výsledků.
• Mechanismy review by exception a interaktivní HTML reporty pro rychlý přezkum šarží.
• Možnost doplnit vlastní skripty ve všech krocích workflow pro řešení speciálních případů.

Přínosy a praktické využití metody

Platforma MGears přináší:

• Zvýšení propustnosti laboratoře díky plně automatizovaným šaržovým procesům.
• Standardizaci a opakovatelnost výsledků při minimální nutnosti manuálních zásahů.
• Flexibilitu díky volbě mezi sample-level a batch-level automatizací.
• Úsporu nákladů u menšího objemu vzorků prostřednictvím separátní licence MyGears.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje zahrnují:

• Rozšiřování knihovny bricks pro nové analytické postupy a pluginy.
• Integraci strojového učení a AI pro pokročilou interpretaci spekter a detekci anomálií.
• Real-time zpracování dat a bezproblémovou integraci s LIMS a ELN systémy.
• Podporu uživatelsky definovaných modulů a komunitní sdílení bricks.

Závěr

Mnova Gears představuje flexibilní a modulární přístup k automatizaci spektrálních analýz, který přináší opakovatelnost, úsporu času a nákladů. Díky znovupoužitelným bricks a možnosti vlastního skriptování dokáže řešit široké spektrum analytických scénářů od jednoduché sample-level automatizace až po komplexní batch-based workflow.

Reference