Secrets of science magazine 02/2024

Význam tématu

Analytická chemie a pokročilé diagnostické přístupy zásadně přispívají k ochraně pitné vody, bezpečnosti staveb, potravinové a farmaceutické kvality i udržitelnosti v průmyslu a životním prostředí.

Cíle a přehled studie

Číslo představuje soubor případových studií: distribuované optické senzory pro infrastrukturu, AI-vedené objevování léčiv a robotizovanou syntézu, AI integraci špičkových analyzátorů pro simultánní detekci pesticidů, hodnocení plastů pro pitnou vodu, HPLC analýzu coumarinu v májovém víně, nové holografické difrakční mřížky pro spektroskopii, integrované řešení pro analýzu konopí a dopad nové norem EVB na testy těžkých kovů.

Použitá metodika a instrumentace

• Shimadzu GCMS-QP2050, AOC-30i, LabSolutions Insight, PeakIntelligence for GCMS
• Exscientia AI platformy, Shimadzu analytické a preparativní LC/SFC-MS systémy s fraction trapping
• Shimadzu TOC-L systémy a organoleptické testy podle KTW-BWGL
• Nexera XS HPLC-PDA pro analýzu coumarinu
• Holografické a ruled difrakční mřížky Shimadzu pro spektrální rozlišení
• Retsch CryoMill, MM 500 control, ZM 300 pro homogenizaci vzorků
• CEM EDGE (ASE) a MARS 6 (mikrovlnné digesce) pro extrakci a mineralizaci
• Shimadzu i-Series Plus a Cannabis Analyzer pro kanabinoidy
• Shimadzu LCMS-8060NX a GCMS-TQ8050 NX pro pesticidy, mykotoxiny, terpeny
• Shimadzu ICPMS-2050 pro analýzu Pb, Cd, As, Hg, Tl a dalších prvků
• Nerve-Sensors EpsilonSensor s DFOS, Shimadzu AGS-50kNX a AGX-V-300kN pro kalibrace

Hlavní výsledky a diskuse

• Monolitické DFOS senzory umožňují kontinuální měření deformací, prasklin a teploty v budovách od milimetrů po kilometry.
• AI-vedená platforma a robotizovaná syntéza zkracují čas vývoje klinických kandidátů na ~12–15 měsíců s plně automatizovanou purifikací.
• PeakIntelligence™ poskytuje objektivní a konzistentní integraci špičkových píků v GC-MS bez manuálních parametrů.
• Metody TOC a organoleptických testů dle KTW-BWGL zajišťují bezpečnost plastů pro pitnou vodu s novými přísnějšími limitními hodnotami.
• HPLC analýza coumarinu ukázala, že při extrakci májového vína je bezpečná doba infuze do 5 hodin.
• Shimadzu holografické blaze difrakční mřížky kombinují nízké parazitní světlo s vysokou difrakční účinností v širokém rozmezí vlnových délek.
• Integrovaný workflow pro konopí zahrnuje homogenizaci, extrakci, LC-MS/MS kanabinoidů, GC-MS terpenů, LC-MS/MS pesticidů, mykotoxinů a ICP-MS těžkých kovů.
• Nová EVB norma vyžaduje analýzu těžkých kovů na úrovni ppb, kterou splňuje především ICP-MS metoda.

Přínosy a praktické využití

Prezentované technologie a metodiky umožňují vyšší bezpečnost potravin, vody, farmaceutik i stavebních konstrukcí, minimalizují spotřebu látek a energie, zrychlují rozhodování a zajišťují soulad s předpisy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Prohlubující se integrace AI, strojového učení a robotizace v chemických laboratořích i vývoji léčiv.
• Široké nasazení DFOS v chytrých městech, dopravě a infrastruktuře napojené na IoT a big data.
• Vývoj zelených extrakčních metod a miniaturizovaných analyzátorů pro terénní i mikroanalýzy.
• Globální harmonizace regulačních standardů a jednotných postupů měření pro udržitelnou cirkulární ekonomiku.

Závěr

Rozmanité příklady dokazují, že moderní analytická chemie, založená na inovacích Shimadzu a partnerů, efektivně řeší výzvy v ochraně zdraví, životního prostředí i v rozvoji průmyslu a stavebnictví.

Reference

Žádné uvedené.