LUMOS II FTIR Imaging Microscope

Význam tématu

FTIR mikroskopie a zobrazování poskytuje kombinaci prostorového rozlišení konvenční optické mikroskopie s molekulární specifičností infračervené spektroskopie. Umožňuje identifikovat chemické složení vzorků, detekovat kontaminace či vady materiálů a poskytuje klíčové informace v oblastech forenzní analýzy, farmacie, polymerů, elektroniky či životních věd.

Cíle a přehled článku

Text představuje přístroj LUMOS II od Brukeru – plně automatizovaný FTIR imagingový mikroskop navržený pro rychlé a snadné provádění měření i začátečníky. Hlavním cílem je ukázat, jak hardware, software a uživatelské rozhraní usnadňují vysokorychlostní FTIR zobrazování, multi režimy měření (transmise, reflexe, ATR) a širokou škálu aplikací.

Použitá instrumentace

LUMOS II FTIR Imaging Microscope od Brukeru s těmito klíčovými moduly:

• FPA detektor pro rychlé infračervené zobrazování s pixely o rozlišení 0,6 µm
• PermaSure+ systém pixelové kalibrace laserové vlnové délky pro stabilní výkon
• TE-MCT detektor s vysokou citlivostí bez potřeby kapalného dusíku (volitelně DTGS a LN₂-chlazené MCT)
• Automatizace: motorické ovládání clon, detektorů a režimů měření přes software
• Uzavřená optika bez nutnosti sušení vzduchem či dusíkem
• Vzorkovací stolek do výšky 40 mm s přístupy pro kontrastní metody (polarizace, darkfield)
• Možnost modulu ALPHA II QuickSnap™ pro makro FTIR měření

Hlavní výsledky a diskuse

Testy prokázaly:

• Extrémně rychlé FPA zobrazování, kdy každý pixel obsahuje kompletní FTIR spektrum
• Vysoká citlivost a přesnost díky pixelové kalibraci PermaSure+
• Široká kompatibilita s režimy transmise, reflexe a ATR (s výsuvnou ATR ge-polokouli s řízeným tlakem)
• Vynikající prostorové rozlišení a možnost false-color zobrazení složení vzorků

Diskuse se zaměřuje na jednoduchost uživatelského rozhraní, automatizaci validačních protokolů (OQ/PQ) a plnou shodu s farmaceutickými regulacemi (cGMP, 21 CFR part 11).

Přínosy a praktické využití metody

LUMOS II umožňuje:

• Rychle odhalit a charakterizovat kontaminace v polyme­rech, pharma vzorcích, povrchových vrstvách či život­vědných řezech
• Analýzu distribuce API a excipientů v tabletách pro předběžné hodnocení biopotenciálu
• Root-cause analýzu v elektronice a automobilovém průmyslu
• Monitorovat kvalitu povrchových úprav (organické i anorganické)
• Ekotoxikologickou analýzu sedimentů, filtrů a mikroplastů
• Plně automatizovanou rutinní kontrolu částic a vláken

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný vývoj:

• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro pokročilou chemometrickou analýzu a automatickou klasifikaci spekter
• Rozšíření FPA detektorů s vyšším prostorovým rozlišením a rychlejší sběr dat
• Pokročilé ATR přístroje s adaptivními geometriemi pro měření sofistikovaných materiálů
• Online a in situ monitorování procesů s možností real-time FTIR zobrazování
• Rozšíření do klinické diagnostiky a biodetekce pomocí FTIR mikroskopie

Závěr

LUMOS II nabízí špičkové FTIR mikroskopické a zobrazovací schopnosti v přívětivém, plně automatizovaném balení. Díky vysoké unikátnosti, citlivosti a všestrannosti je vhodný pro výzkum, průmyslové QA/QC i farmaceutické aplikace, přičemž jeho design a softwarová podpora zkracují čas potřebný k dosažení kvalitních dat.