Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System

Význam tématu

Laserová přímá infračervená (LDIR) chemická zobrazovací metoda přináší zásadní zrychlení a zvýšení kvality analýzy chemického složení povrchů. Použití kvantových kaskádových laserů (QCL) ve spojení s rychle skenující optikou umožňuje získat vysoce prostorově rozlišené obrazy a spektrální data za zlomek času ve srovnání s konvenčními technikami. Díky plné automatizaci a intuitivnímu ovládání se metoda stává dostupnou nejen pro experty, ale i pro techniky v rutinní laboratoři.

Cíle a přehled článku

Účelem tohoto textu je představit klíčové principy fungování, hlavní výhody a praktické uplatnění systému Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System. Shrnutí se zaměřuje na popis instrumentace, zobrazovací módy (odraz a ATR), softwarové nástroje a příklady aplikací v oblasti farmacie, materiálových věd a biomedicíny.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá:

• Kvantový kaskádový laser (QCL) pro poskytování úzkopásmového infračerveného záření.
• Fast scanning objective systém skenující paprsek v rovině vzorku.
• Termoelektricky chlazený MCT detektor s vysokou citlivostí a eliminací artefaktů koherence.
• Režimy analýzy: reflektance (odraz) a ATR (attenuated total reflectance), automaticky volitelné pomocí zrcadlového přepínače.
• Integrovanou kameru s širokým zorným polem a mikroskopický objektiv pro detailní vizualizaci.
• Agilent Clarity software pro automatizovanou tvorbu metod, chemometrickou analýzu, tvorbu a vyhledávání ve spektrálních knihovnách.
• Agilent Sample Planer pro rovinnou přípravu vzorků bez potřeby napájení.

Hlavní výsledky a diskuse

Praktické testy ukázaly, že systém dokáže zobrazit kompletní farmaceutickou tabletu o průměru 11 mm s pixelovou velikostí 10 µm za přibližně 1 hodinu. Polymorfní formy karbamazepinu a rozložení API v multilayer tabletách byly jednoznačně rozlišeny. V oblasti biomedicíny byla demonstrována distribuce lipidů v řezu mozku myši (12 × 7 mm) s rozlišením 1 µm za 1 hodinu. Analýza laminátů odhalila jednotlivé vrstvy o tloušťce již od 2,6 µm. Nízké provozní náklady a absence kapalného dusíku výrazně usnadňují dlouhodobý provoz.

Přínosy a praktické využití metody

Hlavní přínosy systému Agilent 8700 LDIR:

• Rychlá a plně automatizovaná analýza velkých ploch bez zásahu uživatele.
• Vysoké prostorové rozlišení (0,1–40 µm pixel) a vynikající spektrální kvalita.
• Možnost analýzy režimu ATR pro tenké vrstvy a rozlišení submikronových struktur.
• Široké uplatnění v oblasti farmacie (rozložení API, polymorfní studie, anti-counterfeiting), materiálových věd (lamináty, defekty polymerů), biomedicíny (tkáňové řezy) a elektroniky (kontaminace povrchů).
• Intuitivní software pro rychlou tvorbu metod a reportů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry dalšího rozvoje:

• Integrace pokročilé analýzy dat pomocí strojového učení a AI pro automatické rozpoznání komplexních vzorů ve spektrálních obrazech.
• Rozšíření vlnového rozsahu QCL laserů pro pokrytí širších spektrálních oblastí.
• Zvýšení rychlosti a redukce velikosti přístrojů pro polní a mobilní aplikace.
• Propojení s cloudovými službami a platformami pro vzdálenou správu dat a sdílení výsledků.

Závěr

Systém Agilent 8700 LDIR představuje významný pokrok v chemické zobrazovací spektroskopii. Díky kombinaci QCL technologie, rychlé skenovací optiky a výkonného softwaru nabízí vysokou efektivitu, spolehlivost a široké aplikační spektrum. Metoda umožňuje laboratorím zrychlit vývoj produktů, zlepšit kvalitu výsledků a snížit provozní náklady.