Automating data processing and analysis with Mnova Gears

Význam tématu

Automatizace zpracování spektroskopických dat je klíčová pro moderní analytickou chemii, kde vysokokapacitní NMR a MS přístroje generují obrovské objemy dat. Zatímco hardware dnes umožňuje rychlou akvizici, hlavní výzvou se stává efektivní a konzistentní analýza dat bez manuálních zásahů. K automatizaci je proto nutný výkonný software, který integruje všechny kroky od výběru dat až po předání výsledků.

Cíle a přehled studie

Článek představuje Mnova Gears (MGears) jako univerzální platformu pro automatizaci analytických workflow založených především na NMR a MS datech. Cílem je demonstrovat:

• Modularitu a opakovatelnost základních analytických úloh („cihly“ neboli bricks).
• Integraci periferních funkcí (výběr dat, generování reportů, kontrola kvality).
• Možnosti rozšíření od analýzy jednotlivých vzorků (MyGears) až po kompletní dávkové zpracování (MGears).

Použitá metodika a instrumentace

Platforma MGears je navržena jako nadstavba nad softwarem Mnova, která využívá:

• NMR spektrometry (vysokopolní) a LC-MS/MS přístroje.
• Vysokokapacitní automatické vzorkovače (Agilent Rapidfire, Bruker SampleJet) pro rychlou akvizici.
• Mnova scripting engine a API pro tvorbu a konfiguraci analýz.

Hlavní výsledky a diskuse

Autoři rozčleňují analytické workflow na:

• Jádrové moduly (core bricks) pro úlohy jako přiřazení spekter, kvantifikace koncentrací či verifikace struktur.
• Periferní moduly pro výběr souborů, seskupování dat, tvorbu zpráv a přehledovou kontrolu („review by exception“).

Ukázali, že opakovanou kombinací těchto modulů lze rychle sestavit flexibilní řešení pro rozmanité scénáře. Samostatná práce s jednotlivými vzorky (MyGears) nabízí menším laboratořím ekonomickou variantu, zatímco MGears umožňuje plnohodnotné dávkové zpracování s real-time načítáním i přizpůsobením skripty.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace MGears přináší:

• Výrazné urychlení a standardizaci zpracování NMR/MS dat.
• Snížení chybovosti díky opakovatelným konfiguracím a kontrole výjimek.
• Modularitu usnadňující přizpůsobení specifickým procesům a integraci s firemními systémy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj by se mohl ubírat směrem k integraci strojového učení pro automatické rozpoznávání vzorků, propojování s cloudovými databázemi a rozšíření podpory dalších typů spektroskopie. Dále je pravděpodobný nárůst modulů vytvářených komunitou uživatelů, což obohatí škálu dostupných bricks.

Závěr

MGears představuje robustní a škálovatelné řešení pro automatizaci spektroskopických analýz. Díky modulární architektuře lze rychle vytvořit a přizpůsobit komplexní workflow od zpracování jednotlivých vzorků až po dávkové operace, což zvyšuje efektivitu laboratoří i kvalitu výsledků.

Reference

• Gary Sharman, September 2021: Modern NMR and MS instruments and the need for data analysis automation, Mestrelab Research S.L.