Build a Better ICP-MS Workflow

Význam tématu

ICP-MS představuje zlatý standard pro citlivou a selektivní elementární analýzu v životním prostředí, biofarmaceutickém průmyslu, potravinářství a dalších oborech. Integrace automatizovaných kroků přípravy vzorků a optimalizovaných měřicích protokolů významně snižuje riziko kontaminace, chybovost a nároky na pracovní sílu.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentovaného workflow je ukázat kompletní řešení od přípravy vzorků až po data processing s důrazem na:

• rychlé a spolehlivé mikrovláknové digesce vzorků
• autodiluci a autokalibraci pro automatizaci odběru a přípravy roztoků
• moderní ICP-MS platformu (single a triple quad) s pokročilou likvidací interferencí
• jednotný software pro snadný vývoj metod a správu kvality dat

Použitá metodika a instrumentace

Preanalytické kroky:

• CEM Corporation – mikrovlnné digesční systémy pro rychlou a homogenizovanou přípravu vzorků
• Elemental Scientific (ESI) – automatizace odběru vzorku, promývání a interní inline diluce kalibrů i vzorků

ICP-MS stanovení:

• Thermo Fisher iCAP Qnova series – single quad (iCAP RQ) a triple quad (iCAP TQ) s QCell collision/reaction cell technologií
• Reakční plyny (He, O₂, H₂, NH₃) pro selektivní odstraňování polyatomických, isobarických i dvojnásobně nabitých interferencí

Software:

• Thermo Scientific Qtegra ISDS – modul Configurator, Instrument Control, Reaction Finder pro zrychlený vývoj metod
• Integrované protokoly kvality (autotuning, otisk výkonu, interní standardy, over-range kontrola)

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizované autodiluce snížilo manuální čas operátora o tři hodiny denně. Mikrovlnná digesce redukuje spotřebu činidel i celkovou dobu přípravy. Nasazení triple quad ICP-MS s Reaction Finder zrychluje nastavení nové metody pod 20 minut a minimalizuje uživatelský zásah. KED i reakční režimy významně zlepšují poměr signál/šum pro těžké prvky i prvky s malým m/z.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované workflow přináší:

• vyšší průchodnost analýzy (throughput)
• nižší riziko kontaminace a chyb v pipetování
• standardizovanou a reprodukovatelnou kalibraci
• možnost běžného provozu i méně zkušenými uživateli díky intuitivnímu softwaru

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj směřuje k úplné integraci front-endu a back-endu laboratoře v režimu Industry 4.0, využití strojového učení pro prediktivní nastavování metod a rozšíření plug-inů pro LA-ICP-MS a elementární speciation. Cloudové platformy umožní centrální řízení výkonu více přístrojů a sdílení validovaných metod.

Závěr

Představené komplexní řešení kombinující mikrovlnnou digesci, automatizovanou prezeci i pokročilou ICP-MS technologii s inteligentním softwarem nabízí maximální efektivitu, přesnost a reprodukovatelnost elementární analýzy. Díky tomu lze dosáhnout vysokého throughputu a kvality dat při minimálním pracovním zatížení laboratorního personálu.

Reference

Popis prezentace TEA: Mike Mourgas, Keith MacRenaris, PhD, Sabrina Antonio – Build a Better ICP-MS Workflow (Thermo Fisher Scientific)