magyar elektronika

E-mail cím:*

Név:

{a-feliratkozással-elfogadja-az-adl-kiadó-kft-adatvédelmi-és-adatkezelési-tájékoztatóját-1}

ME 2016 1-2 NI lead abraElőző cikkünkben közöktük egy élelmiszerbiztonsági vizsgálatokra használható mérőautomata, a MULTI-SPE A208 berendezés tervezési folyamatának első részét. Az eszköz fejlesztésében jelentős szerepet kapott a National Instruments LabVIEW-szoftvere és a CompactDAQ-mérőhardver-családja. A folytatás a fejlesztés további részleteibe avatja be az olvasót.

 
Teljesen automatizált munkavégzés a MULTI-SPE A208 berendezéssel

Az élelmiszer- és gyógyszerkémiai vizsgálatok gyakori részfeladata a szilárd fázis extrakciója (Solid Phase Extraction – SPE). Ez a klasszikus, manuális laboratóriumi módszereken kívül automatizált megoldásokkal is végezhető. Az elterjedt automatizált megoldások hátrányainak kiküszöbölésére fejlesztették ki a szerzők a MULTI-SPE A208 többcsatornás, automatizált SPE-rendszert, amely egyidejűleg nyolc mintát képes feldolgozni. Egy hagyományos befecskendező pumpával összehasonlítva a MULTI-SPE A208 a minta-betöltési időnek legalább egyharmadát megtakarítja, és ezzel jelentősen növeli az extrahálás összesített hatékonyságát.

A MULTI-SPE A208-rendszer szoftveres vezérlője, a Degressio a LabVIEW rendszertervező szoftver segítségével készült. Tömbvázlata a 4. ábrán látható. Az elkészített program egyszerű, használata magától értetődő, rugalmas és felhasználóbarát; grafikus felületén mindössze néhány egyszerű lépésen végighaladva tervezhetjük meg egyedi SPE-eljárásunkat. Az NI CompactDAQ-alaprendszer – a Degressio-ból vezérelve, igény szerint – akár nyolc minta egyidejű feldolgozása is beállítható, de lehetőség van a minták különböző, eltérő módon feldolgozott csoportokba sorolására is. A szoftver előnye tehát nemcsak a könnyű használhatóság, hanem a munka hatékonyságát is fokozza.

ME 2016 1-2 NI 4 abra

 4. ábra A rendszer működési folyamatábrája

Bejelentkezés a rendszerbe

A Degressio a LabVIEW adatbázis-csatlakozási eszközkészletével csatlakozik a rendszer adatbázisához. Mielőtt elkezdjük használni a szoftvert, meg kell adnunk a megfelelő felhasználónevet és jelszót. A szoftverben az egyes felhasználókhoz különböző jogosultsági szintek rendelhetők, a Degressio ezzel még biztonságosabb lesz, mivel megelőzhető, hogy a rendszerben egy kevésbé tapasztalt felhasználó kárt okozzon.

A rendszer főmenüje

A Degressio-ba való belépés után egy újszerű, grafikus főmenüt láthatunk, amelynek ikonjaira kattintva válthatunk az egyes funkciókhoz tartozó ablakok között. A felület megtervezésekor az esztétikai szempontokon túl a lényegre törő, felhasználói szokásokhoz szabott kialakítást is szem előtt tartottuk.

Az eljárás beállítása

Az SPE összetett folyamat, és a különféle célvegyületekhez gyakran más-más extrahálási folyamatok szükségesek. A Degressioban lehetőség van az extrahálási folyamat igényeink szerinti testreszabására. A szoftverben ezt a funkciót a LabVIEW rugalmas grafikus programozási lehetőségeire támaszkodva alakítottuk ki.

Eljárások végrehajtása

Ha végeztünk egy adott eljárás beállításával, a főmenü „Method Execution” (Eljárás Futtatása) parancsikonjára kattintva válthatunk át a futtatási ablakba.
A Degressio egyszerre akár nyolc csatornával is képes dolgozni. A nyolc, párhuzamos oszlopon haladó minta akár eltérő extrahálási eljárásnak is alávethető. Ez a MULTI-SPE A208 típusú rendszer szabadalmaztatott technológiája, amely révén a berendezés úgy nyújt rugalmasságot, hogy közben a feldolgozási mennyiséggel kapcsolatos laboratóriumi elvárásokat is kielégíti.

Ha beállítottuk a futtatás paramétereit, a Degressio átvált az „SPE Method Execution” ablakba. Az „Execution” (Futtatás) gombra kattintva a MULTI-SPE A208 a megadott beállítások szerint, önműködően hajtja végre az SPE-folyamatot.

Egy eljárás futtatása közben a Degressio az NI-DAQmx-meghajtót és a mérési kiszolgáló szoftvert hívja meg a csatornák érzékelőinek valósidejű feldolgozásához. Ha a mintabetöltési folyamat során valamelyik csatorna oszlopa eltömődik, a szoftver utasítja az NI CompactDAQ-modult, hogy a kérdéses csatornán állítsa le a műveletek végrehajtását, a többin viszont ettől függetlenül folytassa a lépéseket. A szoftver emellett valós időben jeleníti meg az összes folyamat futtatási adatait, tehát figyelemmel kísérhetjük a működést.

A Degressio további funkciói

A korábban már említett eljárások létrehozása és futtatása mellett a Degressio további hasznos funkciói a rendszerbeállító, a kézi vezérlés, a jegyzőkönyv létrehozása, a felhasználó-kezelés és a valósidejű segítségnyújtás.

A MULTI-SPE A208 rendszer alkalmazása és eredményei 

Korszakalkotó képességeinek köszönhetően a MULTI-SPE A208 rendszert számos területen, széles körben használják. A rendszert minta-előkezelésre például a következő területeken alkalmazzák:

  • élelmiszer-biztonsági vizsgálatoknál, főként a különféle mezőgazdasági terményekről származó szerves növényvédőszer-maradványok extrahálása és finomítása terén,

  • állati eredetű, ehető szövetek biztonságának vizsgálatánál, főként szárnyasok, lábasjószágok, halfélék és táplálékuk mintáiban legálisan vagy illegálisan használt állatgyógyászati szerek és hormonok maradványainak extrahálása és finomítása terén,

  • különféle illegális élelmiszer-adalékanyagok kimutatásánál; például tejtermékekben a melamin, halfélékben a malachitzöld, élelmiszerekben általában a szudánszínezék,

  • további mérgező vagy veszélyes anyagok vizsgálatánál élelmiszerekben (extrahálás és finomítás), például sült ételekben a ftalátok, földimogyoróban és gabonában az aflatoxinok, kagylóban különféle mérgező anyagok, valamint élelmiszerekben általában a perzisztens veszélyes anyagok.

A MULTI-SPE A208 további felhasználási lehetőségei a minta-előkezelésen túl:

  • kábítószerek, mérgező anyagok és robbanószer-maradványok extrahálása és finomítása,

  • terápiás gyógyszerek ellenőrzése az emberi testben, farmakokinetikai vizsgálat klinikai laboratóriumban,

  • szerves növényvédőszerek és perzisztens veszélyes anyagok mintájának extrahálása és finomítása környezetvédelmi és vízminőségi vizsgálathoz,

  • gének és fehérjék biogyógyászati és gyógyszerfejlesztési célú extrahálása és finomítása.

A MULTI-SPE A208-as rendszert a kínai Guangzhou város Baiyun kerületének Közbiztonsági Hatóságánál a kábítószerek, gyógyszerek és mérgező anyagok minta-előkezeléséhez vették használatba. A MULTI-SPE A208 segítségével a mintacsoportok előkezelését sikerült felgyorsítani, amelynek következtében a közbiztonsági hatóságnál jelentősen csökkent a begyűjtött kábítószerek és mérgező anyagok elemzésének átfutási ideje. A megnövelt hatékonyság jól használható bizonyítékokkal segíti a bűnüldözést és hozzájárul a társadalom biztonságérzetének javításához.

Milyen előnyökkel járt az NI hardverek és szoftverek használata rendszerünkben?

Az NI CompactDAQ-platform, az NI „C” sorozatú modulok és a LabVIEW rendszertervező szoftver segítségével fejlesztettük ki és építettük meg a teljes mértékben automatizált MULTI SPE A208 típusú SPE-rendszerünket. Az NI stabil és nagy teljesítőképességű platformja, valamint a LabVIEW segítségével könnyen dolgozhattuk ki új termékünket, amelynek egyedülálló képességeit minden vezetői szinten egyöntetűen elismerték.

Az SPE‑rendszerek tervezése és gyártása terén a MULTI-SPE A208 csak egy hosszú út első állomása. A továbbiakban is használni fogjuk az NI CompactDAQ-ot, az NI CompactRIO-t, az NI PXI platformot és a LabVIEW-t annak érdekében, hogy még magasabb szinten automatizált, a jelenlegieknél is intelligensebb laboratóriumi előkezelő berendezéseket készíthessünk.

 

Szerző: Qiming Li, Xiaobo Chen, Dr. Xiaohua Chen – Missioncouver Technologies Ltd.

 

National Instruments Hungary Kft.
1117 Budapest
Neumann J. u. 1/E 2. em. (Infopark E ép.)
Tel.: +36 1 481 1400
Fax: +36 1 203 3490
E-mail: ni.hungary@ni.com
hungary.ni.com
Szakmai tanácsadás: 06 80 204 704
Technikai kérdések: techsupport@ni.com

Még több National Instruments

 

Címkék: SPE | LabVIEW | compactDAQ | solid phase extraction