A kristályok (aminosavak, fehérjék és egyéb anyagok) vizsgálatának és elemzésének hatékonysági fejlesztése
Az élelmiszer- és a gyógyszeripar emberi fogyasztásra szánt termékeket gyárt, ezért ezekben az ágazatokban kiemelten fontos a biztonság és a minőség.
E követelmények teljesítéséhez kiemelten fontos a megfelelő minőség-ellenőrzés és -biztosítás, különösen az olyan eljárások során, mint a kikristályosodott nyersanyagok ellenőrzése, a kristályosítási folyamat, vagy a feldolgozott kristályok megfigyelése és elemzése. Ehhez azonban a kristályok pontos vizsgálatára van szükség.
Ebben a fejezetben alkalmazási példákon keresztül bemutatjuk 4K-s digitális mikroszkópunkat, amellyel egyetlen egységgel elvégezheti a kristályok korábban összetett és időigényes megfigyelését és elemzését.
- Mi is az a kristály?
- A kristályok fontossága és a vizsgálatuk és elemzésük során felmerülő problémák
- Alkalmazási példák 4K-s digitális mikroszkópunkra, amely képes a kristályok megfigyelése és elemzése közben felmerülő problémák megoldására
- Egy 4K-s digitális mikroszkóp, amely fokozott hatékonyságot kínál a kristályok megfigyeléséhez és elemzéséhez, valamint az élelmiszer- és gyógyszeripari feladatokhoz
Mi is az a kristály?
A kristály egy szilárd anyag, amelynek összetevői – például atomok, molekulák vagy ionok – szabályosan ismétlődő mintákba rendeződnek, és kristályrácsot alkotnak. A kristályatomok elrendezését kristályszerkezetnek, a legkisebb egységnyi szabályosan ismétlődő mintát pedig elemi cellának nevezzük. Az atomok és a szervetlen molekulák mellett még a több mint egymillió molekulát tartalmazó fehérjék is képesek kristályosodásra.
A kristályok leggyakoribb formája a poliéder, amely egymáshoz különböző szögekben kapcsolódó síklapokból és élekből álló test. Számos kristály anizotropikus, azaz különböző irányokban eltérő tulajdonságokkal rendelkezik (például törésmutatóval vagy rugalmassággal).
A kristályok fontossága és a vizsgálatuk és elemzésük során felmerülő problémák
Az élelmiszer- és gyógyszeripari gyártási folyamatokban sok helyen használnak kristálytechnológiát a különböző aktív gyógyszerhatóanyagokhoz (API) és más termékekhez (például fehérjékhez, aminosavakhoz vagy keményítőkhöz). A kristályok képesek növelni a termék értékét, ezért egyre több gyártó használ kristályosítási folyamatot kristályok létrehozására, vagy szerez be kristályokat külső beszállítóktól. A kristályokon alapuló gyártási folyamatokban a kristályok tisztasági foka, alakja, részecskeméret-eloszlása, oldhatósága, áramlási jellemzői és más tényezői a minőség fenntartásához és növeléséhez egyaránt fontosak.
A kristályok jellemzőinek nagy része a kristályokat felépítő atomoktól és molekuláktól, vagy azok kristályon belüli relatív helyzetétől függ. Ezek, különösképp az optikai tulajdonságok, például a törésmutató, az elnyelési együttható, az optikai forgatóképesség szöge és a depolarizációs arány anizotropikus módon jelennek meg. Ugyanakkor a kívülről beszerzett kristályok és a kristályosodás eredményeinek kiértékelése gyakran a kristályok megjelenésének, alakjának, részecskeméret-eloszlásának és más hasonló elemeinek vizsgálatán és elemzésén alapul.
Ezeket a részleteket azonban nehéz megfigyelni és elemezin, mivel a kristályok rendkívül kis méretűek, komplex háromdimenziós alakkal rendelkeznek, valamint fényáteresztésük, fénytörésük és diffúz reflexiójuk mértéke is eltér. A következőkben felsorolunk néhány jellemző problémát.
- A kristályok alakja háromdimenziós, ezért magas nagyítás esetén a mintának egyszerre csak egy részletét lehet fókuszba hozni.
- Az élek különféle szögeket zárnak be egymással, amelyek diffúz reflexiókat generálnak, ami megnehezíti a megvilágítási feltételek meghatározását.
- Számos kristály esetében alacsony a kontraszt a háttérrel, így nehéz rögzíteni a szegélyeiket.
- A fenti tényezők rendkívül bonyolulttá teszik a mennyiségi elemzést és a kiértékelést.
Ha tovább olvas, alkalmazási példákat ismerhet meg 4K-s digitális mikroszkópunkhoz, amely kifinomultságával, mennyiségi funkcióival számos, a kristályok megfigyelése és elemzése terén felmerülő problémára megoldást kínál, ráadásul hatékonyabbá teszi a munkát.
Alkalmazási példák 4K-s digitális mikroszkópunkra, amely képes a kristályok megfigyelése és elemzése közben felmerülő problémák megoldására
Az olyan kihívást jelentő célpontok, mint a kristályok vizsgálata és elemzése során fellépő problémák megoldása érdekében a KEYENCE az adott iparágakban dolgozó munkatársak visszajelzéseit figyelembe véve megalkotott egy új digitális mikroszkópot, amely több mint 30 éven át kiemelkedő teljesítményt képes biztosítani.
Legújabb termékünk: a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp. Megfigyelési rendszerével a kezelők kiemelkedően teljesíthetnek és számos funkciót használhatnak egyszerre, így nincs szükség speciálisan képzett munkatársakra ehhez a feladathoz, ami fokozza a hatékonyságot.
Olvasson tovább, és ismerje meg alkalmazási példáinkon keresztül a VHX sorozatú termékek kristálymegfigyelési és -elemzési módszereit!
API-kristályok megfigyelése, elemzése és jelentések létrehozása
A gyógyszergyártásban használt API-kristályoknak háromdimenziós alakjuk van, ezért több megfigyelési lépés esetén nem lehet a teljes látómezőben fókuszba hozni a képeket. Ezenfelül az adott kristálytípus egyedi átlátszósága és fénytörési jellemzői miatt a kontraszt is alacsonyabb, így nehéz pontosan megfigyelni az alakzatokat.
A VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp egyetlen egységben képes többféle megvilágítási körülmény támogatására, így felgyorsítja és megkönnyíti a feltételek eddig időigényes meghatározását. Ez a mikroszkóp többszörös megvilágítás funkcióval rendelkezik, amellyel egyetlen gombnyomással, automatikusan rögzíthet több irányból megvilágított képeket. A nagy felbontású, 4K-s képekkel azonnal elkezdheti a kristályok vizsgálatát, elég kiválasztani a célnak megfelelő felvételt a rögzítettek közül.
A rendszer számos kép adatainak tárolására képes, ezért bármelyik kép könnyen újra felhasználható a céltárgy vizsgálatára, például később, más megvilágítási körülmények között.
Ha egy régebbi kép készítésének körülményeit szeretné reprodukálni, egyszerűen válassza ki a képet. Így egy azonos típusú céltárgy másik mintáját ugyanolyan körülmények között vizsgálhatja meg naptól, időtől és kezelőtől függetlenül.
A VHX sorozatú termékeken zökkenőmentesen válthat a megfigyelésről a kristály szemcseméretének elemzésére. Az automatikus területmérés/részecskeszámlálás funkcióval egyszerűen kiválaszthat egy területet, majd tetszőlegesen meghatározott küszöbértékek mellett elvégezheti a binarizálást. A kristályok területmérése és részecskeszámlálása emellett akár automatizálható is.
Ez a funkció automatikusan megméri és kiszámítja a részletes értékeket – például a kiválasztott területen található kristályok átlagos területét, szórását, maximális és minimális értékét, területi arányát és más elemeit, valamint a kristályok területét, kerületét, legnagyobb és legkisebb átmérőjét. A rendszer ezután egy listán összegzi ezeket az értékeket. Emellett kizárhatja a területen található nem kívánt céltárgyakat és szétválaszthatja az átfedésben lévőket, ami elősegíti a rendkívül pontos elemzést.
Ezenfelül a VHX sorozatú termékekre közvetlenül telepítheti az Excelt, így a rögzített képeket és értékeket tetszőleges sablonba mentheti, és automatikusan létrehozhatja a szükséges jelentéseket.
Ezek a funkciók leegyszerűsítik és hatékonyabbá teszik a megfigyeléshez, az elemzéshez és a jelentések létrehozásához szükséges műveleteket, így ugyanaz a feladat kevesebb munkaórával is elvégezhető.
Keményítőkristályok megfigyelése nagy kontraszt mellett
A kristályos szerkezetű keményítőmolekulák átlátszósága magas, így alacsony a kontrasztjuk a háttérrel. Ez rendkívül megnehezíti a kristályok körvonalainak és alakjának pontos megfigyelését.
Az átmenőfényt biztosító háttérvilágítás mellet a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkópok Magas dinamikatartomány (HDR) funkciót is kínálnak, amely a különböző zársebesség mellett készült képsorozatból összeállít egyetlen, nagy színmélységű képet. Ezzel a funkcióval nagy felbontással és kontraszttal rendelkező 4K-s képeket készíthet a céltárgyról – például a kristályos szerkezetű keményítőmolekulákról – akkor is, ha alapvetően alacsony a kontraszt a háttérrel. Így pontosan megfigyelhetőek a kristályok körvonalai és textúrái.
Aminosavak és fehérjék kristályainak megfigyelése
A nagy felbontást nagy mélységélességgel ötvöző VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkópban nagy teljesítményű és sokoldalú megvilágítási egység működik. Ez a berendezés számos különböző megvilágítási módot, például átmenőfényes világítást (háttérvilágítást), koaxiális és polarizált világítást képes biztosítani.
A többszörös megvilágítás funkció pedig automatikusan több irányból megvilágított képeket készít, így Ön gyorsan meghatározhatja az adott kristályhoz megfelelő megvilágítási feltételeket.
A VHX sorozat kiemelkedő teljesítménye, kiváló használhatósága és fejlett megfigyelőrendszere révén Ön 4K-s képeken, egyszerűen megfigyelheti a különböző megjelenésű kristályokat, például az aminosavakat és a fehérjéket, amelyek vizsgálati körülményeit hagyományosan komoly kihívás volt megállapítani.
Egy 4K-s digitális mikroszkóp, amely fokozott hatékonyságot kínál a kristályok megfigyeléséhez és elemzéséhez, valamint az élelmiszer- és gyógyszeripari feladatokhoz
A kristályok vizsgálata és elemzése, különösen a megfelelő körülmények meghatározása hagyományosan rengeteg időt és erőfeszítést igényelt. A fentiekben bemutatott példák azonban bizonyítják, hogy a VHX sorozatú 4K-s digitális mikroszkóp milyen jelentős mértékben megnöveli a megfigyelési és elemzési tevékenységek hatékonyságát.
Nagy felbontású 4K-s képek készítésére képes 4K-s CMOS-képérzékelőjének és optikai rendszerének, a kristályok átlátszó vizsgálatát támogató, sokoldalú megvilágítórendszer és az egyszerűen kezelhető megfigyelőrendszer együttes erejével azonban új termékünk jóval fejlettebb módot kínál a kristályok megfigyelésére.
Ezzel a mikroszkóppal egyetlen egységgel, egyszerűen elvégezheti a kristályok automatikus területmérését és részecskeszámlálását a látómezőben, valamint automatikus jelentéseket hozhat létre – újabb tényezők, amelyek elősegítik a hatékony munkát.
A számos további funkcióval is ellátott VHX sorozatú termékek hatékony segítséget nyújtanak az élelmiszer- és gyógyszeriparban elvégzendő megfigyelési és elemzési műveletekhez.
Ha többet szeretne megtudni a VHX sorozatról, vagy ha bármilyen kérdése van, kattintson az alábbi gombra.
