Pokroky v elektrochemické instrumentaci pracující v průtoku kapaliny Měření dynamickým rozptylem světla

LABOREXPO 2015 – VELETRH ANALYTICKÉ, MĚŘICÍ A LABORATORNÍ TECHNIKY – WWW.LABOREXPO.CZ

5

ROČNÍK XXV (2015)

TÉMA VYDÁNÍ: BIOTECHNOLOGIE, BIOCHEMIE A FARMACIE

Pokroky v elektrochemické instrumentaci pracující v průtoku kapaliny Měření dynamickým rozptylem světla KRYO CLEM – korelační světelná a elektronová mikroskopie

3D topografická jednotka k současnému stanovení kontaktního úhlu a drsnosti povrchu Mobilní Ramanova spektrometrie Příloha k veletrhu LABOREXPO 2015

Navštivte nás na veletrhu

Leica DMi8

Fpage_5-2015.indd 1

10.9.2015 19:07:35

You want to be sure The new handheld Metrohm Instant Raman Analyzer (Mira) for chemical and pharmaceutical analysis. With 9000 spectra in its library, Mira gives you unparalleled power to identify what you are looking for – at the push of a button, anywhere!

metrohm-nirs.com

Ins_Mira_A4_EN

P-LAB má nové logo! A také nový katalog chemikálií celý v českém jazyce

Vy ho ještě nemáte? Napište si o něj na [email protected]

NOVÉ PŘÍSTROJE PRO MĚŘENÍ A PŘÍPRAVU VZORKŮ

SPEKTROFOTOMETRY

ULTRAZVUKOVÉ LÁZNĚ

www.chromservis.eu

OBSAH

Pokroky v elektrochemické instrumentaci pracující v průtoku kapaliny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 VACEK J., HRBÁČ J., ŠVARC M.

Číslo 5, ročník XXV (2015) Vol. XXV (2015), 5 ISSN 1210 – 7409 Registrováno MK ČR E 11499 © CHEMAGAZÍN s.r.o., 1991–2015 Dvouměsíčník přinášející informace o chemických výrobních zařízeních a technologiích, výsledcích výzkumu a vývoje, laboratorních přístrojích a vybavení laboratoří. Zasílaný ZDARMA v ČR a SR. Zařazený do Seznamu recenzovaných neimpaktovaných periodik vydávaných v ČR, Chemical Abstract a dalších rešeršních databází.

Výzkum a vývoj v oblasti průtočných elektrochemických detektorů zaznamenal v poslední dekádě jednoznačný technologický posun. Nahrazovány jsou porézní a obecně velkoplošné průtočné cely novými systémy s mikroelektrodovým uspořádáním, což umožňuje rozšířit spektrum aplikací a to především v oblasti čipových technologií a mikrofluidních technik.

Vysoce koncentrované suspenze lipozómů a micel: Měření dynamickým rozptylem světla přístrojem Nanotrac Wave II . . . 10 PLANTZ E.P.

Příklad použití přístroje Nanotrac Wave, který používá metodu „Controlled Reference Method“, která usnadňuje měření vysoce koncentrovaných suspenzí lipozómů.

3D topografická jednotka k současnému stanovení kontaktního úhlu a drsnosti povrchu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 ELEDER P.

Popis metody pro stanovení 3D topografie povrchu, která je rychlá (5–30 s), bezkontaktní (vzorek zůstává nedotčen) snímá relativně velkou plochu (1,1 x 1,4 mm) a měří drsnost v mikro měřítku (doplňková informace např. k AFM).

Vydavatel: CHEMAGAZÍN s.r.o.

Kryo CLEM – kombinace kryo-fluorescenční mikroskopie s kryo-elektronovou mikroskopií . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Gorkého 2573, 530 02 Pardubice Tel.: 603 211 803, Fax: 466 414 161 [email protected] www.chemagazin.cz

V tomto článku se vysvětluje pojem CLEM, se zvláštním důrazem na kryogenní CLEM – kombinaci nízkoteplotního fluorescenčního mikroskopu s kryogenním zobrazením pomocí elektronového mikroskopu.

Šéfredaktor: Dr. Ing. Petr Antoš Ph.D. T: 725 500 826 [email protected] Redakce, výroba, inzerce: Tomáš Rotrekl T: 603 211 803 [email protected] Odborná redakční rada: Cakl J., Čmelík J., Kalendová A., Kuráň P., Lederer J., Rotrekl M., Rovnaníková P., Šimánek V. Tisk: Tiskárna Rentis s.r.o., Pardubice. Dáno do tisku 11. 9. 2015 Distributor časopisu pro SR: INTERTEC s.r.o., ČSA 6, 974 01 Banská Bystrica, SK www.laboratornepristoje.sk Náklad: 3 500 výtisků Uzávěrky dalších vydání: 6/2015 – Kontrola a ochrana životního prostředí (uzávěrka: 6. 11. 2015) 1/2016 – Tepelné procesy (uzávěrka: 8.1. 2016) CHEMAGAZÍN – organizátor veletrhu LABOREXPO a KONFERENCE PIGMENTY A POJIVA a mediální partner veletrhů MSV, ACHEMA a dalších.

BAČÍK M.

Využijte potenciálu Ramanovy spektrometrie – Přenosný Ramanův spektrometr a výhody systému ORS . . . . . 28 SOUKUP J.

Technika Orbital-Raster-Scan spektrometru Metrohm Mira využívá skenu větší plochy vzorku, aniž by docházelo k nežádoucímu snížení spektrálního rozlišení.

Charakterizace nanočástic v kapalinách: Studie agregace bílkovin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Systém Nanoparticle tracking analysis používá metodu vizualizace a analýzy částic v kapalinách, která je odvozena od měření Brownova pohybu různě velkých částic. INZERTNÍ SEZNAM PRAGOLAB – Zastoupení LEICA .......... 1 METROHM – Ramanův spektrometr...... 2 P-LAB – Laboratorní chemikálie ............ 3 CHROMSPEC – Laboratorní přístroje..... 4 TRYSTOM – Analyzátor ......................... 9 LINDE – Speciální plyny ....................... 12 SPECION – Ultramikrotom ................... 13 SPECION – Kalorimetr ......................... 20 TRIGON PLUS – Reader ...................... 21 RMI – Laboratorní přístroje ................... 24 NEOTEC – Procesní a laboratorní zařízení pro farmacii ........................24-25 ANALYTIKA – Referenční materiály ... 25 SHIMADZU – LCMS systém ................ 27 CHROMSPEC – Multiparametrické SPR.. ...............................................................30 CONFORMAT – Vybavení farmaceutických provozů ......................30 RMI – Přístrojová technika ....................30 WATERS – UHPLC systém .................. 31 UNI-EXPORT INSTRUMENTS – Analyzátor částic ................................ 31 PRAGOLAB – TOC analyzátory .......... 31 SPECION – Fluorescenční zobrazovací systém ................................................... 33

CHEMAGAZÍN • Číslo 5 • Ročník XXV (2015)

Obsah_5-15.indd 5

TRIGON PLUS – Dekontaminační generátor ............................................... 35 TRIGON PLUS – Čisté prostory ........... 36 NICOLET CZ – Ramanův spektrometr.37 ELGA VEOLIA – Systém na úpravu vody. ...............................................................44 ANAMET – Mikrobiální vzorkovač vzduchu ................................................. 45 ANAMET – Jednorázový mikrobiální impaktor ................................................ 45 ČERPADLA KOUŘIL – Peristaltické čerpadlo ................................................ 48 MANEKO – Laboratorní vyabení........... 48 BODO MÖLLER CHEMIE – Informace o novém obchodním zastoupení ........... 48 TRIGON PLUS – Laminární box .......... 50 HENNLICH – Čerpadla ......................... 51 INTERTEC – Refraktometr.................... 52 ČSCH – Nový časopis .......................... 52 CHEMAGAZÍN – Konference ...............54 NEOTEC – Procesní a laboratorní zařízení pro farmacii ............................. 55 MERCK MILLIPORE – Detekční systém mikrobiální kontaminace........................ 56

5

10.9.2015 19:44:45

EDITORSKÝ SLOUPEK

LABOREXPO 2015 – VĚTŠÍ A ZÁBAVNĚJŠÍ Po dvou letech se bude redakce časopisu CHEMAGAZÍN, spolu se všemi zúčastněnými vystavovateli, opět ucházet o přízeň návštěvníků na letošním bienále veletrhu analytické, měřicí a laboratorní techniky – LABOREXPO 2015. S potěšením můžeme oznámit, že se k účasti přihlásil rekordní počet vystavovatelů z České republiky, Slovenska, Německa, Rakouska a Polska, kteří slibují předvést řadu „žhavých“ novinek z oblasti analytických přístrojů a laboratorního vybavení, které budou k vidění na stáncích jednotlivých renomovaných firem. Řada výrobků je při této příležitosti přihlášena do soutěže o „Oceněný exponát veletrhu LABOREXPO“. Jako člen poroty se přiznám, že jsem na jednu stranu potěšen množstvím a kvalitou produktů, ale na druhou mám dilema z toho, jak rozlišit užitnou hodnotu všech možných „vychytávek“. Svět analytické techniky jde nyní cestou vícerozměrných spekter, extrémních tlaků v chromatografii a „kapesních“, vysoce sofistikovaných ramanovských identifikačních spektrometrů pro kritické průmyslové a forenzní aplikace. Jak bylo zmíněno, řada těchto přístrojů jsou absolutní novinky a veletrh LABOREXPO se těší, že vás s nimi bude moci seznámit. Návštěvníky veletrhu letos čeká další novinka v podobě venkovních expozic. Ještě před vstupem do veletržních prostor tak bude možné navštívit pojízdnou laboratoř RETSCH. Nezapomeňte si proto vzít vzorky k otestování! Druhá venkovní showroom

firmy MERCI bude předvádět odolnost skříní na chemikálie v reálnému ohni a o zážitek tak bude určitě postaráno. Do poznámek si také můžete připsat středu 23.9. a vědeckou show s pokusy za použití kapalného dusíku u stánku fy Air Product, která slibuje zajímavé experimenty. Jako „desert“ bude po oba dva dny veletrhu tradičně probíhat programově velmi zajímavá LABOREXPO KONFERENCE. Odborný program, složený z přednášek předních českých odborníků na téma aplikací vědeckých analytických přístrojů v materiálovém, medicínském a chemickém výzkumu a nano a bio technologiích. Program byl připraven ve spolupráci s Českou společností chemickou, Českou společností pro biochemii a molekulární biologii a Ústavem organické chemie a biochemie AV ČR. Jednotlivé příspěvky přednesou vědci a pracovníci předních českých akademických a univerzitních center a účastníci s nimi mohou po skončení jednotlivých přednášek diskutovat na daná témata. Přijďte si proto poslechnout i mnohé pilné mladé vědce, kteří pracují ve špičkově vybavených laboratořích na velmi náročných, ale o to zajímavějších výzkumných úkolech. Nesmím zapomenout ani na semináře a prezentace vystavovatelů, kteří pro návštěvníky veletrhu připravili také řadu velmi zajímavých přednášek a prezentací. Přednášejícími budou mimo jiné i odborníci předních světových výrobců analytické techniky ze zahraniční, kteří vás seznámí s aktuálním vývojem

v chromatografii, proteinové analýze, ICP-MS nebo nových trendech v komplexní či procesní analýze. Návštěvníci, kteří jak pevně věříme, budou „v jednom kole“, ale pokud se na veletrh zaregistrují prostřednictvím web stránek www.laborexpo.cz předem, mohou si odpočinout v klidové zóně při malém občerstvení, a dát si „kávu na účet CHEMAGAZÍNU“. Navíc, každý, kdo odevzdá vyplněnou vstupenku, obdrží katalog a může vyhrát dárek nebo případně i tablet ve slosování. Takže, abych vše shrnul: VII. ročník veletrhu analytické, měřicí a laboratorní techniky LABOREXPO se uskuteční ve středu a ve čtvrtek 23. a 24. září v přízemí Kongresového centra Praha. Svou nabídku představí 94 vystavovatelů z pěti zemí, kteří v celkovém součtu zastupují více jak 700 výrobců laboratorního vybavení z celého světa, odprezentováno zde bude 31 přednášek a o zážitek navíc se postarají tři „živé laboratoře“. Vstup bude zdarma a přístupný všem, kteří pracují s báječnou analytickou a měřicí technikou a milují práci v laboratoři ve všech jejích podobách. Tak neváhejte a přijďte si prohlédnout to nejlepší, co ve vašich laboratořích určitě postrádáte, a zároveň se také potkat s vašimi kolegy, obchodními partnery a přáteli. Těšíme se na vaši návštěvu. Miloslav Rotrekl, CHEMAGAZÍN, [email protected]

TECHNICKÉ NOVINKY

SPECIÁLNÍ MIKROSKOP LEICA TCS SP8 CARS Konfokální mikroskop Leica TCS SP8 CARS pro vzorky bez fluorescenčního značení, například pro struktury lipidů (DHA, WOW), systém je vhodný především do potravinářského, chemického a kosmetického průmyslu, ale i pro další oblasti. Cílem vědců je zlepšit kvalitu, stabilitu a trvanlivost potravin. Proto je třeba analyzovat mikro- a makrostruktury látek (například čokoláda, zmrzlina nebo mléčné výrobky), nebo také například migraci lipidů či vody během zpracování nebo skladování. Díky smyslovým vlastnostem jsme schopni rozeznat chuť nebo pach a posoudit tak strukturu dané látky, nikoliv však její hlubší poznání. S tímto přístrojem lze rozeznávat více než pouze smyslové vnímání. Náhled do samotných struktur je důležitý pro další vývoj a výzkum. Zkoumání vlastností potravin v přirozených podmínkách je jednou z klíčových rolí. CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Scattering) je nová zobrazovací metoda, která je založená na vnitřních vibracích molekul. Leica

6

Edit_Servis_5-15.indd 6

TCS SP8 CARS používá tuto inovativní optickou metodu pro analýzu vzorků bez jakéhokoliv narušení jejich elementárních charakteristik. Vzorky nevyžadují označení ani barvení pro efektivní analýzu. To je zásadní výhoda oproti ostatním mikroskopickým metodám, které obvykle vyžadují fluorescenční značení a kvůli tomu již neodrážejí přirozené vlastnosti těchto molekul v přirozených podmínkách. CARS systém a metoda úspěšně překonává tento nedostatek. Obr. – Systém Leica TCS SP8 CARS

Kombinace CARS technologie a nové Leica TCS SP8 představuje plně integrovaný zobrazovací systém. Leica TCS SP8 CARS nabízí rychlost, spolehlivost a jednoduchost. Získané obrazy přináší strukturální informace o vnitřních vlastnostech, jako je složení tuků nebo

distribuce vody v potravinách. V důsledku toho mohou být zobrazeny topologie lipidů, jejich vlastnosti a distribuce ve vzorku, například DHA ve vodě. »»www.pragolab.cz, [email protected]

CO2 INKUBÁTORY BINDER – ANTI.PLENUM DESIGN Před rozhodnutím o nákupu nového CO2 inkubátoru je třeba zvážit řadu různých faktorů, které ovlivňují provoz tohoto zařízení. Kromě výkonových charakteristik by měla být zvažována hlavně bezpečnost provozu a požadavky na dekontaminaci. Práce s buněčnými a tkáňovými kulturami hraje významnou roli v oblasti biochemického výzkumu. Tyto vzorky jsou velmi často kultivovány v CO2 inkubátorech. Základním faktorem při kultivacích je kromě optimálních růstových podmínek maximální ochrana před kontaminací. Kontaminace vzorků může mít katastrofické následky – finanční, ale i např. ztrátu kreditu pracoviště.


10.9.2015 19:09:56

BIOTECHNOLOGIE

Při konstrukci nové generace CO2 inkubátorů řady CB se výrobce, firma Binder GmbH, zaměřila hlavně na výše zmíněné bezpečnostní prvky pro maximální ochranu před kontaminací. Nový ANTI.PLENUM design lze charakterizovat slovy méně je více. Při zachování pracovního prostoru byla snížena na minimum plocha, na které může docházet ke kontaminaci. Vnitřní komora má charakteristické široké oblé rohy, vytlačené podpory pro police, leštěný nerez povrch a žádné úchyty, držáky a „zákoutí“, která mohou být zdrojem kontaminace. Proto demontáž a sestavení vnitřního vybavení přístroje zabere jen pár vteřin. Další úsporou jsou nulové výdaje na spotřební materiál jako např. HEPA filtry, UV lampy, roztoky peroxidu vodíku atd. Dekontaminace inkubátorů firmy Binder je zajištěna horkovzdušnou sterilizací při 180 °C. Nová řada přístrojů řady CB je vybavena vnitřním tepelně odolným čidlem na měření koncentrace CO2, které není nutné při horkovzdušné sterilizaci demontovat. Inovované CO2 inkubátory řady CB jsou nabízeny s komorami ve 3 velikostech – 60, 160 a 220 litrů. Obr. – CO2 inkubátor řady CB o velikosti 160 l

také na webu ČIA v části Akreditované subjekty – Zkušební laboratoře. Systémy managementu kvality zavedené ve společnosti ANALYTIKA®, spol. s r.o.: – ČSN EN ISO 9001:2009, – ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 (Zkušební laboratoř Radlík, zkušební laboratoř č. 1624), – ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 a TNI Pokynu ISO 34:2013 (Oddělení referenčních materiálů, výrobce referenčních materiálů č. 1684). Stánek firmy ANALYTIKA® můžete navštívit na veletrhu LABOREXPO 2015. »»www.analytika.net

RAININ TERRARACK™ SNIŽUJE MNOŽSTVÍ GENEROVANÉHO PLASTOVÉHO ODPADU METTLER TOLEDO představila řadu stojánků na pipetovací špičky Rainin TerraRack, která inovativním způsobem minimalizuje množství generovaného plastového odpadu. Stojánky TerraRack jsou o 50 % lehčí než běžné stojánky na špičky a v prázdném stavu jsou vysoce stlačitelné a plně recyklovatelné. Jejich hlavní složkou je PET (polyetylentereftalát), mimořádně pevný, snadno recyklovatelný polyester, po němž je vysoká poptávka v odvětví následného zpracování odpadů. Vnější plášť systému TerraRack včetně výklopného víka a přední západky tvoří jednodílný, velmi lehký PET výlisek. Stojánek na špičky vyrobený z polypropylenu do pláště snadno zapadne a tvoří tak nosnou kostru o minimální hmotnosti.

Systémy TerraRack se špičkami Rainin BioClean™ jsou k dispozici pro univerzální pipety i pro pipety se systémem LTS™ LiteTouch™ ve variantách bez filtru, s filtrem a se špičkami ShaftGard™. Všechny špičky TerraRack jsou předem sterilizovány. Systém TerraBase je k dispozici v nízkém i vysokém provedení a lze jej použít v kombinaci s širokým spektrem špiček o různých objemech. »»http://us.mt.com/us/en/home/perm-lp/product-organizations/pipe/terrarack.html

JEDNODUCHÁ SADA PRO DODÁVKU ROZPOUŠTĚDLA A ODPADY, KTERÁ PRACUJE SE VŠEMI HPLC SYSTÉMY Nové bezpečnostní uzávěry německé firmy S.C.A.T. Europe GmbH umožňují bezpečný transfer kapalin systémem kapalinového chromatografu. Všechny zásobníky a kontejnery zůstávají v průběhu všech HPLC operací bezpečně uzavřeny. Kapiláry a hadičky jsou plynotěsně propojeny do systému. Ve stejnou dobu se vymění vzduch bez odpařování toxických a nebezpečných rozpouštědel. Obr. – HPLC SafetySet S.C.A.T. Europe

Obr. – Systém TerraRack Porovnání různých koncepcí designu, bezpečnosti a efektivity zvolených řešení ochrany a dekontaminace si může každý potenciální zájemce najít na webových stránkách výrobce nebo se obrátit na obchodního zástupce firmu MANEKO spol. s r.o. »»www.co2-incubator.com, www.maneko.cz

ANALYTIKA JE PRVNÍM AKREDITOVANÝM VÝROBCEM REFERENČNÍCH MATERIÁLŮ V ČR Dne 18. srpna 2015 získalo Oddělení referenčních materiálů společnosti ANALYTIKA® Osvědčení o akreditaci pro výrobce referenčních materiálů podle normy ČSN EN ISO/ IEC 17025:2005 a TNI Pokyn ISO 34:2013. Osvědčení o akreditaci je vydáno Českým institutem pro akreditaci, o.p.s pod č. 586/2015 (výrobce referenčních materiálů č.1684) a vztahuje se na výrobu vodných jednoprvkových a víceprvkových kalibračních roztoků a kalibračních roztoků pro měření pH a elektrické konduktivity. Získané Osvědčení opravňuje výrobce k výrobě CRM v rozsahu akreditace a vydávání příslušných Certifikátů CRM. Informace o rozsahu udělené akreditace výrobců referenčních materiálů jsou k dispozici

Systém TerraRack představuje řešení důležitého problému, kterým se zabývají laboratoře na celém světě: jak naložit s použitými stojánky. Použité běžné stojánky na špičky mohou zabírat velmi mnoho místa a výrazně zvyšují množství generovaného plastového odpadu. Jsou-li poplatky za svoz odpadu stanoveny na základě jeho celkové hmotnosti, mohou běžné stojánky výrazně zvyšovat výdaje. Systémy TerraRack jsou o polovinu lehčí než běžné plastové stojánky a navíc jsou stohovatelné, což po použití značně snižuje jejich nároky na prostor a náklady na likvidaci odpadů. Všechny stojánky TerraRack jsou předem sterilizovány, jednotlivě zabaleny a zapečetěny a není je tak nutné dodatečně sterilizovat v autoklávech. Výklopné víko a bezpečnostní západka chrání nepoužívané špičky před poškozením a vystavením vnějším vlivům. Pro uživatele, kteří upřednostňují těžší a běžnější provedení, je určen systém TerraBase, který je odolnější a opakovaně využitelnou verzí pro TerraRack. TerraBase je vyroben z polykarbonátu a má silikové nožky, takže jej lze sterilizovat v autoklávech, je odolný vůči působení chemických činidel a má dlouhou životnost.


Edit_Servis_5-15.indd 7

Bezpečnostní uzávěr: bezpečná dodávka rozpouštědla Integrovaný vzduchový ventil zadržuje plyny a páry v zásobníku rozpouštědla. Filtrační membrána absorbuje prach a částice nečistot z okolního vzduchu a zabraňuje tak kontaminaci rozpouštědla. Je možno použít na všechny předchozí verze zařízení. Bezpečnostní uzávěr odpadu: bezpečná likvidace kapalných odpadů Filtrační odsávací systém absorbuje 99 % všech těkavých látek odpařených z odpadního zásobníku rozpouštědel. Organická rozpouštědla a srovnatelně nebezpečné chemikálie mohou být nyní bezpečně uskladněny mimo skříně. »»Zdroj: www.analytica-world.com, www.scat-europe.com

7

10.9.2015 19:09:56

ELEKTROCHEMIE

POKROKY V ELEKTROCHEMICKÉ INSTRUMENTACI PRACUJÍCÍ V PRŮTOKU KAPALINY VACEK J.1, HRBÁČ J.2, ŠVARC M.3 1 Ústav lékařské chemie a biochemie, Lékařská fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci, [email protected] 2 Ústav chemie, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita v Brně, [email protected] 3 TRYSTOM, spol. s r.o., Olomouc, [email protected] Výzkum a vývoj v oblasti průtočných elektrochemických detektorů zaznamenal v poslední dekádě jednoznačný technologický posun. Nahrazovány jsou porézní a obecně velkoplošné průtočné cely novými systémy s mikroelektrodovým uspořádáním, což umožňuje rozšířit spektrum aplikací a to především v oblasti čipových technologií a mikrofluidních technik. Uvedený technologický posun obecně souvisí se snahou eliminovat pasivaci elektrodových systémů, a zvýšit tak aplikovatelnost elektrochemických detektorů především v analýze vícekomponentních a komplexních vzorků. V současné době jsou průtočné elektrochemické detektory (ED) využívány pro účely speciačního, biochemického, environmentálního nebo i průmyslového monitoringu širokého spektra analytů. Ve většině případů se jedná o potenciometrické nebo coulometrické analýzy s využitím velkoplošných elektrodových systémů. Limitací těchto průtočných systémů je především nízká reprodukovatelnost měření, která souvisí s pasivací a taktéž nedostatečnou standardizací regenerace povrchů pracovních elektrod. Z tohoto důvodu je současný výzkum a vývoj v segmentu průtočných ED orientován na aplikace mikroelektrodových systémů. Namísto velkoplošných (často porézních) elektrod jsou zde využívány uhlíkové materiály na bázi bórem dopovaného diamantu a různých typů uhlíkových vláken. Mikroelektrody vyrobené z uvedených materiálů jsou charakteristické nízkou mírou nežádoucích dějů spojených s koadsorpcí analytu a matrice vzorku a taktéž je omezena pasivace jejich povrchu. Výhodou mikroelektrodových uspořádání je jejich snadné propojení s průtočnými mikroseparačními metodami, čipovými platformami a mikrofluidními technikami, což je v souladu s miniaturizací, automatizací a snižováním nákladů v oblasti moderní analytické instrumentace. Jako velmi efektivní a doposud ne zcela doceněný elektrodový materiál se ukazují uhlíková vlákna. Uhlíková cylindrická mikrovláknová elektroda (CFME, z angl. carbon fiber microelectrode) je mechanicky vysoce odolná pracovní elektroda s výhodnými elektrochemickými vlastnostmi. Regenerace povrchu CFME mezi jednotlivými analýzami je primárně řízena opakovaným vkládáním hraničních potenciálů či optimalizovaných potenciálových ramp. Potenciálem řízená regenerace povrchu CFME může být provedena tak, že dochází pouze k desorpci nežádoucích oxidačních produktů nebo i k mechanické obnově (ablaci) povrchu [1]. CFME může být využita v průtočných systémech, kde jsou obvykle elektrochemické cely koncipovány na základě jednoduché instalace uhlíkového vlákna (jehož průměr činí cca 7 µm) přímo do ústí PEEK kapiláry, kterou se zavádí analyzovaný vzorek [2]. Prostorové uspořádání pomocné nebo referenční elektrody již bývá uzpůsobeno konkrétní aplikaci a použité elektrochemické metodě. CFME může být použita bez povrchové úpravy nebo může být její selektivita k analyzovaným látkám zvýšena vytvořením vrstvy funkčních polymerů, které zajistí primárně propustnost pro analyt, který může být následně na povrchu uhlíkového vlákna oxidován [3]. Další možností, jak zajistit selektivitu stanovení, je modifikovat povrch uhlíkového vlákna kovovými vrstvami, vrstvami oxidů kovů nebo i nanostrukturovanými depozity nebo polovodivými komponentami [4–6]. Kovy modifikované CFME umožňují analýzu nejenom v oblasti pozitivních, ale také negativních pracovních potenciálů, což umožňuje analyzovat nejenom oxidovatelné analyty, ale taktéž látky podléhající redukčním přeměnám. Kromě kovy modifikovanými CFME je možné využít i kovové mikroelektrody (např.

8

Vacek_elektrochemie.indd 8

Pt nebo Au) nebo i pevné amalgamové elektrody, jejichž aplikace v mikroelektrodovém uspořádání však doposud nebyla dostatečně popsána tak, aby mohla být rutinně využívána. Z aplikačního hlediska lze průtočné ED na bázi mikroelektrod využít ve spojení s průtokovou injekční analýzou, kapilární elektroforézou a kapalinovou chromatografií [4] nebo mikrodialyzačními technikami [2]. Velmi vysoký aplikační potenciál vychází ze snadného propojení CFME s mikrofluidními, čipovými a mikroseparačními technikami, např. mikrokolonami uzpůsobenými pro extrakci na pevné fázi. Průtočný ED může být také propojen s enzymovým mikroreaktorem nebo jinými komponentami zajištující ať již separaci nebo purifikaci jednoho nebo více analytů (obr. 1). Mikroelektrodové systémy vyžadují potenciostaty pracující v proudovém rozsahu <1 nA, což dnes splňuje široké spektrum komerčně dodávaných zařízení. Analýza v průtoku kapaliny, stejně tak i vyhodnocení naměřených dat, vyžaduje specifické softwarové nároky, které splňuje řada komerčních i nezpoplatněných programových aplikací, např. nově vyvinutý software eL-Chem Viewer (www.lchem.cz/elchemviewer.htm) [7]. Obr. 1 – Různé aplikace on-line průtočného elektrochemického detektoru (ED). A – Základní konfigurace v průtokové injekční analýze (FIA), obdobné experimentální uspořádání lze využít při propojení ED s kapalinovou chromatografií nebo kapilární elektroforézou. B – Elektrochemický detektor je umístěn na výstupu průtočného mikroreaktoru (např. enzymový reaktor) nebo mikroextrakční kolony (např. kolona pro extrakci na pevné fázi). C – Využití ED pro monitoring mikrodialyzovaných vzorků. D – Propojení ED s mikrofluidním čipem.

Závěrem lze konstatovat, že se elektrochemická analýza v průtoku kapaliny oprostila od konceptu velkoplošných elektrod a zájem vědců i vývojových pracovníků se stáčí do oblasti nízkonákladových mikroelektrod, které mohou být vhodně modifikovány a upravo-


10.9.2015 19:11:20

ELEKTROCHEMIE

vány pro účely konkrétní analytické práce. V budoucnu lze taktéž očekávat rozšiřování aplikačního pole mikroelektrodových systémů jejich vhodnou kombinací s polovodivými a funkčními polymery, mikroelektronickými či optoelektronickými součástkami [5, 6] nebo i vývoj ED vycházejících z konceptu spektroelektrochemie.

Literatura [1] V. Halouzka, J. Hrbac, D. Jirovsky, D. Riman, P. Jakubec, Z. Bartosova, V. Masek, P. Mojzes, J. Vacek, Electrochemical Pretreatment of Carbon Fiber Microelectrodes Based on Sinusoidal-wave Potential Cycling and its Application to Amperometric Sensing of Bioactive Compounds, Curr. Anal. Chem., 9, 305–311, 2013 [2] P. Jakubec, M. Bancirova, V. Halouzka, A. Lojek, M. Ciz, P. Denev, N. Cibicek, J. Vacek, J. Vostalova, J. Ulrichova, J. Hrbac, Electrochemical Sensing of Total Antioxidant Capacity and Polyphenol Content in Wine Samples Using Amperometry Online-Coupled with Microdialysis, J. Agric. Food Chem., 60, 7836–7843, 2012 [3] J. Hrbac, P. Jakubec, V. Halouzka, P. Matejka, M. Pour, J. Kopecky, J. Vacek, The permselective layer prepared onto carbon and gold surfaces by electropolymerization of phenolic cyclopentenedione-nostotrebin 6, Electrochem. Commun. 38, 53–56, 2014 [4] D. Riman, Z. Bartosova, V. Halouzka, J. Vacek, D. Jirovsky, J. Hrbac, Facile preparation of nanostructured coppercoated carbon microelectrodes for amperometric sensing of carbohydrates, RSC Adv. 5, 31245–31249, 2015

[5] J. Hrbac, J. Storch, V. Halouzka, V. Cirkva, P. Matejka, J. Vacek, Immobilization of helicene onto carbon substrates through electropolymerization of [7]helicenylthiophene, RSC Adv. 4, 46102–46105, 2014 [6] J. Storch, J. Zadny, T. Strasak, M. Kubala, J. Sykora, M. Dusek, V. Cirkva, P. Matejka, M. Krbal, J. Vacek, Synthesis and Characterization of a helicene-based imidazolium salt and its application in organic molecular electronics, Chem. Eur. J. 21, 2343–2347, 2015 [7] J. Hrbac, V. Halouzka, L. Trnkova, J. Vacek, eL-Chem Viewer: A Freeware Package for the Analysis of Electroanalytical Data and Their Post-Acquisition Processing, Sensors 14, 13943–13954, 2014

Abstract RECENT TRENDS IN TECHNOLOGY OF FLOW ELECTROCHEMICAL DETECTORS Summary: Research and development in the field of flow electrochemical detectors experienced a technological shift in the last decade. Generally, porous and high surface area flow cells are replaced by novel systems with microelectrode arrangements enabling to broaden the spectrum of applications into the field of chip technologies and microfluidics. The mentioned technological shift is connected with the efforts aimed at eliminating the electrode passivation and hence increasing the applicability of the electrochemical detectors in the analysis of multicomponent and complex samples. Key words: Electroanalysis, Microelectrodes, Sensors, Flow Injection Analysis

AnAlyzátor labFlow

// on-line elektrochemický detektor // kontinuální dávkování nanolitrových objemů // aplikace v chemické mikroanalýze

//

trystom, spol. s r.o. Pasteurova 15, 772 00 Olomouc, Česká republika E [email protected] // t/F +420 585 225 262

www.labflow.cz

Trystom_LabFlow2.indd 7


Vacek_elektrochemie.indd 9

14.08.15 9:31

9

10.9.2015 19:11:20

VÝZKUM A VÝVOJ LÉČIV

VYSOCE KONCENTROVANÉ SUSPENZE LIPOZÓMŮ A MICEL: MĚŘENÍ DYNAMICKÝM ROZPTYLEM SVĚTLA PŘÍSTROJEM NANOTRAC WAVE II PLANTZ E.P. Microtrac, Inc. Rozpustnost biologických látek

Lipozómy a micely

Voda disperguje a rozpouští mnoho látek. Jednou z takovýchto ionických látek rozpustných ve vodě je chlorid sodný, který na základě dielektrických vlastností vody může být snadno rozdělen na jednotlivě nabité atomy, které mohou být hydratovány (solvatovány). Dielektrická konstanta (D) je nepřímo úměrná vzdálenosti mezi ionty, zatímco přitažlivá síla je přímo úměrná náboji iontu. Proto voda (D = 80) snadno rozpouští chlorid sodný, zatímco v benzenu (D = 2,3) tato sůl rozpustná není. Jiný typ dispergace využívá vodíkové vazby molekul vody k polárním funkčním skupinám v chemické struktuře cukrů a alkoholů. Změny ve struktuře vody způsobené surfaktanty nebo solemi můžou být využívány k „rozpouštění“ proteinů, jako jsou protilátky, kolagen, některé hormony, hemoglobin nebo myozin. Rozpouštění proteinů obecně závisí na složení daného proteinu. Složení určuje, které chemikálie jsou nezbytné ke snížení přitažlivých sil zabraňujících rozpouštění. Poslední typ rozpouštění se vztahuje k biologickým chemikáliím. Lipidy jako třída, v závislosti na své struktuře, se budou rozpouštět v polárních nebo nepolárních rozpouštědlech, ale obecně tato skupina látek není rozpustná ve vodě. Nerozpustnost lipidů ve vodě jim umožňuje vstupovat do speciálních chemických vazeb, díky kterým se vytvářejí struktury, jako jsou krevní lipoproteiny, buněčné stěny, micely a lipozómy. Tento článek se věnuje lipoproteinům a micelám se zaměřením na měření velikosti nízko nebo vysoce koncentrovaných lipozómů ve vodném prostředí.

Jedna z prvních studií o interakci lipidů a proteinů při formování struktur byla provedena smícháním určitých polárních kapalin (molekuly obsahují hydrofilní část) s vodou. Takovéto lipidy mohou vykazovat určitou rozpustnost ve vodě nebo polárních organických rozpouštědlech, např. alkoholech. Pro přípravu lipozómů nebo micel je oblíbený lipid fosfatidylcholin, který může být považován za polární kapalinu. Avšak většina polárních lipidů vykazuje rozpustnost v obou typech rozpouštědel díky jejich amfipatickému (molekuly obsahující jak vysoce nepolární tak i vysoce polární části) charakteru. Takovýto mix vlastností vyúsťuje ve dvoufázový systém – dole voda a nahoře olej. Pokud je směs důkladně promísena s pomocí homogenizéru nebo ultrazvukové sondy, mohou lipidy s vodou vytvořit směs. V takovémto případě se molekuly zorientují tak, aby jejich polární část mohla reagovat s vodou a nepolární část se snaží zorientovat ven z vody. Ke stejnému jevu dochází při smíchání surfaktantu (povrchově aktivní látky) s vodou. Molekuly surfaktantů jsou podobné molekulám fosfolipidů v tom směru, že obsahují jak část, která je vodou přitahována, tak část, kterou voda odpuzuje. Obr. 2 – Molekula fosfolipidu

Buněčné stěny Biologické tkáně se skládají z buněk, jejichž obsah provádí biochemické reakce poskytující živým organizmům energii, opravy tkání, dýchání, imunitu, atd. Každá buňka se skládá z různých funkčních jednotek, nazývaných organely. Každá z nich je dějištěm specifického typu biologických reakcí. Tyto organely jsou „ubytovány“ ve struktuře ohraničené buněčnou membránou, která zajišťuje ochranu organel, umožňuje vytvořit vysoce řízené prostředí pro chemické reakce a tvoří „bránu“, kterou procházejí látky buďto dovnitř buňky, nebo z ní naopak odcházejí. Tyto funkce umožňuje řada různých mechanismů, které jsou ale příliš komplexní na to, aby zde mohly být popsány. Struktura buněčných membrán je studována po mnoho let. Ani jednoduché ani komplexní modely zatím nepopisují strukturu žádné buněčné membrány plně a zbývá veliká oblast biotechnologického zájmu, ale jednoznačně obsahují lipidy a proteiny. Interakce těchto látek vytvářejí buněčnou membránu a další strukturní složky buněk. Všechny látky vcházející do cely musí projít protein-lipidovým komplexem a využívají k tomu jeden nebo více mechanismů, jako jsou např. difuze nebo mechanické způsoby, kdy se buňka selektivně „otevře“ a interaguje s jinými membránami, aby umožnila vstup látek (reverzní pinocytóza). Obr. 1 – Buněčná membrána

10

uni-Export_Microtrac.indd 10

Při smíchání s vodou budou molekuly při vysoké koncentraci vytvářet diskrétní jednotky zvané micely. Micely mají s membránami a lipozómy podobné obecné strukturní prvky v tom smyslu, že pro jejich vytvoření je požadována speciální orientace molekul. Když jsou micely připraveny s použitím fosfolipidů, pak uvnitř micel není uzavřena žádná voda. Tyto struktury se používají pro předběžné modelování komplexních biologických struktur a dopravních systémů pro léčiva. Zatímco tloušťka struktur se může pohybovat od 50 do 100 Å, průměr micel se pohybuje v rozsahu od nanometrů do mikrometrů (1 Å= 0,1 nm). Lipozómy jsou struktury připravované s pomocí lipidů, jako je například fosfatidylcholin (C-16 – viz obr. 3). Tyto struktury jsou často téměř kulovité. Stejně jako u micel jsou nepolární části molekul termodynamicky navigovány tak, aby se natočily směrem dovnitř vytvořené struktury. Velikost celých struktur se obvykle pohybuje od 40 nm (systémy pro transdermální aplikaci léčiv) až do několika mikronů (kosmetika). Obr. 3 – Micela a lipozóm


10.9.2015 19:12:40


Směrování a doprava léčiv Ve farmaceutickém oboru je velký zájem používat výše popsaný koncept ve vývoji systémů pro směrování a dopravu léčiv. Lipidová struktura micel může být vytvořena z řady polárních lipidů včetně fosfatydilcholinu a cholesterolu. Při směrování léčiv zahrnuje vytváření micely také kroky nezbytné pro enkapsulaci různých typů léčiv. Takto vytvořená struktura se pak nazývá lipozóm a byla poprvé popsána začátkem sedmdesátých let Sessou a Weissem, kteří na směs nesmísitelných kapalin působili ultrazvukovou energií. Vložená energie způsobila vytvoření opticky čistého „roztoku“, který obsahoval uzavřené (obvykle kulovité) struktury (vezikuly nebo lipozómy). Díky svému chemickému složení je membrána téměř neprostupná pro téměř všechny látky rozpustné ve vodě. Protože polární lipidy a obzvláště fosfolipidy mohou být nabity pozitivně nebo negativně, mohou být vytvořeny lipozómy s různými vlastnostmi. Lipozómy s několika vrstvami lipidů (multilamelární) oddělených roztokem vody s aktivní látkou mohou být využívány pro aplikace s postupným uvolňováním léčiva. V jednom případě je polární část fosfolipidů orientována dovnitř lipozómu. Takováto struktura je podobná krvince a může sloužit k transportu léčiva krví, ledvinami a játry do specifického fyziologického cíle bez předčasného uvolnění léčiva a bez potenciálních vedlejších účinků. Tímto způsobem lze injekčně dávkovat nižší dávky se stejnými biologickými účinky jako mnohem větší dávky podávané orálně. Navíc je léčivo ochráněno před vlivy působícími v trávicím traktu, kde je potřeba brát v úvahu působení různých enzymů, inhibitorů a změn pH. Výběr typu lipidů také předurčuje rychlost absorpce buněk, dopravu léčiva difuzí přes kůži nebo rozpouštění buněčných membrán. Jak bylo zmíněno dříve, cílové buněčné membrány tkání orgánů fungují pro dopravovaná léčiva jako brány se selektivními interakcemi nebo reakcemi s lipozómovým obalem. Navíc může být lipozóm uspořádán tak, aby umožňoval postupné řízené uvolňování v čase, aby zajistil udržení jejich účinnosti. Výborný příklad a diskuzi k tomuto konceptu prezentuje Nema, et. al, který popisuje ochranu laktátdehydrogenázy (enzym/protein) proti trávicímu enzymu proteáze enkapsulací fosfatildylcholinem. Výhodou tohoto přístupu je to, že vezikuly jsou netoxické, imunogenní a nebiodegradabilní. Jiné způsoby ochrany proteinů, jako je komplexace, pokrytí vrstvou polymeru a administrace inhibitorů proteázy nemají vždy tyto výhody. Lipozómy také mohou být směrované velmi specificky do fyziologických cílů připojením monoklonálních protilátek nebo specifických receptorů/antigenů k membráně a tím omezením rozpoznávání jinými tkáňovými membránami. Lipozómy nabízejí mnoho dalších výhod, jako například, že mohou nést v jedné dávce jak léčiva rozpustná ve vodě tak i rozpustná v oleji, umožňují rozpouštění odolných léčiv, stabilizaci proteinů a řízenou hydrataci.

Stabilita lipozómů Aby bylo možné dosáhnout stabilitu lipozómů a jejich dlouhou skladovatelnost, je potřeba vzít v úvahu několik faktorů. Vlivy, jako je teplota, tlak, složení lipozómu, stabilita léčiva, iontová síla a viskozita, mohou mít stabilizující nebo destabilizující (projevující se nedostatečnou skladovatelností) efekt. Jedním z důležitých parametrů, který se používá při měření stability, je velikost částic. Lipozómy musí být obvykle menší než 200 nm, aby bez omezení mohly procházet krevním systémem. Navíc jsou lipozómy této velikosti menší než baktérie a spory plísní a hub, díky čemuž je možné lipozómy snadno oddělit od mikroorganismů použitím 200 nm filtru. Dalším budoucím cílem je příprava lipozómů o maximální velikosti 100 nm, aby bylo možné je odseparovat od většiny virů.

Měření velikosti částic Přímým důsledkem požadavku na řízení a úpravy vlastností lipozómů a jejich stabilizaci je vysoký význam měření jejich velikosti. Multilamelární struktury, agregace lipozómů, praskání membrán i mikrobiologická kontaminace mohou být studovány prostřednictvím měření velikosti částic. Hlavní problémy spojené s takovýmto CHEMAGAZÍN • Číslo 5 • Ročník XXV (2015)


měřením jsou: potřeba ředění, doba měření a nedostatečná citlivost měřicích přístrojů. Ředění může způsobit zkreslení dat díky ztrátě interakcí mezi částicemi nebo dokonce destabilizací vzorku. Dlouhá doba chromatografických měření znemožňuje rychlé určení měřených veličin, přičemž chemikálie používané při měření mohou nepříznivě ovlivnit distribuci velikostí částic. Protože pro měření lipozómů lze použít fotonovou korelační spektroskopii (PCS), je možné touto metodikou zkrátit dobu měření (5 až 30 min) a měřit i velmi malé částice (3 až 6 000 nm), ale stále zůstává nutnost ředit vzorky lipozómů a tím zůstávají nepříznivé efekty popsané výše. Obr. 4 – Fosfatidylcholin ve vodě po vystavení vlivu ultrazvuku

Na obr. 1 je příklad 3 různých velikostí fosfatidylcholinových (PC) lipozómů připravených smícháním 3 g PC s 97 g deionizované vody. Směs byla homogenizována ultrazvukovou sondou po dobu 30 s, 2 min a 5 min a výsledkem byly 3 velikosti lipozómů. Za pozornost stojí zmizení protažení distribuční křivky směrem k velkým částicím, když doba homogenizace dosáhla 5 min. Obr. 5 – Výsledek měření velikosti částic u vzorku s dobou homogenizace 2 min.

Na obr. 2 jsou výsledky měření vzorku lipozómů vytvořených homogenizací po dobu 2 min. Výsledky jsou prezentovány jako frekvenční spektrum, což je primární výsledek tohoto typu měření. Ze srovnání výsledků tří vzorků je vidět zmenšování šířky distribuce (parametr SD – Standard Deviation) se zmenšující se střední velikostí částic: 30 s = 108 nm, 2 min = 17,2 nm, 5 min = 5,8 nm. Přístroj Nanotrac Wave používá metodu „Controlled Reference Method“ – Metodu řízené reference (CRM), která netrpí problémy měření. Doba měření je 30 až 100 s, což znamená zkrácení doby měření oproti chromatografii, elektroforetickým metodám nebo jiným přístrojům využívajícím dynamický rozptyl světla (Dynamic Light Scattering – DLS). Rozsah měření 0,8 až 6 500 nm pokrývá velikosti od velmi malých micel a proteinů až po velké lipozómy. Měření není závislé na koncentraci, tudíž pokrývá plnohodnotně široké koncentrační rozmezí (obvykle od 0,01 do 40 %) bez použití chemikálií nebo ředění, které by mohlo pozměnit složky vzorku a znevěrohodnit výsledky měření. Nanotrac Wave II je dostatečně robustní na to, aby mohl spolehlivě pracovat ve výrobním provozu, takže pracovníci výroby mohou provádět měření v blízkosti výrobního procesu. V laboratoři tak může být ušetřen čas i prostor na to, aby se mohla provádět měření vyžadující speciální zaškolení a zkušenosti. Měření s přístrojem Nanotrac Wave II není náročné na zkušenosti operátora. Protože není požadováno náročnější zaškolení, je samotné seznámení se s přístrojem velmi rychlé a současně je rychle možné získávat přesná data. Dokončení na další stránce

11

10.9.2015 19:12:40


Data z výroby mohou být snadno k dispozici i ostatním oddělením, jako je například vývoj nebo kontrola kvality. Software Wave II umožňuje snadné ukládání a načítání naměřených dat a jejich export do všech moderních elektronických médií. Mohou být tak prezentována jako tištěné reporty, lze je ukládat na CD, exportovat do tabulkových procesorů, prezentačních nebo publikačních programů, mohou být přenášena ve formátech HTML, ASCII, nebo upravována tak, aby vyhovovala speciálním požadavkům uživatelů. Na dalším obrázku je příklad měření stability micel přístrojem Nanotrac Wave II. Je vidět, že naředění fyziologickým roztokem a dextrózou zapříčinilo zvětšení micel. Obr. 6 – Výsledek měření stability micel přístrojem Nanotrac Wave II

Obr. 7 – Přístroj Nanotrac Wave II s interní celou

Vlastnosti přístroje Nanotrac Wave II • Patentovaná metodika „Controlled Reference Method“ zajišťující vysokou citlivost a měření skutečné distribuce velikostí částic frekvenční analýzou. • Měření multimodálních distribucí bez zadávání výchozích předpokladů nebo fitování. • Měření skutečného pozadí snižuje nároky na čistotu média nebo jeho filtrování. • Odolnost vůči prostředí výrobních provozů. • Plná správa databáze naměřených výsledků s možností exportu do formátů HTML, ASCII a pdf a do všech běžných tabulkových procesorů a databází. • Měření vysokých koncentrací až do 40 %. • Nízké nároky na prostor. • Jednoduché použití. • Nevyžaduje složitou přípravu vzorku. • Nevyžaduje výběr typu distribuce, operátor nemusí vybírat mezi modely cumulants, NNLS, CONTIN ani dalšími. • Kompatibilní s většinou běžných organických rozpouštědel a vodných roztoků. • Možnost volby z několika verzí: • Interní cela (700 µl) vyrobená z teflonu nebo nerezu (snadno vyjímatelná pro jednoduché čištění). • Cela pro měření v kyvetách (Wave Q), umožňuje použití jak jednorázových plastových tak i opakovaně použitelných skleněných kyvet. • Externí sonda je výhodná pro: – Dip ‘N’ Run metodu (podobně jako měření pH) – OEM aplikace Z podkladů firmy Microtrac Inc. přeložil Ing. Marek ČERNÍK, Uni-Export Instruments, s.r.o., www.uniexport.co.cz, [email protected].

Na přesnosti záleží → Řada speciálních plynů dle normy Euro 6 → Vysoce čisté plyny → Kalibrační plyny → Centrální rozvod plynů, odběrné armatury Redline

Navštivte náš stánek B20

www.linde-gas.cz www.linde-gas.sk

12



10.9.2015 19:12:41

Ultramikrotom pro přípravu ultratenkých řezů pro biologické a materiálové aplikace Leica EM UC7 





Plně motorický držák nože umožňuje autotrimovací funkci a měření ve všech osách Přídavné LED osvětlení pro zlepšení pozorování Možnost stahování protokolů krájení pomocí USB



Monitor použití nože



Stereomikroskop s vysokých zvětšením


www.specion.biz Specion_Leica_vpravo.indd 13

10.9.2015 16:10:45

MĚŘENÍ POVRCHŮ

3D TOPOGRAFICKÁ JEDNOTKA K SOUČASNÉMU STANOVENÍ KONTAKTNÍHO ÚHLU A DRSNOSTI POVRCHU ELEDER P. CHROMSPEC spol. s r.o., [email protected] Smáčivost povrchů Smáčivost je důležitou vlastností povrchu, kterou je třeba stanovovat v řadě průmyslových a vědeckých aplikací. Nejčastěji je k tomu používána metoda měření kontaktního úhlu, při níž je na zkoumaný povrch položena kapka vhodné kapaliny, nejčastěji vody. Obraz kapky na povrchu je snímán kamerou a pomocí softwaru je z tvaru kapky vypočten kontaktní úhel.

Obr. 2 – Systém pro měření kontaktního úhlu Theta s integrovanou 3D topografickou jednotkou

K čemu 3D topografie? Kontaktní úhel ϴ je veličinou, na jejíž výslednou hodnotu má vliv zejména použitá kapalina a chemické složení substrátu, ale také další faktory jako např. drsnost povrchu. V řadě aplikací je užitečné určit, do jaké míry se na výsledné hodnotě kontaktního úhlu podílí chemické složení a do jaké míry drsnost povrchu. Pomocí 3D topografické jednotky, která je integrovanou součástí měřiče kontaktního úhlu Theta (Attension, Finsko), lze ve stejném bodě vzorku měřit drsnost povrchu i kontaktní úhel. Software pomocí Wenzelovy rovnice vypočte kontaktní úhel korigovaný o drsnost ϴc, což je parametr vyjadřující vliv chemického složení povrchu na jeho smáčivost, očištěný od vlivu drsnosti. Kromě tohoto primárního záměru lze systém využít také jako profilometr. Jeho výstupem pak jsou R parametry drsnosti s příslušnou 2D mapou povrchu a S parametry drsnosti s příslušnou 3D mapou povrchu.

černé. Dále je třeba, aby mezi kapkou a vzorkem nebyl přítomen vzduch a aby se rozsah hodnot ve vertikální ose (parametr Rt) pohyboval v rozsahu 1–60 µm. Drsnost v těchto řádech má největší vliv na výslednou hodnotu kontaktního úhlu. Obr. 3 – Mapa 2D (vlevo) a 3D (vpravo) drsnosti měřená topografickou jednotkou Theta

Obr. 1 – Rozdíl mezi kontaktním úhlem ideálně hladkého povrchu (vlevo) a reálného, tj. drsného povrchu (vpravo)

Princip Měření 3D topografie je založeno na optické metodě „Projekce proužků s fázovým posunem.“ Jednotka obsahuje zdroj světla a kameru. Bílé světlo je promítáno na povrch vzorku přes stínítko se sinusovým vzorem proužků, které mění intenzitu dopadajícího světla. Kamera detekuje odražené světlo a ze snímků jsou pak programem vypočteny parametry drsnosti a vykresleny příslušné mapy. Požadované místo na vzorku je vždy nejprve změřeno topograficky, tedy bezkontaktně, a teprve poté je vzorek přesunut zpod topografické jednotky pod dávkovač kapaliny. Díky přesnému automatickému pohybu stolku je zajištěno, aby kapka byla dávkovačem umístěna přesně uprostřed plochy předem snímané topografickou jednotkou.

Měření Velikost snímané plochy je 1,1 x 1,4 mm, přičemž v programu lze spojit až 12 snímků a zmapovat tak plochu o velikosti až 4,2 x 4,2 mm. Objem dávkované kapky je možné nastavit tak, aby velikost plochy, kterou kapka pokrývá, co nejvíce odpovídala velikosti plochy snímané topografickou jednotkou a korekce kontaktního úhlu o drsnost tak byla co nejpřesnější. Doba jednoho měření se pohybuje mezi 5 a 30 vteřinami v závislosti na počtu opakování. Vzhledem k tomu, že měření je založeno na optické metodě, lze měřit všechny vzorky, které nejsou lesklé, průhledné nebo zcela

14

Chromspec_3D.indd 14

Závěr Uvedená metoda pro stanovení 3D topografie povrchu je rychlá (5–30 s), bezkontaktní (vzorek zůstává nedotčen) snímá relativně velkou plochu (1,1 x 1,4 mm) a měří drsnost v mikro měřítku (doplňková informace např. k AFM). Pomocí systému Theta s 3D topografickým modulem lze navíc měřit kontaktní úhel ϴ a kontaktní úhel korigovaný o drsnost ϴc a tak oddělit vliv chemického složení povrchu a jeho drsnost. Toho se v současné době využívá zejména pro vývoj hydrofobních povrchů, povrchových úprav papíru, vývoj stavebních materiálů nebo biomateriálů.

Abstract 3D TOPOGRAPHY MODULE FOR COMBINED MEASUREMENT OF CONTACT ANGLE AND SURFACE ROUGHNESS Summary: 3D topography module combined with Theta optical tensiometer enables surface roughness measurements in conjunction with contact angle measurements and to perform those measurements on the same exact sample location. Thus we are able to separate the impact of chemistry and roughness on surface wettability. Also we can get 3D roughness map with S parameters and 2D roughness map with R parameters as a result of topography measurement. Key words: wettability, contact angle, surface roughness, 3D topography, roughness corrected contact angle


10.9.2015 19:13:41

BIOENERGETICKÝ Aktivity komplexu I, II, III a IV dýchacího retezce Aktivity komplexu V dýchacího retezce Spotreby O2 / Glykolýzy Mitochondriálního membránového potenciálu Aktivity Citrát-syntázy

BIOCHEMIÁLIE · DIAGNOSTICKÉ KITY PROTILÁTKY · PROTEINY · LIPIDY View our line of Bioenergetics Assay Kits and other Research Tools at

www.CaymanChem.com/Bioenergetics

MIKROSKOPIE

KRYO CLEM – KOMBINACE KRYO-FLUORESCENČNÍ MIKROSKOPIE S KRYO-ELEKTRONOVOU MIKROSKOPIÍ Mnoho biologických poznatků ke studiu stejného vzorku může být získáno kombinací fluorescenční a elektronové mikroskopie. Tato metoda se nazývá korelační světelná a elektronová mikroskopie (CLEM). Ve fluorescenčním mikroskopu může být vzorek označen a lze tak identifikovat specifické proteiny. Jejich dynamika a interakce se zobrazují v zafixovaných nebo v živých buňkách. V elektronovém mikroskopu je možné vidět detail vzorku s vysokým rozlišením. V tomto článku se vysvětluje pojem CLEM, se zvláštním důrazem na kryogenní CLEM – kombinaci nízkoteplotního fluorescenčního mikroskopu s kryogenním zobrazením pomocí elektronového mikroskopu.

Omezení fluorescenční a elektronové mikroskopie

mikroskopii elektronový paprsek prozařuje vzorek a jeho projekce je zaznamenána. Při nárazu na vzorek urychlené elektrony interagují a jsou absorbovány nebo rozptýleny. Vzorek musí být dostatečně tenký, aby elektronový svazek vzorkem prošel. Kvůli nutnému podtlaku neboli vakuu v komoře mikroskopu musí být vzorky v suchém a pevném stavu, jinak se okamžitě degradují a ve vakuu vypaří. Nejběžnější metodou přípravy biologických vzorků pro transmisní elektronovou mikroskopii (TEM) je postupné nahrazování veškeré vody ve vzorku alkoholem a pak zafixování v pryskyřici, která polymeruje, čímž se vytvoří pevný bloček. Tento

blok je pak nařezán ultramikrotomem na dostatečně tenké řezy pro TEM zobrazování. Pro zesílení signálu a kontrastu v obrazu vzorku pomocí elektronového mikroskopu se používá například kontrastování těžkými kovy, a to již ve fázi přípravy vzorku. Alternativní možností přípravy preparátů je rychlé zmrazení vzorku, a tím i v něm obsažené vody. To může být dosaženo přístrojem pro kryofixaci (Grid Plunger), který velkou rychlostí ponoří tenké vzorky do zkapalněného plynu, např. etanu. Je však možné použít i zařízení vysokotlakého zmrazování a následné kryogenní krájení ultramikrotomem. Výhodou této druhé metody je, že vzorek zůstane hydratován

Obr. 1 – Sekvence procesu kryogenní korelativní světelné a elektronové mikroskopie

Při studiu biologických dějů v buňce nebo na úrovni molekulárních interakcí jsou vědci často omezeni prostorovým rozlišením fluorescenčního mikroskopu. Takzvané „super-rozlišení“ do určité míry pomáhá k překonání tohoto omezení, lokalizace jednotlivých fluorescenčních signálů pak má rozlišení dosahující několika desítek nanometrů. Fluorescenční mikroskopie je také omezena tím, že vizualizuje pouze fluorescenční signál a neposkytuje informace o strukturálním a morfologickém kontextu, ve kterém je tento signál sledován. Druhé omezení však může být také výhodné, protože nabízí specificitu a tím možnost identifikovat značené molekuly v hustém moři neznačených molekul. Na rozdíl od pozorování specificky značených molekul pak elektronová mikroskopie vizualizuje místní rozdíly v elektronové hustotě. To z ní činí ideální techniku pro analyzování struktur makromolekulárních komplexů nebo popis buněčné morfologie a celkového prostředí. Elektronovým mikroskopem je však obtížné přímo rozlišit specifické typy molekul. Pokusy v případě korelativní, tedy fluorescenční a elektronové mikroskopie, jsou prováděny na stejném vzorku s cílem spojit specifické nebo dynamické informace získané pomocí fluorescence s vysokým rozlišením s informacemi o prostředí získanými elektronovým mikroskopem.

Příprava vzorků pro transmisní elektronovou mikroskopii a Kryo-CLEM Chcete-li porozumět překvapivým možnostem techniky CLEM, je potřeba posoudit vlastnosti vzorku podstatné pro elektronovou mikroskopii. V transmisní elektronové

16

Specion_Kryo.indd 16


10.9.2015 19:14:53

MIKROSKOPIE

v téměř nativním stavu a jeho molekulární struktura je optimálně zachovaná. Výsledné „kryo vzorky“ pak můžou být zobrazeny v elektronovém mikroskopu v kryogenních podmínkách za předpokladu, že byly průběžně po celou dobu zachovány za potřebné „kryo“ teploty. Kontrast obrazu vzorku v kryogenních podmínkách je v elektronovém mikroskopu pouze výsledkem rozdílu elektronové hustoty biomolekul vůči okolnímu ledu. Obrázky tedy obsahují informace o molekulární struktuře vzorku. „Kryo“ elektronové mikroskopy mohou dosáhnout u jednotlivých snímků rozlišení <5 nm. V kombinaci s výpočetními metodami, jako průměrování, může v nejlepším případě být dosažené rozlišení až 0,3 nm.

Dva přístupy k metodě CLEM V závislosti na typu přípravy vzorku a na typu fluorescenčního mikroskopu je možné použít různé způsoby CLEM. Jednou z možností je zobrazení živých buněk fluorescenčním mikroskopem před přípravou vzorku pro následné pozorování v elektronovém mikroskopu. To ponechává typický časový odstup nejméně několik vteřin mezi stavem vzorku při pozorování ve fluorescenčním a poté v elektronovém mikroskopu v důsledku časové ztráty při přípravě vzorku. Tato metoda proto není ideální pro studium rychle probíhajících procesů nebo pro velmi přesnou lokalizaci signálů. Druhým možným přístupem je zkoumání totožného vzorku jak elektronovým, tak fluorescenčním mikroskopem poté, co byl připraven pro elektronovou mikroskopii. Tento postup poskytuje vysokou přesnost korelace. Může být aplikován jak na vzorky, zafixované v pryskyřici [1], ale může být také použit pro zmrazené, tedy „kryo vzorky“, a to je tedy podstatou metody „Kryo CLEM“.

kou citlivostí, nutnou pro vysokou přesnost korelace.

„Kryo CLEM“ spolehlivěji a v podstatě intuitivně.

Obr. 2 – Kryogenní stolek pro vzorky firmy Leica

Proč je „Kryo CLEM“ tak úspěšný? Metoda Kryo CLEM umožňuje identifikovat zajímavé biologické objekty (které by mohly být buď dynamické, vzácné, nebo jinak těžko k nalezení), a to podle jejich fluorescenčního signálu. Poté můžeme najít stejné objekty v „ kryo“ elektronovém mikroskopu a získat tak strukturální údaje s vysokým rozlišením (obr. 4). V mnoha případech tuto informaci nelze získat žádným jiným způsobem.

Literatura Pro metodu Kryo CLEM byla vyvinuta ucelená řada kryostolků s přiřazenými pracovními postupy. Patří mezi ně jak invertovaná konfigurace, kdy jsou vzorky od objektivu oddělené sklíčkem, tak i vzpřímená konfigurace mikroskopu s objektivem pro dlouhé pracovní vzdálenosti. Řešení firmy Leica využívá vzpřímené konfigurace mikroskopu a kryoobjektivu, což umožňuje dosáhnout vysokou numerickou aperturu při krátké pracovní vzdálenosti. Speciálně zkonstruovaný objektiv je určen pro „Kryo CLEM“ fluorescenční zobrazování. Podle originální konfigurace popsané v [2] a získaných zkušeností se podařilo vyvinout nový systém Leica EM Cryo CLEM (obr. 3). Toto řešení umožňuje provádět

[1] Kukulski W., Schorb M., Welsch S., Picco A., Kaksonen M., and Briggs J.A.G. Correlated fluorescence and 3D electron microscopy with high sensitivity and spatial precision. JCB 192 (1): 111–19 (2011). [2] Schorb M., Briggs J.A.G. Correlated cryo-fluorescence and cryo-electron microscopy with high spatial precision and improved sensitivity. Ultramicroscopy 143: 24–32 (2014). Ing. Martin BAČÍK, SPECION, s.r.o., [email protected] Navštivte nás na veletrhu

Obr. 3 – Leica EM Kryo CLEM systém

Nezbytné nároky metody „Kryo CLEM“ Jednotlivé náročné podmínky, které je pro tuto metodu nutno splnit, jsou: teplota vzorku musí být udržována pod –140 °C po celou dobu, aby se zabránilo tvorbě krystalického ledu, dále pak vzorek nesmí být vystaven vlhkosti, aby se zabránilo kondenzaci vody. Tyto podmínky musí být zachovány ve všech fázích procesu, a to i během fluorescenční mikroskopie, při přenosu vzorku mezi přípravou vzorku a také při přenosu vzorku mezi fluorescenčním a elektronovým mikroskopem s kryogenním stolkem pro vzorky.

Obr. 4 – A) Kryo fluorescenční snímek GFP značeného bakteriofágu (v kroužku v bílé barvě). Multi-barevné signály jsou označeny žlutě a pocházejí z fluorescenčních mikrosfér. B) Kryo EM přehledový snímek stejné části vzorku. Mikrokuličky označené na snímku A jsou opět označeny žlutě. Jejich pozice se používají k lokalizaci souřadnic fluorescenčního bakteriofágu v kryo EM obrazu. C) Velké zvětšení kryo elektronového snímku na identifikovaných souřadnicích. Kruh označuje předpovídaný původ signálu, ve kterém je bakteriofág vidět.

Metoda Kryo CLEM vyžaduje fluorescenční mikroskop vybavený speciálním kryostolkem, který udržuje nízkou teplotu vzorku při zobrazování. Kryostolek musí minimalizovat kontaminaci vzorku namrzáním vlhkosti v oblasti kolem vzorku. Opticky výkonný systém by měl umožnit zobrazování s vysokým rozlišením, ale současně i s vysoCHEMAGAZÍN • Číslo 5 • Ročník XXV (2015)

Specion_Kryo.indd 17

17

10.9.2015 19:14:54

FARMACEUTICKÝ PRŮMYSL

AUTOMATICKÝ VÝVOJ FORMULACÍ ŠETŘÍ ČAS A SNIŽUJE NÁKLADY Formulací se rozumí aplikace výsledků základního vědeckého výzkumu do podoby průmyslově vyráběného složení látky, léčiva, přípravku nebo nátěrového produktu. Při hledání nových léčiv a pokroku v medicíně nyní hrají klíčovou roli vysoce výkonné expertní systémy. Podle poradenské firmy v oblasti řízení vývoje – CRA International mohou firmy očekávat, že za uvedení léčiva s novou účinnou látkou na trh utratí až 1,6 miliardy dolarů. Jeden z předních světových farmaceutických výrobců, německý Novartis Group, má v současné době kolem 200 vlastních rozvojových projektů ve stadiu klinického výzkumu a uvádí, že proces vývoje léčiva od začátku výzkumu až do jeho schválení trvá v průměru 12 let. Během vývoje nového léčiva musí výzkumníci vyhodnotit až dva miliony sloučenin. Nakonec se vybere jediná relevantní aktivní složka a předloží se ke schválení. V Německu je výzkum léčiv financován téměř výhradně ze soukromých prostředků, speciálních iniciativ a programů financování. Rozhodujícími faktory lékařského pokroku je tudíž čas a efektivita nákladů. Efektivní systémy pro automatický vývoj složení ušetří cenný čas na výzkum, mohou také snížit spotřebu materiálu a současně přinášejí lepší výstupy. Tyto systémy se používají při vývoji zdravotnických přípravků a léků, ve farmaceutickém průmyslu, v oblasti biotechnologií, při vývoji nátěrových hmot a také v chemickém průmyslu. Jednou z příležitostí k seznámení s těmito systémy byl letošní frankfurtský veletrh ACHEMA 2015, který se konal 15.–19. června ve Frankfurtu nad Mohanem a jenž podal ucelený přehled současných technologií a trendů v systémech pro automatizovaný vývoj formulací.

Až 60 % úspory času a nákladů Informace poskytnuté firmou Bosch naznačují, že automatizace laboratorního procesu v chemickém průmyslu může zvýšit efektivitu laboratoře až 2,5krát a může uspořit až 60 % času a nákladů. Různá odvětví si stanovují velmi vysoké standardy pro ekonomickou efektivitu, dobu uvedení na trh a kvalitu výrobků. Výrobci i vývojáři produktů a systémů odpovídají na tyto výzvy na různých úrovních. Probíhající technologický pokrok v automatizovaném zpracování a na špičce současného vývoje jsou společnosti s vysoce specializovanými laboratorními strukturami, které spolupracují s partnery ve farmaceutickém, chemickém a biotechnologickém průmyslu. Porovnáme-li výsledky klasického a automatizovaného vývoje složení, ukazuje se, že výzkumníci dojdou k různým výsledkům v závislosti na tom, kterou možnost zvolili. Při obvyklém způsobu

18

ACHEMA_2015_Formulace.indd 18

mohou být označeny jako nevhodné některé pomocné látky, avšak v automatizovaných studiích se mohou ukázat jako výhodné, když se použijí v kombinaci s jinými látkami.

Vývojové platformy pro celý proces vývoje produktu Speciální vývojové platformy jsou navrženy tak, aby fungovaly v jednoduchých i složitých automatizovaných vývojových procesech. Různí dodavatelé nabízejí modulární systémy nebo celé robotické platformy tak, aby vyhovovaly řadě potřeb v průběhu procesu vývoje, od návrhu experimentů a testování výběru až po zpracování, stejně jako pro hodnocení, analýzy a získání dat. Společnost Chemspeed Technologies například dodává kompletní modulární systémy. První plně integrovaný robot této společnosti pro vývoj syntézy v kapalné a pevné fázi ho urychluje faktorem 100 až 1 000. Chemspeed Technologies byla založena v roce 1997 a vytvořila řadu patentovaných inovací pro chemický průmysl (Life Science, Materials Science, Commodities) včetně gravimetrického dávkování pevných látek, kapalin s vysokou viskozitou, past a vosků (například pro tuhé látky od <1 mg až po stovky g) v kombinaci s vysoce přesnými reaktory, aplikacemi a zkušebními technologiemi.

dávkování vysoce viskózních látek. Tato operace je potřebná pro přípravu vzorků v průběhu vývoje produktů pro zdravotní péči, maziv a polymerů. Bosch přišel s podobným přístupem u svých BLS stříkaček (Bosch Lab Systems), které byly původně vyvinuty pro chemický průmysl, ale jsou také vhodné pro použití ve farmaceutických laboratořích. Zatímco jednoduché konvenční dávkovací nasávací systémy jsou na hranici svých možností, BLS stříkačka je určena ke zpracování médií různé konzistence, včetně vysoce viskózních látek. Stříkačka bez uzavřeného vzduchu může být v případě potřeby použita také jako reakční nádoba. Obr. – Detail nového plnicího a uzavíracího zařízení FXS Combi pro předsterilizované stříkačky, lahvičky a kazety (foto: Robert Bosch GmbH)

Modulární řešení pro specifické laboratorní požadavky

Stanovení velikosti částic vícefázových systémů

Na trhu je řada různých dodavatelů flexibilních a modulárních řešení pro vývoj formulací, které mohou být přizpůsobeny individuálním potřebám a technologickým tokům. Jednotlivé moduly mají jednotnou technologickou základnu a mohou být kombinovány podle potřeby. Experti firmy Workflow pomáhají regulovat laboratorní procesy pomocí standardizovaného softwaru. Specializované systémy, které lze integrovat do automatizovaných laboratorních systémů, také podporují efektivní pracovní postupy v oblasti vysoce specializovaného výzkumu. Řešení poskytované společnostmi, jako jsou Chemspeed Technologies nebo Zinsser Analytic, lze použít pro selektivní optimalizaci laboratorních procesů při hledání účinných ingrediencí stejně jako v kombinatorické chemii, testování a syntéze. Nabídka firmy Zinsser zahrnuje vysoce výkonný syntetizátor schopný provádět syntézu s více než 800 kapalinami a pevnými látkami současně a syntetizátor peptidů pro peptidové knihovny, který je podle společnosti schopen zpracovat 864 peptidů za 30 hodin.

Společnost BASF používá pro automatické stanovení velikosti částic, které je potřebné pro vývoj vícefázových systémů (emulze a disperze), vysoce výkonný robotický screeningový systém. Systém podporuje plně automatický screening formulací, včetně složek, které je charakterizují. Cílem je cílená, časově úsporná statistická analýza receptu a charakteristik výrobku pro podporu efektivního rozvoje formulace. Výrobce uvádí, že integrovaná měření velikosti částic v systému poskytují základ pro vysoce přesné kvalitativní hodnocení formulace. Postup je následující. Po experimentálním nastavení dávkovací roboti do systému nadávkují požadované množství vybraných sloučenin. Tyto sloučeniny se homogenizují a míchají ultrazvukem nebo pomocí ultraturraxu v homogenizační stanicích. Vzorky jsou pak v optimalizovaném stavu odebrány pro stanovení rheologických vlastností, stability a analýzy velikosti částic. Pro určení velikosti částic je použita laserová difrakce Beckman Coulter s patentovanou technologií PIDS (polarization intensity differential scattering), která je schopna detekovat částice s velmi vysokým rozlišením až do submikronové oblasti. Získaná data jsou automaticky přenesena do laboratorního informačního

Jednou z nejnovějších inovací v rozvoji formulací je pipetovací a manipulační zařízení pro tekuté látky, které zahrnuje přesné


10.9.2015 19:15:36

FARMACEUTICKÝ PRŮMYSL

systému (LIMS), kde jsou k dispozici pro další analýzu.

Kvalifikovaný vývoj a servisní partneři Společnosti, jako Evonik Industries a specializovaní dodavatelé, jako je Siegfried Holding, mají vysoce kvalifikovaný personál a široké portfolio vlastních laboratorních zařízení, která jsou ideální pro podporu rozvoje formulací pro zákazníky ve farmaceutickém průmyslu. Siegfried Holding působí jako integrovaný dodavatel, který zajišťuje optimální vývoj formulací pro své zákazníky, počínaje vývojem a výrobou

aktivních substancí, přes meziprodukty, až po složité lékové formy a výrobky z vlastního portfolia. Evonik Industries má v současné době 11 aplikačních a servisních laboratoří na všech hlavních světových farmaceutických trzích, což jí umožňuje poskytovat ucelenou řadu vývojových formulací léků určených pro orální nebo parenterální aplikaci. Společnost uvádí, že laboratoře jsou vybaveny špičkovou technologií a infrastrukturou a ve střediscích pracují týmy zkušených odborníků. Evonik produkuje širokou škálu základních farmaceutických výrobků pro celou řadu lékařských aplikací.

Výhled V oblasti medicíny jsou k dispozici účinné léky pouze na jednu třetinu všech známých nemocí. Kromě toho je vývoj léků pro vzácná onemocnění stále ještě v plenkách. Potřeba efektivního vývoje složení ve farmaceutickém průmyslu vytváří množství příležitostí pro všechny zúčastněné. Z důvodů nákladů se také stává stále důležitější krátký cyklus vývoje produktů v chemickém a biotechnologického průmyslu a rychlejší pokrok ve vývoji formulací poskytuje značné výhody. Zdroj: Achema Trends Report, www.achema.de

VÝZKUM A VÝVOJ

NOVÉ MOŽNOSTI ZOBRAZENÍ MOLEKUL POMOCÍ MIKROSKOPU ATOMÁRNÍCH SIL Vědci z Fyzikálního Ústavu AV ČR, v.v.i. společně s kolegy z Osacké univerzity v Japonsku představili v časopise Nature Communications [1] novou metodu, která výrazně posouvá možností mikroskopů atomárních sil zobrazit chemickou strukturu jednotlivých molekul. Poslední vývoj rastrovacích mikroskopů umožnil zobrazit chemickou strukturu jednotlivých molekul na povrchu pevné látky. Toto nové, tzv. submolekulární zobrazení jednotlivých molekul otevírá zcela nové možnosti při studiu fyzikálních a chemických vlastností molekulárních nanostruktur. Nicméně dosud bylo možné provádět tato měření pouze při velmi nízkých teplotách blízkých absolutní nule se speciálně upravenými hroty mikroskopu. Úprava spočívá v cíleném umístění právě jedné molekuly (např. oxidu uhelnatého) či atomu vzácných plynů na vrchol kovového hrotu. Hlavní překážkou pro dosažení submolekulárního kontrastu je relativně slabý detekovaný signál vůči šumu měření. Právě přítomnost flexibilní částice na konci hrotu má za následek výrazné zesílení signálu, které umožňuje dosáhnout vysokého rozlišení. Nicméně takové hroty jsou stabilní pouze při velmi nízké teplotě, blízké absolutní nule. Tento fakt výrazně limitoval použití této metody v podmínkách relevantních pro důležité chemické či biologické procesy, kdy je nezbytná např. pokojová teplota. Tým vědců z Fyzikálního ústavu AV ČR a univerzity v Osace představil v červencovém čísle časopisu Nature Communication novou metodu, která umožňuje dosáhnout submolekulárního rozlišení při pokojové teplotě se standardními hroty. Spolupráce týmu vědců z Fyzikálního ústavu AV ČR

Obr. 1 – A) experimentální obrázek se sub-molekulárním molekuly PTCDA na povrchu křemíku pomocí mikroskopu atomárních sil při pokojové teplotě, B) rozložení elektronové hustoty a C,D) optimalizovaná atomární struktura molekuly PTCDA po depozici na povrch křemíků získaná pomocí kvantově mechanických počítačových simulací [1]

Zdroje a university v Osace vedla k optimalizaci důležitých parametrů pro měření podpořenou teoretickými výpočty. Dosažené optimální parametry měření vedly k výraznému zvýšení detekovaného signálu i bez nutnosti speciální modifikace hrotů. Vědci tímto posunuli dále hranice rozlišení současných rastrovacích mikroskopů. Právě možnost zobrazení při pokojové teplotě je mimo jiné základním předpokladem pro studium katalytických reakcích na površích pevných látek. Tato práce navazuje na předešlý výzkum pracovníků ze skupiny Nanosurf z Fyzikálního ústavu AV ČR, který významně přispěl


ACHEMA_2015_Formulace.indd 19

k pochopení mechanismu vedoucího k submolekulárnímu rozlišení jednotlivých molekul pomocí rastrovacích mikroskopů. Vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR formulovali teoretický model, který umožňuje hlubší pochopení experimentálních měření pomocí počítačových simulací [2, 3]. O významu teoretického modelu svědčí značný citační ohlas těchto prací za méně než jeden rok od jejich publikování (>30). Navíc nákup nízkoteplotního mikroskopu v roce 2013 umožnil vědcům z Fyzikálního ústavu AV ČR dosáhnout experimentálního submolekulárního rozlišení. Tím se skupina zařadila mezi několik málo pracovišť na světě, kde je možné tyto experimenty v současné době provádět. Možnost kombinace teoretických simulací a špičkové experimentální techniky dává velmi dobré předpoklady pro další výzkum fyzikálních a chemických vlastností molekulárních nanostruktur ve Fyzikálním ústavu AV ČR.

[1] K. Iwata et al, Chemical structure imaging of a single molecule by atomic force microscopy at room temperature, Nature Communications 6, 7766 (2015) doi:10.1038/ncomms8766 [2] P. Hapala et al, Origin of high-resolution IETS-STM images of organic molecules with functionalized tips, Phys. Rev. Lett. 113, 226101 (2014). [3] P. Hapala et al, Mechanism of high-resolution STM/AFM imaging with functionalized tips, Phys. Rev. B 90, 085421 (2014). Pavel JELÍNEK, Fyzikální ústav AV ČR, [email protected], nanosurf.fzu.cz

19

10.9.2015 19:15:36


NOVÝ IZOTERMÁLNÍ MIKROKALORIMETR PEAQ FIRMY MALVERN INSTRUMENTS Předmětem pozornosti v oblasti výzkumu a vývoje nových léčiv je v současnosti měření a charakterizace vazebných interakcí mezi proteiny a LMV (low-molecur weight) ligandy. Tato charakterizace je používána jako základní nástroj pro tvorbu, ale i pro studium a regulaci proteinových interakcí, které lze sledovat pomocí ITC (Isothermal Titration Calorimetry), jež přímo měří teplo uvolněné nebo absorbované při vazebném ději a poskytuje informace pro studium LMW interakcí v roztoku bez potřeby označení nebo imobilizace a je často využívána pro charakterizaci rozdílů v entropických a enthalpických příspěvcích pro vazbu nových ligandů. ITC má mnoho důležitých aplikací v celé počáteční fázi vývoje léčiv, a to od optima-

lizace pracovních testů, přes sekundární screening až po pozdější stádia zabývající se řízením optimalizace. Toho se využívá k měření vazebné afinity a termodynamických vlastností každé molekulární změny, které mohou mít vliv na rozpoznání mezi vazebnými partnery – obvykle mezi proteinem a ligandem. Při kombinaci se strukturálními informacemi mohou ITC data poskytnout ještě hlubší náhled do struktury funkčních vztahů a mechanismů vazeb. Výhodou ITC je schopnost měřit více vazebných parametrů v jednom experimentu nabízejících celkové informace o proteinu a jeho chování. Termodynamická data ukazují uživatelům, proč se interakce vyskytují a jaké jsou hnací síly pro tvorbu komplexu na molekulární úrovni. Ideální léčivo se bude vázat k cílům s vysokou afinitou a selektivi-

tou. Tradičně je optimalizace řízena studiem afinitních komponent. Nicméně, termodynamické proměnné entalpie a entropie jsou také zásadní pro vázání a mohou poskytnout hlubší pohledy do interakcí. Zatímco je k dispozici řada technik pro charakterizaci vazebných interakcí, pouze ITC technika se stala lídrem ve výzkumu vývoje léčiv, jako label free přístup, který může zachytit široký dynamický rozsah afinity. Tato technika je snadno uživatelsky ovladatelná a generuje informace bohaté na data. Nástroj nové generace, jako je MicroCal PEAQ-ITC firmy Malvern Instruments, je schopný dodávat výjimečnou citlivost a vynikající kvalitu dat při vysoké rychlosti. Ing. Jan GOLDA, SPECION, s.r.o., [email protected]

NOVINKA PEAQ ITC NOVINKA PEAQ ITC PErformance And Quality Isothermal Titration Calorimetry

PErformance And Quality Isothermal Titration Calorimetry Navštivte nás na veletrhu

průvodce pracovními pracovními postupy postupy s vloženými výukovými – Analýza interakcí s použitím méně jak 10 μg proteinu - – Komentovaný Komentovaný průvodce videi. s vloženými výukovými videi – Přímé měření milimolární až nanomolární afinity (KDS) - Integrovaný mycí modul. (10-3 až 10-9 M) – Integrovaný mycí modul - Analýza všech vazebných parametrů (afinita, stechiometrie, entalpie, entropie) v jediném – Analýza všech vazebných parametrů (afinita, – Měří nanomolární až pikomolární disociační konstanty experimentu. entalpie, entropie) v jediném stechiometrie, pomocí kompetitivních vazebných technik -9 až 10-12 M) - experimentu Rychlý první výsledek s minimálním vývojovým testem a bez(10 označení. výsledek s minimálním vývojovým – Možnost rozšíření na plně automatickou verzi - – Rychlý Analýzaprvní interakcí s použitím méně jak 10 μg proteinu. testem a bez označení s kapacitou 384 vzorků a výkonem až 42/24 hod (SIM) -3 - Přímé měření milimolární až nanomolární afinity (KDS) (10 až 10-9 M).

-

20

Specion_ITC.indd 20

Měří nanomolární až pikomolární disociační konstanty pomocí kompetitivních vazebných SPECION s.r.o. technik (10-9 až 10-12 M). Budějovická 1998/55, 140 00 Praha 4 Možnost rozšíření na plně automatickou verzi s kapacitou 384 vzorků a výkonem až 42/24 [email protected] hod (SIM). www.specion.biz SPECION s.r.o. Budějovická 1998/55, 140 00 Praha 4 IČO: 48 11 28 36CHEMAGAZÍN DIČ/VAT: CZ48112836 • Číslo 5 • Ročník XXV (2015) E-mail: [email protected] Internet: www.specion.biz 10.9.2015 19:16:53

KOSMETIKA

DŮKAZ NANOČÁSTIC V KOSMETICE CHRÁNÍCÍCH PŘED SLUNEČNÍM ZÁŘENÍ Spousta kosmetiky, jako jsou např. opalovací krémy nebo mléka, obsahuje nanočástice oxidu titaničitého. Tyto nanočástice jsou velmi diskutabilní. Odborníci mají podezření, že mohou mít škodlivé účinky na člověka a životní prostředí. Jejich přítomnost v kosmetických prostředcích se ale obtížně dokazuje. Výzkumníci z Fraunhoferova Institutu vyvinuli metodu, která umožňuje stanovit velikost nanočástic. Kosmetika čím dál tím více obsahuje nanočástice. Použití těchto miniaturních částic v kosmetice je velmi citlivá otázka, neboť spotřebitel přichází do přímého styku s kosmetickými produkty. Opalovací krémy a mléka obsahují jako ochranu proti slunečnímu záření nanočástice oxidu titaničitého. Poskytují ochranu před UV zářením tvorbou filmu, v kterém jsou obsaženy nanočástice, které odrážejí UV záření. Ale působení takto malých částic je kontraverzní. Nanočástice mohou proniknout kůží a pokud dojde ke zranění, mohou vyvolat zánětlivou reakci. Jejich použití ve sprejích na ochranu proti slunečnímu záření je také problematické. Vědci se obávají, že částice by mohly mít nepříznivý vliv na plíce při vdechování. Vlivy na životní prostředí nebyly dosud dostatečně prozkoumány. Studie ukazují, že oxid titaničitý z opalovacích krémů, který znečišťuje pláže, může ohrozit rovnováhu životního prostředí. Proto existuje na základě směrnice EU, která je v platnosti od července 2013, požadavek na označení kosmetických výrobků a výrobků pro péči o tělo. Jsou-li v produktu přítomny nanočástice, musí výrobce tuto

skutečnost jasně označit. Vzhledem k požadavkům stanoveným zákonem, je potřeba analytických metod obrovská. Obr. – Když nanočástice vstoupí do plazmy, dochází k diskontinuálnímu signálu – intenzita signálu koreluje s velikostí částic. Foto: Fraunhofer IGB

Určení velikosti částic až do nejmenších rozměrů Zobrazovací metody, jako je elektronová mikroskopie (SEM, TEM), jsou založeny na principu rozptylu světla. Umožňují zjistit přítomnost všech částic. Nerozlišují mezi buňkami, nanočásticemi nebo vlákny. Tyto metody jsou ideální pro studium povrchových vlastností a morfologie částic. „Rozptyl světla a mikroskopie nejsou dostatečně selektivní pro mnoho studií, včetně toxikologických zkoušek,“ říká Gabriela Beck-Schwadorfová z Fraunhoferova ústavu pro povrchové inženýrství a biotechnologie IGB ve Stuttgartu. Její tým upravil existující metodu měření způsobem, který jim umožňuje určit obsah nanočástic TiO2 v komplex-

ních médiích složených z několika různých komponent. Výzkumníci měří jednotlivé částice metodou hmotnostní spektrometrie s indukčně vázanou plazmou (SP-ICP-MS). Při měření částic se suspenze nastřikuje do plazmy, která obsahuje velké i malé částice s nehomogenní distribucí. Suspenze se musí ředit tak, aby mohly být částice oxidu titaničitého detekovány a analyzovány jedna za druhou. Z těchto částic jsou v plazmě o teplotě 7 000 K vytvářeny ionty. Ty se dostanou k detektoru spektrometru ve formě iontového oblaku a jsou změřeny v čase asi tří milisekundy. Intenzita signálu koreluje s velikostí částic. Převedením intenzity signálu na nanometry je získána distribuční křivka nanočástic s přesností 10 %. Původně byla metoda vyvinuta pro měření nanočástic oxidu titaničitého v odpadních vodách. Proces je obecně vhodný pro komplexní média, ale může být také aplikován na prostředky ochrany proti slunečnímu záření. Výhodou je, že není potřeba specializované softwarové vybavení. Ve srovnání s existujícími metodami je SP-ICP-MS rychlý proces, který má nízké detekční limity (pod ppm). Analýza jednoho vzorku trvá cca 6 minut. Metodu je možno využít kromě kosmetiky při analýze vod a potravin. Po oxidu titaničitém bude pozornost vědců zaměřena na oxid křemičitý. Stávající metody analýzy mají své meze. Umožňují stanovit velikost částic jen v čistých roztocích a nejsou tedy vhodné pro analýzu komplexních směsí, jako jsou např. v moderní kosmetice. www.fraunhofer.de

Univerzální mikrodestičkový reader

Varioskan LUX Dodáním přístroje naše péče nekončí akreditovaný servis validace akreditovaná kalibrační a zkušební laboratoř

Poznejte další námi nabízené laboratorní vybavení CHEMAGAZÍN • Číslo 5 • Ročník XXV (2015)

www.trigon-plus.cz 21

LABORATORNÍ VYBAVENÍ

ZVONÍ ERLENMEYEROVÝM BAŇKÁM HRANA? Roku 1860 vynalezl německý chemik Emil Erlenmeyer kónickou baňku se zúženým hrdlem, kterou dnes nikdo nenazve jinak než „erlenka“. Své uplatnění našla především v orbitálních třepačkách, kde jde patrně o nejrozšířenější typ nádoby.

Pojme-li vaše třepačka např. 10 dvoulitrových erlenmeyrových baněk, zpracováváte max. 2 litry média. S Ultra Yield baňkami by bylo možné objem média navýšit až na 10 litrů kultivovaného média, což je pětinásobné navýšení kapacity pouhou výměnou baněk.

třebí více než jenom větší kapacity. Společnost THOMSON proto nechala zpracovat několik nezávislých studií od laboratoří firem jako Genentech, Pfizer nebo GSK, jejichž podrobné výsledky jsou zájemcům k dispozici na stránkách www.htslabs.com.

Mírnou „konkurenci“ erlenkám vytvořil francouzský biolog Auguste Fernbach, ovšem pouze na poli kultivace tkáňových kultur. Erlenmeyerovy baňky dnes běžně definují kapacitu orbitálních třepaček. Sami výrobci udávají rozměry třepané platformy až jako sekundární informaci, za počtem erlenmeyerových baněk různých objemů, které je možné na třepanou platformu umístit.

Až 5x větší množství média v baňkách s sebou nese také riziko přetížení třepačky. Je tedy vhodné se ujistit u svého dodavatele, že daný model je na větší zatížení připraven. Plné zatížení v maximálních povolených otáčkách bylo testováno na třepačkách INFORS HT Multitron Standard, Multitron Pro a Minitron. Uživatelé pak potvrdili vlastní zkoušky na vybraných modelech značky Kühner.

Za zmínku stojí výsledky společnosti Pfizer, která srovnávala expresi proteinů (E.Coli) ve fernbachových baňkách a Ultra Yield baňkách. Výsledkem je enormní 610% nárůst proteinů v Ultra Yield.

Po 155 letech přichází americká společnost THOMSON se snahou zvrátit zavedené zvyky a uzmout kus celosvětové kapacity třepaček pro jejich Ultra Yield baňky.

Obr. 2 – Třepačka Minitron (INFORS HT) pojme takto až 15 litrů média

Obr. 1 – Ultra Yield baňky a jejich objemy

Klíčem je OTR OTR (Oxygen Transfer Rate) neboli přenos kyslíku do média je klíčovým faktorem při produkci proteinů. Velká část uživatelů běžně používá alu fólii pro zakrytí hrdla baňky. Proti nežádoucí kontaminaci toto funguje dobře, ale nedá se říci, že by to napomáhalo okysličování třepaného média. Například E.Coli začne při nedostatečném okysličování produkovat nadměrné množství různých sekundárních proteinů. Aby Ultra Yield baňka byla kompletní, společnost THOMSON představila AirOtop Enhaced Seal – jednorázové víčko nebo spíše záslepku vybavenou 0,2 µm hydrofobním filtrem. Srovnání opět přineslo značný rozdíl v úrovni OTR a tím i minimalizaci tvorby sekundárních proteinů.

Provedení

Až 5x více média ve stejné třepačce Ultra Yield baňky jsou vyráběny v objemech 125 ml, 250 ml, 0,5 l a 2,5 l. To je oproti erlenmeyerovým baňkám značně omezená paleta výběru. Podstatný je ovšem pracovní objem, tedy kolik média lze v baňce použít. Ultra Yield baňky lze plnit běžně na 40 % celkového objemu, zatímco u erlenmeyerových baněk je doporučené maximum 20 %. Pracovní objem – viz tabulka 1. Tab. 1 – Pracovní objem Celkový objem [ml]

Pracovní objem Erlenmeyerovy baňky [ml]

Ultra Yield baňky [ml]

125

25

40–50

250

50

75-110

500

100

125–200

2500

–

500–1000

5000

1000

–

První, co může uživatele překvapit, je použitý materiál. Ultra Yield baňky jsou totiž z plastu, nikoliv ze skla, jak je běžné u erlenmeyerových baněk. Materiál asi nehraje takovou roli jako případné výsledky, ale přesto je dobré zmínit hlavní důvody tohoto provedení:

Vyšší kapacita sama o sobě nestačí Aby mohly být Ultra Yield baňky srovnávány s běžně používanými baňkami, je zapo-

• Sterilní balení – Ultra Yield baňky jsou z výroby sterilně balené ve vacích. To umožňuje jejich okamžité použití a splní tak i požadavky uživatelů např. ve farmaceutickém průmyslu, kde je lze používat jednorázově.

Obr. 3 – Studie fy Pfizer

Zajímavé je především srovnání největších baněk. Zatímco na 1 litr média postačuje Ultra Yield s celkovým objemem 2,5 litru, pro stejné množství je zapotřebí pětilitrová erlenka. To je zajímavé především z pohledu kapacity orbitální třepačky – 2 500 ml Ultra Yield baňku lze upevnit do klemy pro erlenmeyerovu baňku o objemu 2 000 ml.

22

Biotrade_baňky.indd 22


10.9.2015 19:18:44

LABORATORNÍ VYBAVENÍ

• Nižší hmotnost – Ta sice neovlivňuje použití v orbitálních třepačkách, ale náklady na přepravu ano. Plast rovněž dovoluje výrobci baňky posílat v menším balení bez rizika, že uživateli dorazí pouze krabice plná střepů. • Vyšší odolnost – Nejen při přepravě, ale i při pádu na zem je plast určitou výhodou oproti sklu. Plastové Ultra Yield baňky jsou odolnější při pádu, ale je nutné zmínit, že totéž neplatí v počtu sterilizačních cyklů. Baňky nejsou striktně jednorázové a vydrží řadu standardních sterilizací v autoklávu při 121 °C. Časem však plast začne křehnout a bude asi na každém uživateli, jak dlouho ještě bude takovou baňku používat.

Závěr Erlenmeyerovy baňky mají v laboratořích své místo jisté díky univerzálnímu využití v různých procedurách. Možná však už za pár let z těchto procedur odpadnou kultivace v orbitálních třepačkách. Totiž i v oblasti tkáňových kultur je rostoucí konkurent – Optimum Growth baňky, ale o těch až v jiném článku. Karel Schmiedberger ml., BIOTRADE, s.r.o., [email protected]

MONITOROVÁNÍ A OPTIMALIZACE CHEMICKÝCH REAKCÍ V REÁLNÉM ČASE POMOCÍ STOLNÍHO NMR SPEKTROMETRU Německá společnost Magritek, přední dodavatel kompaktní NMR a MRI, uveřejnila na svých stránkách nové školicí video o sledování průběhu chemických reakcí v reálném čase s použitím stolní verze NMR spektrometru Magritek Spinsolve. Dr Andrew Coy, CEO fy Magritec, zde uvádí jeden z mnoha webinářů, organizovaných firmou Mesterlab Research, o použití stolních NMR spektrometrů. Video najdete na https://www.youtube.com/watch?v=eSQJn9mqJ6U. Mestrelab vytvořila software nazvaný Mnova, který běžně užívají organičtí chemici při analýze NMR spekter. Používají jej i zákazníci fy Magritec při zpracování svých NMR dat a jejich analýze. Spinsolve Benchtop NMR Spectrometer je natolik robustní, že s ním lze pracovat i mimo kontrolovanou atmosféru NMR laboratoří, a přitom dává spolehlivé, rychlé a použitelné informace. Zatím co klasické supravodivé NMR vyžadují vkládání vzorku do spektrometru, přínos stolního NMR spektrometru spočívá v možnosti sledování okamžiku průběhu reakce v reálném čase. Na výše uvedeném videu předvádí dr. Coy svůj Spinsolve Benchtop NMR Spectrometer a řeší některé záležitosti kolem podmínek sledování NMR reakcí. Vý-

Biotrade na LABOREXPO

sledky prezentuje na řadě aplikací a mnoha výzkumných oborech, přičemž předpovídá této instrumentaci velkou budoucnost. Na tomto videu je patrné, že sledování chemických reakcí lze provádět s pomocí stolní NMR i v běžné digestoři, kterou jsou vybaveny výzkumné laboratoře organické chemie. Schopnost postupně sledovat průběh reakcí, to znamená sledování rozkladu reaktantů za vzniku reakčních produktů, dává chemikům možnost určovat reakční parametry až do provozního měřítka. Systém se v současnosti cituje v řadě prací, které ilustrují možnosti stolních NMR analýz. Jednou z nejznámějších je práce týmu prof. Lee Cronina z Glasgowské univerzity o studiu syntézy iminů. Aplikoval uzavřenou smyčku při řízení experimentu a byl schopen automaticky optimalizovat protokol experimentu a dosáhnout maximální výtěžek po několika krocích. Video také detailně uvádí více jak tucet příkladů aplikací a je vynikajícím úvodem pro ty, kteří uvažují o použití NMR při svých výzkumných pracích nebo při výuce. Magritec zajišťuje kompletní řešení NMR a MRI a jejich aplikace pro chemii, farmacii, rafinérie, potravinářství a stavebnictví včetně komponent a subsystémů pro výzkumné laboratoře a akademická pracoviště. Původní technologie NMR a IP, která je použita v produktech fy Magritek, pochází od světově proslulých nositelů Amperovy ceny, prof. Bernharda Bluemiche a jeho týmu na RWTH Aachen University, a týmu Paula Callaghana, nositelů ceny Gunthera Laukiena, na Massey University and Victoria University of Wellington. »»www.magritek.com, www.mestrelab.com

23. - 24. 9. 2015

Kongresové centrum Praha

Navštivte nás v sektoru C, hned vedle kavárny Melodie, a přijďte si prohlédnout:

Samočistící bioreaktor Labfors 5

Orbitální třepačku Multitron Pro

Horizontální sterilizátor LABOKLAV 25

Rotační vakuový koncentrátor EZ-2

Přenosné mrazící boxy do -10° C

Na výstavu se nedostanete? Navštivte naše nové stránky www.biotrade.cz


Biotrade_baňky.indd 23

23

10.9.2015 19:18:44

Váš dodavatel přístrojové techniky Navštivte nás na veletrhu

Divize laboratorní techniky • • • •

• • •

• • •

•

AAS, ICP OES, oaTOF ICP MS Laserová ablace pro ICP MS ED XRF, WD XRF a LIBS spektrometry UV-VIS, NIR, FT-IR, Ramanovy a fluorescenční spektrometry ON-Line Ramanovy spektrometry Kapilární elektroforéza Autosamplery, ultrazvukové a další zmlžovače pro ICP OES a ICP MS Tlakové a mikrovlnné rozklady Automatické tavičky vzorků Specializované mlýny a lisy pro přípravu vzorků Reakční autoklávy

Horka 221 533 41 Lázně Bohdaneč www.rmi.cz

Divize mobilních spektrometrů Divize materiálové analýzy a vědeckých přístrojů • • • • •

•

•

•

•

SPM (mikroskopy se skenující sondou) Microindentace a nanoindentace PicoIndentace pro SEM a TEM Ramanovy mikroskopy a TERS microCT systémy (materiálový výzkum, kontrola kvality, life science aplikace) Vědecké spektrografy a monochromátory Termická analýza (TMA, měření tepelné vodivosti, analýza tenkých filmů, Hall, Seebeck) Analýza povrchů

• •

•

•

•

• •

Ramanovy, FT-IR a NIR spektrometry pro kontrolu surovin a výroby Ruční NIR spektrometry pro zemědělství Ramanovy, a FT-IR spektrometry pro identifikaci nebezpečných látek Ruční HPMS spektrometry, mobilní GC-MS/MS pro okamžitou detekci a identifikaci nebezpečných látek Ruční gama spektrometry pro identifikaci radioizotopů Detekce výbušnin (bulk i ultrastopová analýza, detekce kapalných výbušnin) Detekce a identifikace narkotik Odběry bioaerosolů

Váš Master pro Farmacii IKA® Master Plant MP Určený pro výrobu emulzí a suspenzí pro kosmetiku a farmacii Míchání a dispergace komponentů Nasávání práškových substancí do > Optimální dispergace ve velmi krátkém čase > Odpovídá GMP > Kompletní vyprázdnění obsahu nádoby bez dodatečného čerpadla > Umožňuje CIP a SIP > Protiběžné míchadlo pro zpracování vysoce viskózních materiálů > Plně automatizovaný provoz Navštivte nás na veletrhu

designed

to work perfectly 20508_Neotec_Pharma.indd 2

24

NEOTEC_Pharma-RMI_vseob-Analytika.indd 24

IKA-Werke GmbH & Co. KG Tel. +49 7633 831-0 Fax +49 7633 831-907 [email protected], www.ikaprocess.com 21.08.2015 10:26:51


10.9.2015 19:19:35

NEO Tel. Fax ika@

20508_N

KG 1-0 07 om

0:26:51

Vývoj - Optimalizace - Scale-up IKA® magic PLANT výroba v laboratorním měřítku Perfektní simulace systému MP s využitím vzorků s nejmenším objemem 2 l. Testovaní procesu a výrobních podmínek simulovaných v malém měřítku, pro snadný převod výrobních parametrů do plnohodnotné výroby.

IKA® magic PLANT inline > Vysokostřižný inline dispergátor určený pro přípravu vysoce kvalitních emulzí a suspenzí > Smyčka s třícestným manuálním ventilem pro cirkulaci nebo vypouštění produktů > Modulární procesní hlavice pro simulace rozličných metod dispergace > Nastavitelná obvodová rychlost až 40m/s pro dosažení nejmenších velikostí částic NEOTEC, spol. s r.o. Tel. +420 257 289 511 Fax +420 233 312 515 [email protected], www.neotec.cz/ika/ 20508_Neotec_Pharma.indd 3


NEOTEC_Pharma-RMI_vseob-Analytika.indd 25

21.08.2015 10:27:13

25

10.9.2015 19:19:36

ANALYTICKÁ INSTRUMENTACE

NOVÝ ČLEN RODINY SHIMADZU „MĚNÍ VŠE...„ – NEJRYCHLEJŠÍ TROJITÝ KVADRUPÓL LCMS-8060 ROZŠIŘUJE PORTFOLIO PRODUKTŮ LCMS, LCMSPředcházejícími modely systémů trojitých kvadrupólů LCMS-8030, LCM-8040 a LCMS8050 nastavilo Shimadzu standardy v oblasti rychlosti, citlivosti a funkčního designu. S představením nového LCMS-8060 dosahuje úspěšná rodina trojitých kvadrupólů dalšího mezníku. Obr. 1 – Shimadzu LCMS-8060 kombinuje nejvyšší rychlost se světově nejvyšší citlivostí

Kromě svého vyhřívaného ESI zdroje kombinuje nejmladší člen UFMS (Ultra Fast Mass Spectrometry) rodiny všechny UF (Ultra Fast) technologie. To zahrnuje „UFsweeper II“, kolizní celu naplněnou argonem, která díky své rychlé technologii umožňuje pouze 0,8 ms dwell time pro MRM přechod. Dále je zachována UF skenovací rychlost 30 000 Da/s a UF přepínání polarity za 5 ms. Tyto vynikající vlastnosti měl již model LCMS-8050. Citlivost vzrostla díky novému „UF Qarray“. LCMS-8060 se pyšní silným vakuovým systémem a optimalizovaným iontovým vstupem, skládajícím se z „desolvation line“ (DL) a „orifice“, které tak umožňují, aby do hmotnostního spektrometru prošel větší počet iontů.

Světově nejlepší citlivost v kombinaci s nejvyšší rychlostí Použitím elektrických polí nový „UF Qarray“, založený na kvadrupólové techObr. 2 – UF Qarray – klíč k nejvyšší citlivosti

nologii, minimalizuje rozptyl iontů, ke kterému dochází v průběhu přenosu z DL do první vakuové komory. Uspořádání vylepšeného „UF Qarray “ je podobné jako u jeho předchůdce a také zachovává nízkou náchylnost k znečištění. Díky novému uspořádání UF Qarray je optimalizována fokusace iontů a vstup do další iontové komory zajišťující účinný svazek iontů. Tato efektivní fokusace iontů společně se zlepšenou redukcí šumu pozadí vede k výrazně lepšímu poměru signálu k šumu, a tedy i k vyšší citlivosti (obr. 3). S novým UF Qarray Shimadzu dosáhlo technologického průlomu, který kombinuje zdánlivě neslučitelné – vysokou citlivost i robustnost LCMS systémů. Nové aplikace se stanou myslitelné a proveditelné, jelikož LCMS-8060 kombinuje nejlepší citlivost v celosvětovém měřítku a zároveň ty nejrychlejší parametry.

Obr. 3 – Porovnání „signal-to-noise ratio“ omeprazolu

Obr. 4 – 5 ppt (d6-)-norepinefrinu v plazmě, kalibrační křivka 5–2 000 ppt

Ta nejmenší množství vzorku v komplexních matricích, nebo jakoukoli nízkou koncentraci, kterou je potřeba ředit, aby byly potlačeny matricové efekty, lze nyní detekovat. Jako příklad, (d6-)-norepinefrin, který může být extrahován z plazmy pouze

v koncentraci 5 ppt a stále může být detekován (obr. 4).

Jednotný software pro všechny modely trojitých kvadrupólů Vzrůstající nároky na kvantifikaci stopových koncentrací v klinickém výzkumu, potravinové analýze i v dalších segmentech trhu mají za důsledek vysoké požadavky na přístrojovou technologii a stejně tak na jejich operátory. LCMS-8060 nenabízí pouze technologická vylepšení na nejlepší úrovni, ale také kontinuální přizpůsobování softwaru přístroje potřebám uživatelů. LCMS-8060, stejně jako jiné modely trojitých kvarupólů a systémy HPLC/UHPLC Shimadzu, je kontrolován pomocí softwaru LabSolutions LCMS. Jednotné uživatelské rozhraní umožňuje přehled a kontrolu hardwaru a stejně tak simultánní zpracovávání prvotních výsledků analýzy.

26

Shimadzu_LCMS-8060.indd 26


10.9.2015 19:20:30

ANALYTICKÁ INSTRUMENTACE

Obr. 5 – Stanovení flunitrazepamu v krvi

Doplňkové funkce Vynikající rychlostní parametry LCMS systémů a pokročilý software umožnuje implementaci dalších užitečných funkcí, jako například „Sychronized Survey Scan“ (SSS). Tento další MS/MS experiment je spuštěn, pokud je v příslušném experimentu dosažena předdefinovaná intenzita. Díky této funkci je například možné provést MRM přechod a korespondující „product-ion scan“ zároveň v jedné analýze bez kompromisu ve správnosti analýzy. Například extrahované vzorky plné krve naspikované flunitrazepamem (obr. 5) krásně ilustrují, že je simultánně měřeno SSS, aniž by byla zhoršena reprodukovatelnost píku. Toto je možné pouze díky vysoké UF skenovací rychlosti, která zajistí dostatečný počet datových bodů, potřebných k správnému vykreslení píku. Navíc jsou tak obdržena kromě kvantitativních výsledků i hmotnostní spektra s vysokou kvalitou, která dobře korelují s knihovnou spekter i při nízkých koncentracích. Tím je umožněna jednoznačná identifikace píku.

Shimadzu_CeskaReklama:Layout 1 31.08.15 14:44 Seite 1


Snížení pracovní zátěže v důsledku plně automatizované MRM optimalizace Vylepšená, plně automatizovaná MRM optimalizace, umožňuje reálný úbytek pracovní zátěže. Zatímco v předchozích verzích bylo nezbytné určit a zadat manuálně mateřský iont, nyní je dostačující určit molekulovou hmotnost. Software pak vypočítá protonované a deprotonované ionty, stejně tak jako další možné adukty a zohledňuje to pak během optimalizace. S LCMS-8060 pokročilo Shimadzu ještě více v MS technologii oproti svým předchozím modelům. Zvláštní pozornost byla věnována robustnosti a jednoduché obsluze. Vynikající výkon přístroje je tak zaručen po dlouhou dobu.

MĚNÍ VŠECHNO Nové Shimadzu LCMS-8060 přinaší změnu ve Vaší práci, tak abyste mohli pracovat lépe a rychleji. LCMS trojitý kvadrupól kombinuje všechny Ultra Fast technologie a posouvá hranice LC-MS/MS kvantifikace pro aplikace, které vyžadují nejvyšší citlivost a stabilitu.

Další úroveň prohlížení dat Nový software LabSolutions Insight – maximální produktivita, flexibilita a jednoduchost použití

Nejlepší citlivost v celosvětovém měřítku Založená na nové technologii UF-Qarray přinášející nové limity citlivosti MRM a zlepšující citlivost ve full-scan režimu Bezkonkurenční rychlost Vzhledem ke sběru dat se skenovací rychlostí 30 000 u/sec a přepínáním polarity za 5 ms Vynikající odolnost Dosažení špičkové odezvy pro plochu píku s RSD 3,5 %*, což dokazuje vysokou robustnost přístroje

www.shimadzu.cz *2 400 vzorků na úrovni femtogramů alprazolamu, spikováno do extraktů lidské plazmy precipitovanými proteiny, měřeno po dobu 6 dnů (přes 400 změřených vzorků každý den)

Závěrem bychom vás rádi pozvali na „Základní kurz 3Q LC-MS“, který pořádá Univerzita Palackého v Olomouci a Shimadzu. Kurz se bude konat v termínu od 4. do 5. února 2016. Přednášejícím kurzu je Doc. Dr. Petr Tarkowski a bude věnován základům separace pomocí kapalinové chromatografie a následné detekce hmotnostním detektorem s trojitým kvadrupólovým analyzátorem. Představeny budou všechny základní mody (scan, product-ion scan, precursor-ion scan, SIM, MRM). Na konkrétních příkladech bude demonstrováno jejich využití v kvalitativní a kvantitativní analýze malých molekul. Součástí kurzu budou jak teoretické základy obou technik, stručný úvod do problematiky přípravy vzorků pro LC-MS, tak i praktické ukázky a základní údržba. Pro bližší informace nás, prosím, kontaktujte na cz@ shimadzu.eu.com. Budeme se na vás těšit. Martina HÁKOVÁ, Shimadzu, org. složka, [email protected]


Shimadzu_LCMS-8060.indd 27

27

10.9.2015 19:20:32

MOBILNÍ SPEKTROMETRIE

VYUŽIJTE POTENCIÁLU RAMANOVY SPEKTROMETRIE – PŘENOSNÝ RAMANŮV SPEKTROMETR A VÝHODY SYSTÉMU ORS V posledních letech mají technický rozvoj a miniaturizace přenosných Ramanových spektrometrů otevřenou cestu pro dříve relativně neznámou analytickou techniku. V současné době představují přenosné Ramanovy spektrometry velice vhodný způsob pro rychlé, snadné a nedestruktivní testování nebo identifikaci velkého množství chemických látek. Technika Orbital-Raster-Scan (ORS) využívá skenu větší plochy vzorku, aniž by docházelo k nežádoucímu snížení spektrálního rozlišení. Díky tomu je možné u přenosných zařízení spolehlivě měřit i složitější heterogenní matrice během několika vteřin.

Ramanova spektrometrie Ramanova spektrometrie je založena na rozptylu světla na vzorku. Každá látka má jedinečné spektrální vlastnosti, kterou je kombinace polohy píku a jeho intenzita. Spektrum obsahuje informace o složení měřené matrice, ale také koncentraci jejich složek.

Rostoucí požadavky Ramanova spektrometrie byla vyvinuta v třicátých letech minulého století. K hlavnímů rozvoji této techniky pak přispěl zejména rozvoj laserů v šedesátých letech minulého století. Byla to doba, kterou nazýváme jako éru velkých momochromátorů, přístrojů velkých rozměrů s dlouhou odezvou. Ovšem díky rychlému rozvoji laserové technologie přístroje se i Ramanova spektrometrie Obr. 1 – Disperzní spektrometry používají pevně zaměřený paprsek (nahoře), což vede k vysokým spektrálním rozlišením, ale složky v heterogenních vzorcích mohou zcela chybět. Jednoduché rozšíření paprsku by mělo za následek ztrátu spektrálního rozlišení (uprostřed). ORS technika (dole) snímá větší plochu a je tedy pravděpodobnější, že zachytí i dispergované komponenty vzorku. Mezitím se udržuje vysoké spektrální rozlišení, které je nutné pro identifikaci analytu.

28

METROHM-ORS.indd 28

Obr. 2 – Spektrometr Metrohm Mira

snížit intenzitu záření při zachování vysoké citlivosti, a tím tak eliminuje možnost poškození měřeného vzorku. Tato technika je zejména vhodná u vzorků, které jsou velmi heterogenní.

Analýza šumivých léčiv při nachlazení

rychle rozvíjela. Doba si žádala laboratorní i přenosné přístroje, které dokáží rychle a snadno analyzovat měřený vzorek. Většina přenosných Ramanových spektrometrů je však velice závislá na způsobu odběru vzorků, které jsou následně charakterizovány jedním statickým laserovým paprskem, který snímá jen velmi malou plochu. Hlavní výhodou přenosných analyzátorů je malá velikost, vysoké rozlíšení, které součastně dovoluje identifikaci více komponentů v průběhu jednoho měření.

Dokážeme si poradit s překážkami Pro analýzu heterogenních vzorků je nezbytné analyzovat větší plochu těchto vzorků, aby byla daná analýza co nejvíce reprezentativní. Staticky zaměřený laser má jednu zásadní nevýhodu, jelikož koncentruje energii na velmi malé ploše, což vede k lokálnímu přehřátí měřeného vzorku, který tak může být trvale znehodnocen. Tento jev lze primárně pozorovat u tmavých materiálech.

Léčiva jsou povětšinou směsi pomocných látek a látek aktivních (API) v pečlivě kontrolovaném poměru. Například rozpustné šumivé léky proti nachlazení obsahují tři různé aktivní látky: aspirin pro snížení bolesti, chlorfeniramin malát jako antihistaminikum a vínan fenylefrinu jako dekongestant. Při kontrole kvality léčiv představuje Ramanova spektrometrie rychlý a velice efektivní způsob, jakým lze právě aktivní látky teoreticky stanovit. Ale vzhledem k malému průměru paprsku, který využívá většina přístrojů pro Ramanovu spektrometrii, a také malému průměru částic aktivních látek (cca 257 µm) je naopak analýza API obtížná a poměrně časově náročná. Většinou je zapotřebí hned několika měření pro stanovení reprezentativní plochy povrchu i u homogenních vzorků. Avšak za přispění technologie ORS, při které se skenuje Obr. 4 – Bylo měřeno 15 Ramanových spekter v náhodných místech jednoho vzorku s použitím ORS. Hodnoty píků jsou zaznamenány při stejné vlnové délce a stejné intenzity.

Jako vhodné řešení se nabízí využití technologie Orbital-Raster-Scan, kterou využívají spektrometry Metrohm Mira. Tím, že ORS technologie snímá vzorek na větší ploše, dokáže oproti bežným spektrometrům zvýšit přesnost a zajistit lepší opakovatelnost měření (obr. 1). Tato technologie dokáže Obr. 3 – Bylo měřeno 15 Ramanových spekter v náhodných místech jednoho vzorku bez ORS. Hodnoty píků jsou zaznamenány při stejné vlnové délce, avšak intenzita se liší.

Obr. 5 – Graf zobrazuje překrytí jednoho měření s vyuřitím ORS (zelená křivka) a porovnání průměru hodnot 15 spekter (červená křivka) měřených v náhodných místech bez ORS. Křivky jsou takřka shodné.


10.9.2015 19:21:39


plocha o průměru cca 3 mm, mohou nové spektrometry zachytit aktivní látky během jediné velmi krátké analýzy.

Systém ORS zvyšuje reprodukovatelnost Sběrem spekter z různých bodů vzorku zvyšuje orbitální rastrové skenování reprodukovatelnost jednotlivých měření. Jako důkaz může posloužit porovnání Ramanových spekter léků proti nachlazení změřených pomocí systému ORS a bez něj. Při této studii vykazoval systém ORS jednoznačně vyšší reprodukovatelnost.

Šumivé léky proti nachlazení byly přímo analyzovány pomocí zařízení Mira M-1 metodou „point-and-shoot“ bez jakékoliv předchozí úpravy vzorku. Pro měření s a bez systému ORS byla použita stejná doba integrace. Pro každý z těchto dvou módů bylo změřeno 15 spekter z náhodně vybraných bodů na povrchu léčiva. Záznamy spekter jsou uvedeny na obr. 3 a 4. 3D závislosti znázorňují, jak lze skenováním větší plochy vzorku zvýšit reprodukovatelnost a tím tak docílit významné kratší doby analýzy protože: při zprůměrování 15 spekter změřených bez systému ORS je toto výsledné spektrum

téměř shodné (HQI = 0,99; viz obr. 5) s výsledkem každého jednoho spektra, které bylo získáno měřením za pomocí systému ORS. To znamená, že jedno spektrum získané měřením systémem ORS poskytne stejnou informaci jako 15 spekter, která byly změřena bez ORS. Ing. Jan SOUKUP, Ph.D., Metrohm Česká republika, s.r.o., [email protected]

NOVÝ KOMBINOVANÝ MOBILNÍ FT-IR/RAMAN SPEKTROMETR GEMINI Firma Thermo Fisher Scientific, divize Portable Analytical Instruments (PAI) uvedla v letošním roce na trh nový spektrometr Gemini, který představuje další vývojový skok v oblasti ručních spektrometrů.

Obr. – Kombinovaný mobilní FT-IR/Raman spektrometr Gemini

Zcela přepracovaný (v porovnání s předchozími generacemi přístrojů tohoto výrobce) je i software. Ten si zachoval velmi jednoduché ovládání, přibyla ale celá řada užitečných funkcí, jako je možnost vytvoření různých nastavení přístroje dle aplikace, průvodce pro začínající uživatele, nebo nové algoritmy pro analýzu směsí u FT-IR spektrometru.

Přístroj v sobě při hmotnosti nižší než 2 kg spojuje výkonný Ramanův spektrometr s laserem 785 nm a miniaturizovaný FT-IR spektrometr. Vlastní Ramanův spektrometr je kompaktní, velmi odolný a používá termicky i opticky stabilizovaný laser. To spolu s propracovanými algoritmy pro automatickou optimalizaci parametrů analýzy umožňuje měření i za velmi problematických podmínek. Spektrometr je vybaven také pancéřovanou Ramanovou sondou a pozicí pro měření ve vialkách. Spektrometr Gemini umožňuje měření širokého spektra vzorků (čistých látek i směsí), včetně měření přes transparentní obaly (různé typy skla, včetně barevných a tlustých lahví používaných pro skladování chemikálií). Spolehlivě si poradí i s kritickými vzorky. Díky pokroku v detektorové technice se výrazně zkrátily integrační časy (pro řadu vzorků jsou nyní kratší než 1s). Spektrometr je také schopen účinněji provádět substrakci fluorescenčního pozadí. Rychle tak jdou měřit i vzorky s relativně vysokou vlastní fluorescencí. Integrovanou pancéřovanou sondu je možné vytvarovat do potřebného tvaru a měřit tak v hůře přístupných místech, a to i bez přítomnosti obsluhy. To je důležité například při měření větších množství výbušnin. Spektrometr má i vlastní pozici pro měření ve vialkách a není proto nutné připojovat držák vialek, což například při manipulaci v těžkém ochranném obleku není vždy snadné.

Velkou inovací je motorizovaný přítlak vzorku na diamantový ATR. Manuální přítlak, který je typický pro stávající FT-IR spektrometry, bývá u některých aplikací zdrojem problémů, a to jak z hlediska vlastní obsluhy, tak i z hlediska bezpečnostního (riziko výbuchu tlakově citlivých vzorků). FT-IR spektrometr s ATR nástavcem umožňuje analyzovat velmi malá množství vzorku, přesto není bezpečné, pokud má obsluha ruku v bezprostřední blízkosti explodujícího vzorku. Motorizovaný přítlak umožní automatizované spuštění přítlaku v době, kdy má obsluha ruku již mimo prostor ATR. Nehrozí tak zranění ani v případě exploze vzorku.

Přístroj Gemini obsahuje také nový miniaturizovaný FT-IR spektrometr s rozlišením 4 cm-1 a s integrovaným diamantovým ATR. Konstrukce spektrometru dovoluje rychlé měření i při různé orientaci spektrometru

Spektrometr spolehlivě analyzuje i ty vzorky, které není možné analyzovat Ramanovým spektrometrem (černé střelné prachy, některé plastické trhaviny s fluorescenčními markery, pigmety a látky s vyso-

(např. při naklonění).


METROHM-ORS.indd 29

kou vlastní fluorescencí). K vlastnímu ATR je dobrý přístup, je tak možné na něj snadno umístit i velmi malý vzorek a naopak není problém měřit i rozměrné vzorky.

Spektrometr byl původně vyvinut pro bezpečnostní aplikace, jeho možnosti ale široce překračují tento koncept. Uživatel dostává do ruky výkonnou stanici pro identifikaci látek na bázi vibrační molekulové spektrometrie, přímo v terénu může identifikovat široké spektrum látek (integrovaná knihovna obsahuje více jak 16 000 unikátních spekter a lze snadno přidávat vlastní spektra jak do Ramanovské tak i do FT-IR knihovny). Získaná spektrální data mají přitom velmi dobrou kvalitu, srovnatelnou s laboratorními přístroji. Je s nimi tedy možné standardně pracovat i po návratu do laboratoře (používat externí software pro zpracování spekter, včetně možností kvantitativní analýzy). Spektrometr Gemini nalezne široké využití také ve forenzní analýze (obsluha má přímo v terénu k dispozici dvě metody, může tedy ihned provézt i konfirmační analýzu) nebo například u restaurátorů a v archeologii. Výhradním zástupcem výrobce Thermo Fisher Scientific, divize Portable Analytical Instruments je firma RMI, s.r.o. Přístroj si můžete také osobně prohlédnout na našem stánku na veletrhu LABOREXPO ve dnech 23.–24. září v Kongresovém cventru Praha. Doc. Ing. Tomáš ČERNOHORSKÝ, CSc., RMI, s.r.o., [email protected], www.rmi.cz

29

10.9.2015 19:21:40

MULTIPARAMETRICKÉ SPR

Conformat, již více než 30 let francouzský leader v oblasti spotřebního materiálu a vybavení pro čisté a kontrolované prostory

pro biologické i materiálové aplikace Navštivte nás na veletrhu

   

Zastupuje: CHROMSPEC spol. s r.o. 252 10 Mníšek pod Brdy 634 00 Brno Lhotecká 594 Plachty 2 Tel.: 318 599 083 Tel.: 547 246 683 [email protected] www.chromspec.cz

Inovace Poradenství, doporučení, školení Široká nabídka materiálů a vybavení Služby: doprava, zakázkové balení v čistém prostoru, …

Obch.zastoupení ČR a SR: Net´Tech Europe s.r.o., Brno www.conformat.com mobil: +420 731 572 163 // [email protected]

Dodávky náročné přístrojové techniky

Horka 221 533 41 Lázně Bohdaneč www.rmi.cz

Unikátní procesní ON-Line spektrometry pro farmaceutický, chemický a potravinářský průmysl •

•

Využívají patentované technologie, ta umožňuje mnohonásobné zvýšení energetické propustnosti Ramanových spektrometrů při zachování vysokého spektrálního rozlišení (4 cm-1) Zcela nové možnosti: použití i ve výbušném prostředí, monitorování rychlých dějů, unikátní citlivost a nízké detekční limity

Mobilní Ramanovy a NIR spektrometry pro kontrolu vstupních surovin, mezioperační a výstupní kontrolu a pro detekci padělků. Využití: farmaceutický, kosmetický a chemický průmysl, gumárenství a polymery, výroba stavebních materiálů. Rychlá identifikace plastů. Kontrola výroby krmných směsí, rychlá analýza zemědělských produktů přímo v terénu, kontrola kvality potravin, autentizace výrobků - detekce padělků.

30

S30-31.indd 30


10.9.2015 19:23:21

Waters představil nový UHPLC Acquity Arc Waters představil v červnu letošního roku na konferenci HPLC 2015 v Ženevě nový kapalinový chromatograf Acquity Arc. Tento přístroj může pracovat až do tlaku 655 bar při průtoku až 5 ml/min. Je tedy určen pro práci s kolonami o vnitřním průměru 3,0 a 4,6 mm naplněnými sorbentem o velikosti částic 5,0–2,5 µm. Jeho unikátní vlastností jsou dvě fluidické cesty volitelné ze softwaru. První má objem 1,100 µl a druhá 700 µl. Jednoduchým výběrem správné fluidické cesty dosáhneme snadného přenosu metody ze staršího HPLC i od jiného výrobce bez zásahu do gradientové tabulky. Tuto funkci jistě ocení všichni uživatelé pracující v regulovaném prostředí. [email protected] www.waters.com/ACQUITY-Arc-System

Uni-Export_88x130_Zari_2015.indd 1

31.08.15 0:45

TOC analyzátory Sievers od 0,03 ppb – laboratorní, on-line a přenosné precizní membránová technologie nyní s možností vodivostního měření Navštivte nás na veletrhu


S30-31.indd 31

31

10.9.2015 19:23:22


ŠŤASTNÝ PŘÍBĚH TECHNOLOGIE TRUSCAN Když firma Ahura Scientific, nyní součást Thermo Fisher Scientific, uvedla v roce 2007 na trh první mobilní Ramanův spektrometr pro kontrolu vstupních surovin ve farmacii, nikdo netušil, jak hluboké změny v této oblasti způsobí, a to v globálním měřítku. V půlce letošního roku, tedy 9 let po uvedení na trh, je celosvětově v provozu (plně implementováno) již více jak 1 400 spektrometrů s technologií TruScan ve více jak 500 farmaceutických výrobních závodech po celém světě. Z prvních 40 největších světových výrobců má tuto technologii již implementovánu 38 firem a z prvních deseti všech deset. Tato technologie se tak v podstatě stala etalonem v oboru, historicky to byla jedna z nejrychleji se šířících technologií ve farmaceutickém průmyslu. V současné době se začíná intenzivně využívat i v kosmetickém průmyslu. Tato technologie přitom zásadně změnila přístup k identifikační kontrole vstupních surovin, přenesla značný počet analýz z laboratoří přímo do skladů vstupních surovin. Co bylo příčinou tak velkého úspěchu? V prvé řadě tato technologie přišla ve vhodnou chvíli, výrobní závody v USA a následně pak i v Evropě přecházely od vzorkování vstupních surovin (a zejména aktivních substancí) dle modelu √N+1 ke 100% vzorkování. Standardní schéma identifikační analýzy vstupní suroviny zahrnovalo následující fáze: převzetí balení do skladu, převoz do čistých prostor na vzorkování, ovzorkování a odeslání k analýze, čekání na výsledek, propuštění zpět do výrobního skladu.

Obr. – Ramanův spektrometr TruScan

Přechod na 100% vzorkování ale znamenal výrazný tlak na zvýšení kapacity čistých prostor i na personál. Technologie TruScan přišla s možností měření přes transparentní a semitransparentní obaly bez jejich otevření (možnost měřit až přes 10 vrstev polyethylenu nebo polypropylenu, případně přes skleněné obaly až do tloušťky 9 mm). Zároveň vyloučila vliv obsluhy jak na vlastní měření, tak zejména na vyhodnocení výsledků. To umožnilo přenesení značného počtu analýz přímo do skladu mimo čisté prostory a přitom se současně zvýšila spolehlivost analýz a zjednodušil se proces vývoje metod a jejich validace. Také došlo k výraznému snížení provozních nákladů na udržování a rozšiřování celého systému v porovnání s do té doby široce využívanou NIR spektrometrií nebo FT-IR spektrometrií, která již ale byla v případě větších firem vytlačována NIR spektrometry. Používání NIR spektrometrie vyžadovalo značné znalosti z oboru chemometrie, což

bránilo jejímu rozšíření v menších firmách. Technologie TruScan najednou umožnila výrazné snížení počtu vzorků analyzovaných v čistých prostorech, významně zrychlila a zlevnila vývoj metod, jejich validaci a celkovou implementaci technologie, a to bez větších nároků na znalosti chemometrie. Stala se tak zajímavou alternativou i pro menší výrobce. Návratnost v případě velkých výrobních závodů se v řadě případů počítala na měsíce. Současně se ale tak zvýšila spolehlivost celého systému identifikace, což bylo následně příznivě přijato i dozorovými orgány, jako je například FDA v USA. V současné době je součástí dodávky této technologie nejen vlastní hardware (Ramanovy spektrometry) a firmware (bezpečný přenos výsledků do podnikové sítě), ale ucelený systém připravených SOP (Standardních operačních postupů), které pokrývají i problematiku validace metod. Samozřejmostí je kompletní DQ, IQ, OQ, PQ dokumentace. Jak SOP tak IQ/OQ dokumentace je přitom výsledkem postupného zdokonalování na základě zpětné vazby z více jak 500 instalací přístrojů a auditů různých dozorových orgánů z celého světa. Uživatel, který si technologii kupuje, má jistotu, že dodaný systém (hardware, SOP, IQ/ OQ/PQ) splní požadavky všech dozorových orgánů z celého světa. Výhradním zastoupením výrobce pro Českou a Slovenskou republiku je firma RMI, s.r.o. Doc. Ing. Tomáš ČERNOHORSKÝ, CSc., RMI, s.r.o., [email protected], www.rmi.cz

RUČNÍ RAMANŮV SPEKTROMETR NanoRam Ramanova spektroskopie je již několik desítek let nenahraditelným pomocníkem v laboratořích, které se zabývají studiem vlastností molekul či identifikací a verifikací látek, nebo v průmyslu, kde je pomocí této metody možné rychle a efektivně kontrolovat kvalitu vstupních a výstupních surovin i jednotlivých meziproduktů. Na rozdíl od jiných metod běžně používaných v laboratořích nevyžaduje Ramanova spektroskopie žádné speciální úpravy vzorků před měřením, spektra je navíc možné měřit přímo přes sklo nebo jiné obalové materiály. Díky pokroku ve vědě a technologii jsou dnešní Ramanovy spektrometry menší, rychlejší, odolnější a levnější, což nabízí mnoho zajímavých možností. Ruční Ramanův spektrometr NanoRam od americké společnosti BWTek je navržený speciálně pro potřeby farmaceutického průmyslu. Srdce tohoto přístroje tvoří 785 nm

32

RMI_TrueScan.indd 32

Obr. – NanoRam

držák tablet, nástavec pro měření vzorků v lahvích, optická vlákna, ponorné sondy aj.) a výměnným fokusačním čočkám je skutečně univerzálním pomocníkem v každé moderní laboratoři.

excitační laser, Czerny-Turner spektrograf a termoelektricky chlazený CCD detektor. NanoRam je navíc vybaven patentovaným systémem stabilizace laseru a ultrarychlým mikroprocesorem, což mu dává možnost měřit spektra, jejichž kvalita je srovnatelná s výsledky z laboratoře. Díky svému širokému příslušenství (nástavec na vialky,

Velkou výzvou pro všechny laboratorní techniky je rozlišení chemicky podobných látek nebo krystalických polymorfů. Často se jedná o molekuly, které se liší jenom v několika málo funkčních skupinách. NanoRam je díky unikátním vlastnostem Ramanovy spektroskopie a svým technickým parametrům schopný rozlišit látky tak podobné, jako jsou jednotlivé aminokyseliny, celulóza a mikrokrystalická celulóza nebo je pomocí něj možné určit stupeň hydratace látek. Ing. Karel ŠEC Ph.D., Mgr. Kateřina MUDROŇOVÁ, Nicolet CZ s.r.o., [email protected] , [email protected]


10.9.2015 19:24:24

SPEKTROSKOPIE

SPOJENÍ FLUORESCENČNÍ SPEKTROSKOPIE PRO BUDOUCNOST Během posledních let se technologie ve fluorescenční spektroskopii radikálně změnila. Nyní je kladen větší důraz na mikroskopické systémy, použití pro pevné materiály, mikro-objemy, FRET, FRAP a podobně. Pro uspokojení stále náročnějších požadavků odborné společnosti se dva světoví lídři ve fluorescenční spektroskopii rozhodli spojit své úsilí a splnit tak stále vyšší nároky na přístroje, které jsou v této moderní době nezbytné pro úspěšný výzkum. V loňském roce japonská společnost Horiba s potěšením oznámila, že došlo k akvizici společnosti Photon Technology International (PTI), která se tím přidala do segmentu HORIBA Scientific. PTI je předním výrobcem výzkumných spektrofluorimetrů dodávaných do univerzit, výzkumných laboratoří a na průmyslový a biomedicínský trh. PTI je světový lídr v oblasti fluorimetrů v kombinaci s mikroskopy, zejména pak

v zaměření pro intracelulární iontové zobrazování. PTI také vyrábí a distribuuje lasery a další optické komponenty pod značkou Optical Building Blocks (OBB). Obr. – Logo Photon Technology International

„Spolupráce s PTI upevňuje naši vedoucí pozici na trhu fluorescenční spektroskopie“ poznamenal Steve Slutter, ředitel HORIBA Scientific Americas. „Dodatečné produkty, personál, výrobní a vývojové možnosti PTI nám umožní nabídnout ještě komplexnější řešení současných a budoucích požadavků

vědecké společnosti. Jsme především nadšeni z příležitosti rozšířit naši přítomnost v oblasti mikroskopie a biomedicínských aplikací pomocí produktového portfolia společnosti PTI.“ „Spojení se společnosti HORIBA je důležitým krokem v naší třicetileté historii práce pro výzkumnou obec umožňující významnou inovaci produktů“ dodal Charles Marianik, ředitel společnosti PTI. „Dojde k rozšíření našeho globálního rozsahu a umožní nám to pokrýt vynikající zákaznický servis a podporu, pro kterou byla PTI vždy dobře známa u zákazníků po celém světě.“ HORIBA Scientific se tímto stává ještě silnějším hráčem na trhu fluorescenční spektroskopie, s možností nabídnout kompletní řadu systému s nejvyšší kvalitou a parametry pro všechny potřeby fluorescence. Jan TKÁČ, SPECION s.r.o., [email protected]



Specion_Horiba.indd 33

33

10.9.2015 19:25:26

MIKROBIOLOGIE

SYSTÉM MILLIFLEX® PRO ZVÝŠENÍ EFEKTIVITY A ZKRÁCENÍ PROCESU MIKROBIÁLNÍ DETEKCE Mikrobiologické rozbory se provádějí v celé řadě výrobních odvětví. Mikrobiologické laboratoře, specializované na tuto činnost, najdeme v závodech farmaceutického, potravinářského a nápojového průmyslu, v některých oblastech technického průmyslu, vodárenství, ale rovněž i v organizacích, které poskytují služby na poli mikrobiologických rozborů. Těmito organizacemi jsou hygienické stanice a soukromé laboratoře. Všechny tyto laboratoře využívají k analýzám mikrobiologických vzorků většinou tradiční metody, které jsou založené na kultivaci příslušné kultury. Tyto tradiční metody mají samozřejmě celou řadu výhod (dlouhá tradice spojená s návazností výsledků, vysoká citlivost, referenční metody podle ISO, lékopisné metody atd.), na druhé straně mají i jednu velkou nevýhodu, a tou je doba nutná pro získání výsledku. Tradiční metody totiž vyžadují pro získání výsledku řádově hodiny až dny, v některých „extrémních“ případech až týdny. Se zvyšujícím se tlakem na výrobu kvalitních a bezpečných produktů se rovněž zvyšuje i potřeba rychlých, jednoduchých metod detekce mikroorganismů, kterých je možné použít jako alternativu k tradičním kultivačním metodám. Pro účinné monitorování kvality produktu je kritické testovat mikrobiální kontaminaci během celého výrobního procesu. Jak již bylo uvedeno výše, tradiční mikrobiologické kultivační metody jsou pomalé a vyžadují až několik dní pro získání výsledku. Pro udržení kroku se současnými rostoucími nároky na výrobu je potřeba tuto dobu pro pořízení výsledku redukovat. Tím, že uděObr. – Systém Milliflex® Quantum

láte tento krok, budete schopni dříve zjistit kontaminaci, zabránit zastavení výrobních linek, uvolnit rychleji produkt do tržní sítě a následně snížit náklady na skladování. Možnost získat výsledky mikrobiologických testů dříve, než je obvyklé, vám zároveň umožní získat lepší kontrolu a pochopení výrobního procesu. Hledáte spolehlivou metodu mikrobiální detekce, která vás nenechá čekat na výsledky, které potřebujete? Merck Millipore nabízí řešení v systému Milliflex® Quantum. Jedná se o rychlou, na fluorescenci založenou technologii, určenou pro rychlou kvantitativní detekci mikroorganismů v širokém spektru filtrovatelných matric. Tento jednoduchý systém využívá pro záchyt a následnou detekci (s detekčním limitem až 1 KTJ v daném objemu vzorku) životaschopných a kultivovatelných mikroorganismů metodu membránové filtrace. Výsledky testů jsou srovnatelné s vašimi současnými výsledky mikrobiologických rozborů, což usnadňuje validaci tohoto rychlého systému a jeho implementaci ve vaší laboratoři. Nedestruktivnost metody rovněž umožňuje provést identifikaci mikroorganismů, detekovaných během odečtu fluorescence. K následné identifikaci je možné využít vašich stávajících identifikačních metod (biochemických, morfologických, analýzy nukleových kyselin, …). Jak bylo zmíněno výše, je možné tuto metodu využít se širokým spektrem filtrovatelných matric. Konkrétně se jedná o následující aplikace: – kontrola surovin (média, pufry, farmaceutické přísady a voda), – mezioperační vzorky (biozátěž před sterilizací, vzorky z CIP/SIP, vzorky z buněčných kultur a fermentací, média pro fermentace, vzorky meziproduktů), – finální produkty, – vzorky z prostředí.

Systém Milliflex® Quantum je založený na dvou osvědčených technologiích – membránové filtraci a fluorescenčním barvení. Spolehlivé a přesné výsledky, monitorující mikrobiální kvalitu kapalných vzorků, vám přináší jedinečné filtrační nálevky Milliflex® v kombinaci s vakuovou pumpou Milliflex® PLUS. Jedinečnost filtračních nálevek Milliflex® spočívá v tom, že během celého procesu filtrace nedochází k žádné manipulaci s membránou, čímž se velmi omezují rizika získání falešně pozitivních, případně falešně negativních výsledků. Design nálevek zároveň zajišťuje dokonalé vymytí všech substancí, které by mohly inhibovat mikrobiální růst. Po filtraci a inkubaci je na membránu aplikováno činidlo, s nímž se vzorek inkubuje 30 minut při teplotě 32,5 °C ±2,5 °C. Během této inkubace dojde k obarvení všech zachycených životaschopných a kultivovatelných mikroorganismů fluorescenčním markerem. Vykazují-li buňky aktivní metabolismus, dochází totiž k enzymatickému štěpení nefluorescenčního substrátu. Jakmile dojde k rozštěpení substrátu buněčným metabolismem, uvolní substrát do cytoplazmy mikroorganismu volný fluorochrom. Díky své hydrofilní povaze zůstává tento fluorochrom v buňce. Signál je tudíž přirozeně zesilován akumulací fluorochromu uvnitř buněk a může být snadno detekován, pokud vystavíme fluorescenční barvivo vhodné vlnové délce. Tento krok se děje v readeru Milliflex ® Quantum, v němž je možné provést vizuální odečet počtu kolonií. Odečet kolonií je rovněž možné provést pomocí kamery a softwaru. Nedestruktivní systém Milliflex® Quantum nedodává pouze rychlé výsledky testů, nýbrž umožňuje pokračování růstu mikroorganismů, které pak mohou být identifikovány pomocí standardních identifikačních technologií. Většina rychlých systémů je ve své podstatě destruktivní a v případě nálezu kontaminace nabízí pouze omezené možnosti, týkající se vyšetření a identifikace mikroorganismů. To může způsobit vážné potíže během vyšetřování a zahrnutí do odpovídajících analýz příčin a plánů nápravných/preventivních opatření. Systém Milliflex ® Quantum se skládá z readeru, kamery a fluorescenční reagencie (detekční část), používané v kombinaci s vakuovou pumpou Milliflex® PLUS, filtračními jednotkami Milliflex® a kazetami s agarovými médii (část membránové filtrace a kultivace). Univerzální kit Milliflex® Quantum, obsahující nálevky s membránou a fluorescenční reagencii, se používá pro detekci mikroorganismů ve všech filtrova-

34

MM-milliflex.indd 34


10.9.2015 19:26:31

MIKROBIOLOGIE

telných matricích. Nedestruktivní metoda, skládající se z 3 jednoduchých kroků (příprava vzorku, fluorescenční barvení a odečet mikrokolonií), poskytuje konzistentní a spolehlivé výsledky mikrobiologických rozborů při současném zkrácení celkové doby, nutné k získání výsledků. Toto zkrácení představuje přibližně 2/3 celkové doby, potřebné při použití tradičních kultivačních metod (viz tab.). Validační proces alternativních metod bývá časově dosti náročný – tento fakt je častým problémem mnoha laboratoří při přechodu z tradiční kultivační technologie na rychlou metodu. Primárně je to kvůli tomu, že je potřeba porovnat výsledky obou metod, což je souhrnný proces. Rovněž složitost hardwaru může zvyšovat potíže s validačním procesem. Systém Milliflex® Quantum překonává tyto problémy tím, že nabízí řešení, které je založené na minimálních změnách ve srovnání s tradiční kultivační metodou

NOVÁ DIFRAKČNÍ MŘÍŽKA ZVYŠUJE ÚČINNOST A ROZSAH V MĚKKÉM RTG A HLUBOKÉM UV ZÁŘENÍ

Tab. – Inkubační podmínky a doba, potřebná pro detekci při využití metody fluorescenčního barvení mikrokolonií Mikroorganismy

Podmínky ATCC 8739

Escherichia coli

Nová zlatem povlečená difrakční mřížka je ideální pro práce od 20 do 80 nm. Uživatelé mohou vyměnit mřížku pro zvýšení rozsahu nebo účinnosti, i když je zařízení pod vakuem. Jednotka difrakce pod malým úhlem dopadu a rozptylu zvyšuje četnost úhlů, a tím poskytuje lepší odrazivou účinnost. Mřížka je dostupná

8

Pseudomonas aeruginosa

ATCC 9027

TSA

12

Bacillus subtilis

ATCC 6633

32,5 ±2,5 °C

8

Staphylococcus aureus

ATCC 6538

Candida albicans

ATCC 10231

SDA

24

Aspergillus brasiliensis

ATCC 16404

22,5 ±2,5 °C

30

Caulobacter sp. Micrococcus sp.

Environmental strains

Ralstonia sp.

12

30

R2A 32,5 ±2,5 °C

18 24

* Inkubační doba, potřebná pro detekci systémem Milliflex® Quantum

a jednoduchém hardwaru. Příprava vzorku a inkubační podmínky zůstávají stejné jako u tradiční metody. Výsledky jsou založené na standardní membránové filtraci a následné kultivaci a jsou tudíž srovnatelné s vašimi současnými výsledky. Pro jednodušší imple-

mentaci systému rovněž nabízíme IQ/OQ validační protokoly a servis s tím spojený.

pro novou i existující instrumentaci a může být instalována v laboratorních podmínkách.

Aplikace SXR spektrometru

Optimalizovaný rozsah a rozlišení

SXR spektrometr společnosti McPherson, Inc. (USA) model 251MX je nyní díky nové difrakční mřížce dostupný se zvýšenou účinností a širším rozsahem.

Doba* [hod.]

Nová difrakční mřížka je vhodná pro měření SXR (měkké rtg záření, λ > 0,14 nm), EUV (extrémní (hluboké) ultrafialové záření, λ = 1,0–31 nm) a VUV (daleké ultrafialové záření, λ = 200–10 nm) záření a emisní spektra se subnanometrovým spektrálním rozlišením. Rozptýlení těsně rozdělených spektrálních linií nastavitelnou štěrbinou zajišťuje lepší průchodnost světla a lepší spektrální rozlišení. Nastavitelný držák detektoru pojme digitální kameru s přímou detekcí nebo mikrokanálový zesilovač. To také dovoluje uživatelům dosáhnout delší nebo kratší vlnové délky a schopnosti zaznamenat rozdílné simultánní svazky vlnových délek pro obecnou spektroskopii, fyziku plazmatu a monitorovací procesy bez kompromisů v rozlišení nebo síle signálu.

RNDr. Jiří DONÁT, Merck Millipore, [email protected], www.merckmillipore.com

Aplikace pro spektrometr pracující v hlubokém UV záření a měkkém rtg záření jsou ve fyzice plazmatu, astrofyzice, spektrálním testování a kalibraci. Lze zkoumat attosekundové (10-18 sekundy) impulsy, vyšší harmonické lasery (HHG), a EUVL polovodičové zdroje a procesy (extrémní ultrafialová litografie). Jedná se o zařízení pracující pod vakuem a jsou dostupné verze pracující s vysokým vakuem při 10-6 torrech i ultra vysokým vakuem při 10-10 torrech. Spektrometr je vybavený kalibračním certifikátem a je dostupný s různými doplňky. Jsou dodávány zdroje pro kalibraci vlnové délky, tenké filmové filtry, vstupní mikrokanálové zesilovače a vakuové sekce. Výrobce je schopen pomoci při implementaci UV spektrometru při specifických aplikacích. »»www.mcphersoninc.com

Bioquell H2O2 dekontaminační generátory laminární a ochranné boxy centrifugy a koncentrátory

vhodné i pro termolabilní zařízení a zařízení s malou chemickou odolností

mrazicí a chladicí zařízení zařízení pro ohřev a kultivaci vzorků anaerobní a hypoxické boxy analytické přístroje

dekontaminace nejrůznějších zařízení, malých i velkých prostor

přístroje pro molekulární biologii mycí a desinfekční technologie mikrodestičková instrumentace pipety a laboratorní plast zařízení pro chov laboratorních zvířat

poradenství

prodej

validace

autorizovaný servis


MM-milliflex.indd 35

kalibrační a zkušební laboratoř

www.trigon-plus.cz 35

10.9.2015 19:26:31

LABORATORNÍ TECHNIKA

REAKCE BEZ NÁMAHY S REAKTOROVÝM SYSTÉMEM SYRRIS ORB Společnost Syrris uvedla během 250. ročníku American Chemical Society Meeting and Exposition na trh inovativní reaktorový systém pro duplikované nádoby Orb. Výjimečná hodnota systému Orb spočívá v kombinaci vysoce kvalitního provedení s jedinečnými vlastnostmi usnadňujícími práci a spolehlivými výkony pro vsádkové procesy. Tento kompaktní stolní systém je určen převážně pro vývojové laboratoře. Ideální je jeho využití při krystalizacích, vývoji procesů, optimalizaci reakcí, destilacích, bioreakcích a dalších druzích výroby a vývoje. Systém duplikovaných reaktorů Orb nabízí široký výběr duplikovaných a vakuovaných nádob od 100 ml do 10 l a může být používán ve velkém rozpětí teplot v rozmezí –90 až +250 °C a tlaků od 50 mbar do 0,25 bar. Intuitivní patentovaný mechanismus svorky pro rychlou a jednoduchou výměnu nádob je doplněn zdvihem pro motor míchadla, který umožňuje zvednutým motorem jednoduše otočit a usnadnit tak výměnu nádob.

DIAGNOSTIKA EBOLY V nedávno zveřejněném výzkumném projektu firmy Integrated DNA Technologies (IDT) je podrobně popsáno, jak vědci z IDT Kristin Beltz a Dr. Scott Rose spolupracují s výzkumným týmem Dr. Briana Taylora v Battelle (Aberdeen, MD, USA) při návrhu a validaci testu RT-qPCR, který může detekovat virus Ebola. IDT PrimeTime® Ebola qPCR test zjistí Zaire ebolavirus, který byl rozšířen v západní Africe v letech 2013–2015. Počáteční citlivost a specifičnost výsledků byly prezentovány v roce 2015 na konferenci Chemické a biologické ochrany a technologie (St. Louis, MO, USA).

Obr. – Reaktorový systém Syrris Orb v provedení s nádobami na 10 l a 500 ml

Nastavení výšky umístění nádoby nevyžaduje žádné nástroje, je rychlé a přímočaré. Spolu s obsáhlým sortimentem příslušenství – zahrnujícím míchadla, termostaty, chlaVědci poznamenali, že zkouška má PCR účinnost 98,9 %, a že užití dvojité sondy snižuje testovací pozadí a zvyšuje signál ve srovnání s tradičními jednotlivými chlazenými sondami v qPCR testech. Rozlišit Ebolu od jiných infekčních nemocí může být obtížné a běžné diagnostické testy jsou časově náročné a složité. Vytvářejí také problémy spojené se skladováním a přepravou vzorků, laboratorní biologickou bezpečností a odbornými znalostmi zaměstnanců v provádění testů. Pro potlačení této a další epidemie by bylo velmi užitečné mít přístup k jednoduchému, rychlému a přesnému virovému testování v odlehlých vesnicích. S tímto

diče, přikapávací nálevky a destilační aparatury – a volitelných modulů pro automatizaci a rychlé vypouštění oleje je možné systém Orb použít pro prakticky libovolnou aplikaci. Produkty firmy Syrris, kterou na českém trhu zastupuje společnost NEOTEC, spol. s r.o., zahrnují pokrokovou řadu plně automatizovaných vsádkových reaktorů (Atlas), manuálně ovládanou platformu pro vsádkové reaktory (Globe) a systémy pro průtočnou chemii (Asia a Africa). Jako uznání za technologické úspěchy byla Syrrisu na Global Opportunity Conference on International Trade udělena ocenění „Eastern Region’s UKTI Best Established Exporter“ a „Most Outstanding Export Achievement“. Průtočný systém Asia je navíc držitelem prestižního ocenění „2012 R&D award“. Ing. Petr MICHÁLEK, NEOTEC, spol. s r.o., [email protected], www.syrris.cz cílem vyvinul Dr. Paul Pickering (Ubiquitome Ltd., Nový Zéland) test využívající přístroj Ubiquitome Freedom4. Tento přenosný PCR přístroj zpracuje vzorek přibližně za hodinu a je snadno ovladatelný pomocí iPhonu nebo notebooku. Freedom4 eliminuje potřebu uchování vzorků a jejich přepravu do laboratoře. Freedom4 a PrimeTime Ebola qPCR test jsou nyní předloženy v USA ke schválení pro krizové používání. Integrated DNA Technologies, Inc. je největším dodavatelem vlastních nukleových kyselin na světě, které slouží v oblastech věd o živé přírodě, výzkumu a vývoji. »»www.idtdna.com

Čisté prostory podle THERMO Scientific Dodáním přístroje naše péče nekončí

HERAsafe KS a KSP

akreditovaná zkušební laboratoř TRIGON PLUS

Biohazard laminární box třídy II

měření zařízení s řízenou čistotou vzduchu autorizovaný servis

Poznejte další námi nabízené laboratorní vybavení 36

Neotec_Orb.indd 36

www.trigon-plus.cz


10.9.2015 19:28:17


Ruční disperzní Ramanův spektrometr NanoRam Výjimečně malý mobilní Ramanův spektrometr vyvíjený převážně pro QA/QC ve farmaceutickém průmyslu. • • • • • • • • •

analytická metoda schválená v evropském, americkém a čínském lékopisu splňuje všechny požadované předpisy včetně 21 CFR část 11 a část 1040.10 stupeň odolnosti proti vniknutí cizího tělesa či vniknutí kapalin IP-64 bezkontaktní měření vzorků přes průhledné obalové materiály vestavěná 2D čtečka čárových kódů různé typy měřicího příslušenství intuitivní ovládání systému pomocí barevné dotykové obrazovky volba mezi multivariačními algoritmy pro identifikaci neznámých látek nebo ověřování (verifikaci) známých látek možnost přenosu výsledků analýz do LIMS

Podrobnější informace najdete zde: http://bwtek.com/technology/handheld-raman

Nicolet CZ s.r.o. Klapálkova 2242/9, 149 00 Praha 4 [email protected] • www.nicoletcz.cz Tel./Fax: 272 760 432, 272 768 569, 272 773 356-7

Nicolet_NanoRam.indd 37

Společnost Nicolet CZ s.r.o. je certifikována dle normy ČSN EN ISO 9001:2001

10.9.2015 19:29:26

BIOCHEMIE

CHARAKTERIZACE NANOČÁSTIC V KAPALINÁCH: STUDIE AGREGACE BÍLKOVIN Životy mnoha pacientů se zlepšily od doby komercionalizace monoklonálních protilátek a rekombinantních proteinů před nějakými třiceti lety. Práce v oblasti proteinové terapie se stává atraktivní pro univerzity, farmacii a biotechnologie, přičemž se odhaduje, že světový trh s léčebnými bílkovinami, kam řadíme monoklonální protilátky, inzulín, interferony, růstové hormony a krevní faktory, může dosahovat v roce 2017 kolem 141,5 mld. USD, a tudíž se jedná o velmi zajímavý obor [1]. Práce s velkými makromolekulami proteinů přináší řadu problémů, se kterými se nepočítá, pokud léčíme tradičním způsobem malými molekulami. Mají totiž komplexní 3-D strukturu, která musí být zachována pro jejich účinnost, jsou obecně více nakloněny degradaci v těle živočichů a jejich syntéza je typicky vedena v biologickém hostiteli, tudíž navíc vyžadují purifikaci z komplexu médií. Pro efektivitu proteinové terapie je třeba, aby proteiny byly přítomny v monomerní formě, přičemž dalším klíčovým faktorem u molekul proteinu je jejich tendence shlukování do různých stupňů. Tento agregační proces může probíhat rychleji nebo dokonce být iniciován pokud je protein vystaven nějakému stresu na rozhraní fází (např. vzduch-kapalina nebo pevná fáze-kapalina), světlu nebo změnám teploty, iontové síly nebo pH [2]. Bohužel, tyto stresy jsou často součástí syntézy, purifikace, balení, transportu, skladování a aplikací proteinů. Při formování agregátů jich vzniká široké spektrum lišící se velikostí, typem a trvanlivostí [3]. Mechanizmus nebo cesta ke vzniku agregátu není v řadě případů zřejmá a liší se protein od proteinu a stejný vzorek může agregovat více mechanizmy [4]. Pokud jsou proteiny předepsány pacientovi, tak jsou dávkovány jako kapalné, často v injekční formě, obvykle lubrikované silikonovým olejem. Olej může v přítomnosti částeček dalších látek, které pocházejí z přípravy proteinů, sloužit jako zdroj agregátů díky heterogenní nukleaci [5]. Stejně jako všechna ostatní léčiva podléhají kapalné formulace podle předpisu <788> US Pharmacopoeia testu na tlumení světla (light obscuration test), jež má od roku 1995 nastaven limit pro nepatrné částice o velikosti >25 µm a >10 µm v počtu <600/balení, resp. <6 000/balení. Tyto velikosti byly zvoleny proto, že částice původem z výroby mohou potenciálně způsobit blokádu krevního řečiště a jsou kontrolovány na několika úrovních. V době přípravy předpisu <788> USP ještě nebyla známa rizika pocházející od velmi agregovaných proteinů [2]. Nepatrné částečky proteinu o velikosti 100 nm až 10 µm, stejně jako ty, které jsou větší, mají potenciál ovlivnit bezpečnost a účinnost léčby kvůli jejich

38

Anamet_Charakterizace nanočástic.indd 38

trvanlivosti [2]. Navíc, malé agregáty mohou přejít na větší a případně ovlivnit velikost a počet přesahující limit USP<788>. Pokud se pracuje s proteiny ve fázi výzkumu, vývoje a výroby, je důležité znát a řídit profil malých shluků částic, aby se dal identifikovat a ovlivnit bod jejich agregace. Měření malých shluků se historicky provádí použitím distribuční chromatografie SEC (Size Exclusion Chromatography). Avšak tato technika vyhodnocuje hmotnostní zlomek a závisí na 100% průchodu vzorku, tudíž datovém profilu; dokonce i 99 % průchod znamená, že může být ztraceno 1 % mimořádně velkých agregátů [3]. Nepatrné částice obvykle nedávají uspokojivý hmotnostní zlomek pro kvantifikaci. Navíc metoda SEC vyžaduje rozpuštění vzorku, což samo o sobě může ovlivnit změnu agregačního profilu. Techniky, kterými lze počítat a měřit velikost individuálních druhů terapeutických proteinů, budou přesnější než metody měřící hmotnostní zlomek a tak budou mít přednost při studiu agregace proteinů. Systém Nanoparticle tracking analysis (NTA, přístroj NanoSight NS500, Malvern Instruments Ltd., Wiltshire) používá metodu vizualizace a analýzy částic v kapalinách, která je odvozena od měření Brownova pohybu různě velikých částic. Rychlost pohybu je závislá pouze na viskozitě kapaliny, teplotě a velikosti částice a jejím výsledkem je distribuce velikostí individuálních částic včetně výpočtu koncentrace částic dané velikosti ve vzorku [6]. Díky nízké refrakci proteinů je detekční limit NTA blízký 30 nm. To znamená, že jednotku proteinového monomeru, která má typicky velikost 3–10 nm nelze metodou NTA měřit, ale mohou být měřeny a počítány agregáty vzniklé z několika až tisíců monomerů. Vzhledem k tomu, že se vzorek nemusí převádět do roztoku, nedochází tedy ke změně jeho agregačního profilu. Metoda měření rozptylu světla Dynamic light scattering (DLS), nebo Photon correlation spectroscopy (PCS), používá k měření velikosti stejný princip na bázi Brownova pohybu, ale na rozdíl od NTA je měřeno světlo rozptýlené od všech částic jako celek, proto se získává průměr velikosti všech částic ve vzorku, což je vlastně úrovní polydisperzity vzorku [7]. Jako u NTA, na malé částici se světlo rozptyluje méně a na velkých více. Pro výpočet distribuce částic jsou pak použity všechny světelné fluktuace v časovém sledu. Pokud intenzitu rozptylu označíme jako faktor r6, známe velikost monomerní bílkoviny, ale několik větších částic v populaci může značně zkreslit získané údaje. Tyto techniky se snaží vyřešit problém polydisperzních směsí, který, jak je uvedeno výše, je často pozorován u měření roztoků bílkovin. Obr. 1 ukazuje ty-

pická data získaná z NTA, DLS a porovnání s totální distribucí agregátů monomeru, což ukazuje na úskalí jednotlivých technologií měření. Obr. 1 – Porovnání distribuce částic získaných metodami NTA a DLS

Na NTA přístroji NanoSight NS500 osazeném 635 nm laserem (obr. 2) byla sledována po určitou dobu agregace proteinu IgG při 50 °C v koncentraci 1 mg/mL. V určitých intervalech měření byla snímána paralelní data velikosti částic z NTA a DLS a byla sledována jejich agregace. Po 20 min od počátku zahájení tepelné expozice pro agregaci byl zaznamenán pík u DLS odpovídající velikosti 10 nm, zatímco stejný pík zaznamenal NTA při 30 nm a další píky při 50 a 80 nm a největší agregáty o velikosti cca 300 nm. NTA dává i informaci o sledování koncentrace agregátů, která je vyjádřena jejich počtem v průběhu tepelné expozice, jak je patrné z obr. 3. Tato data naznačují, že do 30 min nevznikají agregáty větší než 30 nm, posléze do 100 min počet agregátů 30 nm a větších zůstává stálý a po tomto čase jejich počet exponenciálně narůstá. Údaje z NTA a DLS o velikosti vzorku a koncentrace z NTA ze stejného vzorku tak poskytují komplexní informace pro studium velmi složité oblasti shlukování bílkovin. Obr. 2 – Sledování agregace částic proteinu na přístroji Malvern NanoSight NS500

Aby se zabránilo přítomnosti velkých agregátů, které nejsou vhodné pro proteinovou terapii, tak se vědci se teď zabývají sledováním, které faktory a v jakém okamžiku jejich agregaci iniciují a k tomu s výhodou používají technik jako je NTA a DLS. Data s velkou vypovídací schopností, získávaná bod po bodu, jim poslouží pro určení startovacích mechanizmů.


10.9.2015 19:30:04

BIOCHEMIE

Obr. 3 – Sledování agregace během tepelné expozice

nebo aby se jejich tvorba výrazně zpomalila.

Literatura [1] Therapeutic Proteins Market to 2017. http://www.marketresearch.com/GBI-Research-v3759/Therapeutic-Proteins-High-Demand-Monoclonal-6511062/ Accessed online 15/08/2013. [2] Carpenter, J.F.; Randolf, T.W. et al. Overlooking subvisible particles in therapeutic protein products: Gaps that may compromise product quality. J Pharm Sci 2009, 98 (4): 1201–1205.

Potřebují pochopit, který z procesů syntézy, purifikace, balení, transportu, skladování a aplikace spouští proces agregace, aby zabránili tvorbě a přítomnosti agregovaných proteinů. Proto s výhodou používají těchto metod, které jim dovolují v libovolném okamžiku za řízených podmínek identifikovat a kvantifikovat jednotlivá stádia agregace bílkovin, aby se zabránilo tvorbě agregátů,

BUDOUCNOST MOŽNÁ PŘINESE „DŘEVĚNÉ FLEXI“ MOBILY Matt Safford se na serveru smithsonian.com zabýval velmi zajímavou prací amerických vědců, kteří se snaží uskutečnit myšlenku náhrady stávající vícevrstvé desky s tisíci elektronických obvodů flexibilní, biodegradabilní nanovlákennou celulózou (cellulose nanofibril – CNF). Tyto práce jsou inspirovány protichůdnými civilizačními problémy a mají podporu americké vlády. Tato iniciativa je na místě, neboť svět je stále více posedlý lacinou mobilní elektronikou a na obzoru je doba, kdy člověk bude mít potřebu nosit i několik mobilních přístrojů. Na druhou stranu autor uvádí, že jen v loňském roce bylo vyřazeno na 50 mil. tun našich starých chytrých telefonů, počítačů, televizorů a jiných zařízení ve prospěch další nové věci. Tento odpad obsahuje mnoho toxických součástí a látek, které při neřízeném sběru končí na skládkách. Obr. – Celulózové nanovlákenné (CNF) čipy vyrobené ze dřeva by mohly vést k flexibilní, biologicky rozložitelné elektronice, která má daleko méně chemických látek potenciálně toxických pro životní prostředí (Foto: Smithsonian.com, Yei Hwan Jung)

[3] Philo J.S. A critical review of methods for size characterization of non-particulate protein aggregates. Cur Pharmaceut Biotech 2009, 10: 359–372. [4] Philo, J.S and Arakawa, T. Mechanisms of protein aggregation. Cur Pharm Biotech 2009, 10: 348–351. [5] Chi, E.Y.; Weickmann. J. et al. Heterogeneous nucleation-controlled

Vědci z University of Wisconsin-Madison vyvinuli překvapující způsob, jak se vyrovnat s budoucími smartphony a tablety, aby byly přívětivější k životnímu prostředí. Nahradí většinu toxických a biologicky nerozložitelných materiálů v moderních mikroprocesorech celulózou. Výzkum byl ve spolupráci s americkým ministerstvem zemědělství proveden v dřevařské laboratoři a je podrobně popsán v nedávno zveřejněném článku v Nature Communications. Konkrétně metoda výzkumníků nahradí pevnou desku nebo podkladový materiál v čipech smartphonů a tabletů, obsahujících často sloučeniny galia a arsenu, nanovlákennou celulózou, což je ohebný průhledný materiál vyrobený štěpením buněčné stěny dřeva. Malé tranzistory a další komponenty v čipech budou stále vyráběny z kovů a jiných potenciálně toxických látek. Vedoucí výzkumník na UW-Madison elektrotechniky a výpočetní techniky profesor Zhenqiang „Jack“ Ma uvedl: „Ale množství těchto materiálů je tak malé, že čipy mohou být spotřebovány houbou a budou stejně bezpečné jako hnojivo.“ Dočkáme se tedy konečně doby dřevěné…? »»Původní text je možno stáhnout na: http:// www.smithsonianmag.com/innovation/ these-new-computer-chips-are-made-from-wood-180955471/?no-ist.

ZELENÉ KATALYZÁTORY Bez katalyzátorů by se lidstvo nedostalo daleko. Katalyzátory spouštějí mnoho procesů, od biochemických procesů probíhajících v buňkách až po produkci současného spotřebního zboží. Mohou také usnadnit naši cestu k udržitelné budoucnosti. Výzkumný tým vedený čínským vědcem Xile Hu a financovaný EU, vyvinul nové katalyzátory, které by mohly pomoci uvolnit potenciál mnoha inovací, a to zejména tím, že klíčové procesy budou méně nákladné a nebudou vytvářet tolik odpadních látek. Xile Hu ze Švýcarského Federálního Technologického Institutu v Lausanne


Anamet_Charakterizace nanočástic.indd 39

particulate formation of recombinant platelet-activating factor acetylhydrolase in pharmaceutical formulation. J Pharm Sci 2005, 94: 256–274. [6] Carr, B. and Malloy, A. Nanoparticle measurement through visualisation. American Laboratory 2008, http://www. americanlaboratory.com/913-Technical-Articles/756-Nanoparticle-Measurement-Through-Visualization/. [7] Engelsman, J.D., Kebbel, F. and Garidel, P. Laser light scattering-based techniques used for the characterization of protein therapeutics. In: Mahler, H.C. And Jiskoot, W., editors. Analysis of aggregates and particles in protein pharmaceuticals. New Jersey: John Wiley and Sons. 2012, 43–48. Na základě firemních materiálů firmy MALVERN připravil Ing. Jiří Hrdlička, ANAMET s.r.o., [email protected]

(SFTI) posunul technologický výzkum o další krok vpřed. Jeho výzkum se zaměřil na dvě hlavní výzvy: rozvoj dostupných a účinných katalyzátorů pro výrobu vodíku z vody pomocí solárního procesu, a nahrazení nákladných katalyzátorů použitých k syntéze různých chemikálií s vysokou přidanou hodnotou, které budou produkovat méně odpadu. Hu využil zahajovací grant Evropské rady pro výzkum (ERC) CAT4ENSUS. ERC poskytuje tento typ financování vědcům s vynikajícími výzkumnými návrhy, kteří mají v úmyslu založit výzkumné týmy v členském státě Evropské unie nebo přidružené zemi. Aktivace udržitelných reakcí „Katalyzátory jsou použity pro mnoho reakcí, které by jinak byly velmi pomalé, nebo by neprobíhaly vůbec,“ říká Hu. „V přítomnosti vhodných katalyzátorů tyto procesy probíhají velmi rychle.“ Různé procesy vyžadují různé katalyzátory, z nichž mnohé jsou založeny na drahých a vzácných kovech, jako je například ruthenium, paladium nebo platina. Nalezení běžnějších a cenově dostupných látek by pomohlo nastavit tyto procesy tak, aby byly méně nákladné a bylo je možno provozovat v mnohem větším měřítku. Tato možnost by mohla přispět k netrpělivě očekávaným technologickým objevům – například vývoji procesu získání levného vodíku šetrného k životnímu prostředí. Jako čistý a potenciálně bohatý nosič energie by tato látka mohla snížit naši závislost na fosilních palivech, i když ve skutečnosti je většina vyrobeného vodíku produkována ze zemního plynu. Výzkumný tým místo toho, aby používal platinové katalyzátory, které převládají při výrobě vodíku, používal molybden v kombinaci se sírou. „Molybden je asi tisíckrát levnější než platina, a tisíckrát hojnější,“ říká Hu. Tento katalyzátor je určen pro získání vodíku z vody za přispění solární energie. CAT4ENSUS dosáhl již velmi slibných výsledků v laboratorním měřítku. Tím ukázal směr k cenově dostupné a trvale udržitelné výrobě, konverzi, skladování a přepravě sluneční energie. »»www.ec.europa.eu

39

10.9.2015 19:30:04

LABOREXPO 2015 - PŘÍLOHA

VII. ROČNÍK VELETRHU ANALYTICKÉ, MĚŘICÍ A LABORATORNÍ TECHNIKY – LABOREXPO 2015 Veletrh LABOREXPO 2015 se uskuteční ve dnech 23.–24. září se v Kongresovém centru Praha. Díky rekordnímu počtu více než 94 vystavovatelů představí mimořádně široký sortiment laboratorní techniky a vybavení laboratoří.

Veletrh LABOREXPO je zaměřený na základní a aplikovaný výzkum, průmyslový vývoj, výrobu a její (procesní) kontrolu, environmentální analýzy a další oblasti, ve kterých je využívána laboratorní technika. Návštěvník zde na jednom místě získá kompletní informace o nabídce zboží od dodavatelů laboratorního vybavení, který se koná pouze jednou za dva roky. S výrobky se lze osobně seznámit, oslovit přitom jejich prodejce a získat tak všechny potřebné informace v jednu chvíli na jednom místě a mít tak okamžitou

představu o konkurenčních nabídkách nebo možných slevách a zvýhodněních.

Doprovodný program Návštěvníci veletrhu se mají možnost zúčastnit dvoudenní LABOREXPO KONFERENCE zaměřené na prezentaci významných výzkumných projektů v oblasti chemie, biochemie, life science, nanotechnologií a dalších vědních oborů. Na přípravě konference se podílejí přední české odborné společnosti. Další část programu tvoří semináře a prezentace vystavovatelů.

Živé laboratoře, soutěž exponátů a další akce Před vstupem do veletržních prostor, které se budou nacházet v přízemí Kongresového centra Praha, lze navštívit dvě pojízdné laboratoře. Firma RETSCH v jedné z nich představí nejnovější laboratorní přístroje

pro přípravu vzorků a v druhém bude firma MERCI prezentovat Zkoušky bezpečnostních skříní ASECOS v reálném ohni. Někteří vystavovatelé přihlásili své exponáty do soutěže o „Oceněný exponát“. Návštěvníci se tak budou moci osobně seznámit s těmito pokrokovými a inovačními přístroji a technologiemi. Každý návštěník bude mít možnost vložit svou volnou vstupenku do slosování o ceny. Hlavní výherce pak získá 7“ tablet Samsung, který do slosování věnuje organizátor veletrhu – časopis CHEMAGAZÍN a další vylosovaní získají zajímavé dárky od vystavovatelů. Volné vstupenky najdete v tomto vydání časopisu, vyžádejte si je u vystavovatelů nebo si je stáhněte zdarma na web stránkách veletrhu. Tomáš ROTREKL, CHEMAGAZÍN, [email protected]

SEZNAM EXPONÁTŮ PŘIHLÁŠENÝCH DO SOUTĚŽE O „OCENĚNÝ EXPONÁT VELETRHU LABOREXPO 2015“ Soutěž je vyhlášena ve dvou kategoriích:

• Agilent 5100 ICP-OES

– Analytická technika (instrumentace), – Laboratorní přístroje a vybavení (malé laboratorní přístroje, nábytek, digestoře apod.).

Výrobce: Agilent Technologies. Vystavovatel: HPST, s.r.o.

Všechny exponáty budou na veletrhu fyzicky představeny.

Seznam přihlášených exponátů v kategorii – Analytická technika • Přenosný Ramanův spektromer MIRA Výrobce: Metrohm. Vystavovatel: Metrohm Česká republika s.r.o.

Výsledkem implementace vertikálního umístění hořáku, které bylo do nynějška běžné jen u radiálních ICP-OES, je nekompromisní výkon z hlediska nízkých detekčních limitů v axiálním pozorování, méně časté čištění a údržba a až 5násobná životnost hořáku v porovnání s ostatními ICP optickými emisní spektrometry s horizontálně uloženým hořákem. Díky využití nejmodernější elektroniky došlo ke zmenšení spektrometru (nikoliv však na úkor rozlišení či stability) a model 5100 je v současnosti nejmenším ICP-OES s šířkou pouhých 80 cm. • UHPLC Agilent 1290 Infinity II

– Nová generace přenosného Ramanova spektrometru MIRA 2 využívá vlnovou délku 1064 nm, a díky tomu může měřit i fluorescenční materiály a heterogenní matrice. Použitá technologie Orbital-Raster-Scan (ORS) pracuje s vysokou přesností, opakovatelností a spolehlivostí.

40

Příloha_LBX15.indd 40

– Optický emisní spektrometr s indukčně vázaným plazmatem, který přináší revoluční technologii dichroického spektrálního slučovače (Dichroic Spectral Combiner – DSC). DSC je patentovaný optický filtr se 120 nanesenými tenkými vrstvami, který umožňuje současné měření emitovaného záření z plazmatu v axiálním i radiálním pohledu v jednom okamžiku. Měří libovolný počet prvků na libovolném počtu čar v celém rozsahu spektra bez vlivu na celkovou délku analýzy. Je tak dosaženo zkrácení celkové délky komplexních analýz na polovinu, výrazného snížení provozních nákladů na plyny a tvorba metod pro neznámé vzorky se stává skutečně jednoduchou.

Výrobce: Agilent Technologies. Vystavovatel: HPST, s.r.o.


10.9.2015 19:31:10


– Ultraúčinný kapalinový chromatograf Agilent 1290 Infinity II svojí konstrukcí a inovativními prvky zaručuje spolehlivé výsledky, které získáte rychle a efektivně. Nové pumpy (kvarterní-flexibel pump a binární-highspeed pump) se vyznačují kvalitním zpracováním za použití nejmodernějších materiálů veškerých těsnících prvků a nabízí tak vysokou přesnost a správnost průtoku bez pulzů. Provoz pump je sledován senzory s okamžitou odezvou na ovládací SW. • Hmotnostní detektor Waters QDa

kolon umožňující eliminovat frikční rozmývání zón a detektory DAD (1 cm a 6 cm light-pipe cela) a unikátním CAD (Corona, charged aerosol detector). Aparaturu je možné ovládat a data zpracovávat pomocí revolučního chromatografického softwaru Chromeleon. Výrobce nabízí též snadnou implementaci do stávající softwarové struktury laboratoře/společnosti.

limitem, mikroskop je díky své architektuře schopen dosahovat nejvyšších rychlostí mapování při současném zachování konfokality a prostorového i spektrálního rozlišení, vysoké spektrální rozlišení je dáno širokým výběrem spektrografů a detektorů optimalizovaných pro maximální účinnost v daném spektrálním rozsahu.

• MSA – Mobile Surface Analyser

• Ramanův spektrometr HyperFlus P.R.O. Plus

Výrobce: KRÜSS GmbH. Vystavovatel: Uni-Export Instruments, s.r.o.

Výrobce: Tornado Spectral Systems. Vystavovatel: RMI s.r.o.

Výrobce: Waters. Vystavovatel: Waters

– Hmotnostní detektor Waters QDa je rozměrově srovnatelný s běžným UV/ VIS detektorem, na rozdíl od něho však poskytuje MS informaci. Je velmi jednoduchý na obsluhu. Po zapnutí se sám zkalibruje a připraví k měření. Rovněž zpracování dat je pro obsluhu velmi jednoduché. S určitou nadsázkou můžeme říci, že kdo umí pracovat s UV/VIS detektorem diodového pole, umí pracovat i s tímto hmotnostním detektorem. Jeho jedinečnost spočívá v jeho malém rozměru a především v jednoduchosti jeho použití.

– Mobilní přístroj pro měření smáčivosti a volné povrchové energie pevných povrchů. Jedním stisknutím tlačítka je během sekundy změřen kontaktní úhel dvou kapalin na měřeném povrchu a z těchto hodnot je určena volná povrchová energie včetně jejího rozdělení na polární a disperzní složku. Patentovaný tlakový dávkovací systém zaručuje spolehlivé a přesné dávkování kapalin na libovolný povrch s minimálním vnášením mechanické energie do procesu. Žádný jiný existující mobilní ani laboratorní přístroj není schopen takto rychle povrchovou energii určit. • Automatický ramanovský mikroskop – apyron

– Ramanův spektrometr HyperFlux P.R.O. Plus zcela mění možnosti v oblasti on-line monitorování výrobních procesů, nové možnosti ale otevírá i při sledování reakcí ve výzkumu. Další oblastí, kde přináší zásadní změnu, jsou „in vivo“ experimenty v medicínském výzkumu, kdy je možné významně snížit expozici tkáně během měření (snížení energie laseru, zkrácení doby měření), což otevírá cestu k novým diagnostickým metodám identifikace nádorových tkání nebo v oblasti výzkumu regenerace kůže. • Mobilní HPMS (High Pressure Mass Spectrometer) spektrometr M908 Výrobce: 908 Devices Inc. Vystavovatel: RMI s.r.o.

Výrobce: WITec Wissenschaftliche Instrumente und Technologie GmbH. Vystavovatel: Uni-Export Instruments, s.r.o.

• UHPLC systém Vanquish Výrobce: Thermo Fisher Scientific. Vystavovatel: Pragolab s.r.o.

– UHPLC systém Vanquish pracuje až do tlaků 1500 bar a disponuje robustním binárním či kvarternárním čerpadlem s minimálním mrtvým objemem, velkokapacitním autosamplerem, termostatem

– Plně softwarově řízený Ramanovský mikroskop s vláknovou optikou zajišťující maximální optickou propustnost a tím i citlivost systému, velmi rychlé chemické mapování povrchů, plynulá regulace energie laseru (hodnota energie je měřena, není odvozena od nominálního výkonu laseru a optické hustoty filtru), konfokální uspořádání, prostorové rozlišení dosahuje teoretických hodnot daných difrakčním



– První komerčně dostupný přístroj, který využívá nové technologie HPMS (High Pressure Mass Spectrometry). HPMS je převratná technologie umožňující konstruovat miniaturizované a robustní hmotnostní spektrometry. První komerční uplatnění našla tato technologie v přístroji M908 – hmotnostním spektrometru pro bezpečnostní aplikace. Již nyní je ale zřejmé, že v budoucnu najde velmi široké uplatnění i v jiných oborech, jako je například medicínská diagnostika nebo kontrola životního prostředí. Spektrometr M908 využívá novou technologii miniaturizované iontové pasti, pracující za zvýšeného tlaku. Díky speciální konstrukci a použití velmi vysokých frekvencí

41

10.9.2015 19:31:10


se dosahuje dobrého rozlišení i citlivosti, přestože hmotnostní spektrometr pracuje při tlaku 1 torr a má miniaturizované rozměry.

Kompaktní skříňka 100 x 140 x 175 mm s bezpečným umístěním ovládacích prvků nad čerpadlem. Napájení 230 VAC , příkon pouhých 16 VA , krytí IP22.

Seznam přihlášených exponátů v kategorii – Laboratorní přístroje a vybavení

• Disoluční systém AT XtendTM Disolution Line

• HERACell Vios 160i, inkubátor s atmosférou CO2

Výrobce: SOTAX AG. Vystavovatel: SOTAX Pharmaceutical Testing s.r.o.

Výrobce: Thermo Scientific. Vystavovatel: Trigon Plus

– Inkubátor s CO2 atmosférou a garancí optimálních růstových podmínek i pro obtížně kultivovatelné buňky, vysokou rychlostí obnovy parametrů a HEPA Filter Airflow Systémem. • Peristaltické čerpadlo PCD 1082E5V Výrobce: Ing. Jindřich Kouřil. Vystavovatel: KOUŘIL dávkovací čerpadla

– Peristaltické dávkovací čerpadlo s opěrnou dráhou s možností volby nastavení výkonu manuálně 0,01–99,99 % nebo externě napětím 0–5V, lze současně využít oba způsoby regulace. Maximální výkon s hadičkou ID6 - 500 ml/min. Přepínání směru čerpání REV – START/STOP – MAX výkon a to manuálně nebo externě.

– AT XtendTM Disolution Line se skládá z jednotek standardizovaných modulů Xtend™, jako je disoluční lázeň AT, čerpadlo CP, filtrační stanice FS a vzorkovací stanice SAM. V závislosti na požadované úrovni automatizace lze moduly libovolně kombinovat a sestavit tak disoluční systém od manuálně obsluhované lázně, přes semi-automatické systémy, až k plně automatizovaným systémům.

k výraznému zkrácení doby, potřebné k získání výsledku běžnými kultivačními metodami. Tento jednoduchý systém je možné aplikovat na široké spektrum filtrovatelných matric, neboť je zde využívána metoda membránové filtrace, umožňující detekci životaschopných a kultivovatelných mikroorganismů s limitem 1 KTJ ve vzorku. Díky stejnému principu jsou výsledky srovnatelné s běžnými kultivačními metodami. To usnadňuje validaci tohoto rychlého systému. Jelikož Milliflex® Quantum nenarušuje detekované mikrokolonie, je možné následně detekovat narostlé kolonie běžnými identifikačními metodami (biochemickými, morfologickými, analýzou nukleových kyselin, …). • Rotační reometr Viscotester iQ Výrobce: Thermo Fisher Scientific. Vystavovatel: Pragolab s.r.o.

• Milliflex® Quantum Výrobce: Millipore S.A.S. Vystavovatel: Merck spol. s r.o.

– Systém Milliflex® Quantum je určen pro rychlou detekci mikroorganismů při testování biozátěže, zvláště ve farmaceutickém a kosmetickém průmyslu. Systém detekuje na principu fluorescence kolonie mikroorganismů o zhruba 2/3 dříve, než jsou viditelné pouhým okem. Tím dochází

– Thermo Scientific HAAKE Viscotester iQ reometr, oceněn cenami Reddot Deisgn Award 2015 a German Deisgn Award 2015. Nastavuje nové standardy v modularitě a jednoduchosti použití. Jedná se jak o přístroj pro jednoduché stanovení viskozity, tak i pro komplexní reologické měření u kapalin s nízkou viskozitou až po tuhé pasty a polotuhé látky. Lze jej použít jako samostatnou nebo plně softwarově řízenou jednotku, jeho kompaktní rozměry činí Viscotester iQ přenosným přístrojem pro mobilní použití nebo jako hlavní nástroj v laboratořích kvality.

LABOREXPO KONFERENCE Program LABOREXPO KONFERENCE je připraven organizátorem veletrhu – časopisem CHEMAGAZÍN, ve spolupráci s Českou společností chemickou, Českou společností pro biochemii a molekulární biologii a Ústavem organické chemie a biochemie AV ČR, v.v.i. Sponzory konference jsou firmy MERCI, s.r.o. a MERCK spol. s r.o.

Dr.-Ing. Jan Macák, Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologická, pracoviště - CEMNAT

Program a seznam přednášek

• 23.9. – 10:00 hod.: Přístrojový park RCPTM UP v Olomouci a jeho využití v materiálovém výzkumu a praxi. Mgr. Jan Filip, Ph.D., Univerzita Palackého, Regionální Centrum Pokročilých Technologií a Materiálů, Olomouc

• 23.9. – 9:30 hod.: Výzkum a vývoj anorganických nanomateriálů s využitím vybavení Centra materiálů a nanotechnologií.

• 23.9. – 10:30 hod.: Technologie ve výzkumu a vývoji nových léčiv a biomarkerů. MUDr. Petr Džubák, Univerzita Palackého,

42


LF, Ústav molekulární a translační medicíny, Olomouc • 23.9. – 11:00 hod.: Výzkum a vývoj nosičů pro cílenou alfa-částicovou terapii. RNDr. Ján Kozempel, České vysoké učení technické, FJFI, Katedra jaderné chemie, Praha • 23.9. – 11:30 hod.: Rychlé mikrobiologické metody. RNDr. Jiří Donát, Merck Millipore • 23.9. – 12:00 hod.: Spektrometrie laserem buzeného plazmatu (LIBS). Doc. Mgr. Karel Novotný, Ph.D., Masarykova univerzita, PřF, Ústav chemie, Brno


10.9.2015 19:31:11


• 23.9. – 12:30 hod.: Charakteristika anorganických materiálů a plazmatem modifikovaných vrstev metodou LDI-TOF MS. Mgr. Ing. Lubomír Prokeš, Ph.D., Masarykova univerzita, PřF, Ústav chemie, Brno

Ph.D., Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Praha

kul. RNDr. Lucie Bednárová, CSc., Ústav org. chemie a biochemie AV ČR, Praha

• 24.9. – 9:30 hod.: Využití moderních metod pro objasnění mechanismu účinku nových potenciálních léčiv. Ing. Pavla Plačková, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Praha

• 24.9. – 10:30 hod.: Využití metody optické emisní spektrometrie s indukčně vázaným plasmatem a elektrotermickou vaporizací (ETV-ICP-OES) při elementární analýze malých množství organických a biologických látek. Mgr. Stanislava Matějková, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Praha

• 24.9. – 11:30 hod.: Magnetická rezonance elektronů a její využití při studiu redoxních dějů. Ján Tarábek, Ph.D., Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Praha

• 24.9. – 10:00 hod.: Strukturní analýza organických látek pomocí hmotnostní spektrometrie. Doc. RNDr. Josef Cvačka.

• 24.9. – 11:00 hod.: Použití molekulární spektroskopie (UV-VIS a vibrační a jejich chirálních variant) pro studium bio-mole-

• 24.9. – 12:00 hod.: Vývoj tritiové dekontaminační linky. Mgr. Ondřej Pačes, Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, Vývojové dílny, Praha Změna programu vyhrazena. Aktuální informace najdete na www.laborexpo.cz.

SEZNAM VYSTAVOVATELŮ 2 THETA ASE ABL&E - JASCO (A) ALCHIMICA AMEDIS ANALYTIKA ANAMET ANTON PAAR BAS RUDICE BC - CHEMSERVIS BDL CZECH REPUBLIC BECKMAN COULTER ČESKÁ REPUBLIKA BIO-RAD BIOTRADE BIOVENDOR INSTRUMENTS BRUKER CARBON INSTRUMENTS CARL ZEISS CAYMAN PHARMA CENTEC DIALAB DONAU LAB PRAGUE DYNEX TECHNOLOGIES EAST PORT PRAHA EPPENDORF CZECH & SLOVAKIA GORO HACH LANGE HANNA INSTRUMENTS CZECH HANYKO PRAHA HAUSCHILD (D) HILGER HPST CHEMAGAZÍN

CHROMSERVIS CHROMSPEC ILABO ING. ŠVEC – PENTA INTERTEC (SK) ITES (SK) JHS LABORATORY JSP KATKO KONEKO MARKETING KOUŘIL DÁVKOVACÍ ČERPADLA KRD LABICOM LABIMEX CZ LABOR-KOMPLET LABOSERV LABTECH LABTECHNIK LACH-NER LECO INSTRUMENTE PLZEŇ LESAK LGC STANDARDS (PL) LINDE GAS MANEKO MEDIAL MERCI MERCK METROHM ČESKÁ REPUBLIKA METTLER TOLEDO MILCOM SERVIS NEJLABO NEOTEC

NETTO ELECTRONICS NETZSCH-GERÄTEBAU NICOLET CZ O.K. SERVIS BIOPRO PARKER HANNIFIN CZECH REPUBLIC PCS PE SYSTEMS P-LAB POL-EKO-APARATURA (PL) PRAGOLAB REO TRADE RMI SARTALEX SHIMADZU SCHMACHTL CZ SCHOELLER INSTRUMENTS SIGMA-ALDRICH SIPOCH SOTAX PHARMACEUTICAL TESTING SPECION SPECTRO CS SPŠCH PARDUBICE TECHNOPROCUR THERMO SCIENTIFIC TRIGON PLUS UNI-EXPORT INSTRUMENTS UNIMED VERDER VWS MEMSEP WATERS WTW, MĚŘICÍ A ANALYTICKÁ TECHNIKA

VII. ROČNÍK VELETRHU ANALYTICKÉ, MĚŘICÍ A LABORATORNÍ TECHNIKY – LABOREXPO 2015 Termín konání: středa 23. a čtvrtek 24. září 2015 Otevírací doba: od 9 do 16 hodin Místo konání: Kongresové centrum Praha - přízemí Nejbližší vchod do budovy směrem od stanice metra Vyšehrad (linka metra C) Vstupné:

Návštěva veletrhu i jeho doprovodného programu je bezplatná. Odevzdáním vyplněné vstupenky návštěvník obdrží veletržní katalog. Vstupenka je zařazená do slosování o ceny. Při registraci předem lze získat voucher na občerstvení.

Organizátor:

CHEMAGAZÍN

Kontakt:

Tomáš Rotrekl, manažer veletrhu, T: 603 211 803, [email protected] www.laborexpo.cz



43

10.9.2015 19:31:11

In tune with your science


Introducing the pioneering PURELAB® Chorus range: innovation meets choice, a fresh new approach to the way you work.

Naladěno na vaši vědu

It’s your lab, your budget, your science, so shouldn’t you be in control of the way you work? ELGA, market leader in laboratory water purification, has innovated a range of modular purification solutions that gives you the freedom to do just that. Are you ready to embrace the freedom of choice?

Představujeme revoluční systémy na úpravu vody PURELAB® Chorus: • Water purity? Only choose technologies suited to your science and application inovace, možnost nový přístup k vaší • Futurevýběru, changes? Upgrade and svěží re-configure as your needs evolve práci. •

Challenging spaces? Fit your solution where you choose

Je to vaše laboratoř, váš rozpočet, vaše věda, tak proč byste neměli mít pod kontrolou způsob vaší Want to see more? See the PURELAB Chorus in action at práce? ELGA, jednička na trhu laboratorních úpraven vody přišla s inovační řadou modulárního www.elgalabwater.com/purelab-chorus řešení úpravy vody, která vám dává svobodu věnovat se pouze svoji práci.

• • •

ELGA. Our Your choice. Čistota vody? Vyberte si jeninnovation. ty technologie, které jsou vhodné pro vaši vědu a aplikace. Máte málo místa? Umístěte vaše řešení na místo, které si sami vyberete.

21/08/2014 14:20:01 Chcete vědět více? Prohlédněte si PURELAB Chorus na www.elgalabwater.com/purelab-chorus nebo napište e-mail s dotazy na [email protected]

ChorusAd_Column.indd 1

ELGA. Our innovation. Your choice.

VWS_Purelab.indd 44

10.9.2015 17:07:39

Dosáhněte rychle a jednoduše cílenou kontrolu sterility

Monitoring prostředí, se kterým můžete počítat

MiniCapt® Mobile Mikrobiální vzorkovač vzduchu

BioCapt® jednorázový mikrobiální impaktor

• Ideálně vhodný pro aseptické prostředí

• Zabraňuje přímému kontaktu obsluhy s mediem

• Rychlá identifikace falešně pozitivních výsledků daná unikátním designem vzorkovací hlavy

• Kombinuje destičku s mediem a vzorkovací hlavu do jednoho celku

• Maximální výtěžnost a vysoká biologická účinnost

• Eliminuje potřebu tradiční sterilizace vzorkovacího zařízení

• V souladu s normou ISO 14698-1

• Minimalizuje expozici media pro redukci falešně pozitivních výsledků

• Všestranný nástroj pro všechny aplikace vzorkování vzduchu

• Rychlá identifikace falešně pozitivních výsledků daná unikátním designem vzorkovací hlavy


ANAMET, s.r.o. Kováků 26, 150 00 Praha 5 www.anamet.cz

Anamet_PMS.indd 45


ANAMET, s.r.o. Kováků 26, 150 00 Praha 5 www.anamet.cz

10.9.2015 19:34:14

ČERPACÍ TECHNIKA

NÁROČNÉ ÚKOLY PŘI DÁVKOVÁNÍ? NOVÉ ČERPADLO S KROKOVÝM MOTOREM Řešíte náročné úkoly v dávkování kapalin? Pak je tu nové membránové dávkovací čerpadlo sera iSTEP®, které na český trh dodává divize HYDRO-TECH strojírenské společnosti HENNLICH. Čerpadlo v sobě spojuje inteligentní koncept pohonu s přesností membránového dávkovacího čerpadla a stanovuje nová měřítka spolehlivosti a reprodukovatelnosti. Díky variabilnímu nastavení otáček jsou možnosti použití takřka neomezené. Čerpadlo lze použít na dávkování nejrůznějších chemikálií, kyselin i zásad, jako například dávkování sloučenin chloru pro desinfekci vody, pro srážedla při čištění odpadních vod nebo dávkování flokulantů. „Velkou výhodou je velmi intuitivní ovládání a dlouhá životnost, která jej předurčuje především pro náročné úkoly při dávkování,” říká Ing. Jan Valníček, manažer pro čerpadla sera u společnosti HENNLICH. Výhodou je také velký rozsah výkonů od 0,015 až do 50 l/h při tlaku 10 až 4 bar a rozsah regulace 1:1000.

Základní přehled výhod • Extrémně velký rozsah výkonu jen s jedním čerpadlem.

SLOVNAFT UKONČIL VÝSTAVBU NOVEJ LOGISTICKEJ PREVÁDZKY Bratislava, 13.8.2015 – Spoločnosť SLOVNAFT, a.s., ukončila výstavbu logistickej prevádzky pre nový závod na výrobu nízkohustotného polyetylénu LDPE 4. Dodávateľom stavby na kľúč v hodnote 22 miliónov eur bola nemecká spoločnosť TALKE. V súčasnosti prebieha testovanie prevádzky, do ktorej sa bude polyetylén dopravovať, skladovať a následne expedovať odberateľom. Obr. – Logisticka prevádzka pre nový závod na výrobu nízkohustotného polyetylénu LDPE 4 vo Slovnafte

Najdôležitejšou časťou logistickej prevádzky je súbor 28 síl na skladovanie a manipuláciu s nízkohustotným polyetylénom. Logistický komplex je priamo napojený na novú linku LDPE 4 s ročnou výrobnou kapacitou

46

Hennlich_5-15.indd 46

• Rozsah nastavení 1:1000, optimální přizpůsobení.

Obr. – Membránové dávkovací čerpadlo sera iSTEP®

• Dávkování bez pulzací. • Pohon řízený mikroprocesorem. • Provedení s dálkovou regulací. • Slow Mode pro viskózní média. • Energeticky efektivní pohon (roční spotřeba pod 2.700 Kč). • Šaržové dávkování s pamětí. • Intuitivní ovládání menu vč. parametrování. • Impulzní násobič / dělič. • Funkce časovače pro pracovní dny, 10 pamětí. • Displej v češtině (možnost de, en, fr, nl, fi, tr). • Certifikováno dle UL/CSA a TR. Odštěpný závod HYDRO-TECH je jednou z deseti divizí společnosti HENNLICH. Zajišťuje technické služby, poradenství, nabídky a dodávky pro trysky, čerpací techniku, komprimaci plynů a armatury. Zabývá se také dodávkami filtračních zařízení. HYDRO-TECH zastupuje na českém trhu

220 000 ton polyetylénu. Súčasťou prevádzky sú okrem skladovacích a baliacich priestorov aj kancelárie, dopravný systém a nakladacie rampy pre expedíciu plastov. Pre nemeckú spoločnosť TALKE bola výstavba logistickej prevádzky v Slovnafte aktuálne najväčším európskym projektom. »»www.slovnaft.sk

WELTEC UVEDL VE FRANCII DO PROVOZU ZÁVOD NA VÝROBU BIOMETANU

přední světové výrobce, jejichž produkty lze řadit k tomu nejlepšímu, co se v daném oboru vyrábí. Mezi zákazníky divize patří renomované výrobní společnosti nebo projekční kanceláře. www.hennlich.cz/hydro-tech

zemního plynu, a nemusí se znovu stlačovat. To šetří náklady tím, že eliminuje potřebu dalšího kompresoru a umožňuje hospodárné využití zpracování bioplynu i pro menší provozy. Tento způsob zpracování rovněž šetří peníze v dalších oblastech. Dělení plynů probíhá při okolní teplotě a bez přídavku chemikálií. Navíc, membránová technologie vyniká kompaktní instalací v kontejneru, čímž se snižují instalační náklady. Pro optimalizaci a synchronizaci zařízení použil WELTEC systém LoMOS SPS vyvinutý na zakázku. Obr. – Závod na výrobu biometanu s technologií firmy WELTEC

Dne 5. srpna ožil závod na výrobu biometanu v oblasti Franche-Comté ve východní Francii. Průběžně je dodáváno 70 standardních m³/h do rozvodné sítě zemního plynu Gaz réseau Distribution Francie (GrDF). Provozovatel zařízení David Peterschmitt používá ročně asi 6 000 tun zemědělských zbytků na výrobu bioplynu z anaerobní digesce. Pro zajištění efektivního zpracování bioplynu se německý výrobce zařízení WELTEC BioPower rozhodl nasadit flexibilní, kompaktní membránovou technologii. Při postupné třístupňové separaci je metan oddělen od oxidu uhličitého (CO2), vodní páry a dalších složek pomocí speciálních polymerních membrán. Využití membrán je vysoce účinné a poskytuje výtěžek metanu asi 99 procent. Další výhodou tohoto postupu je vysoký tlak plynu na výstupu. Tímto způsobem oddělený metan má již potřebný tlak pro napájení sítě

S ohledem na uživatelsky přívětivý provoz a použité vysoce kvalitní komponenty je stavitel a provozovatel David Peterschmitt velmi optimistický: „Jsem přesvědčen, že tato technologie WELTEC BioPower zajistí optimální účinnost, jakož i trvale stabilní a ekonomický provoz mého provozu na biometan“. »»www.weltec-biopower.de


10.9.2015 19:35:44

TECHNICKÉ NOVINKY

NÁTĚROVÉ HMOTY DO PROSTOR S NEBEZPEČÍM VÝBUCHU Za pomoci financování výzkumu z EU byly tři malé podniky schopny vyvinout koncepci účinnějších a levnějších typů nátěrů pro pracovní prostory s nebezpečím výbuchu. Nové nátěrové hmoty eliminují potřebu kovových částic a rozpouštědel běžně používaných v těchto výrobcích a tím odstraňují potenciální ohrožení zdraví lidí. V rámci projektu TransCond financovaného z EU byla vyvinuta řada transparentních a vodivých povlaků a nátěrových hmot pro průmyslové areály, kde by zbloudilá jiskra mohla vést k požáru, výbuchu nebo k poškození elektrického zařízení. Partneři projektu, včetně tří malých až středních podniků z Velké Británie, Kypru a Polska, vyvinuli nové nátěrové hmoty nahrazující konvenční nátěry běžně používané v těchto oblastech. Po skončení projektu v říjnu 2013 zahájily malé a střední podniky výrobu komerčních produktů, říká koordinátor projektu Tadeusz Spychaj, profesor chemie na Západopomořanské Technické Universitě v Polsku. „Je zapotřebí dalších generací vodivých nátěrů splňujících rostoucí požadavky trhu na kvalitní produkty, které jsou levnější, šetrné k životnímu prostředí a jsou bezpečné,“ dodává. „Nové TransCond produkty budou pomáhat třem podnikům soutěžit v stále rostoucí konkurenci.“ Levnější a lepší povlaky Konvenční povlaky používané v prostředí s nebezpečím výbuchu jsou obvykle vyrobeny z kovových plniv, jako je stříbro, nikl, měď nebo indium, oxid cínu, které jsou drahé a obtížně recyklovatelné. Kovová plniva se smísí s vysoce těkavými rozpouštědly, které představují potenciální zdravotní riziko pro člověka při vdechování. TransCond vyvinul nové nátěry, barvy a laky z uhlíkových nanotrubiček a grafenu, kde jsou nahrazeny kovy a rozpouštědla. Uhlíkové nanotrubičky a grafen mají mimořádné mechanické, elektrické a tepelné vlastnosti a mohou zlepšit tvrdost, elektrickou a tepelnou vodivost u konvenčních polymerních povlaků. „Svatým grálem“ povlaků a hlavním úspěchem projektu TransCond byl vývoj antistatického nátěru 10-krát vodivějšího než běžné nátěry, při zachování 80–90% transparentnosti pro aplikace na polymerní kryty osvětlení a displeje. Nové povlaky mohou být použity na úpravu části strojů, dveře pecí, ochranné zástěny, stěny a podlahy. Všechny splňují normy EU pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu, nebo v místech, kde by nahromadění statické elektřiny mohlo představovat problém. Například nový povlak byl vyvinut pro průmyslové osvětlení, který je transparentní a může být aplikován za použití stříkací pistole nebo štětce. To umožňuje zákazníkům úpravu stávajících bezpečnostních krytů svítidel bez nutné výměny. Dalším příkladem je povlak na dveře průmyslových pecí k sušení desek plošných spojů. Tyto desky jsou velmi citlivé na poškození statickou elektřinou. Povlak může být také použit jinde, například na podlahy, aby se zabránilo hromadění statické elektřiny v budovách. Ostatní filmy a povlaky na vodní bázi za-

hrnují semi-transparentní lak na sklo a plasty; semi-transparentní vodní polyuretanový nátěr na sklo a plasty a barevné vodou ředitelné akrylové nátěry na kovové a plastové materiály. „Všechny vodivé povlaky by mohly přinést obrovské úspory nákladů pro firmy v potravinářském, elektronickém, farmaceutickém a petrochemickém průmyslu,“ říká Spychaj. „Od konce projektu TransCond byly produkty široce propagovány a výrobci v rámci projektu získaly řadu podnětů a dotazů z celého světa,“ dodává Spychaj. Věří, že společnosti mohou během příštích dvou let obsadit až 5 % cílového trhu, společné zvýšení jejich příjmů je možno odhadovat až do výše 1 milionu €.

Obr. – Panasonic_FZ-E1 ATEX

»»http://ec.europa.eu/research/

FIRMA DOP SOLUTIONS SPUSTILA TV KANÁL PRO PODPORU TESTOVÁNÍ HEPA FILTRŮ Firma DOP Solutions na serveru YouTube spustila kanál poskytující videoporadenství pro testování HEPA filtrů a pokyny pro používání různých zařízení a přístrojů. V následujících týdnech a měsících bude výběr užitečných klipů rozšiřován, ale již nyní firma dostává velice kladnou odezvu od partnerů, distributorů i zákazníků. Na DOP TV se mohou zájemci dostat jedním kliknutím na odkaz na domovské webové stránce www.dopsolutions.com bez jakýchkoliv omezení nebo přihlašování heslem. Díky souběhu se zahájením prodeje nejnovějšího aerosolového fotometru, dotykového přístroje DOP3500, poskytuje nyní firma DOP Solutions globálně nejkvalitnější podporu pro testování HEPA filtrů. Firma DOP Solutions je již 25 let inovátorem v oblasti testování čistých prostor a prostřednictvím své Academy for Cleanroom Testing poskytuje příležitost pro zvyšování znalostí o všech technikách testování čistých prostor. »»www.dopsolutions.com

NOVÉ TABLETY PANASONIC TOUGHPAD S CERTIFIKÁTEM ATEX PRO NEBEZPEČNÁ PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ Společnost Panasonic dnes představila nové verze špičkových odolných 5palcových tabletů se systémy Windows a Android s certifikátem ATEX, které revolučním způsobem změní produktivitu v potenciálně nebezpečných oborech, jako je například ropný, plynový, důlní, chemický a farmaceutický průmysl. Přidání těchto dvou speciálních zařízení pro nebezpečná pracovní prostředí do portfolia produktů ukazuje, že trh s tablety je pro společnosti Panasonic jednou z priorit. V současné době jsou na trhu čtyři různé 5palcové tablety pro dva operační systémy. Tablety Panasonic Toughpad FZ-E1 ATEX a FZ-X1 ATEX v sobě spojují to nejlepší z ručních zařízení, chytrých telefonů a tabletů a získaly certifikát pro nadzemní používání (zóna


Hennlich_5-15.indd 47

2, pracovní prostor) v potenciálně výbušných prostředích (acetaldehyd, benzín, etylén). Mezi bezpečnostní prvky, kterými jsou tablety s certifikátem ATEX vybaveny, patří dodávání spolu s koženým pouzdrem a antistatickou fólií na displeje zařízení. Integrovaná čtečka čárových kódů 1D/2D byla začleněna do designu a byl přidán výrazný žlutý rámeček, podle kterého zákazníci odliší modely s certifikátem ATEX od standardních 5palcových tabletů Panasonic Toughpad.

Na místech v zóně 2, kde se stále používá neefektivní pero a papír, pak tablet Panasonic Toughpad ATEX slouží jako bezpečné a použitelné zařízení PDA, zařízení pro hlasové hovory i čtečka čárových kódů. To vše v jediném zařízení. Lze je používat k e-mailové a hlasové komunikaci při procházení závodem a k přesnému zadávání dat pracovníky, kteří vykazují výrobní nebo průmyslové procesy. Čtečku čárových kódů lze použít k registraci inventáře a produktů a funkce integrovaného fotoaparátu jsou vynikající pro rychlé pořízení snímků a videozáznamů, například při mimořádných událostech. Mezi početné profesionální funkce těchto tabletů patří odolný antireflexní kapacitní dotykový displej s HD rozlišením (1280 × 720), čitelný na přímém slunečním světle a podporující ovládání 10 prsty, který lze používat i v silných rukavicích. Displej je vybaven funkcí detekce deště, která umožňuje ovládání jediným dotykem i za intenzivního deště. Tablety Toughpad FZ-E1 ATEX a Toughpad FZ-X1 ATEX byly zkonstruovány se záměrem posílit produktivitu pracovníků, a proto jsou vybaveny baterií o kapacitě 6 200 mAh, která podle testů společnosti Panasonic poskytuje až 14 hodin nepřetržitého přístupu k datům. Funkce rychlého nabíjení umožňuje nabití na 50 % za přibližně 1 hodinu a plné nabití za přibližně 3 hodiny. Tyto tablety Panasonic Toughpad ATEX jsou určeny k tomu, aby odolaly i těm nejnáročnějším pracovním prostředním. Proto splňují normu IP54 a je možné je používat při teplotách od −20 do +40 °C. Byly testovány také při pádu z výšky 1 metru. Zařízení jsou na trhu dodávána s komplexní tříletou zárukou a jejich uživatelé mají k dispozici také zkušenou technickou podporu. Tato nejnovější zařízení ATEX doplňují 10,1“ odolný tablet Panasonic Toughpad FZ-G1 ATEX, který byl představen v loňském roce. »»www.toughbook.eu

47

10.9.2015 19:35:45

kompaktní, jednoduchá a spolehlivá konstrukce přesná číslicová regulace výkonu čerpadla v rozsahu 0,01-99.99% nebo externě napětím / proudem napájení 230VAC , nízká energetická spotřeba max.16VA, krytí IP22

LABOREXPO stánek B27

BODO MÖLLER CHEMIE

Engineer chemistry

Hudba hraje dál, melodie je nová Za více než 40 let jsme si vyvinuli svůj vlastní styl poradenství, individuální a orientovaný na řešení. To se zalíbilo našemu dlouholetému partnerovi, společnosti Huntsman Advanced Materials, který nám proto od 1. září 2015 svěřil úkol, abychom převzali distribuci jejich výrobků značky Araldite®. Můžete porovnat minulost s budoucností. BODO MÖLLER CHEMIE Czech & Slovakia, s.r.o. Novodvorská 994 · 142 25 Praha 4 Mobil +420 608 333 049 [email protected] · www.bm-chemie.cz

© 2015 BODO MÖLLER CHEMIE · Araldite® je registrovaná ochranná známka společnosti Huntsman Corporation nebo jejích partnerů, téměř ve všech zemích.

NOVINKA: stáváme se oficiální distributorem společnosti Huntsman Advanced Materials v Polsku, Česku, na Slovensku, v Rumunsku, Bulharsku, Bosně a Hercegovině, Chorvatsku, Makedonii, Černé Hoře, Srbsku a Slovinsku.

AnzHAM_CHEMAGAZIN_210x150_ISOcV2.indd 1 Bodo-maneko-kouřil.indd 48

04.09.15 17:06 10.9.2015 19:37:12

AKTUÁLNĚ Z VĚDY

INTELIGENTNÍ PROTEINY USNADŇUJÍ PRODUKCI POTRAVIN Přírodní povrchově aktivní látky, které nabízejí větší výrobní stabilitu ve srovnání s běžnými materiály, budou brzy k dispozici jako přísada pro použití v potravinách a produktech pro domácnost a osobní péči. Vědci vyvinuli produkt založený na proteinech, který může zlepšit konzistenci a stabilitu emulzí, pěn, nátěrů a dalších jiných výrobků. Přídavek izolovaného a přečištěného proteinu, který se přirozeně vyskytuje v některých potravinách, může být použit pro spojení běžně nemísitelných látek. Bylo prokázáno, že produkt přináší vyšší účinnost, lepší stabilitu a snadnější manipulaci při výrobě ve srovnání s ostatními produkty této třídy, zejména hydrofobizátory na principu hub. Využití je při tvorbě nových formulací produktů, které snesou přísné podmínky kladené ochranou životního prostředí. Udržitelný způsob produkce založený na využití bakterií vyvinuli výzkumníci na univerzitě v Edinburghu. Další výhody proteinu zahrnují zlepšenou stabilitu a rozpustnost ve vodných roztocích a nižší spotřebu energie při zpracování zmrazených produktů. Produkt si zachovává účinnost i po následném zpracování. Přísada nabízí mnoho potenciálních aplikací a omezuje investiční riziko pro podniky. Mezi ně patří např. řízení velikosti kapiček v emulzích typu olej – voda; jednostupňová výroba vícenásobných emulzí; a lepší textura a úbytek tvorby ledových krystalů ve zmrzlých cukrovinkách. Vývojáři odhadují, že produkty využívající nové přísady mohou být na trhu během tří až pěti let. Tento produkt, známý jako BsIA, byl vyvinut na University of Edingburg a Dundee University. Dr. Fiona Mitchellová z oddělení výzkumu a inovací na univerzitě v Dundee (severovýchodní Skotsko), řekla: „Věříme, že nový produkt nabízí skutečnou alternativu ke stávajícím povrchově aktivním látkám, je z obnovitelných zdrojů a má zlepšenou účinnost u řady aplikací.“ Dr. Petr Deakin z univerzity v Edinburghu, řekl: „Máme nyní v ruce zajímavé výsledky a aktivně hledáme partnery, kteří chtějí spolupracovat při komerčním uplatňování této technologie.“ »»www.ed.ac.uk

DETEKCE KOVOVÝCH KONTAMINANTŮ V POTRAVINÁCH Detekce kovových kontaminantů v potravinách je důležitá pro naše zdraví a bezpečnost. Nicméně stávající metody kontroly mají svá omezení a limity. Například metoda užívající rentgenové záření nezjistí nečistoty s velikostí menší než 1 mm, což je způsobeno současnou praktickou úrovní rtg metod, a dále nemůže být rtg metoda použita pro kontrolu potravin, které obsahují bakterie mléčného kvašení, protože rtg záření způsobuje ionizaci v těchto potravinách.

V souladu s těmito poznatky byl pro kontrolu potravin nedávno vědci na Katedře environmentálních a biologických věd v Toyohashi Tech vyvinut praktický magnetický detektor kovových nečistot, založený na supravodivém kvantovém interferenčním zařízení (SQUIDs). Detekční technika je založena na zaznamenávání pozůstatku magnetického pole kontaminantu pomocí SQUID senzoru. SQUID je vysoce citlivý magnetický senzor založený na jevu supravodivosti. V procesu se aplikuje na potraviny silné magnetické pole, které magnetizuje kovové částice uvnitř, a následně se tyto kovy, pokud jsou obsaženy v potravinách, mohou detekovat snímáním jejich magnetického pole pomocí SQUID senzoru. Tento způsob je výhodný v tom smyslu, že je jak bezpečný, tak i poskytuje vysoké rozlišení. Profesor Tanaka, jehož tým vyvinul metodu, říká: „Vyvinuli jsme kontrolní systém, který umožňuje detekci kontaminujících látek v balení potravin o síle 100 mm pomocí třech SQUIDs senzorů. Chceme-li přesně zjistit ještě menší kovové fragmenty, použijeme digitální filtry ke zlepšení poměru signál-šum. Cílová velikost kovové kontaminující látky v potravinách ze vzdálenosti 100 mm, je 0,5 mm. Aby se co nejvíce snížil vliv šumu, je senzor umístěn uvnitř čtvercové kovové krabice tak, že potraviny mohou být testovány při průchodu tímto boxem. Box je vyroben z železo-niklového plechu o síle 2 mm. Magnetické pole má silnou afinitu k tomuto materiálu. To znamená, že se magnetické pole koncentruje ve stěnách boxu.“ Při pokusech vyvinutý systém byl schopen jasně rozpoznat ocelovou kuličku o průměru 0,3 mm. Systém je robustní a není ovlivněn elektromagnetickými vlnami z blízkých mobilních telefonů nebo z pohybu blízkých ocelových objektů. Systém je slibným nástrojem pro detekci kontaminantů v praktických situacích, což může významně pomoci při zvyšování bezpečnosti a ochrany zdraví spotřebitele. Originální publikace: S. Tanaka, T. Ohtani, Y. Narita, Y. Hatsukade, and S. Suzuki, Development of metallic contaminant detection system using RF High-Tc SQUIDs for food inspection, IEEE Trans. Appl. Supercond. Vol. 25, no. 3, 2015. »»Zdroj: www.analytica-world.com

LEMNATEC POMOCÍ FENOTYPIZACE ODHALUJE CHOROBY CUKROVÉ ŘEPY Specialista na fenotypizaci LemnaTec zavedl automatizovaný proces pro identifikaci onemocnění listů cukrové řepy, a domnívá se, že významně zlepší výnosy plodin na celém světě. Listy cukrové řepy získané z polního pokusu v Ústavu pro ochranu rostlin, polních plodin a travních porostů Juliuse Kühna byly zkoumány na známky změny barvy, což může poukazovat na příznaky onemocnění. Lemnatec HTS Scanalyzer byl použit k detekci a charakterizaci zelených, žlutých a hnědých oblastí listových tkání na základě měření barvy. Tímto způsobem, by bylo možné, aby vědci kvantifikovali barevné změny na povrchu listů, které


Monit-věda.indd 49

typicky označují jako léze. Marcus Jansen, vedoucí vědecký pracovník v Lemnatec, dodává: „Nemoci v rostlinné výrobě jsou velkou hrozbou pro potravinářský průmysl, odvozené rostlinné produkty a okrasné rostliny. Všechny části rostliny mohou být potenciálně vystaveny napadení škůdci či chorobám a metody patogenů nebo škůdců používané k poškození rostlin jsou rozmanité, od likvidace části rostliny požitím škůdci až po mikrobiální infekci a zničení v tkáni nebo na buněčné úrovni. Tímto nejnovějším výzkumem chceme zajistit, aby plodina zodpovědná za 20 % světových dodávek cukru, měla v budoucnosti nejvyšší možný výnos.“ Za použití řady morfologických filtrů, byl LemnaTec schopna detekovat změny barev v obrazech cukrové řepy způsobených Uromyces betae, Cercospora beticola a Ramularia beticola. Průměrné relativní množství zelené, žluté a hnědé tkáně na listu dobře odráží vizuální bodování a lze dobře kvantifikovat chorobné příznaky spočítané na listu. Kontrola listů také ukázala skvrny, které se vyskytují v průměru pouze u 0,2 % zkoumané tkáně listů. Velikost a tvar těchto míst naznačují, že by mohly být způsobeny buď Uromyces nebo Cercospora. Nicméně, je také pravděpodobné, že nejsou patogenní původu, ale byly způsobeny v důsledku mechanického poškození, nebo náhodnými jevy. Marcus Jansen pokračuje: „Jsme přesvědčeni, že opakování této analýzy s větším datovým souborem nám umožní vytvořit metodu k identifikaci symptomů nemocí na základě jejich morfologických parametrů tvaru (např zaoblení, kompaktnost). Tento proces bude také kvantifikovat a klasifikovat barevné změny v listech způsobených různými biotickými a abiotickými stresy.“ LemnaTec je nejúspěšnějším světovým dodavatelem kompletních řešení fenotypizace pro výzkum rostlin. »»www.lemnatec.com

LYMFOCYTY VERSUS VIR HEPATITIDY B Poprvé v historii dva nositelé grantů European Research Centre (ERC), Prof. Luca G. Guidotti a Dr. Matteo Iannacone ze San Raffaele Scientific Institute, Milano, Itálie (SRSI), pozorovali „in vivo“ jak konkrétní bílé krvinky, tzv. cytotoxické T lymfocyty, identifikují cíle a útočí na jaterní buňky, které jsou infikované virem hepatitidy B. Pro sledování buněk imunitního systému v akci v reálném čase vyvinuli pokročilé, dynamické zobrazovací techniky. Odhaduje se, že je po celém světě 240 milionů lidí chronicky infikováno virem hepatitidy B. Tento objev, který byl zveřejněn ve vědeckém časopise Cell, otevírá nové obzory pro rozvoj nových léčebných postupů. Cytotoxické T lymfocyty jsou ozbrojení vojáci našeho imunitního systému. Cirkulují v celém těle krevními cévami, kde hledají infikované nebo transformované buňky a snaží se je zničit. Nicméně, jak tyto lymfocyty skutečně atakují jaterní buňky infikované virem hepatitidy B (známý jako HBV) zůstalo neznámé dlouho. Prof. Guidotti a Dr. Iannacone nyní zachytili v reálném čase a zevnitř, imunitní odpověd organismu během různých fází infekce HBV v jaterních buňkách.

49

10.9.2015 19:38:35

AKTUÁLNĚ Z VĚDY

Výzkumníci popsali, jak jsou cytotoxické T lymfocyty upozorněny malými krevními buňkami, nazývané krevní destičky. Ty vytvářejí „lepkavou podložku“ uvnitř jaterních krevních kapilár (tzv. jaterní sinusoidy), s cílem přilákat cirkulující lymfocyty na místo kde jsou zapotřebí, a blokují tak jejich nerušený pohyb v krvi. Po ukotvení na krevní destičky, jsou cytotoxické T lymfocyty schopny začít se pomalu plížit do jaterních sinusoid, a to i proti směru krevního oběhu. „Lymfocyty při pohybu rozmisťují drobná chapadla, asi 10 000krát menší než jeden milimetr, do malých přírodních otvorů ve stěně cévy nazývaných fenestra“, vysvětlují italští vědci ze SRSI v Milaně. „Jakmile dojde k identifikaci, stejná chapadla slouží ke vstřikování smrtících toxinů do infikovaných buněk nacházejících se na druhé straně cévní stěny, zatímco lymfocyty zůstávají uvnitř krevní cévy“. Pozorování Prof. Guidottiniho a Dr. Iannaconeho také vysvětlují proč je jaterní fibróza – predisponující faktor pro rozvoj rakoviny jater – často pozorovaná v průběhu chronické infekce HBV, kdy jsou fenestry v nižším počtu a o menším průměru. Blokáda fenester může inhibovat kapacitu chapadel lymfocytů k dosažení cílových buněk, což snižuje účinnost našeho imunitního systému při sledování pozměněné jaterní buňky. Podle nejnovějších odhadů Světové zdravotnické organizace, více než 240 milionů lidí je chronicky infikováno virem hepatitidy B a každý rok asi 780 000 osob zemře na komplikace spojené s onemocněním. Tyto nejnovější vědecké poznatky otevírají inovativní a významné vědecké horizonty, které mohou přispět k rozvoji nových léčebných postupů proti onemocnění jater, včetně cirhózy a rakoviny jater. „Tyto výsledky jsou výsledkem výzkumu, který začal před mnoha lety v USA. Pak jsme si uvědomili, že potřebujeme lepší technologie, abychom dále pochopili, jak nemoc postupuje v játrech myší. Zpět doma, za pomoci grantů ERC jsme vyvinuli nejmodernější mikroskopy s vysokým rozlišením a zobrazovací metodiku. V Miláně, teď máme jedno z nejlepších výzkumných pracovišť na celém světě, které umožňuje zaznamenat a analyzovat co se děje „in vivo“ na úrovni jedné buňky,“ říká Prof. Guidotti a Dr. Iannacone.

Prof. Guidotti po téměř dvaceti letech na fakultě Scripps Research Institute v La Jolla v Kalifornii odešel v roce 2009 do SRSI jako vedoucí laboratoře imunopatologie. Od roku 2013 je Prof. Guidotti také zástupcem vědeckého ředitele SRSI. Dr. Iannacone byl členem výzkumného týmu prof. Guidottiho v Kalifornii v letech 2002 a 2007, a poté se připojil k Harvard Medical School v Bostonu v Massachusetts. Do SRSI se stěhoval v roce 2010 do čela Laboratoře dynamiky imunitní odpovědi. Od jejich příjezdu do Milána tito dva nezávislí vědci pracují společně v rámci grantů ERC. Za tento výzkum byl Dr. Iannacone v roce 2015 vyznamenán Evropskou asociací pro studium jater cenou pro mladé vědce. »» http://ec.europa.eu/research/

HRADY Z PÍSKU INSPIRUJÍ NOVOU TECHNIKU VÁZÁNÍ NANOČÁSTIC

Chlazení oleje je jako sušení hradu z písku. Snížením teploty z 45 na 15 ° C se zvýší viskozita oleje a kapilární mosty mezi částicemi zkřehnou, což vede k lámání a fragmentaci řetězců nanočástic. Zlomené řetězce nanočástic je možno reformovat zvýšením teploty. Pokud se zvýší teplota, olej se stává tekutějším a je možno na částice aplikovat vnější magnetické pole. „Jinými slovy, tento materiál je teplotně citlivý, a tyto měkké a flexibilní struktury mohou být od sebe odtaženy a přeskupeny,“ řekl Velev. „A nejsou potřebné žádné další chemikálie.“ Původní publikace: Bhuvnesh Bharti, Anne-Laure Fameau, Michael Rubinstein, Orlin D. Velev, Nanocapillarity-mediated magnetic assembly of nanoparticles into ultraflexible filaments and reconfigurable networks, Nature Materials, 2015. Zdroj: www.chemeurope.com

NEBEZPEČÍ NANOMATERIÁLŮ

Chcete-li vytvořit v kapalině velmi flexibilní řetězce nanočástic s cílem vybudovat malé roboty s pružnými klouby, nebo vytvořit magnetické samoléčivé gely, musíte se vrátit do dětství a přemýšlet o hradech z písku. Vědci z North Carolina State University (NCSU)a University of North Carolina-Chapel Hill ukazují, že magnetické nanočástice obalené v olejovité kapalině se mohou spolu vázat ve vodě, stejně jako částice písku smíchané se správným množstvím vody mohou tvořit hrad z písku. „Vzhledem k tomu, že olej a voda nejdou dohromady, olejem smočené částice vytvářejí kapilární mosty mezi částicemi tak, že částice drží pohromadě,“ řekl Orlin Velev, profesor chemického a biomolekulárního inženýrství na North Carolina State University a korespondenční autor článku. „Potom jsme aplikovali magnetické pole, abychom zajistili jednotný směr řetězců nanočástic,“ řekl Bhuvnesh Bharti, odborný asistent chemického a biomolekulárního inženýrství na NCSU a první autor studie.

Výzkum provedený u běžných výrobků, jako je textil a tiskařský inkoust ukázal, že se z nich mohou do životního prostředí uvolňovat částice na úrovni nano velikostí. Projekt FP7 NANOSOLUTIONS si kladl za cíl vyzkoušet celou řadu výrobků a vybudovat databázi nanomateriálů a stanovit jejich úroveň bezpečnosti. V nedávném rozhovoru pro Insight Publishers, Dr. Socorro Vázquez-Campos, vedoucí výzkumné skupiny zabývající se udržitelným rozvojem v LEITAT Technologickém centru v Barceloně, popsal výsledky výzkumu při zjišťování bezpečnosti běžných výrobků. Hlavním zaměřením práce Dr. Vazquez-Campose je analýza životního cyklu. Ta zahrnuje studium uvolňování nanočástic z výrobků při použití ve stávajících aplikacích nebo výrobních procesech po celou dobu jejich životního cyklu. Jedním příkladem takového produktu je inkoustová tiskárna, která obsahuje kvantové tečky a další nanomateriály. Výzkumníci umís-

Laminární box s vertikálním prouděním Scanlaf FORTUNA

laminární a ochranné boxy centrifugy a koncentrátory mrazicí a chladicí zařízení zařízení pro ohřev a kultivaci vzorků anaerobní a hypoxické boxy analytické přístroje přístroje pro molekulární biologii mycí a desinfekční technologie

akreditovaná zkušební laboratoř TRIGON PLUS poradenství

50

Monit-věda.indd 50

prodej

validace

autorizovaný servis

měření zařízení s řízenou čistotou vzduchu

kalibrační a zkušební laboratoř

mikrodestičková instrumentace pipety a laboratorní plast zařízení pro chov laboratorních zvířat

www.trigon-plus.cz


10.9.2015 19:38:35

AKTUÁLNĚ Z VĚDY

tili standardní domácí tiskárnu dovnitř zapečetěného boxu s cílem změřit, zda se uvolňují materiály do vzduchu. V průběhu procesu bylo zjištěno, že se nanočástice uvolnily z produktu a nebo z vrstev papíru. Vzduch shromážděný kolem tiskárny obsahoval vysokou koncentraci kvantových teček a jiných částic různého charakteru. Dalším případem studie bylo testování komerčního sportovního oblečení a jeho potenciál k uvolnění nanoaditiv během pracího procesu. Vědci studovali množství různých pracích cyklů a řadu komerčních pracích produktů, a analyzovali, co každý typ textilie uvolní do vody. Výsledky ukázaly významné uvolňování nanočástic při praní textilie. Všechna data z tohoto projektu budou shrnuta do počítačového programu ENM Safety Classifier, který může předvídat schopnost nanomateriálů ohrozit životní prostředí nebo zdraví člověka. Program je vyvíjen konsorciem NANOSOLUTIONS. »»Zdroj: www.chemeurope.com

SNADNÁ VÝROBA ARYLBORONÁTŮ Náhrada a opuštění drahých a toxických materiálů v chemické syntéze, to je cíl sledovaný vědci na univerzitě ve Würzburgu. V časopise Angewandte Chemie, popisují nový způsob, jak lze tohoto cíle dosáhnout. Syntéza arylboronátů doposud vyžadovala drahé kovové katalyzátory, jako jsou paladium, iridium nebo nikl. Tyto materiály mají řadu nevýhod: Kovy jsou buď drahé, toxické nebo obojí. Chemici z Würzburgu Shubhankar Kumar Bose a Todd Marder nyní nabídli zcela nový katalytický proces, který umožňuje vyrábět arylboronáty s nižšími náklady a s menším dopadem na životní prostředí. Jejich úspěch je založen na použití katalyzátorů zinku. Zinek je levný, netoxický a je ho dostatek. Během práce došlo k záhadnému jevu. Vědci nebyli dosud schopni plně vysvětlit jej a jeho objasnění by mohlo přinést v budoucnosti klíč

k usnadnění syntézy mnoha důležitých arylboronátů. K čemu došlo? Pro výrobu arylboronátů se používají cyklické molekuly, ve kterých je buď atom vodíku, nebo atom halogenu nahrazen boronátovou skupinou. Když vědci z Würzburgu iniciovali tuto výměnu pomocí svého zinkového katalyzátoru, nastaly dvě reakce současně. Výsledkem byl aryl se dvěma boronátovými skupinami. Obvykle tyto molekuly nejdou tak snadno syntetizovat a jsou velmi zajímavé pro průmyslovou syntézu. V dalším kroku chtějí vědci zjistit, co se přesně děje při reakci se zinkovým katalyzátorem. A také pracují na zvýšení výtěžku reakce. Reakce produkuje zhruba 70 % molekul s jednou boronátovou skupinou a 30 % se dvěma boronátovými skupinami. Originální publikace: Shubhankar Kumar Bose, Andrea Deißenberger, Antonius Eichhorn, Patrick G. Steel, Zhenyang Lin, Todd B. Marder; Zinc-Catalyzed Dual C–X and C–H Borylation of Aryl Halides, Angew. Chem. Int. Ed., 2015. Shubhankar Kumar Bose, Andrea Deißenberger, Antonius Eichhorn, Patrick G. Steel, Zhenyang Lin, Todd B. Marder, Simultane Zink-katalysierte C–X und C–H-Borylierung von Arylhalogeniden, Angew. Chem., 2015. »»www.chemeurope.com

INOVACE V MOLEKULÁRNÍM ZOBRAZOVÁNÍ ZAJIŠŤUJÍ SIMULTÁNNÍ PROSTOROVÉ A SPEKTRÁLNÍ INFORMACE Využití fyzikálních metod v biologii vedlo v Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) k vynálezu technologie zobrazení jednotlivých molekul s nebývalým spektrálním a prostorovým rozlišením. Ke Xu, vědec z Berkeley Lab nazval svou

inovační technologii SR-STORM, nebo též spektrálně řešená stochastická optická rekonstrukční mikroskopie. Vzhledem k tomu, že SR-STORM poskytuje plnou spektrální a prostorovou informaci pro každou molekulu, otvírá technologie dveře k vysokorozlišovacímu zobrazování několika komponent a lokálního chemického prostředí, jako je například kolísání hodnoty pH uvnitř buňky. „Měříme oboje, jak pozici, tak spektrum pro každou jednotlivou molekulu, zaznamenáváme prostorovou polohu ve dvou rozměrech a zbarvení každé molekuly podle jeho spektrální pozice, takže v tomto smyslu se jedná o super-rozlišovací mikroskopii s pravdivými barvami, což je první svého druhu,“ řekl Xu. „Jedná se o nový typ zobrazení, kombinující spektrální měření jedné molekuly se super-rozlišovací mikroskopií.“ A co víc, SR-STORM je schopna s vysokou rychlostí dodat prostorové a spektrální informace pro miliony jednotlivých molekul v časovém horizontu asi pět minut, na rozdíl od běžných technik snímání, kdy jeden snímek obsahující několik desítek molekul zabere několik minut. Současné mikroskopické superrozlišovací techniky nepřinášejí spektrální informace, které potřebují vědci znát pro pochopení chování jednotlivých molekul, jakož i pro vysoce kvalitní vícebarevné zobrazení více cílů. „Tak jsme zkonstruovali duální objektivový systém, kdy se obraz molekuly z jednoho objektivu rozptýlí do spektra při zachování druhého obrazu pro lokalizaci molekuly,“ řekl Xu. “Spektra jednotlivých molekul a také jejich pozice jsou shromažďovány a ukládány.“ Dále vybarvili vzorky 14 různými barvivy s úzkým emisním spektrem a iniciovali a osvítili molekuly laserem. Zatímco spektra 14 barviv se silně překrývaly, protože mají blízké emisní spektrum, tak spektra jednotlivých molekul byly překvapivě rozdílná a tak snadno identifikovatelná. „To je užitečné, protože to znamená, že jsme našli způsob, jak realizovat vícebarevné zobrazování ve velmi úzkém emisním intervalu,“ řekl Xu. »»Zdroj: www.chemeurope.com

www.hennlich.cz/hydro-tech

®

sera iSTEP sera EcoBlue

- èerpadrolaèné úkoly pro ná


Monit-věda.indd 51

51

10.9.2015 19:38:36

INTERTEC ®spol. s r.o.

Laboratórne prístroje najvyššej kvality

PAN-1

digitálny kontinuálny ponorný refraktometer

Jednoduchý a spoľahlivý monitorovací systém v reálnom čase, ktorý nájde široké uplatnenie v rôznych oblastiach priemyslu a potravinárstve. Navštivte nás na veletrhu

Špecifikácia PAN - 1

robustná konštrukcia hranola zabezpečuje spoľahlivú a dlhodobú prevádzku

Merací rozsah

0,0 - 42,0 %Brix / 10,0 až 99,9 °C

Rozlíšenie

0,1% Brix / 0,1°C

Presnosť

± 0,2 % Brix / ±0,5 °C

Rozsah merania teploty

od 10°C do 95 °C

Medzinárodná trieda ochrany

ponorené časti displej

Rozmery a hmotnosť

80(š) x 300 (d) x 72 (v) mm 610 g

Životnosť batérií

2 mesiace (alkalické)

Napájanie

alkalicke batérie typ D, 1 ks

Pracovná okolitá teplota

10 °C do 95 °C

IP 67 IP65

80 mm

ABS 69 mm

jednoduché uchytenie

Obj. číslo: 3596

SUS316L

OPTICAL GLASS SUS316L

152 mm

spustenie automatického kontinuálneho merania

300 mm

ŠTART

SILICON

w w w. l a b o ra t o r n e p r i s t r o j e . s k INTERTEC®s.r.o., ČSA 6, 974 01 Banská Bystrica Tel.: +421 48 415 4256, Fax.: +421 48 412 4454 e-mail: [email protected]

Nový časopis vydávaný Českou společností chemickou

Czech Chemical Society Symposium Series Zaměření Příspěvky z odborných konferencí s chemickým a materiálovým zaměřením pořádaných v České republice nebo na Slovensku. Pokračovatel sympoziální série časopisu Chemické listy.

Profil Publikace v jazyce českém, slovenském nebo anglickém. Možnost publikace v tištěné podobě nebo na paměťovém nosiči. Současně materiály uveřejněny i na samostatných volně přístupných webových stránkách. Informace o možnostech vydání sympoziálního čísla lze získat v redakci. ([email protected])

Kontakt: Česká společnost chemická, Novotného lávka 5, 116 68 Praha 1, Telefon: 222 221 778, 221 082 370, E-mail: [email protected], http://www.ccsss.cz

52

Semináře-5-15.indd 52


10.9.2015 19:39:32

VELETRHY A KONFERENCE

23.–24.9.2015 Kongresové centrum Praha

LABOREXPO 2015

VII. ročník veletrhu analytické, měřicí a laboratorní techniky s odborným programem – LABOREXPO KONFERENCE, semináře, přednášky a prezentace vystavovatelů, „živé laboratoře a další doprovodné akce. Podrobné informace o veletrhu najdete na straně 38–41. Volné vstupenky najdete v příloze tohoto vydání časopisu nebo si je stáhněte zdarma na web stránkách veletrhu. Organizátor: CHEMAGAZÍN s.r.o. T: 603 211 803 I: www.laborexpo.cz 5.–8.10.2015 Hotel DAP, Vítězné nám., Praha

15th International Nutrition & Diagnostic Conference Konference se těší velkému zájmu a její program slibuje významný přínos v oblasti výživy a diagnostiky zdravotních potíží v souvislosti se stravou. Mezi stěžejní témata patří: – Microbiota and Mucosal Immunity, – Nutrition´s Role in Disease Prevention, – Beneficial Effect of Pre- and Probiotics on the Human and Animal Health, – Microbiota, Nutrition and Immune System, – Nutrition and Cancer, – Separation Science in Clinical Diagnosis and Nutrition, – Nutraceuticals, – Biomarkers in Aging and Disease, – Phytochemicals and Food Technology Effects on Human Health, – Antioxidants in Human Health, – Bioactive Compounds and Human Health. Pořádá: RADANAL s.r.o., Pardubice Kontakt: Aleš Horna, Conference Chair T: +420 469 779 899 E: [email protected] I: www.indc.cz 6.–8.10.2015

BIOTECHNICA + LABVOLUTION 2015 Jedna vstupenka na dva veletrhy. Na poprvé zařadil pořadatel veletrhu BIOTECHNICA, Deutsche Messe, do programu i nový veletrh LABVOLUTION, který bude atraktivní i pro další okruh zájemců z průmyslových laboratoří. Jestliže je BIOTECHNICA ukázkou biotechnologií a life science, LABVOLUTION zajistí rozšíření laboratorní techniky vedle biotechnologií i v jiných sektorech průmyslu, a to v chemii a farmacii, zdravotní technice, environmentálním inženýrství, kontrole kvality a potravinářství. Pořádá Deustche Messe, Hanover I: www.biotechnica.de 20.–22.10.2015 EC KyivExpoPlaza Kyjev

ratorního vybavení a přístrojové vybavení. PHARMATECHEXPO VI. mezinárodní veletrh zařízení a technologií pro farmaceutický průmysl. Pořádá: LMT Company I: www.labcomplex.com, www.pharmcomplex.com 23.–24.10.2015, Berlin, Germany

Highly potent drug products in the pharmaceutial industry Konference objasní nejen široký náhled na všechny aspekty vývoje, výroby a balení farmaceutických produktů obsahujících vysoce účinné látky pro různé terapeutické obory a odlišné formy podávání s ohledem na rozličné požadavky, ale také seznámí účastníky s příslušnými významnými zdroji, současným stavem poznání a výhledy do budoucna v této oblasti. Účastníci konference získají z první ruky zkušenosti, jak jsou tyto koncepty aplikovány ve farmaceutické branži a mohou si učinit závěry o jejich možném použití ve svých podmínkách. Pořádá: International Association for Pharmaceutical Technology (APV) E: [email protected] I: www.apv-mainz.de 27.–28.10.2015 Messe Frankfurt, Frankfurt am Main

Cleanzone – pure solutions

Zvedají se standardy výroby ve všech zpracovatelských a dodavatelských sektorech, od farmacie a potravinářství po mikroelektroniku. Nastala potřeba výměny informací a nutnost sledování posledních trendů a vývoje mezi odborníky na řešení sterilních a čistých prostor. To vše nabízí veletrh a konference Cleanzone ve Frankfurtu a.M. Pořádá: Messe Frankfurt Zastupuje: Ing. Jan Kolář, Obchodní partner Messe Frankfurt T: 734 866 028 E: [email protected] I: www.cleanzone.messefrankfurt.com 2.–3.11.2015 Wellness hotel Jezerka, Sečská přehrada

VIII. konference pigmenty a pojiva

Konference zaměřená na aplikovaný výzkum z oblasti pigmentů, pojiv a specialit pro povrchové úpravy materiálů pomocí organických povlaků a nátěrových hmot. Jejím cílem je setkání specialistů, výzkumných pracovníků a studentů z organizací, škol a firem zabývajících se vývojem, výrobou, aplikací a prodejem pigmentů a pojiv. Program konference je rozdělen do tří bloků: Pigmenty – Pojiva – Speciální materiály a technologie. Do programu je nyní přihlášeno již více než 20 přednášek, jejichž seznam najdete na webu konference.

LABComplEX – VIII. International exhibition complex support of laboratories

Využijte snížení cen vložného platné do 30. září 2015!

Hlavní událost pro laboratorní průmysl na Ukrajině, která pokrývá celou oblast labo-

Konferenci pořádá redakce časopisu CHEMAGAZÍN a Ústav chemie a tech-


Semináře-5-15.indd 53

nologie makromolekulárních látek Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice. Kontakt: CHEMAGAZÍN s.r.o. E: [email protected] I: www.pigmentyapojiva.cz 9.–12.11.2015 Wellness hotel Jezerka, Sečská přehrada

62. konference chemického a procesního inženýrství – CHISA 2015 Témata konference: – Biotechnologie, – Chemické a procesní inženýrství, – Chemie a chemické technologie, – Energetika, – Environmentální procesy, – Materiálové inženýrství, – Termodynamika, fázové rovnováhy, – Potravinářské technologie, – Převod tepla, – Reaktorové inženýrství a katalýza, – Separační procesy, – Technologie sypkých hmot, – Tok tekutin. Specializovaná sympozia: – IV. Sympozium „Potravinářské inženýrství“, – V. Sympozium „Odpady 2015“ – V. Sympozium „Reologie“ – Sympozium „Míchání“ – IX. Sympozium „Bezpečnost a údržba v průmyslu“ – VIII. Sympozium „Membránové technologie“ (koná se pod záštitou České membránové platformy, člena ČSCHI). Pořádá: Česká společnost chemického inženýrství z.s. E: [email protected] I: www.chisa.cz/2015 18.–19.11.2015 Antwerp Expo, Belgie

PEFTEC 2015 – Petroleum testing show PEFTEC je nová výstava určená především chemikům, vědcům, pracovníkům v laboratořích, univerzitním výzkumníkům, technologům a pracovníkům v ochraně ŽP, působícím v oboru rafinérií a petrochemie. Výstava se koná uprostřed jednoho z největších světových clusteru petrochemických závodů. Zúčastní se jí přes 120 světových dodavatelů laboratorního, výrobního a environmentálního vybavení. Součástí výstavy je i doprovodný program, na který mají návštěvníci volný vstup. Bude zaměřena na analytické normy, řízení kvality, legislativu, analytické postupy a přístroje a monitoring pracovního a životního prostředí. Přihlášky podané do 14.10.2015 mají slevu. Pořádá: Vydavatelství PETRO Industry News, Hertfordshire, UK E: [email protected] I: www.peftec.com

53

10.9.2015 19:39:32

Dovolujeme si Vás pozvat k účasti na VIII. konferenci

PIGMENTY A POJIVA

Konference je zaměřena na aplikovaný výzkum z oblasti pigmentů, pojiv a specialit pro povrchové úpravy materiálů pomocí organických povlaků a nátěrových hmot. Jejím cílem je setkání specialistů, výzkumných pracovníků a studentů z organizací, škol a firem zabývajících se vývojem, výrobou, aplikací a prodejem pigmentů a pojiv. Program konference je rozdělen do tří bloků: Pigmenty – Pojiva – Speciální materiály a technologie. V případě zájmu o aktivní účast na konferenci formou přednášky nebo prezentace nás neváhejte co nejdříve kontaktovat. Uzávěrka zařazení přednášek do programu konference je 30. června. Využijte snížených cen vložného platných do 30. září 2015!

Datum konání: 2.–3. listopad 2015 Místo konání: Kongres hotel JEZERKA***, Seč u Chrudimi TÉMATA KONFERENCE

Congress hotel JEZERKA

1. PIGMENTY, VÝROBA, VLASTNOSTI A APLIKACE – Pigmenty – bílé a barevné (organické / anorganické) – Antikorozní pigmenty – Aplikace pigmentů – stavebnictví, nátěrové hmoty, plasty a kaučuky 2. POJIVA, VLASTNOSTI A APLIKACE – Anorganická pojiva – křemičitá, hlinito-křemičitá a fosforečná pojiva pro keramiku, stavebnictví, vysokoteplotní nátěry, slévárenské směsi, speciální pojiva pro stavebnictví – Organická pojiva – pro nátěrové hmoty a stavebnictví – Aditiva – přísady a příměsi pro stavební chemii, aditiva nátěrových hmot a plastů – Aplikace pojiv – stavebnictví, nátěrové hmoty, slévárenství, výroba plastů 3. PIGMENTY, POJIVA A ADITIVA PRO SPECIÁLNÍ APLIKACE, NANOMATERIÁLY, LEGISLATIVA – Kovové nanomateriály (NM) – Fe, Ag, Au atd. – Uhlíkové NM – nanotrubičky, fullereny, saze, nanodiamanty – Organické NM – nanovlákna, dendrimery, polystyren – Oxidy kovů – TiO2, SiO2, Al2O3, ZnO, ZrO2 – Anorganické NM – anorganická vlákna, jíly, zeolity, silikáty – Aplikace nanomateriálů – „Chytré“ barvy – Legislativa a ochrana životního prostředí Organizuje: CHEMAGAZÍN s.r.o. ve spolupráci s Ústavem chemie a technologie makromolekulárních látek, Fakulty chemicko-technologické, Univerzity Pardubice Kontakt: Dr.Ing. Petr Antoš, Ph.D., [email protected], T: 725 500 826

www.pigmentyapojiva.cz

Leták1.indd 1

27.5.2015 19:19:35

From Laboratory to Production

Your Application Your Standard Our Competence

German technology

201508_chemagazin_CZ.indd 1

www.ikaprocess.com

26.08.2015 16:25:26

Pokroky v elektrochemické instrumentaci pracující v průtoku kapaliny Měření dynamickým rozptylem světla

Recommend Documents