Morphologi 4-ID omogućava detaljnu analizu pojedinačnih komponenti u čestičnim smešama primenom morfološki usmerene Ramanske spektroskopije (MDRS). Ova tehnika kombinuje automatizovanu analizu slike čestice i Raman spektroskopiju u jedinstvenom sistemu, čime se omogućava istovremena fizička i hemijska karakterizacija čestica.

Softver sistema je integrisan sa KnowItAll® Raman Identification Pro platformom kompanije Wiley, što omogućava brzo prepoznavanje Raman spektra.

Morphologi 4-ID objedinjuje sve funkcionalnosti sistema Morphologi 4 sa mogućnošću hemijske identifikacije pojedinačnih čestica u jednom merenju.

Ključne karakteristike

• Patentirana MDRS tehnologija za određivanje veličine i oblika čestica po komponentama u smeši
• Kombinacija statičke analize slike i Raman spektroskopije u jednom automatizovanom postupku
• Automatsko merenje Raman spektra za veliki broj čestica
• Izvoz spektra u standardnim formatima za analizu pomoću eksternih baza podataka
• Precizna kontrola snage lasera i vremena akvizicije za različite tipove materijala
• Softver prilagođen iskusnim i manje iskusnim korisnicima

Usklađenost i izveštavanje

• Softverska opcija za 21 CFR Part 11 omogućava rad u regulisanom okruženju
• Usklađenost sa standardima: ISO 9276-6 i ISO 13221-1
• Povezivanje morfoloških i hemijskih podataka za potpuniju analizu uzorka

Prilagođene metode
Radni tokovi se mogu prilagoditi konkretnim zahtevima korisnika i primene.
Izbor čestica za hemijsku analizu može se vršiti:

• ručno, na osnovu slike čestica
• automatski, na osnovu morfoloških kriterijuma (MDRS)
• potpuno automatski, putem softvera

Tehnologija

• Automatizovana statička analiza slike

Opseg veličine čestica

• 0,5 μm – 1300 μm*
  * Zavisi od uzorka i nosača

Mereni parametri čestica

• Veličina, oblik, transparentnost, broj i položaj

Parametri veličine čestica

• Ekvivalentni prečnik kruga (CE)
• Dužina i širina
• Obim i površina
• Maksimalna dimenzija
• Ekvivalentna zapremina sfere (SE)
• Ukupna dužina vlakana
• Širina vlakana

Parametri oblika čestica

• Odnos stranica (aspect ratio)
• Kružnoća (circularity)
• Konveksnost
• Izduženost
• Visokoosetljiva kružnoća (HS circularity)
• Kompaktnost (solidity)
• Izduženost vlakana
• Pravolinijskost vlakana

Parametri transparentnosti

• Srednja vrednost intenziteta
• Standardna devijacija intenziteta

Integrisana jedinica za disperziju uzorka

• Potpuno automatizovana disperzija i merenje suvih prahova
• Ručno ili SOP upravljanje pritiskom, vremenom injekcije i vremenom taloženja

Osvetljenje

• LED belo svetlo: brightfield (transmisija i refleksija) i darkfield

Detektor

• 18 MP CMOS kamera (4912 × 3684 piksela)
• Veličina piksela: 1,25 μm × 1,25 μm

Optički sistem

• Nikon CFI 60 (brightfield / darkfield)

Objektivi i opseg veličine čestica

• 2.5x: 8,5 μm – 1300 μm
• 5x: 4,5 μm – 520 μm
• 10x: 2,5 μm – 260 μm
• 20x: 1,5 μm – 130 μm
• 50x: 0,5 μm – 50 μm
   

Dimenzije (Š × D × V)

• 810 × 520 × 685 mm
• Sa ručkama: 1100 × 520 × 685 mm

Težina

• 80 kg (88 kg sa ručkama)

Napajanje

• 100–240 V AC, 50/60 Hz (<100 W)

Raman spektroskopija
Opseg veličine čestica

• 1 μm – 1300 μm*

Spektralne karakteristike

• Opseg: 150 cm⁻¹ – 2800 cm⁻¹
• Rezolucija: 6 cm⁻¹ (mereno na atomskoj liniji), prosečno < 8 cm⁻¹ u celom opsegu

Talasna dužina lasera

• 785 nm

Snaga lasera

• Izlaz iz spektrometra: < 100 mW
• Na uzorku: > 45 mW (pri maksimalnoj snazi)

Veličina laserskog snopa

• 2 μm (pri uvećanju 50x)

Bezbednost lasera

• Klasa 1

Metod hemijske identifikacije

• Korelacija Raman spektra

* Zavisno od uzorka i konfiguracije sistema

Postupak merenja na Morphologi 4-ID sistemu sastoji se iz pet koraka:

• Priprema uzorka
• Snimanje slike
• Obrada slike
• MDRS analiza
• Generisanje rezultata

Priprema uzorka
Za pouzdane rezultate neophodno je razdvajanje pojedinačnih čestica i aglomerata. Integrisana jedinica za disperziju suvih prahova omogućava jednostavnu i reproduktivnu pripremu uzorka, uz preciznu kontrolu energije disperzije.
Dostupni su i dodaci za pripremu suspenzija i uzoraka na filterima, koji se direktno postavljaju na automatizovani sto uređaja.

Snimanje slike
Uređaj snima slike pojedinačnih čestica skeniranjem uzorka ispod mikroskopa. Moguće je osvetljenje odozdo ili odozgo, uz preciznu kontrolu intenziteta svetlosti.

Obrada slike
Detekcija čestica i određivanje njihovih morfoloških parametara vrši se automatski, korišćenjem „Sharp Edge“ algoritma ili ručno podešenih pragova (threshold).

MDRS analiza
Čestice od interesa se izdvajaju za Raman analizu. Izbor može biti zasnovan na morfologiji čestica ili se može vršiti automatski, tako da uzorak bude reprezentativno obuhvaćen.

Generisanje rezultata
Softver omogućava jednostavnu obradu i prikaz rezultata kroz grafike i klasifikaciju podataka. Raman spektri se porede sa referentnim bazama, čime se omogućava hemijska identifikacija čestica.
Na osnovu dobijenih podataka formiraju se raspodele veličine i oblika za svaku identifikovanu komponentu. Svaka čestica ima pridruženu sliku i odgovarajući Raman spektar, što omogućava vizuelnu potvrdu rezultata

Građevinski materijali
Cement predstavlja složenu smešu minerala i aditiva, pri čemu osobine čestica pojedinačnih komponenti direktno utiču na performanse finalnog proizvoda. Morphologi 4-ID omogućava detaljnu analizu i karakterizaciju različitih populacija čestica unutar cementnih smeša, čime se olakšava poređenje serija i proizvoda, podržava razvoj i rešavanje problema u proizvodnji. Sistem takođe doprinosi boljem razumevanju procesa proizvodnje cementa i podržava uvođenje održivih zamenskih materijala, kao što su leteći pepeo i visokopećna zgura.

Skladištenje energije / baterije
Morphologi 4-ID omogućava povezivanje hemijskog sastava i strukture materijala elektroda sa performansama baterije. Ovi podaci se koriste u razvoju proizvoda, optimizaciji formulacija i kontroli kvaliteta finalnog proizvoda.

Forenzika
Forenzička analiza zahteva kombinaciju fizičkih i hemijskih informacija radi pravilne interpretacije dokaza. Raman spektroskopija se rutinski koristi u forenzici, a njeno kombinovanje sa automatizovanom analizom slike omogućava detaljan uvid u sastav i strukturu složenih i nepoznatih uzoraka, uključujući razlikovanje materijala slične morfologije.
Morphologi sistemi omogućavaju određivanje veličine, oblika i hemijskog sastava čestica, što se koristi za detekciju falsifikovanih lekova i nedozvoljenih supstanci, identifikaciju kontaminanata u prahovima, kao i analizu zemljišta i drugih tragova sa mesta događaja.

Rudarstvo i minerali
Morfologija čestica geoloških materijala može se koristiti za analizu posledica prirodnih nepogoda i procenu budućih uticaja na životnu sredinu. Takođe, osobine čestica utiču na efikasnost abrazivnih materijala koji se koriste u alatima za sečenje i poliranje. Morphologi 4-ID automatski generiše statistički relevantne podatke o česticama po hemijskim komponentama, potrebne za ove primene.

Farmaceutski razvoj
Morphologi 4-ID se koristi u različitim fazama razvoja farmaceutskih proizvoda. Brza i komponentno-specifična analiza veličine i oblika čestica omogućava optimizaciju i kontrolu aktivnih supstanci (API) i pomoćnih materija tokom razvoja, formulacije i proizvodnje.
Kod generičkih lekova, ovi podaci se koriste za rešavanje problema u procesu reverznog inženjeringa formulacije (deformulacije) i za uspostavljanje in vitro bioekvivalencije. Sistem takođe omogućava detekciju odstupanja, kontaminacije i identifikaciju problema u procesu proizvodnje.

OINDP (inhalacioni i nazalni lekovi)
Precizna kontrola veličine i oblika čestica ključna je za efikasnu isporuku leka i njegovu terapijsku efikasnost. Morphologi 4-ID omogućava detaljnu morfološku analizu svake hemijske komponente u formulaciji, uključujući aktivne supstance u smešama.
Sistem omogućava procenu uticaja formulacije, procesa i uređaja na raspodelu veličine i oblika čestica, kao i poređenje sa referentnim proizvodima nakon primene (aktuiranja). Takođe omogućava identifikaciju i kvantifikaciju stranih čestica, što je od značaja za bezbednost proizvoda i usklađenost sa regulativom.