Probenvorbereitung im Labor leicht gemacht

Das Programm EasyPrep erweitert einen Autosampler zu einem flexiblen Probenvorbereitungssystem für flüssige Proben (Liquid Handling System).

Folgende Operationen werden vollautomatisch und mit hoher Präzision ausgeführt:

  • Verdünnung von Probenserien und Einzelproben (auch Mehrfachverdünnungen)
  • Herstellung von Einzel- und Mischstandards (Standardreihen)
  • Aufstockung von Probenserien und Einzelproben
  • Vorbereitung von Messlösungen, z.B. durch Zugabe von Puffern oder Reagenzien

Hardware

Als Autosampler kommt ein Gerät der MLE GmbH zum Einsatz. Es stehen unterschiedliche Probenteller mit Probenvolumina zwischen 6 und 30 ml zur Verfügung. Die maximale Probenanzahl bei einem Volumen von 12 ml ist 117.

Das Gerät wird ergänzt durch eine Pipettiereinheit mit Spritzenpumpe und Ventil.

MLE Autosampler Ps61F

Beispiel für die Hardware: Sampler Ps61F

Software

Die Software EasyPrep dient zur Verwaltung der Proben und Probenvorbereitungsaktionen sowie zur Steuerung der Abläufe.

Hauptfenster von EasyPrep

Das Hauptfenster von EasyPrep

Probenteller verwalten

Die zentrale Tabelle von EasyPrep bildet den realen Probenteller ab. Jede Zeile entspricht einer Probe.

Das Programm kann Probenteller verwalten, die Probengefäße unterschiedlicher Größen aufnehmen können. Blöcke gleichartiger Probenpositionen (gleiches Nennvolumen) werden in der Tabelle durch eine gemeinsame Hintergrundfarbe gekennzeichnet.

Das Erstellen eines neuen Probentellers erfolgt normalerweise in zwei Schritten. Zunächst werden die Primärproben, also Stammstandards und die ursprünglichen Proben zugefügt. Anschließend werden die Aktionen festgelegt, die zu den Zielproben führen.

(1) Zufügen von Primärproben

  • Stammstandards zufügen
  • Proben zufügen

(2) Festlegen von (Probenvorbereitungs-)Aktionen

  • Standards herstellen
  • Verdünnungen erstellen
  • Proben aufstocken

Proben und Stammstandards zufügen

Es können einzelne Proben oder ganze Probenreihen zugefügt werden. Die zugefügten Stammstandards werden mit den Analytkonzentrationen erfasst.

Verdünnen

Alle Arten von Proben und Standards können verdünnt werden. Die Verdünnung kann für eine einzelne Probe oder für mehrere Proben gleichzeitig festgelegt werden. Mehrstufige Verdünnungen sind möglich. Hilfsfunktionen erleichtern die Berechnung der Verdünnungen.

Standards herstellen

Standards können durch Verdünnen und Mischen vorhandener Stammstandards hergestellt werden. Es können sowohl Einzelstandards als auch komplexe Mischstandards hergestellt werden. Hilfsfunktionen erleichtern die Berechnung der Standards.

Proben aufstocken

Proben, verdünnte Proben sowie bereits aufgestockte Proben können mit einem oder mehreren Standards (weiter) aufgestockt werden.

Die Aufstockung kann für eine einzelne Probe oder für mehrere Proben gleichzeitig festgelegt werden.

Bestückungsplan

Nach dem Festlegen des Probentellers kann ein Bestückungsplan gedruckt, im pdf-Format gespeichert oder als xml-File exportiert werden.

Bestückungsplan für die Probenvorbereitung, Verdünnung, Aufstockung

Bestückungsplan

Probenvorbereitung durchführen

Die Probenvorbereitungsserie besteht aus einer Abfolge der folgenden Aktionen:

  • Verdünnen
  • Standard herstellen
  • Probe aufstocken

Die Serie wird vollautomatisch durchgeführt. Verschiedene Statusanzeigen informieren über den Fortschritt der Probenvorbereitung.

Analyse der Proben

Die fertigen Proben können mit beliebigen Analysesystemen weiter untersucht werden.

Besonders effizient ist die Kombination des Systems mit einem FIA-Analysator der MLE GmbH. Die vorbereiteten Proben können direkt vom Probenteller vermessen werden. Die simultane Bestimmung von bis zu 8 Parametern ist möglich.

Präzision

Die hohe Präzision des Systems wurde von Schöne und Müller [1] nachgewiesen. Es wurde kein signifikanter Unterschied zur manuellen Probenvorbereitung festgestellt.

[1] Automatisierung im Labor - Probenvorbereitung leicht gemacht, A. SCHÖNE, F. MÜLLER, GIT Labor-Fachzeitschrift 8/2010, S. 598

Anwendungsbereiche

Beispiele für die Anwendung des Systems sind:

  • Umweltanalytik
  • Betriebsanalytik (Qualitätskontrolle)
  • Medizinische und biochemische Untersuchungen