Benchtop In-Flow Raman-Analyse

Kontinuierliche Erkennung und Identifizierung von Partikeln durch Raman-Spektroskopie

Obwohl die Raman-Mikroskope im Laufe der Jahre verbessert wurden, um die Partikelanalyse zu vereinfachen und einen gewissen Grad an Automatisierung zu ermöglichen, bleiben die Nachteile bestehen. Bist du bereit für eine Raman-Analyse, die weniger Zeit und Arbeitsaufwand erfordert und schnellere und tiefere Erkenntnisse bringt? Dann lies weiter…

Hier wird BRAVE B-Elementary vorgestellt. Mit diesem Raman-Modul für das Basisgerät BRAVE B-Curious machst du einen großen Schritt nach vorn und kannst Raman-Spektren kontinuierlich und im Fluss auf Einzelpartikelbasis mit minimaler Probenvorbereitung aufnehmen.

Für eine vollständige Online-Analyse ist dieses Gerät auch als PAT-Sensor erhältlich.

Raman-Analyse für Menschen, die die Probenvorbereitung hassen

Mit BRAVE B-Elementary ist die Raman-Analyse von Partikeln alles andere als mühsam. Je nach Probe muss vor Beginn der Analyse nicht einmal gefiltert werden. Einfach die Probe in das Gerät laden und auf „Start“ drücken. BRAVE B-Elementary ist das perfekte Werkzeug, um Einblicke in große Probenmengen zu gewinnen, z. B. für das Non-Target-Screening von Grundwasserproben. Es öffnet die Tür zur Partikelanalytik wie nie zuvor.

BRAVE B-Elementary

In-flow Raman: Analyse-Modul für das Labor zum Nachweis und zur Identifizierung von Partikeln (Substanz, Phase, Polymorphie)
Spart dir Zeit: Minimale Probenvorbereitung und automatische Selbstreinigung
Ergebnisse sofort: Analysiert kontinuierlich und in Echtzeit direkt im Probenstrom
Zuverlässige Ergebnisse: Statistisch relevante Ergebnisse bei bis zu 100 Partikeln pro Minute mit Einzelpartikelgenauigkeit
Du musst kein Experte sein: Intuitive Bedienung und minimale Benutzerinteraktion
Breiter Detektionsbereich: 500 nm* bis 50 µm* (*probenabhängig)

Wie der BRAVE B-Elementary deine Partikelanalyse revolutioniert

Jeder, der schon einmal mit herkömmlichen Raman-Mikroskopen gearbeitet hat, weiß, dass viel Zeit darauf verwendet wird, die Probe zu filtern und auf das Substrat aufzubringen. Die Probenvorbereitung nimmt viel Zeit in Anspruch. Wäre es nicht großartig, die mühsame Probenvorbereitung zu eliminieren und direkt mit der chemischen Analyse zu beginnen?

Dürfen wir BRAVE B-Elementary vorstellen? Unser Raman-Analyzer arbeitet direkt von der Probenflasche und macht es möglich, Partikel kontinuierlich und im Durchfluss über Minuten und sogar Stunden hinweg zu analysieren. Die Probe wird automatisch durch die Messzelle gepumpt, Raman-Spektren werden aufgenommen und die Ergebnisse über die H.A.N.S.-Software an den angeschlossenen PC übermittelt. Die zahlenbasierten Partikelgröße und Partikelkonzentration werden auch kontinuierlich bestimmt

Zusammengefasst bekommst du mit dem BRAVE B-Elementary:

Partikelanalytik auf Tastendruck
Mehr Output bei reduzierten Aufwand für die Probenvorbereitung
Analyse direkt und kontinuierlich im Probenstrom
problemlos Ergebnisse für viele verschiedene Substanzen in einer Probe
Auch wenn Substanzen in sehr geringen Konzentrationen vorhanden sind
Identifizierung von Substanzen, Phasen und Polymorphen im Hochdurchsatz-Screening
zuverlässige Ergebnisse, auch bei Fluoreszenz
einfaches Screening mit hohem Durchsatz
die gleiche Technologie in einem PAT-Sensor implementiert

Integrierte Raman-Analyse für kontinuierliche Ergebnisse

Ist es möglich, die Grundlagen der optischen Pinzette so anzupassen, dass Partikel in der Strömung stabil genug gehalten werden, um ihre Raman-Spektren auszulesen? Die Antwort lautet: Ja. Aufbauend auf unserem Wissen über optische Fallen (OF2i®) haben wir einen Laseraufbau entwickelt, der die Partikel entweder verlangsamt oder für kurze Zeit anhält, während sie durch die Messzelle fließen. Der daraus resultierende Raman- Analyzer arbeitet im Durchfluss und identifiziert bis zu 60 Partikel pro Minute anhand ihrer Raman-Spektren – bei automatisierter Probenhandhabung und fast ohne Probenvorbereitung.

Wie funktioniert die Kombination OF2i®-Raman?

Sehen wir uns das Schema des OF2i®-Raman-Aufbaus an, hier die Messung von 5 µm großen Polystyrol (PS)-Kugeln.
(a) Fluidische Kräfte transportieren die Partikel durch die Zelle; ein fokussierter Laserstrahl manipuliert die Partikel optisch.
(b) Eine SCMOS-Kamera nimmt das gestreute Raman-Signal der einzelnen Partikel mit bis zu 30 Bildern pro Sekunde auf. Das Kamerabild zeigt das aufgezeichnete Licht von drei 5 µm Polystyrolkügelchen. (siehe Referenz 1)
(c) Die Analyse des Kamerasignals (Raman-Spektren) wird mit einem Referenzspektrum verglichen. (siehe Referenz 1)
(d) Das OF2i®-Signal nutzt die Geschwindigkeit der einzelnen Partikel zur Berechnung der Partikelgröße. (siehe Referenz 2)

Referenzen

1. Šimić M, Neuper, C, Hohenester, U, & Hill, C. (2023). Optofluidic force induction as a process analytical technology. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 451(21), 5181-5191.
2. Neuper C, Šimić M, Lockwood Thomas E., Gonzalez de Vega Raquel, Hohenester Ulrich, Fitzek Harald, Schlatt Lukas, Hill Christian and Clases David. Optofluidic Force Induction Meets Raman Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry: A New Hyphenated Technique for Comprehensive and Complementary Characterizations of Single Particles. Analytical Chemistry. 2024; 96(21): 8221-8844.

Veröffentlichung in Analytical Chemistry:
"OptoFluidic Force Induction meets Raman Spectroscopy and Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry: A new hyphenated technique for comprehensive and complementary characterisation of single particles"
Neuper et al

Wann ist OF2i®-Raman eine bessere Alternative zu herkömmlichen Raman-Mikroskopen?

OF2i® + Raman hat eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zu handelsüblichen Raman-Mikroskopen.

OF2i® + Raman ist ideal für das Hochdurchsatz-Screening.

OF2i®-Raman ist ideal für die chemische Analyse großer Mengen flüssiger Proben. Das Gerät kann auch von Nichtfachleuten bedient werden: Die Probenbeladung und -reinigung sind automatisiert; die Bedienung erfordert deutlich weniger Benutzerinteraktion als bei Raman-Mikroskopen.

OF2i® + Raman misst im Durchfluss.

Während Raman-Mikroskope eine einmalige Analyse einer Probe ermöglichen, bietet das OF2i®-Raman-Setup eine kontinuierliche Analyse direkt im Fluss und über Minuten oder sogar Stunden. Die kombinierte Methode ist auch für sehr niedrige Konzentrationen geeignet.

OF2i® + Raman hat eine Einzelpartikelgenauigkeit.

Das OF2i®-Raman-System erkennt und fängt einzelne Partikel ein, während sie durch die Messzelle fließen. Für jedes durchlaufende Teilchen wird ein Raman-Spektrum aufgezeichnet.

OF2i® + Raman erfordert eine minimale Probenvorbereitung.

Mit OF2i®-Raman gibt es keine Vorbereitung von Substraten. Je nach Probe entfällt sogar das vorherige Filtern der Probe. Das Gerät liest Raman-Spektren von Partikeln direkt in der Flüssigkeit aus.

Zu gut, um wahr zu sein?

Eine kontinuierliche Messung von Partikeln im Fluss, wie du es schon immer wollten?
Einzelpartikel-Empfindlichkeit?
Zusätzliche Klein- und Großpartikeldetektion sowie Raman-Analyse?

Du hast noch nie davon gehört, und doch könnten dir die Echtzeit- Informationen aus diesem neuen Ansatz viel Geld sparen und deine Produktion erheblich verbessern.

Wenn du weitere Informationen möchtest, nimm Kontakt mit uns auf oder buche eine Live-Demonstration.
Wir werden alle deine Fragen beantworten.Du bist nur einen Klick davon entfernt, deine Produktionsprozesse zu verbessern!

BRAVE B-Elementary ist Teil einer modularen Plattform

BRAVE B-Elementary macht die Raman-Analyse so einfach wie nie zuvor. Deine Probenanalyse läuft ohne dich, so dass du dich auf andere Aufgaben konzentrieren kannst.

Wir bauen unsere BRAVE-Geräte als modulare Plattform auf, so dass das System perfekt auf deine Bedürfnisse passt. Die Basis und Voraussetzung für die Raman-Analyse ist das BRAVE B-Curious Nanopartikelanalysengerät.

Mit dem BRAVE B-Elementary Raman-Modul wird die Plattform erweitert. Weitere Module sind erhältlich bzw. befinden sich derzeit in der Entwicklung. Diese sind: ein Modul zur Detektion und Größenbestimmung großer Partikel (Large-Particle Counts), Raman-Pinzette, Automatisierungs- und Probenhandling-Upgrades).

BRAVE products for a BRAVE world

Übersicht der BRAVE Module und Sensoren

The BRAVEst modules of them all

Zeitaufgelöste PSD und Partikelgrößenbestimmung

Ermöglicht die kontinuierliche Überwachung der Partikelgrößenverteilung direkt aus dem Behälter. Ideal für die Überwachung von Agglomeration, Bildung, Auflösung, Aggregation, Dissoziation, Assemblierung und mehr. Größenbereich: 50 nm* bis 3 µm* (*probenabhängig)

Partikelkonzentration und Partikelanzahl

Ermöglicht den Nachweis von kleinen Partikeln von ca. 5 nm bis 50 nm. Gewährt Einblick in das Agglomerations- und Aggregationsverhalten.

Large-Particle-Tails & PFAT5

Ermöglicht die Erkennung und Größenbestimmung von Large-Particle-Tails, LPC, großen Aggregaten und Anomalien. Auch zur Erkennung von PFAT5. Größenbereich: 2 µm* bis 80 µm* (*probenabhängig)

Raman-Analytik

Ermöglicht die Erkennung, Identifizierung und Analyse von Partikelpopulationen mittels Raman-Spektroskopie.

Module für die Probenhandhabung

Jedes BRAVE-Gerät benötigt ein Fluid Automation Module. Die Spezifikationen und Leistungen dieses Moduls hängen von der Probe und deiner Anforderungen ab. Rede mit uns!

PAT-Lösungen

Für die 24/7-Produktionsüberwachung bietet BRAVE Analytics maßgeschneiderte Online-Lösungen.

Anwendungen: BRAVE B-Elementary in Aktion

BRAVE B-Elementary ist ideal für Routineuntersuchungen in der chemischen Analytik.
Für Personen mit Anwendungserfahrung ist es ein hervorragendes Werkzeug, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.

Anwendungsbeispiele des BRAVE B-Elementary

Die Vorteile von OF2i®-Raman entdecken

BRAVE B-Elementary befindet sich derzeit in der Test- und Wachstumsphase. Hast du eine Herausforderung, die wir annehmen könnten? Bist du daran interessiert zu sehen, wie BRAVE B-Elementary deine Raman-Workflows verbessert? Wir freuen uns darauf, von dir zu hören.

Spezifikationen von BRAVE B-Elementary

BEREICHE

Ramanspektroskopie, Analyse im Durchfluss

MESSUNG

Die OF2i®-Raman-Messung erfolgt direkt in Flüssigkeiten, während die Probe durch die Messzelle fließt.

LASER

AUFBAU

Wie Arthur Ashkin OF2i®-Raman inspirierte

Die vielen Einsatzmöglichkeiten der optischen Pinzette

Christian Hill, heute CEO und CTO von BRAVE Analytics, entdeckte die Pionierarbeit von Arthur Ashkin erstmals während er seine Dissertation geschrieben hat. Chris suchte im Rahmen seiner Doktorarbeit am Institut für Biophysik (Medizinische Universität Graz) nach einer besseren Methode zur Messung von Partikelgrößen. Die Lektüre über das Prinzip der optischen Pinzette führte zu unzähligen Experimenten im kleinen Laserlabor auf dem Campus der Medizinischen Universität, die schließlich in einem „Heureka“-Moment gipfelten – und der Geburtsstunde des Optofluidic Force Induction (OF2i®)-Prinzips.

Das Einfangen von Partikeln auf dem Donut-Strahl

OF2i® nutzt die Fähigkeit des Lichts, Partikel zu manipulieren, zu bewegen und „einzufangen“, um optimale Bedingungen für die Bestimmung der zahlenbasierten Partikelgröße und Partikelkonzentration anhand der Geschwindigkeit jedes einzelnen eingefangenen Partikels zu schaffen. OF2i®-Messungen sind als PAT-Gerät und für das Labor erhältlich.

Optische Fallen für die Raman-Analyse nutzen

Das Einfangen von Partikeln in einem Laserstrahl hat nicht nur Vorteile für die Bestimmung der Partikelgröße. Der Aufbau des BRAVE B-Elementary-Raman-Moduls nutzt diese Fähigkeit, um Partikel während des kontinuierlichen Flusses abzubremsen oder sogar anzuhalten, um ein Raman-Spektrum auszulesen. Die Analyse ist schnell, benutzerunabhängig und hochempfindlich für sehr niedrige Konzentrationen.

Was die Zukunft bringt

Und weil wir wissen, dass Licht noch so viel mehr kann, arbeitet das BRAVE-Team bereits an weiteren Projekten zur Erweiterung und Ergänzung unserer bestehenden Geräte. Es kommen bald eine eigene Messzelle zur genauen Bestimmung großer Partikel (bis zu 5 µm) und vieles mehr auf den Markt.