Continuous Flow In-situ Magnetic Particle Spectrometer (CF-INSPECT)

Kurzbeschreibung

Das Continuous Flow In-situ Magnetic Particle Spectrometer (CF-INSPECT) baut auf den Stärken des Standard-INSPECT-Systems auf und bietet zusätzliche Vorteile, die speziell für Durchflusssysteme entwickelt wurden. Es handelt sich um eine spezialisierte Forschungsplattform, die in erster Linie für die Echtzeitüberwachung, die Charakterisierung von MNPs und die Durchführung von Synthesen im Durchfluss verwendet wird. Das Gerät verfügt über ein integriertes 5-Kanal-MPS-System für die Qualitätsanalyse zu verschiedenen Zeitpunkten. Das Gerät besteht in erster Linie aus 5 Kanälen, die aus Pumpen, Ventilen und Durchflusssensoren zur Überwachung der für die Synthese benötigten Rohstoffe bestehen. Es ist programmierbar, autonom, in situ, kostengünstig, benutzerfreundlich und verfügt über hochempfindliche Funktionen.

Problembeschreibung

Herkömmliche MPS verfügen über eine sehr kleine Messkammer (max. wenige µl) und können magnetische Eigenschaften erst nach Abschluss der Synthese messen. Daher bleibt der größte Teil der Synthese unbeobachtet, und es liegen keine Daten zur Keimbildung und zum Wachstum der magnetischen Nanopartikel (MNPs) vor. Darüber hinaus sind für die Keimbildungs- und Wachstumsanalyse die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und die Röntgenspektroskopie der Goldstandard. Beide Geräte sind kostspielig, erfordern Fachwissen seitens des Anwenders und benötigen spezielle Messkammern. Darüber hinaus wird die Synthese unter normalen chemischen Bedingungen in der Regel in relativ großen Volumina (mehrere Milliliter) durchgeführt und dauert mehrere Stunden.

Lösungsansatz/Produktbeschreibung

CF-INSPECT ist eine Plattform für die schnelle und kontinuierliche Synthese magnetischer Nanopartikel (MNPs), die eine Echtzeitanpassung chemischer Parameter ermöglicht. Sie kann zur Syntheseanalyse und prädiktiven Modellierung in KI-Systeme integriert werden. Das Gerät verfügt über zwei vollständig steuerbare Umgebungen für Heizung und Kühlung und unterstützt Temperaturen von 1 °C bis 80 °C – ideal für die kopräzipitationsbasierte Synthese.

CF-INSPECT ist mit fünf programmierbaren Kanälen für die Rohstoffauswahl ausgestattet und unterstützt Durchflussraten zwischen 5 und 8.000 μl/min bei einem Druck von 500 mbar. Zur Überwachung von Veränderungen der magnetischen Eigenschaften während der Synthese verfügt es über ein fünfkanaliges Magnetpartikelspektroskopiesystem (MPS) mit benutzerdefinierten Feldstärken und sinusförmiger Anregung bei 25 kHz.

Alleinstellungsmerkmal

• Dynamische Parameteranpassung: Die Möglichkeit, chemische Parameter während der Synthese anzupassen, ermöglicht eine schnelle Optimierung der Reaktionsbedingungen.
• Prozessflexibilität: Sie können Synthese-Protokolle schnell testen und vergleichen, ohne jedes Mal von vorne beginnen zu müssen.
• Die KI-Integration ermöglicht Echtzeit-Datenanalyse, Mustererkennung und prädiktive Modellierung für bessere Syntheseergebnisse.
• Unterstützt die Produktion in kleinem und mittlerem Maßstab, geeignet für Forschung und Entwicklung und potenziell für die Fertigung in der Frühphase.
• Der kontinuierliche Betrieb reduziert Ausfallzeiten zwischen den Syntheseläufen und beschleunigt den experimentellen Durchsatz.
• Reduziert menschliche Fehler und bietet einen effizienten Arbeitsablauf, ohne dass Fachwissen seitens der Benutzer erforderlich ist.
• Alle Parameter wie Temperaturregelung, Durchflussraten, Dosierung usw. können einfach über eine Software-Schnittstelle gesteuert werden.