自动图像分析系统,提供更详细的形态学信息正在迅速取代手工显微镜成为最有效的方法描述粒子的形状和大小。这里我们讨论8关键原因用户手工显微镜应该考虑升级到自动成像和化学成像技术。
自动图像分析系统,提供详细的形态学信息正在迅速取代手工显微镜成为最有效的方法描述粒子的形状和大小。这些先进的新仪器使用最新的技术来提供有用的和可操作的洞察力。
直到最近,这些工具被认为是很小众,由于他们之前有限的功能。然而,重大进展方面的功能和性能,以及这些工具提供的新见解粒子形态,开辟了令人兴奋的新途径的研究和开发,并帮助优化生产和生产技术,使它们更通常有吸引力的主张。
的一个关键的进步一直在改进相机技术,使测量更敏感。这已经被更强大的图像分割技术补充导致更详细和准确的粒子大小和形状测量。
另一个最近的发展在这一领域的集成与自动成像系统产生的拉曼光谱技术被称为Morphologically-Directed拉曼光谱(mdr®)。以及提供形态学数据在每个粒子的测量,它还提供了化学识别和分化的粒子在一个混合样品。
自动成像技术所提供的信息是非常宝贵的在各种行业,包括医药、取证、金属粉末、加法制造和电池电极制造。它会导致制造工艺和材料特性的深入了解,有助于解决问题在新配方和新产品的开发。
那么,什么是关键的好处从手工显微镜自动成像或迁移mdr系统?
自动成像系统测量两个粒子大小和形状在尺寸范围从单一度量值小于一微米到毫米。这提供了一个更深的理解整个样本,可以使分化的样品不能单独按大小很容易被歧视。这是很重要的,因为不同的粒子大小和形状可以影响
通过结合测量粒子长度和宽度等与2 d形状评估如圆、凸性和伸长(表1),更准确的照片每个粒子产生,给一个更完整的了解样本的特征。
表1:描述和循环的例子,凸性和伸长形状参数。
精密自动成像系统可以分析湿和干燥的样品,提供灵活性在测量一系列广泛的样本类型包括干燥粉末、悬浮液和过滤器。适当的样品制备前准确的分析是关键,一致和可靠的测量数据,依靠良好的空间分离和粒子的代表性样本。这是确保提供的专用样品制备配件,包括干粉分散单元、过滤器及各种湿法分散细胞(表2)。
表2:样品制备配件的例子。
准确性和可靠性是关键属性的自动图像分析系统和高度依赖于粒子的质量和分辨率图像。自动成像系统,如Morphologi 4范围,生产高质量的灰度图像的每个粒子测量。控制粒子取向确保相机总是看到最大的面对每一个粒子在一个示例中,消除错误与3 d面向随机粒子的粒子成像。粒子图像使定性定量的大小和形状数据的验证,从灰度图像和高质量的强度信息可以更清晰的了解粒子的相对厚度和密度(图1),和一个表面均匀性的理解。
图1:叠加对比强度均值分布(透明度)两种矿物样品连同例子粒子图像。
自动图像分析系统提供非主观性、健壮和可再生的颗粒测量改进数据的信心。智能算法,如锋利的边缘,自动分离粒子图像从背景简化方法开发。标准操作程序(sop)定义的所有软件和硬件变量样本分散结果报告和SOP-driven操作确保关键进程的分析,如聚焦和照明,以及粒子分割是运营商无关的。所有关键因素分析仔细审计提供添加信心数据生产和最终的决定。
拉曼光谱与自动化的集成成像不需要两个单独的分析技术,节省宝贵的时间和限制与口译相关的复杂性和关联不同的数据集。Morphologically-Directed拉曼光谱(mdr)提供一个额外的功能成像,通过允许单个组件的物理和化学特性进行分析。个人从复杂的混合物中化学类可以被识别,提供有价值的洞察的结构和组成材料,如制药配方或水泥混合。
自动图像分析比手工显微镜更容易使用,因为,顾名思义,许多过程是自动的。样本是加载到系统一旦启动按钮被按下,标准操作程序(SOP)激活。
图1总结了工作流的成像和mdr的测量过程。成像仪器自动分散干燥样品,分析它,而不需要任何进一步的运营商交互。粒子图像自动捕获、测量、分析和分类,有超过20个形态参数测量。最新的仪器,如Morphologi 4和Morphologi 4-ID,自动颗粒分割算法的锐边提高检测低对比粒子如鼻喷剂,水泥和蛋白质。完成一次粒子成像,Morphologi 4-ID系统然后继续执行化学识别测量的一部分。结果,其中包括的详细描述单个粒子的特征在样本内,立即结束时测量。软件使用一个直观和灵活的工作流,使得拉曼光谱适合有经验,那难道光谱学家。
图2:工作流的自动图像分析测量和不耐多药
自动成像系统提供大量的时间储蓄与手工显微镜相比,由于各种操作的简化以及内置数据分析的便利。事实上,自动图像分析可以测量成千上万的粒子在短短几分钟——更少的时间比手工显微镜测量只是少数。这使得运营商能够生成统计上显著的数据在一个主机的粒子大小和形状参数更加迅速和容易。
包括拉曼光谱时,成千上万的粒子可以自动识别和化学分类没有操作符的输入。形态信息只能用于直接化学分析对粒子匹配特定的大小和/或形状特征,大大减少拉曼光谱分析时间。这使得单个组件的详细和快速表征在一个复杂的混合物,提供最详细的了解样品在最短的时间内。
有能力分析成千上万的每个测量粒子,可以迅速获得统计学上有意义的结果,和分析,可以确定明确的趋势和关系。快速的比较等大量的形态学参数数据集是通过使用一个集成的数据比较工具,如图3所示,自动组一起类似的记录基于一组选定的参数或标准。
图3:数据比较工具
粒子图像可以很容易地分类根据粒子大小和形状参数的任意组合,如果可用,他们的化学成分。交互式点状图工具(示例如图4所示)有助于分类过程允许形态或化学参数绘制。感兴趣的区域,或类,可以更详细地可视化。一旦建立,这些类可以被添加到SOP和应用到每一个相关的测量,使快速比较不同样品和节省宝贵的时间和精力。
图4:散点图工具显示伸长分布绘制与循环分布以及粒子感兴趣的图像区域。
毫无疑问,组织和个人在一个广泛的行业有望从中获益匪浅从手工显微镜自动图像分析。粒子形状和大小的精确测量,以及提供的化学识别能力mdr -可以发挥重要作用的研究,开发和制造业务在许多不同的工商部门。
