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Lab Analytical solutions in the laboratory 10 News 2012 年 1 月号 LabX を使用した質量差測定 燃料電池の性能を保証 航空機用燃料電池の容量と性能は、電池の構造および電池に含まれ る活性物質の量に直接関係します。LabX の中に実装された質量差測 定アプリケーションを使用して、中国の東華大学では品質管理の時 間を節約すると共に、電池の性能を保証しています。 航空機用燃料電池の陰極板は、 ペースト状の活性物質を含む銀 メッシュを材料として作られてい ます。活性物質は、メッシュおよ び集電極板と密接に接触してい ます。これにより電子移動距離が 短縮され、電池電圧の利用率が 向上し、結果的に電池容量が向 上します。陰極板が厚すぎるか薄 すぎる場合、電池の容量と効率は 低下します。したがって、活性物質 の充填を制御することは、電池の 性能を保証するための鍵となり ます。活性物質充填の量を正確に 判定するための質量差測定を使 用すると、品質管理およびプロセ ス分析の時間を効果的に節約で きます。 中国の東華大学機械工学部で は、研究開発および生産の品質 管理の面から独自の方法で、航 空機用燃料電池の要件を把握し て い ま す。 生 産 時 に 適 用 す る ペーストの量を正確に制御する ために、まず銀メッシュ自体の 重量を計量し、次に成形および ペースト添加した後でもう一度 計量します。2 回の計量値の差 が、適用したペーストの充填重 量になります。 LabX – 効率的かつ正確 大学の要件に基づいて、質量差 測定アプリケーションが LabX ソフトウェアの中に実装されま した。このソフトウェアはメト ラー ･ トレド XP203S 天びんに 接続されており、天びんのタッ チスクリーンからワンクリッ Differential Weighing ク (One Click ™ ) でアプリケー ションを起動できます。この工 程では、RS232C ポート経由で 天びんに接続されたバーコード スキャナの使用が導入されまし た。研究者は、成形およびペー スト適用の工程の前後に、各銀 メッシュ上のバーコード ID を スキャナで読み取ります。一度 に数百の銀メッシュを処理する LabX は、各メッシュをバーコー ドで識別し、2 つの重量セット 間で重量差を計算して、すべて の結果を安全なデータベースに 適切に保存します。 簡単で実用的 独特のバーコード識別によって、 同一バッチ内のサンプルを計量す る順序は重要ではなくなり、研究 者にとり、プロセスがとても単純 化されます。以前は、研究者が手 作業で、 Excel にデータを入力し、 プログラム可能なロジックコント ローラ (PLC) のデータファイル ディレクトリを更新していました。 今では、LabX を使用することで、 PLC での読み取りに適した形式 で最終結果がエクスポートされ、 製品の効率的な生産管理と品質 検査が促進されます。研究者は 天びんで計量を行うだけで済み ます。 東華大学の研究プロジェクト リーダーは、こう述べています。 「自動化は本当に便利です。多 くの時間が節約され、作業量が 減ります。もう LabX のなかっ た時代には戻りたくありませ ん。」 文 : Ji Chen One Click ™ テクニカルサポート メトラー・トレド ( 中国 ) www.mt.com/1-click-weighing LabX は、SOP の 操 作 ガイドを天びん上に表 示し、すべての結果を 自動的に保存します。 Publisher Mettler-Toledo AG Laboratory Division Im Langacher CH-8606 Greifensee, Switzerland Production Segment Marketing LAB Global MarCom Switzerland Subject to technical changes. © Mettler-Toledo AG 02/12 Printed in Singapore 2 METTLER TOLEDO Lab News 10 ハイスループットの遺伝子型 判定用アッセイ Liquidator™ 96 の成果 米国カリフォルニアに本拠を置く Affymetrix 社のリサーチサービ スラボラトリ（ARSL）では、大規 模なマイクロアレイ研究を行う顧 客に、大量処理が可能な遺伝子 型判定サービスを提供しています。 同研究所では、96 ウェルプレー トのサンプル処理にリクイデー ター 96 を使用して、大量処理が 必要な研究の効率化を図ってい ます。 フローを最適化できる手動卓上 型ピペットシステムです。 リクイデーター 96 を使用してラ イゲートした DNA を PCR プレー トに分注 1.リクイデーター 96 を使用して 96 ウェルプレートに試薬を加え、 ライゲートした DNA サンプルを 希釈します。 2.希 釈したライゲーションサンプ ルを、すべての列から、各 PCR 多くのライフサイエンスラボでは、 リアクションプレートの対応す PCR アプリケーションを特定の るウェルに 10μl ずつ移動しま 研究ニーズに合わせて改良してい す。例 ( 図 1): ライゲーションス ます。これまで、 マイクロアレイ技 テージプレートの列 A の各サン 術を用いた遺伝子型判定用アッ プルから 10μL ずつを、P1、P2、 セイなどが、多くの疾病特異的遺 P3 プレートの列 A の対応する 伝子の特定に役立ってきました。 ウェルに移動します。 また同社では、多くの革新的な 3.各プレートを粘着フィルムで密 DNA アレイプラットフォームを開 封し、 マスターミックスを加える 発しており、ARSL は、有 機 体 の 準備ができるまで、氷の上の冷 遺伝子構造および遺伝子発現プ 却チャンバーに置きます。 ロファイルに関する詳細な考察を 可能にする、全ゲノム遺伝子型判 PCR マスターミックスを 定用アッセイを提供しています。 サンプルに加える ARSL の PCR プレートは、リクイ リクイデーター 96 を使用して、 データー 96 を使用して全ゲノム PCR マスターミックス 90μL を各 遺伝子型判定用アッセイのサンプ サンプルに加えます。汚染を避け ルを処理するために設計されて るため、ピペットチップは分注が います。リクイデーター 96 は、複 終わるたびに交換します。 これで、 雑なプログラミングが不要で、技 各ウェルの総容量は 100μL にな 術者の所要時間を短縮し、ワーク ります。 1.リアクションプレートを粘着フィ ルムでしっかり密封します。 2.各リアクションプレートの中心 にボルテックスミキサーを当て、 高速で 3 秒間攪拌します。 3.速度を 2,000rpm に落として、プ レートを 30 秒間回転させます。 4.サーマルサイクラーにセットする 準備ができるまで、リアクション プレートを氷の上の冷却チャン バーに置きます。 5.プレートを PCR ブロックの上に セットします。 マルチチャンネルピペットからリ クイデーター 96 に切り替えるこ とで、同社は、PCR プレートを 2 枚処理するごとに 30 ∼ 45 分も の時間を短縮できるようになりま した。リクイデーター 96 は、 マス ターミックスの追加、サンプルの 希釈、分注、プーリングなど、PCR プレート処理の多くの手順を合 理化しています。 www.mt.com/liquidator 1 2 3 1 Sty ライゲーション サンプルを配置したライゲーション ステージ プレート 2 希釈したライゲーション サンプルの分注量を 96 ウェルのリアクション プレートに 均等に移動 3 ライゲーション プレートの各サンプルを同じ分注量に分けて、PCR プレートの対応 する各ウェルに移動。たとえば、Sty ライゲーション プレートの列 A の各サンプルを 同じ分注量に分けて、PCR プレート P1、P2、および P3 の列 A の対応するウェルに 移動します。 「当社は、 ハイスループットに最適なレイニンのリクイデー ター 96 を使用しています。様々な領域の用途で多機能性 を発揮できることがわかったため、当社は、PCR、精製、ハ イブリダイゼーションなどのプロセスで使用している低容 量のピペットをリクイデーター 96 に変えました。」 Kay Mekaru (Affymetrix リサーチサービスラボラトリサイ エンティフィックサービス部ラボスーパーバイザー ) METTLER TOLEDO Lab News 10 3 Moisture Determiantion 水分計の性能確認を 10 分以内で完了 でんぷん関連の専門技術で世界をリードする National Starch 社は、 メトラー・トレドのハロゲン水分計に信頼を寄せています。あらゆる 分析機器は、信頼性だけでなく容易に管理できることが重要です。 SmartCal は、ハロゲン水分計の性能を短時間で検査できる新しい 手法です。 National Starch Specialties( 上海 ) 株式会社の工場では、乾燥減量の 測定に 2 つの手法を使用していま す。日常的な管理と大量のサンプ ルに対処するため、迅速な測定が 可能なメトラー・トレドの HG63 ハ ロゲン水分計を用いた手法が採用 されています。乾燥減量法の値は 基準値として使用されます。水分 計の結果と乾燥減量法の基準値 が一致すれば、水分計が適切に機 能していることの証明になります。 また、定期的な機器校正を実施し、 結果の有効性を保証しています。 4 METTLER TOLEDO Lab News 10 機器の性能を検査するには時間が かかるため、この作業を実施する 間隔は長くなりがちです。校正の間 隔が長くなると、機器の性能検査 で盲点が生じる可能性があります。 SmartCal が盲点を排除 SmartCal は 革 新 的な 温 度 感 応 標準物質であり、水分計の性能 を 10 分で確認することができま す。 通常の測定方法と同じ方法で、 この標準物質は所定の水分量が 蒸発します。この水分量が管理限 界内に収まれば、水分計が正常 に動作していることが確認でき ます。SmartCal による検査頻 度 は、メトラー・トレドのカスタマー サービスのアドバイスをもとに、 National Starch 社のプロセスと 品質の要件に応じて定められて います。同社ではこれまで、水分 分析装置の状態監視をこれほど 短時間かつ容易に実施できたこ とはありませんでした。 文 : Helen Vogt ( 水分計関連製品マネージャー ) www.mt.com/smartcal ノウハウ 世界基準を満たす 排ガス制御 最小限のコストで排ガス基準を満たすことは、全世界での排ガス測 定における重要なタスクです。国際規格の要件がますます厳格さを増 してきていることから、粒子状物質の質量を測定することは、環境分 析ラボおよび自動車業界にとって明確な課題です。F_Line フィルタロ ボットは、最小限の労力で基準に達するための支援を提供すると同時 に、ワークフローを自動化、簡素化、および加速化します。 2008 年の F_Line フィルタロボッ トの導入により、メトラー・トレド は自動フィルタ計量システムを設 計した初の企業となりました。今 日、フィルタロボットは、人の安全 検証のための 25 mm セルロース 膜から、オフロードディーゼルエ ンジン検証のための 70 mm 水 晶フィルタに至るまで、あらゆる タイプのエミッションフィルタ用 として供給されています。 高精度 F_Line フィルタロボットは、これ らの産業ロボットの現在および 今後の規格に準拠し、最小表示 0.1 μg で迅速な結果を提供しま す。Windows® ベースのソフトウェ ア FilterControl は、そのバーコード スキャナによるフィルタコーディン グを促進し、既存のソフトウェア システムとのデータ統合を可能に します。測定技術が進化し、計量 および文書化の工程において人的 な操作が不要になったことで、比 類ない正確さと精度で結果を出す ことができます。 スループット時間の短縮 フィルタロボットは、バーコードか ら最大 80 のフィルタ ID を簡単に 読み込むことができ、直径 47 mm および 70 mm のフィルタを測定 する柔軟性を備えています。全工 程は自動的に実行され、サンプル の移動、フィルタの除去、またはそ の他の中断を原因とする遅延は発 生しません。革新的なフィルタホ ルダーにより、順応、保管、移動、 および計量がすべて行えます。 フィルタ計量の速度が 4 倍になる F_Line フィルタロボットのハイス ループットにより、時間とコストが 効果的に最小化されます。 フィル タ 計 量 を 自 動 化 で きる 様 子 をビ デ オ でご 覧くだ さ い (www.mt.com/filter)。 オ ン ラ イ ン ウェビ ナ ー にご 参 加くだ さい フィルタで収集した粒子状物 質を手動または自動天びんを 使 用して正 確 かつ 確 実 に 計 量するために知っておくべき すべてのことを、フィルタ計量 ソリューションに関するメト ラー ･トレドの専門家がご説明 します。 計量結果への外部影響を最小 限に抑えるなど、ベストプラク ティスの技法を紹介し、厳しい 条件下での計量プロセスを管 理する方法に関する貴重な背 景情報をご提供します。 まずは、録画されたウェビナー にアクセスしてください。 文 : Alain Bantli プロダクトマネージャー www.mt.com/filter www.mt.com/ webinar-filterweighing 新しい F-A770 フィルタロボット METTLER TOLEDO Lab News 10 5 Material Characterization Flash DSC テクノロジー 高分子物理に革命！ まったく新しいタイプの DSC 装置です。 この装置は、 Flash DSC 1 は、 非常に高速な昇温 / 冷却速度の使用によって、今まで得ることができ なかった構造形成や準安定物質の再組織化に関する情報を得るた めに開発されました。 Flash DSC 超高速 DSC 測定装置 Flash DSC 溶融したアイソタクチックポリプ 1 はまったく新しいタイプの実用 ロピレン (iPP) を 2,000K/ 秒で DSC で、シグナル時定数は 1 ミリ 急速に冷却し、設定された様々 秒未満です。これにより、非常に な等温条件で結晶化測定を実施 速い昇温速度と冷却速度を実現 しました。測定結果の一部を図 します。昇温速度の範囲は、1K/ 2 に示します。結晶化ピークトッ 秒 か ら 40,000K / 秒 (60K / 分 プの時間によって結晶化速度の から 2,400,000K / 分 ) で す。ま 特性を評価します。100°C では、 た、最大冷却速度は、4,000K/ 秒 物質の結晶化は比較的低速で、 ピーク時 間 は 約 2.5 秒で す。結 (240,000K/ 分 ) です。 晶化速度は、結晶化温度の低下 とともに早まっています。80°C の アイソタクチックポリプロピレン ピーク時間は、 0.4 秒に達します。 (iPP) の等温結晶化 速い冷却速度と冷却から等温条 結晶化温度がさらに低い場合、 件への急速な切り替え ( 図 1) に 結晶化速度は分子運動の低下に よって、高速の結晶化プロセスを より遅くなります。48°C のピーク 時間は、約 0.5 秒です。 測定できます。 図 1: 等温測定時のサンプル温度 (1,000 K/s で 50°C に急冷後) 6 METTLER TOLEDOLab News 10 この例では、温度がさらに低温の 領域で、結晶化プロセスの速度 が再び増加します。これは、不均 一核生成から均一核生成に変化 することが原因です。 この新技術は、融解、結晶化、再 組織化の複雑なプロセスに関す る知見を広げ、高分子および材 料の科学者にとって重要なツー ルとなります。 文 : Matthias Wagner ( 物質特性評価 担当プロダクトマネージャー ) www.mt.com/ta-flashdsc 図 2: 温度 100 ∼ 46°C における iPP の等温結晶化の DSC 曲 線 (Flash DSC 1 で測定) ノウハウ 現場で容易に制御 高純度のカフェイン 自然形態で分離したカフェインは、強い苦味を持つ白色の結晶性粉末 です。 この苦味は、 さまざまなソフトドリンクや栄養ドリンクの複雑な風 味と全体的な特性のもととなっています。高品質の最終製品を生産し て高い顧客満足度を維持するためには、適切な原材料の選択が最も 重要です。 簡単な融点測定 メトラー・トレド の 新しい 自 動 融 点 測 定 シ ス テ ム は、カ フェ イン の 品 質 管 理 に 最 適 で す。 One Click ™による融点測定と、融 点プロセスのカラービデオ録画 ( 内蔵のデジタル画像システムで 一度に最大 6 つのサンプルを録 画可能 ) によって、カフェインの 純度を簡単に短時間で特定し、 確認できます。 また、MP システム は、装置またはコンピューターの 画面で、融解プロセスを記録した ビデオを随時再生してプロセス を再確認できます。 融点とは、物質の特性の 1 つで、 物質が結晶相から液相に変化す る温度のことです。 この連続画像 は、 メトラー・トレドの MP90 シス テムを使用して得られたカフェイ ンの融点プロセスを示していま す。 ここでは、カフェインのサンプ ルを 6 点 用 意し、昇 温 速 度 1K/ 分 で 235.8°C か ら 237.8°C ま で加熱して、融解が起こる温度を 測定しています。 融点測定 - シンプル、 正確、そしてビジュアル ウェブサイトにアクセスして、新し い Excellence 自動融点測定システ ムが容易に、また効率的に操作で きる様子をご覧ください。さまざ まなアプリケーション、データシー ト、カタログをご紹介しています。 また、このウェブサイトでは自動融 点測定装置の操作方法を示すビ デオをご覧いただくことができま す。 測定開始直後の融解前のカフェイン 融解中 (メニスカス点) www.mt.com/one-click-melting 融解終了時の溶融カフェイン この新しい自動融点測定システ ムは、研究開発や品質管理の分 野に最適です。迅速で正確、信頼 性が高く、再現性のある結果を得 られるだけでなく、高解像度のデ ジタルビデオで測定内容を保存 し、後から再生して再確認できる 6 点 の サ ンプ ル のうち 3 点 は という特長があります。そのため、 235.9°C で 融 解し、残りの 3 点 融点と融解範囲の両方の測定値 は 236.0°C で融解しました。 これ で高い信頼性が得られます。 は、すべてのサンプルの融点がカ フェインの融点の許容範囲内に www.mt.com/one-click-melting あることを示しています。 MP90 融点測定システム METTLER TOLEDO Lab News 10 7 Good Measuring Practices Good Measuring Practices 天びん、滴定装置、ピペット向け リスクベースのライフサイクルア 5 つのステップでリスクを低減し、 プローチ コストを最適化 メトラー・トレドは、滴定、計量、 5 つのステップによるガイドライ およびピペッティングを対象にし ンで、機器のライフサイクルを通 た、包 括 的 な Good Measuring じた品質システムの要件に確実 Practices プログラムを通じて、お に準拠し、ラボ機器の総所有コス 客様の検査業務を最適化するた トを大幅に削減できます。このガ めの科学的アプローチを提供し イドラインでは、初めにプロセス ます。ラボ機器の性能を最適化す のニーズ、関連するリスク、および ることでプロセスのリスクを最小 業界標準の規制を評価します。こ 限に抑え、内部監査および外部 設置、 の情報に基づき、 機器の選択、 監査に確実に対応します。 認定、および操作について具体的 な提案を作成します。 ステップ 1: 評価 8 METTLER TOLEDO ステップ 2: 選定 ステップ 3: 据付とト レーニング 徹底的な分析 最適な機器選定 迅速で簡単な初期据付 • 現在と将来のアプリケーショ • プロセスのニーズに最適な機 • 機器の正しい据付と初期設定 ンに対応するデバイスの要件 を評価して、文書化します。 • プロセス仕様の制約要因を 特定します。 器を選定できるため、最高の 精度を実現し、 プロセスのリス クを最小限にします。 • 最適なアフターサービス契約 を選択できます。 Lab News 10 を可能にします。 • ユーザー向けの包括的なト レーニングと文書をご提供し ます。 • 迅速に運用開始の準備がで きます。 ステップ 4: 校正 ステップ 5: 日常操作 Good Measuring Practices ガイドライン メトラー・トレドの滴定、 計量、 およびピペッティングを対象に したリスクベースのガイドライ ンにより、対応が必要なタイミ ングと個所を適切に判断でき ます。 規制を遵守 労力の最適化 • タイムリーで一貫性のある校 • 特定のプロセスのリスクに対 正を実施します。 • デバイスの認定を IQ/OQ/PQ ガイドラインに従って実施で きます。 • 包括的でトレース可能な品質 監査用文書を入手できます。 応する日常点検の検査および 保守項目をご提供します。 • メトラー・トレドの豊富なアプ リケーションデータベースと アプリケーションサポートを 日常業務に活用していただけ ます。 業界標準の規制に完全準拠し ているため、日々の業務にお けるプロセス安全性と機器性 能への信頼が格段に向上しま す。 Good Measuring Practices の ガイドラインは品質管理と保 証に関するあらゆるニーズを 満たしているため、常に安心し てご利用いただけます。 詳細については、 www.mt.com/GP をご覧ください METTLER TOLEDO Lab News 10 9 Product Highlight 生産性の向上 効率的な水分管理で実現 水分 含 量 が 生 産 性に影 響 する 場合には、ぜひ HS153 をお使 いください。優れた性能を誇る MonoBlock 計量セルは、製品に おける厳密な水分含量制御が求 められる場面で、正確な測定を 可能にします。 背面懸架式計量皿は全方向から の作業が可能です。リアルタイム の乾燥曲線と管理チャートで性 能を把握できるため、ラボと工場 の生産性が大幅に向上します。 高い生産性 乾燥曲線がリアルタイムでディ スプレイに表示されます。統合 された管理チャートにはサンプ ルの水分含量の経時的傾向が 表示され、最適なプロセス制御 と生産性向上に役立ちます。 堅牢 計量チャンバーは全方向からの 作業が可能であり、サンプルを 簡単に扱えます。表面がフラッ トなので、清掃が簡単です。計量 センサは完全に密封されていま す。サンプルをこぼしても天びん を汚すことはありません。 簡便な操作性 頻繁に使用する操作を、ショー トカットボタンを押すだけで実 行できます。HS153 は設置面積 が小さく、最小限の作業スペー スで済みます。オプションのスタ ンドを使用すれば、A4 用紙以 下のサイズに収まります。 www.mt.com/moisture 10 METTLER TOLEDO Lab News 10 pH 測定の強化 新しい SevenCompact ™ の導入 化粧品業界における生産段階の 品質保証から製品と原材料の品 質 管 理 ま で、SevenCompact ™ シリーズは要件の厳しいデータ 入力、測定およびデータ保存の タスクに対応します。 無制限のデータ保存量 LabX Direct ソフトウェア は、 データ保 存量の制限 がなく、 測定データをグラフィック表示 できます。 1 回のキー操作 uFocusTM ビューに切り替える と、必要な情報のみが表示され ます。 幅広い電極を提供 用途に最適な電極を見つけるに は、次のアドバイスとヒントを参 照してください www.mt.com/electrode-guide www.mt.com/sevencompact METTLER TOLEDO Lab News 10 11 最新情報をお見逃しなく メトラー・トレド メトラー・トレドは、各種刊行物を通じて、お客様とお客様のビジネスに最新の詳し い情報をお届けします。これには、UserCom などの技術情報誌、専門的な助言が得ら れるライブ・ウェビナー、弊社 YouTube ラボラトリー・チャネルの魅力的な動画など が含まれます。いますぐご登録いただき、これらのツールをご活用ください。 ライブ / オンデマンド・ ウェビナー YouTube ラボラトリー・ メトラー・トレドは、計量、水分 分析、滴定、その 他多くの分析 方法についての包括的なアプリ ケーション・サポートを提供しま す。滴定アプリケーション・デー タベース単独でも、各種業界セ グメント用の300を超えるアプリ ケーションがあります。 メトラー・トレドのWeb ベース・セ ミナー(ウェビナー)は、ライブとオ ンデマンドの両方で、弊社製品お よびアプリケーションに関する具 体的かつ適切な情報をご提供し ます。また、最新の高度なメソッ ドや規制基準に関するレポートも ご利用いただけます。 メトラー・トレドの各種ラボ製品 を、弊社YouTubeラボラトリー・ チャネルの動画でご体験くださ い。これらの動画は、メトラー・ト レドの革新的な製品とアプリケー ション・ソリューションの概要を 総合的にご紹介します。 例：滴定アプリケーション www.mt.com/titration_applications 例：熱分析ウェビナー www.mt.com/ta-webinars 動画はこちらでご覧ください。 www.youtube.com/mtlaboratory 例：熱分析アプリケーション www.mt.com/ta-applications 例：自動化学ウェビナー www.mt.com/ac-webinars アプリケーション・ データベース チャネル Academia Solutions Enhance Solar Cell Lifetime With Automated Titration Analysis Novel photovoltaic module technologies made it possible to construct an emission-free airplane and the successful 24-hour flight of a solar powered airplane is no longer just a vision! Solar cells offer a clean and sustainable source of power that demands high standards. Material studies are key features used in the constant improvement of module efficiency and lifetime where water analysis plays a major role. Solar technology pioneer The world of solar cells is a broad field with an immense potential for exploration and inno vation. The world famous project ‘SOLAR Impulse’, which aims to pilot an airplane around the world solely powered by sunlight, is a challenging task waiting for realization. The official EPFL (École polytechnique fédéral de Lausanne) Karl Fischer C30 Pioneering work in solar technology 例：水分分析アプリケーション www.mt.com/moisture-methods メトラー・トレド株式会社 科学機器営業本部 ■ 東京本社 〒110-0008 東京都台東区池之端 2-9-7 池之端日殖ビル 6F TEL: 03-5815-5515 FAX: 03-5815-5525 ■ 大阪支社 〒541-0053 大阪市中央区本町 2-1-6 堺筋本町センタービル 15F TEL: 06-6266-1187 FAX: 06-6266-1379 www.mt.com For more information