トレース爆発物のワイプサンプリングから収集効率を測定するための標準化された方法
2017年4月10日
最適化されたサンプリングプロトコルと新しいワイプ材料の開発は、ワイプサンプリングからの収集効率の標準化された測定によって促進されます。トレース爆薬のサンプリングに対する当社のアプローチでは、ワイプサンプリング中に自動装置を使用して速度、力、距離を制御し、その後に収集した爆薬を抽出します。
このワイプサンプリング手法の全体的な目標は、収集効率を測定するための標準化された方法を提供することです。この方法は、爆発物の痕跡を最適に検出する方法など、表面ワイプサンプリングフィールドの主要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、サンプリング効率を測定する他の手法と比較して、オペレーターのばらつきを最小限に抑えることです。
試験装置は、準備された試験ワイプを固定する可動面で設計されています。装置を使用する準備をしたら、ワイプを構成しますampリング手順。まず、平面を開始位置に移動し、試験面を付着させずに試験面を試験面に置きます。
次に、紙のテンプレートを試験面の端と同じ高さに置き、そこにテープで接着します。テンプレートは、サンプリングパスの開始位置をマークします。次に、サーフェスとテンプレートを平面上で前後に動かし、再トレーニング ワイヤーがピンと張ったときにワイプが開始位置に留まります。
次に、拘束ワイヤーが移動パスの中央に来るまで、サーフェスとテンプレートを左右に動かします。平面上のサーフェスの位置が正しくなりました。この場所にマークを付けます。
次に、両面テープを使用して表面を平面に接着します。次に、移動距離と移動速度で機器ソフトウェア制御をプログラムします。次に、平面の動きを開始します。
ワイプが移動距離全体のサンプリングパスをたどるかどうか、およびスムーズに進むかどうかを確認します。場合によっては、試験面がでこぼこしたり、大きな摩擦が発生したりすることがあります。スムーズな動きが望ましいですが、最も重要な要素は、ワイプがサンプル堆積位置を通過することです。
移動の滑らかさを向上させるには、拘束ワイヤーの角度を調整します。最後に、サンプル堆積物の位置から移動エッジまでの移動距離を測定します。まず、テストに必要なサンプリング力を決定します。
まず、エタノールなどの溶剤で試験面を洗浄し、乾燥させます。布地の場合は、溶剤ではなく、加圧空気を使用して表面をきれいに吹き飛ばします。次に、表面をはかりに置きます。
その上に紙のテンプレートを置き、テンプレートを片隅に固定します。次に、粒子サンプルに垂直な光を提供して粒子を視覚化するのに役立つ可視照明を使用して、PTFE粒子サンプルの完全な配列を確認します。アレイが完成したことを確認したら、サンプル堆積面を下にして、マークされたサンプル領域内のテスト面に置きます。
今度は、スケールで約1, 000グラムを読み取る力の少なくとも10ニュートンを使用して、1本の指を使用してサンプリングパス内の粒子サンプルをスライドさせ、粒子を乾式転写します。つや消し鋼のように試験面に縞模様の表面がある場合は、サンプリングパスに垂直であっても、サンプルを縞模様に直交するように動かします。次に、視線照明を使用して、パーティクル配列が削除されていることを確認します。
粒子が残っている場合は、検出限界内にあることを確認するか、サンプリング力を変更してください。次に、テストを実行します。試験面を平面上の事前に定義された位置に置き、そこに両面テープで接着します。
次に、選択したワイプをホルダーにロードし、選択した力に適したウェイトを取り付けます。先に進む前に、実験の近くの温湿度を記録してください。次に、拘束ワイヤーをワイプホルダーに取り付けます。
ホルダーの拭き取り面を下にしてテスト面に置き、すぐにテストプロセスを開始します。完了したら、ワイプホルダーをテスト面から持ち上げて取り外し、ワイプをホルダーから取り外します。PTFE転写基板上に残っている粒子を抽出して分析するには、内部標準物質を含む1ミリリットルのメタノールを表面に流し、2ミリリットルのガラスバイアルに流します。
ここでは、同位体タグ付きRDXが内部標準です。次に、エレクトロスプレーイオン化質量分析法を使用して抽出物中のRDXを定量し、転写されなかったRDXの質量を決定します。未使用の基板を合計して同じことを行い、ベースラインを確立します。
ワイプに収集されたRDXの質量を決定するには、ワイプ材料を直径30ミリメートルの円形収集領域までカットし、これを2ミリリットルのガラスバイアルの中に入れます。バイアルに、内部標準物質を含む1ミリリットルのメタノールを加えます。次に、バイアルにキャップをし、毎分10, 000回転で30秒間ボルテックスします。
1時間以内に、RDXがワイプによって再吸収される前に、溶液中のRDXレベルを定量化します。このプロトコルは、7.5ニュートンのメタアラミドポリマー製の市販のEDTワイプを使用して実施されました。試験面は荷物のそれと似ていました。
2種類のテストが行われました。同じ領域を1回拭いたか、3回拭きました。移動距離が長いため、サンプル粒子の再堆積が原因で、収集効率が低下しました。
比較すると、マルチパスサンプリング法を使用すると、PTFEコーティングされたガラス繊維製の市販のETDワイプは、メタアラミドポリマーワイプよりも一貫した収集効率を示しましたが、収集されるテストサンプルは少なくなります。このビデオを見れば、標準化された方法を使用してサンプルテストワイプの収集効率を測定する方法について十分に理解できるはずです。
概要
本記事では、微量爆発物の回収効率を測定するための標準化されたワイプサンプリング法を提示します。使用される自動装置により操作者のばらつきが最小限に抑えられ、結果の信頼性が向上します。
研究の主要構成要素
科学分野
- 神経科学
- 爆発物検知
- サンプリング手法
背景
- 微量爆発物の検出において、ワイプサンプリングは極めて重要である。
- 標準化された手法により、精度と再現性が向上する。
- 操作者の習熟度の差が、サンプリング効率に影響を及ぼす可能性がある。
- 自動化デバイスの導入により、サンプリングの精度を高めることができる。
研究目的
- 回収効率を測定するための信頼性の高い手法を開発すること。
- ワイプサンプリング技術における操作者のばらつきを低減すること。
- 爆発物検出のためのサンプリングプロトコルおよび材料を最適化すること。
使用方法
- 速度、圧力、および距離を制御する自動拭き取りサンプリング装置。
- 試験表面および拭き取り材の調製。
- サンプリング圧力および回収効率の測定。
- 質量分析法を用いた爆発物の定量。
主な結果
- 採取効率は、移動距離およびワイプの材質によって異なります。
- 複数回のサンプリングにより、採取効率の整合性が向上します。
- 異なる材質で製造された市販のワイプは、それぞれ異なる性能を示します。
- 標準化された手法により、爆発物検出のための信頼性の高いデータが得られます。
結論
- 開発された手法により、ワイプサンプリングの信頼性が向上します。
- 標準化は、微量爆発物の検出精度を向上させるための鍵となります。
- 今後の研究では、本手法を基盤としてさらなる最適化を図ることが可能です。
よくある質問
産業上の重要性
ワイプサンプリングの回収効率を標準化して測定することは、痕跡検出ワークフローにおける重大なボトルネックを解消し、サンプリングプロトコルの信頼性の高い評価と最適化を可能にします。オペレーター間のばらつきを最小限に抑え、主要なサンプリングパラメータを制御することで、本手法は表面残留物検出における予測の信頼性を向上させます。これらの機能は、規制環境下における堅牢なアッセイ開発およびプラットフォーム間の比較可能性を確保するために不可欠です。
バイオ医薬品R&Dにおける戦略的応用
初期発見およびターゲットバリデーション
- 仮説に基づいたプロトコルの最適化に向けた、サンプリング効率の定量的な評価を可能にします。
- 力、速度、および表面が回収結果に及ぼす影響を分離することで、メカニズム的なリスク低減をサポートします。
- 後続のワークフローに向けた、拭き取り材および試験表面の機能的検証を容易にします。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- アッセイの校正およびバリデーションのための、標準化され再現性のあるサンプリング条件を提供します。
- アッセイの感度および特異度の閾値を決定するための定量的なアウトプットを提供します。
- スクリーニングの準備状態を確認するために、拭き取り材や表面タイプの直接比較を可能にします。
翻訳および前臨床研究
- サンプリングプロトコルを実際のスクリーニング環境に適合させ、トランスレーショナルな連続性を確保します。
- サンプリング技術を実運用環境へ導入する際のリスク調整済みの進展を支援します。
- 前臨床での残留物検出モデルの予測能を向上させます。
パイプラインおよびワークフローの統合
この標準化されたワイプサンプリング法は、アッセイ開発と運用バリデーションのインターフェースを統合し、初期探索から前臨床評価に至るまでのワークフローを支援します。
- 探索生物学： 制御変数がサンプルの回収率に及ぼす影響を定量化し、プロトコルの設計に役立てます。
- スクリーニング： ワイプおよび表面性能に関する、再現性のある定量的なベンチマークを確立します。
- 分析学： 質量分析に基づいた回収分析物の測定を行い、堅牢なデータ解析を提供します。
- トランスレーショナルリサーチ： ラボでのサンプリングプロトコルを、フィールドに関連する表面や材料へと橋渡しします。
- 企業的再利用： プロジェクト全体を通じて継続的なプロトコル最適化を可能にする、モジュール式で適応性のあるフレームワークを提供します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：サンプリング効率の測定における予測の信頼性を高め、曖昧さを軽減します。
- 運用的価値：標準化され、拡張可能で、再現性のあるサンプリングプロトコルを提供します。
- 戦略的価値：アッセイ開発における十分な根拠に基づいたゴー/ノーゴーの決定と、効率的なリソース配分を可能にします。
- ポートフォリオへの影響：サンプリング技術および材料のリスク調整済み優先順位付けをサポートします。
実施上の検討事項
- プロトコルの設定およびデータの解釈には、分析化学および表面科学の専門知識が必要です。
- 自動サンプリング装置および質量分析インフラへのアクセスが必要です。
- サンプリングパラメータおよび環境制御について、チーム間での標準化が求められます。
- 運用環境に関連するさまざまな拭取り材および試験表面に適応可能です。
- 実用上の制限として、表面のばらつきや、正確な圧力および速度制御の必要性が挙げられます。
