I temi ricorrenti della Conferenza HPLC sono stati la sostenibilità, la digitalizzazione e l’automazione e hanno messo in evidenza l’impegno del settore nel promuovere pratiche ecologiche, nell’abbracciare i progressi tecnologici e nello snellire i flussi di lavoro del laboratorio.
Fin dalla sua nascita nel 1973, il Simposio Internazionale HPLC è l’appuntamento più atteso per conoscere lo stato attuale, le sfide emergenti e la direzione futura della cromatografia liquida. Quest’anno l’appuntamento si è svolto a Düsseldorf, in Germania, dal 18 al 22 Giugno.
La conferenza ha visto alcuni temi ricorrenti: sostenibilità, digitalizzazione e automazione.
La ricerca di metodi HPLC sostenibili
I metodi di cromatografia liquida si basano tradizionalmente su quantità significative di solventi organici derivati da combustibili fossili non rinnovabili. Purtroppo, la produzione e lo smaltimento di questi solventi contribuiscono all’inquinamento ambientale e alle emissioni di carbonio. Inoltre, il processo genera quantità sostanziali di rifiuti aggiuntivi, tra cui colonne, cartucce e fiale di campione usate, che pongono problemi di riciclaggio e smaltimento corretto1.
Valérie Pichon del’ESPCI di Parigi e dell’Università della Sorbona ha presentato metodi di preparazione del campione ecologici e selettivi che migliorano l’analisi di campioni complessi2.
Le tecniche di estrazione convenzionali, come l’estrazione liquido-liquido (LLE) e l’estrazione in fase solida (SPE), richiedono molti solventi. Il team di Pichon ha riconosciuto questo problema e lo ha affrontato miniaturizzando i dispositivi di estrazione. Questa riduzione delle dimensioni non solo diminuisce la quantità di solvente necessaria, ma offre anche ulteriori vantaggi come una maggiore portabilità e una migliore efficienza. Utilizzando volumi più piccoli di solvente, i ricercatori possono
ridurre significativamente l’impatto ambientale e i costi associati alla preparazione dei campioni.
Dalla carta alla digitalizzazione
Il percorso verso la sostenibilità e l’uso consapevole delle risorse si interseca con la digitalizzazione del laboratorio. La trasformazione digitale del laboratorio richiede un approccio sistematico che comprenda la connessione della strumentazione di laboratorio, la gestione delle informazioni e dei processi e le opportunità di automazione3.
Durante il suo seminario Approccio alla trasformazione digitale del laboratorio del futuro – Come implementare nuove strategie di automazione, Thorsten Teutenberg, dell’Istituto di Tecnologia Energetica e Ambientale (IUTA) di Duisburg, Germania, ha presentato il caso di studio del progetto “FutureLab.NRW4“.
Il primo passo per l’implementazione del laboratorio del futuro è stata la trasformazione in un laboratorio senza carta, in cui le analisi e i processi sono archiviati e accessibili tramite quaderni di laboratorio elettronici, LIMS e Lab Execution Systems. Queste piattaforme sono connesse con dati provenienti dalla strumentazione e dal laboratorio stesso (ad esempio, temperatura, informazioni sulla manutenzione, ecc.). Questa conoscenza può aiutare a creare condizioni migliori per l’analisi.
Il Dr. Joachim Richert, vicepresidente del dipartimento di scienze analitiche di BASF, durante la sua conferenza plenaria ha confermato che, sebbene la tecnologia necessaria per la digitalizzazione del laboratorio sia presente, la piena integrazione nel laboratorio, con la creazione di un metodo di comunicazione centrale tra tutti gli aspetti del funzionamento del laboratorio, rimane una sfida5.
L’integrazione dei dispositivi e dei sistemi esistenti è quindi un primo passo importante per rendere i dati utilizzabili per ulteriori elaborazioni e analisi. La trasparenza dei processi end-to-end è di importanza centrale per i laboratori. I responsabili dei laboratori spesso passano molto tempo a monitorare i dispositivi e a raccogliere manualmente i dati. La digitalizzazione del laboratorio può contribuire a snellire i flussi di lavoro, ad esempio limitando la “regola dei quattro occhi”; nel caso dei campioni clinici, e permette di introdurre il passo successivo dell’automazione.
Robot a supporto dell’automazione
L’automazione di laboratorio svolge da tempo un ruolo cruciale nel campo dell’analisi. Per sfruttare i vantaggi dell’automazione nel laboratorio analitico, Thorsten Teutenberg e il suo gruppo presso l’Istituto di Tecnologia Energetica e Ambientale (IUTA), hanno sviluppato una configurazione sperimentale robotizzata che può aiutare ad automatizzare parti del flusso di lavoro analitico, ad esempio la manipolazione e la preparazione dei campioni prima dell’analisi HPLC. Al momento, ciò comporta una significativa programmazione nativa, ma il concetto ha il potenziale per aiutare a ridurre al minimo gli errori manuali e ottimizzare la velocità e la precisione delle attività di routine anche per i laboratori accreditati. Soprattutto, questa configurazione sperimentale apre il futuro della robotica per il laboratorio, anche sotto forma di robot mobili autonomi.
PerkinElmer, azienda leader a livello mondiale nel campo della Cromatografia, era presente con i suoi esperti per illustrare il proprio lavoro: metodi per diverse applicazioni e strumenti dalle elevate prestazioni. Se desiderate approfondire e scaricare le copie delle presentazioni dei poster, visitate la pagina delle risorse della conferenza HPLC di PerkinElmer.
Fonti
1. https://echa.europa.eu/regulations/reach/understanding-reach.
2. Pichon, V. Green and Selective Sample Preparation Methods. Presented at: HPLC 2023. June 18–22, 2023. Duesseldorf, Germany. KN44.
3. AGREE—Analytical GREEnness Metric Approach and Software, Francisco Pena-Pereira, Wojciech Wojnowski, and Marek Tobiszewski, Analytical Chemistry 2020 92 (14), 10076-10082, DOI: 10.1021/acs.analchem.0c01887
4. Teutenberg, T. Tutorial on Approaching the digital transformation of the lab-of-the-future – How to implement new automation strategies. Presented at: HPLC 2023. June 18–22, 2023. Duesseldorf, Germany. Tutorial 5.
5. Richert, J. Digital Transformation of the Analytical Laboratory—Big Bang or Evolution? Presented at: HPLC 2023. June 18–22, 2023. Duesseldorf, Germany. PLO42 Pichon, V. Green and Selective Sample Preparation Methods. Presented at: HPLC 2023. June 18–22, 2023. Duesseldorf, Germany. KN44.
