Otomatik 90Sr ayrılık ve Preconcentration bir laboratuvar Vana sistemde Ppq düzeyinde
6 Haziran 2018
Burada, hızlı radyometrik ayırma ve 90Sr, nükleer atık için son derece uygun bir önemli fisyon ürünü belirlenmesi için taşınabilir autoRAD platform mevcut.
AutoRad, hedef radyonüklidleri geleneksel örnekleme ve laboratuvar analizlerinden daha etkili ve hızlı bir şekilde karakterize etmeyi sağlar. Ana avantaj, tam otomatik akış sintilasyon sayımı kullanılarak ayırma ve çevrimiçi belirlemedir. Böylece, stronsiyum-90 gibi ölçülmesi zor radyonüklidlerin yerinde belirlenmesine izin verir.
Sistem hazırlığına başlamak için modüler valf konumlandırıcı çıkış portunu bir radyasyon akış dedektörünün giriş portuna bağlayın. Tek kartlı bir mikro denetleyiciden oluşturulan tetik hattını radyo akış dedektörüne bağlayın. Radyo akış dedektörünü, yüksek parlama noktasına sahip en az 10 mililitre sintilatör sıvısı içeren bir kaba bağlayın.
Laboratuvar valf tertibatının kolon kanalına yeni bir cam elyaf filtre yerleştirin. Modüler valf konumlandırıcının hem bir atık kabına hem de LOV tertibatına bağlı olduğundan emin olun. Otomatik örnekleyici ile reaktif ve atık kaplarının LOV ile olan bağlantılarını kontrol edin.
Yeterli hacimde sıvı reaktifin mevcut olduğundan emin olun, böylece sıvı numune alma borusu deney boyunca su altında kalacaktır. Çoklu şırınga pompasının, üç bir şırınga valfinde 10 mililitrelik bir cam şırınga ile donatıldığını onaylayın. Valf içi konumun ultra saf suya bağlı olduğundan emin olun.
Çıkış konumunu 10 mililitrelik bir PTFE tutma bobini ile LOV'un merkez kanalına bağlayın. Otomatik numune alma cihazının açık olduğundan emin olun ve bir veya daha fazla 1.3 mililitre numune yükleyin.ampotomatik numune alma cihazına yerleştirin. Temizleme sırasında kullanılmak üzere otomatik numune alma rafına %1'lik bir nitrik asit çözeltisi yerleştirin.
LOV sistem yazılımını açın. Oradan, otomatik örnekleyici yazılımını açın ve otomatik örnekleyiciyi başlatın. Ardından, cihaz iletişim portlarının LOV yazılımında doğru şekilde atandığını onaylayın.
Yazılımı başlatın ve yöntem düzenleyiciyi açın. Sistem temizliği için yeni bir sıra oluşturmak üzere yöntem düzenleyicisini kullanın. Temizleme yönteminde, LOV'u atlamak için önce şırınga valfi konumunu içeri ayarlayın.
Dakikada 90 mililitre veya saniyede 1,5 milyon nanolitre hızla 10 mililitre ultra saf suyu doğrudan şırıngaya çekin. Ardından, şırınga valfi konumunu dışarı ayarlayın ve suyu tutma bobininden doğrudan dakikada 90 mililitre hızla boşa akıtın. Bir sonraki adımda, tutma bobinine dakikada üç mililitre olacak şekilde üç mililitre etanol çekin.
Ardından, MVP'yi dedektör bobinine ayarlayın. Son adım olarak etanolü dedektör bobinine dakikada üç mililitre olarak enjekte edin. Temizleme sırasını kaydedin ve çalıştırın.
Reçineyi yüklemeden önce, ultra saf su içinde mililitre başına 12 miligram stronsiyum-90 reçinesi süspansiyonunun kabında karıştırıldığından emin olun. Reçine yükleme sırasını oluşturmak için, önce sistemi, dakikada üç mililitre olacak şekilde tutma bobinine üç mililitre reçine süspansiyonu çekecek şekilde ayarlayın. MVP'yi boşa ayarlayın ve reçineyi dakikada 1,2 mililitre hızla sütun kanalına yükleyin.
Ardından, şırınga valfini içeri yerleştirin ve dakikada 90 mililitre olacak şekilde dokuz mililitre ultra saf suyu doğrudan şırınganın içine çekin. Kalan reçineyi kolon üzerine durulamak için suyu tutma bobininden ve kolon kanalından dakikada üç mililitre hızla akıtan akıtan. Reçine yükleme yöntemini kaydedin ve analiz için yeni bir yöntem hazırlayın.
Bu sırada, önce iki mililitre dört molar nitrik asidi dakikada altı mililitre olacak şekilde tutma bobinine çekin. Kolonu koşullandırmak için nitrik asidi kolondan dakikada 1,2 mililitre hızla akıtan kadar akıtın. Ardından, otomatik numune alma cihazından dakikada altı mililitre olacak şekilde tutma bobinine 1,3 mililitrelik bir numune çekin.
Numuneyi dakikada 1,2 mililitre hızla sütuna yükleyin. Daha sonra, dakikada altı mililitre olacak şekilde 0,5 mililitre dört molar nitrik asidi tutma bobinine çekin. Matris girişimlerini ortadan kaldırmak için sütunu bu nitrik asitle dakikada 1.2 mililitre durulayın.
Ardından, dakikada altı mililitre olacak şekilde tutma bobinine beş mililitre ultra saf su çekin. Ölçümleri başlatmak için radyo akış dedektörünün tetiğini ayarlayın. Dedektör yazılımında, tetiklenen ölçümler için parıldama sıvısı akış hızını dakikada iki mililitreye ve bekleme süresini en az 10 saniyeye ayarlayın.
Ardından, yöntemde, MVP'yi dedektöre ayarlayın ve numuneyi dakikada 1.2 mililitre ultra saf su ile dedektör bobinine boşaltın. Sırayı kaydedin. Sütunu durulamak için yeni bir yöntem oluşturun.
Bu yöntemde, otomatik numune alma cihazından dakikada altı mililitre olacak şekilde tutma bobinine 0,6 mililitre %1 nitrik asit çekin ve ardından aynı akış hızında 0,6 mililitre hava çekin. Sıvı-hava karışımını dakikada altı mililitre olacak şekilde doğrudan atığa yıkayın. Reçine değişimi için başka bir yöntem oluşturun.
Reçineyi atmak için, önce tutma bobinine dakikada üç mililitre olacak şekilde 0,2 mililitre etanol yükleyin. Sütunu etanol ile dakikada 1.2 mililitre durulayın. Ardından, dakikada 0,45 mililitre olacak şekilde sütundan 0,5 mililitre ultra saf su akıtın.
Kullanılmış reçineyi doğrudan atığa boşaltmak için MVP'yi yıkama konumuna getirin. İşiniz bittiğinde sırayı kaydedin. Dizileri sırayla düzenleyin ve stronsiyum-90 aktivitesini değerlendirmek için her numune için dizileri çalıştırın.
Deney koşulları başlangıçta sistemi bir ICPMS'ye bağlayarak ve kararlı izotop stronsiyum-86'nın elüsyon profillerini stronsiyum-90 için bir vekil olarak değerlendirerek optimize edildi. Tepe alanının nispi standart sapması, gram başına 10 ila 120 pikogram aralığında tekrarlanan üç çalışma için% 4'ten azdı. Valf üzerinde laboratuvar düzeneği, stronsiyum-90'ı sulu numunelerde etkili bir şekilde ayırabildi ve genel geri kazanım oranı yaklaşık %70'ti Stronsiyum-90'ın radyo akış dedektörü bobininde kalma süresi 40 saniyeydi.
Kalma süresini uzatmak ve dolayısıyla hassasiyeti artırmak için akışı durdurma tekniklerine yönelik araştırmalar devam etmektedir. Radyo akış dedektörü sinyalinin sulu numunelerde stronsiyum-90 konsantrasyonuna bağımlılığının, ilgilenilen konsantrasyon aralığında doğrusal olduğu gösterilmiştir. Elde edilen saptama sınırı, gram başına yaklaşık 320 femtogram idi ve incelenen konsantrasyon aralığında yaklaşık% 30'luk bir nispi standart sapma vardı.
Analiz yerinde yapılabilir ve sadece on dakika sürer. AutoRad, nükleer hizmetten çıkarma ve çevresel iyileştirme alanında değerli yardım sağlayabilir.
Genel Bakış
Taşınabilir autoRAD platformu, nükleer atık yönetiminde önemli bir fisyon ürünü olan stronsiyum-90'ın hızlı radyometrik ayrımına ve tayinine olanak sağlar. Bu sistem, radyonüklidlerin karakterizasyonu verimliliğini geleneksel yöntemlere kıyasla artırmaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nükleer atık yönetimi
- Radyometrik analiz
- Otomatik tespit sistemleri
Arka Plan
- Strontium-90, nükleer fisyonun bir yan ürünüdür.
- Geleneksel örnekleme yöntemleri genellikle zaman alıcıdır ve daha az etkilidir.
- Otomatize sistemler, saha içi analiz kapasitelerini artırabilir.
- Akış sintilasyon sayımı, gerçek zamanlı tespit avantajları sunar.
Çalışmanın Amacı
- Stronsiyum-90'ın hızlı analizi için taşınabilir bir sistem geliştirmek.
- Ayırma ve tayin sürecini otomatize etmek.
- Radyonüklid tespitinin doğruluğunu ve verimliliğini artırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Modüler bir vana konumlandırıcının bir radyasyon akış dedektörü ile entegrasyonu.
- Çevrimiçi belirleme için akış sintilasyon sayımının kullanımı.
- Sistem için hazırlama ve temizleme sekansları.
- ICPMS kullanarak deneysel koşulların optimizasyonu.
Temel Sonuçlar
- Yaklaşık %70'lik bir geri kazanım oranıyla stronsiyum-90'ın etkili şekilde ayrıştırılması.
- Tekrarlanan ölçümlerde pik alanının bağıl standart sapması %4'ten düşüktü.
- Stronsiyum-90'ın dedektör bobini içindeki kalış süresi 40 saniyeydi.
- Hassasiyeti artırmaya yönelik tekniklere ilişkin devam eden araştırmalar.
Sonuçlar
- autoRAD platformu, stronsiyum-90 analizini önemli ölçüde iyileştirmektedir.
- Otomasyon, radyonüklid tespitinin güvenilirliğini ve hızını artırır.
- Gelecekteki çalışmalar, sistemin daha iyi performans göstermesi için geliştirilmesine odaklanacaktır.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önemi
ppq seviyelerinde otomatik radyostrontiyum ayırma ve tespiti, ölçülmesi zor radyonüklidlerin hızlı ve yerinde miktar tayinine olanak tanıyarak nükleer söküm ve çevresel izleme süreçlerindeki kritik ihtiyaçları karşılamaktadır. Sistem, saha dışı laboratuvar analizlerine olan bağımlılığı azaltarak kontamine saha yönetimi ve atık akışı karakterizasyonundaki karar verme süreçlerini hızlandırmaktadır. Bu yetenek, radyoaktif maddelerle çalışan biyofarma bağlantılı sektörlerde öngörülü risk değerlendirmesini ve iyileştirme çalışmalarının önceliklendirilmesini desteklemektedir.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Radyonüklid alımı ve tutulumunun mekanistik çalışmaları için biyolojik sistemlerdeki radyostrontyum davranışının sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Preklinik araştırmalarda radyotraser modellerini doğrulamak için otomatik, kantitatif strontyum-90 ölçümü sağlar.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Karmaşık matrislerde güvenilir radyostrontiyum nicelendirmesi için %70'ten fazla geri kazanım ve %4'ten düşük RSD ile tekrarlanabilir, akış tabanlı ayırma sağlar.
- Operasyonel Değer: Yüksek kapasiteli taramaya uygunluk için entegre valf kontrolü ve sintilasyon sayımı aracılığıyla numune hazırlama ve tespit işlemlerini standartlaştırır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Çevresel açıdan anlamlı konsantrasyon aralıklarında doğrusal sinyal yanıtı aracılığıyla, radyonüklid biyodağılımının hastalıkla ilgili modellenmesini destekler.
- Operasyonel Değer: Kinetik çalışmalar için 40 saniyelik kalış süresiyle biyolojik örneklerde stronsiyum-90'ın boylamsal takibini sağlar.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Sistem, çevresel maruziyet değerlendirmesi ile mekanistik toksikoloji çalışmaları arasında köprü kuran otomatik radyonüklid miktar belirleme imkanı sağlayarak keşif iş akışlarına entegre olur.
- Keşif Biyolojisi: Çevrimiçi belirleme kullanarak stronsiyum-90 biyoyararlanımı ve dokuya özgü birikim üzerine hipotez testlerini kolaylaştırır.
- Tarama: Minimum taşınma ile optimize edilmiş temizleme, reçine yükleme ve elüsyon sekansları aracılığıyla analiz tekrarlanabilirliğini sağlar.
- Analizler: Farklı maruziyet koşulları arasında karşılaştırmalı analiz için akış sintilasyon sayımı yoluyla kantitatif pik alanı ölçümleri üretir.
- Translasyonel Araştırma: Tutarlı geri kazanım ve saptama limitleri aracılığıyla çevresel radyonüklid tespitini preklinik doğrulamaya bağlar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Modüler vana programlama ve reaktif sekans yeniden yapılandırması yoluyla platformun farklı örnek tiplerine uyarlanmasını sağlar.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Hassas, otomatik stronsiyum-90 miktar belirleme yoluyla radyonüklit davranış modellerinde öngörü güveni.
- Operasyonel Değer: 10 dakikadan kısa analiz süresi ve taşınabilir saha uygulaması ile standardizasyon ve ölçeklenebilirlik.
- Stratejik Değer: Ar-Ge ortamlarında radyostrontiyum kontaminasyonunun erken tespitini sağlayarak geç aşama biyolojik risklerin azaltılması.
- Portföy Etkisi: Nicelleştirilmiş radyonüklit etkileşim profillerine dayalı olarak bileşiklerin veya modellerin riske göre ayarlanmış önceliklendirilmesi.
Uygulama Hususları
- Yöntem geliştirme ve sorun giderme için radyokimya ve akış tabanlı tespit sistemleri konusunda uzmanlık gerektirir.
- Radyasyon akış detektörünün sintilasyon sıvılarıyla uyumluluğuna ve hassas akış hızı kontrolüne bağlıdır.
- Reçine kullanımı, atık bertarafı ve kalibrasyon protokollerinin ekipler arası standartlaştırılmasını gerektirir.
- Çevresel veya biyolojik örneklerdeki farklı örnek matrisleri ve radyonüklid konsantrasyonları için adaptasyon değerlendirmeleri içerir.
- Radyoaktif materyal kullanım tesislerine duyulan ihtiyaç ve operasyon sırasında radyasyon güvenliği protokollerine uyma zorunluluğu ile sınırlıdır.
![Otomatik sentez ve gerçek zamanlı kinetik değerlendirmesinin teknik yönü [11C] SNAP-7941](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F59557.jpg%3Fv%3D2026-08-11T08%253A27%253A20.746Z&w=384&q=75)
