Friday, September 23Modern Manufacturing
×

Micro Flow Imaging เทคนิคการตรวจอนุภาคที่สร้างความชัดเจนให้กับจุดที่เล็กที่สุด

การตรวจสอบคุณภาพเป็นสิ่งที่อยู่คู่กับทุกกิจกรรมทางด้านธุรกิจ ไม่ว่าจะเป็นกิจกรรมการผลิต งานวิจัย หรือการทำบัญชี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานสาย Life Sciences ที่ต้องลงลึกในรายละเอียดไปถึงระดับอนุภาค ซึ่งเทคนิคการตรวจสอบแบบ Micro Flow Imaging เป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพอย่างมากสำหรับตรวจสอบอนุภาคของของไหล ทำให้สามารถมองเห็นส่วนประกอบต่าง ๆ ได้อย่างชัดเจน จึงเหมาะสำหรับการตรวจสอบในขั้นตอนต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานวิจัยและพัฒนาหรือทางการแพทย์

การตรวจอนุภาคของวัสดุด้วยเทคนิคกลุ่ม Microscopy นั้นโดยมากมักดำเนินการเพื่อวิเคราะห์ส่วนประกอบของตัวอย่างที่ไม่อาจมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เช่น แบคทีเรีย จุลินทรีย์ หรืออนุภาคขนาดเล็ก ค่าการตรวจสอบที่ได้นั้นจะแสดงข้อมูลสำคัญ 4 อย่าง ได้แก่ ความเข้มข้นของอนุภาค, ขนาด, จำนวน และรูปร่างรูปทรง ซึ่งเทคโนโลยีที่ใช้ถูกพัฒนาขึ้นมาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ช่วงคริสตศักราช 1,600 ซึ่งปัจจุบันเทคโนโลยีได้พัฒนามาถึงระบบวิเคราะห์อนุภาคขนาดเล็กที่เรียกว่า Micro Flow Imaging (MFI) ซึ่งเหมาะกับงานที่มีความละเอียดสูง โดยเทคนิคในการตรวจสอบอนุภาคของไหลเหล่านี้สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 เทคนิคหลักที่นิยมใช้ในปัจจุบัน

3 เทคนิคการตรวจของไหลยอดฮิตสำหรับงาน Life Sciences

การตรวจสอบคุณภาพหรือสารประกอบนั้นมีหลากหลายวิธี แต่สำหรับของเหลวหรือกลุ่มของไหลแล้วเทคนิคในกลุ่ม Microscopy นั้นได้รับความนิยมในการใช้งานมากที่สุด เพราะทำให้เห็นลักษณะทางกายภาพของสิ่งปนเปื้อนหรือส่วนประกอบได้อย่างชัดเจน โดยสามารถแบ่งกลุ่มเทคนิคในการตรวจได้เป็น 3 กลุ่ม ได้แก่

กล้องจุลทรรศน์

การใช้กล้องจุลทรรศน์ขยายนั้นเป็นวิธีแรกที่เกิดขึ้นมาสำหรับเทคนิคกลุ่ม Microscopy มีการใช้งานที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำที่สุด รองรับการตรวจสอบหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับตัวขยายกำลังการมอง ซึ่งปัจจุบันสามารถขยายกำลังถึงระดับโมเลกุลได้แล้ว แต่การใช้กล้องจุลทรรศน์นั้นต้องใช้เวลาในการดำเนินการจำนวนไม่น้อย ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวอย่างที่ต้องการทดสอบ ซึ่งอาจใช้เวลาเป็นชั่วโมงในการเตรียมตัวอย่าง ติดตั้งชุดตัวอย่าง ไปจนถึงการวัดอนุภาคที่พบ ทำให้การดำเนินการเกิดขึ้นได้ครั้งละไม่มากนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมองหาอนุภาคที่มีความเจาะจงท่ามกลางตัวอย่างที่มีอนุภาคมากมาย

Volumetric Particle Analysis

เพื่อแก้ปัญหาเรื่องเวลาจากการใช้กล้องจุลทรรศน์ เทคนิคการตรวจแบบ Volumetric Particle Analysis จึงถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็ว โดยมีกรรมวิธี 4 แบบ ได้แก่ Coulter Counters, Light Obscuration, Laser Diffraction และ Light Scattering การตรวจสอบเหล่านี้เป็นการตรวจวัดทางอ้อมด้วยการตรวจวัดสัญญาณที่เกิดขึ้นจากสัดส่วนของปริมาณอนุภาค ไม่ใช่มิติกายภาพของอนุภาคจริง ๆ เหมาะสำหรับการนับจำนวนและขนาดอย่างรวดเร็ว ให้ความสำคัญกับเชิงสถิติที่มาพร้อมกับปริมาณ โดยรองรับได้ถึง 10,000 อนุภาคต่อนาที แต่วิธีนี้นั้นจะอนุมานว่าอนุภาคทั้งหมดเป็นทรงกลม ทำให้วิธีนี้ถูกจำกัดอยู่เฉพาะการนับอนุภาคและขนาดเท่านั้น

Micro Flow Imaging (MFI)

เทคนิค MFI นั้นเรียกได้ว่าเป็นน้องเล็กที่มาพร้อมกับฟังก์ชันการใช้งาน 3 ประการ ได้แก่ การไหลของสารตัวอย่าง, การถ่ายภาพในรูปแบบดิจิทัลที่มีความชัดเจนสูง และการแปลงผลจากภาพด้วยซอฟต์แวร์อัจฉริยะ มีจุดเด่นที่ผสมผสานเทคนิคของกล้องจุลทรรศน์เข้ากับ Volumetric Particle Analysis ทำให้สามารถตรวจสอบตัวอย่างขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่สามารถลงลึกถึงรายละเอียดจำเพาะได้อีกด้วย เพราะความแม่นยำในการใช้ระดับสูงนี้เองทำให้ต้องเลือกใช้งานเลนส์ให้เหมาะกับตัวอย่างที่ต้องการทดสอบเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ

ในการดำเนินการทั่วไปของการตรวจสอบของไหลนั้นมักจะมีเวลาที่จำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ต้องให้ผู้เชี่ยวชาญทำการนับจำนวน โอกาสผิดพลาดจึงเกิดขึ้นได้สูงถึง 25% ในขณะที่ Volume Particle Analysis จะเป็นการเฉลี่ยค่าจากกลุ่มตัวอย่างจึงส่งผลต่อสถิติอย่างมีนัยสำคัญ

ปัจจุบันนั้นเทคโนโลยีสำหรับการตรวจแบบ MFI นั้นเหมาะสำหรับการใช้งานในองค์กรที่ต้องรับมือกับตัวอย่างจำนวนมาก ทั้งยังต้องการรายละเอียดที่ครบถ้วน ไม่ว่าจะเป็นห้องวิจัย โรงพยาบาล ไปจนถึงหน่วยงานที่รับตรวจสอบตัวอย่างเฉพาะทางทั้งภาครัฐและเอกชน ทำให้ในตลาดมีตัวเลือกในการใช้งานที่แตกต่างกันไป ด้วยการใช้งานเทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัลทำให้จุดเด่นของ MFI นั้นอยู่ที่ความชัดเจนของรายละเอียดภาพที่ได้ การทำงานในเชิงคุณภาพและปริมาณจึงเป็นเรื่องที่ไม่ต้องทุ่มเทเวลาและทรัพยากรจำนวนมากอีกต่อไป โดยหนึ่งในโซลูชันสำหรับการตรวจสอบ MFI ที่เรียกได้ว่าครบวงจรตั้งแต่เริ่มต้นจนจบกระบวนการ คือ FlowCam จาก Yokogawa ผู้เชี่ยวชาญจากญี่ปุ่น ซึ่งมาพร้อมกับกำลังขยายที่สูงเป็นพิเศษและยังมีการทำงานอัตโนมัติเป็นเครื่องแรกอีกด้วย

FlowCam 8000 ตรวจสอบของไหลด้วยเทคนิค FIM ที่ลงลึกถึงระดับ ‘ไมครอน’

เครื่องตรวจสอบอนุภาคของไหล FlowCam 8000 จาก Yokogawa นั้นเป็นการผสมผสานระหว่างการใช้ภาพดิจิทัล, Flow Cytometry และกล้องจุลทรรศน์เข้าด้วยกันในอุปกรณ์เดียว ทำให้สามารถนับและวิเคราะห์อนุภาคได้นับหมื่นตัวในเวลาเพียงหนึ่งนาที โดยภาพถ่ายที่ได้มีคุณภาพระดับสูง หากเปรียบเทียบกับกล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิมในเวลาเท่ากันอาจตรวจนับได้หลักสิบเท่านั้น

FlowCam 8000 เป็นเครื่องวิเคราะห์อนุภาคแบบอัตโนมัติรุ่นแรก มีการทำงานแบบ Real-time ตรวจจับของเหลวขณะไหลผ่าน Flow Cell ด้วยกล้องความแม่นยำสูง การออกแบบระบบการไหลแบบพิเศษทำให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้รวดเร็วและแม่นยำมากยิ่งขึ้น ทั้งยังทำการรวบรวมภาพและค่าการวิเคราะห์กว่า 40 พารามิเตอร์ที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละอนุภาค จึงสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเทคนิคอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นเชิงคุณภาพหรือปริมาณ รองรับอนุภาคทั้งแบบ Visible และ Subvisible ที่มีขนาดระหว่าง 2 µm – 5 mm ได้อย่างแม่นยำ 

การใช้งานนั้นเหมาะสำหรับหลากหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่การตรวจน้ำประปา การตรวจส่วมผสมในยา สารเคมี น้ำมันและก๊าซ เชื้อเพลิงชีวภาพ อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม ไปจนถึงอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ต้องการตรวจของไหล โดยคุณสมบัติที่น่าสนใจในการใช้งานของ FlowCam 8000 มีดังนี้

  • กำลังขยายสูงสุด 20X
  • ความละเอียดกล้องดิจิทัล 1920 x 1200 pixels ทั้งภาพสีและขาวดำ
  • รองรับปริมาณตัวอย่างขั้นต่ำ 100 ไมโครลิตร
  • ระบบ Autofocus ตรวจจับภาพอัตโนมัติ
  • VisualSpreadsheet ซอฟต์แวร์อัจฉริยะที่ทำการนับได้โดยอัตโนมัติ
  • สามารถใช้งานกับ ALH หรือ Automated Liquid Handler ได้
  • สามารถตรวจสอบการปลดปล่อย Fluorescence ได้ที่ช่วงความยาวคลื่น 488, 532 และ 633 นาโนเมตร

การทำงานที่มีความละเอียดสูงและรวดเร็ว FlowCam นั้นทำให้เหมาะสมกับอุตสาหกรรมที่หลากหลาย โดยหนึ่งในกรณีตัวอย่างที่น่าสนใจ คือ การตรวจสอบความหนาแน่นของยีสต์ในการหมักแอลกอฮอล์ โดย FlowCam จะทำการคำนวณความหนาแน่นของเซลล์ยีสต์ที่มีชีวิต ตาย และแตกหน่อโดยอัตโนมัติ ทั้งยังสามารถระบุเซลล์ยีสต์ทั้งหมด 8,709 เซลล์โดยอัตโนมัติใน 35 วินาที ผลลัพธ์ที่ได้นั้นไม่ใช่การประมาณตามการคาดการณ์ แต่เป็นจำนวนจริง นอกจากนี้ FlowCam ยังคำนวณความเข้มข้นสำหรับเซลล์แต่ละประเภทโดยอัตโนมัติทำให้สามารถจบงานได้ครบถ้วนทุกขั้นตอนที่ต้องการในเวลาเพียงชั่วอึดใจ ผู้ปฏิบัติงานจึงสามารถเตรียมการแก้ไขหรือปรับปรุงการหมักที่เกิดขึ้นได้อย่างทันท่วงทีก่อนที่จะเข้าสู่ขั้นตอนการผลิตหรือบรรจุขวด

ความแม่นยำที่เกิดขึ้นนั้นอยู่ในระดับสูงสุด โดยมีค่าความแปรปรวนเพียง 1% เท่านั้น จึงมั่นใจได้ว่าการตรวจสอบสิ่งปนเปื้อน ส่วนประกอบ หรืออนุภาคภายในตัวอย่างของไหลที่ต้องการจะเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยผลลัพธ์อันแม่นยำและรวดเร็ว ประหยัดเวลาในการดำเนินการ เพิ่มคุณภาพการทำงานได้อย่างแตกต่าง

สำหรับธุรกิจที่ต้องทดสอบของไหล ไม่ว่าจะเป็นธุรกิจอาหาร ยา เครื่องดื่ม หรือธุรกิจอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง Yokogawa ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีสำหรับงานอุตสาหกรรมพร้อมการสนับสนุนธุรกิจด้วยเครื่องมือชั้นนำอย่าง FlowCam 8000 ที่สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว เก็บรายละเอียดได้อย่างครบถ้วน และที่สำคัญที่สุด ทำให้การใช้ทรัพยากรและเวลาขององค์กรเกิดขึ้นได้อย่างคุ้มค่าที่สุด

ข้อมูลสำหรับการสอบถามและขอคำปรึกษา:

Yokogawa (Thailand) Co., Ltd.

โทรศัพท์: 02-715-8600
Email: yea-th-marketing@yokogawa.com
Website: https://www.yokogawa.com/th

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Thos
"Judge a man by his questions rather than his answers"
Voltaire
READ MORE
×