2LabsToGo-Eco:开启实验室可持续发展新征程,助力非靶向安全分析

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Analytica Chimica Acta 5.7

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  当前分析手段难以满足对复杂样品中有害化合物的检测需求,研究人员开展 “2LabsToGo-Eco” 系统研究。重新开发出该系统,首次实现 12 个关键创新,能用于化妆品等非靶向安全分析,推动实验室向可持续转型。

  在如今这个科技飞速发展的时代,各类产品与我们的生活紧密相连。然而,食品、水、日用品以及环境等却面临着外来化合物(xenogenic compounds)的污染威胁。目前的分析方法在保障安全方面存在诸多不足,大多是在问题曝光后才做出反应,且主要基于对已知有害化合物的靶向分析(target analysis)。在处理复杂样品时,由于样品制备和检测方式的局限,大量成分被忽视。而且现有的一些面向未来实验室的策略,如自动化、芯片实验室(lab-on-a-chip)等,在耐受性、操作效率和可持续性方面表现不佳。因此,开发一种快速、低成本、可持续且环保的非靶向分析(non-target analysis)技术迫在眉睫。
在这样的背景下,相关研究人员开展了关于 “Consolidating two laboratories into the most sustainable lab of the future: 2LabsToGo-Eco” 的研究。他们成功开发出 2LabsToGo-Eco 系统,这一成果意义重大,它推动了实验室朝着可持续方向的转型,实现了移动现场检测,让仪器定制成为可能,还使色谱和生物测定设备的使用更加普及。该研究成果发表在《Analytica Chimica Acta》上。

研究人员在开展此项研究时,主要运用了以下关键技术方法:首先是高效薄层色谱(HPTLC)技术,用于样品分离;其次是平面生物测定检测(planar bioassay detection)技术,进行生物或毒理学测试。这两种技术相互配合,在同一吸附剂表面完成化学和生物学分析流程。

下面来看具体的研究结果:

  • 系统升级与创新:由于众多的改进和变化,原系统被重新开发为 2LabsToGo-Eco。该系统首次引入了 12 个新的关键元素,像太阳能面板,实现无电源操作;自动进样器,实现样品的免手动添加;还有 Mini-Shaker、Nebulizer、Mini-Incubator 等智能生物测定工具,先进的成像设备以及电子主板,减少了线缆和电路板的杂乱。
  • 性能优势显著:相比传统设备,2LabsToGo-Eco 在多个方面表现出色。仪器投资成本降低到原来的 1/35,启动资金降低到 1/18,重量减轻到 1/12,基础设施和实验台空间需求减少到 1/9,电源消耗降低到 1/4,若使用太阳能,甚至可降低到 1/711。
  • 应用领域广泛:2LabsToGo-Eco 的性能在化妆品、个人护理产品和食品的定量非靶向安全分析中得到验证,可用于检测这些产品中的已知和未知有害化合物。

在研究结论和讨论部分,2LabsToGo-Eco 用一体化的小型设备替代了两个实验室的基础设施和仪器。它所具备的多项创新元素,为非靶向安全分析提供了更高效、更可持续的解决方案。该系统不仅在成本、空间和能源消耗上有巨大优势,而且其开源设计便于使用者自行组装和定制。这一成果对推动实验室的可持续发展进程意义非凡,为全球范围内的产品安全检测和环境监测提供了有力支持,有望改变现有的分析检测模式,在生命科学和健康医学领域发挥重要作用,助力相关行业更好地保障人们的生活质量和健康安全。

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