Calibra：一种用于自动化校准标准品制备与定量分析的开源机器人平台

《Digital Discovery》：Calibra: A Robotic System for Automated Calibration Standard Preparation and QuantificationOpen Access

　　

小分子分析的自动化样品制备仍然具有技术挑战性，并非因为单个实验室模块不可获得，而是因为将它们整合成可靠的端到端工作流具有挑战性。我们提出了Calibra：一个开源机器人平台，将六个专用模块——液体处理器、涡旋混合器、离心机、分析天平、基于条形码的样品追踪系统和六自由度机械臂——整合到一条完全自动化的管线中，用于校准标准品制备、校准曲线生成以及通过HPLC进行固体样品定量分析。几种硬件组件代表了新的贡献：液体处理器配备了可收缩平台以实现抓手 clearance 和可收缩针头以穿刺隔膜，这种设计消除了液体输送过程中的小瓶位移，提高了重复自动化循环中的可靠性。定制的离心机是一台远程操作单元，具备自动归位和PID速度控制功能，解决了商业替代方案在成本和占地面积方面的限制。系统操作通过IvoryOS进行管理，这是一个基于Web的图形界面，通过可配置的功能卡片展示完整工作流，降低了部署和适应平台所需的编程知识门槛。每个溶剂输送步骤的称量验证提供了独立的准确性检查，分辨率低于0.1 μL，比典型注射泵的性能高出一个数量级。在十一种化合物中，校准曲线达到R2 > 0.9997，平均三次重复标准偏差为峰面积的1.45%。未知样品的定量分析在每样品15分钟内完成，平均误差为2.49%。所有硬件设计、固件和软件均公开提供。为展示实际应用效果，该系统被应用于社区药物样品的定量分析，包括受控物质，突出了该平台在高通量分析工作流中的适用性，在这些工作流中可重复性和操作人员安全至关重要。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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