近日,华体会官网满分网順利交付給複旦大學化學係麻生明院士團隊一台 XmartChem® 智能合成工作站(手套箱工站),用於(yu) 團隊某催化劑的合成篩選研究,目前該設備已落地複旦大學邯鄲校區投入使用。
2023 年 5 月,华体会官网满分网接到了複旦大學麻生明院士團隊購買(mai) “自動化高通量合成工作站” 的需求。課題組在進行 “催化反應篩選” 研究時,為(wei) 了開發機器學習(xi) 算法,有大量標準化數據的要求,但麵臨(lin) 著以下這些問題:
• 人工實驗時,不可避免會(hui) 產(chan) 生一些人為(wei) 誤差;
• 人工實驗結果一致性難保證,數據記錄難追溯;
• 項目研究需要在惰性氣氛反應條件下,工作流程步驟多反應複雜,想利用自動化方式打通全流程,具有很大的挑戰;
• 國外產(chan) 品價(jia) 格昂貴且大多不接受指定流程的定製服務,國內(nei) 產(chan) 品供應商很少聚焦化學領域。
华体会官网满分网自動化團隊在了解了麻院士團隊使用場景和技術要求後,迅速給出了自動化解決(jue) 方案,雙方多輪溝通後最終確認了執行方案,複旦大學智能合成工作站(手套箱工站)項目正式立項。複旦大學作為(wei) 华体会官网满分网 XmartChem® 智能合成工作站的首個(ge) 高校客戶,我們(men) 非常重視此次的合作,因此項目立項後,研發過程中的關(guan) 鍵技術參數、功能模塊的設置、裏程碑節點的順利推進,我們(men) 都會(hui) 及時和對方確認,讓客戶放心安心。我們(men) 會(hui) 從(cong) 客戶需求出發,設計滿足其需要的功能模塊和產(chan) 品,並基於(yu) 多年深耕化學自動化領域的經驗,提前和客戶溝通潛在的風險和實際應用過程中可能出現的問題,綜合考慮後提供最優(you) 解決(jue) 方案,讓客戶深度了解 “產(chan) 品是什麽(me) ” “產(chan) 品能做什麽(me) ”,避免最後 “貨不對版” 的問題發生。
產(chan) 品測試階段,客戶提出在稀釋過程中,實現一吸多排的功能,減少轉移次數,從(cong) 而提高時效的優(you) 化建議。
針對客戶的特定需求,晶泰開發團隊迅速開展了市場調研,剖析了市麵上移液器一吸多排技術的技術特點和用戶實際體(ti) 驗。結果發現現有技術普遍存在 “首尾排液誤差大,連續排液時易出現滴液” 的問題。 為(wei) 了攻克這一技術難題,晶泰開發團隊結合實測數據和各類溶劑的沸點、粘度等特性進行分析與(yu) 討論,終於(yu) 成功設計出一版解決(jue) 方案,該方案不僅(jin) 實現了一吸多排的功能,而且在每次排液時都能保證精度滿足客戶需求,解決(jue) 了滴液現象的發生。該方案實現 48pcs 實驗通量的稀釋時間從(cong) 50min 縮減到 15min 左右,有效提升了實驗效率,獲得了客戶的高度認可。
產(chan) 品交付過程中,客戶提出當前配置的 125ml 溶劑瓶較大,不適合存儲(chu) 高價(jia) 值/量少的溶劑,希望能夠有一些更小的溶劑瓶用於(yu) 承載該類溶劑。晶泰研發團隊在接收到客戶需求後,迅速行動,首先仔細檢查現有整機的硬件配置,評估是否有擴展的空間,並探討了軟件層麵新增溶劑瓶的開發任務。
• 24 小時內(nei) 給出解決(jue) 方案:新增 12pcs 的 8ml 溶劑瓶和 6pcs 的 40ml 溶劑瓶,並對設備進行硬件改造和軟件優(you) 化,全麵滿足客戶對不同梯度體(ti) 積溶劑的使用需求;
• 方案提出後兩(liang) 周內(nei) :完成硬件設計和物料采購,以及軟件功能的開發,並到達客戶現場進行升級改造調試;
• 方案提出後三周內(nei) :升級調試完成,並交付客戶使用;
新的方案不僅(jin) 維持了初始溶劑瓶的數量,還實現了對各種梯度體(ti) 積溶劑的兼容,有效提升了溶劑的使用效率。客戶對新方案表示高度滿意,對團隊的專(zhuan) 業(ye) 能力和高效響應給予了高度評價(jia) 。
客戶的測試實驗為(wei) Suzuki 偶聯反應,該反應涉及了金屬催化劑、有機化合物、無機堿、有機溶劑和水。然而,第一輪測試結果卻並不理想,各個(ge) 孔位的產(chan) 率相差較大,晶泰研發團隊分析原因可能如下:
• 碳酸鉀遇水結塊,影響反應效果;
• 碳酸鉀固體(ti) 包雜了部分底物,導致沒有完全反應;
• 反應是非均相的,磁子較小無法使反應體(ti) 係混合均勻,使得產(chan) 率均一性較差。
基於(yu) 上述假設,首先,我們(men) 將碳酸鉀配置成水溶液。但在加樣過程中,可以明顯觀察到當將碳酸鉀溶液注射進反應體(ti) 係時,有大量白色沉澱析出,因此排除該原因;接著,我們(men) 使用了不同規格的磁子來開展反應,最終把各個(ge) 孔位的產(chan) 率差值能夠控製在 5% 以內(nei) 。
對於(yu) 非均相反應,特別是當反應為(wei) 包含兩(liang) 相溶液、有機物、無機堿、金屬催化劑這類複雜的體(ti) 係時,攪拌是否充分是影響產(chan) 率的關(guan) 鍵因素。新的實驗磁子方案,可以讓客戶實驗反應體(ti) 係混合均勻,催化劑能夠充分參與(yu) 到催化循環中,各個(ge) 孔位的產(chan) 率差值從(cong) 原來的 14% 控製到了 5% 以內(nei) ,客戶欣然接受了新方案。
產(chan) 品順利交付
經過幾個(ge) 月的努力,我們(men) 的XmartChem® 智能合成工作站(手套箱工站)經過層層考驗順利交付到了客戶現場,並在 10 天內(nei) 完成安裝調試培訓,得到客戶的驗收批準!
我們(men) 非常高興(xing) 複旦大學麻院士團隊能夠信任华体会官网满分网,並將這個(ge) 需求交給晶泰研發團隊完成。我們(men) 很榮幸能夠不辜負這份信任,並成功交付這台 XmartChem® 智能合成工作站(手套箱工站)。期待 XmartChem® 在複旦大學開啟新的篇章,助力學校師生進行課題研究,為(wei) 化學研究領域做出貢獻!
從(cong) 內(nei) 部的化學合成場景出發,晶泰科技建立了高柔性、高容錯的陣列式自動化實驗室,對化學自動化有深刻理解,設備經過內(nei) 部大量化學反應驗證,可通過專(zhuan) 業(ye) 技術和行業(ye) 經驗解答客戶的技術需求並提供支持。
华体会官网满分网將自動化技術與(yu) 手套箱有機結合,研發的機器人工作站係列——XmartChem® 智能合成工作站(手套箱工站),自動完成合成實驗中投料、反應、產(chan) 物稀釋、過濾全過程,實現無水無氧操作體(ti) 係下化學合成實驗操作流程自動化,專(zhuan) 門為(wei) 化學人員研發的軟件係統 ,直觀易用。突破高通量合成篩選的瓶頸,降低操作門檻,提高實驗的效率和安全性,增加科學研究產(chan) 出。
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