粉体の自動分注を用いたサンプル前処理自動化

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固体や粉体でも高精度な秤量分注が可能なハンドリングツール搭載
CHEMSPEEDでワークフローに合わせた前処理システムを構築

近年、労働現場における生産性向上と効率化のため、あらゆる分野で業務の自動化が進められています。研究開発のラボにおいても労働力の代替として、または実験精度や再現性の向上のために種々の実験フローの自動化装置が導入されています。
特にサンプル前処理はマニュアル作業で行われることが多く非常に時間がかかり、また長時間におよぶ単純作業でエラーが起きやすい工程となっております。
エーエムアールが提案する自動化システムのひとつ、CHEMSPEEDは独自技術の分注機能によって、固体・粉体・液体～高粘性液体までサンプル形状を問わず高精度でハンドリングが可能な装置です。さらに多彩なオプション類と組み合わせることで様々なサンプル調製を行うオートメーションシステムを提供いたします。

ラボオートメーションの究極形ーR&Dサイクルの完全自動化

CHEMSPEEDは研究開発における各ステップで
ハイスループット＆ハイアウトプットな自動化を実現します

CHEMSPEEDは、R&Dにおける各ステップをオートメーション化するプラットフォームシステムです。
サンプル前処理から合成、プロセスリサーチ、処方開発、テスト（品質管理）といった複雑で高精度を求められる工程において、それぞれの実験のために開発された高機能モジュールをラインナップ。多様なオプションと組み合わせることで、ユーザーのニーズに合わせた独自の自動化装置としてご提供いたします。

研究開発の自動化をテーマとしたウェビナーをアーカイブで公開中

製造メーカーChemspeed Technologiesでは様々な業界における研究開発の自動化をテーマにウェビナーを開催しております。過去に開催されたウェビナーはアーカイブでご覧いただけます。

ARTIFICIAL INTELLIGENCE DRIVEN AUTONOMOUS LAB BY IBM & CHEMSPEED

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The IBM and Chemspeed collaboration opens doors for a new era in synthetic chemistry with wide implications for the pharmaceutical and chemical industry.
Teodoro and his team push the boundaries of AI-driven lab-automation at IBM Research Europe and have successfully implemented predictive retro-synthesis in silico with the autonomous execution by a Chemspeed automated synthesis workstation.

HOW TO BENEFIT FROM DIGITALIZATION IN REGULATED COSMETICS QUALITY CONTROL

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The cosmetics industry is experiencing a historic disruption. This requires timely adaptation in R&D and QC due to harsher regulations and fast changing formulations.

DATA SCIENCE-DRIVEN AUTONOMOUS REACTION OPTIMIZATION BY UBC, MERCK CO., INC. AND CHEMSPEED

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Data driven high-throughput experimentation is enabling accelerated screening within pharmaceutical companies. New data science tools combined with machine learning are being implemented to efficiently tackle multivariate reaction optimization challenges.
Melodie Christensen, from Merck & Co., Inc., and UBC will give an overview of the use of automation in her Data Rich Experimentation (DRE) lab and her move towards autonomous reaction screening in conjunction with digitalization.

MACHINE LEARNING-DRIVEN DIGITAL TRANSFORMATION OF THE COATING INDUSTRY

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We are pleased to announce Dr. Jost Göttert and Dr. Christian Schmitz from the HIT Institute of Surface Technology based at the Hochschule Niederrhein in Krefeld.
Our guests will present recent advances in digital chemistry related to high throughput experimentation and machine learning which enables acceleration and optimization of coatings formulation development.
They will illustrate their “iHIT Solution Engine” process with practical examples, and discuss how to use the Digital Model Information.

ACCELERATED MATERIALS DISCOVERY ENABLED BY SYNTHETIC SYSTEMS

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ACCELERATED MATERIALS DISCOVERY ENABLED BY SYNTHETIC SYSTEMS Dr. Alan Aspuru pushes the boundaries of autonomous lab work by combining computation, machine learning and workflow solutions. Together with collaborators around the globe he conceives platforms with the ability to self-optimize their output and, bit by bit, decrypt the art of chemistry.
Alan will present a DARPA-funded collaboration involving the groups of Lee Cronin, Jason Hein, Bartosz Grzybowski and Marty Burke that aims to create self-driving laboratories and make better optoelectronic materials. We will discuss the project alongside recent progress in AI for chemistry.

CHEMSPEEDによる固体・粉体サンプルを用いた自動前処理システム

高精度秤量機能搭載の分注ユニットでサンプル形状を問わないサンプル調製の自動化

CHEMSPEEDの「POWDERDOSE」システムは粉体重量分注ユニット（SWILE、GDUシリーズ）によって、幅広い種類の固体および粉末を0.1mg～1mgの精度で分注します。
分注ユニットにはオーバーヘッド形式の天秤が搭載されており、このユニットがシステム内を移動し、分注容器を選ばず様々なバイアル、ウェルプレート、リアクターなどへ分注が可能です。選択した固体/粉体を分注した後、自動的に次の固体/粉体の分注に移行し、継続的な分注と秤量を行います。
CHEMSPEEDはプラットフォームシステムに基づくため、それぞれのワークフローに応じて加熱・冷却・混合などの機能を追加し、様々な前処理作業を行うことが可能です。

分注と秤量を同時に行うことでフローの大幅な削減が可能に

重量測定の秤量機能付き分注ユニット
ハンドリングツールはサンプル形状に応じて選択

主な特長

・天秤機能を搭載した分注ユニットによる高精度自動秤量分注
・サンプルや分注容器を天秤に移動させる手間がなく、処理時間の短縮が可能
・固体・粉体を0.1～1mgの精度で秤量
・液体～粘性液体用のハンドリングツールも選択可能（粘度範囲は1 mPa・s〜500,000 mPa・s）
・粉体分注ツールと他のツールを組み合わせることも可能。例えば液体容量分注用ツール（4-Needle Head）との組み合わせで固体物質の溶解など
・混合・加熱・冷却処理中でもサンプルの分注が可能

固体・粉体の分注ツール「GDU-P/GDU-P FINE DOSING」

GDU-P:1 mg～100 g
（秤量の精度：1mg 備え付けの天秤で10μg）
GDU-P FD（Fine Dosing）:0.1 mg～20 g
（秤量の精度：0.1mg 備え付けの天秤で10μg）

・20秒ほどで1 gの粉体分注が可能※使用する粉体の物性に依存
・AutoTeaching機能によって自動的に粉体分注の最適なパラメーターを探索
・分注カートリッジが空であるか詰まっている場合、自動的に次のカートリッジに交換
・オプションで、不活性ガス下での操作が可能
・サンプルカートリッジの搭載個数
プラットフォームサイズSWING：GDU-Pは最大32個、GDU-P FDは最大120個まで搭載可能
プラットフォームサイズSWING XL：GDU-Pは最大56個、GDU-P FDは最大208個まで搭載可能

より高精度な固体・粉体の分注ツール「SWILE」

SWILE:0.1 mg～30 mg
（秤量の精度：0.1mg 備え付けの天秤で10μg）

・100 µg未満から30 mgまでの広範囲の固体分注が可能
・チップは使い捨てまたは交換可能で二次汚染を防止
・デッドボリュームがない
・回収率はマニュアルでの作業と同等以上
・無人でのオペレーションが可能
・オプションで不活性雰囲気でも使用可能

粉体分注を用いたワークフロー例

・複数の分注ツールを自動交換することで様々な形状の固体・粉体サンプルの分注が可能
・マルチグリッパーによるバイアルの搬送、およびバイアルキャップの自動開閉機能
・インクジェット自動ラベリング機能やバーコードの読み取りも可能
・振とうや混合・加熱のモジュールを搭載可能

CHEMSPEEDには60種以上のロボットツールをラインナップ。上記分注ツールの詳細なスペックなど詳しくは下記ページをご覧ください。
ロボットツール一覧はこちら

各機能の動画

FLEX POWDERDOSE

プラットフォーム「FLEX」に固体・粉体サンプルの自動分注システム「POWDERDOSE」を搭載

SWILE

バイアルのバーコート読み取り～備え付け天秤による秤量（秤量精度は10μｇ）～バイアルキャップの開閉～ソースバイアルから目的のバイアルへ「SWILE」による秤量分注まで一連の動作を紹介

SHAKING RACK

振とう用ラック。動画はこちらをご覧ください（外部リンク）

MULTIGRIPPER & BARCODE READER

マルチグリッパーによるバイアルの搬送とバーコードリーダー機能。動画はこちらをご覧ください（外部リンク）

装置構成例

CHEMSPEEDのプラットフォームサイズは搭載するシステム類によって選択可能で、お客様のニーズに基づいて必要な機能を搭載して提供します。

実験ステップごとに選べるシステム

・サンプル調製…LIQUIDOSE / SWIP / POWDERDOSE / SWILE
・合成…ISYNTH
・プロセスリサーチ…MULTIPLANT / AUTOPLANT
・処方開発…FORMAX
・アプリケーションまたはテスト…APPLICATOR、INVESTIGATOR
これらの特定のタスク専用のシステムをベースにカスタマイズして統合プラットフォームシステムを組み上げます。

プラットフォームのサイズ（W×D×H）

・FLEXプラットフォーム：90×90×200 cm
・SWINGプラットフォーム：148×91×186 cm
・SWING XLプラットフォーム：235×95×192 cm

また、FLEX同士を組み合わせることで、製品開発全体のソリューションを自動化する統合型ステーション「FLEXSHUTTLE」もございます。詳しくはお問い合わせください。