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Morphologi 4-ID

Schnelle, automatisierte Partikelcharakterisierung

  • Automatisierte Partikelbildgebung mit Raman-Spektroskopie
  • MRDS-Technologie zur komplexen Partikelcharakterisierung
  • Maßgeschneiderte Software zur Raman-Identifizierung

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Überblick

Morphologi 4-ID liefert detaillierte komponentenspezifische morphologische Beschreibungen von Partikelmischungen mittels Morphologically-Directed Raman-Spektroskopie (MDRS). Dies kombiniert automatische Partikelbildgebung mit Raman-Spektroskopie in einer einzigen integrierten Plattform und beseitigt komplexe Probleme der Partikelcharakterisierung. 

Die Software Morphologi 4-ID arbeitet nahtlos mit der Softwareplattform KnowItAll® Raman Identification Pro von Wiley zusammen, um eine schnelle Identifizierung Ihrer Raman-Spektren zu ermöglichen.

Morphologi 4-ID bietet die exklusive Fähigkeit, alle Vorteile der automatisierten statischen Bildgebung des Morphologi 4 mit der chemischen Identifizierung einzelner Partikel mittels Raman-Spektroskopie in einer einzigen Messung zu kombinieren.

Leistungsmerkmale

  • Die patentierte MDRS-Fähigkeit liefert repräsentative komponentenspezifische Daten zu Partikelgröße und -form und damit eine vollständige Charakterisierung Ihrer Probe

  • Die gesamte Funktionalität des Morphologi 4 in Kombination mit einer speziellen Raman-Plattform für die physikalische und chemische Partikelcharakterisierung in einer einzigen automatisierten Messung

  • Misst automatisch Raman-Spektren für Hunderte oder Tausende von Partikeln und spart Analytikern dadurch kostbare Zeit

  • Die Möglichkeit des Exports von Spektren im Industriestandard-Format unterstützt die Identifizierung unbekannter Komponenten mit Spektrenbibliotheken von Drittanbietern

  • Eine präzise Kontrolle des Lasers und der Akquisitionszeit ermöglicht die Messoptimierung für eine Vielzahl von Materialien, von schwachen Raman-Streuern bis hin zu wärmeempfindlichen Materialien

  • Durch die intuitive Software ist es für in der Spektroskopie erfahrene und unerfahrene Anwender gleichermaßen geeignet

Compliance und Berichterstattung

  • Eine 21 CFR Abschnitt 11 entsprechende Softwareoption sorgt für die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften
  • Entspricht den Normen: ISO 9276-6 und ISO 13221-1
  • Die einfache Korrelation der morphologischen Eigenschaften mit chemischen Informationen ermöglicht ein höchst umfassendes Verständnis Ihrer Probe

Maßgeschneiderte Methoden

Anpassbare Arbeitsabläufe ermöglichen die individuelle Anpassung von Methoden an spezifische Anforderungen von Benutzern oder Anwendungen. 

Wählen Sie Partikel für die chemische Analyse aus:

  • manuell, aus Partikelbildern
  • morphologisch geführt, basierend auf benutzerdefinierten Klassifikationen (MDRS)
  • automatisch und objektiv durch Software

Spezifikation

Allgemein

Technologie Statische automatisierte Bildanalyse
Partikelgröße 0,5 µm–1300 µm (die Obergrenze kann für einige Anwendungen* erweitert werden)
* Abhängig von Probe und Substrat
Gemessene Partikeleigenschaften Größe, Form, Transparenz, Anzahl, Ort
Partikelgrößenparameter Durchmesser des flächengleichen Kreises (Circle equivalent diameter, CE), Länge, Breite, Umfang, Fläche, maximaler Abstand, volumengleiche Kugel (sphere equivalent volume, SE), Gesamtfaserlänge, Faserbreite
Partikelformparameter Längen/Breitenverhältnis (Aspect Ratio), Rundheit (Circularity), Konvexität, Dehnung, hochsensitive Rundheit (high sensitivity circularity, HS), Festigkeit, Faserdehnung, Fasergeradheit
Partikeltransparenzparameter Durchschnittsintensität, Standardabweichung der Intensität
Optionale integrierte Probendispergiereinheit (nur Morphologi G3SE)
Zur vollautomatischen Dispergierung und Messung von Trockenpulvern. Manuelle oder SOP-Steuerung von Dispergierdruck, Injektionszeit und Einschwingzeit
Beleuchtung Weißlicht-LED: Hellfeld, diaskopisch und episkopisch; Dunkelfeld, episkopisch
Detektor 18 Megapixel; 4912 x 3684 Farbpixel-CMOS-Array; Pixelgröße 1,25 µm x 1,25 µm
Optik Nikon CFI 60 Hellfeld-/Dunkelfeldsystem
Lens (and particle size range)
2,5x: 8,5 µm–1300 µm (nominal) 
5x: 4,5 µm–520 µm (nominal) 
10x: 2,5 µm–260 µm (nominal) 
20x: 1,5 µm–130 µm (nominal) 
50x: 0,5 µm–50 µm (nominal)

Raman-Spektroskopie

Größenbereich 1 μm–1300 μm*
Spektraldaten 150 cm-1 bis 2800 cm-1
6 cm-1 Auflösung, gemessen an einer Atom-Linienquelle. Durchschnittlich < 8 cm-1 im gesamten Bereich.
Wellenlänge 785 nm
Power output from spectrometer < 100 mW
Power output at sample > 45 mW bei max. Leistung
Laserpunktgröße 2 µm bei 50x Vergrößerung
Lasersicherheit Klasse 1
Chemische Identifikationsverfahren Raman-Spektrenkorrelation

Gewicht und Abmessungen

Abmessungen
810 mm (B) x 520 mm (T) x 685 mm (H)
mit Tragegriffen: 1100 mm (B) x 520 mm (T) x 685 mm (H)
Gewicht 80 kg (88 kg einschließlich Tragegriffen)
Versorgung 100-240 V AC, 50/60 Hz (<100 W Last)

Zubehör

Die richtige Dispersion der einzelnen Partikel und Agglomerate innerhalb einer Probe führt zu stabilen und zuverlässigen Ergebnissen. Eine gute räumliche Trennung und repräsentative Probenahme der Partikel ist erforderlich. Um dies zu erreichen, steht mit Morphologi 4-ID eine Reihe von Dispersionsoptionen zur Verfügung.


Einfache, reproduzierbare, automatisierte Probendispersion

Morphologi 4-ID enthält eine integrierte Trockenpulverdispergiereinheit. Diese ermöglicht die einfache, reproduzierbare Herstellung von Trockenpulverproben. Mithilfe eines in der Software gesteuerten einzigartigen Druckluft-Dispersionsmechanismus wird automatisch eine genaue Menge der Probe dispergiert, sodass mit jedem Mal reproduzierbare Dispersionen erzeugt werden. 


Optionales Zubehör – für die Analyse von Partikeln in einer Suspension

Eine Reihe von Gerätezubehör unterstützt die Vorbereitung von Proben auf Objektträgern, in flüssigen Suspensionen oder auf Filtern und erweitert so die Möglichkeiten von Morphologi 4-ID über die Charakterisierung von Trockenprobendispersionen hinaus. Jedes Zubehörteil lässt sich direkt in den Bereich der automatisierten Phase einpassen und kann in der Morphologi-Software einfach ausgewählt werden.

Identifizierungssoftware

KnowItAll® ID Expert software platform from Wiley

Wiley’s KnowItAll® ID Expert software platform works seamlessly with Malvern’s Morphologi software to provide rapid identification of your Raman spectra.

Zubehör für die Analyse von Partikeln in Suspension

2-slide and 4-slide holders

‘Sandwiching’ a few μL of a suspension of smaller particles between a microscope slide and a cover slip is a traditional method of sample preparation for microscopy. Samples are presented in this form to the Morphologi G3-ID using either the 2-slide or 4-slide holder. Slides suitable for chemical identification applications are available.

2-slide and 4-slide holders

Thin-path wet cell

The thin-path wet cell is designed for both morphological and chemical characterization of up to 100 μL of sample. It is ideal for applications such as the identification of subvisible particles in therapeutics (described by guidance in USP <787> and USP <788>), especially when a traditional membrane filtering approach may risk changing particles of interest, such as protein aggregates.

Thin-path wet cell

Zubehör für die Analyse von Partikeln, die von einem Membranfilter erfasst wurden

25 mm and 47 mm diameter filter holders

Methods used to detect and characterize particles in suspension often rely on filtering the sample in order to capture particles on a membrane filter. Dedicated filter holders (25 mm or 47 mm diameter) and also the 2-slide holder allow samples on filter membranes to be presented directly to the Morphologi for analysis.

25 mm and 47 mm diameter filter holders

Fused silica filters and holder

Fused silica filters are designed to enable the analysis of filtered samples containing low-contrast particles, such as protein aggregates or contaminant particles.  The fused silica filters are housed in a support for ease of handling, and are presented to the Morphologi in the fused silica holder, which can hold up to 2 filters.

Funktionsweise

Das Messverfahren von Morphologi 4-ID lässt sich in fünf Abschnitte unterteilen:

  • Probenvorbereitung
  • Bilderfassung
  • Bildverarbeitung
  • MDRS
  • Ergebnisgenerierung

Probenvorbereitung  

Die räumliche Trennung der einzelnen Partikel und Agglomerate ist entscheidend für stabile Ergebnisse.  Die integrierte Dispergiereinheit für trockene Pulver macht die Probenvorbereitung aus trockenen Pulvern einfach und reproduzierbar. Die eingebrachte Dispersionsenergie kann genau gesteuert werden, um den Messvorgang für einen breiten Bereich an Materialtypen zu optimieren.  Zubehör zur direkten Integration in die automatisierte Phase von Morphologi 4-ID ist für die Vorbereitung von suspendierten oder gefilterten Proben verfügbar. 

Bilderfassung 

Das Instrument erfasst Bilder einzelner Partikel, indem es die Probe unter der Mikroskopoptik abtastet. Das Morphologi 4-ID System kann die Probe von unten oder oben beleuchten und dabei die Lichtintensität genau regeln. 

Bildverarbeitung 

Die Verwendung der automatisierten „Sharp Edge“-Segmentierungsanalyse oder der manuell gesteuerten Schwellenwertanwendung ermöglicht die Erkennung von Partikeln und die jeweilige Berechnung einer Reihe von morphologischen Parametern.

MDRS 

Komponenten und Partikel von Interesse werden zur Raman-Analyse angezielt.  Die Partikel können selektiv anhand ihrer Morphologie angezielt werden. Alternativ kann man Partikel, die für die ganze Probe repräsentativ sind, durch die Morphologi Software objektiv anzielen.

Ergebnisgenerierung 

Erweiterte Softwareoptionen zur Erstellung von Grafiken und zur Datenklassifizierung vereinfachen das Extrahieren der relevanten Daten aus der Messung über eine intuitive visuelle Schnittstelle.  Die Korrelations-Scores für eine Referenzbibliothek werden für jedes erfasste Raman-Spektrum berechnet, wodurch Partikel auf Grundlage ihrer chemischen Eigenschaften klassifiziert werden können.  Die mit den Partikeln assoziierten morphologischen Daten in jeder chemischen Klasse werden zur Generierung der Größen- und Formverteilungen genutzt, wodurch komponentenspezifische morphologische Informationen erhalten werden.  Einzeln gespeicherte Graustufenbilder für jedes Partikel werden mit ihren Raman-Spektren verknüpft und ermöglichen die qualitative Verifizierung der quantitativen Ergebnisse.

Wichtigste Anwendungen

Morphologi 4-ID ist für eine Vielzahl von Anwendungen wertvoll. Einige von ihnen sind nachfolgend beschrieben:

Baustoffe 

Zement ist ein komplexes Gemisch aus Mineralien und Zuschlagstoffen, dessen Komponenten-spezifische Partikeleigenschaften sich auf die Leistung des Endprodukts auswirken.  Die Möglichkeiten des Morphologi 4-ID Systems zur Analyse und Charakterisierung spezifischer Partikelpopulationen innerhalb einer Zementmischung ermöglichen den Vergleich verschiedener Chargen oder Produkte und tragen so zur Produktentwicklung und Lösung von Problemen bei der Herstellung bei.  So entstehen neue Einblicke in die herkömmliche Zementherstellung, und die Ziele der Industrie, ökologisch nachhaltige Ersatzmaterialien wie Flugasche und Hochofenschlacke zu integrieren, werden unterstützt.

Energiespeicher/Batterien

Morphologi ID-Systeme unterstützen die Produktentwicklung und gewährleisten die Qualität des Endprodukts durch Bereitstellung von Informationen über die chemische Zusammensetzung und Struktur von Elektrodenmaterialien und damit ihre Korrelation mit der Batterieleistung.

Forensik

Die forensische Analyse erfordert für die Beweisinterpretation physikalische und chemische Informationen.  Die Raman-Spektroskopie wird routinemäßig in forensischen Untersuchungen eingesetzt. In Kombination mit der automatisierten Bildgebung bietet sie bessere Einblicke in die physikalischen und chemischen Eigenschaften von unbekannten und komplexen Gemischen und ermöglicht die Unterscheidung zwischen morphologisch ähnlichen Substanzen.  Die Informationen zu Partikelgröße und -form und chemischen Eigenschaften, die die Morphologi Systeme bieten, ermöglichen die Erkennung gefälschter Pharmazeutika oder Drogen, die Identifikation von Kontaminationspartikeln in Pulvern und die Prüfung von Böden und anderen Rückständen an Tatorten zur Unterstützung der Untersuchungsverfahren. 

Bergbau und Mineralien

Die Morphologie von geologischen Ablagerungen hilft, den Umfang von Naturkatastrophen zu ermessen und auch die Auswirkungen von zukünftigen Umweltereignissen vorherzusagen. Zudem bestimmen die Partikeleigenschaften auch die Wirksamkeit von Schleifmitteln bei ihrem Einsatz in Schneid- und Polierwerkzeugen. Morphologi erzeugt automatisch die statistisch relevanten, komponentenspezifischen Partikeldaten, die zur Bewältigung dieser Herausforderungen erforderlich sind.

Pharmazeutische Entwicklung 

Morphologi ID-Systeme werden von Unternehmen für die verschiedenen Phasen des pharmazeutischen Entwicklungszyklus verwendet. Die schnell verfügbaren chemischen komponentenspezifischen morphologischen Daten ermöglichen die Optimierung und Steuerung der Partikelgröße und -form von APIs und Trägerstoffen während der Entwicklung und der gesamten Formulierung und Verarbeitung.  Für Generika können diese Informationen verwendet werden, um Herausforderungen der Deformulierung zu vereinfachen und zu lösen und die In-vitro-Bioäquivalenz zu ermitteln. Es können aber auch Abweichungen und Kontaminanten erkannt und Prozessabweichungen während der Herstellung genau bestimmt werden.

OINDP (Oral inhalierte und nasale Arzneimittelformulierung)

Die präzise Steuerung der Partikelgröße und -form ist bei der Entwicklung und Herstellung von OINDP von entscheidender Bedeutung und wirkt sich direkt auf die Arzneimittelabgabe und die Wirksamkeit aus. Morphologi 4-ID liefert detaillierte morphologische Informationen zu jeder chemischen Komponente und ermöglicht so die Charakterisierung von pharmazeutischen Wirkstoffen (APIs) in gemischten Formulierungen. Dieses System erleichtert die Entwicklung und Optimierung von Formulierungen, indem es die Auswirkungen von Mischungen, Verarbeitungsbedingungen und Geräten auf die Verteilung von Partikelgröße und -form des API bewertet. Es unterstützt die In-vitro-Bioäquivalenz generischer Nasensprays durch den Vergleich der API-Partikeleigenschaften mit dem Referenzprodukt nach der Betätigung. Darüber hinaus ermöglicht es die Identifizierung und Quantifizierung von Fremdpartikeln, was für die Aufrechterhaltung der Produktsicherheit und der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften entscheidend ist.

Benutzerhandbücher

Software-Downloads

28 April 2025

11.00

  • Software Re-branding to Malvern Panalytical
  • Windows 11 Support
  • Core Isolation Compatibility
  • Fixed 3 critical bugs on manual focusing, 1-click ID measurement, and plate tilt resurfacing
  • Improvements on focus coincidence test script
  • Fixed some ui bugs
  • Updated the environmental libraries and 3rd party tools
11.00

08 November 2023

10.34

Reverting to a previous driver version and improving the robustness of the image capture code and ability to restart an unresponsive camera to maintain ESD compliance.

10.34

11 August 2021

10.32

Version 10.32 fixes 2 critical bugs, the audit trail files are now protected from accidental modification and manual light

setting measurements which were prevented by v10.31 can be run again.

10.32

02 December 2020

10.31

This release improves the Installation Qualification (IQ) process with new Performance Verification (PV) and system

check reports for Morphological and ID components. Stability and security have also been

improved with new camera drivers and restrictions on custom calculation functionality.

10.31

23 June 2020

10.30

Improved spectral performance

  • Addition of option to collect a background spectrum at start of measurement. This feature improves the user’s workflow as it ensures a background spectrum is collected from the actual sample being analyzed at the start of the measurement process, preventing the possibility of an incorrect background being used.
  • Improvements to the Raman Spectra signal to noise when acquisition time is 2 minutes or longer.
10.30

12 February 2020

10.21

  • Enable full software functionality with non-English PC language settings (tested on English & French and verified on German and Japanese locales).
10.21

18 March 2019

10.20

  • 21 CFR Part 11 support
10.20

06 July 2018

10.10

  • Morphologi 4-ID instrument support
10.10

Support

Service und Support

Renditeoptimierte Lösungen

Um den einwandfreien Zustand und die höchstmögliche Leistung Ihres Gerätes zu gewährleisten, bietet Malvern Panalytical eine große Bandbreite an Dienstleistungen an. Unser Know-how und unsere Support-Dienstleistungen gewährleisten einen optimalen Betrieb Ihres Geräts.

Support

Lebenslanger Kundendienst

  • Hilfe am Telefon und Fernwartung
  • Präventive Wartung und Checkups
  • Flexible Kundendienstverträge
  • Leistungszertifikate
  • Software- und Hardware-Upgrades
  • Lokaler und globaler Support

Know-how

Wertschöpfung für Ihre Prozesse 

  • Entwicklung/Optimierung der Probenvorbereitung
  • Analytische Methoden 
  • Schlüsselfertige Lösungen für XRD 
  • Qualifizierung über IQ/OQ/PQ, Qualitätssicherung (GLP, ISO17025) oder Untersuchungen nacheinander in verschiedenen Labors/im Vergleich zwischen Labors
  • Beratungsservices

Schulung und Weiterbildung

  • Schulung vor Ort oder in unseren Kompetenzzentren
  • Breites Angebot an Basis- und Aufbaukursen zu Produkten, Anwendungen und Software
Partikelcharakterisierung auf einer einzigen integrierten Plattform.

Partikelcharakterisierung auf einer einzigen integrierten Plattform.

Alle Vorteile der automatisierten statischen Bildgebung mit zusätzlicher chemischer Partikelerkennung durch Raman-Spektroskopie in einer einzigen Messung. Leistungsstarke, automatisierte und benutzerfreundliche Partikelcharakterisierung.

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