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Morphologi 4-ID

Caracterización de partículas rápida y automatizada

  • Imágenes de partículas automatizadas con espectroscopia Raman
  • Tecnología MRDS para la caracterización de partículas complejas
  • Software de identificación Raman personalizado

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Descripción general

Morphologi 4-ID ofrece descripciones morfológicas detalladas específicas del componente de mezclas de partículas a través de la espectroscopia Raman dirigida morfológicamente (MDRS). Esto combina las imágenes automatizadas de las partículas con la espectroscopia Raman en una plataforma única e integrada, lo que proporciona la capacidad de solucionar los complejos problemas de caracterización de partículas. 

El software Morpologi 4-ID funciona a la perfección con la plataforma de software Wiley’s KnowItAll® Raman Identification Pro para proporcionar una rápida identificación de sus espectros Raman.

El Morphologi 4-ID ofrece una capacidad exclusiva, que combina todas las ventajas de las imágenes estáticas automatizadas otorgadas por el Morphologi 4, junto con la identificación química de las partículas individuales mediante la espectroscopia Raman en una medición única.

Características

  • La capacidad MDRS patentada ofrece datos representativos del tamaño y la forma de las partículas específicas del componente, lo que proporciona una caracterización completa de la muestra

  • Toda la funcionalidad de Morphologi 4 combinada con una plataforma Raman especializada para la caracterización física y química de las partículas en una medición única y automatizada

  • Mide automáticamente los espectros Raman de cientos o miles de partículas, lo que ahorra tiempo valioso para el analista

  • La capacidad para exportar los espectros en el formato estándar de la industria respalda la identificación del componente desconocido mediante bibliotecas espectrales de terceros.

  • El estricto control de la potencia del láser y el tiempo de adquisición permiten optimizar la medición de un amplio rango de materiales, desde dispersores Raman de baja potencia hasta los termosensibles.

  • El software intuitivo garantiza la idoneidad por igual tanto para los expertos en espectroscopia como para los operadores inexpertos.

Cumplimiento y presentación de informes

  • La opción del software que cumple con la norma 21 CFR Parte 11  asegura el cumplimiento normativo.
  • Cumple con los estándares: ISO 9276-6 e ISO 13221-1
  • La fácil correlación de las propiedades morfológicas con la información química proporciona la comprensión más completa de la muestra

Métodos a medida

Los flujos de trabajo adaptables permiten que los métodos se ajusten a los requisitos específicos del usuario o la aplicación. 

Seleccione partículas para el análisis químico:

  • manualmente, a partir de imágenes de partículas
  • dirigidas morfológicamente, según las clasificaciones especificadas por el usuario (MDRS)
  • automática y objetivamente por el software

Especificación

Información general

Tecnología Sistema de imagen automatizado estático
Tamaño de partícula 0,5 μm a 1300 μm (el límite superior se puede extender en el caso de algunas aplicaciones*)
* Depende de la muestra y del sustrato
Propiedades medidas de partícula Tamaño, forma, transparencia, conteo, localización
Parámetros de tamaño de partícula Diámetro de círculo equivalente (CE), longitud, ancho, perímetro, área, distancia máxima, volumen de esfera equivalente (SE), longitud total de fibra, ancho de fibra
Parámetros de forma de partícula Relación de aspecto, circularidad, convexidad, elongación, circularidad de alta sensibilidad (HS), solidez, elongación de fibra, rectitud de fibra
Parámetro de transparencia de partículas Promedio de intensidad, desviación estándar de intensidad
Opción de unidad de dispersión integrada (solamente en Morphologi G3SE )
Para una dispersión completamente automatizada y una medición de polvos en seco. Control manual o SOP de presión de dispersión, tiempo de inyección y tiempo de asentamiento
Iluminación Luz LED blanca: campo brillante, diascópico y episcópico, campo oscuro, episcópico
Detector 18 MP; 4912 x 3684 variedad de CMOS de color de pixel; tamaño de pixel de 1,25 μm x 1,25 μm
Sistema óptico Sistema Nikon CFI 60 con campo brillante/oscuro
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)

Espectroscopia Raman

Size range 1 μm - 1300 μm*
Desempeño espectral Resolución de 150 cm-1 a 2800 cm-1
6 cm-1 medida en una fuente de línea atómica. Promedio de < 8 cm-1 en el rango.
Longitud de onda 785 nm
Power output from spectrometer < 100 mW
Power output at sample >45 mW a energía máx.
Tamaño de punto de laser 2 µm a 50x de aumento
Seguridad de laser Clase 1
Método de identificación química Correlación espectral Raman

Peso y dimensiones

Dimensiones
810 mm (A) x 520 mm (P) x 685 mm (Alt)
con mangos de transporte: 1100 mm (A) x 520 mm (P) x 685 mm (Alt)
Peso 80 kg (88 kg incluidos los mangos de transporte)
Potencia 100-240 VCA 50/60 Hz (carga de <100 W)

Accesorios

La dispersión apropiada de los aglomerados y las partículas individuales dentro de una muestra conduce a resultados consistentes y confiables. Se requiere una buena separación espacial y muestras representativas de las partículas. Para lograr esto, existen múltiples opciones disponibles de dispersión con Morphologi 4-ID.


Dispersión automatizada de muestras sencilla y reproducible

Morphologi 4-ID viene con una unidad integrada de dispersión de polvo en seco. Permite una preparación de muestras de polvo en seco sencilla y reproducible. Una cantidad precisa de la muestra se dispersa automáticamente mediante un exclusivo mecanismo de dispersión de aire comprimido controlado por el software, para obtener dispersiones reproducibles en todo momento. 


Accesorios opcionales: para el análisis de partículas en suspensión

Un rango de accesorios de instrumentos respalda la preparación de las muestras en los portaobjetos del microscopio en suspensiones húmedas o en filtros, lo que extiende la capacidad del Morphologi 4-ID más allá de la caracterización de dispersiones de muestras en seco. Cada accesorio se ajusta directamente en la plataforma automatizada del instrumento y se puede seleccionar fácilmente en el software de Morphologi.

Software de identificación

Analizar partículas en suspensión

Soportes para 2 y 4 portaobjetos

"Intercalar" unos pocos μL de una suspensión de partículas más pequeñas entre un portaobjetos y un cubreobjetos es un método tradicional de preparación de muestras para microscopía. Las muestras se presentan de esta forma en el Morphologi G3-ID utilizando el soporte de 2 o 4 portaobjetos. Se encuentran disponibles portaobjetos adecuados para aplicaciones de identificación química.

Soportes para 2 y 4 portaobjetos

Celda húmeda de trayectoria delgada

La celda húmeda de trayectoria delgada está diseñada para la caracterización morfológica y química de hasta 100 μL de muestra. Es ideal para aplicaciones como la identificación de partículas subvisibles en terapia (descrita en las directrices de USP <787> y USP <788>), especialmente cuando un enfoque de filtrado de membrana tradicional puede suponer el riesgo de cambiar partículas de interés, como los agregados de proteínas.

Celda húmeda de trayectoria delgada

Analizar las partículas capturadas en un filtro de membrana

Portafiltros de 25 mm y 47 mm de diámetro

Los métodos utilizados para detectar y caracterizar partículas en suspensión a menudo se basan en filtrar la muestra para capturar partículas en un filtro de membrana. Los portafiltros dedicados (25 mm o 47 mm de diámetro) y también el soporte de 2 portaobjetos permiten presentar muestras en membranas de filtro directamente al Morphologi para su análisis.

Portafiltros de 25 mm y 47 mm de diámetro

Filtros de sílice fundida y soporte

Los filtros de sílice fundida están diseñados para permitir el análisis de muestras filtradas que contienen partículas de bajo contraste, como agregados de proteínas o partículas contaminantes.  Los filtros de sílice fundida están alojados en un soporte para facilitar su manipulación, y se presentan al Morphologi en el soporte de sílice fundida, que puede contener hasta 2 filtros.

Cómo funciona

El procedimiento de medición de Morphologi 4-ID se puede dividir en cinco secciones: 

  • Preparación de la muestra
  • Captura de imágenes
  • Procesamiento de imágenes
  • MDRS
  • Generación de resultados

Preparación de la muestra  

La separación espacial de las partículas y aglomerados individuales es importante para obtener resultados consistentes.  El dispersor integrado de polvo en seco hace que la preparación de muestras de polvo en seco sea fácil y reproducible. La energía de dispersión aplicada puede controlarse con precisión, lo que permite que el proceso de medición se optimice para un rango de tipos de materiales.  Los accesorios que se ajustan directamente en la etapa automatizada de Morphologi 4-ID están disponibles para preparar la etapa suspendida o las muestras filtradas. 

Captura de imágenes 

El instrumento captura imágenes de partículas individuales mediante el análisis de la muestra bajo la lente del microscopio. El Morphologi 4-ID puede iluminar la muestra desde abajo o desde arriba, al mismo tiempo que controla con precisión los niveles de luz. 

Procesamiento de imágenes 

El uso del análisis automatizado de segmentación de “borde filoso” o la umbralización controlada manualmente permite la detección de partículas y el cálculo de un rango de propiedades morfológicas para cada uno.

MDRS 

Se identifican los componentes y partículas de interés para el análisis Raman.  Mediante el software de Morphologi es posible identificar las partículas según su morfología o identificar objetivamente las partículas representativas de toda la muestra.

Generación de resultados 

Las opciones avanzadas de representación gráfica y clasificación de datos en el software garantizan que la extracción de los datos pertinentes de sus mediciones sea sencilla, a través de una interfaz visual intuitiva.  Las puntuaciones de correlación para una biblioteca de referencia se calculan para cada espectro de Raman adquirido, lo que permite la clasificación de las partículas según su química.  Los datos morfológicos asociados con las partículas de cada clase química se utilizan para generar distribuciones de tamaño y forma, lo que ofrece información morfológica específica del componente.  Las imágenes en escala de grises almacenadas de forma individual para cada partícula están vinculadas a sus espectros Raman y proporcionan una verificación cualitativa de los resultados cuantitativos.

Aplicaciones clave

El Morphologi 4-ID proporciona valor en un amplio rango de aplicaciones, algunas de las cuales se describen a continuación:

Materiales de construcción 

El cemento es una mezcla compleja de minerales y aditivos, y las propiedades de partículas específicas de cada componente afectan el rendimiento del producto final.  La capacidad del sistema Morphologi 4-ID para analizar y caracterizar las poblaciones de partículas específicas dentro de una mezcla de cemento permite la comparación de diferentes lotes o productos, lo que ayuda al desarrollo de los productos y la solución de problemas de producción.  Aporta una nueva perspectiva para la fabricación convencional de cemento y respalda los objetivos de la industria para incorporar materiales de sustitución ambientalmente sostenibles, como las cenizas sueltas y las escorias de altos hornos.

Almacenamiento de energía/baterías

Los sistemas de Morphologi ID pueden respaldar el desarrollo del producto y garantizar la calidad final del producto con la entrega de información sobre la composición y la estructura química de los materiales de electrodos, lo que permite su correlación con el rendimiento de las baterías.

Análisis forense

El análisis forense requiere de información física y química para interpretar la evidencia.  La espectroscopia Raman se utiliza rutinariamente en las investigaciones forenses y su combinación con las imágenes automatizadas proporciona un mayor conocimiento de las propiedades físicas y químicas de mezclas desconocidas y complejas, lo que permite la diferenciación entre las sustancias morfológicamente similares.  La información química, del tamaño y de la forma de las partículas que entregan los sistemas de Morphologi permite la detección de medicamentos falsificados o de drogas ilícitas, la identificación de partículas contaminantes en polvos y el examen de los suelos y otros residuos de las escenas del crimen para respaldar el proceso de investigación. 

Minería y minerales

La morfología de los depósitos geológicos ayuda a rastrear la magnitud de los desastres naturales y a predecir el impacto de futuros fenómenos medioambientales. Las propiedades de las partículas también determinan la eficacia de los minerales abrasivos para su uso en herramientas de corte y pulido. Morphologi genera automáticamente los datos estadísticamente relevantes de las partículas específicas de los componentes que se requieren para afrontar estos desafíos.

Desarrollo de productos farmacéuticos 

Las compañías utilizan los sistemas Morphologi ID en varias etapas del ciclo de desarrollo farmacéutico. La información morfológica rápida y química específica del componente ayuda a optimizar y a controlar el tamaño y la forma de la partícula del API y del excipiente durante el desarrollo y en toda la formulación y el procesamiento.  Para los genéricos, esta información se puede utilizar para simplificar y solucionar los desafíos de deformulación y para ayudar a establecer la bioequivalencia in vitro. También se puede usar para detectar anomalías, contaminantes y detectar desviaciones del proceso durante la fabricación.

Formulación de productos farmacéuticos inhalados por vía oral y nasal (OINDP)

El control preciso del tamaño y la forma de las partículas es esencial en el desarrollo y la fabricación de OINDP, lo que afecta directamente la administración y la eficacia del medicamento. El Morpologi 4-ID proporciona información morfológica detallada de cada componente químico, lo que permite la caracterización de los principios activos (PA) farmacéuticos en mezclas formuladas. Este sistema facilita el desarrollo y la optimización de las formulaciones mediante la evaluación del efecto de las mezclas, las condiciones de procesamiento y los dispositivos sobre el tamaño de las partículas y las distribuciones de forma del PA. Apoya la bioequivalencia in vitro de productos de aerosoles nasales genéricos a través de la comparación de las propiedades de las partículas del PA con el producto de referencia, después del accionamiento. Además, permite la identificación y cuantificación de partículas extrañas, crucial para mantener la seguridad del producto y el cumplimiento regulatorio.

Manuales de usuario

Descargas de software

09 January 2026

11.02

  • Fixed an issue where the aperture could occasionally remain open. During initialization of the instrument the top light aperture will open by default. During operation, the aperture, if required, should be manually controlled.
11.02

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

Soporte

Servicios

Soluciones para maximizar la rentabilidad de su inversión

Para garantizar que su instrumento se mantenga en condiciones óptimas y funcione al más alto nivel, Malvern Panalytical ofrece una amplia gama de servicios. Nuestra experiencia y nuestros servicios de asistencia garantizan el óptimo funcionamiento de su instrumento.

Soporte

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  • Asistencia telefónica y remota
  • Mantenimiento preventivo y revisiones
  • Acuerdos flexibles de atención al cliente
  • Certificados de rendimiento
  • Actualizaciones de hardware y software
  • Asistencia local y global

Experiencia

Agregamos valor a sus procesos 

  • Desarrollo y optimización de preparación de muestras
  • Metodologías analíticas 
  • Soluciones listas para usar para XRD 
  • Operaciones a través de IQ/OQ/PQ, aseguramiento de la calidad (GLP, ISO17025) o estudios interlaboratorios o cooperativos
  • Servicios de asesoría

Capacitación y educación

  • Capacitación in situ o en nuestros centros de competencia
  • Amplia gama de cursos básicos y avanzados sobre productos, aplicaciones y software
Caracterización de partículas en una plataforma única integrada.

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Todos los beneficios de la adquisición automática de imágenes estáticas, con identificación química de partículas agregadas mediante espectroscopia Raman en una sola medición. Caracterización de partículas potente, automatizada y fácil de usar.

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