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Morphologi 4-ID

신속하고 자동화된 입자 특성 분석

  • 라만 분광법을 이용한 자동 입자 이미징
  • 복잡한 입자 특성화를 위한 MRDS 기술
  • 맞춤형 라만 식별 소프트웨어

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개요

Morphologi 4-ID는 형태학적 라만 분광법(Morphologically-Directed Raman Spectroscopy, MDRS)을 사용해 성분별 형태학적 특성을 상세히 제공합니다. Morphologi 4-ID는 자동화된 입자 영상 처리 기술과 라만 분광법이 단일 플랫폼에 통합되어 있어 하나의 분석기만으로 복잡한 입자 특성 분석 문제를 간편하게 해결해 줍니다. 

Morphologi 4-ID 소프트웨어는 Wiley의 KnowItAll® Raman Identification Pro 소프트웨어 플랫폼과 원활하게 작동하여 Raman 스펙트럼을 빠르게 식별할 수 있습니다.

Morphologi 4-ID는 Morphologi 4가 제공하는 자동 정적 영상 처리의 장점과 라만 분광법으로 제공되는 단일 측정을 통한 개별 입자의 화학적 식별을 종합한 고유한 성능을 제공합니다.

특징

  • 특허받은 MDRS 기술에 의한 대표적 성분별 입자의 크기와 형상 데이터를 제공하여 시료에 대한 완벽한 특성 분석 가능

  • Morphologi 4의 모든 기능이 라만 분광법 플랫폼과 통합되어 있어 자동화된 단일 측정만으로 물리적 입자와 화학적 입자의 특성 분석이 모두 가능

  • 수천 개에 이르는 입자에 대한 라만 스펙트럼을 자동으로 측정하므로 분석 시간을 대폭 단축

  • 업계 표준 형식의 스펙트럼 내보내기 기능을 통해 타사 스펙트럼 라이브러리를 사용해 확인되지 않은 구성 요소 식별이 가능

  • 레이저 파워와 획득 시간의 완벽한 제어로 라만 분광법에 약한 산란체에서부터 열에 민감한 산란체에 이르기까지 다양한 재료에 대한 최적의 측정 기술 제공

  • 직관적 소프트웨어 사용으로 숙련된 분광기 사용자나 초보 사용자 모두에게 적합

규정 준수 및 보고

  • 21 CFR Part 11  소프트웨어 옵션으로 규정 준수
  • 준수 표준: ISO 9276-6 및 ISO 13221-1
  • 형태학적 특성과 화학적 정보의 상관관계를 편리하게 도출하여 시료에 대해 가장 포괄적으로 파악

맞춤형 방법

특정 사용자나 응용 분야 요건에 맞춰 측정법을 지정할 수 있는 유연한 워크플로 화학 분석을 위한 입자 선택:

  • 수동으로 선택하거나 입자 영상에서 선택
  • 사용자가 지정한법 분류에 따른 형태학적 라만 분광(MDRS)에 따라 선택
  • 소프트웨어에서 객관적으로 자동 선택

사양

일반

기술 유형 정적 자동 이미징 기술
입자 크기 0.5μm~1300μm(응용 분야에 따라서 상한선을 확장 가능*)
* 시료와 기질에 따라 다름
측정 가능한 입자 특성 크기, 형상, 투명도, 개수, 위치
입자 크기 매개 변수 등가경(CE) 직경, 길이, 너비, 주변 길이, 면적, 최대 거리, 등가구면(SE) 체적, 섬유의 총 길이, 섬유 폭
입자 형상 매개 변수 종횡비, 원형, 볼록형, 연장, 고감도(HS) 원형, 충진율, 섬유 연장률, 섬유 진직도
입자 투명도 매개 변수 강도 평균, 강도 표준 편차
통합 샘플 분산 장치 옵션(Morphologi G3SE에만 해당):
건조 분말의 완전 자동 분산 및 측정 수동 제어 또는 SOP 제어분산 압력, 주입 시간 및 침강 시간
조명 백색광 LED: 명시야 투영경 및 전망경, 암시야 전망경
검출기 18MP, 4912 x 3684 픽셀 컬러 CMOS 어레이, 픽셀 크기 1.25μm x 1.25μm
광학 시스템 Nikon CFI 60 명시야/암시야 시스템
Lens (and particle size range)
2.5x: 8.5µm~1300µm(공칭) 
5x: 4.5µm~520µm(공칭) 
10x: 2.5µm~260µm(공칭) 
20x: 1.5µm~130µm(공칭) 
50x: 0.5µm~50µm(공칭)

라만 분광법

크기 범위 1μm~1,300μm*
스펙트럼 성능 150cm-1~2,800cm-1
6cm-1 원자선원에서 측정한 해상도. 전체 범위에서 평균 8cm-1 미만.
파장 785 nm
Power output from spectrometer < 100 mW
Power output at sample > 45mW(최대 전력에서)
레이저 스팟 사이즈 2µm(50x 배율에서)
레이저 안전성 등급 1
화학적 식별법 라만 스펙트럼 상관성

무게와 크기

크기
810mm(W) x 520mm(D) x 685mm(H)
(운반용 핸들 포함): 1100mm(W) x 520mm(D) x 685mm(H)
무게 80kg(운반용 핸들 포함 시 88kg)
전원 100~240V ac 50/60Hz (<100W 부하)

악세서리

강력하고 신뢰할 수 있는 결과를 얻으려면 시료 내의 개별 입자와 응집체를 적절히 분산하는 것이 매우 중요합니다. 이를 위해서는 입자 사이의 간격을 적당히 유지하고 대표성을 지닌 표본을 추출해야 합니다. 이를 위해 Morphologi 4-ID에서 다양한 분산 옵션을 사용할 수 있습니다.


간편하게 재현할 수 있는 자동 샘플 분산

Morphologi 4-ID는 건조 분말 분산 장치가 통합되어 있어 건조 분말 샘플을 간편하게 재현 가능한 방식으로 전처리할 수 있습니다. 매번 동일한 분산을 재현할 수 있도록 소프트웨어 내에서 제어되는 특별한 압축 공기 분산 메커니즘을 사용하여 정확한 양의 시료를 자동으로 분사할 수 있습니다. 


현탁액 입자 분석을 위한 부속품 옵션

Morphologi 4-ID에서는 다양한 분석기 부속품을 사용해 현미경 슬라이드의 샘플, 습식 현탁액 샘플 또는 필터에 용착된 샘플을 전처리할 수 있으므로 건식 샘플 분산의 특성 분석뿐 아니라 다양한 종류의 샘플 분석에 사용할 수 있습니다. 각 부속품은 자동 단계에 직접 장착하며 Morphologi 소프트웨어에서 손쉽게 선택할 수 있습니다.

식별 소프트웨어

현탁액 내 입자를 분석할 때 사용하는 부속품

2슬라이드 및 4슬라이드 홀더

현미경 슬라이드와 커버 슬립 사이에 작은 입자 현탁액 몇 μL를 '샌드위치'하는 것은 현미경 검사를 위한 샘플 준비의 전통적인 방법입니다. 샘플은 2슬라이드 또는 4슬라이드 홀더를 사용하여 Morphologi G3-ID에 이 형식으로 제공됩니다. 화학적 식별 용도에 적합한 슬라이드를 사용할 수 있습니다.

2슬라이드 및 4슬라이드 홀더

얇은 경로 습식 셀

Thin-Path 습식 셀은 최대 100μL 샘플의 형태학적 및 화학적 특성 분석을 위해 설계되었습니다. 특히 전통적인 막 필터링 접근 방식이 단백질 응집체와 같은 관심 입자를 변화시킬 위험이 있는 경우 치료제에서 눈에 보이지 않는 입자 식별(USP <787> 및 USP <788> 지침에 설명됨)과 같은 응용 분야에 이상적입니다.

얇은 경로 습식 셀

멤브레인 필터에 캡처된 입자를 분석할 때 사용하는 부속품

직경 25mm 및 47mm 필터 홀더

현탁액의 입자를 검출하고 특성화하는 데 사용되는 방법은 종종 멤브레인 필터에서 입자를 포착하기 위해 샘플을 필터링하는 데 의존합니다. 전용 필터 홀더(직경 25mm 또는 47mm)와 2슬라이드 홀더를 사용하면 필터 멤브레인의 샘플을 분석을 위해 Morphologi에 직접 제공할 수 있습니다.

직경 25mm 및 47mm 필터 홀더

용융 실리카 필터 및 홀더

용융 실리카 필터는 단백질 응집체 또는 오염 물질 입자와 같이 대비가 낮은 입자를 포함하는 필터링된 샘플을 분석할 수 있도록 설계되었습니다.  용융 실리카 필터는 취급이 용이하도록 지지대에 보관되며 최대 2개의 필터를 수용할 수 있는 용융 실리카 홀더의 Morphologi에 제공됩니다.

작동 방식

Morphologi 4-ID 측정 절차는 다음 5개의 섹션으로 나눌 수 있습니다.

  • 샘플 전처리
  • 영상 획득
  • 영상 처리
  • MDRS
  • 결과 생성

샘플 전처리  

확실한 결과를 얻으려면 개별 입자와 응집체를 공간적으로 분리하는 것이 매우 중요합니다.  통합된 건조 분말 분산 장치로 건조 분말 시료를 간편하게 전처리할 수 있고 쉽게 재현할 수 있습니다. 자동 분산 장치에 의한 정밀 제어로 측정 프로세스의 최적화가 가능합니다.  Morphologi 4-ID의 자동 단계에 직접 장착하는 전용 부속품을 현탁액이나 여과된 시료 전처리에 사용할 수 있습니다. 

영상 획득 

분석기가 현미경 광학 장치의 바로 밑에 있는 샘플을 스캔해 개별 입자의 영상을 획득합니다. Morphologi 4-ID는 빛의 수준을 정확하게 제어하면서 샘플을 조사할 수 있습니다. 

영상 처리 

자동 ‘샤프 에지(Sharp Edge)’ 분할 분석 기법을 사용하거나 임계값을 수동으로 제어하는 방식으로 입자를 감지하고 각 입자의 다양한 형태학적 매개 변수를 계산할 수 있습니다.

MDRS 

계측할 구성 요소와 입자를 라만 분석 표적으로 지정합니다.  계측할 표적 입자는 입자의 형태를 기반으로 선별적으로 지정하거나 Morphologi 소프트웨어가 전체 시료에서 대표가 되는 입자를 객관적으로 지정할 수 있습니다.

결과 생성 

소프트웨어에 있는 고급 그래프 작성과 데이터 분류 옵션을 사용하면 직관적인 시각적 인터페이스를 통해 측정 결과에서 관련 데이터를 손쉽게 추출할 수 있습니다.  획득한 각 라만 스펙트럼에 대한 기준 라이브러리와의 상관 점수를 계산하여 화학적 특성에 따라 입자가 분류됩니다.  각 화학적 분류에 포함된 입자와 관련된 형태학적 데이터를 사용해 입도 및 형상 분포를 생성하여 성분별 형태학적 정보를 제공합니다.  각 입자에 대한 흑백 영상을 개별적으로 저장해서 라만 스펙트럼과 연결해 정량적 결과를 정성적으로 검증할 수 있습니다.

주요 응용 분야

Morphologi 4-ID는 다음과 같은 다양한 응용 분야에서 중요한 가치를 제공합니다.

건축 자재 

시멘트는 광물과 첨가제로 이루어진 복합 건축 자재로, 시멘트 제조에 사용되는 성분별 입자 특성에 따라 최종 산물의 성능에 영향을 미칩니다.  Morphologi 4-ID 시스템은 시멘트 혼합물의 특정 입자를 분류하고 특성에 따라 분류하는 기능을 제공하므로 다양한 시멘트 산물을 비교할 수 있어 제품 개발을 지원할 뿐만 아니라 제조 문제까지 해결해 줍니다.  이 제품은 기존 시멘트 제조업체에 새로운 분석 능력을 제공하고 플라이 애시나 고로 슬래그와 같은 환경 지속적인 대체 물질을 사용하고자 하는 산업 목표를 지원합니다.

에너지 저장 장치/배터리

Morphologi ID 시스템은 화학적 성분 및 전극 재료 구조 정보와 배터리 성능과의 상관관계를 제공하여 제품 개발을 지원하고 최종 제품의 완벽한 품질을 보장합니다.

법의학

과학 수사 분석 작업에는 증거 해석을 위해 물리적 정보와 화학적 정보가 모두 필요합니다.  일반적으로 과학 수사에는 라만 분광법이 사용되며 여기에 자동 영상 처리 기술이 통합되어 있기 때문에 미확인된 복합 결합 물질의 물리적 특성과 화학적 특성을 더욱 정확하게 분석하여 유사한 형태의 물질을 구분할 수 있습니다.  Morphologi 시스템에서 제공하는 입자 크기와 형상 및 화학 정보를 사용해 위조 약물이나 불법 마약을 검출하고, 분말 속에 포함된 오염 물질 입자를 식별하며, 범죄 현장에 남아 있는 흙이나 기타 잔류 물질을 조사할 수 있어 수사 과정에 도움을 받을 수 있습니다. 

광업 및 광물

지질 침전물의 형태는 자연재해의 정도를 추적하고 미래에 발생할 환경적 사건을 예측하는 데 도움을 줍니다. 또한, 절단 도구와 연마 도구에 사용되는 연마 광물의 효율성도 입자의 특성에 따라 결정됩니다. Morphologi는 이러한 광업 및 광물 분야에서 필요로 하는 통계적으로 연관된 성분별 입자 데이터를 자동으로 생성합니다.

제약 개발 

제약 개발 주기의 여러 단계에서 기업들이 Morphologi ID 시스템을 사용하고 있습니다. 신속하게 측정되는 화학 성분별 형태학적 정보가 의약품 개발, 제형 및 공정 전 과정에서 의약품 활성 성분(API)과 부형제 입자의 크기와 형상을 최적화하고 제어하는 데 도움을 주기 때문입니다.  일반 의약품의 경우 이 정보를 사용해 약품의 변형 문제를 해결하고 체내 생물학적 등가성을 확립할 수 있습니다. 또한, 제조 과정에서의 이상 반응과 오염 물질을 감지하고 이탈된 공정을 정확하게 찾아낼 수도 있습니다.

OINDP(경구 흡입 및 비강 의약품)

입자 크기와 형태의 정밀한 제어는 OINDP 개발 및 제조 시 중요하며 약물 전달과 유효성에 직접적인 영향을 미칩니다. Morphologi 4-ID는 각 화학 성분의 상세한 형태학적 정보를 제공하여, 배합 혼합물의 활성 제약 성분(API)의 특성을 분석할 수 있습니다. 이 시스템은 혼합, 처리 조건, 장치가 API의 입자 크기 및 모양 분포에 미치는 영향을 평가하여 제형의 개발 및 최적화를 용이하게 합니다. 이 시스템은 작용 후 API 입자 속성과 기준 제품의 비교를 통해 제네릭 비강 분무 제품의 시험관 내 생물학적 동등성을 지원합니다. 또한 이 제품은 제품 안전성 및 규정 준수를 유지하는 데 필수적인 입자성 이물질의 식별 및 정량화를 가능하게 합니다.

사용자 매뉴얼

소프트웨어 다운로드

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

지원팀

서비스

투자 수익 극대화를 위한 솔루션

장비가 최상의 상태로 유지되고 최고 수준으로 작동하게 하도록 Malvern Panalytical은 다양한 서비스를 제공하고 있습니다. 전문적인 기술과 지원 서비스를 통해 장비가 최적의 기능을 할 수 있도록 보장합니다.

지원팀

평생 서비스

  • 전화 및 원격 지원
  • 예방적 유지보수 및 점검
  • 유연한 고객 관리 계약
  • 성능 인증서
  • 하드웨어 및 소프트웨어 업그레이드
  • 지역 및 글로벌 지원

전문 기술

공정에 가치 추가 

  • 샘플 준비 개발/최적화
  • 분석 방법 
  • XRD를 위한 턴키 솔루션 
  • IQ/OQ/PQ, 품질 보증(GLP, ISO17025) 또는 순차순환/연구실간 연구를 통한 운영
  • 자문 서비스

훈련 및 교육

  • 현장 또는 Malvern Panalytical 교육 센터(competence center)에서 교육
  • 제품, 응용 프로그램 및 소프트웨어에 대한 다양한 기본 및 고급 과정
단일 통합 플랫폼에서 입자 특성 분석.

단일 통합 플랫폼에서 입자 특성 분석.

단일 측정으로 라만 분광법을 통한 입자 화학 물질 식별 기능으로 자동 정적 이미징의 모든 이점 제공. 강력하고 사용하기 쉬운 자동화 입자 특성 분석.

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