Gli autori vorrebbero aconoscenza i colleghi e le persone coinvolte nelle diverse fasi del progetto. I colleghi a Karlsruhe il JRC design office, i signori Dietrich Knoche e Volkmar Ernest, nel JRC Karlsruhe Workshop i signori Christian Diebold e Joachim Küst per la progettazione e la produzione del laboratorio il gruppo manometrico (LOV) e Ringwald GmbH per la implementazione di software della tecnica modalità rilevamento flusso interrotto.

Nota: Le soluzioni sono stati preparati dall'acqua di elevata purezza (18,2 cm MΩ) utilizzando dispositivi progettati per analisi ultratraccia. Acido nitrico è stato purificato mediante un quarzo Sub-bollente unità di distillazione. Sia il sistema di purificazione dell'acqua e l'unità di distillazione Sub-bollente operavano in una camera pulita.
Attenzione: 90Sr è acutamente tossici e cancerogeni. Procedure di sicurezza adeguate sono essenziali durante gli esperimenti, tra cui sia Ingegneria sistemi di controllo e dispositivi di protezione individuale.
1. esperimento preparazione
Nota: Una descrizione dettagliata per quanto riguarda l'architettura software e le sue funzionalità può essere trovata altrove23.
<ol><li>Collegare la porta di uscita di posizione valvola modulare per la porta di entrata del rivelatore di flusso radio.</li>
	<li>Collegare la linea di Trigger al rivelatore selezionato.</li>
	<li>Accertarsi che le porte LOV siano collegate correttamente. Garantire che adeguati volumi di soluzioni di lavoro sono disponibili per l'intero protocollo e che tubi di campionamento liquido rimarrà sommerso.</li>
	<li>Accertarsi che l'autocampionatore sia acceso, avviare il software di autocampionatore e tramite l'interfaccia software, inizializzare l'autocampionatore. Fare clic sul pulsante inizializzare per generare la comunicazione tra l'apparecchio e il PC.</li>
	<li>Garantire che il software AutoRAD è stato avviato, controllare le porte di comunicazione utilizzando la scheda Opzioni e inizializzare il software tramite l'interfaccia utente. Fare riferimento alla sezione di discussione per maggiori dettagli per quanto riguarda l'interfaccia grafica del software.</li>
	<li>Assicurarsi che la sequenza di analisi è programmata nel rivelatore Software. Sequenze di vew programma utilizzando la scheda editor metodo nel software AutoRAD, immettendo il numero di passaggi necessari operazioni e la velocità per ogni dispositivo. Nota: Una descrizione dettagliata del funzionamento del software può essere trovata nella precedente pubblicazione23.</li>
	<li>Consultare l'ufficiale locale radioprotezione e impiegare le misure di protezione dalle radiazioni necessarie per la procedura completa utilizzando 90SR.</li>
</ol>2. pulizia del sistema
<ol><li>Caricare 10 mL di 18,2 cm di acqua MΩ dalla beuta per la siringa a 90 ml · min-1. Assicurarsi che la posizione della valvola siringa è impostata sulla posizione In questa fase. In questa posizione, il caricamento si verifica direttamente alla siringa e non attraverso la LOV.</li>
	<li>L'acqua di goccia per i rifiuti tramite la bobina che tiene in una portata di 90 ml · min-1.</li>
	<li>Caricare 3 mL di etanolo per la bobina di detenzione in una portata di 3 ml · min-1. Impostare la posizione della valvola siringa a fuori.</li>
	<li>Eliminare l'etanolo per il detector bobina ad una portata di 3 ml · min-1.</li>
</ol>3. caricare la resina per la LOV
<ol><li>Mescolando la sospensione di resina in acqua (12 mg·mL-1), raccogliere 3 mL tramite la LOV. Impostare il flusso di 3 ml · min-1
</li>
	<li>La sospensione di resina negli incavi del canale di colonna ad una portata di 1,2 ml · min-1
</li>
	<li>Pulire la batteria della holding ed eliminare i residui di resina sul canale colonna. Per questo, è necessario caricare 9 mL di 18,2 cm di acqua MΩ dal pallone alla siringa ad una portata di 90 ml · min-1. Assicurarsi che la posizione della valvola siringa sia nella posizione . L'acqua di goccia per i rifiuti tramite la bobina che tiene in una portata di 3 ml · min-1.</li>
</ol>4. Analisi sequenza
<ol><li>Condizionata di colonna<ol>
<li>Caricare 2 mL di HNO3 (4 M) via la LOV alla bobina della holding. Impostare il flusso 6 ml · min-1.</li>
		<li>Cadere il HNO3 sulla colonna ad una portata di 1,2 ml · min-1.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Caricamento del campione e l'eliminazione delle interferenze<ol>
<li>Caricare un esempio (1,3 mL) dall'autocampionatore alla bobina della holding con una portata di 6 ml · min-1.</li>
		<li>Cadere il campione sulla colonna ad una portata di 1,2 ml · min-1.</li>
		<li>Caricare 0,5 mL di HNO3 (4 M) alla bobina di detenzione ad una portata di 6 ml · min-1.</li>
		<li>Lavare la colonna con 0,5 mL di HNO3 (4m) per eluire interferenze della matrice con una portata di 1,2 ml · min-1.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Eluizione del campione e misurazione<ol>
<li>Caricare 5 mL di MΩ 18,2 cm acqua alla bobina della holding con una portata di 6 ml · min-1.</li>
		<li>Innescare il rivelatore. Impostare la portata del liquido di scintillazione a 2 ml · min-1 del software di rivelatore. Impostare la pausa a 10 s. La bobina del campione ha un volume di 2 mL.</li>
		<li>Lavare la colonna.</li>
	</ol>
</li>
	<li>risciacquo della sonda campione e che tiene la bobina<ol>
<li>Caricare 0,6 mL di HNO3 (1%) alla bobina di detenzione ad una portata di 6 ml · min-1.</li>
		<li>Caricare 0,6 mL di aria per la bobina di detenzione in una portata di 6 ml · min-1.</li>
		<li>Scarica 1,2 mL della miscela di rifiuti.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sostituzione di resina<ol>
<li>Caricare 0,2 mL di etanolo per la bobina di detenzione in una portata di 3 ml · min-1.</li>
		<li>Lavare la colonna con 0,2 mL di etanolo ad una portata di 1,2 ml · min-1.</li>
		<li>Scarico per la colonna con 0,5 mL di acqua con una portata di 0,45 ml · min-1.</li>
		<li>Scarico la resina usata per i rifiuti.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Zapata-Garc&#237;a, D., Wershofen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+radiochemical+analysis+strategies+for+decommissioning+activities.">Development of radiochemical analysis strategies for decommissioning activities.</a> Applied Radiation and Isotopes. 126, 204-207 (2017).</li><li>Hou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiochemical+analysis+of+radionuclides+difficult+to+measure+for+waste+characterization+in+decommissioning+of+nuclear+facilities.">Radiochemical analysis of radionuclides difficult to measure for waste characterization in decommissioning of nuclear facilities.</a> Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 273 (1), 43-48 (2007).</li><li>Chung, K. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+determination+of+radiostrontium+in+milk+using+automated+radionuclides+separator+and+liquid+scintillation+counter.">Rapid determination of radiostrontium in milk using automated radionuclides separator and liquid scintillation counter.</a> Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 304 (1), 293-300 (2015).</li><li>Desmartin, P., Kopajtic, Z., Haerdi, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiostrontium-90+(90Sr)+Ultra-Traces+Measurements+by+Coupling+Ionic+Chromatography+(HPIC)+and+on+Line+Liquid+Scintillation+Counting+(OLLSC).">Radiostrontium-90 (90Sr) Ultra-Traces Measurements by Coupling Ionic Chromatography (HPIC) and on Line Liquid Scintillation Counting (OLLSC).</a> Environmental Monitoring and Assessment. 44 (1), 413-423 (1997).</li><li>Grate, J. W., Strebin, R., Janata, J., Egorov, O., Ruzicka, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+Analysis+of+Radionuclides+in+Nuclear+Waste:+Rapid+Determination+of+90Sr+by+Sequential+Injection+Analysis.">Automated Analysis of Radionuclides in Nuclear Waste: Rapid Determination of 90Sr by Sequential Injection Analysis.</a> Analytical Chemistry. 68 (2), 333-340 (1996).</li><li>Holmgren, S., Tovedal, A., Bj&#246;rnham, O., Rameb&#228;ck, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+optimization+of+90Sr+measurements:+Sequential+measurement+of+multiple+samples+during+ingrowth+of+90Y.">Time optimization of 90Sr measurements: Sequential measurement of multiple samples during ingrowth of 90Y.</a> Applied Radiation and Isotopes. 110, 150-154 (2016).</li><li>Kavasi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+90Sr+in+soil+samples+affected+by+the+Fukushima+Daiichi+Nuclear+Power+Plant+accident.">Measurement of 90Sr in soil samples affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident.</a> Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 303 (3), 2565-2570 (2015).</li><li>Ko&#322;aci&#324;ska, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automation+of+sample+processing+for+ICP-MS+determination+of+90Sr+radionuclide+at+ppq+level+for+nuclear+technology+and+environmental+purposes.">Automation of sample processing for ICP-MS determination of 90Sr radionuclide at ppq level for nuclear technology and environmental purposes.</a> Talanta. 169, 216-226 (2017).</li><li>Lazare, L., Crestey, C., Bleistein, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+90Sr+in+primary+coolant+of+pressurized+water+reactor.">Measurement of 90Sr in primary coolant of pressurized water reactor.</a> Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 279 (2), 633-638 (2009).</li><li>Mola, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+90Sr+and+210Pb+in+sludge+samples+using+a+LOV-MSFIA+system+and+liquid+scintillation+counting.">Determination of 90Sr and 210Pb in sludge samples using a LOV-MSFIA system and liquid scintillation counting.</a> Applied Radiation and Isotopes. 86, 28-35 (2014).</li><li>Plionis, A. A., Gonzales, E. R., Landsberger, S., Peterson, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+flow+scintillation+analysis+for+the+determination+of+Sr-90+in+bioassay+samples.">Evaluation of flow scintillation analysis for the determination of Sr-90 in bioassay samples.</a> Applied Radiation and Isotopes. 67 (1), 14-20 (2009).</li><li>Temba, E. S. C., Reis J&#250;nior, A. S., Amaral, &. #. 1. 9. 4. ;. M., Monteiro, R. P. 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O., Cerd&#224;, V., Ferrer, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+automating+solid-phase+extraction+and+liquid-liquid+extraction+in+radiochemical+analysis.">Strategies for automating solid-phase extraction and liquid-liquid extraction in radiochemical analysis.</a> TrAC Trends in Analytical Chemistry. 76, 145-152 (2016).</li><li>Mir&#243;, M., Oliveira, H. M., Segundo, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analytical+potential+of+mesofluidic+lab-on-a-valve+as+a+front+end+to+column-separation+systems.">Analytical potential of mesofluidic lab-on-a-valve as a front end to column-separation systems.</a> TrAC Trends in Analytical Chemistry. 30 (1), 153-164 (2011).</li><li>Ko&#322;aci&#324;ska, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automation+of+sample+processing+for+ICP-MS+determination+of+90Sr+radionuclide+at+ppq+level+for+nuclear+technology+and+environmental+purposes.">Automation of sample processing for ICP-MS determination of 90Sr radionuclide at ppq level for nuclear technology and environmental purposes.</a> Talanta. , (2016).</li><li>Rodr&#237;guez, R., Avivar, J., Ferrer, L., Leal, L. 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A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limits+for+qualitative+detection+and+quantitative+determination.+Application+to+radiochemistry.">Limits for qualitative detection and quantitative determination. Application to radiochemistry.</a> Analytical Chemistry. 40 (3), 586-593 (1968).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Protezione e caratterizzazione radiologica sono problemi critici durante tutte le fasi del ciclo di vita impianto nucleare. L'esigenza di determinazione del radionuclide durante la disattivazione degli impianti nucleari richiede un miglioramento continuo delle procedure analitiche. Ciò comporta il miglioramento della selettività e sensibilità e abbreviare i tempi di analisi. Il prototipo AUTORAD soddisfa questi requisiti. Inoltre, il prototipo è portatile e permette di determinare in loco. Il metodo on-line automatico proposto è stato applicato con successo per la determinazione di 90attività di Sr in campioni acquosi.
La figura 1 Mostra un diagramma schematico del sistema AutoRAD. Comunicazione con il prototipo è stata realizzata utilizzando il linguaggio commerciale di programmazione grafico LabVIEW 2014. La modalità Software architettura VISA (Virtual Instrument) per la configurazione, programmazione e controllo interfacce è stata distribuita. Figura 2 Mostra la schermata di interfaccia di utente grafica dove la configurazione della porta può essere verificata prima dell'inizializzazione del sistema. La modalità VISA è indipendente sul sistema operativo e ambiente del programma, pertanto fornisce un'eccezionale versatilità. La struttura di base e le caratteristiche del software sviluppato sono state ampiamente discusse nel precedente pubblicazione24. Miglioramenti sono stati ottenuti mediante il controllo delle burette da PC utilizzando un'interfaccia RS232, permettendo così il controllo avanzato di entrambi burette contemporaneamente e la possibilità di effettuare misurazioni in modalità flusso stop. Al contrario, la connessione RS232 reagisce rapidamente quando la contropressione del sistema aumenta. Questo può portare all'errore di sistema e alla misurazione interrompere. Pertanto, particolare attenzione deve essere pagato in fase di caricamento di resina e forza ionica dei campioni.
L'ottimizzazione delle condizioni sperimentali è stato realizzato in una serie di esperimenti utilizzando l' isotopo stabile di stronzio 86Sr come un surrogato per il radioattivo 90Sr e accoppiando il sistema AUTORAD a un ICP-MS, piuttosto che un detctcor beta sistema. La figura 3 Mostra l' ICP-MS 86profili di eluizione di Sr. Il ottenuti 86Sr eluizione profili sono in pieno accordo con i risultati precedentemente segnalati per totale stronzio utilizzando dispositivi di bassa pressione separazione25e sono stati vuoto sottratto. Il metodo di regressione lineare dei minimi quadrati è stato utilizzato per generare una misura per la curva di scopo che non introduce una componente di incertezza supplementare. La linearità ottenuta era 0.995, con p-valori inferiori al livello di significatività. Il LOD di 2 pg·g-1è stato determinato da misurazioni ripetute del grezzo secondo Currie26. La riproducibilità del metodo, basato sulla deviazione standard relativa della zona di picco calcolata sulla base di tre funzionamenti ripetuti, era sempre meno del 4% nella gamma di 10-120 pg·g-1. La spalla assistita nei profili di eluizione è molto probabilmente un manufatto a causa di imballaggio non ottimale della colonna nella configurazione AUTORAD automatizzata.
Illustrato nella figura 4 il 90Sr profilo usando l'il rivelatore di flusso radio. Il sistema AUTORAD è in grado di separare efficacemente 90Sr in campioni acquosi.
La figura 5 Mostra che la dipendenza degli anni 90concentrazione di Sr con il segnale è lineare nell'intervallo di interesse. Il limite di rilevabilità derivata è nella fg. gamma g-1 , che consente, senza ulteriori modifiche, la determinazione del radiostrontium in campioni di caratterizzazione dei rifiuti e di smantellamento degli impianti nucleari. Riproducibilità del metodo, utilizzando il rivelatore di scintillazione di flusso e basato sulla deviazione standard relativa della zona di picco è di circa 30% nella gamma di concentrazione studiato. L'attuale assetto del prototipo, tuttavia, limita la sua applicazione ai campioni ambientali, essenzialmente a causa del breve tempo contando nel rivelatore. Inoltre, matrici complesse potrebbero saturare la resina nella colonna mini.
La tecnica di flusso interrotto, dove pompa portata Rilevatore radio e Hamilton sono fermato durante la misurazione, sarà attuata. Questa caratteristica migliora la sensibilità estendendo il tempo di permanenza nella parte più grande della zona del campione all'interno della cella di flusso. Così, un segnale statisticamente significativo è acculated prima che il campione venga chiuso il rivelatore. Questo approccio migliora sia le statistiche di conteggio e i limiti di rilevazione. Inoltre, si sta sviluppando una nuova applicazione tra cui una mini-colonna di scambio ionico ulteriori per la rimozione di componenti della matrice che potrebbero influenzare la ritenzione e separazione dei diversi radionuclidi in campioni complessi matriciale.

Circa 150 commerciali centrali nucleari (NPP) sono in fase di smantellamento, ma il numero totale di impianti nucleari è molto maggiore se si prendono in considerazione1ricerca e impianti di ritrattamento. Smantellamento di impianti nucleari è molto costoso e comporta trasporto e fuori misura sito del materiale contaminato. Risparmi sono possibili con l'adozione di tecniche di misurazione in loco e flessibile1. C'è quindi un bisogno urgente per una rapida sui metodi analitici sito sostenere lo smantellamento degli impianti nucleari vecchi. Gamma-emettitori possono essere facilmente e selettivamente determinati mediante spettroscopia gamma, ma c'è una carenza di metodi analitici in loco per il difficile da misurare (HTM) radionuclidi2. Tra il HTM, 90Sr è di grande interesse a causa della sua tossicità e l'emissione di alta energia. Propria determinazione richiede tempo e richiede la separazione dalle interferenze e quantificazione mediante LSC o metodi spettroscopici3,4,5,6,7, 8,9,10,11,12,13.
I metodi radiochimici standard sono che richiede tempo e spesso richiedono ripetizioni per ottenere un rendimento adeguato di stronzio. Di conseguenza, c'è un urgente bisogno di metodi più veloci e precisi. Oltre ai protocolli di separazione standard, tecniche di iniezione di flusso vengono applicati alla purificazione e/o pre-concentrazione di radioisotopi5,14,15. I dispositivi Lab-on-Valve (LOV) sono un ulteriore sviluppo nelle tecniche di flusso. Sono piattaforme programmabili, basato sul flusso con modalità di accoppiamento diverso ed esibiscono elevata versatilità16. Tali dispositivi permettono la separazione automatica e pre-concentrazione degli analiti prima della rilevazione, aumentando così la riproducibilità e ripetibilità8,17,18,19. LOV sistemi accoppiati a pompe di flusso multisyringe sono stati ampiamente utilizzati per il rilevamento di radionuclidi, dovuto la minimizzazione del consumo di reagente e rifiuti generazione8,10,17, 18 , 19 , 20. Tuttavia, segnalato studi per quanto riguarda il rilevamento online a livelli ultra-traccia sono sparse8,17.
Misurazioni sul posto di materiali radioattivi hanno molti benefici e vantaggi, ma non c'è nessuna applicazione di scintillazione di flusso a 90Sr monitoraggio. Fondamentalmente, quantificazione è ottenuta utilizzando un rilevatore online che mescola l'eluato proveniente dal dispositivo LOV con la scintillante cocktail11,21,22. La miscela viene poi pompata attraverso la cella di conteggio e misura è effettuata mediante fotomoltiplicatori accoppiati. A causa del piccolo volume della cella, il tempo di misurazione è nella scala dei secondi.
Lo scopo di questa ricerca è lo sviluppo di un metodo completamente automatizzato per rilevazione on-line stronzio sopra una vasta gamma di funzionamento, che copre entrambe le concentrazioni rilevanti per l'ambiente e anche quelli trovati nei flussi di rifiuti dell'industria nucleare. La piattaforma è mobile e può essere montata in un veicolo per eseguire l'analisi in loco dei campioni acquosi.

<table><tbody><tr><td>microLAB 600 series</td><td>Hamilton</td><td>ML600EE6910</td><td>Two dual syringe pump system, equiped with two 10 mL glass syringes. The instruments are interconnected using the CAN port (daisy chain).</td></tr><tr><td>FlowLogic U</td><td>LabLogic</td><td>SG-BXX-05</td><td>Liquid scintillator with high flash point</td></tr><tr><td>&amp;szlig;-RAM 5</td><td>LabLogic</td><td></td><td>flow detector, 2000 &amp;mu;L coiled Teflon flow cell.Software Laura 4.2.8 (LabLogic, England) run on desktop PC and connected to the detector via USB</td></tr><tr><td>SC-&amp;mu; DX Autosampler</td><td>Elemental Scientific Instruments (ESI)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cheminert selector</td><td>Valco Instruments Co. Inc.</td><td></td><td>in-house made Lab-on-Valve has been mounted on this selector</td></tr><tr><td>Modular Valve&lt;br/&gt; Positioner (MVP)</td><td>Hamilton</td><td></td><td></td></tr><tr><td>mini magnetic stirrer</td><td>IKA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nitric Acid Suprapur 65%</td><td>Merck</td><td>1.00441.1000</td><td>purified using quartz sub-boiling distillation unit</td></tr><tr><td>Sr-resin</td><td>Eichchrom Tecnologies, Inc</td><td>SR-B100-A</td><td>particle size 100-150 &amp;micro;m</td></tr><tr><td>Water system Elix 3 in combination with Mili-Q Element A10</td><td>Millipore</td><td></td><td>high-purity water (18.2 M&amp;Omega; cm)</td></tr><tr><td>Sr-90 standard</td><td>Eckert &amp;amp; Ziegler</td><td>7090</td><td>Sr-90 concentration 1.915 kBq/g &amp;plusmn; 3.0%, reference date 15-May-2016 12:00 PST</td></tr><tr><td>MLS quartz sub-boiling distillation unit</td><td>MLS GmbH</td><td></td><td>Subboiling unit for the purification of HCl and nitric acid</td></tr></tbody></table>

automated 90sr separation and preconcentration in a lab-on-valve system at ppq level

Un sistema rapido, automatizzato e portatile per la separazione e la determinazione di radiostrontium in campioni acquosi, usando l'analisi di iniezione di flusso sequenziale Sr-resina e multi, è stato sviluppato. Le concentrazioni di stronzio radioattivo sono state determinate mediante flusso conteggio delle scintillazioni, consentendo per la determinazione on-line e anche in loco. Il sistema proposto può determinare stronzio radioattivo a livelli industriali pertinenti senza ulteriori modifiche utilizzando il tempo di analisi complessivo di meno di 10 min per campione acquoso. Il limite di rilevazione è 320 fg·g-1 (1,7 Bq/g).

La piattaforma completamente automatizzata di AUTORAD operata da software basato su LabVIEW fatti in casa è stato sviluppato e implementato (Figura 1). Il software permette una flessibilità sufficiente per il funzionamento giornaliero in un ambiente user-friendly (Figura 2). La versatilità della piattaforma è stato anche dimostrata di accoppiamento a diversi rivelatori (Figura 3). L'applicabilità del metodo è stata dimostrata in campioni acquosi diluiti con un 90Sr standard (Figura 4). I parametri linearità, la gamma lineare, il limite di rilevabilità (LOD) e ripetibilità sono stati valutati (Figura 5).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57722/57722fig1.jpg"> Figura 1. Rappresentazione schematica del sistema AutoRAD mostrando la configurazione delle porte e dei reagenti utilizzati. La porta centrale è collegata alla pompa siringa tramite la bobina della holding (10 mL); il metacrilato LOV è stato fabbricato in casa. <a href="/files/ftp_upload/57722/57722fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57722/57722fig2.jpg"> Figura 2. Menu di opzioni AutoRAD Software. L'area in basso a destra mostra le porte assegnate. Via scorrere il menu, l'utente è in grado di apportare modifiche nell'assegnazione. <a href="/files/ftp_upload/57722/57722fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57722/57722fig3.jpg"> Figura 3. 86 Picchi di eluizione SR usando una spettrometria di massa di plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) come un rivelatore di. Lo stronzio è eluito quantitativamente dalla colonna durante i primi 100 s dell'eluizione. <a href="/files/ftp_upload/57722/57722fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57722/57722fig4.jpg"> Nella figura 4. Picco di 34,5 ± 1 Bq 90Sr (6,6 pg·g-1) eluizione con ß-RAM 5 come rivelatore. Il tempo di permanenza nella bobina era 40 s. Il tasso globale di recupero della metodologia proposta per 90Sr è 70% ± 5%. <a href="/files/ftp_upload/57722/57722fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57722/57722fig5.jpg"> Figura 5. Curva di taratura per il count rate contro la concentrazione di radiostrontium. È stata ottenuta una buona linearità (R2 = 0.997). Il limite di rilevazione è stato calcolato come 320 fg·g-1 ± 5 (1,7 Bq) deviazione standard tre punto tre volte del grezzo. <a href="/files/ftp_upload/57722/57722fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

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Automated 90Sr Separation and Preconcentration in a Lab-on-Valve System at Ppq Level

Automatizzato 90Sr separazione e preconcentrazione in un sistema di Lab-on-Valve a livello Ppq

Qui, presentiamo la piattaforma portatile autoRAD rapida separazione radiometriche e determinazione di 90Sr, un prodotto importante fissione altamente pertinente alle scorie nucleari.

A quick, automated and portable system for the separation and determination of radiostrontium in aqueous samples, using Sr-resin and multi sequential flow ...

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Automated 90Sr Separation and Preconcentration in a Lab-on-Valve System at Ppq Level

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7.9K Views.  European Commission, DG Joint Research Centre - JRC. Qui, presentiamo la piattaforma portatile autoRAD rapida separazione radiometriche e determinazione di 90Sr, un prodotto importante fissione altamente pertinente alle scorie nucleari.

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Deep Proteome Profiling by Isobaric Labeling, Extensive Liquid Chromatography, Mass Spectrometry, and Software-assisted Quantification

Many exceptional advances have been made in mass spectrometry (MS)-based proteomics, with particular technical progress in liquid chromatography (LC) coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and isobaric labeling multiplexing capacity. Here, we introduce a deep-proteomics profiling protocol that combines 10-plex tandem mass tag (TMT) labeling with an extensive LC/LC-MS/MS platform, and post-MS computational interference correction to accurately quantitate whole proteomes. This protocol includes the following main steps: protein extraction and digestion, TMT labeling, 2-dimensional (2D) LC, high-resolution mass spectrometry, and computational data processing. Quality control steps are included for troubleshooting and evaluating experimental variation. More than 10,000 proteins in mammalian samples can be confidently quantitated with this protocol. This protocol can also be applied to the quantitation of post translational modifications with minor changes. This multiplexed, robust method provides a powerful tool for proteomic analysis in a variety of complex samples, including cell culture, animal tissues, and human clinical specimens.

We present a protocol to accurately quantitate proteins with isobaric labelling, extensive fractionation, bioinformatics tools, and quality control steps in combination with liquid chromatography interfaced to a high-resolution mass spectrometer.

Proteoma profonda profilatura di etichettatura isobarico, vasto cromatografia liquida, spettrometria di massa e quantificazione assistita da Software

Many exceptional advances have been made in mass spectrometry (MS)-based proteomics, with particular technical progress in liquid chromatography (LC) ...

Ricerca

Biochimica

Radiolabeling and Quantification of Cellular Levels of Phosphoinositides by High Performance Liquid Chromatography-coupled Flow Scintillation

Phosphoinositides (PtdInsPs) are essential signaling lipids responsible for recruiting specific effectors and conferring organelles with molecular identity and function. Each of the seven PtdInsPs varies in their distribution and abundance, which are tightly regulated by specific kinases and phosphatases. The abundance of PtdInsPs can change abruptly in response to various signaling events or disturbance of the regulatory machinery. To understand how these events lead to changes in the amount of PtdInsPs and their resulting impact, it is important to quantify PtdInsP levels before and after a signaling event or between control and abnormal conditions. However, due to their low abundance and similarity, quantifying the relative amounts of each PtdInsP can be challenging. This article describes a method for quantifying PtdInsP levels by metabolically labeling cells with 3H-myo-inositol, which is incorporated into PtdInsPs. Phospholipids are then precipitated and deacylated. The resulting soluble 3H-glycero-inositides are further extracted, separated by high-performance liquid chromatography (HPLC), and detected by flow scintillation. The labeling and processing of yeast samples is described in detail, as well as the instrumental setup for the HPLC and flow scintillator. Despite losing structural information regarding acyl chain content, this method is sensitive and can be optimized to concurrently quantify all seven PtdInsPs in cells.

Phosphoinositides are signaling lipids whose relative abundance rapidly changes in response to various stimuli. This article describes a method to measure the abundance of phosphoinositides by metabolically labeling cells with 3H-myo-inositol, followed by extraction and deacylation. Extracted glycero-inositides are then separated by high-performance liquid chromatography and quantified by flow scintillation.

Radiomarcatura e quantificazione dei livelli cellulari di fosfoinositidi da alte prestazioni cromatografia liquida accoppiata flusso scintillazione

Phosphoinositides (PtdInsPs) are essential signaling lipids responsible for recruiting specific effectors and conferring organelles with molecular ...

Chimica

Quantitative and Qualitative Method for Sphingomyelin by LC-MS Using Two Stable Isotopically Labeled Sphingomyelin Species

We present a method of analyzing sphingomyelin (SM) qualitatively and quantitatively by liquid chromatography-electrospray Ionization-tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS). SM is a common sphingolipid composed of a phosphorylcholine and a ceramide as the hydrophilic and hydrophobic component, respectively. A number of SM species are present in mammalian cells due to a variety in the sphingoid long chain base (LCB) and an N-acyl moiety in the ceramide. In this report, we show a method of estimating the number of carbon and double bonds in a LCB and an N-acyl moiety based on their corresponding product ions in MS/MS/MS (MS3) experiments. In addition, we present a quantitative analysis method for SM using two stable isotopically labeled SM species, which facilitates determining the range used in SM quantitation. The present method will be useful in characterizing a variety of SM species in biological samples and industrial products such as cosmetics.

Here, we present a protocol to quantify and qualify each sphingomyelin species using multiple reaction monitoring and MS/MS/MS mode, respectively.

Metodo quantitativo e qualitativo per sfingomielina mediante LC-MS utilizzando due stabile isotopicamente etichettato sfingomielina specie

We present a method of analyzing sphingomyelin (SM) qualitatively and quantitatively by liquid chromatography-electrospray Ionization-tandem mass ...

Preparation of Human Tissues Embedded in Optimal Cutting Temperature Compound for Mass Spectrometry Analysis

Sphingolipids are cellular components that have well-established roles in human metabolism and disease. Mass spectrometry can be used to determine whether sphingolipids are altered in a disease and investigate whether sphingolipids can be targeted clinically. However, properly powered prospective studies that acquire tissues directly from the surgical suite can be time consuming, and technically, logistically, and administratively challenging. In contrast, retrospective studies can take advantage of cryopreserved human specimens already available, usually in large numbers, at tissue biorepositories. Other advantages of procuring tissues from biorepositories include access to information associated with the tissue specimens including histology, pathology, and in some instances clinicopathological variables, all of which can be used to examine correlations with lipidomics data. However, technical limitations related to the incompatibility of optimal cutting temperature compound (OCT) used in the cryopreservation and mass spectrometry is a technical barrier for the analysis of lipids. However, we have previously shown that OCT can be easily removed from human biorepository specimens through cycles of washes and centrifugation without altering their sphingolipid content. We have also previously established that sphingolipids in human tissues cryopreserved in OCT are stable for up to 16 years. In this report, we outline the steps and workflow to analyze sphingolipids in human tissue specimens that are embedded in OCT, including washing tissues, weighing tissues for data normalization, the extraction of lipids, preparation of samples for analysis by liquid chromatography electrospray ionization tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS), mass spectrometry data integration, data normalization, and data analysis.

Sphingolipids are bioactive metabolites with well-established roles in human disease. Characterizing alterations in tissues with mass-spectrometry can reveal roles in disease etiology or identify therapeutic targets. However, the OCT-compound used for cryopreservation in biorepositories interferes with mass-spectrometry. We outline methods to analyze sphingolipids in human tissues embedded in OCT with LC-ESI-MS/MS.

Preparazione di tessuti umani incorporati in un composto di temperatura di taglio ottimale per l'analisi della spettrometria di massa

Sphingolipids are cellular components that have well-established roles in human metabolism and disease. Mass spectrometry can be used to determine whether ...

Ricerca sul cancro

A Microfluidic Platform for Precision Small-volume Sample Processing and Its Use to Size Separate Biological Particles with an Acoustic Microdevice

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. However, to achieve robust sample manipulation it is necessary to address device integration with the macroscale environment. To realize repeatable, sensitive particle separation with microfluidic devices, this protocol presents a complete automated and integrated microfluidic platform that enables precise processing of 0.15&#8211;1.5 ml samples using microfluidic devices. Important aspects of this system include modular device layout and robust fixtures resulting in reliable and flexible world to chip connections, and fully-automated fluid handling which accomplishes closed-loop sample collection, system cleaning and priming steps to ensure repeatable operation. Different microfluidic devices can be used interchangeably with this architecture. Here we incorporate an acoustofluidic device, detail its characterization, performance optimization, and demonstrate its use for size-separation of biological samples. By using real-time feedback during separation experiments, sample collection is optimized to conserve and concentrate sample. Although requiring the integration of multiple pieces of equipment, advantages of this architecture include the ability to process unknown samples with no additional system optimization, ease of device replacement, and precise, robust sample processing.

This protocol describes a system architecture for performing automated small volume (0.15&#8211;1.5 ml) particle separations using a microfluidic device, and discusses methods to optimize acoustofluidic device performance and operation.

Una piattaforma per l&#39;elaborazione di precisione Microfluidic piccola Volume del campione e il suo uso per Dimensione particelle biologiche separate con un Microdevice Acoustic

A major advantage of microfluidic devices is the ability to manipulate small sample volumes, thus reducing reagent waste and preserving precious sample. ...

Bioingegneria

Preparing an Isotopically Pure 229Th Ion Beam for Studies of 229mTh

A methodology is described to generate an isotopically pure 229Th ion beam in the 2+ and 3+ charge states. This ion beam enables one to investigate the low-lying isomeric first excited state of 229Th at an excitation energy of about 7.8(5) eV and a radiative lifetime of up to 104 seconds. The presented method allowed for a first direct identification of the decay of the thorium isomer, laying the foundations to study its decay properties as prerequisite for an optical control of this nuclear transition. High energy 229Th ions are produced in the &#945;&#160;decay of a radioactive 233U source. The ions are thermalized in a buffer-gas stopping cell, extracted and subsequently an ion beam is formed. This ion beam is mass purified by a quadrupole-mass separator to generate a pure ion beam. In order to detect the isomeric decay, the ions are collected on the surface of a micro-channel plate detector, where electrons, as emitted in the internal conversion decay of the isomeric state, are observed.

Preparing an Isotopically Pure 229Th Ion Beam for Studies of 229mTh

We present a protocol for the generation of an isotopically purified low-energy 229Th ion beam from a 233U source. This ion beam is used for the direct detection of the 229mTh ground-state decay via the internal-conversion decay channel. We also measure the internal conversion lifetime of 229mTh as well.

Preparazione di un fascio iotematicamente puro 229Th Ion per gli studi di 229mTh

A methodology is described to generate an isotopically pure 229Th ion beam in the 2+ and 3+ charge states. This ion beam enables one to investigate the ...

Ingegneria

Carrier-assisted One-pot Sample Preparation for Targeted Proteomics Analysis of Small Numbers of Human Cells

Protein analysis of small numbers of human cells is primarily achieved by targeted proteomics with antibody-based immunoassays, which have inherent limitations (e.g., low multiplex and unavailability of antibodies for new proteins). Mass spectrometry (MS)-based targeted proteomics has emerged as an alternative because it is antibody-free, high multiplex, and has high specificity and quantitation accuracy. Recent advances in MS instrumentation make MS-based targeted proteomics possible for multiplexed quantification of highly abundant proteins in single cells. However, there is a technical challenge for effective processing of single cells with minimal sample loss for MS analysis. To address this issue, we have recently developed a convenient protein carrier-assisted one-pot sample preparation coupled with liquid chromatography (LC) - selected reaction monitoring (SRM) termed cLC-SRM for targeted proteomics analysis of small numbers of human cells. This method capitalizes on using the combined excessive exogenous protein as a carrier and low-volume one-pot processing to greatly reduce surface adsorption losses as well as high-specificity LC-SRM to effectively address the increased dynamic concentration range due to the addition of exogeneous carrier protein. Its utility has been demonstrated by accurate quantification of most moderately abundant proteins in small numbers of cells (e.g., 10-100 cells) and highly abundant proteins in single cells. The easy-to-implement features and no need for specific devices make this method readily accessible to most proteomics laboratories. Herein we have provided a detailed protocol for cLC-SRM analysis of small numbers of human cells including cell sorting, cell lysis and digestion, LC-SRM analysis, and data analysis. Further improvements in detection sensitivity and sample throughput are needed towards targeted single-cell proteomics analysis. We anticipate that cLC-SRM will be broadly applied to biomedical research and systems biology with the potential of facilitating precision medicine.

A protein carrier-assisted one-pot sample preparation coupled with liquid chromatography (LC) - selected reaction monitoring (SRM) termed cLC-SRM is a convenient method for multiplexed targeted proteomics analysis of small numbers of cells, including single cells. It capitalizes on using excessive exogenous protein as a carrier and high-specificity LC-SRM for targeted quantification.

Protein analysis of small numbers of human cells is primarily achieved by targeted proteomics with antibody-based immunoassays, which have inherent ...

Technical Aspect of the Automated Synthesis and Real-Time Kinetic Evaluation of [11C]SNAP-7941

Positron emission tomography (PET) is an essential molecular imaging technique providing insights into pathways and using specific targeted radioligands for in vivo investigations. Within this protocol, a robust and reliable remote-controlled radiosynthesis of [11C]SNAP-7941, an antagonist to the melanin-concentrating hormone receptor 1, is described. The radiosynthesis starts with cyclotron produced [11C]CO2 that is subsequently further reacted via a gas-phase transition to [11C]CH3OTf. Then, this reactive intermediate is introduced to the precursor solution and forms the respective radiotracer. Chemical as well as the radiochemical purity are determined by means of RP-HPLC, routinely implemented in the radiopharmaceutical quality control process. Additionally, the molar activity is calculated as it is a necessity for the following real-time kinetic investigations. Furthermore, [11C]SNAP-7941 is applied to MDCKII-WT and MDCKII-hMDR1 cells for evaluating the impact of P-glycoprotein (P-gp) expression on cell accumulation. For this reason, the P-gp expressing cell line (MDCKII-hMDR1) is either used without or with blocking prior to experiments by means of the P-gp substrate (&#177;)-verapamil and the results are compared to the ones observed for the wildtype cells. The overall experimental approach demonstrates the importance of a precise time-management that is essential for every preclinical and clinical study using PET tracers radiolabelled with short-lived nuclides, such as carbon-11 (half-life: 20 min).

Technical Aspect of the Automated Synthesis and Real-Time Kinetic Evaluation of [11C]SNAP-7941

Here, we represent a protocol for the fully automated radiolabelling of [11C]SNAP-7941 and the analysis of the real-time kinetics of this PET-tracer on P-gp expressing and non-expressing cells.

Aspetto tecnico della sintesi automatizzata e valutazione cinetica in tempo reale di [11C]SNAP-7941

Positron emission tomography (PET) is an essential molecular imaging technique providing insights into pathways and using specific targeted radioligands ...

Automated Preparation of [68Ga]Ga-3BP-3940 on a Synthesis Module for PET Imaging of the Tumor Microenvironment

A fast, efficient method has been developed on the GAIA synthesis module for automated gallium-68 radiolabeling of 3BP-3940, a molecular imaging probe targeting the fibroblast activation protein for positron emission tomography imaging of the tumor microenvironment. The reaction conditions involved acetate buffer (final concentration: 0.1 M), methionine as an anti-radiolysis agent (final concentration: 5.4 mg/mL), and 30 &#181;g of 3BP-3940, with heating for 8 min at 98 &#176;C. A final purification step on a C18 cartridge was necessary to obtain a radiolabeled product of high purity. In contrast, the generator-produced 68Ga was used directly without a concentration step on a cation exchange cartridge. The production of three validation batches confirmed the method&#39;s reliability, allowing the synthesis of [68Ga]Ga-3BP-3940 in 22.3 &#177; 0.6 min with high radiochemical purity (RCP), as determined by both radio-HPLC (99.1% &#177; 0.1%) and radio-TLC (99.2% &#177; 0.1%). The average radiochemical yield, based on RCP values measured by radio-HPLC, was 74.4% &#177; 3.3%. The stability of the radiolabeled product was demonstrated for up to 4 h after preparation. This protocol provides a reliable, rapid, and efficient methodology for the preparation of [68Ga]Ga-3BP-3940, which can easily be transposed to a clinical setting.

This research describes the automated process for [68Ga]Ga-3BP-3940 production with the GAIA V2 synthesizer, for PET imaging of fibroblast activation protein. The results of quality control tests performed on three test batches are also presented.

A fast, efficient method has been developed on the GAIA synthesis module for automated gallium-68 radiolabeling of 3BP-3940, a molecular imaging probe ...

Prion Safety Laboratory Swipe Test

Transmission of iatrogenic prion disease has occurred from contaminated neurosurgical tools, transplant materials, and occupational exposure to prion-contaminated laboratory tools. Prions cause disease by the templated misfolding of the normal cellular form of the prion protein, PrPC, into the misfolded and pathogenic form PrPSc and are invariably fatal. Reducing iatrogenic and occupational prion transmission is challenging. First, prions can bind to and persist on surfaces for long periods of time. Second, prions are highly resistant to inactivation. Given this, surfaces can retain infectivity for long periods of time following ineffective decontamination. Not only can this pose a potential occupational risk for prion laboratory workers, but it could potentially cross-contaminate laboratory experiments utilizing sensitive prion amplification techniques. The protocol described here for a prion safety laboratory swipe test includes steps for the identification and documentation of high-traffic laboratory areas, recommended swabbing controls to ensure the validity of results, steps to identify proper responses to positive surface swabbing sites, representative results from prion swipe testing, as well as potential artifactual results. Overall, the prion safety laboratory swipe test can be implemented as part of a broader prion safety program to assess decontamination of surfaces, monitor common spaces for prion contamination, and implement the documentation of prion decontamination status.

A method to assess commonly used areas in laboratory settings for prion contamination and effective decontamination is lacking. The protocol described here provides key fundamentals for implementing a laboratory prion safety swipe test that can easily be modified to meet the individual needs of specific laboratories.

Automatizzato ⁹⁰Sr separazione e preconcentrazione in un sistema di Lab-on-Valve a livello Ppq

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Proteoma profonda profilatura di etichettatura isobarico, vasto cromatografia liquida, spettrometria di massa e quantificazione assistita da Software

Radiomarcatura e quantificazione dei livelli cellulari di fosfoinositidi da alte prestazioni cromatografia liquida accoppiata flusso scintillazione

Metodo quantitativo e qualitativo per sfingomielina mediante LC-MS utilizzando due stabile isotopicamente etichettato sfingomielina specie

Preparazione di tessuti umani incorporati in un composto di temperatura di taglio ottimale per l'analisi della spettrometria di massa

Una piattaforma per l'elaborazione di precisione Microfluidic piccola Volume del campione e il suo uso per Dimensione particelle biologiche separate con un Microdevice Acoustic

Preparazione di un fascio iotematicamente puro ²²⁹Th Ion per gli studi di ^229mTh

Carrier-assisted One-pot Sample Preparation for Targeted Proteomics Analysis of Small Numbers of Human Cells

Aspetto tecnico della sintesi automatizzata e valutazione cinetica in tempo reale di [¹¹C]SNAP-7941

Automated Preparation of [⁶⁸Ga]Ga-3BP-3940 on a Synthesis Module for PET Imaging of the Tumor Microenvironment

Test di strisciamento del laboratorio di sicurezza dei prioni