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化学合成实验室自动化 (一)

2022-07-07 21:20:52

所谓自动化,不是简单的自动的

从全球角度来看,在过去的十年里,自动化已经成为化学家越来越受欢迎的工具。机器人技术和计算机科学的发展导致了自动化系统的出现。这些系统可以执行常见的实验室流程,并创造了许多看不见的好处,但由于化学合成过程的高度专业性,每一类反应都需要仔细执行特定的步骤,这些步骤的细节会随着不同的条件而变化。通常很难将自动化系统的所有组件完美集成起来并进行灵活操作,数据流和专业设备是很高层次的挑战,实现自动化系统的痛点就是设备间不能共享集成。化学合成在台式规模的自动化现状,特别强调了核心考虑因素和部署系统后的挑战。最重要的是,目标是将自动化重新定义为一个包含一系列慎重决策(包括人工和计算)和不断调整的迭代过程,而不是简单的自动设备。自动化是一种大大减少人工干预的方法。自动化进入合成化学实验室,最初是以机械系统的形式设计来执行基本重复的任务。这些系统为能够自动化合成化学和高通量实验的现代化平台的发展奠定了基础,很多平台现在已经是制药研发的标准产品。自动化的吸引力通常在于其潜在的提高效率(减少重复任务和增加通量)、重现性(机器系统的高精度)和安全性(减少人类接触有害化学物质或反应)。最重要的是,自动化开发了人类难以以人工方式实现的能力(例如,同时对10个反应进行自动采样)。如何实现化学合成的自动化?一下系统地介绍了使用机器人和计算机算法来驱动合成化学的工作流程。