Modular, Multi-Robot Integration of Laboratories: An Autonomous Solid-State Workflow for Powder X-Ray Diffraction

要約

自動化は、有機合成などの液体処理を使用する研究活動の生産性を変える可能性がありますが、サンプル前処理手順やさまざまな固体特性評価技術を必要とする材料研究室ではあまり影響を与えていません。
たとえば、粉末 X 線回折 (PXRD) は材料および製薬化学における重要な手法ですが、固体粉末の取り扱いとサンプル処理が必要となるため、エンドツーエンドの自動化は困難です。
ここでは、手動のデータ品質と同等、またはそれを超えることができる、PXRD 実験用の完全自律型ソリッドステート ワークフローを紹介します。
このワークフローには 3 台の多目的ロボットのチームによって実行される 12 のステップが含まれており、複雑なマルチタスクの研究室を統合するための柔軟なモジュール式自動化の力を示しています。

要約(オリジナル)

Automation can transform productivity in research activities that use liquid handling, such as organic synthesis, but it has made less impact in materials laboratories, which require sample preparation steps and a range of solid-state characterization techniques. For example, powder X-ray diffraction (PXRD) is a key method in materials and pharmaceutical chemistry, but its end-to-end automation is challenging because it involves solid powder handling and sample processing. Here we present a fully autonomous solid-state workflow for PXRD experiments that can match or even surpass manual data quality. The workflow involves 12 steps performed by a team of three multipurpose robots, illustrating the power of flexible, modular automation to integrate complex, multitask laboratories.

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