Under det senaste decenniet, många framsteg har gjorts på 3D-marknaden från utskrift till filmer. Nu rapporterar forskare i ACS' Analytisk kemi att genom att kombinera en robotarm och masspektrometri, de kan analysera ytan på oregelbundet formade 3D-objekt, potentiellt öppna nya grenar av kriminalteknik och läkemedel.

Masspektrometri (MS) är ett verktyg som hjälper forskare att identifiera komponenterna i ett prov. På senare år har instrumentet har tagit sig utanför laboratoriet för användning i kriminalteknik och drogscreening. Men nuvarande MS-tekniker kan inte undersöka stora, stor och tung, böjda föremål utan mycket mänsklig inblandning. Tidigare, Facundo M. Fernández och kollegor genomförde en proof-of-concept-studie för att visa att en 3-D infraröd kamera kunde styra en robotarm för att samla in prover för plasmajonisering MS-analys, men endast vissa typer av molekyler kunde studeras med metoden. I det pågående arbetet, teamet ville expandera på denna idé om direkt ytprovtagning av oregelbundet formade 3D-objekt.

Forskarna utvecklade en ny metod som kallas robotisk ytanalys MS (RoSA-MS). Att göra detta, de fäste en specialbyggd laserskanner till en kraftavkännande robotarm. Laserskannern skapade en digital karta över provets yta, som riktade en fjäderbelastad provtagningssond – också fäst vid armen – till vissa platser. Sonden kom i kort kontakt med föremålens ytor och samlade spårmängder av materialet. Efter att ha samlat in provet, armen placerade sonden i en elektrosprayjoniseringsmasspektrometer som kan analysera ett brett spektrum av prover. Forskarna noterar att sonden kan skräddarsys för olika tillämpningar. Till exempel, de använde RoSA-MS för att upptäcka koffein på ytan av en kaffekopp av plast och för att lokalisera bekämpningsmedelsrester på en liten fotboll.