In het afgelopen decennium is er zijn veel vorderingen gemaakt in de 3D-markt, van afdrukken tot films. Nu rapporteren wetenschappers in ACS' Analytische scheikunde dat door een robotarm en massaspectrometrie te combineren, ze kunnen het oppervlak van onregelmatig gevormde 3D-objecten analyseren, mogelijk nieuwe takken van forensisch en farmaceutisch onderzoek openen.

Massaspectrometrie (MS) is een hulpmiddel waarmee onderzoekers de componenten van een monster kunnen identificeren. In recente jaren, het instrument heeft zijn weg gevonden buiten het laboratorium voor gebruik in forensisch onderzoek en drugsscreening. Maar de huidige MS-technieken kunnen geen grote, omvangrijk, gebogen objecten zonder veel menselijke tussenkomst. Eerder, Facundo M. Fernández en collega's voerden een proof-of-concept-onderzoek uit om aan te tonen dat een 3D-infraroodcamera een robotarm kan sturen om monsters te verzamelen voor plasma-ionisatie MS-analyse, maar alleen bepaalde soorten moleculen konden met de methode worden bestudeerd. In het huidige werk het team wilde dit idee van directe oppervlaktebemonstering van onregelmatig gevormde 3D-objecten uitbreiden.

De onderzoekers ontwikkelden een nieuwe methode genaamd robotic surface analysis MS (RoSA-MS). Om dit te doen, ze bevestigden een op maat gemaakte laserscanner aan een krachtgevoelige robotarm. De laserscanner maakte een digitale kaart van het oppervlak van het monster, die een veerbelaste bemonsteringssonde - ook bevestigd aan de arm - naar bepaalde locaties leidde. De sonde maakte kort contact met de oppervlakken van objecten en verzamelde sporen van het materiaal. Na het verzamelen van het monster, de arm plaatste de sonde in een elektrospray-ionisatiemassaspectrometer die een breed scala aan monsters kan analyseren. De onderzoekers merken op dat de sonde voor verschillende toepassingen kan worden aangepast. Bijvoorbeeld, ze gebruikten RoSA-MS om cafeïne op het oppervlak van een plastic koffiekopje te detecteren en om de locaties van residuen van pesticiden op een kleine voetbal te lokaliseren.