El GCMS-QP2050 gana el premio a los 10 mejores productos nuevos.

El espectrómetro de masas con cromatógrafo de gases GCMS-QP2050 de Shimadzu fue seleccionado para recibir el premio a los 10 mejores productos nuevos de 2024 patrocinado por Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd.

Miembros del equipo de desarrollo del GCMS-QP2050

Premio a los 10 mejores productos nuevos

El Premio a los 10 Mejores Nuevos Productos es otorgado por Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd. a los nuevos productos desarrollados durante ese año que ofrecen originalidad y rendimiento superiores. Su objetivo es reconocer los productos que contribuyen al avance de la industria manufacturera y a la competitividad internacional de Japón.

Haruhiko Miyagawa, subdirector general Analytical & Measuring Instruments Division (derecha)
(foto proporcionada por Nikkan Kogyo Shimbun)

La ceremonia de entrega de premios se celebró el 28 de enero en el edificio Keidanren Kaikan en Otemachi, Tokio. Haruhiko Miyagawa, subdirector general de Analytical & Measuring Instruments Division de Shimadzu, quien recibió el premio, declaró: «El GCMS-QP2050 cuenta con un diseño innovador de espectrómetro de masas que proporciona datos consistentes de alta sensibilidad y minimiza la mano de obra para el mantenimiento. Nos sentimos muy honrados de recibir este reconocimiento por desarrollar el sistema según las necesidades del mercado. Además, este premio nos motivará a seguir satisfaciendo las necesidades de nuestros clientes».

Menor tamaño, mayor sensibilidad y durabilidad, y también una ayuda para los usuarios que enfrentan escasez de mano de obra.

Los sistemas de cromatografía de gases y espectrómetro de masas (GC-MS) combinan un cromatógrafo de gases (GC) con un espectrómetro de masas (MS) en un único sistema integrado que permite separar las sustancias presentes en las muestras y analizar sus respectivos componentes químicos. Se emplean habitualmente en una amplia variedad de campos, como la detección de residuos de pesticidas o aditivos en alimentos, el análisis de productos farmacéuticos o la identificación de trazas de contaminantes orgánicos en el agua o el suelo.

El uso de sistemas GC-MS normalmente requiere conocimientos especializados, pero los centros de trabajo que los utilizan se enfrentan actualmente a la dificultad de contar con operadores experimentados. En consecuencia, existe una demanda de un sistema que cualquier persona pueda operar eficientemente. Por ello, el equipo de desarrollo de GC-MS Shimadzu se propuso no solo aumentar la sensibilidad, sino también simplificar el mantenimiento y la operatividad. Estos factores se convirtieron en los pilares del desarrollo.

Espectrómetro de masas con cromatógrafo de gases GCMS-QP2050

Esto dio como resultado el desarrollo del cromatógrafo de gases y espectrómetro de masas GCMS-QP2050. La frecuencia de mantenimiento se redujo hasta en un 80 % al aumentar la vida útil del componente que emite los electrones necesarios para la ionización de la muestra. Además, el tiempo de mantenimiento se redujo de aproximadamente 25 minutos a aproximadamente 1 minuto mediante el uso de una fuente de iones consumible, lo que mejora la eficiencia del operador. Además de actualizar el software para facilitar su manejo por parte de operadores sin experiencia, el ancho de la unidad MS se redujo a 280 mm, la más pequeña del mercado. Al rediseñar completamente los mecanismos internos del modelo anterior, el nuevo modelo ofrece una sensibilidad 2,5 veces mayor y una durabilidad aproximadamente el doble o superior.

Método simplificado de mantenimiento de fuentes de iones

Primer rediseño completo del modelo en 22 años
Serie de dificultades desde el inicio del desarrollo

El GCMS-QP2050 es el primer modelo completamente rediseñado en 22 años. Masato Takakura, líder del equipo de desarrollo, recordó: «Debido a que rediseñamos todos los componentes principales del sistema, el amplio alcance del desarrollo resultó ser un desafío. Con pocos miembros del equipo con experiencia previa en desarrollo, fue difícil determinar qué características existentes podían modificarse libremente y cuáles no. Por lo tanto, recibimos asesoramiento de muchas personas a medida que implementábamos mejoras mediante ensayo y error».

El líder del equipo, Masato Takakura (centro), explica la funcionalidad del GCMS-QP2050

Luego, en pleno proceso de desarrollo, se desató la pandemia de COVID-19. Takakura recordó: «El proyecto ya era muy complejo, pero cuando se nos prohibió acudir a las instalaciones de la empresa debido a la pandemia, no tuvimos más remedio que suspender las obras. Esto prolongó el periodo de desarrollo a unos cuatro años».

Un desafío particularmente importante fue simplificar el mantenimiento. Shota Hata, miembro del equipo de desarrollo, comentó: «Reevaluamos sistemáticamente todos los aspectos de la construcción de la fuente de iones, que anteriormente requería mantenimiento periódico. Anteriormente, al seguir usándose, la fuente de iones requería tareas esenciales de mantenimiento como limpieza y pulido, pero este mantenimiento ya no es necesario gracias a su reemplazo como consumible, lo que reduce la carga de trabajo de los operadores. Los clientes han comentado que el sistema ha sido fácil de usar y de aprender a operar, incluso para usuarios sin experiencia, lo cual es muy útil».

Shun Kogiso, miembro del equipo de desarrollo, añadió: «En equipos de precisión como los sistemas GC-MS, incluso pequeños cambios de diseño pueden interferir con otras funciones. Sin embargo, los rediseños completos implican cambiarlo todo, por lo que ofrecen la mejor oportunidad para abordar las necesidades del usuario. Durante el desarrollo del GCMS-QP2050, intentamos incorporar todas las necesidades del cliente y los conceptos del equipo de desarrollo en la medida de lo posible, pero el resultado no satisfizo todas esas necesidades y conceptos. Por lo tanto, para quienes participamos en el lanzamiento del producto, es nuestra responsabilidad también anticiparnos al próximo rediseño completo».

Miembros del equipo de desarrollo de GCMS-QP2050 Desde la izquierda: Shun Kogiso, Masato Takakura, Yutaro Yamamura y Shota Hata