لطالما اعتمدت المختبرات بشكل تقليدي على طرق القياس الحجمي لتحضير العينات والمعايير والمحاليل. وقد تغيرت هذه العملية اليدوية قليلاً على مر السنين، كما أن لها مخاطر كبيرة فيما يتعلق بالتباين والأخطاء. ومن شأن النهج والملحقات الجديدة، بما في ذلك طرق القياس الوزني المتطورة، أن تعالج هذه الأخطاء وتجعل تحضير العينات أكثر كفاءة ودقة.

‏في المختبرات التحليلية النموذجية، تعد عملية تحضير العينات والمحاليل جزءًا هامًّا من العديد من العمليات؛ لأنها من صميم عملية إنشاء البيانات الدقيقة والصحيحة. ‏تحمل الأخطاء في عملية تحضير العينات عواقب مختلفة، لا سيما في البيئات الخاضعة للوائح؛ فقد قد يتطلب أي عدم توافق تصحيحًا يستهلك وقتًا طويلاً وعمالة كثيرة. ‏إذا كانت التحليلات المتكررة ضرورية وتستهلك مواد إضافية ثمينة -غالبًا ما تكون مكلفة- فإن الثقة في البيانات المخبرية قد تتلاشى.

بوجه عام، تحتاج العينات المراد تحليلها إلى أن تكون في محلول، وهذا يتطلب تحضيرًا دقيقًا وصحيحًا للعينات والمعايير والكواشف. يجب إعداد معايير التركيزات المعروفة بدقة لمعايرة الأجهزة، بالإضافة إلى أي محاليل أو كواشف أخرى، مثل المحاليل المعيارية، اللازمة للبروتوكول التحليلي.

‏يجب على جميع المختبرات -بغض النظر عن الصناعة أو المجال- إنشاء بيانات دقيقة وموثوقة. وقد يكون ذلك أو قد لا يكون وفقًا للوائح، وسيختلف تأثير نتيجة OOS تبعًا لذلك. في المختبرات البحثية، على سبيل المثال، يتمثل الدافع الرئيسي في الحاجة إلى تكرار الطريقة والحصول على نتائج دقيقة، في حين أن مختبرات الإنتاج والاختبار ومراقبة الجودة من المرجح أن تخضع للوائح صارمة، وفقًا للوائح GMP/GLP الصارمة. ومع ذلك، وسعيًا لضمان الحصول على بيانات تجريبية دقيقة للغاية، فإن المبادئ العامة المطبقة على النتائج غير المطابقة للمواصفات تكون متصلة بشكل متساوٍ بكل من المختبرات الخاضعة وغير الخاضعة للوائح.

‏ومن المسلم به على نطاق واسع أن معالجة العينات هي الجانب الأكثر استهلاكًا للوقت من سير العمل التحليلي (61%)، من الأبحاث المنشورة منذ أكثر من عقد من الزمان. ‏إذا كنت تعتبر أيضًا أن معالجة العينات هي أكبر مصدر لأخطاء OOS (30%) في سير العمل التحليلي، يليها خطأ المشغل (19%)، فإنك تدرك بسرعة أن معالجة (تحسين) خطوات معالجة العينات اليدوية يمكن أن يكون لها تأثير إيجابي كبير في كل من الموارد وتقليل أخطاء OOS (انظر الشكل 1).

‏على الرغم من أن الأجهزة والبرامج التحليلية المحسنة قد أدخلت تحسينات جذرية ووفورات كبيرة في الوقت فيما يتعلق بتحليل العينات ومعالجة البيانات على مدى العقد الماضي، فإن طرق معالجة العينات قد تغيرت بشكل مفاجئ خلال القرن الماضي، ولذلك يبدو من الإنصاف افتراض أن النسبة المئوية للوقت الذي يمضي في معالجة العينات أصبحت أكبر الآن.

عادة ما يتم وزن العينة مباشرة في دورق حجمي أو بدلاً من ذلك على ورق وزن وتحويلها لاحقًا إلى الدورق، ومن ثم يتم تعبئة الدورق بالمذيب. في كثير من الأحيان، تتم كتابة النتائج بخط اليد في مجلة المختبر، مع احتمالية وجود أخطاء في النسخ، مما يجعل من الصعب اكتشاف أي أخطاء وتصحيحها. ‏وتتمثل المشكلة المتعلقة بالأخطاء في مرحلة تحضير العينات في أنها ستستمر، بل قد تزيد، في عملية المعالجة النهائية.

حتى بالنسبة للمهنيين ذوي الخبرة، فإن الخطوات التي ينطوي عليها تحضير العينات الحجمية يمكن أن تأخذ الكثير من الوقت في العمل اليدوي والجهد، وتنطوي على احتمالية عالية لوقوع أخطاء بشرية، فضلاً عن كونها عرضة للتغييرات يومًا بعد يوم واحتمالية تغيير المشغل.

مصادر التباين والخطأ في سير عمل القياس الحجمي النموذجي تشمل: