纳米粒度分析仪是纳米材料和生物制药研发的“眼睛”。它主要通过动态光散射(DLS)技术,快速测出纳米颗粒的大小、分布以及分子量的关键指标。
1.动态光散射(DLS)
这是目前应用较广泛的纳米粒度分析技术,常被称为纳米粒度仪或纳米粒度电位仪。
工作原理:通过检测悬浮液中纳米颗粒的布朗运动速度来计算粒径。颗粒越小,运动越快,散射光的强度波动也越快。仪器通过分析这些波动,结合斯托克斯-爱因斯坦方程,推算出颗粒的流体力学直径。
核心优势:测量速度快、样品用量极少(最小仅需几微升)、操作简便,且能同时测量Zeta电位和分子量。
适用场景:非常适合测量蛋白质、抗体、脂质体、胶束、乳液等生物大分子及纳米材料的粒径分布和体系稳定性评估。
2.纳米颗粒跟踪分析(NTA)
NTA技术提供了比DLS更直观的可视化分析手段。
工作原理:利用激光照射样品,并通过高灵敏度相机直接拍摄纳米颗粒在液体中布朗运动的实时视频。软件会逐帧追踪每一个颗粒的运动轨迹,从而计算出粒径分布和颗粒浓度。
核心优势:能够“眼见为实”,直接观测颗粒的动态,且可以结合荧光模块,特异性地识别和追踪复杂基质(如血清、细胞培养液)中的特定纳米颗粒亚群。
适用场景:适用于需要精确测定颗粒浓度、观察多分散复杂样品(如外泌体、病毒载体)以及进行荧光标记生物纳米颗粒的研究。
3.离心沉降法(CPS)
这是一种基于物理沉降原理的高分辨率分析技术。
工作原理:将样品注入高速旋转的圆盘离心机中,在离心力作用下,颗粒会按照尺寸大小依次沉降。仪器通过检测器记录颗粒的沉降时间,从而精确计算出粒径。
核心优势:具有较高的分辨率,能够清晰分辨粒径差异极小(如相差仅3%)的混合颗粒,且测量结果不受颗粒形状和折射率的过度干扰。
适用场景:特别适合对分辨率要求较高的场景,如精密抛光液(Slurry)、标准纳米颗粒的定值、以及需要严格区分团聚体和单分散颗粒的复杂体系。
二、核心能力
这台仪器不只是测个大小那么简单,它通常能搞定三件事:
1.测粒径分布:告诉你颗粒到底是多大,是均一的还是大小混杂的。
2.测 Zeta 电位:判断纳米乳液或蛋白溶液稳不稳定,会不会轻易沉淀团聚。
3.测分子量:针对蛋白质或聚合物,能算出它们的分子量,辅助结构分析。
