近年来,纳米材料在生物医药领域具有广泛的应用。外泌体、合成纳米颗粒等已被广泛应用于疾病诊断,药物递送等方面。纳米材料的尺寸和浓度对于诊断和治疗效果具有十分重要的意义,纳米粒子跟踪分析(NTA)技术是一种常用的表征纳米材料大小和浓度的方法,可以对纳米材料进行快速、精确的粒径和浓度测量。然而,目前还没有标准的操作程序来保证测量的准确性和可重复性。在NTA表征过程中,包括样品浓度、相机设定参数、样品流速等都会对测量结果造成影响。同时,样品的分散度也会在一定程度上影响NTA的测量结果。因此,需要全面性地对上述多个参数进行系统性分析,以便建立合适的NTA表征方法学。近日,中国科学院上海药物研究所于International Journal of Pharmaceutics上发表题为“纳米材料大小和浓度的关键参数以标准化纳米颗粒跟踪分析”的文章。该项研究中,作者系统性地评估了包括样品构成,样品浓度,仪器设置参数,相机设置参数,液体流速对于NTA (NanoSight NS300) 测量准确性的影响。在研究过程中,他们同时选取了颗粒粒径表征的金标准——透射电子显微镜及基于电阻脉冲感应 (RPS) 原理的NanoCoulter纳米库尔特粒度分析仪进行正交实验,交叉验证NTA对颗粒粒径及浓度测量的精度。影响因素的分析与SOP的建立具体来说,作者系统性地评估了样品浓度、相机曝光度、进样泵流速对NTA测试效果的影响。比较不同颗粒浓度下测量结果的准确性图1样品浓度对NTA测量结果的影响。作者使用了不同大小的聚苯乙烯 (PS) 和二氧化硅 (SiO2)标准颗粒,在不同的粒子浓度下进行了测量,并比较了不同浓度下的平均尺寸和浓度偏差。结果显示,当粒子浓度在108-109 particles/mL之间时,测量结果最为准确,线性趋势最好。此时对应视野内的颗粒数为10-100和400-6500个。比较不同曝光度对测量结果的影响图2. 曝光度对NTA测量结果的影响与DLS不同,NTA通过相机追踪颗粒的实时的布朗运动进行颗粒粒径计算。因此优化相机设置参数可以显著提高NTA测得的粒径和浓度的准确性。作者使用了混合的不同尺寸的PS颗粒,在不同的曝光度 (camera level) 下进行了表征。曝光度是表明相机对颗粒运动敏感程度的参数。通过调节曝光度,可以影响NTA的拍照结果。结果显示,在曝光度为6-9时,100 nm的PS颗粒观测不佳,而200 nm的PS颗粒清晰可见,当曝光度为10-14时,100 nm的PS颗粒可以清晰地被观测到,而200 nm的PS颗粒会过曝,影响结果。随后作者进一步评估了曝光度对100 nm,120 nm,150 nm,170 nm和200 nm的PS颗粒的粒径峰值及分布进行了表征。结果表明,曝光度变化并未显著影响PS颗粒的粒径峰值,但是随着曝光度上升,各组PS颗粒的粒径平均值上升。因此作者认为具体的不同大小的颗粒会与曝光度共同影响粒径的测量结果。当样本分散度较大时,NTA相机难以找到合适的曝光度以保证可以拍到所有颗粒。在撰写相关报告的时候,需要将NTA的曝光度等设定参数一并提交,以保证数据透明性。比较不同不同泵速对测量结果的影响图3. 泵流速对NTA测量结果的影响之前的研究已经表明,溶液粘度会影响NTA测量结果的准确性,但是对于泵速对测量结果有何影响仍是未知,因此作者使用了不同大小的PS颗粒,在不同的泵速下进行了测量,并比较了不同速度下的平均尺寸和浓度偏差。结果显示,对于小于200 nm的颗粒,泵速在50 AU (arbitrary unit)以内可以得到较为准确的结果,而对于更大的颗粒,则需要更低的泵速才能保证准确性。多分散样本的分析图4. NTA、DLS和RPS对多分散样本的测量影响随后基于这些结果,作者按照该标准操作流程,评估了NTA对于多分散样品的表征能力。作者制备了1: 1和10: 1(浓度比)的100 nm和150 nm PS颗粒混合物,根据不同的曝光度,NTA在7-10的范围内对两个样品都可以顺利测量得出两个粒径峰位。随后,作者进一步制备了1: 1: 1的100 nm,150 nm和200 nm及1: 1: 1: 1的100 nm,150 nm,170 nm和200 nm的三混合和四混合样本,结果表明NTA无法完成测量,仅能得出一个宽峰。随后作者进一步使用DLS和RPS对上述四个样本进行分析,DLS对于上述四个样本都无法测量得到精确峰位,仅能得到一个单峰,而基于RPS理论的NanoCoulter通过单颗粒检测手段,成功地测量出混合物的粒径,并得出精确峰位。随后作者进一步验证了RPS的粒径测量效果,制备了浓度比为1: 1: 1: 1的80 nm,120 nm,160 nm和200 nm的混合物。测量结果再次证实RPS可以顺利地将混合物测出对应的峰,并且不同的样品峰之间区分明显,分辨率良好。这种四分布样品可以更真实的代表实际样品。生物学样本的分析图5. NTA、DLS、TEM和RPS对两种生物学样本的分析结果最后,作者选取了两种外泌体(分别来源于HEK293细胞和干姜),分别使用NTA,DLS和RPS技术进行粒径分析。结果表明在粒径分析方面,NTA所得到的数据与TEM相似,而DLS粒径值偏大,RPS所得粒径结果偏小。在浓度方面,RPS表现出更精确的定量分析能力,这得益于RPS的单颗粒检测技术,可以对每一个颗粒实现精确表征。通过对实际样品的测量,作者归纳总结了四种不同的颗粒表征方法的特点(表1)。作者认为NTA在颗粒粒径分析方面具有良好的分辨率和高准确性,可以区分2-3种模态的样本,但是对于外泌体类的样本,NTA无法分辨外泌体,囊泡和脂蛋白,同时NTA也无法对不同来源的外泌体进行区分。对于DLS,作者认为该方法十分简便,微量样本即可完成测量,但是该方法测得的粒径值与真实情况相比偏差较大,并且该方法无法测量样品颗粒浓度。TEM方法则可以直接实现样本颗粒的可视化测量,但是该方法成本高昂,费时费力。对于RPS,作者认为该方法可以直接测量颗粒真实粒径(尤其是未知样本的颗粒特征情况下),并对多模态的混合样本有良好的分辨率。表1. 四种不同粒径分析方法的特点汇总结论通过该工作,作者系统的评估了包括浓度,仪器阈值,曝光度,泵流速等因素对NTA性能的影响,他们发现在浓度为108~109,泵流速为50AU时,对于颗粒样本可以得到较为精确的表征结果,同时,他们也提出对于仪器阈值及曝光度这两个参数,则需要结合样本的粒径具体问题具体分析。同时,他们也发现NTA对于多分散样品分析能力不佳,而RPS则可以成功的区分三峰或四峰样品,表明RPS对于多分散样本具有更优异的区分能力。同时作者选用多种表征手段对两种外泌体进行了分析,各个表征手段所得到的粒径与浓度并不相同,因此作者认为在进行生物学颗粒研究时,需要运用正交方法学对颗粒进行多重表征。参考文献Tian Y, Tian D, Peng X, Qiu H. Critical parameters to standardize the size and concentration determination of nanomaterials by nanoparticle tracking analysis. Int J Pharm. Published online April 10, 2024. doi:10.1016/j.ijpharm.2024.124097
应用实例
2024.08.01
常见的纳米颗粒分离方法一、场流分级法场流分级法( field flow fractionation,FFF)由 Giddings于 1966年首次发明,现已成为纳米粒子分离的重要手段。FFF是在一个长而窄的隧道中,将“场”运用于其中的悬浮液或溶液,以垂直(或其他角度)于流动相的方向进行作用,利用在“场”作用下迁移率的不同达到分离的方法。这个“场”可以是半渗透膜的不对称流动场,也可以是离心力场、重力场、热场、电场和磁场等。FFF适用范围广,于如大气、自来水、污水、地表水、底泥、沉积物和生物样品等复杂基质中纳米粒子的检测。根据样品扩散系数的不同可以实现持续、高灵敏度和高准确度分离的同时完成物质粒径分布的测定。FFF的不足之处在于样品易损失,主要原因是在样品与分离膜作用的过程中,分离膜会对样品产生吸附,样品的pH值、离子强度等也会发生改变。John等采用不对称流场流分级法(asym-metric flow field low fraction,AF4)直接在悬浮液中进行分离纯化而不需要前处理过程,在去溶剂化的过程中将未溶解的人血清蛋白分离出来;Tasci等改进了传统的循环电场流分级法,通过修改电路和抵消电压实现了15~ 40 nm 金纳米粒子的高效分离,且能够使用的电压振幅、频率和波形较为宽泛。Mudalige 等131通过对金纳米粒子和 AF4分离膜的功能化修饰,减少了分离膜上残留颗粒的聚积,成功分离了3种不同粒径的纳米粒子,同时提高了分离效率样品回收率及分离膜的使用寿命。说明AF4方法适于分离粒径范围较宽的纳米粒子。离心场流分级法也得到较为广泛的应用,在离心力的作用下,可根据不同的尺寸和密度,实现纳米粒子的分离,具有适用样品范围广、分离效率高的优点。离心场流分级法还可通过与其他仪器联用来区分或检测纳米粒子。二、超速离心法超速离心法(ultracentrifugation)包括密度梯度超速离心法、黏度梯度超速离心法和速度梯度超速离心法等,可根据分离日标纳米粒了的大小选择不同的方法,密度梯度超速离心法是将样品加在巴生佛度介质中进行沉降,不同大小的纳米粒了被分配到特定位置而形成不同区带的分离方法,是一种广泛的、非破坏性的、可规模化的分离方法。密度梯度超速离心法已成功应用于不同化学性质、结构和尺寸的金纳米粒子以及生物大分子的分离(D。金纳米棒出于其独特的光学性质在医疗诊断上发挥着重要作用。Akbulut等利用液体多相系统对初合成的金纳米棒产品进行速率分区离心来分离不同形状和大小的金纳米棒、纳米球和纳米颗粒,并在10 min内将金纳米棒从48%富集到99%。其中,液体多相系统起到媒介作用,每层都具有不同的黏度,可以促进相同密度,不同流体力学性质的纳米粒子一次性的分离和富集,提高了分离效率。对于离心法来说,介质与纳米粒子的相互作用决定了纳米粒子的分配,是实现体积差异较小的纳米粒子分离的关键因素,同时也保证了纳米粒子结构的完整性。这种差异离心法同样适用于其他金属纳米粒子。超速离心法利用纳米粒子重量,密度等性质的不同实现其分离和富集,可对化学修饰的纳米粒子进行纯化,对不同形貌、尺寸或聚集情况的纳米粒子进行分离,同时具有样品损失少的优点,目前已被广泛地应用于金纳米粒子和量子点的分离。三、膜分离法膜分离法( membrane separation)一般是通过膜的过滤作用保留不同尺寸的纳米粒子,从而达到分离的日的。超滤过程是一种加压分离方式,具有分离速度快适用范围广的特点,可以达到工业化规模。与树脂色谐相比,膜分离法更简便高效,更容易实现实验室及工业应用,并促进了血液透析装置的创新。膜的厚度、孔径、疏水性及内表面积是影响分离效果和分离速率的重要因素。表面积较高会导致样品滞留、损尖和堵塞;膜较厚会使纯化过程中的传输速度过慢。Gaborski等研制出了超薄的纳米晶硅膜,实现了金纳米粒子和蛋白质的高效分离。多孔纳米晶硅薄膜具有顺滑、疏水的内壁,具有一定的抗压能力、较高的液压渗透性和尺寸分辨能力。其在分离过程中膜结构不受溶剂的影响而改变,滤出液不会被稀释,可以用来纯化低聚蛋白质中的单聚体或挑选出单-性质的量子点。碳纤维膜具有多孔性、灵活性和交联性,而静电纺丝方法制造出的碳纤维膜往往具有孔径分布不均-的缺点。 Liang 等制备的碳素纤维膜的孔径分布均一,可以从溶液中过滤出一-定粒径的纳米粒子,而多孔性和疏水性的特点也使得该膜具有较高的通量。该膜成功地分离了2种不同尺寸的金纳米粒子和3种不同尺寸的金纳米粒了和银纳米粒子自组装休。这种依据尺寸的差异性进行分离的方法,可应用于高分子、病毒、细菌和微生物等纳米、微米级颗粒的分离。四、色谱分离法膜分离法适用于高浓度纳米粒子的分离,而对于低浓度的纳米粒了,色谱分离法( chromatographyseparation)具有更好的优势。色谱分离法的特点在于对样品进行分离的同时可以定量检测。由于纳米粒子自身的流体力学性质和电泳性质等,其在表面修饰前后的结构变化都可以通过色谱方法进行分离和检测。较常用的色谱分离法包括高效液相色谱法、尺寸排阻色谱法、毛细管电泳色谱法等,并可根据不同的分离对象和分离目的对色谱固定相、流动相及色谱柱进行选择。尺寸排阻色谱法可根据样品形状和尺寸的不同实现对纳米粒子的分离,具有分离时间短、带宽窄、灵敏度高、样品损失少的优点。Al-Sid-Cheikh 等利用尺寸排阻色谱与紫外诱导耦合等离子体质谱联用检测环境中的有毒金属、不同相对分子质量的有机物及不同尺寸纳米粒子的吸附、解离等行为。这种方法可以实现反应的定量检测,并能精确筛分不同尺寸和重量的纳米粒子。碳纳米管具有独特的电学、物理学和光学性质,在电子、器件、生物等研究中得到广泛应用。五、磁性分离法磁性分离法( magnetic separation)是利用磁性作用力对纳米粒子进行有效分离的方法。早年就已经发展出了轴向流动形式的磁分离,通过改变孔道数、孔道尺寸、分离器长度和磁性线、圈等达到高效分离的效果。最近, Magnet “等研究了磁场作用下的微粒子填充床闭环过滤系统,该系统能有效清除吸附于磁性纳米粒子上的纳米污染物。在几种纳米粒子粒径相似的体系中,采用梯度离心、超滤等方法都难以将其分离,可以通过磁性纳米粒子选择性捕获特定的目标纳米粒子来实现其分离。针对目标纳米粒子的表面化学特性,设计和合成适宜的高选择性捕获该目标纳米粒子的磁性纳米粒了,并将二者混合,再通过磁场作用达到特异性分离的日的。六、本章总结纳米粒子的分离是材料合成和环境净化等领域的基础性研究课题。其分离方法较多,FFF是一种没有固定相的“单相色谱”分离法;超速离心法主要用于分离沉降速度有差异的纳米粒子;膜分离法适用于高浓度物质的分离;色谱法能对微量样品进行分离和检测;磁分离法理论上适用于任何纳米粒子的分离。分离效率高且特异性强.但需要特定的功能化修饰。纳米粒子分离方法的评价主要集中在高效性、特异性操作的简便性、重复性和回收利用性等方面。纳米粒子合成与分离过程的一体化也是未来发展的重要方向。
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2022.01.29
1、纳米库尔特测出来的粒径与真实粒径有何区别?纳米库尔特粒度仪测的是颗粒的等效电阻径,即与所测颗粒具有相同电阻的同质球形颗粒的直径,是溶液状态下的复合粒子粒径,即水合粒径(流体动力学直径),水合粒径包括纳米颗粒的核及膨胀的胶团,通常测量粒径要比电镜看到的干燥的纳米的粒径要大。2、纳米库尔特粒度仪怎么保证数据的准确性?标准尺度微球是衡量粒度仪测量准确性的标准物质,直接测量标准微球的粒径是*为简单直接的判别粒度仪数据准确性的方法。通过购买有权威认证的不同尺度的标准微球,使用标准微球在纳米库尔特粒度仪上测试,粒径偏差均<5%,测试数据准确可靠。不同尺寸标准微球测试数据
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2021.12.10
Resun Nanocoulter 技术用于溶液背景测试 ——分析浸润过实验耗材后A溶液中颗粒浓度 实验耗材如离心管,移液枪枪头在科学研究中应用广泛且频繁,对于一些高精细分析实验或者高端应用中,实验耗材的洁净度也许是非常关键且极易忽略的一个因素。对此 Resun Nanocoulter 技术可以通过测试浸润过相应实验耗材的溶液中颗粒浓度来评估耗材的洁净度。以下是测试不同供应商中采购的离心管,移液枪枪头和注射器的浸润液中颗粒浓度的分析:1.离心管 实验方案 1)分别取供应商-T/J和供应商-B各规格离心管5个; 2)向每个离心管加入经100nm滤膜过滤的稀释液,摇床震荡3次,摇匀1分钟; 3)洗净测试组件,将已经过滤的稀释液直接加入组件样本池测试,验证组件是否洁净; 4)取洁净测试组件,将浸润离心管组件定量加入样本池,记录测试; 5)统计分析各供应商各规格离心管浸润液的数据。 数据分析 如下柱状图,对比从供应商T/J和购买的600μL,1.5mL和2mL的离心管洁净度(浸润液颗粒浓度越大,离心管越不干净)。供应商-B提供的离心管明显优于T/J的。 以供应商B提供的1500微升离心管为例,分析浸润该离心管的稀释液中颗粒粒径分布图如下:浸润过1500微升离心管的稀释液中颗粒粒径主要分布在80-130nm之间。2.移液枪枪头(这里分析规格为200μL的移液枪枪头) 实验方案 1)分别取供应商D、供应商-T/J-1和供应商-T/J-2的200微升移液枪枪头10个; 2)使用移液枪安装枪头,吸取过滤后稀释液后打入到洁净的5ml离心管(已经验证是干净的),将10个枪头的稀释液收集到同一个离心管; 3)分别将各供应商枪头的收集液加入样本池测试; 4)统计分析数据。 数据分析 如下图,三家供应商提供的枪头洁净度相差不大,但是供应商D的优于供应商T/J的。 以供应商-T/J-1的枪头浸润稀释液中测试数据分析液体中颗粒粒径分布图如下:使用这家供应商200微升枪头后稀释液中含量颗粒粒径值主要分布在80-120nm,120-150nm之间分布也较多。3.注射器(这里分析规格为1mL的注射器) 一次性使用无菌注射器的活塞表面由聚二甲基硅氧烷(硅油)润滑,吸取含表面活性剂的液体时,硅油会溶解,在溶液中形成小颗粒,通过测试出小颗粒含量来判断硅油含量。 本次测试的供应商J提供的四种品牌的注射器中,具体操作就是直接用相应的注射器吸取稀释液打入洁净测试组件,分析数据即可。 数据分析 如下图,供应商J-T注射器吸入稀释液后的颗粒*多,供应商J-H的*少,对于我们纳米颗粒浓度和粒径分析,供应商J-H的注射器是*好的。 以使用供应商-J-T的注射器打样测试数据为例,分析经过注射器后稀释液中颗粒粒径分布,粒径分布图如下 如上图使用注射器打样后,稀释液中出现颗粒粒径主要在70-150nm,150nm-200nm颗粒也较多。
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2021.12.03
Resun Nanocoulter 技术用于纳米尺度标准微球中小颗粒分析——分析不同厂家生产标准球中小颗粒含量纳米微球的应用非常广泛,不同的应用需要不同性能的微球,很多高端应用对纳米微球的粒径大小和均一性有极高的要求,在微球应用中,我们对纳米微球粒径的判断一般是通过给定的标称粒径,而标称粒径外的颗粒必定对某些特定的应用场合是有影响的。Resun Nanocoulter 技术能够分析出对应标称粒径标准球中的小颗粒含量,以此可以作为应用评估的一个指标。下面是 Resun Nanocoulter 测试两个厂家标准球的小颗粒信号分析:1)小颗粒在脉冲图中体现:2)根据粒径与峰值的对应关系,分析了两个厂家(这里使用厂家B和厂家G)标称粒径150nm,200nm和300nm的标准微球中标称粒径67%以下的颗粒含量:3)根据测试不同厂家标称粒径为150nm,200nm,300nm的微球,统计分析各粒径CV值如下:如上两图:1)标称粒径150nm和300nm纳米微球中,厂家B的小颗粒含量高与产家G的,标称粒径200nm纳米微球中的厂家G的小颗粒含量较厂家B的高。2)测试粒径CV值中,厂家B的200nm微球CV小于厂家G的。3)与电镜数据的对照以下是厂家B的标称粒径300nm的微球的SEM图,从图中可以明显看到含有小颗粒。
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2021.11.24
纳米药物的载体包括脂质纳米颗粒,病毒类纳米颗粒,无机纳米颗粒,高分子纳米颗粒等,其中脂质纳米药物(主要包括脂质体,实心脂质纳米粒,磷脂胶束和细胞分泌囊泡等)具有良好的稳定性,优异的载药量和生物相容性,其在靶向给药,药物缓控释,提高难溶性药物与多肽药物的生物利用度,降低药物毒副作用等方面显示出的良好应用前景,是目前临床上最受认可的载药系统。为了加快脂质纳米药物的制备工艺改进并保障临床应用的药效,必须对纳米颗粒的粒径及其分布,颗粒浓度,Zeta电位进行快速,准确的表征.由于脂质纳米药物具有高度的异质性,唯有在“单颗粒”水平对纳米药物进行快速地逐一分析,方可揭示因聚集而被掩盖的个体差异,获得具有统计代表意义的性状分布特征.然而,脂质纳米颗粒粒径微小,结构脆弱,使得在单颗粒水平对其进行多参数定量检测具有挑战性。(解析脂质体的结构及粒径)现有的其他商品化单颗粒表征技术在灵敏度,分辨率,分析速度或多参数表征等方面尚难以满足脂质纳米药物的表征需求.存在操作和样品制备繁琐,容易受周边环境影响,仪器设备极其昂贵等缺陷;因此,发展一种快速,灵敏,高通量的单颗粒水平定量表征技术对于脂质纳米药物的研发和应用至关重要。Nanocoulter Ⅰ 纳米库尔特粒度仪 是一种对液相中的细胞及纳米颗粒进行快速分析的“单颗粒”检测技术,具有快速,多参数,定量检测等优点.然而,传统 Coulter仪 由于检测范围的限制,只能检测到粒径大于1000nm的信号.而纳米药物载体颗粒的粒径一般小于200nm,在脂质纳米药物的检测方面难以发挥作用。结合库尔特原理搭载光刻生物芯片技术的 Nanocoulter Ⅰ,将纳米颗粒检出上下限分别推进到500nm和40nm,灵敏度比传统 Coulter仪 提升了数个量级;在分析领域中实现了“纳米单颗粒”的检测。打造了先进的高精度超灵敏生物检测平台(High-precision hypersensitive biological detection platform);生物医药特别纳米药以及疫苗的发展,需要更精确的检测方法表征。(库尔特原理图)(样本测试图)Nanocoulter Ⅰ通过对纳米颗粒的单颗粒计数,实现每个颗粒粒径的高分辨表征,每分钟检测速率高达5000个颗粒,仅需数分钟即可获得扫描电镜需要数小时才能得到测试结果。此外,通过对颗粒的浓度进行同时检测,可实现单个纳米颗粒生物化学性状的多参数定量表征以及各参数之间的相关性分析.基于 Nanocoulter Ⅰ优异的高分辨率,灵敏度,检测速度及多参数表征的能力,本文建立了一种在单颗粒水平对多种脂质纳米药物进行快速分析的方法,实现了脂质纳米药物粒径,颗粒浓度,Zeta电位的多参数定量表征,为脂质纳米药物的合成优化,质量控制和临床应用提供一种快速,高效,实用的表征方法。(测试实验报告)添加表活和不添加表活脂质体的样本细微差别只有 Nanocoulter Ⅰ粒度仪 凭借高精度、单颗粒检测的优势看到样本之间的细微差别。
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2021.11.12
第五届-全国细胞外囊泡大会会议邀请国际细胞外囊泡学会(ISEV)以及国内杰出专家授课,同时设有产业转化论坛环节,有来自全国各地的从事细胞外囊泡研究的学者、研究生以及医护人员等600余人出席会议。会议主题主要包含细胞外囊泡分离及检测新技术、细胞外囊泡标志物发现与临床应用、以及细胞外囊泡与疾病防治专题等多方面内容。会议讲座会议中,柳可老师呈现了生物领域中检测方法的“芯”体系,是经典Coulter仪技术多年停滞后的新进展,基于库尔特原理研发的高通量超灵敏生物检测平台:Nanocoulter I 的工艺利器,专业更专注。会议摘要:外泌体相关的生物纳米颗粒检测意义会议现场现场,纳米“单颗粒”检测这新颖话题,引得众专家及同行技术人员前来交流,一致认同生物医药特别纳米药以及疫苗的发展,需要更精确的检测方法表征生物体系的异质性。Nanocoulter I 纳米库尔特粒度仪显著优势:1、单颗粒检测 2、粒径宽分布样本分析 3、准确浓度测量 4、液体活检 5、颗粒动力学分析 6、Zeta电位操作简单,方便快;媲美电镜的纳米单颗粒检测
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2021.11.09
为加强全国细胞外囊泡(Extracellular Vesicle,EV)领域的学术交流,提高我国EV研究水平,推进EV研究成果的转化应用与产业发展,拟定于2021年11月5-7日在广东省广州市召开“第五届全国细胞外囊泡大会”。本次大会由中国研究型医院学会细胞外囊泡研究与应用专业委员会(CSEV)主办,南方医科大学南方医院承办。展位:B17会议时间:2021年11月5-7日会议地点:广州市越秀区寺右一马路二号(珠江宾馆)会议内容:主要包含细胞外囊泡分离及检测新技术、细胞外囊泡标志物发现与临床应用、以及细胞外囊泡与疾病防治专题等多方面内容。
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2021.10.28
高分辨率纳米单颗粒分析仪精准测量任何类型纳米颗粒的浓度和粒径,不管是有机还是无机产品简介:瑞芯智造(深圳)科技有限公司推出的 Nanocoulter Ⅰ 高分辨纳米单颗粒分析仪为纳米颗粒快速定量测量提供了一个平台。测量纳米颗粒时采用电学性质识别电解质溶液中的粒子,而无需依赖其光学参数以及其他物理性质。该仪器可测量单个粒子并快速整合粒子尺寸与浓度的统计数据。这一特殊性能将 Nanocoulter Ⅰ 与市面上其他纳米粒度仪区分开来。Nanocoulter Ⅰ 主要特性:² 单个检测流体中的纳米颗粒² 一次性检测卡,避免交叉污染² 多维数据,测试过程可视化² 无需对标,全自动分析纳米颗粒粒径分布、浓度以及电位数据² 任何类型的纳米颗粒(无机&有机,透明&不透明,导电&绝缘)² 粒径测量范围:40-2000nm² 浓度测量范围:106-1012个/ml² 检测速度:5分钟之内完成测试² 样本需求量:50μl以内² 台式大小,400(mm)×350(mm)×310(mm)² 重量:19kgNanocoulter Ⅰ 技术原理:库尔特原理(亦称:电阻感应脉冲RPS),悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔时,取代相同体积的电解液,在恒电流设计的电路中导致小孔管内外两电极间电阻发生瞬时变化,产生电位脉冲。脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。属于对颗粒个体的测量和三维的测量,不但能准确测量物料的粒径分布,更能作粒子绝对数目和浓度的测量。其所测粒径更接近真实,并且不受样本物理化学性质的影响。光刻纳米孔芯片:库尔特原理测量粒径范围依赖孔径大小,通过使用最先进的光蚀纳米孔硅基芯片,最高加工精度可达1nm,将传统的库尔特计数只能测量微米级别的颗粒下探到40nm。不同孔径的芯片应对不同粒径的颗粒,检测范围可从40nm-2000nm。 Nanocoulter Ⅰ 如何做到单颗粒检测液体样本中的颗粒在电渗流的驱动下,单个通过纳米孔,产生电脉冲信号(如下图所示),可测量每个通过纳米孔的粒子,提供实时的粒径大小与浓度信息,是真正意义上的单颗粒检测,不受制于颗粒的光学性质与其他物理化学性质,可用于任何材料的粒子的单颗粒测量。Nanocoulter Ⅰ工作原理展示动画应用方向:细胞外囊泡(外泌体)外泌体近年来在基础研究和临床诊断治疗等方向均展现出极大的潜力,受到广泛关注。外泌体分离纯化是所有研究工作的第一步,因此分离出来的外泌体的鉴定工作显得尤为重要。Nanocoulter Ⅰ可快速得到样品的粒径分布情况和准确的浓度信息,是外泌体研究工作中的得力助手。病毒对于病毒的治疗开发、药物载体、以及常规研究而言,病毒及其团聚物的数量和尺寸变化非常重要,Nanocoulter Ⅰ可以快速的提供单个病毒的浓度、团聚物浓度、粒径分布数据。细微的浓度差异(2倍),粒径差异(10nm)都可准确的表征,凭借超高的分辨率现已成为很多许多病毒研发生产企业的质控指标。 脂质体脂质体是由卵磷脂和神经酰胺等制得,是一种类似生物膜结构的双分子层微小囊泡,可以与细胞膜融合,并且无免疫原性,是优良的药物载体材料。Nanocoulter Ⅰ不仅可以对脂质体样本进行粒径和粒径分布、浓度检测,还可以对是否成功载药进行分析,在脂质体的制备,载药研究上有指导性的意义。 细菌库尔特原理,一直以来被行业作为细胞计数的金标准技术,Nanocoulter Ⅰ在此基础上发展起来的纳米库尔特技术,搭载不同孔径的纳米芯片,可应对各种细菌的检测,测试时间短、用量少、可活体检测、无需复杂制样,在细菌计数方面有着得天独厚的优势,并且可同时得到细菌的粒径及粒径分布、zeta电位数据。纳米材料各种纳米材料在医疗诊断、生物技术、工业生产等多领域都有极广泛的应用,纳米材料的浓度、粒径、粒径均一性影响纳米材料产品的性能,Nanocoulter Ⅰ采用经典的库尔特原理(电阻脉冲感应法),一个微球产生一个电阻脉冲,一次上样即可测得纳米全方位的信息,并且不受材料性质的影响,在纳米材料的研发、生产、应用等领域发挥日益重要的作用。多分散体系多分散颗粒混合物是指组成颗粒大小、形状或分子量不同的混合物。这种混合物的粒度分布很难确定;混合物的大量光学特性,例如不透明度,并不能提供关于总体分布的详细信息。当颗粒尺寸减小到亚微米范围时,这一点尤其明显。典型的表征仪器,如动态光散射(DLS)和光学粒子跟踪不能分析高度多分散的混合粒子,而 NanocoulterⅠ可以,媲美电镜的纳米单颗粒检测仪。
应用实例
2021.10.25
作为免疫基因及细胞治疗领域产学研医转化影响力极大的年度品牌盛会之一,IGC 2021第五届中国国际免疫基因及细胞治疗论坛将于10月11-12日在北京盛大召开。以“从创新到转化,从实验室到临床”为主题,围绕3大专场,12大细分专题:基因治疗的注册监管、新型递送技术、市场准入/立项;肿瘤及天然免疫治疗药物中新型检查点、免疫调节新药与联合、肿瘤疫苗,以及细胞免疫治疗的同种异体、非病毒载体、实体瘤临床转化等前沿热点与会者带来最新研究进展及实践落地经验。Nanocoulter Ⅰ 纳米库尔特粒度仪 :可广泛应用于病毒、蛋白质、细胞、细菌、乳糜颗粒、外泌体、高分子聚合物、荧光微球、磁珠颗粒、乳液等有机及无机颗粒的检测。→单颗粒浓度、粒径、zeta电位超灵敏检测→媲美电镜的纳米单颗粒检测
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2021.10.20
9月25日,第十三届全国颗粒测试学术会议暨2021全国粉体测试技术应用研讨会在天津隆重召开。本次会议邀请了国内外颗粒测试的专家在大会上作学术报告,总结交流颗粒测试等方面的最新成果,探讨颗粒测试发展方向和未来趋势。瑞芯制造(深圳)科技有限公司 柳可 作《库尔特技术在(单)颗粒检测的应用》报告。Nanocoulter I 纳米库尔特(单)颗粒粒度仪的科研历程Nanocoulter I 纳米库尔特的(单)粒子分析优势Nanocoulter I 纳米库尔特粒度仪的典型应用直击现场:颗粒委员会胡教授、葛教授及客户咨询Nanocoulter Ⅰ 纳米库尔特粒度仪 :可广泛应用于病毒、蛋白质、细胞、细菌、乳糜颗粒、外泌体、高分子聚合物、荧光微球、磁珠颗粒、乳液等有机及无机颗粒的检测。→单颗粒浓度、粒径、zeta电位超灵敏检测→媲美电镜的纳米单颗粒检测
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2021.10.20
本届 中国国际生化&化学制药产业大会 由药融圈、Chemenu®策划主办,于2021年9月29 - 30日在苏州国际会展中心召开。大会以“链接医药全产业链,解决符合国情的未满足用药需求”为主题,从原料药中间体起步研讨,途经制剂及改良创新,再到源头创新乃至first in class 新药的全方位探路技术,政策及解决方案,领航中国特色医药产业大方向。会议现场Nanocoulter Ⅰ 纳米库尔特粒度仪 :可广泛应用于病毒、蛋白质、细胞、细菌、乳糜颗粒、外泌体、高分子聚合物、荧光微球、磁珠颗粒、乳液等有机及无机颗粒的检测。→单颗粒浓度、粒径、zeta电位超灵敏检测→媲美电镜的纳米单颗粒检测
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2021.10.15
Nanocoulter Ⅰ 纳米库尔特单颗粒分析仪——一种全“芯”的细胞外囊泡检测手段细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)是指从细胞膜上脱落或者由细胞分泌的双层膜结构的囊泡状小体,直径从40nm到1000nm不等。图1 细胞外囊泡的形成过程胞外囊泡主要由微囊泡(Microvesicles, MVs)和外泌体(Exosomes, Exs)组成,微囊泡是细胞激活、损伤或凋亡后从细胞膜脱落的小囊泡,直径约为100nm – 1000nm。外泌体(exosome)是一种由细胞释放到细胞外基质的膜性小囊泡,直径约为40-100nm(有说30-150nm,目前尚无定论),广泛存在于细胞培养上清以及各种体液(血液、淋巴液、唾液、尿液、精液、乳汁)中,携带有细胞来源相关的多种蛋白质、脂类、DNA、mRNA、miRNA等,参与细胞间通讯、细胞迁移、血管新生和免疫调节等过程。在糖尿病、心血管疾病、艾滋病、慢性炎症疾病以及癌症中都发现细胞外囊泡水平的升高,它们很有可能成为这类疾病的诊断标志物。相比外泌体研究遍地开花的火热程度(仅国内6月份就有217篇相关论文),外泌体纯化和提取方法可谓是差强人意。目前主流的方法有超速离心(UC)、密度梯度离心(DGC)、免疫捕获、聚合物沉淀(Precip)、超滤(UF)、排阻色谱(SEC),以及微流控分析芯片等。往往一种提取方法无法得到足够纯度、浓度的外泌体,每种方法的适用样品种类也不一样。国际细胞外囊泡学会(ISEV)在2014年提议,对于分离获得的外泌体需要从三个层面进行鉴定:(1)Western Blot(WB)鉴定外泌体表面标志物;(2)透射电镜(TEM)鉴定外泌体形态;(3)粒径分析鉴定外泌体大小。免疫印迹与电镜观察耗时长、操作复杂、价格昂贵,在实际研究中难以做到每个外泌体样本都去做WB与TEM,所以急需一种快速简便的粒径分析方法,来作为外泌体鉴定的“先锋部队”。Nanocoulter Ⅰ “芯”方式助力外泌体提取纯化研究Nanocoulter Ⅰ 单颗粒检测,可液体活检、一个样本测试仅需5-10分钟,测试样本零污染可回收等特性,恰好贴合该需求,目前已经广泛应用于细胞外囊泡(外泌体)的提取鉴定工作中。图2 Nanocoulter Ⅰ外观Nanocoulter Ⅰ原理纳米库尔特原理,测试过程是将待测外泌体分散在电解液中,随其通过特定孔径的纳米孔芯片,外泌体通过纳米孔的一瞬间会占用相同体积电解液的位置,在孔内外两电极间的电阻(恒电流设计的电路)会发生瞬时变化,产生电位脉冲。脉冲信号的强度和次数与通过纳米孔的外泌体颗粒大小及数目成一定比例,直接将脉冲信号进行转换,即可获得检测样品中外泌体的粒径和粒子数信息。图3 Nanocoulter Ⅰ原理图图4 Nanocoulter Ⅰ核心技术Nanocoulter Ⅰ性能参数检测的粒度范围:40nm-2μm尺寸测定精度:1nm浓度范围:1E+06~1E+12个/mL样本量:50μL重复性误差:<10%粒径准确性误差:<10%浓度准确性误差:<20%外泌体样本快速检测粒径分布、浓度:随着研究的深入,更多的分离提取外泌体的方法被开发出来,也有多种提取方法联用的方式,看似百花齐放,实则良莠不齐,甚至都不尽如人意。Nanocoulter Ⅰ 逐个测量外泌体粒径,得到外泌体的真实粒径浓度分布,可快速判断提取方法的优劣。图5 不同分离提取方法的外泌体粒径测定Nanocoulter Ⅰ单颗粒检测,得到所有颗粒的真实分布状况,快、准、狠地判别提取方法的优劣性,大大节省了时间和人力成本,。Nanocoulter Ⅰ “快”测量核心元器件芯片,采用激光刻蚀,纳米孔一致性非常高,并且所有对标信息均已装入检测卡中的二维码中,因此仪器无需再次校准、对标等繁琐测试前步骤,节省了大量宝贵的时间。一卡一码,扫描二维码,加入样本,即可开始测试。并且样本只存在于插入式检测卡样品槽中,检测过程中不影响外泌体活性,宝贵的外泌体样本测试完成后可回收做后续研究。图6 Nanocoulter Ⅰ检测卡Nanocoulter Ⅰ“准”Nanocoulter Ⅰ的原理决定测得的数据为真实粒径信息,无需经过反演算或者推导得出,并且配备多种尺寸的已知粒径和浓度的标准颗粒(60-300nm,20nm一个梯度)来作为基线数据,实现测量数据的定量校准,确保粒径、浓度数据的绝对准确。无论是不同粒径的混合样本,还是有细微差异的同粒径样本,均能准确无误的辨别出来。图7 不同厂家生产的标准微球的细微差异Nanocoulter Ⅰ“狠”Nanocoulter Ⅰ在经典库尔特原理的基础上,深耕微纳加工技术十余年,具有原子级别(1纳米以下)精度微加工能力,最高分辨率可达1nm。纳米孔每通过一个颗粒就产生一个电位脉冲,因此样本中所有外泌体颗粒均能准确测量,实现真正意义上的的单颗粒检测。测试过程可直观的看到外泌体样本中外泌体颗粒的真实分布情况,测试完成即可立即输出报告。图8 外泌体样本检测信号脉冲图图9 外泌体样本测试报告外泌体除开在疾病诊断、载药等医学方面的研究,目前在美容保健等领域也得到了不少的开发与利用,越来越多学者投入外泌体的研究,瑞芯智造(深圳)科技有限公司开发的Nanocoulter Ⅰ纳米粒度仪将始终是你研发路上的好伙伴。参考文献:Isolation and characterization of urinary extracellular vesicles: implications for biomarker discover. NATURE REVIEWS | NEPHROLOGY, 10.1038/nrneph.2017.148.Higher functionality of extracellular vesicles isolated using size-exclusion chromatography compared to ultracentrifugation,Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine,2017.Evaluation of serum extracellular vesicle isolation methods for profiling miRNAs by next-generation sequencing,Journal of Extracellular Vesicles,2018.Comparison of small extracellular vesicles isolated from plasma by ultracentrifugation or size-exclusion chromatography: yield, purity and functional potential,Journal of Extracellular Vesicles,2019.
参数原理
2021.09.17
致力于纳米颗粒,专注更专业-纳米库尔特经典库尔特原理(亦称:电阻法、电脉冲法与电感应区技术):悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔管时,取代相同体积的电解液,在恒电流设计的电路中导致小孔管内外两电极间电阻发生瞬时变化,产生电位脉冲,脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。广泛用于微米级别的血细胞计数。通过十余年厚积薄发,促使了瑞芯把库尔特技术从其微米延申到了纳米级别,准确测量纳米颗粒粒径分布同时,更能从复杂样本中精准得出不同颗粒的粒径和浓度的精准测量。单个颗粒精准测量,所测粒径更真实、直观准确,且不像激光衍射散射原理受材料的颜色和浓度的影响。纳米库尔特粒度仪是一种单颗粒检测方法,每个穿孔的粒子在瞬间产生与粒子体积成比例的电流改变量,持续时间与粒子的速度成正比,从而与流体的流速成反比。通过微电流检测系统记录每个粒子的电脉冲信号,再经过智能分析软件计算,即可准确地得到样品单个颗粒浓度、粒径、zeta电位、形态等全面的分析结果。显著优势:单颗粒检测: 单个颗粒经过纳米孔,产生电脉冲信号,颗粒粒径与脉冲峰值正相关,操作软件可看到每个颗粒产生得电脉冲,真正以意义上得实现单颗粒检测。粒径宽分布样本分析: 记录每个过孔粒子产生的电脉冲,对于复杂样本,能够准确的得到全部颗粒的粒径分布信息,不存在大小颗粒互相影响的情况,最高分辨率可达10nm。准确浓度测量: 单个颗粒技术,更直观准确的浓度测量,而非理论推算,准确度更高。Zeta电位: 通过分析单个颗粒脉冲的持续时间、脉冲宽度、脉冲峰高,意味着可以同时测量颗粒的尺寸和zeta电位,有助于研究颗粒的表面性质。液体活检: 病毒,外泌体,乳糜颗粒等生物样本可以在生理环境下进行测量,上样量少,测试不影响生物样本的活性,更是个科研使用。颗粒动力学分析: 独特的检测过程可视化功能,从而能够表征颗粒的动力学过程,如病毒的团聚、破裂,蛋白质的聚集,外泌体的破裂等等。①完全自主开发 Nanocoulter I 一整套测试体系,完全独立自主研发,拥有多项发明产权,不存在任何依赖性技术。②智能参数设置 无需调整参数,无需繁琐对标,扫描检测卡上二维码即可完成所有设置。③告别繁琐实验操作 只需移液器加入样本,插入卡槽,点开操作软件,即可一键式进行测量。④零污染检测 插入式可抛弃型检测卡,一卡一样,完全杜绝样品污染问题⑤便民检测环境 无需特殊电源,特殊环境,普通实验室条件,连接电脑,直接安装操作软件即可进行测试。⑥仪器易保养 插入式检测,样品仅存在于检测卡,不进入仪器内部,测量完成后,无需进行清洗保养。
参数原理
2021.09.07
如何看待纳米颗粒团聚现象纳米科技作为21世纪影响人类发展方向的高新技术具有奇妙而光明的应用情景,而其中纳米复合材料由于其优良的综合性能已经成为纳米材料工程的重要组成部分。所谓“纳米复合材料”指分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料即把纳米颗粒分散到常规的三维固体中。用这种方法获得的纳米复合材料尤其是有机无机分子存在相互作用的复合材料由于其优越性能和广泛的应用前景已成为当今纳米材料学研究的热点之一,但是纳米颗粒本身极易团聚,因而获得理想的有机-无机纳米复合材料的首要问题是如何将纳米颗粒分散到有机聚合物中。研究表明采用适当的物理、化学方法对纳米颗粒进行有效分散和表面修饰可以解决这个问题。1.纳米颗粒的团聚原理1.1纳米颗粒的表面效应:纳米颗粒的表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后引起的性质上的变化。纳米颗粒具有很高的表面积,当纳米颗粒的粒径在10nm以下时,表面原子的比例迅速增加,当粒径降至1nm时,表面原子比例高达90%以上,原子几乎全部集中到颗粒的表面,处于高度活化状态,导致表面原子配位数不足和高表面能,从而使这些原子极易与其他原子相结合而稳定下来,可见,纳米颗粒具有很高的化学活性,表现出强烈的表面效应。1.2布朗运动颗粒与溶剂的碰撞使得颗粒具有与周围颗粒相同的动能,因此小颗粒运动得快,纳米小颗粒在做布朗运动时彼此会经常碰撞到,由于吸引作用,它们会连接在一起,形成二次颗粒。二次颗粒较单一颗粒运动的速度慢,但仍有机会与其他颗粒发生碰撞,进而形成更大的团聚体,直到大到无法运动而沉降下来。1.3范德华力和氢键的影响悬浮在溶液中的微粒普遍受到范德华力的作用,很容易发生团聚。范德华力与颗粒直径成反比,纳米颗粒由于尺寸小,因而具有较强的范德华力作用。常见的纳米颗粒如SiO2颗粒是由刚性、实心、极细的球状颗粒组成,生成时众多颗粒熔结在一起,形状很不规则,且纳米SiO2分子表面有很多的-OH,水分子很容易和表面的-OH生成氢键,具有亲水的强极性表面,它们之间由于氢键和范德华力的吸引而容易生成集结群,受力后易分开,但很容易再集结。2.分散方法纳米颗粒在溶剂中的分散属于溶胶,如果经过较长时间胶体颗粒仍能保持分散状态,这个体系就是稳定的。为了达到胶体化学意义上的稳定状态有两种途径:(1)使颗粒带上相同符号的电荷,彼此互相排斥。(2)通过在颗粒表面吸附某种物质如高分子,阻止颗粒的相互接近,这两种机制结合起来被称为“静电空间位阻稳定作用”。目前常采用的分散方法有物理的和化学的方法。2.1物理分散方法物理分散方法常用的有机械分散法和超声分散法。机械法主要是利用机械应力作用有目的地对粒子表面进行激活以改变其表面晶体结构和物理化学性质,而超声分散法是近年来研究的热点领域。利用超声波可以有效地将纳米颗粒的软团聚打开,粉体由于强烈的冲击、剪切、研磨后以更为均匀的小的团聚体分散在介质中。2.2化学分散方法化学分散方法是选择一种或多种适宜的分散剂提高悬浮体的分散性而在悬浮体中加入分散剂,使其在颗粒表面吸附,可以改变颗粒表面的性质,从而改变颗粒与液相介质、颗粒与颗粒间的相互作用,使颗粒间有较强的排斥力。常用的分散剂主要有以下几类:2.2.1表面活性剂 表面活性剂是由亲油基和亲水基两部分组成,是双亲分子,包括长链脂肪酸、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)等,该类分散剂的作用主要是空间位阻效应,亲水基吸附在粉体表面,疏水链伸向溶剂中。2.2.2小分子无机电解质或无机聚合物 如硅酸钠、铝酸钠、柠檬酸铵等,这类分散剂可以发生离解而带电,吸附到粉体表面可以提高颗粒表面电势,使静电斥力增大。2.2.3聚合物类 这类分散剂具有较大的分子量,吸附在固体颗粒表面,其高分子长链在介质中充分伸展,形成几纳米到几十纳米的吸附层,产生的空间位阻效应能有效阻止颗粒间相互聚集。3.纳米颗粒的表面修饰“纳米颗粒的表面修饰”就是用物理、化学方法改变纳米颗粒表面的结构和状态,从而赋予颗粒新的机能并使其物性得到改善,实现人们对纳米颗粒表面的控制。许多学者在这一领域进行了研究、探索,提出了多种表面修饰方法,按其原理可以分为表面物理修饰和表面化学修饰两大类;按其工艺可分为7类:表面覆盖修饰、局部化学修饰、机械化学修饰、外膜修饰、高能量表面修饰、沉淀反应修饰。3.1表面物理修饰表面物理修饰主要包括溶液或熔体中聚合物沉积、吸附改性、单体包敷聚合改性、表面活性剂覆盖改性、外层膜改性及高能量改性等。近年来报道较多的是表面活性剂的应用。通过添加高分子表面活性剂让其吸附在溶胶颗粒周围使粒子间存在空间位阻力势能,从而使颗粒间势垒变大,达到防止团聚体的目的。3.2表面化学修饰表面化学修饰总的来说就是通过纳米颗粒表面与改性剂之间进行化学反应,改变纳米颗粒的表面结构和状态,以达到表面改性的目的,是一种比较可靠但较复杂的方法,它通过化学键共价固定,主要包括酯化反应法表面修饰、偶联剂表面覆盖修饰和表面接枝聚合物修饰。3.2.1酯化反应 利用酯化反应对纳米颗粒表面修饰改性最主要的是使原来亲水疏油的表面变成亲油疏水的表面。3.2.2偶联剂表面覆盖法 一般无机纳米颗粒表面经过偶联剂处理后可以与有机物产生很好的相容性。有效的偶联剂分子结构应是一端能与无机物表面进行化学反应,另一端能与有机物或高聚合物起反应或有相容性的双功能基团化合物。3.2.3表面接枝法 是通过化学反应将高分子链接到无机纳米颗粒表面上的方法,可分为偶联接枝法、颗粒表面聚合生长接枝法、聚合与表面接枝同步进行法。偶联接枝法是通过纳米颗粒表面的高能团与高分子的直接反应实现接枝,颗粒表面聚合生长接枝法是的安提在引发剂作用下直接从无机颗粒表面开始聚合,诱发生长,完成颗粒表面高分子包敷。聚合与表面接枝同步进行法则要求无机纳米颗粒表面具有较强的自由基捕捉能力,单体在引发剂作用下完成聚合的同时,立即呗无机纳米颗粒便面强自由基捕获,使高分子链与无机纳米克克里表面化学链接。4.结语综合上述,纳米颗粒的团聚问题是纳米复合材料合成过程中最关键的技术问题。而今,随着科技高速发展,许多科研工作者的顽强拼搏中,在医学领域中已经把纳米复合材料广泛的应用于临床。医学中可作为药物纳米载体,更多于航空航天、国防、交通、体育等领域,纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分,世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。参考文献:[1]朱燕萍综述.徐连来.李长福审校.纳米颗粒团聚问题的研究进展(M)天津:天津医科大学口腔医院.2005.338-340
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2021.09.06
粒度仪是用物理的方法测试固体颗粒的大小和分布的一种仪器。根据测试原理的不同分为激光粒度仪、颗粒图像分析仪等。颗粒图像仪颗粒图像仪拥有静态、动态两种测试方法。静态方式使用改装的显微镜系统,配合高清晰摄像机,将颗粒样品的图像直观的反映到电脑屏幕上,配合相关的计算机软件可进行颗粒大小、形状、整体分布等属性的计算,并可以将测试结果输出为报告。动态方式具有形貌和粒径分布双重分析能力。重建了全新循环分散系统和软件数据处理模块,解决了静态颗粒图像仪的制样繁琐、采样代表性差、颗粒粘连等缺陷激光粒度仪采用MIE散射原理的激光粒度仪采用MIE散射原理的激光粒度仪由自主研发的会聚光傅立叶变换光路和无约束自由拟合是数据处理软件组成,可检测颗粒大小及分布,覆盖了毫米、微米、亚微米及纳米多个波段。其测试颗粒大小及分布时采用的分散系统根据不同的测试要求分为湿法分散系统、干法分散系统和干湿一体分散系统。当光线照射到颗粒上时会发生散射、衍射,其衍射、散射光强度均与粒子的大小有关。观测其光强度,可应用Fraunhofer 衍射理论和Mie 散射理论求得粒子径分布(激光衍射/ 散射法),使用Mie 散射理论进行计算。光入射到球形粒子时可产生三类光:第一类,在粒子表面、通过粒子内部、经粒子内表面的反射光;第二类,通过粒子内部而折射出的光;第三类,在表面的衍射光。这些现象与粒子的大小无关,全都可以作为光散射处理。一般地,光散射现象可以用经Maxwell 电磁方程式严密解出的Mie 散射理论说明。但是,实际使用起来过于复杂,为了求得实际的光强度,可根据入射波长λ和粒子半径r 的关系,即:rλ时,Fraunhofer 衍射理论。在使用上述理论时,应考虑到光的波长和粒径的关系,在不同的领域使用不同的理论。粒径大于波长的时候,由Fraunhofer 衍射理论求得的衍射光强度和Mie散射理论求得的散射光强度大体是一致的。因此,可以把Fraunhofer 衍射理论作为Mie 散射理论的近似处理。这时,光散射(衍射)的方向几乎都集中在前方,其强度与粒子径的大小有关,有很大的变化。即表示粒子径固有的光强度谱,解出粒子的光强度分布(散射谱)就可以定出粒子径。当波长和粒子径很接近的时候,不能用Fraunhofer 的近似式来表示散射强度。这时有必要根据Mie 散射理论作进一步讨论。在Mie散射中的散射光强度由入射光波长、粒子径、粒子和介质的相对折射率来确定。
参数原理
2021.08.11
2021年中国材料大会于7月8日-12日在厦门国际会展中心召开,并同期举办第13届国际材质分析、实验室设备及质量控制博览会(简称Ciamite 2021),云集上百家知名科学仪器厂商。瑞芯智造(深圳)科技有限公司携NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪精彩亮相,吸引众多参展嘉宾驻足咨询。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪基于库尔特原理,并在此基础上发展纳米库尔特技术,是一种单颗粒检测方法。即每个穿过孔的粒子在瞬间产生与粒子体积成比例的电流改变量,持续时间与粒子的速度成比例,从而与流体的流速成反比。通过微电流检测系统记录每个粒子的电脉冲信号,再经过智能分析软件计算,即可准确地得到样品颗粒浓度、粒径、zeta电位、形态等全方位的分析结果。纳米库尔特原理图瑞芯研发创业团队与欧洲顶级微纳加工平台瑞士联邦理工学院密切合作,通过纳米微加工技术实现了纳米孔基因测序的原理性突破,经过10余年微纳加工研发沉淀,已具备原子级别精度微加工能力。目前,针对不同应用场景,不同型号的芯片已经实现批量生产,助力颗粒检测准确性、重复性得到质的飞跃。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪则搭载先进的纳米孔芯片、超灵敏的微电流检测系统及精准的演算软件,集多种功能为一体,无需复杂操作,一次简单的上样即可得到颗粒的浓度、粒径、zeta电位、形态等全方位的数据。可广泛应用于病毒、蛋白质、细胞、细菌、乳糜颗粒、外泌体、高分子聚合物、荧光微球、磁珠颗粒、乳液等有机及无机颗粒的检测。在医疗诊断、生理生化研究、药物载体、染料与墨水化学、机械抛光、催化剂、金属颗粒、聚合物、化妆品、半导体、胶体等多个领域有广泛应用前景。NanocoulterⅠ纳米库尔特粒度仪具有以下显著优势:单颗粒检测单个颗粒经过纳米孔时产生电脉冲信号,颗粒粒径与脉冲峰峰值正相关,操作软件可看到每个颗粒产生的电脉冲,实现真正意义上的单颗粒检测。粒径宽分布样本分析记录每个过孔粒子产生的电脉冲,对于复杂的样本,能够准确得到全部颗粒的粒径分布信息,不存在大小颗粒互相影响的情况,最高分辨率可达10nm。准确浓度测量单个颗粒计数,直观准确的浓度测量,而非理论推算,准确度更高。液体活检病毒、外泌体、乳糜颗粒等生物样本可以在生理环境下进行测量。上样量少,测试不影响生物样本的活性,更适合科研使用。颗粒动力学分析独特的检测过程可视化功能,从而能够表征颗粒的动力学过程,如病毒的团聚、破裂,蛋白质的聚集,外泌体的破裂等等。Nanocoulter Ⅰ纳米库尔特粒度仪粒径检测范围广,不受颗粒种类的影响,且无需考虑颗粒的物理化学性质,适用范围几乎可以涵盖所有的微纳颗粒。其独特的颗粒表征性能,将加速纳米颗粒科研领域的芯时代。
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2021.07.15
第13届国际材质分析、实验室设备及质量控制博览会洞悉全球市场,网罗行业资讯,引领中国材料工艺、分析测试领域新风向Ciamite材质分析、实验室设备及质量控制博览会从2008年起同C-MRS中国材料大会一起举办至今,从最初20几家参展企业到发展到2019年的220+参展品牌,已经成为全国最全的材料科研领域专业展会,同时也成为C-MRS大会注册代表一年一度的采购平台。1)参会代表超过8000人,国内大规模的新材料学术会议同期举办2)超过12年连续成功举办“中国材料大会暨展览会”,积累的行业数据库保证了参展的效果超过300家稳定的国内外行业参展商3)提供业界权威的专业学术科研报告会超过50场4)极具前瞻性预测行业发展动向的企业高层论坛5)良好的品牌效应,是材料届人士了解国内外新材料技术及市场动态的佳选途径在这个材料科研领域权威人士每年一次的大聚会中,同一线科研人员做现场深入交流,了解他们的需求,改进产品从而提升产品竞争力。
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2021.07.13
时间:2021年7月9-11日地点:厦门国际会展中心瑞芯智造诚邀您【C4馆,E23展位】中国材料大会由中国材料研究学会发起并主办。征文内容涵盖能源材料、环境材料、先进结构材料、功能材料、材料基础研究等材料领域。
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2021.07.13
2021年6月17-18日重庆解放碑威斯汀酒店,第一届改良型新药趋势及技术大会会议指出了制剂创新是中国新药从中国新到全球新的重要途经,尤其是在创新药门槛越来越高,竞争日益激烈的前提下,以往享受政策及中国式市场关系“保护”的传统药企不变则面临被趋势吞并的处境,变化则面临新药开发周期长,投入高及风险大的问题。展会现场:制剂创新存在较高的技术门槛,目前仍停留在前景好与现状差的矛盾层面,而这也预示着制剂创新领域未来的投资机会。所以加强企业核心竞争力,确定研发战略及创新路径,是我国药企的重大考验。Nanocoulter I ,运用经典的库尔特原理,搭载高端的生物芯片,建立国际先进纳米颗粒分析平台,可实现纳米颗粒的浓度、粒径、zeta电位、形态的准确测量。纳米颗粒的单颗粒检测,生物样本液体活检,进一步实现单分子免疫检测,促进制剂创新技术的发展。优势特点:纳米颗粒浓度、粒径、zeta电位,实现单颗粒精确测量。应用领域:脂质体、蛋白质、病毒与类病毒颗粒浓度、粒径、zeta电位检测,颗粒团聚、聚合、破裂等动力学过程描述。细胞外囊泡、外泌体的鉴定。外泌体分离纯化结果分析,不同分离纯化方法差异性对比。药物载体、疫苗、人造乳糜颗粒的粒径、浓度测定,生产批间差控制。血细胞、血小板、细菌、免疫检测功能颗粒等微粒的计数。胶体金、胶体银、聚苯乙烯微球、磁珠颗粒等无机颗粒品质把控。化妆品、半导体、工业涂料、染料与墨水化学、机械抛光、催化剂等工业生产材料性能研究。
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2021.07.02
2021年4月23-24日,2021(第五届)外泌体与疾病研讨会议顺利在上海远洋宾馆开展以“加速外泌体产品上市·布局产业化赛道“为主题,围绕外泌体生物功能学前沿与应用进展、多学科交叉技术研究、临床研究与疾病治疗、外泌体作为诊断标志物和药物载体等内容。分享和探讨外泌体研究成果进展;瑞芯智造,秉持着用科技守护生命,用技术创造价值的理念,拥有完全的自主创新能力和完备自主创新体系,始终致力于给客户提供全方位的颗粒表征方案,着力打造成世界前列的纳米颗粒检测仪器生产厂商。展会期间,吸引了众多科研、学校代表、企业以及医院专家密切关注,前来我司展位了解仪器产品相关信息,探讨颗粒表征学术分析;Nanocoulter Ⅰ 纳米库尔特粒度仪 自研自产的显著优势:单颗粒检测:单个颗粒经过纳米孔,产生电脉冲信号,颗粒粒径与脉冲峰峰值正相关,操作软件可看到每个颗粒产生的电脉冲,真正意义上的实现单颗粒检测;粒径宽分布样本分析:记录每个过孔粒子产生的电脉冲,对于复杂的样本,能够准确的得到全部颗粒的粒径分布信息,不存在大小颗粒相互影响的情况,分辨率可达10nm;准确浓度测量:单个颗粒计数,只管准确的浓度测量,而非理论推算,准确度更高;液体活检:病毒,外泌体,乳糜颗粒等生物样本可以在生理环境下进行测量。上样量少,测试不影响生物样本的活性,更适合科研使用;颗粒动力学分析:独特的检测过程可视化功能,从而能够表征颗粒的动力学过程,如病毒的团聚、破裂,蛋白质的聚集,外泌体的破裂等等;Zeta电位:通过分析单个颗粒脉冲的持续时间、脉冲宽度、脉冲峰高,意味着可以同时测量颗粒的尺寸和Zeta电位,有助于研究颗粒的表面性质。
企业动态
2021.07.02