粒径电位仪的原理

百特纳米粒度及Zeta电位仪BeNano 180 Zeta是BeNano 180 + BeNano Zeta的二合一光学检测系统。该系统中集成了背向动态光散射DLS、电泳光散射ELS和静态光散射技术SLS，可以准确的检测颗粒的粒径及粒径分布，Zeta电位，高分子和蛋白体系的分子量信息等参数，可广泛的应用于化学、化工、生物、制药、食品、材料等领域的基础研究和质量分析与控制。基本性能指标粒径测试原理动态光散射粒径范围0.3nm-10μm★样品量40 μL – 1 mL★检测角度173° & 12°分析算法Cumulants、通用模式、CONTIN、NNLSZeta电位测试技术相位分析光散射检测角度12°Zeta范围无实际限制电泳迁移率范围±20μm.cm/v.s电导率范围0-260mS/cmZeta测试粒度范围2nm-120μm分子量测试分子量范围342Da-2×107Da★微流变测试频率范围0.2-1.3×107 rad/s★测试能力均方位移、复数模量、弹性模量、粘性模量、蠕变柔量趋势测量模式时间和温度粘度测试粘度范围0.01cp-100cp★折光率范围1.3-1.6★系统参数温控范围-15°C-110°C，精度±0.1°C冷凝控制干燥的空气或氮气激光光源50mW高性能固体激光器，671nm相关器最快25 ns采样，最多4000通道，1011动态线性检测器APD，高性能雪崩光电二极管光强控制0.0001%-100%，手动或自动软件中文和英文符合21CFR Part 11★取决于样品和选件 检测参数● 颗粒体系的光强、体积、面积和数量分布● 颗粒体系的Zeta电位及其分布● 分子量● 分布系数PD.I● 扩散系数D● 流体力学直径DH● 颗粒间相互作用力因子kD● 溶液粘度检测技术● 动态光散射● 静态光散射● 电泳光散射相关技术相关应用

一、产品介绍NanoCoulter G系列纳米粒度仪（粒径+浓度+电位）具备粒径、浓度、电位多维度检测能力二、技术原理：纳米库尔特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颗粒浓度、粒径、zeta电位、形态等全面的分析结果。三、产品优势：1、无需校准傻瓜式操作，无需热机，无需校准。只需扫描检测卡预制的二维码即可完成所有参数设置。2、无需清洗可抛弃型非侵入式检测卡；测样前无需清洗仪器和样本槽，直接上样就可进行测试3、智能软件审计追踪功能，符合21 CFR part 11；存储每个颗粒的完整脉冲信息，方便研发用户进行多角度分析4、NanoCoulter G系列纳米粒度仪（粒径+浓度+电位）一次检测可同时获得粒径、浓度、电位信息媲美电镜的粒径测量精度精准的浓度测量和准确性单颗粒Zeta电位检测四、应用案例细胞外囊泡《MISEV》最新指南推荐《MISEV2023》评价“RPS测量结果确实与TEM数据具有非常高的一致性。"RPS技术作为“非光学”原理，成为电镜、流式等正交验证。NanoCoulter纳米粒度仪为EVs研究提供精确的粒径分布分析，更宽的粒径LOD(50-800nm),和极宽的浓度LOD(5×107-2x1011particles/mL)。外泌体分离方法探究外泌体来源复杂，往往需要经过多次分离才能得到较纯净的外泌体。不同的分离手段对外泌体的粒径和浓度会产生极大影响，借助NanoCoulter纳米粒度仪可快速准确的判断不同纯化方法的优劣性。外泌体纯度研究Triton X-100是一种表面活性剂，可裂解外泌体的膜结构。可通过对比裂解前后外泌体样品的颗粒数变化，得到样本纯度。 Triton X-100处理后的外泌体样品中颗粒数目明显下降，该样本纯度=(1-破膜后/破膜前)*100%=87.2%。该方法可快速实现外泌体纯度的定量检测。脂质体纳米颗粒脂质体稳定性研究不同的脂质体药物稳定性会差异巨大，稳定性决定后续的药物使用情况，通过NanoCoulter纳米粒度仪可以精准判断脂质体的稳定性， 下图为两个脂质体样本经过漩涡震荡不同时间的浓度变化情况，可以看出样本二的稳定性更好。LNP粒径组成&电位分析粒径及粒径分布是LNP的重要CQA参数之一，不同方法制备出来的LNP粒径分布差异巨大，且往往是DLS检测容易忽视的。 NanoCoulter纳米粒度仪能真实反映LNP组分中的粒径分布情况，同时给出"自定义"粒径区间内的浓度及组分比例，以及每一颗纳米粒的 zeta电位与粒径对应关系。病毒颗粒腺病毒批间差控制腺病毒生产中的培养基成分、温度、pH值、细胞培养方式等都影响着产毒效率。NanoCoulter纳米粒度仪可对腺病毒的浓度、粒径分布、 电位进行实时监测，快速评估不同批次间的差异，优化生产工艺和参数。痘病毒团聚分析病毒的保存条件对病毒团聚影响较大，团聚较多感染能力就会相应降低，NanoCoulter纳米粒度仪具备的粒径分辨率比拟电镜，是除电镜外，准确获得样本团聚情况的方法。如图，两种保存条件下，条件2中的病毒颗粒明显分散得更好。纳米磁珠磁珠的均一性是磁珠的一项重要参数，磁珠容易团聚，因此需要通过超声的手段对磁珠的颗粒进行分散，如图所示，使用三种不同的超声方法对纳米磁珠进行分散，NanoCoulter纳米粒度仪可以精准得到颗粒的粒径与浓度，超声方法A整体的分散性更好。乳胶微球胶乳微球包被抗体后，往往会发生团聚，影响后续的实验，需要经过超声或者其他处理来分散。使用NanoCoulter纳米粒度仪对包被前 后的微球进行粒径分析，可精准看到包被前后的团聚情况。五、技术参数1、粒径粒径检测范围：50-2000nm粒径测量准确度：回收率100±6%粒径测量精确度：CV%3%2、浓度浓度测量范围：1×10⁶ -1×1012particles/mL浓度测量准确度：回收率100±6%浓度测量准确度：CV%5%3、电位电位测量范围：±200mV4、上样量：3-50μL（稀释后200μL）5、软件：Windows系统，中英文操作软件，提供3Q认证具备审计追踪，符合FDA21CFR Part 116、尺寸：27 cm x16.5 cm x19 cmkg7、重量：8 kg

纳米粒径及Zeta电位分析仪Nicomp Z3000介绍 NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪采用先进的设计理念优化结构设计，充分有效地融合了动态光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)和电泳光散射(ELS)技术，即可以多角度（步长0.9μm ）检测分析液态纳米颗粒系的粒度及粒度分布，又可以小角度测量Zeta电位。粒度测试范围：粒度测试范围：0.3 nm – 10 μm。 NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪通过检测分析胶体颗粒的电泳迁移率测量Zeta电位。Zeta电位是对颗粒之间相互排斥或吸引力的强度的度量，是表征胶体分散系稳定性的重要指标，Zeta电位（正或负）越高，体系越稳定。Zeta电位表征的是粒子之间的排斥力。由于大部分的水相胶体体系是通过粒子之间的静电排斥力来保持稳定的，粒子之间的排斥力越大，粒子越不容易发生聚集，胶体也会越稳定。NICOMP 380 Z3000结合了动态光散射技术（DLS）和电泳光散射法（ELS），实现了同机测试纳米粒子分布和Zeta电势电位。 应用行业：磨料、化学机械抛光液、陶瓷、粘土、涂料、污染监测、化妆品、乳剂、食品、液体工作介质/油、墨水、 乳液、色漆、制药粉体、颜料、聚合物、蛋白质大分、二氧化硅以及自组装TiO_2纳米管(TNAs)等 自动滴定仪NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪在增加自动滴定模块后，可以一次性使用同一样品在不同PH值或不同离子浓度的条件下进行一系列测试，实现了在等电点测试的技术难题。 相位分析光散射法PALS（Phase Analyze Light Scattering）技术PSS 于 2004 年推出ling先的 PALS 技术，用相位（Phase）变化的分析取代原 先频谱的漂移，不仅使 Zeta 电位分析的精度及稳定性有了显著的提高，而且突破了水相体系的限制，对油、有机物体系同样能提供 Zeta 电位的分析。NICOMP 380 Z3000 纳米粒径与电位分析仪特点同机测试悬浮液体的粒径分布以及ZETA电势电位Zeta电位运用了多普勒电泳迁移原理以及zui新的相位分析散射法可以测试水相和有机相的样品检测范围宽广，亚微米颗粒均可以被检测样品测试量小高辨析率结果重现性好，误差小于1%100 % 样品可回收li用可搭载自动滴定仪, 自动稀释器和自动进样器无须校准一次性进样，避免交叉污染样品可选配大功率激光发生器以及jun品级APD雪崩二极管检测器来检测粒径小于1nm的颗粒 技术参数：粒径检测范围粒度分析：0.3 nm - 10 μmZeta电位检测范围粒度0.3 nm-100 μm分析方法粒径：动态光散射，Gaussian 单峰算法和 Nicomp 无约束自由拟合多峰算法；电位：电泳光散射(ELS)技术和相位分析光散射法pH值范围2 - 12温度范围0℃ - 90 ℃激光光源（可选）5 mW氦氖光源；15 mW, 35 mW,50 mW激光光源；100 mW激光光源（红）；20 mW，50 mW，100 mW激光光源（蓝/绿）检测角度（可选）90°或 多角度（10°- 175°，可选配）检测器（可选）PMT（光电倍增管），CMP（4倍增益放大）APD雪崩二极管（7倍增益放大）高浓度样品背散射175°背散射可用溶剂水相,绝大多数有机相样品池标准4 mL样品池（1cm×4cm，高透光，石英玻璃或塑料）；1mL样品池（玻璃，高透光率微量样品池，zui小进样量10μL）选配模块高浓度背散射；自动稀释模块，自动进样器，多角度检测器，高能激光发生器，高增益检测器，21CFR PART11规范软件，在线模块。分析软件Windows 兼容软件；符合 21 CFR Part 11 规范分析软件（可选）验证文件有电压220 - 240 VAC，50Hz 或100 - 120 VAC，60Hz计算机配置要求Windows XP及以上版本windows操作系统，40Gb硬盘，1G内存，光驱，USB接口，串口（COM口）外形尺寸56 cm * 41 cm * 24cm重量约26kg（与配置有关）电泳光散射法（ELS）与粒子的动电（Zeta）电位： ELS 是将电泳和光散射结合起来的一种新型光散射。它的光散射理论基础是 准弹性碰撞理论，只是在实验时在式样槽中多加一个外电场，带电粒子即以固定 速度向与带电粒子电性相反的电极方向移动，与之相应的动力光散射光谱产生多普勒漂移，这一漂移正比于带电粒子的移动速度，因此实验测得谱线的漂移，就 可以求得带电粒子的电泳速度，从而求得ζ-电位。相位分析光散射法PALS（Phase Analyze Light Scattering）技术PSS 于 2004 年推出ling先的 PALS 技术，用相位（Phase）变化的分析取代原 先频谱的漂移，不仅使 Zeta 电位分析的精度及稳定性有了显著的提高，而且突破了水相体系的限制，对油、有机物体系同样能提供 Zeta 电位的分析。动态光散射原理 Nicomp 380纳米粒径分析仪采用动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）原理来获得范围在0.3 nm到10 μm的胶体体系的粒度分布。DLS是通过一定波长的聚焦激光束照射在悬浮于样品溶液的粒子上面，从而产生很多的散射光波。这些光波会互相干涉从而影响散射强度，散射强度随时间不断波动，二者之间形成一定的函数关系。粒子的扩散现象（或布朗运动）导致光强不断波动。光强的变化可以通过探测器检测得到。使用自相关器分析随时间而变的光强波动就可以得到粒度分布系数（Particle size distribution, PSD）。单一粒径分布的自相关函数是一个指数衰减函数，由此可以很容易通过衰减时间计算得到粒子扩散率。zui终，粒子的半径可以很容易地通过斯托克斯（Stokes-Einstein）方程式计算得到。如下是Nicomp 380纳米粒径分析仪的检测原理简图： 大部分样品一般都不均匀，往往会呈现多分散体系状态，即测出来的粒径正态分布范围会比较大，直观的呈现是粒径分布峰比较宽。自相关函数是由多组指数衰减函数综合组成，每一个指数衰减函数都会因指数衰减时间不同而存在差异，此时计算自相关函数就变得不再简单。Nicomp 380纳米粒径分析仪巧妙运用了去卷积算法来转化原始数据，从而得出zui接近真实值的粒度分布。Nicomp 尤其适合测试粒度分布复杂的样品体系，li用一组独特的去卷积算法将简单的高斯正态分布模拟成高分辨率的多峰分布模式，这种去卷积分析方法，即得到PSS粒度仪公司独有的粒径分布表达方法—Nicomp分布（Nicomp Distribution）。有些仪器的高斯分析模式可以使用基线调整参数的功能，以此来补偿测试环境太脏而超出仪器灵敏度的问题。高斯分析模式也可以允许使用者指定“固体重量模式”或者“囊泡重量模式”来分析带有小囊泡的胶体体系，比如脂质体。Nicomp分析方法是一种专li的高分辨率的去卷积算法，它首次在1990年提出并应用于分析和统计粒径分布。在历史上已经证明Nicomp分析方法能够精确分析非常复杂的双峰样品分散体系（比如 2：1比例），甚至是三峰样品分散体系。在科学研究中，找到粒子聚集分布的杂峰是非常有用的。 NICOMP 380 Z3000纳米粒径与电位分析仪广泛适用于检测悬浮在水相和有机相的颗粒物。