高灵敏纳米粒度分析仪

HORIBA CN-300 离心式纳米粒度分析仪通过记录颗粒到达检测器的所需时间计算颗粒大小，显著提升了仪器的表征复杂样品的能力，可帮助解决粒度分析难题。

CMP浆料粒度分析的难点在于必须在抛光过程中全浓度条件下快速测定平均颗粒直径和粒度分布，因为稀释可能导致浆料稳定性和粒度的变化(比如进一步的团聚或解聚)，另外在稀释后的浆料中很难检测本来就极少量的团聚体。CPS-24000型纳米粒度分析仪是最新型的纳米粒度分析仪，它采用斯托克斯定律分析方法，V = D² (ρ P -ρ F) G / 18 η ，即颗粒沉降的速度与颗粒的尺寸平方成正比来进行粒度的测量，因此粒径相差小至1%的颗粒都可以明显分辨出来。适用于极稀到高浓度的样品粒度测定，对团聚体的存在非常敏感。

采用美国MASS公司CHDF系列高分辨率纳米粒度分析仪进行样品的粒径分布测试前，样品应进行一系列的处理，文章对CHDF测试前的样品准备要求进行了讲解。

目前对炭黑的粒径测量方法为差速沉淀法。由于常用的炭黑粒径比较均匀，在测试时粒径的分布常呈现正态曲线分布，但在裂解后炭黑中混有橡胶纤维，导致粒径变大，不同粒径炭黑的含量不同，不再呈现均匀的正态分布。造成样品的测试比较困难。美国CPS24000纳米粒度分析仪可以真实反映样品在溶液中的真实粒径分布状态，粒径测试结果的精确度仅次于扫描电镜。

脂质纳米粒（Lipid Nanoparticles）作为一种高效、安全的药物递送体系，已经被各大企业及科研院所广泛研究，成为近年来发展最为迅速的制剂剂型之一，由于其制备过程需要进行特殊的工艺化定制，故而脂质纳米粒类制剂也被称为“高端复杂注射剂”。脂质纳米粒的制备过程中，其粒径控制是脂质纳米粒制备过程中的基础，因为粒径的大小和分布情况对药品后续的稳定性、包封率都具有非常重要的影响。

脂质纳米粒作为一种高效、安全的药物递送体系，被广泛研究和应用，在本篇应用报告中，我们使用BeNano 180纳米粒度分析仪检测了分散在水性环境中的LNP的粒径并得出结论。

在生物制药领域，潜伏着一批极其细小的“颗粒”，这些小的颗粒，虽然身材瘦小，但身体里却蕴含着巨大的能量。一个小小的蛋白分子，却有着世界上任何一台精密仪器都不具备的复杂结构和表达能力；一个小的病毒或者疫苗分子，虽然结构看似极为简单，但却有着惊人的复制或者免疫的能力；一个小小的脂质体分子，其双分子层结构却成为某些药物的载体。可以这么说，不论是蛋白病毒分子，还是脂质体/乳制剂，又或者是外泌体/量子点，这些小的颗粒活跃在生物制药各个领域。然而这些纳米级的微观颗粒都非常小，如何准确测试这些颗粒的大小就成为了一个大的挑战。方法：采用丹东百特 Bettersize90 激光粒度分析仪。

纳米技术及其潜在应用在临床研究中的快速发展，引起了纳米粒子（NPs）对人类健康方面负面影响的顾虑。小尺寸的纳米粒子由于其单位体积里具有更大的表面积而意味着具有增强的反应性。在这种属性可以加强预期效果的同时，也有引入新的、未知的有害的影响的可能性。两种金属纳米粒子--金和银粒子，金粒子由于其具有高化学稳定性、易于控制颗粒大小和实现表面功能化被广泛应用于研究，银粒子具有抗菌效果经常被用于伤口灭菌、医学部件和假体涂层，以及商品化的纺织品、化妆品和日用商品2。由此，越来越多的银纳米粒子将经过绷带或医疗部件被引入开放性创口，直至迁移进入血液循环系统。近期的论文已经开始考虑纳米粒子被暴露性接触的器官直接吸收，并经由血液系统至第二级器官，例如中枢神经系统，可能影响到胚胎神经前驱细胞的生长特性3。因此，科研人员需要检测和测量血中纳米粒子的分析方法。本文研究了单粒子ICP-MS(SP-ICP-MS)测定血中金和银纳米粒子的分析能力。

纳米炭黑作为一种非常重要的功能材料已在橡胶、塑料行业得到广泛应用，其粒径和粒径分布直接影响产品的工艺性能和使用性能。目前，表征炭黑粒度的方法很多，比如筛分法、电镜法、沉降法、激光法等。筛分法设备简单，结果直观，但筛孔尺寸会随使用时间和使用频率而变化，即便筛网定期会经过校准，但要克服尺寸的这种变化较为困难。但该法测试样品量大，代表性强，在炭黑行业仍作为炭黑出厂指标在产品合格证中列示。电镜法分辨率高，结果直观，容易得到一次粒径结果，但由于炭黑是不易分散的团聚体，得到的粒径分析结果难以代表样品在实际应用时的分散程度及粒度分布状态，也无法指导纳米级炭黑发挥其应有的性能优势。此时，用离心沉降法、激光衍射分析法测得的包含有二次粒径信息的粒度分布数据就更具有实际指导意义。

动态光散射（Dynamic Light Scattering，简称DLS）技术是粒度检测的一种常见方法，具有检测快速、可重复性好等特点,但毛细管流体分离技术（Capillary hydro dynamic fractionation，简称CHDF）的粒度检测仪由于其检测结果的高度准确性，被广泛应用在科研院所。胤煌科技（YinHuang Technology）通过以下案例，带你了解毛细管流体分离技术和动态光散射检测结果的差别。

随着纳米颗粒兴趣的增加，各种测试方法正被应用。采用单颗粒模式电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS）分析金属纳米粒子成为最有前途的技术之一。由于其高灵敏度、易用性和分析速度快等特点，ICP-MS是一种理想的技术，用于检测纳米颗粒的特性：无机成分、浓度、尺寸大小、粒度分布和聚集等。ICP-MS分析挑战之一为干扰导致错误的分析结果。然而，这并非是一个问题，因为迄今为止大多数SP-ICP-MS应用均没有涉及到基体干扰或常规光谱干扰问题。例如，金和银纳米粒子在工业中应用较广，未受到常规干扰。另外，大多数纳米颗粒存在简单基体中，该基体几乎不产生干扰。随着纳米技术领域的拓展，分析需求增加，尤其是需要测定纳米颗粒中受干扰的元素，如扩展为其它受干扰的金属纳米粒子，如钛，铬，锌或硅。例如，由于零价铁纳米（ZVI）颗粒具有独特的化学特性和相对大的比表面积，使之更广泛应用于环境修复项目中。由于他们独特的性质，ZVI纳米粒子具有以下作用：去除有机溶剂中氯，转化肥料中有害化合物，降解杀虫剂和固定金属。然而，为监测ZVI颗粒，铁需被测定，因为存在基于等离子体产生的信号ArO+对同样质量数（56）铁的最高丰度同位素（56Fe+丰度91.72%）形成严重干扰。消除这种干扰的最有效方式是采用氨气作为反应气的反应模式ICP-MS。至今为止，已有的大多数SP-ICP-MS报道聚焦于无干扰的纳米粒子，而这种反应模式SP-ICP-MS还未被广泛使用。本工作将专注于证明在反应模式SP-ICP-MS下，NexION通用池技术应用于测定纳米粒子。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

本篇应用报告，我们使用丹东百特仪器公司的BeNano 90 Zeta 纳米粒度及Zeta电位分析仪检测了分散在水性环境中的纳米黑炭黑颗粒的粒径信息和Zeta电位，并得出结论。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

反相微乳液法是制备荧光纳米粒子的经典方法，其优点是制备的纳米粒子单分散性良好、粒径均一，但多数荧光发射性能较强的染料境外为油溶性分子，因此研究负载油溶性荧光分子的二氧化硅纳米粒子的制备方法及其光学性能对于发展高灵敏度的荧光纳米探针具有重要意义。

Entegris Nicomp®动态光散射（DLS）系统是一种易于使用的粒度和zeta电位分析仪。本技术文档显示了Nicomp的典型结果，并对声场的数据进行解析说明。

纳米粒子尺寸一般在1到100纳米，被广泛的应用于诸如催化剂，吸附剂，光电子材料，过滤材料，药物载体等。具有特异性功能的纳米材料逐渐被研发，而它对人体健康的潜在危害也是我们研究的对象。 QCM-D 提供了一种独到的，在气相和液相中研究纳米粒子的方法。工程化纳米粒子比如金属，陶瓷，高分子纳米粒子等，这些材料不论从物理性质还是化学性质都会和宏观尺度的材料有区别。

微纳米气泡是指液体中存在的直径在100nm-100μ m之间的气泡，是通过专用的气泡发生器产生的。含有微气泡的水具有很多奇特的功效：用微纳米气泡养鱼能提高产量，用微纳米气泡栽培或灌溉能促进作物生长，微纳米气泡浴能有清洁、镇静和愉悦身心的效果，向污水中注入微气泡能加速水体及底泥中污染物的生物降解过程，实现水质净化。但是，微纳米气泡的粒度分布决定了它的性能，准确测试微纳米气泡的粒度，对验证微纳米气泡发生器的效能、评价微纳米气泡的效果至关重要。那么，怎样测试微纳米气泡的粒度呢？

纳米技术的发展将对各个行业领域产生重要影响。由于纳米颗粒 (NP) 的理化性质较为新颖，它们的许多环境归宿和毒理学性质仍然不为人知。因此，人们对一种能够快速、准确而灵敏地完成各种类型样品中纳米颗粒表征与定量的技术的需求也日益增长。ICP-MS 技术中称作单颗粒 ICP-MS (sp-ICP-MS) 的方法可用来测定单个纳米颗粒。该方法在一次快速分析中可同时测定纳米颗粒的粒径、粒径分布、元素组成和计数浓度。我们对 ICP-MS 硬件和软件的最新升级进一步改善了这一技术。安捷伦针对 ICP-MS MassHunter 软件开发出一种专用的单纳米颗粒应用模块 (G5714A)，可简化使用 Agilent 7900 ICP-MS 进行 sp-ICP-MS 分析的过程。7900 ICP-MS 系统使用短驻留时间（1 ms 以下）和快速时间分辨分析 (TRA) 模式，能够在快至 100 ?s 的采样速率下完成单元素采集，且无需稳定时间。该方法在单颗粒信号脉冲期间可进行多次测定，显著降低了相邻颗粒信号重叠的风险。该方法的另一优势在于可使用较低的样品稀释比例和更短的样品采集时间。sp-ICP-MS 分析产生的海量数据可由单纳米颗粒应用模块管理并处理。本文利用金 (Au) 和银 (Ag) 纳米颗粒参比标样对配备单纳米颗粒应用模块的 Agilent 7900 ICP-MS 性能进行了评估。

纳米技术的发展将对各个行业领域产生重要影响。由于纳米颗粒 (NP) 的理化性 质较为新颖，它们的许多环境归宿和毒理学性质仍然不为人知。因此，人们对一 种能够快速、准确而灵敏地完成各种类型样品中纳米颗粒表征与定量的技术的需 求也日益增长。ICP-MS 技术中称作单颗粒 ICP-MS (sp-ICP-MS) 的方法可用来 测定单个纳米颗粒。该方法在一次快速分析中可同时测定纳米颗粒的粒径、粒径 分布、元素组成和计数浓度 [1-3]。我们对 ICP-MS 硬件和软件的最新升级进一 步改善了这一技术。 安捷伦针对 ICP-MS MassHunter 软件开发出一种专用的单纳米颗粒应用模 块 (G5714A)，可简化使用 Agilent 7900 ICP-MS 进行 sp-ICP-MS 分析的过程。 7900 ICP-MS 系统使用短驻留时间（1 ms 以下）和快速时间分辨分析 (TRA) 模式，能够在快至 100 μs 的采样速率下完成单元素采集，且 无需稳定时间。该方法在单颗粒信号脉冲期间可进行多次 测定，显著降低了相邻颗粒信号重叠的风险。该方法的另 一优势在于可使用较低的样品稀释比例和更短的样品采集时 间。sp-ICP-MS 分析产生的海量数据可由单纳米颗粒应用 模块管理并处理 [4]。 本文利用金 (Au) 和银 (Ag) 纳米颗粒参比标样对配备单纳 米颗粒应用模块的 Agilent 7900 ICP-MS 性能进行了评估。

根据欧盟委员会 (EC) 建议 (2011/696/EU)，出于监管的目的，纳米材料是“含有呈未结合态、聚集体或聚结物颗粒的天然材料、人为偶发 材料或制造材料，其中 50% 以上颗粒的粒径分布数量中，三维尺寸 至少有一维介于 1 nm-100 nm 之间”。具有纳米级外形尺寸或内部 结构的材料表现出材料宏观尺度形态中不存在的独特性质。Agilent 8900 串联四极杆 ICP-MS (ICP-MS/MS) 具有低背景 ( 0.2 cps) 和高达 Gcps/ppm 的灵敏度，非常适合小颗粒检测。此外，8900 系统能够以极短的 (0.1 ms) 驻留时间运行，支持非常快速的时间分辨分析 (TRA) 采集，从而可提高信噪比。

细胞对暴露的纳米颗粒反应在各种环境中都是必不可少的，尤其是在纳米毒性和纳米医学中。这里,14纳米金纳米粒子在3T3成纤维细胞在一系列脉冲追踪实验研究了30分钟孵化脉冲和追逐时间从15分钟到48小时。里面的金纳米粒子及其聚合量化细胞超微结构的激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法，可以用于评估表面增强拉曼散射(SERS)信号。通过这种方法，可以分别获得它们在微米尺度上的定位信息和它们的分子纳米环境，并且可以将它们联系起来。因此，纳米颗粒从细胞内摄取、细胞内加工到细胞分裂的路径是可以遵循的。结果表明，细胞内纳米粒子及其积聚和聚集支持高SERS信号的能力与纳米粒子的数量和高局部纳米粒子密度没有直接关系。SERS数据表明，细胞内聚集的几何形状和粒间距离必须在内体成熟过程中发生变化，并对特定的金纳米粒子类型起关键作用，才能成为高效的SERS纳米探针。这一发现得到了TEM图像的支持，它只显示了一小部分具有小颗粒间距的团聚体。经过不同的捕集时间后得到的SERS光谱显示，金纳米粒子内体加工后，其生物分子电晕的组成和/或结构发生了变化。

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料。由于它的尺寸很小，会产生很多特殊的效应，比如小尺寸效应、隧道效应以及大的比表面积效应等，因此使得纳米材料表现出不同的物理化学特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，因而现在纳米材料被广泛应用于医药、化工、冶金、电子、机械、轻工、建筑及环保等行业。但由于其颗粒非常小，因此颗粒大小的检测也就成为了挑战，国际上对于超细颗粒的粒度测试一般有三种方法，即电子显微镜、动态光散射以及激光衍射。

2018年，全球第一款采用脂质纳米粒 (LNP) 递送siRNA的核酸药物获批。最近，由于新的脂质成分及生产方法的研发，开发了针对SARS-CoV-2冠状病毒的LNP递送的mRNA疫苗。近期，在 J. Chromatogr. B 期刊上发表的一篇研究文献《Enabling online determination of the size-dependent RNA content of lipid nanoparticle-based RNA formulations》中，作者等人认为LNP的大小和mRNA含量 (payload) 对于了解药效和副作用是非常重要的。因此采用了尺寸排阻色谱TSKgel G6000PWXL-CP，并在UV检测器、RI检测器以及MALS检测器上直接连接了动态光散射 (DLS) 检测器，在线进行LNP的粒径分析。

纳米材料在许多消费产品领域的快速发展和应用要求我们必须快速和准确地对不同粒径和成分的纳米颗粒（NP） 进行表征。有多种技术可用来表征由金属组成的和含有金属成分的纳米颗粒，但均受技术所限无法大规模应用1。相比于这些技术，单颗粒ICP-MS 技术（SP-ICP-MS）具有明显的优势和更广的应用范围，已有大量资料证明它可以快速对金属纳米颗粒和/ 或纳米材料的组成和数量进行表征。欧盟委员会（EC）（2011/696/EU）对“纳米材料”的建议定义为：纳米材料是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一维或多维尺寸在1 纳米至100 纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。一般而言，SP-ICP-MS 纳米颗粒（NP）分析的挑战之一就是准确地表征粒径小于20 nm 的颗粒。为了检测到尺寸小于20 nm 的纳米颗粒，SP-ICP-MS方法必须具备高灵敏度、快速数据采集速率（ 75μ s 驻留时间）和低本底等特点。另外，具有自动阈值检测和实时本底扣除功能的数据处理软件也是至关重要的。本文介绍了搭载了独特射频发生器和离子透镜技术的珀金埃尔默公司NexION® 2000ICP-MS 配合Syngistix ™ 纳米应用软件模块可以准确地测量单一粒径或混合粒径纳米颗粒样品中粒径小于和等于10 nm 的纳米颗粒并对其进行表征。