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纳米微粒

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纳米微粒相关的资讯

  • 纳米粒度分析仪的原理及应用
    纳米粒度仪是应用很广泛的一种科学仪器,使用多角度动态光散射技术测量颗粒粒度分布 。动态光散射(DLS)法原理 :当激光照射到分散于液体介质中的微小颗粒时,由于颗粒的布朗 运动引起散射光的频率偏移,导致散射光信号随时间发生动态变化,该变化的大小与颗粒的布朗运动速度有关,而颗粒的布朗运动速度又取决于颗粒粒径的大小,颗粒大布朗运动速度低,反之颗粒小布朗运动速度高,因此动态光散射技术是分析样品颗粒的散射光强随时间的涨落规律,使用光子探测器在固定的角度采集散射光,通过相关器进行自相关运算得到相关函数,再经过数学反演获得颗粒粒径信息。纳米粒度仪的应用领域: 纳米材料:用于研究纳米金属氧化物、纳米金属粉、纳米陶瓷材料的粒度对材料性能的影响。 生物医药:分析蛋白质、DNA、RNA、病毒,以及各种抗原抗体的粒度。 精细化工: 用于寻找纳米催化剂的最佳粒度分布,以降低化学反应温度,提高反应速度。 油漆涂料:用于测量油漆、涂料、硅胶、聚合物胶乳、颜料、 油墨、水/油乳液、调色剂、化妆品等材料中纳米颗粒物的粒径。 食品药品:药物表面包覆纳米微粒可使其高效缓释,并可以制成靶向药物,可用来测量包覆物粒度的大小,以便更好地发挥药物的疗效。 航空航天 纳米金属粉添加到火箭固体推进剂中,可以显著改进推进剂的燃烧性能,可用于研究金属粉的最佳粒度分布。 国防科技:纳米材料增加电磁能转化为热能的效率,从而提高对电磁波的吸收性能,可以制成电磁波吸波材料。不同粒径纳米材料具有不同的光学特性,可用于研究吸波材料的性能。
  • 普洛帝多维跨越创造液体颗粒检测新高度 发布全新品类微纳米检测设
    普洛帝多维跨越创造液体颗粒检测新高度发布全新品类微纳米检测设备 [导读]英国普洛帝近期宣布,在全球范围内发布其核心激光颗粒检测技术型新产品—液样颗粒分析仪,本系列产品是普洛帝在第七代双激光窄光检测技术基础上接入原纳米检测技术研发而成,横跨两个大单位级,是微纳米检测相融合的全新品类的技术型产品。 可用于微纳米微粒检测的PMT-2液样颗粒分析仪英国普洛帝近期宣布,在全球范围内发布其核心激光颗粒检测技术型新产品—液样颗粒分析仪,并与2017年3月伦敦、纽约、北京三地同时上市,2017年5月将会向世界所有行业开放订购渠道。PULUODY/普洛帝PMT-2系列产品是普洛帝在第七代双激光窄光检测技术基础上接入原纳米检测技术研发而成,横跨三大单位级,是毫米、微米和纳米检测相融合的全新品类的技术型产品。PMT-2创新点多维跨越 创造液体颗粒检测新高度测试精度高 - 重新定义微米级别的检测(0.01微米或10纳米)检测误差小 - 双激光窄光技术一检测二核查的检测思维分析浓度高 - 创新构造传感器技术(PMT创新检测技术) 在线监测、便携移动式检测、实验室离线分析等多方式集于一体手机APP、PC分析、远程LAN监控等控制方式可多操作途径可实现纳米、微米和毫米减的一键切换应用于医药类微粒检测、油品类颗粒度检测和零部件清洁度监测知识链接:随着个人掌上电脑、数码产品的丰富,工业PC、商业电脑及各类工控设备的发展更新,电子半导体领域日新月异,对于生产过程中的污染物监测尤为重要。工业中的清洁度表示零件或产品在清洗后在其表面上残留的污物的量。一般来说,污染物的量包括种类、形状、尺寸、数量、重量等衡量指标;具体用何种指标取决于不同污物对产品质量的影响程度和清洁度控制精度的要求。产品是由零件经过设备加工装配而成,所以清洁度分为零件清洁度和产品清洁度。产品的清洁度与零件的清洁度有直接的关系,同时还与生产工艺过程、车间环境、生产设备及人员有密切关系。PULUODY/普洛帝PMT-2将会对污染物的种类、形状、尺寸、数量、重量等项目上进行相关的数据分析,并保证分析的误差、准确度和重复性,成为工业企业中污染物控制设备的有力检测工具。企业链接:油液监测技术型设备的专业提供商!普洛帝(简称:PULUODY)是油液监测技术提供商,1970年7月由PULUODY本人创立于英国诺福克,致力于向人们提供“精准、可信赖”的颗粒监测技术。普洛帝颗粒监测技术延续并持续创新了40余年,现已成为油液颗粒监测技术及设备的专业提供商。普洛帝/PULUODY、普勒/PULL、卡尔德/CALDEE是PULUODY ANDLYSIS & TESTING GROUP LTD.(简称PULUODY GROUP)授权公司在中国的注册商标,任何使用方需得到PULUODY GROUP及其授权公司的许可方可使用。PULUODY GROUP拥有在中国区油液监测技术的所有权,陕西普洛帝测控技术有限公司为其授权执行方。PULUODY GROUP授权陕西普洛帝测控技术有限公司在中国区向广大提供其优质的技术及产品!如有疑问请联络普洛帝服务中心!029-85643484
  • 3i流式新品|纳米流式新"玩家"——纬冉科技AN415纳米流式分析仪
    仪器信息网讯 近期,纬冉科技发布了新品纳米流式分析仪AN415将常规流式仪器的检测能力推向纳米级别,能够准确分析外泌体微囊泡、细菌、病毒、纳米材料等小粒径颗粒,为纳米尺度科学研究开辟了全新的可能。 纬冉科技AN415纳米流式分析仪(查看详情)仪器创新点:AN415 纳米流式分析仪凭借卓越的性能,将常规流式仪器的检测能力推向纳米级别,能够准确分析外泌体微囊泡、细菌、病毒、纳米材料等小粒径颗粒,为纳米尺度科学研究开辟了全新的可能。AN415纳米流式分析仪配备智能化软件,提供流畅的操作体验。支持批量组间对比和批量导出,处理高通量实验产生的大量数据。用户可以轻松管理和分析实验结果,无需手动处理。▍ 设备特点: AN415 纳米流式分析仪在外泌体微囊泡检测领域展现出优秀的应用价值,能够一次性准确表征外泌体微囊泡的粒径、浓度、携带的蛋白质和核酸等多个参数。AN415 纳米流式分析仪检测速度快,通量高,可以悬液上样,完美解决冷冻电镜等传统方法通量低,样品制备麻烦等问题。▍ 检测范围广 AN415纳米流式分析仪可检测30纳米到3微米的样本,涵盖了纳米级别的微粒和常规流式仪器的检测范围。▍ 多通道设计 AN415纳米流式分析仪采用多功能通道设计,最高可配置4个激光器,可3激光同时激发,最多支持13个荧光通道。可以在同一次实验中同时检测多种参数,实现更加全面的样本分析,提高实验的准确性和可靠性。此外,支持根据客户需求定制滤光片,灵活适配不同的实验需求。▍ 高通量上样AN415纳米流式分析仪具备高效的上样系统,支持96孔板自动上样,并且配备自动深度清洗功能,确保样本之间的严格隔离和无交叉污染,显著提高实验室的工作效率。▍ 开机便捷AN415纳米流式分析仪提供简便的操作流程,无需复杂的光路校准,15分钟内完成整个开机流程。使得用户能够更快速地开启实验,提高工作效率。
  • 马尔文NanoSight NS300纳米颗粒跟踪分析仪促进纳米颗粒表征
    (2014年6月30日,中国上海)作为全球材料表征领域创新企业,英国马尔文仪器公司最新一代纳米颗粒跟踪分析仪NanoSight NS300自面世以来深受好评。该多功能仪器采用杰出的纳米颗粒跟踪分析(Nanoparticle Tracking Analysis,即NTA)技术,配备全新的增强型荧光检测能力,为从事纳米颗粒表征的科研人员提供更加丰富便捷的解决方案。迄今,在全球已有超过700个用户贡献了1000篇以上第三方NanoSight应用文献。   英国马尔文仪器公司始终致力于以国际领先的技术和多元化的产品系列满足快速变化的市场需求。而最新款NanoSight NS300纳米颗粒跟踪分析仪基于出色的纳米颗粒跟踪分析技术,在分辨能力、检测能力、操作便捷性以及纳米颗粒计数分析等方面整合了独特的创新设计,可对宽分布体系纳米颗粒进行快速实时动态检测。其独特的检测能力在蛋白质聚集、药物传输、外泌体和微泡、纳米颗粒毒理、病毒和疫苗等研究领域具有广泛应用。   &diams 超高分辨率   马尔文NanoSight NS300纳米颗粒分析仪所采用的NTA技术具有独特的高分辨率,提供动态纳米颗粒检测技术,能对悬浮液中粒径范围10nm-2000nm范围颗粒进行粒径、散射光强、计数及荧光检测。相较于传统技术,马尔文NanoSight系列产品的检测分辨率提高了1-2倍。同时,由于对大、小颗粒的敏感程度相同,马尔文NanoSight NS300可帮助科研人员轻松区分出100nm、200nm、400nm、600nm混合体系中不同颗粒粒径分布,结合颗粒的散射强度,绘制出粒径、对应数量分布强度和散射强度的三维图谱,清晰区分粒径相同但材质不同的样品。 图:NanoSight超高分辨率   &diams 直观可视   马尔文NanoSight NS300所采用的NTA技术利用激光光源照射纳米颗粒悬浮液,配以全黑背景增强信号对比度,用户通过显微镜就能直接清晰地观察到带有散射光颗粒的布朗运动,并及时获得布朗运动下移动颗粒的视频文件,为未来的进一步研究留存第一手资料。   &diams 荧光识别检测   马尔文NanoSight NS300的另一项优势在于其增强型荧光检测技术,对颗粒进行整体分析。在复杂的检测环境体系中,科研人员可通过荧光过滤片选择性地标记特定颗粒,并利用NTA技术单独对这些颗粒进行定向检测和分析,而不受复杂组分溶液环境影响。此外,完全由软件控制的6位滤光轮自动分析多个荧光标记物,从而节省科研人员的宝贵时间,提升工作效率。   &diams 系统高度集成   除将软硬件设备、摄像头及显微镜等多项设备集于一体外,马尔文NanoSight NS300还整合强大的颗粒检测功能与纳米颗粒分析技术,为纳米颗粒表征提供易于使用的可重复平台。在40cm x 25cm的设备主机内集成了超高灵敏度科研级sCMOS光电传感器、温控单元以及一个四种可选波长的激光。样品池和激光模块也是一个整体,便于移动、清洁,适合高通量检测。   英国马尔文仪器中国区总经理秦和义先生谈及马尔文的核心竞争力时说:&ldquo 马尔文始终坚持以用户为中心,脚踏实地不断探索市场、深入了解客户需求,持续将具有革新意义的各项创新技术带到中国,让客户买到的不只是一个硬件,而是一整套解决方案。&rdquo   马尔文和马尔文仪器是马尔文仪器有限公司的注册商标。   ---完---   关于马尔文仪器   马尔文仪器提供材料表征技术和专业知识,使得科学家和工程师们能够了解和控制分散体系的性质,这些体系包括蛋白质和聚合物溶液、微粒和纳米粒子悬浮液和乳液,以及喷雾和气溶胶、工业散装粉末和高浓度浆料等。马尔文的材料表征仪器用于研究、开发和制造的所有阶段,提供帮助加快研究和产品开发、改善和保证产品品质以及优化过程效率的关键信息。   马尔文的产品体现了最新技术创新的动力以及充分利用现有技术的承诺,应用领域从医药和生物医药到化学品、水泥、塑料和聚合物、能源及环境等。   马尔文的产品和系统被用于检测颗粒大小、颗粒形状、Zeta电位、蛋白质电荷、分子量、分子大小和构象、流变性能和化学组分测定。   马尔文仪器公司总部位于英国马尔文,在欧洲、北美、中国、日本和韩国等主要市场都设有分支机构,在印度设有合资企业,拥有遍布全球的经销网络和应用实验中心。   更多信息,请访问www.malvern.com.cn。
  • analytica 2014国际研讨会聚焦微粒物质
    为什么山峦有时候看起来是蓝色的,但是在日出和日落的时候却变成了完全不一样的颜色?为什么一些城市要设置低排放区域?许多类似的问题答案都是:悬浮微粒,也就是在空气中漂浮的细小的固体或液体物质。根据其来源、化学组成、数量和大小的不同,悬浮微粒可以对人体和环境造成不同程度,有时甚至是极度危险的侵害。4月1-3日在慕尼黑国际会议中心(ICM)举行的analytica国际研讨会上,国际知名科学家将就它们所带来的挑战作精彩演讲。   为保护人们免遭微粒物质对身体的损害,不同领域的科学家们对悬浮微粒进行了多年的研究。研究中最大的挑战之一是化学和生化分析,因此,今年的analytica国际研讨会将&ldquo 悬浮微粒和健康&rdquo 列为核心主题。大会第一天(4月1日),罗斯托克大学教授、慕尼黑Helmholtz研究中心化学家Ralf Zimmermann将主持一整天的关于悬浮微粒的讨论。来自德国、澳大利亚、芬兰、英国、加拿大、挪威、瑞士和美国的科学家们一共将作14场演讲,解释悬浮微粒的特征、如何进入人体以及对我们的健康造成什么样的影响。此外,他们还将介绍汽油、海运油料、生物油料和生物物质燃烧的后果,以及所产生的悬浮颗粒中不同纳米粒子的比例。   纳米粒子是指直径100纳米以下的微粒,它们能轻易对人体造成伤害。但是,直径达10微米的花粉也可以引起过敏。除过敏外,微粒物质还能导致哮喘和其他呼吸道及心血管疾病。所有干燥微粒中,有机物质的比例大概为70%,且种类达数百之多。因此,在对它们的处理中分析化学面临严峻的挑战。问题首先在于如何&ldquo 收集&rdquo 这些微粒,而如此收集的微粒的复杂性又如何。我们可以选择色谱分离以及质量光谱分析方法,这些技术现在已经越来越精细。有着极高解析度的基于质量光谱分析的技术和现代在线分析技术仍在用于气体和颗粒相的检测。   除微粒物质外,大会还将推出水质分析、代谢物质和蛋白质组学等方面的内容。因此,analytica国际研讨会将覆盖所有分析类的话题。您可以访问www.analytica.de/conference或www.gdch.de/analyticaconf2014了解最新大会活动。大会入场券已经包含在展会的参观票价中。   analytica 国际研讨会由GDCh (德国化学学会)、GBM (生化与细胞生物学学会) 和DGKL (德国临床化学及实验室药物学会)三大科研机构共同主办。
  • 检测癌细胞新方法:让纳米粒子进入体内
    在实验时,颗粒会依附于血液样品中的每一个单独的癌细胞上,然后会发光。通过激光的辅助可以检测到癌细胞或对其分类。因为有很多不同类型的癌细胞,其中有一些癌细胞远远比其他的更加致命,通过使用这个技术可以检测到这些更致命癌细胞并采集它们,因为这些细胞在采集之后还可以在培养皿中进行培养,用纳米颗粒还可以在给病人真正治疗前,更容易地测试一些潜在的治疗方案。      研究人员表明,目前该纳米颗粒可检测小鼠不同类型的乳腺癌细胞。他们还表明,纳米颗粒在添加进人类血液后也能识别出乳腺癌细胞。他们下一步是确定该颗粒能否从患者体内提取的血液样本中发现癌细胞。   每个纳米耀斑都是由金色涂层的荧光微粒与DNA片断共同组成的。DNA被选择为对应于在特定的癌症细胞中发现的RNA。一旦引入到血液样本中,纳米颗粒就会进入癌细胞而且纳米颗粒的DNA将结合到靶RNA上,从而触发荧光微粒的释放,从而导致癌细胞发光。可以通过将不同的DNA片段与不同颜色荧光微粒和结合来检测不同类型的癌细胞。   范德比尔特大学生物医学工程的教授Melissa Skala表示,循环肿瘤细胞是最致命的一种癌细胞,因为它们会使癌细胞扩散。而这样的细胞,要发现它们是极具挑战性的,因为它们存在的数量非常的少。   其他的研究人员也正在开发类似的方法来检测循环肿瘤细胞,不过他们通常是使用纳米颗粒与肿瘤细胞的表面进行结合。而这种新方法具备了两个潜在的优点,第一点是用这种方法使得我们能够更好地区分各种癌细胞 第二点是用这种方法仍然可以保持细胞存活,这样的话它们可以人为培养,而其他方法都趋向于破坏细胞。   此前也有国外媒体报道称,Google X实验室也正在开发一种微型磁性纳米粒,可以巡查癌症、心脏病等致命疾病的早期迹象。为了展开项目研究,Google已经招募100多位专家,项目涉及的学科包括天体物理学、免疫学、生物学、肿瘤学、心脏病学和化学领域。Google所研发的技术就是我们上述所提到的纳米微利依附于人体内的细胞、蛋白质和其它分子上。Google会让患者通过服用药丸的方式来使用其纳米粒子。   要让基于纳米耀斑的测试获得治疗乳腺癌或其他类型疾病的临床治疗许可,仍然需要等待几年时间。正是因为该技术允许我们在实验室培养或测试特定类型的癌细胞,所以在正式应用于临床之前,通过纳米耀斑这种方法可以让人类更好地了解癌症并帮助人类发现新的治疗药物。
  • analytica 2014国际研讨会聚焦:微粒物质
    为什么山峦有时候看起来是蓝色的,但是在日出和日落的时候却变成了完全不一样的颜色?为什么一些城市要设置低排放区域?许多类似的问题答案都是:悬浮微粒,也就是在空气中漂浮的细小的固体或液体物质。根据其来源、化学组成、数量和大小的不同,悬浮微粒可以对人体和环境造成不同程度,有时甚至是极度危险的侵害。4月1-3日在慕尼黑国际会议中心(ICM)举行的analytica国际研讨会上,国际知名科学家将就它们所带来的挑战作精彩演讲。   为保护人们免遭微粒物质对身体的损害,不同领域的科学家们对悬浮微粒进行了多年的研究。研究中最大的挑战之一是化学和生化分析,因此,今年的analytica国际研讨会将&ldquo 悬浮微粒和健康&rdquo 列为核心主题。大会第一天(4月1日),罗斯托克大学教授、慕尼黑Helmholtz研究中心化学家Ralf Zimmermann将主持一整天的关于悬浮微粒的讨论。来自德国、澳大利亚、芬兰、英国、加拿大、挪威、瑞士和美国的科学家们一共将作14场演讲,解释悬浮微粒的特征、如何进入人体以及对我们的健康造成什么样的影响。此外,他们还将介绍汽油、海运油料、生物油料和生物物质燃烧的后果,以及所产生的悬浮颗粒中不同纳米粒子的比例。   纳米粒子是指直径100纳米以下的微粒,它们能轻易对人体造成伤害。但是,直径达10微米的花粉也可以引起过敏。除过敏外,微粒物质还能导致哮喘和其他呼吸道及心血管疾病。所有干燥微粒中,有机物质的比例大概为70%,且种类达数百之多。因此,在对它们的处理中分析化学面临严峻的挑战。问题首先在于如何&ldquo 收集&rdquo 这些微粒,而如此收集的微粒的复杂性又如何。我们可以选择色谱分离以及质量光谱分析方法,这些技术现在已经越来越精细。有着极高解析度的基于质量光谱分析的技术和现代在线分析技术仍在用于气体和颗粒相的检测。   除微粒物质外,大会还将推出水质分析、代谢物质和蛋白质组学等方面的内容。因此,analytica国际研讨会将覆盖所有分析类的话题。您可以访问www.analytica.de/conference或www.gdch.de/analyticaconf2014了解最新大会活动。大会入场券已经包含在展会的参观票价中。   analytica 国际研讨会由GDCh (德国化学学会)、GBM (生化与细胞生物学学会) 和DGKL (德国临床化学及实验室药物学会)三大科研机构共同主办。   关于analytica   analytica是分析、诊断、生物及实验室技术领域的国际盛会,每两年在德国慕尼黑召开一届。自1968年品牌创立以来,展会以发展成为全球分析、诊断、生物技术行业和科研及应用行业用户的重要交易平台。展会同期举办的analytica国际研讨会是全球领先的分析学术盛会,为科研界精英讨论化学、生化和实验室药物等问题提供绝佳机会。2012年共有30,481名观众和1,026家展商参加analytica。   更多展会和相关活动信息请访问:www.analytica.de/en   关于analytica China   analytica China(慕尼黑上海分析生化展)是analytica全球网络的一部分。2014年9月24-26日analytica China将在上海新国际博览中心N1、N2、N3馆隆重召开。展会规模将达30,000平方米,预计将吸引超过20个国家及地区约700家中外展商,集中展示包括分析仪器、测试测量、生命科学、生物技术、实验室建设、试剂耗材和通用实验室设备等在内的最新产品及应用,提供全方位的实验室技术解决方案。更多信息,敬请访问展会官网:www.a-c.cn   慕尼黑国际博览集团   慕尼黑国际博览集团是世界领先的展览企业之一。仅在慕尼黑一地,慕尼黑国际博览集团就每年组织近40场展览,涵盖资本货物、消费品及高科技行业等众多领域。每年有超过30,000家展商和近200万观众参加集团在慕尼黑展览中心、ICM-慕尼黑国际会议中心和慕尼黑MOC展览中心举办的展会。慕尼黑国际博览集团举办的领先国际展会均接受独立审计。   此外,慕尼黑国际博览集团还在亚洲、俄罗斯、中东和南非举办展览。集团在欧洲、亚洲和非洲拥有9家分公司,并在60多个国家设有代表处,服务于90多个国家,并形成自己的全球性业务网络。集团在可持续性方面也作出了突出贡献:我们是世界上第一家由TÜ V SÜ D 授予高能效认证的展览企业。
  • 科学家研制纳米“铁磁纸” 可制造微型机器人
    [导读]目前,美国科学家成功研制出一种叫做“铁磁纸”的纳米等级材料,它是用纳米等级铁磁微粒灌注在普通纸张上,这种材料可用于制造微型机器人、研究人体细胞的微型镊子等。 腾讯科技讯(编译/悠悠)据美国科学日报报道,日前,美国普渡大学的研究人员成功研制一种磁性“铁磁纸”,它可用于制造手术仪器中的低成本“微型发动机”,研究细胞的微型镊子,微型机器人以及小型扬声器等。 美国科学家成功研制出一种叫做“铁磁纸”的纳米等级材料   这种特殊材料是采用矿物油和氧化铁“磁纳米微粒”浸透在普通纸张或者报纸上形成的,然后这种带有纳米微粒的纸张可在磁场中应用。电子计算机工程兼生物医学工程师教授芭芭克-齐伊(Babak Ziaie)说:“纸张是一种多孔基体,因此我们可以在纸张上承载一些特殊的物质,使其具备独特的功能。”   该新材料以低成本方式制造小型立体扬声器,微型机器人或者具有多种用途的发动机,其中包括控制细胞的镊子和最低程度侵入手术的柔韧性机械手指。齐伊说:“由于铁磁纸非常柔软,并不会对人体细胞或者组织构成损害,而且制造起来非常便宜。你可以剪裁一小块,用于制造微型发动机。”   一旦普通纸张上浸入“铁磁流体”混合物,纸张就覆盖着一层生物塑料薄膜,它具有一定程度的抗水性,避免液体蒸发,并能显著提高强度、硬度和弹性等机械性能。这项新材料的详细资料将于1月24日至28日在香港召开的第23届微电子机械系统IEEE国际会议上公布。   由于这项技术成本并不昂贵,不需要特殊的实验室制造,它可普遍地应用于大学和高校制造微型机器人和其他工程科学器件。这种纳米等级磁性微粒可从商业途径获得,磁性微粒的直径仅有10纳米,相当于人体头发的万分之一。铁磁纳米微粒中含有铁原子。   齐伊说:“或许你未曾使用过纳粒微粒,但是它们要比其他较大的微粒更容易使用,而且价格更便宜,纳米微粒的价格也非常低廉。”   研究人员使用一种叫做磁场排放扫描电子显微仪研究纳米微粒如何灌注在某些纸张中,齐伊说:“所有类型的纸张都可以使用,但是新闻报纸和柔软的纸张特别适合,这是由于它们具有很好的多孔性。”   研究人员现使用该材料制造小型悬臂致动器,这种结构非常类似于潜水艇,可在磁场中通过震动实现移动。齐伊说:“悬臂致动器非常普通,它们通常是由硅材料制成,而硅材料价格较高,要求在特殊的清洁室内制造完成。因此使用价格低廉的‘铁磁纸’是非常好的选择,它要比当前使用的硅材料价格便宜100倍。”   目前,研究人员还将铁磁纸制造成折纸,从而研究更为复杂的设计。
  • 纳米服装,真的有纳米材料吗?
    越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中,比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间,利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点,在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的(肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面,从而产生了防水、防油、防紫外线等特殊效果。但是这些衣物经过洗涤,直到最终被丢弃,其中的纳米颗粒又会对环境造成负担。如何测定和评价纳米科技纺织品的纳米颗粒数量和尺寸分布,是纺织行业面对的新课题。 二氧化钛(TiO2)纳米颗粒具有紫外线防护功能和抗菌特性,并且能够提高织物的亲水性并减少异味,因此被越来越多的应用到纺织行业。本应用报告使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS),研究了几种商业纺织产品中TiO2纳米颗粒的释放情况。样品用于评估的五种纺织样品均从当地商店购买,如表1所述。40%TiO2纳米颗粒(30-50 nm)悬浮液购自美国研究纳米材料公司(US Research Nanomaterials™ ,位于美国德克萨斯州休斯顿市)。为了促使纳米颗粒分散,将Triton X-100(购自西格玛奥德里奇公司Sigma- Aldrich™ ,位于美国密苏里州圣路易斯)添加到所有溶液中,最终浓度为0.0001%。实验测量总钛时,将0.25g的每种纺织样品切成小片,放入5mL浓硝酸(65%)和1mL的浓氢氟酸(49%)中,放入微波炉中消解。消解后,每个样品添加6mL 10%H3BrO3(v/v),放入微波炉中与HF络合15分钟。然后,用去离子水将样品定容至50mL,并采用常规ICP-MS进行分析。检查TiO2纳米颗粒从织物中的释放情况时,每个样品取400cm2,浸入200mL去离子水中。对容器超声处理15分钟,然后将其放在摇床上(每分钟150次)24小时。对容器进行第二次超声处理,然后取出等分液体进行分析。向空白去离子(DI)水中掺入2.7μg/L TiO2纳米颗粒,作为对照品。如有必要,用去离子水进一步稀释样品,并在两次稀释之间进行超声处理,以最大程度地减少纳米颗粒团聚。所有分析均在珀金埃尔默(PerkinElmer)的NexION® 电感耦合等离子体质谱仪上进行,该质谱仪上运行Syngistix™ 以用于ICP-MS软件。进行纳米颗粒分析时,使用Syngisitix纳米应用模块进行数据收集和处理。表2示出了进行TiO2纳米颗粒分析的NexION工作条件。实验结果图1示出了TiO2纳米颗粒(对照品)和三个样品的信号。这些图表清晰地显示了样品之间的差异:虽然TiO2纳米颗粒对照品显示出可重复的、均匀的粒度分布,但样品的纳米颗粒粒度分布更大,高达200nm。此外,同一类型的样品之间也存在差异,如样品A和D所示。样品B和样品C不含大量TiO2纳米颗粒。下面的表3和表4,分别为A~E样品中的总Ti含量和TiO2纳米颗粒的尺寸和浓度。婴儿连体衣A和B形成了有意思的对比:A含有的基本全是TiO2纳米颗粒,而B含有的基本都是其他形态的Ti离子。结论本研究表明,SP-ICP-MS能够检测和测定纺织品中释放的TiO2纳米颗粒。使用SP-ICP-MS可以快速分析大量颗粒,能够提供单个颗粒的信息,克服了常规纳米颗粒分析技术的局限性。本研究结果表明,各个纺织产品都含有粒度和浓度不等的TiO2纳米颗粒。了解更多应用资料和产品信息,扫描下方二维码,下载珀金埃尔默单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SPICP-MS)表征织物中TiO2纳米颗粒的释放相关资料。
  • 孰优孰劣?纳米粉体粒度检测方法大PK
    p style=" text-indent: 2em " 编者按:纳米粉体堪称纳米科学技术的奠基石,是介于原子、分子等微观物质与宏观物体之间的一种固体颗粒,又称超微粒子。作为一种亚稳态中间物质,纳米粉体的粒度指标对其性能影响巨大,表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应等无不受粒度的影响。从粒度划分的角度,纳米粉体一般在1-100nm之间。测量其粒径的方法也多种多样,透射电镜观察法、X射线衍射法、BET比表面测试法,动态光散射法等都很是常见。那么哪种方法才是测量纳米粉体粒度的最优选择呢?国家特种矿物材料材料工工程技术研究中心的秦海青老师等专家对此进行了探讨。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 专家观点: /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在观测纳米粉体粒度的几种方法中,透射电镜透射电镜观察法的缺点主要是由于观察用的粉末极少 ,使得测量结果缺乏统计性,不能全面的表征样品的粒度及分布;而沉降法由于目前技术上的原因而无法准确测量到纳米尺度。因此这里仅通过纳米硅粉的粒度表征,对X射线衍射法、BET比表面测试法,动态光散射法三种方法进行探讨。 /p p style=" text-indent: 2em " 动态光散射法是一种激光粒度仪法,是利用光子相关谱法以及PCS的基本原理,由激光器发出的激光经透镜聚焦后照射到颗粒样品上,在某一固定的散射角下,颗粒的散射光经透镜聚焦后进入光探测器(一般用光电倍增管)。光探测器输出的光子信号经放大和甄别后成为等幅的串行脉冲,再经随后的数字相关器做相关运算,求出光强的自相关函数。根据自相关函数中所包含的颗粒粒度信息,微机即可算出粒度分布。用这种方法测得的粒度值比较接近实际值。 /p p style=" text-indent: 2em " BET法是通过测定单位质量粉体的表面积并根据相应公式计算出纳米粉体颗粒的平均粒径,用这种方法测量的粒度值与激光粒度仪法所测得的粒度相比略小,这是由于BET法是根据吸附的气体量来表征比表面积的,测量结果与颗粒的的表面状态有关,颗粒的表面缺陷越多吸附的气体越多,从而测量值要小于实际值,由于纳米颗粒表面都不太完整,所以测量值都偏小一些。 /p p style=" text-indent: 2em " X射线衍射法测量纳米硅粉颗粒尺寸主要是根据谢乐公式。用 X 射线衍射法测量的晶粒尺寸得到的结果是粉体样品中颗粒尺寸最小且不可分的粒子,其平均尺寸的大小即为晶粒度 (以化学键结合的最小粒子),当颗粒为单晶时,测量结果就是颗粒粒度,当颗粒为多晶时,测量结果是组成颗粒的单个晶粒的平均粒度,此时,测量值小于实际值。 /p p style=" text-indent: 2em " 综上所述,BET法与X射线衍射法测试的粒径比激光粒度仪法测试的粒径要偏小。不过每种测试方法都有优缺点,针对不同类型的纳米粉体的种类,要选择与之适合的测试方法,使测试结果更加接近粉体的实际粒度值。 /p
  • IVIS视角 | 穿上 “细胞膜吉利服”的纳米载体在体内必将威力大增
    众所周知,多功能纳米载体可以有效识别肿瘤细胞并且在体外具有良好的抗肿瘤效果。但是目光转向体内,这些纳米载体往往在免疫系统的攻击下集体失灵。因为,人体免疫系统将会感知纳米载体的入侵,并且非常努力的把我们精心设计的载体清除掉。一旦纳米载体被清除掉,药物就很难到达目标肿瘤区域,很难实现杀伤肿瘤的效果。因此,纳米医学的一个非常重要的课题就是在不破坏免疫系统的前提下,让纳米载体躲避免疫系统的攻击。传统的解决方案我们都是通过在纳米载体表面携带各种伪装工具,尽量和免疫细胞捉迷藏,能躲则躲,绝不露面。但是这些载体也很容易迷路, 到达深层肿瘤部位的很少,并且在和免疫系统的斗智斗勇中,还会激发免疫系统产生新的抗体从而加速纳米载体的清除,因此很难达到治疗的效果。而随着仿生纳米医学的发展,科学家们可以让纳米载体穿上“吉利服”,不但可以在免疫系统中潜伏下来,还可以大摇大摆的从免疫细胞的眼皮底下蒙混过关,发挥极大功效。这种“吉利服”就是细胞膜提取物,不同种类细胞提取的细胞膜包覆在纳米载体表面还可以表现出特殊的功效,像红细胞膜或者一些免疫细胞膜可以提高纳米载体的体内循环时间,肿瘤细胞膜可以特异识别同源肿瘤等。穿上“细胞膜吉利服”之后,纳米载体将显现各方面的优势和潜力,从而成为近年来多功能纳米载体领域的研究热点之一。1、T细胞膜包裹下仿生纳米药物的免疫识别增强通过糖代谢技术,获取嵌入叠氮基团(N3)的功能化T细胞,并提取功能化T细胞膜包裹在吲哚菁绿/聚合物纳米载体表面,构建仿生纳米光敏剂。功能化T细胞膜上不但原本的抗原受体可以赋予纳米光敏剂识别肿瘤细胞的能力,并且N3基团可以识别肿瘤细胞糖代谢靶点,从而实现纳米载体在肿瘤内部的富集,通过小动物光学成像可以清楚的看到T细胞膜包裹下仿生纳米药物在肿瘤部位的靶向作用,从而进一步实现肿瘤的精准可视化治疗。功能化T细胞膜仿生纳米颗粒实现特异性的肿瘤靶向和精准光热治疗参考文献:T Cell Membrane Mimicking Nanoparticles with Bioorthogonal Targeting and Immune Recognition for Enhanced Photothermal Therapy. Advanced Science. 2019: 1900251.2、生物学重编程全抗原细胞膜助力纳米疫苗的研发将肿瘤细胞和树突细胞融合细胞的生物学重编程细胞膜包覆在金属有机化合物表面,构建肿瘤疫苗可以在融合细胞膜表面表达大量免疫刺激分子,从而使得包裹融合细胞膜的纳米载体像抗原呈递细胞一样直接作用T细胞从而激活免疫反应。通过小动物光学成像,可以看到重编程细胞膜包覆的纳米载体在体内长循环到达肿瘤部位的过程。到达肿瘤部位的纳米载体还可以被树突细胞识别,从而诱导树突细胞成熟,增强免疫效果,最终消除肿瘤,从而拓展肿瘤治疗平台。生物学重编程细胞膜包裹纳米载体的过程以及肿瘤免疫的激活参考文献: Cytomembrane nanovaccines show therapeutic effects by mimicking tumor cells and antigen presenting cells. Nature Communications. 2019, 10(1): 3199.3、肿瘤细胞膜包裹的黑磷纳米载体拓宽光热肿瘤免疫治疗手术切除的肿瘤组织含有对患者特异性的新抗原,是成为制备个体化肿瘤疫苗最好的材料来源。作者利用细胞膜封装的方式在二维光热黑磷量子点(BPQDs)表面包裹肿瘤组织的细胞膜,从而制备具有光热效应的纳米肿瘤疫苗(BPQD-CCNVs),并且把纳米肿瘤疫苗和集落刺激因子(GM-CSF)装入热敏水凝胶中。皮下注射水凝胶后可以在红外光的作用下持续释放纳米疫苗以及集落刺激因子,招募并激活DC细胞,从而捕获肿瘤抗原并激活肿瘤特异性T细胞。同时,尾静脉注射PD-1抑制剂,阻断PD-1/PD-L1免疫检查点通路,增强T细胞抗肿瘤免疫应答效应。通过活体光学成像我们可以对肿瘤进行生物发光标记,从而长期连续监测肿瘤在体内的发展情况。实验结果表明通过光热免疫治疗可以有效清除实体肿瘤同时抑制术后转移的复发。(A)光热肿瘤免疫实验设计思路;(B)FITC标记的水凝胶在体内的降解情况;(C)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后实体肿瘤的复发;(D)个性化光热肿瘤免疫治疗可以有效抑制术后肿瘤的转移。参考文献:Surgical Tumor-Derived Personalized Photothermal Vaccine Formulation for Cancer Immunotherapy. ACS nano. 2019, 13(3): 2956-2968.珀金埃尔默拥有先进的分子影像技术,其小动物活体成像系统为生物医学的各种研究领域(包括肿瘤、干细胞、传染病、炎症、免疫性疾病、神经疾病、心血管疾病、代谢疾病、基因治疗、纳米材料、新药研发、植物学等)提供了完整的成像解决方案。点击链接,获取相关产品及应用资料:https://account.custouch.com/perkinelmer/site/#/list/15?_wxr_1564535099232&refresh=true关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn。
  • 新型纳米粒子可提高恶性脑瘤治疗效果
    p style=" text-indent: 2em " 美国研究人员设计出一种新型纳米粒子,能同时将两种药物运送到大脑肿瘤部位,增强对一种死亡率很高的脑瘤——多形性胶质母细胞瘤的治疗效果,已在动物实验中取得成功。 /p p style=" text-indent: 2em " 多形性胶质母细胞瘤是一种难以治疗的常见恶性脑肿瘤,死亡率很高。直接注射药物难以通过血脑屏障抵达大脑和肿瘤细胞迅速对单一药物产生抵抗力,是治疗该疾病的两大难点。 /p p style=" text-indent: 2em " 美国麻省理工学院研究人员在英国《自然· 通讯》杂志上报告说,他们给脂质体纳米粒子加上转铁蛋白涂层,能使粒子顺利通过血脑屏障,并准确抵达肿瘤部位同时避开正常细胞。 /p p style=" text-indent: 2em " 脂质体是一种中空的人工球状微粒,外壳是脂质双分子层。研究人员在脂质体内部装上化疗药物替莫唑胺,负责破坏肿瘤细胞的DNA(脱氧核糖核酸);用外壳装载一种名为“JQ-1”的实验药物,负责阻止肿瘤细胞修复DNA损伤。两者联合发挥作用,能减少药物抵抗。 /p p style=" text-indent: 2em " 与直接注射药物相比,用这种加了转铁蛋白涂层的脂质体运送药物能起到更好的效果,实验鼠的脑部肿瘤缩小的幅度更大,生存率也更高。此外,新方法还能避免直接注射药物导致的一些不良反应。 /p p style=" text-indent: 2em " 研究人员说,该方法还能用于运送其他抗癌药物。血脑屏障的存在使许多药物无法用于脑肿瘤,新技术将改变这种状况,扩大选择范围。 /p
  • JASIS 2018新品发布之马尔文帕纳科:纳米粒度仪
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 2018年9月5日,日本最大规模的分析仪器展JASIS 2018在东京幕张国际展览中心盛大开幕,吸引来自全球各地的万余名观众参观出席。 /p p   作为世界知名材料表征领域仪器供应商,马尔文帕纳科公司再次亮相JASIS 2018,并在展会期间带来其两款全新纳米粒度仪产品Zetasizer& reg Pro和Zetasizer& reg Ultra。 /p p   据介绍,新产品基于市场领先并广泛使用的Zetasizer Nano系列,通过使用动态光散射和电泳光散射技术,在颗粒尺寸、分子大小和Zeta电位的测试质量与速度上有显著的提升,并获得了2018年红点设计奖。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/4125ab4e-be8e-4e07-8050-71055398c36c.jpg" title=" 018.jpg" alt=" 018.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 马尔文帕纳科新款Zetasizer& reg Pro(右)和Zetasizer& reg Ultra(左)纳米粒度电位仪 /span /p p   马尔文帕纳科Zetasizer Pro/Ultra系统的ZS Xplorer软件,引入了新的样品中心流程概念,使得其方法设计和数据分析对新用户而言更为直接,同时保留了完整的对于光散射法应用的用户体验。新的分析功能首次回应了使用动态光散射法表征微粒和分子过程中存在的尘埃或团聚这一关键问题,通过从结果中滤除这些杂质的曲线来得到一个更真实的样品信息。通过集成的、深度学习的、授权的数据质量指导的支持,为用户测量结果提供即时反馈,以及对于低质量数据的改进提供可操作的建议。 /p p   Zetasizer Ultra另一个与众不同之处是其专利的多角度动态光散射(MADLS& reg )技术,可以自动通过多角度进行检测,为待测样品提供了更高的分辨率和更完整的粒径分布信息。MADLS还可以分析不同粒径范围的颗粒浓度,可对大部分材料可进行无需校准的浓度分析。新的可抛弃性毛细管粒径检测池实现了无损检测,将低容量(3微升)分析的粒度上限扩展到了10微米,在降低成本的同时还可提高数据质量。通过这些独特而强大的功能,Zetasizer Ultra的速度和易用性是卓越超群的,使其成为目前业内最先进的光散射系统。 /p
  • 新品发布——纬冉科技AN415纳米流式分析仪
    仪器创新点:● AN415 纳米流式分析仪凭借卓越的性能,将常规流式仪器的检测能力推向纳米级别,能够准确分析外泌体微囊泡、细菌、病毒、纳米材料等小粒径颗粒,为纳米尺度科学研究开辟了全新的可能。● AN415纳米流式分析仪配备智能化软件,提供流畅的操作体验。支持批量组间对比和批量导出,处理高通量实验产生的大量数据。用户可以轻松管理和分析实验结果,无需手动处理。▍ 设备特点:● AN415 纳米流式分析仪在外泌体微囊泡检测领域展现出优秀的应用价值,能够一次性准确表征外泌体微囊泡的粒径、浓度、携带的蛋白质和核酸等多个参数。● AN415 纳米流式分析仪检测速度快,通量高,可以悬液上样,完美解决冷冻电镜等传统方法通量低,样品制备麻烦等问题。▍ 检测范围广● AN415纳米流式分析仪可检测30纳米到3微米的样本,涵盖了纳米级别的微粒和常规流式仪器的检测范围。▍ 多通道设计● AN415纳米流式分析仪采用多功能通道设计,最高可配置4个激光器,可3激光同时激发,最多支持13个荧光通道。可以在同一次实验中同时检测多种参数,实现更加全面的样本分析,提高实验的准确性和可靠性。此外,支持根据客户需求定制滤光片,灵活适配不同的实验需求。▍ 高通量上样● AN415纳米流式分析仪具备高效的上样系统,支持96孔板自动上样,并且配备自动深度清洗功能,确保样本之间的严格隔离和无交叉污染,显著提高实验室的工作效率。▍ 开机便捷● AN415纳米流式分析仪提供简便的操作流程,无需复杂的光路校准,15分钟内完成整个开机流程。使得用户能够更快速地开启实验,提高工作效率。如您对相关仪器参数资料感兴趣,可通过仪器信息网400-860-5168转6056 联系我们!
  • 美研究人员:每升瓶装水约含24万个塑料微粒
    据悉,美国哥伦比亚大学气候学院研究人员首次对瓶装水中的微小塑料颗粒进行了计数和识别。结果发现,平均每升水中含有约24万个可检测到的塑料微粒,比之前主要基于较大尺寸塑料微粒的计数高出10倍到100倍。这项研究8日发表在《美国国家科学院院刊》上。微塑料被定义为尺寸从5毫米到1微米的碎片。作为参考,人类的头发直径约为70微米。纳米塑料是指小于1微米的颗粒,以十亿分之一米为单位测量。纳米塑料可以通过肠道和肺直接进入血液,并从那里到达包括心脏和大脑等在内的器官。它们可以侵入单个细胞,并通过胎盘进入未出生的婴儿体内。全球每年塑料产量接近4亿吨,有超过3000万吨的塑料垃圾被倾倒在水中或陆地上。许多由塑料制成的产品在使用过程中会产生微小颗粒。与天然有机物不同,大多数塑料不会分解成相对无害的物质。它们只是简单地分解成化学成分相同的、越来越小的颗粒。除单分子外,理论上它们可以变得多小是没有限制的。这项新研究使用了受激拉曼散射显微镜技术。针对7种常见的塑料,研究人员创建了一种数据驱动的算法来解释结果。他们测试了在美国销售的3个受欢迎的瓶装水品牌,分析了尺寸仅为100纳米的塑料微粒。他们在每升水中发现了11万到37万个微粒,其中90%是纳米塑料,其余是微塑料。许多水瓶都是用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的。当瓶子被挤压或暴露在高温下时,这种材料可能会随着塑料碎片脱落而进入水中。最近一项研究表明,当反复打开或关闭瓶盖时,许多塑料微粒会随之进入水中。研究人员指出,纳米塑料与微塑料相比,它们尺寸更小,更容易进入人体内。
  • 科学家研制成功“纳米耳朵”
    金纳米微粒(左)在一组光镊子中的运动被用来探测由周围其他纳米微粒的膨胀所触发的声波。图片来源:Ohlinger等,《物理评论快报》   你有没有想过一个病毒听起来像什么,或者一个细菌在宿主之间游走会发出什么噪音?如果答案是肯定的,那么由于世界上最小耳朵的发明,你或许很快就有机会搞清这一切。“纳米耳”——被一道激光束俘获的金微粒——能够探测到仅为人类听觉阈值一百万分之一的声音。研究人员认为,这项研究将开启“声学显微术”的一个全新领域,后者是利用生物体释放的声音对其进行研究的一门科学。   纳米耳的概念起源于1986年被称为光镊子的一项发明。这种镊子利用一个透镜将一道激光束聚焦到一点,从而能够抓住微粒并移动它们。光镊子已经成为分子生物学和纳米技术的一种标准工具,帮助研究人员向细胞内注入脱氧核糖核酸(DNA),甚至在DNA注入后对其进行操作。光镊子还能够用来测量作用于微观粒子上的极小的力 一旦你用激光束控制住你的粒子——而不是由你来让其移动,你便只须用一台显微镜或其他合适的观测设备观察它是否在自动地运动。这也正是纳米耳遵循的道路。   声波随着它们经过的介质粒子的前后移动来传播。因此为了探测声音,你需要对这种前后运动进行测量。德国慕尼黑大学光子学与光电学研究团队的光物理学家Jochen Feldmann和同事将一个直径60纳米的金微粒浸入水中,并用光镊子夹住了它。   Feldmann的研究团队记录并分析了该粒子响应声振动所产生的运动——这种声振动由在附近水中的其他金纳米粒子的激光感应加热所导致。除了具有前所未有的敏感性外,他们的纳米耳还能够计算声音来自于哪个方向。研究人员提出,使纳米耳的三维阵列一道工作将能够用来监听细胞或微生物,例如细菌和病毒,随着运动和呼吸,它们都能够释放出非常微弱的声振动。Feldmann表示:“这里显然存在着医学上的可能性,我们可以用其来研究适当的人群,但我们首先必须搞清它是如何工作的。”   丹麦哥本哈根市玻尔研究所光镊子实验室的生物物理学家Lene Oddershede对此印象深刻,并推测这篇论文会激发该领域的其他科学家在研究微生物时寻求声波的帮助。她说:“这真是一个有趣的想法,并且我们很容易做到这一点,但我们之前从未进行过任何尝试。”然而Oddershede警告说,“我只能说这篇论文从这个意义上将是很鼓舞人心的”,但在超声显微镜变为现实之前,这项试验的设置还需要显著细化,以改进其区分来自随机分子运动的声波的能力。但她对此表示乐观:“我相信他们能够相当快地改进这一设备。”   研究人员在最新出版的《物理评论快报》(PRL)上报告了这一研究成果。
  • 科学家发明癌细胞“照妖镜”:黄金纳米粒子
    以色列物理学家研发使用黄金纳米粒子检测早期癌症的方法首次通过人体测试。以色列巴伊兰大学纳米科技及先进材料研究所的德奥尔· 菲克斯勒教授率领的团队,经过5年的研究证实了纳米技术在癌症早期诊断中的光明前景。他们研发的非侵入无辐射光学系统,被用于检测脑部、颈部及口腔癌症,也可用来检测位于舌头、咽喉部位的癌症发病情况。该方法已在动物身上测试成功,最近也通过了人类测试,被确认有效。   几分钟即可检测出癌症且成功率超过90%   这种发明是如何工作的?如果一位口腔感到疼痛并伴有其他病症的患者去看医生,有一种令人不安的可能就是,该患者正受到口腔癌、舌癌或喉癌的折磨。医生要求患者使用一种特殊的混合物漱口,几分钟后便能确认患者是否患有癌症。   这样的测试很简单,患者只要花上几分钟,用含有黄金纳米粒子的混合物漱口,这些粒子能够有效给癌细胞着色,着色部位被一个专门研发的工具扫描成图,医生便可在电脑屏幕上查看结果。当前的临床试验表明,该方法可成功检测出人类舌头及咽喉部位的癌症。舌癌的检测在特拉维夫大学牙医学院进行,咽喉癌的检测由舍巴医学中心耳鼻喉部完成。菲克斯勒说:&ldquo 我们将试验结果和病人活检结果进行对比,该试验的成功率超过90%。&rdquo   两种技术手段成就这一快速检测技术   菲克斯勒研发的检测方法包括了两种在医学领域还未充分展示其全部潜能的技术手段,&ldquo 物理扩散&rdquo 技术和&ldquo 纳米技术&rdquo 。   &ldquo 物理扩散&rdquo 技术发展于上世纪70年代末,主要的理论基础是光束在身体器官上的反射能够帮助检测肿瘤。对被器官阻碍的光线扩散的研究可以显示出器官哪一部分吸收或反射了光线,从而有助于检测癌细胞生长。菲克斯勒说:&ldquo 研究者们花费了很长时间构建模型,尝试找出光线反射原理下器官发生了什么,然而该领域的研究停滞了一段时间,因为该模型无法确切显示肿瘤是否被检测到,也无法确认扩散源是否来自身体的不同部分。作为基础研究的极好模型,事实证明它没有多少临床价值。&rdquo 他解释道:&ldquo 被称为漫反射的理论模型自20世纪80年代就很流行,但对癌症的检测不能仅依赖于光线对器官的反射这一依据,要确认癌细胞是否生长,我们需要能够更好地描绘器官图像的物质或微粒。&rdquo   &ldquo 大约12年前,一种被称为分子药剂的新思路进入人们的视线。&rdquo 菲克斯勒说。和先前寻求大体图像的思路不同,新思路希望寻求分子层面的结论。以此思路为基础,一种被称为&ldquo 对比成像&rdquo 的方法在近十年中研发出来。运用该方法,医生将一种秘密药剂注射到患者身体中,植于医生希望探测癌细胞生长的地方,从而获得所需图像,这种秘密药剂就是纳米粒子。其中,黄金纳米粒子因其无毒且与人体具有较好的集成度而被广泛使用。   &ldquo 事实上,纳米粒子是在我们血液中运行的小型机器人。&rdquo 菲克斯勒解释说,&ldquo 当纳米粒子在癌症抗体分子中时,我们可以观察到,这些粒子能够黏着于癌细胞。因此无需核磁共振或CT检查,癌细胞便可被识别出来。因为某种量子特性,黄金纳米粒子在一定的波长下能够对光线产生很强的反射作用。&rdquo   近年来,一种使用黄金纳米粒子成像的技术被研发出来,基于这种技术的疾病探测和治疗仪器随之出现,但这种仪器有个实质问题,即如何平衡创建高清质量的图像与所需黄金数量的关系。   新算法模型还可将该技术扩展于检测其他疾病   菲克斯勒和他的同事对自己的探测方法不断改进。&ldquo 这就像在寻找隧道。&rdquo 他解释道,&ldquo 仅探测外部环境找到隧道并不容易,有时候你需要等待有人从里面出来。我们不仅依据粒子反射的光线,同时还根据人体组织上光线扩散产生的效果检测癌细胞。&rdquo   研究人员改变了黄金纳米粒子传统的球形形状,把它做成了杆形,改变了粒子反射波的长度,使粒子更深入地穿透到人体组织中。更重要是,他们研发了一种数学算法,能将粒子反映的信息转化成实际的图像。&ldquo 粒子穿透组织,我们看不到反射。&rdquo 菲克斯勒说,&ldquo 但我们可看到它们如何在人体组织内影响光扩散。基于从组织细胞反射出来的光子数量,可建立计算数学函数。&rdquo   菲克斯勒的方法不限于癌症检测,他还在开发多发性硬化症的诊断方法。他的研究引起了国际科学界的关注, 去年6月,伦敦医学院为他颁发奖学金,资助其之后一年在伦敦国王学院与其他科学家一同继续此研究。44岁的菲克斯勒出生于特拉维夫,现任巴伊兰大学先进光学显微镜实验室主任。 他在瓦伦西亚大学完成博士后工作,曾在中国华南师范大学激光研究所担任客座教授。
  • 普洛帝发布不溶性微粒检测显微镜计数系统新品
    普洛帝不溶性微粒检测显微镜计数系统PLD-MPCS2.0A不溶性微粒显微镜计数系统 不溶性微粒显微镜法 显微镜计数系统 显微镜不溶性微粒计数系统不溶性微粒显微镜计数系统是普勒新世纪实验按照普洛帝分析仪器事业部的规划,于2001年推向市场的成熟系统仪器;符合中国药典规范附录0903不溶性微粒检查法第二法(显微计数法}。观察颗粒形貌,还可以得到粒度分布、数量、大小、平均长径比以及长径比分布等,为科研、生产领域增添了一种新的粒度测试手段;不溶性微粒显微镜计数系统微纳米颗粒计数器为一种图像法粒度分布测试以及颗粒型貌分析等多功能颗粒分析系统,该系统包括光学显微镜、数字 CCD 摄像头、图像处理与分析软件、电脑、打印机等部分组成;测试软件具有操作员管理系统、测试标准、零件测试模板、图像存储、颗粒追踪、报告输出、清洁度分析等功能;全面自动标准选择、颗粒尺寸设定、颗粒计数,或按用户设定范围计数,自动显示分析结果,并按照相关标准确定产品等级;将传统的显微测量方法与现代的图像处理技术结合的产物;专业软件控制分析过程,手动对焦,手动光强(颗粒清洁度测试必须人为干预进行),自动扫描,自动摄入,自动分析;专用数字摄像机将显微镜的图像拍摄及扫描;全自动膜片扫描系统,无缝拼接,数字化显微镜分析系统;R232接口数据传输方式将颗粒图像传输到分析系统;颗粒图像分析软件及平台对图像进行处理与分析;显示器及打印机输出分析结果;直观、形象、准确、测试范围宽以及自动识别、自动统计、自动标定等特点;避免激光法的产品缺陷,扩展检测范围;现实NAS、ISO等国际标准方法的认可;提供“OIL17服务星”签约式服务;不溶性微粒显微镜计数系统产品应用:大输液、小针剂、水、水乙二醇、水溶液、溶水产品等检测!完全并高于2020版《中国药典》的要求,内置药典、麻醉器具、输液器具检测标准,可直接进行各种装量的注射液、无菌粉末,及医疗器具微粒污染滤除率检测;航空、航天、电力、石油、化工、交通、港口、冶金、机械、汽车制造、制冷、电子、半导体、工程机械、液压系统等领域;对各类液体如油田回注水、污水、自来水、纯净水、高纯水、电子级水、超纯水、口服液、酒、饮料、牛奶、清洗剂、润滑油等液体进行固体颗粒污染度检测及不溶性微粒的检测。不溶性微粒显微镜计数系统执行标准:GB/T 11446.9-2013 电子级水中微粒的仪器测试方法美国药典USP 788、USP 789、USP35-NF30、USP32-NF27;欧洲药典EP6.0、EP7.0、EP7.8、EP8.0;英国药典BP2013、BP2012、2010、2009;日本药典JP16、JP15、JP14;印度药典IP2010版;WHO国际药典IntPh第五版;中国药典2020年、2020年;GB8368输液器具;ISO21510;ISO11171等。0.1~3000μm的超宽范围、超高分辨率满足全球510多个标准要求。可根据客户要求,植入相应“光阻法颗粒度”测试和评判标准。不溶性微粒显微镜计数系统技术参数:订制要求:各类液体检测要求;测试范围: 1μm-500μm放大倍数:40X~l000X倍分辨率:0.1μm显微镜误差:0.02(不包含样品制备因素造成的误差)重复性误差: 5%(不包含样品制备因素造成的误差)数字摄像头(CCD):300万像素标尺刻度:0.1μm分析项目:粒度分布、长径比分布、圆形度分布等自动分割速度: 93%软件运行环境:Windows 2000、Windows XP接口方式:RS232或USB方式供货期:30个工作日精 确 度:95%(按中国药典2020版校准);10% (按美国药典、ISO21501校准)鉴定机构:国家西北计量测试中心(民品)售后服务:普洛帝中国服务中心/普研检测。创新点:1、我司符合药典2020版0903显微镜法的仪器 2、实现上光源、下光源双向监测功能 3、引入金属颗粒、非金属颗粒和纤维丝等颗粒属性检测 4、微量样品0.01ml的痕量试样测试 5、高分辨率可实现X100~X1000的测试 不溶性微粒检测显微镜计数系统
  • 新型纳米材料的流动合成法
    p    strong 爱沙尼亚塔尔图大学物理研究所选用了一款搭载Flow-UV& #8482 探测器的Uniqsis FlowSyn& #8482 连续流动反应器来帮助他们开发可用于下一代应用的新型纳米材料。 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 1-1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/aac6b0cc-ddae-46ee-b9eb-5de725939aa7.jpg" / /p p   材料科学研究小组的Aile Tamm博士在采购Uniqsis FlowSyn系统之前评估了不同种合成纳米材料的技术路径。 /p p   Aile Tamm博士谈到:“我们已研究过具有先进电磁性能的纳米颗粒和纳米复合材料。例如,我们已成功制备出含有平均粒径在5-50纳米的氧化铁、氧化铁铒、氧化锰铁和氧化镧微粒的薄固体膜粒子复合涂层。这些新型复合材料已被证明具有电子设备开发所需要的非线性饱和磁化及强制磁滞现象。除这些纳米材料以外,我们研究所也正在研究若干其他形式的纳米颗粒。” /p p   Uniqsis总经理,Paul Pergande评论道:“我们很高兴欢迎Tamm博士的知名研究团队加入到这一日渐发展的群体中来,这一群体涵盖了多家国际领先的使用Flowsyn来研究纳米颗粒合成的材料科学实验室。”他还补充道:“Flow-UV内嵌式二极管阵列探测器可被用于确定何时达到稳态,从而可确定何时开始与停止收集反应产物。紫外-可见吸收光谱测量法对于纳米颗粒分布具有特别重大的意义,并可提供有关粒径及是否发生团聚的信息。” /p p   FlowSyn& #8482 是一种被设计成可简单、安全、有效运行的集成化持续流动反应系统。FlowSyn& #8482 包含了一系列可进行单重或多重的均相或非均相反应的产品型号,并具有手动或自动运行功能。反应的范围通过Uniqsis的集成模块化流动化学系统的不断探究,已变得越来越广,并被越来越多发表于学术刊物和Uniqsis应用注释中的应用文章所证明。 /p p br/ /p p   获取更多有关FlowSyn& #8482 连续流动反应器的信息,及讨论该系统的试验请联系Uniqsis的电话+44-845-864-7747或电子邮箱 info@uniqsis.com /p p   Uniqsis擅于设计中等规格的,用于各种不同化学和药学研究应用的持续流动化学系统。公司目标是使初学者和经验丰富的使用者都易于使用我们的流动化学系统。 /p p /p
  • 新疆理化所在聚簇触发磷光的非晶态铜基纳米颗粒检测TNT方面获进展
    铜基纳米颗粒(CuNPs)具有制备过程简单、原料易得、毒性低、可调谐的小尺寸、可定制的表面化学性质和良好的物理化学性能,在能量转换、催化、生物医学等领域备受关注。特别地,发光效率高、荧光寿命长的CuNPs发光材料促进了光学传感器的发展。然而,对于晶态金属基纳米材料而言,因晶格结构的长程有序性,其反应活性位点较少,且由于其无法达到绝对零度导致存在的晶体缺陷会抑制光生电子转移。因此,探索CuNPs的新型微观结构是发光材料和光学检测的迫切需求。近年来,非晶态金属基纳米颗粒已被验证,其无序结构不仅可以在能量转换领域通过减少电子与空穴的重组来促进金属核与表面配体之间的电荷转移,而且可以在催化领域通过其低配位原子暴露更多的反应位点。易于电荷转移的特点和丰富的反应位点特性,使非晶态CuNPs有望成为光致发光和光学检测的理想材料。然而,由于非晶态微观结构是CuNPs的热力学亚稳态,如何抑制其形成稳定晶体颇具挑战性。能否获得光学检测所需的具备优异光致发光性能的非晶态CuNPs仍然未知,而这对于超灵敏和高稳定检测至关重要。  中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队利用谷胱甘肽配体抑制原子间金属键,促进铜基纳米材料非晶态的形成,通过调控溶剂极性制备出基于穿越空间共轭(TSC)的谷胱甘肽功能化非晶态CuNPs(GSH-CuNPs)。这一材料具有聚簇触发发射(CTE)的优异磷光性能。与之前报道的铜基纳米结构磷光材料相比,该材料具有较高的量子产率(13.22%)、较长的磷光寿命(21.7 μs)、较大的Stokes位移(298 nm)及抗机械致变色发光特性,利于光学检测。同时,非晶态CuNPs表面配体暴露的大量羧基和氨基为2,4,6-三硝基甲苯(TNT)提供了丰富的识别位点,可实现对痕量典型爆炸物TNT的超灵敏、特异性磷光猝灭检测。在此基础上,研究通过理论计算结合相关实验数据提出了光诱导电子转移(PET)的三重态磷光猝灭传感机制。此外,科研人员利用GSH-CuNPs的固态发光性能拓展建立了CuNPs-纸芯片(具备优异的可循环检测性能),实现了对固体TNT残留物的现场可视化采样检测;拓展建立的CuNPs-高分子传感芯片实现了对空气中痕量TNT微粒的超灵敏检测,为便携式现场探测器的集成开发及隐藏TNT爆炸物搜寻奠定了研究基础。该研究首次实现了由铜基配合物聚集诱导制备非晶态铜基纳米颗粒,从根本上有助于探讨金属基纳米材料的不同存在形式,并在痕量光学检测方面展示出潜力,为非晶态金属基纳米材料在痕量化学物质检测方面的传感原理挖掘及传感方法建立奠定了坚实基础。  相关研究成果以Amorphous Copper-Based Nanoparticles with Clusterization-Triggered Phosphorescence for Ultrasensing 2,4,6-Trinitrotoluene为题,在线发表在《先进才来哦》(Advanced Materials)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目等的支持。非晶态铜基纳米颗粒的结构示意、磷光发射及TNT检测机制
  • 突破理论极限 科学家提出超灵敏纳米探测新技术
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 纳米粒子或病毒分子的灵敏探测技术,对环境监控、医学诊断和防恐安全等诸多领域有明显的实用价值。如,在大气污染物中,相比微米颗粒(PM2.5),纳米悬浮颗粒可穿透人体肺部细胞和血脑屏障,对健康的威胁更大。而目前,灵敏度最高的光学传感器可检测10纳米的微粒,已逼近理论极限。近日,湖南师范大学教授景辉,提出了一种突破静态腔探测理论极限的新方案,利用旋转环形光学微腔,可使灵敏度达到目前最好的静态腔的3倍,从而探测到更小的纳米颗粒。这一结果日前发表在美国光学学会的旗舰期刊《光学》上。该工作不仅对灵敏探测技术有明显实用价值,也为研究新型旋转腔人工量子器件技术开辟了道路。 br/ /p p style=" line-height: 1.5em "   根据光学传感器工作原理,当微粒靠近传感器时会影响其中光的传播,进而影响光输出。通过在输出端探测光学输出的变化,就可实现微小粒子的检测。不过,越小的微粒,引起的光学输出变化越弱,越不容易被探测。目前实验学家已通过抑制光学耗散或减小传感器体积等方法来提高灵敏度,但受光耗散或器件体积不可能无限减小的限制,这些技术方案存在探测的理论极限。 /p p style=" line-height: 1.5em "   景辉的这一旋转光学微腔方案,开拓性地提出了利用相对论萨格纳克效应,突破静态光学腔量子探测的理论极限。相对于静止的光学传感器,这种不依赖光学耗散或器件体积,仅依赖机械转速的旋转腔传感器可显著增强微粒对光的影响,放大光学输出的变化,进而突破量子探测理论极限,实现超高灵敏度探测。 /p p br/ /p
  • 喜讯!微纳公司通过纳米颗粒粒度测试能力的认证!
    根据行业需求,我司参与了“中国合格评定国家认可委员会(CNAS)”与北京粉体技术协会联合组织开展的“纳米颗粒的粒度分析”能力认证项目,我司在全国及国外各大实验室中脱颖而出,在颗粒的粒度分析检测项目中获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)的能力认证。 这次能力认证的成功,证明了我司在纳米颗粒粒度检测方面达到国际先进水平。
  • 全国生命分析化学研讨会:生物纳米技术
    仪器信息网讯 2010年8月20-22日,由国家自然科学基金委员会化学科学部主办,北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会”在北京大学召开。   大会同期举办了“生物纳米技术”系列报告会,300余人参加了此会。会议由厦门大学陈曦教授、郑州大学冶保献教授、中国科学院化学研究所毛兰群研究员和北京大学黄岩谊研究员共同主持,16位来自科研院所和高校的专家学者做了精彩的报告。部分报告内容摘录如下:   福州大学 池毓务教授   低毒性纳米电致化学发光体及共反应物的研究   池毓务教授的课题组对低毒性纳米电致化学发光体和纳米共反应物进行了一些研究,从中发现了环境友好、生物低毒性、容易标记、具有良好电致化学发光活性的碳量子点(CODs)发光体和SnO纳米颗粒,详细研究了相关纳米材料的制备方法、它们各自组成的电致发光电致体系、电致化学发光性能、及其反应机理,并对它们的分析应用前景进行了评价。   复旦大学 卢建忠教授   基于金纳米微粒的化学发光免疫分析和特定序列DNA分析   免疫分析和特定序列DNA分析新技术的构建多年来一直吸引着国内外学者们的热情,检测方法涵盖了电化学、色谱、质谱、比色、荧光、同位素和化学发光法(CL)等。卢建忠教授课题组以金纳米颗粒为标记物,采用CL分析法,发展了一系列基于金纳米颗粒的CL免疫分析和特定序列DNA分析法。   哈尔滨工业大学 刘绍琴教授   自组装膜纳米结构薄膜的光学性质:从器件到传感器   刘绍琴教授研究小组采用层层自组装技术构筑基于量子点的生物传感系统:(1)将具有可逆光致变色性能的多金属氧酸盐Na-POMs与具有荧光性能的CdSs@CdS量子点有序组装在玻璃、石英或硅基底表面,成功构建了具有可逆光控荧光开关功能的纳米复合薄膜;(2)将量子点与酶进行有序组装,利用量子点光学特性与酶的催化活性和特异性相结合,构建了可直接用于检测血清样品中葡萄糖以及果蔬中有机磷农药残留的光学和光电生物传感器。   华东师范大学 施国跃教授   基于室温离子液体/纳米传感器的研究及其对大鼠脑渗析液中谷氨酸的实时在线检测   施国跃教授课题组以功能化的室温离子液体[C3(OH)2][BF4]为模板,采用原位电沉积的方法,在玻碳电极表面制备了平均粒径为2.5nm的Au/Pt合金纳米粒子并构筑了GlutaOX-[C3(OH)2 min][ BF4]-Au/Pt-Nafion生物传感器。结合微渗析在线体系,对大鼠纹状体内谷氨酸的含量进行了实时、在线、连续的测定。   西南大学 黄承志教授   长距离共振能量转移及其分析化学   黄承志教授在报告中首先介绍了长距离共振能量转移(LrRET)的研究背景及其基础理论,着重介绍了LrRET中供体-受体对的构建及其分析应用。他在报告中对LRET的研究进行了展望:(1)新材料(不同材质、大小、形状的供体和受体)的合成及组装技术将会进一步拓展LrRET理论;(2)LrRET对生物大分子的检测,特别是检测距离在10nm以上的生物分子相互作用中将会有广阔的应用前景;(3)LrRET将会在细胞和活体成像中得到广泛的应用;(4)在大量的实验基础上提出LrRET的机制。   东南大学 钱卫平教授   基于局域表面等离子体共振的新型纳米探针构建及其生物传感器应用研究   钱卫平教授研究了电子传递介质的金纳米壳生长过程中局部表面等离子体共振(LSPR)谱演变规律,构建了一种用于LSPR生物传感快速检测生物催化反应和抗氧化物质的抗氧化能力等的新型纳米探针,探索了利用LSPR谱变化检测生物体系中有重要生理意义的酶的活性和酶催化反应的底物和产物水平以及抗氧化物质的抗氧化能力等。   吉林大学 宋大千教授   金磁纳米粒子探针在SPR传感器中的应用   宋大千教授首先介绍了SPR技术的检测原理、仪器结构,然后介绍了金纳米粒子和磁纳米粒子在SPR中的应用和优缺点。他的课题组研究发现:通过控制纳米粒子的尺寸和组成,对其化学和物理性质进行调节,金磁纳米粒子同时具备了金纳米粒子和磁纳米粒子的优点,与其单组分金属纳米粒子相比,具有独特的光学、催化和电子学性质。   此外,在本次“生物纳米技术”报告会上作报告的还有:(排名不分先后) 姓名 职称 单位 报告题目 蒋兴宇 研究员 中国科学院纳米研究中心 微流控技术在生化分析研究中的应用 刘松琴 教授 东南大学 自由基聚合反应在生物传感器中的应用 李正平 教授 河北大学 利用恒温指数扩增反应高灵敏度检测microRNA 邱建丁 教授 南昌大学 纳米金/聚多巴胺/四氧化三铁/石墨烯复合纳米材料制备及其免疫传感器研究 汪莉 教授 江西师范大学 普鲁士蓝-壳聚糖/乙酰胆碱酯酶修饰玻碳电极检测西维因的电化学研究 苏星光 教授 吉林大学 磁性荧光编码微球用于马病毒的多元免疫分析与分离 刘继峰 教授 聊城大学 核酸碱基自组装膜表面沉积铂电催化剂以及在H2O2和CH3OH电化学中的应用 毕赛 研究生 青岛科技大学 基于细胞适体和限制性内切酶循环放大化学发光检测肿瘤细胞的研究 朱玲艳 研究生 青岛大学 电解胶束溶液法制备聚吖啶橙/石墨烯修饰电极及其应用
  • Park纳米科学原子力显微镜系列讲座培训(1) I 原子力显微镜在纳米研究中的应用:AFM的成像原理
    Park纳米科学原子力显微镜系列讲座培训一原子力显微镜在纳米研究中的应用:AFM的成像原理2021年5月25日(周二)北京时间下午3:30-4:30原子力显微镜(AFM)作为扫描探针显微镜家族的一员,具有纳米级的分辨能力,其操作容易简便,是目前研究纳米科技和材料分析的最重要的工具之一。此外原子力显微镜还具有摩擦性能,纳米机械性能和电学性能等高级性能。 在本研究中,我们将讨论接触模式、非接触模式和轻敲模式等原子力显微镜使用中的不同操作模式;内容将概括到从原子力显微镜测量中常用的原子相互作用的基本理论,到原子力显微镜的主要硬件组成。本讲座还将讨论各模式的关键点(如设定值、反馈)。 在接触模式下,系统会给探针恒定的力作为设定的基准点也就是设定点来物理接触样品。扫描期间为了维持这个设定点而进行反馈。在三种模式中,原理相对简单。然而,由于接触模式很容易对针尖和样品造成损伤。相比之下,非接触模式允许在不接触表面的情况下进行形貌测量。因此,可以很好地保护针尖和样品。轻敲模式与非接触模式原理相似,在扫描过程中,探针轻触样品表面,以获得测量材料属性分布的额外信息(例如模量分布)。 本次讲座主要针对AFM原理的基础知识,帮助大家了解探针和样品之间的相互作用。由三种模式测出的图像对比也将在讲座中呈现。报告人 : Park原子力显微镜应用科学家Chris Jung Chris Jung, is an Application Scientist for Park Systems Korea - Research Application Technology Center (RATC) department. He received his Master’s degree in Physics from the Kyung Hee University, and his Bachelor’s degree in Physics from Dankook University in South Korea. His major project includes Evaluation of Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) at the perspective of resolution.Park原子力显微镜系列讲座列表(5月-9月) 想了解更多详情,请关注微信公众号:Park原子力显微镜 400电话:400-878-6829 Park官网:parksystems.cn
  • 纳米先导 引领未来—走近牛津仪器原子力显微镜、纳米科学业务
    p    strong  仪器信息网讯 /strong 2017年8月29-31日,第七届中国国际纳米科学技术会议(ChinaNANO 2017)在北京举行。大会旨在促进纳米科学与技术研究的前沿问题的交流。中国科学院院长白春礼出席开幕式并致辞,会议吸引来自全球30多个国家和地区的2000多名代表参加。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 253px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/3dc59c0e-1c44-417c-8462-d6d8dc4212a7.jpg" title=" 00.jpg" height=" 253" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 会场一角 /strong /p p   作为ChinaNANO 2017赞助商,牛津仪器携旗下纳米科学部门(NanoScience)和原子力显微镜部门(Asylum Research)等业务部门亮相此次大会。借此机会,在牛津仪器展位,仪器信息网编辑就两业务部门研发及市场最新动向,与Asylum Research的亚太区副总裁David E.Beck博士、美国总部研发总监Mario Viani博士、中国区技术主管程鹏博士,以及NanoScience的亚洲销售及市场经理赵勇杰博士进行了现场交流。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 253px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/14481a0d-5b7f-4d7e-a415-6642a11c9432.jpg" title=" 0.jpg" height=" 253" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院院长白春礼到牛津仪器展位询问 /strong /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 牛津仪器Asylum Research—创新设备引导前沿应用,坚持“最专业的售后支持” /strong /span /p p   自从1985年,首台原子力显微镜(AFM)问世以来,由于其相比光学显微镜及电子显微镜完全不一样的图像显示方式,及在多场不同物理性能表征等方面的广泛应用。在30余年里,AFM表征技术得到了迅速的发展。 /p p   Asylum Research总部位于美国加利福尼亚圣塔芭芭拉市,成立于1999年,由三名原DI(Digital Instruments)公司的科学家共同创立。公司致力于纳米科学表征中的AFM研发及生产,并于2012年加入牛津仪器。 /p p   Asylum Research产品的发展大致可以分为两个阶段:1999-2008阶段,研发了三轴分立的扫描器和高分辨率定位传感器, 在原子力显微镜行业首次实现了精确定量的力曲线和闭环扫描。接着,在Mario Viani带领的研发团队努力下,于2008年开发出Cypher S 原子力显微镜,全新设计的机械结构大大提高了分辨力和扫描速度,常规扫描速度提高了10到20倍,同时实现了全自动化操作,大大降低了使用难度。在2012年,Cypher ES环境控制扫描器问世,在保持Cypher S性能的同时实现了稳定扫描下的温度和湿度控制、气体和液体的密闭式循环。2017年,又经过近十年的研发积累和技术储备,2017年2月,推出了全功能的视频级原子力显微镜Cypher VRS。Cypher VRS同时具有极高的成像速度和极高的成像分辨率,扫描线速度最高可达625Hz,最快能以每秒10帧左右的速度成像。作为对比,其扫描速度比传统的AFM要快300倍以上,比目前的“快速扫描”AFM要快10倍以上。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/252142ee-638a-4434-bd87-e411f6cf8625.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 全功能的视频级AFM-Cypher VRS /strong /p p   对于拥有了高分辨率的AFM,极高的成像速度是很可贵的。Mario Viani博士介绍道,“‘快速’的概念很早就有科学家提出过,但由于定制化的设备难以使用,并未得到广泛的应用。我们的AFM有一个特点,就是在‘高速、高分辨’的基础上,操作很简单。这样,用户无论来自生物领域、化学领域,还是材料等领域,都能够在拿到设备后很容易得到高质量高分辨的图像结果。另外,Cypher VRS这种视频级成像的技术对于AFM领域是很前沿的。这个全新的技术将引领一系列全新的科研应用,为那些需要在原子力显微镜的分辨率下研究动态过程的科研领域打开了一个新世界的大门。我们注意到Cypher VRS面世以来,受到了各领域广泛的关注,如生物、化学、材料领域。” /p p   对于Asylum Research,另一个重要事件不得不提,那就是2012年加入牛津仪器。David E.Beck博士讲道:“Asylum Research加入牛津仪器使双方实现了共赢,牛津仪器在扩展了纳米分析领域的产品线的同时,Asylum Research获得更多客户、市场宣传等共享资源,业绩也实现快速发展,在中国市场的表现尤为亮眼。” /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 300px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/b10f8192-20ef-4f53-bfcd-a02dbbdfe78e.jpg" title=" 000.jpg" height=" 300" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p style=" text-align: center " strong 合影留念 /strong /p p style=" text-align: center " (左二,David E.Beck博士 左三,Mario Viani博士 左四,程鹏博士) /p p   对于AFM业务的下一步发展,David E.Beck博士认为,Asylum Research核心宗旨依旧是保持最专业的“售后支持”。因为AFM的应用非常广泛,涵盖化学、生物、材料、物理和机械等多个领域,时刻让客户设备保持最佳工作状态,协助客户获得最佳数据就成为Asylum Research的首要任务。另外,中国当下高速发展的科学研究,为AFM技术推广和应用带来了新机遇。Asylum Research十分重视中国市场:包括在北京和上海已建立的两个设备齐全的Demo实验室、支持中国技术团队与本地客户紧密合作,为特殊需求进行产品定制研发。 /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 牛津仪器NanoScience—Demo实验室拉近客户距离,跟踪需求源引研发创新 /strong /span /p p   关于刚提到Asylum Research加入牛津仪器的共赢,赵勇杰博士表示:“确实如此,比如参加本次会议,NanoScience和Asylum Research虽然是不同的业务部门,但我们的客户是有很大交叉的,只不过AFM可能用来表征形貌,而我们更多考察在低温、强磁场环境下做成纳米器件的光电性能等。这样我们就实现了共享客户及市场资源,同时这对为客户提供更完善解决方案也是更很有利的。” /p p   赵勇杰还表示:“近五到十年,国内创新十分活跃,越来越多国内的研究成果得到转化或发表在国际高水平期刊杂志上。在此大背景下,客户对更多高端检测手段有了越来越多的需求,我们作为高技术设备制造者也一直在为找到更好的结合点而努力,其中,Demo实验室就是一个很好的方式。” /p p   据介绍,牛津仪器NanoScience上海的Demo实验室设立与2016年下半年,经过近半年的试运行(配件购置、调试等),现已正式运营近半年时间并取得了良好的效果。Demo实验室主要包括研发和测试两项工作,研发则包含了牛津仪器自己以及与客户合作的项目。用赵勇杰博士的话说,“demo实验室拉近了我们与客户的距离”。不仅简短了与客户之间的沟通时间周期,还可以对客户的需求及时跟进,这也促进了与客户科研工作的紧密合作。同时,通过与客户合作过程中不断的发现需求、验证的过程,还可以为新的应用或新产品的研发提供源源不断的设想或理念,从而本土化创新就无形中推动了整个牛津仪器产品系列的创新。赵勇杰博士说:“我们欢迎广大用户来参观、使用我们的demo实验室,在此进行科学实验或验证创新的想法。” /p p   正是拉近与客户的距离,不断与客户密切的研发合作促进了牛津仪器本土化的售后支持与研发能力。NanoScience的产品设计也十分重视不同客户的不同体验,迷你无液氦稀释制冷机系统(Io系统)就是一例,该产品于2016年面世,是一个紧凑的,无液氦的低振动连续冷却解决方案,可以将样品温度降到50 mK。一些用户实验室空间不足或经常从一个地方转移到另一个地方,Io系统便是专为这些用户的需求而设计,其不仅紧凑,重量轻,易移动,易于安装和操作,设计简单,即使没有经验的用户,也可以轻松在新的地方重新搭建调试系统,而且还大大节省了用户的购买成本。这套系统在当前细分化的市场中,提供了更多可能性满足了用户的需求。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/e2ed47ba-ae85-4764-8d5a-e7f806beca3b.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 迷你无液氦稀释制冷机系统(Io系统) /strong /p
  • 「工业纳米材料检测解决方案开发联盟」在日成立
    -整合与标准化纳米检测技术,瞄准国际纳米材料市场 - 独立行政法人 产业技术综合研究所 株式会社岛津制作所 日本电子株式会社 株式会社理学 ■ 要点 ■ ・ 产总研与日本检测・ 分析仪器厂家启动纳米材料检测技术的共同研究 ・ 应对欧洲等地日趋严格的纳米材料法规 ・ 争取全日本实现纳米材料测试技术标准化 ■ 概要 ■ 2013年6月1日,独立行政法人 产业技术综合研究所【理事长 中钵 良治】(以下称「产总研」)检测・ 计量标准领域【研究统括 三木 幸信】以及纳米技术・ 材料・ 制造领域【研究统括 金山 敏彦】、株式会社岛津制作所【董事会代表兼总经理 中本 晃】(以下称「岛津」)、日本电子株式会社【董事会代表兼总经理 栗原 权右卫门】(以下称「日本电子」)以及株式会社理学【董事会代表兼总经理 志村 晶】(以下称「理学」)共同成立「工业纳米材料检测解决方案开发联盟」(Consortium for Measurement Solutions for Industrial Use of Nanomaterials (COMS-NANO)) (以下称「纳米检测解决方案联盟」),致力于以开发纳米材料的粒径、特性测试方法・ 装置为目标的共同研究。 在粉体、微粒子领域,世界各国正大力开发更高度功能化的材料与更微小化的纳米材料。但人们担心纳米材料有可能对生物体造成影响,为此,欧洲一些国家开始导入有关纳米材料流通的申请制度。 为检测・ 测试纳米材料,采用基于电子显微镜的直接观察方法、利用光散射・ 衍射、X射线散射的检测方法以及比表面积测定法*1等间接测试方法。目前,有关粒径以及其分布、组成、杂质的检测方法尚没有国际标准。 纳米检测解决方案联盟将通过整合日本企业所擅长的纳米材料检测技术,推进纳米材料的检测装置开发以及其国际标准化,为日本纳米材料进军国际市场做出贡献。 工业纳米材料检测解决方案联盟的体制 ■ 背景 ■ 2000年,美国克林顿总统发表了国家纳米技术倡议宣言,以此为契机,纳米材料的研究开发在世界范围内大大加速。而在此之前,炭黑、二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(TiO2)等作为功能性材料已经大量用于涂料、油墨、轮胎橡胶填充剂、化妆品等的生产制造当中。 伴随纳米技术在科学等领域的应用,因其革命性与未来不确定性,必须考虑提高社会对纳米技术的接受程度。对于有可能被人类摄取或散播在环境中的纳米材料,需要从预防原则的观点出发制定使用纳米材料的法规。法国从2013年1月起开始实施针对纳米材料流通的申请制度。 为促进纳米材料的产业化,迫切需要确立其检测方法。作为欧洲指令M/461*2,已经开始讨论纳米材料的物理化学特性测试,但测试方法的完备与标准化刚刚起步。 此前,产总研、岛津、日本电子以及理学以提高各自企业所擅长的检测技术为目的,分别小规模地开展了与纳米材料应用、纳米水平检测技术相关的共同研究。但纳米材料的应用与检测技术因企业而异。纳米检测解决方案联盟将整合检测技术,共同化・ 标准化各种纳米材料的应用与检测方法,促进多形态与多特性的纳米材料产业应用。 ■ 联盟内容 ■ 〇组织 运营委员会、知识产权委员会、事务局以及各种工作小组 〇事业内容 产总研、岛津、日本电子以及理学在纳米材料的物理化学特性检测・ 测试技术领域开展共同研究,构筑解决方案平台,帮助制造企业解决难题,强化日本检测分析技术能力,并为对应欧洲已开始导入的纳米材料法规,开发纳米材料的特性测试方法・ 装置。 ○参加机构 独立行政法人 产业技术综合研究所、株式会社岛津制作所、日本电子株式会社、株式会社理学 ■ 未来开展的活动 ■ 不仅与分析仪器厂家合作,还与相关的材料、化学厂家、制造装置厂家、分析服务公司、大学・ 公共研究结构联手,组织并推进满足实际需求的研究开发项目。在开发过程中,通过强化国际整合性、标准化与认证等基础面的工作,创造附加价值,开发安全可靠的纳米材料、粉体材料的特性测试方法和装置。 在定于2013年9月4日在日本幕张国际展览中心(日本千叶县千叶市)举办的JASIS2013(原日本分析展/科学仪器展)上,将召开「纳米材料检测技术」研讨会,讨论研究开发的进展与未来开展的活动。 【术语解说】 * 1 比表面积测定法 同一质量(体积)的纳米材料,因粒径不同,总全表面积也不同。气体吸附量与样品表面积相关,本方法通过测定一定质量的样品的气体吸附量,可以间接地测定纳米粒子的粒径。 * 2 欧洲指令M/461 欧洲议会向欧洲标准化机构CEN, CENELEC, ETSI发出的要求完备纳米技术及纳米材料相关标准的指示。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳及成都5个分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站http://www.shimadzu.com.cn/an/。
  • 纳米粒子揭开微小世界“面纱”
    澳大利亚国立大学(ANU)的物理学家使用纳米粒子开发新的光源,将使人们有能力揭开比人的头发还要细小数千倍的极微小物体世界的“面纱”。发表在最新一期《科学进展》杂志上的这一发现,可能会对医学科学产生重大影响。这种技术成本低、效率高,有助于创造新一代显微镜,观察小到十亿分之一米的物体。  使用纳米颗粒,研究人员将相机和利用其他技术看到的光频率提高了7倍。研究人员说,光的频率可增加到多高是没有限制的。频率越高,使用该光源所能看到的物体越小。这项只需要一个纳米颗粒就能工作的技术,可被应用到显微镜中,帮助科学家以传统显微镜10倍的分辨率放大超微小事物的世界,例如细胞和单个病毒的内部结构。  传统的光学显微镜无法为纳米级物体生成高度放大的图像。依靠超分辨率显微镜技术或使用电子显微镜可帮助实现,但这样的技术速度慢、成本高,而且还可能破坏样品。基于光的显微镜有助于解决这个问题。研究人员借助“极紫外线光”,可看到今天使用的传统显微镜无法看到的东西。  ANU开发的技术也可作为一种质量控制措施,用于半导体行业,简化制造过程。电脑晶片由非常细小的元件组成,其特征大小几乎只有十亿分之一米。在芯片生产过程中,制造商使用微小的极紫外光光源实时监测这一过程,能及早诊断出任何问题,从而提高芯片制造的质量和产量。
  • 美国PSS发布PSS Nicomp 380 N3000 Plus 顶配纳米粒度仪新品
    Nicomp 380 系列纳米激光粒度仪 专为复杂体系提供高精度粒度解析方案基本信息仪器型号:N3000 Plus工作原理:动态光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)检测范围: 0.3nm-10.0μm Nicomp 380 N3000系列纳米激光粒度仪是在原有的经典型号380DLS基础上升级配套而来,采用动态光散射(Dynamic Light Scattering, DLS)原理检测分析颗粒的粒度分布,粒径检测范围 0.3nm – 10μm。其配套粒度分析软件复合采用了高斯( Gaussian)单峰算法和拥有专利技术的 Nicomp 多峰算法,对于多组分、粒径分布不均匀分散体系的分析具有独特优势。技术优势1、APD(LDC)超高灵敏度检测器;2、多角度检测(multi angle)模块;3、可搭配不同功率光源;4、精确度高,最接近样品真实值;5、快速检测,可以追溯历史数据;6、结果数据以多种形式和格式呈现;7、符合USP,CP等个多药典要求;8、无需校准;9、复合型算法:(1)高斯(Gaussion)单峰算法与专利的Nicomp多峰算法自由切换10、模块化设计便于维护和升级;(1)可自动稀释模块专利;(2)搭配多角度检测器;(3)自动进样系统(选配);Nicomp多峰分布概念 基线调整自动补偿功能和高分辨率多峰算法是Nicomp 380系列仪器所独有的两个主要特点,Nicomp创始人Dave Nicole很早就认识到传统的动态光散射理论仅给出高斯模式的粒度分布,这和实践生产生活中不相符,因为现实中很多样本是多分散体系,非单分散体系,而且高斯分布灵敏性不足,分辨率不高,这些特点都制约了纳米粒度仪在实际生产生活中的使用。其开创性的开创了Nicomp多峰分布理论,大大提高了动态光散射理论的分辨率和灵敏性。图一:Nicomp多分分布数据呈现 如图一:此数据为Nicomp创始人Dave Nicole亲测其血液所得的真实案例。其检测项目为:高密度脂蛋白,低密度脂蛋白和超低密度脂蛋白,由图中可以看出,其血液中三个组分的平均粒径分别显示在7.0nm;29.3nm和217.5nm。由此可见,Nicomp分布模式可以有效反应多组分体系的粒径分布。Nicomp多峰分布优势 Nicomp系列仪器均可以自由在Gaussian分布模式和Nicomp多峰分布模式中切换。其不仅可以给出传统的DLS系统的结果,更可以通过Nicomp多峰分布模式体现样品的真实情况。依托于Nicomp系列仪器一系列优异的算法和高灵敏性的硬件设计,Nicomp纳米激光粒度仪可以有效区分1:2的多分散体系。图二:高斯分布及Nicomp多峰分布对比图 如图二:此数据为检测93nm和150nm的标粒按照1:2的比例混合后所测得的数据。左边为高斯分布(Gaussian)结果,右图为Nicomp多峰分布算法结果,两者都为光强径数据。从高斯分布可以得到此混合标粒的平均粒径为110nm-120nm之间,却无法得到实际的多组分体系结构。从右侧的Nicomp多峰分布可以得到结果为双峰,即如数据呈现,体系中的粒子主要分布于98.2nm以及190nm附近,这和实际情况相符。 为满足不同客户的实际检测需求,我司的Nicomp 380 N3000会配备相应的配置,旨在为客户们在控制成本的基础上,得到需求的解决方案,达到收益最大化。产品优势模块化设计 Nicomp 380纳米激光粒度仪是全球率先在应用动态光散射技术上的基础上加入多模块方法的先进粒度仪。随着模块的升级和增加,Nicomp 380的功能体系越来越强大,可以用于各种复杂体系的检测分析。自动稀释模块 带有专利的自动稀释模块消除了人工稀释高浓度样品带来的误差,且不需要人工不断试错来获得合适的测试浓度,这大大缩短了测试者宝贵时间,且无需培训,测试结果重现性好,误差率<1%。380/HPLD大功率激光器 美国PSS粒度仪公司在开发仪器的过程中,考虑到在各种极端实验测试条件中不同的需求,对不同使用条件和环境配置了不同功率的激光发生器。大功率的激光器可以对极小的粒子也能搜集到足够的散射信号,使得仪器能够得到极小粒子的粒径分布。同样,大功率激光器在测试大粒子的时候同样也很有帮助,比如在检测右旋糖酐大分子时,折射率的特性会引起光散射强度不足。 因为大功率激光器的特性,会弥补散射光强的不足和衰减,测试极其微小的微乳、表面活性剂胶束、蛋白质以及其他大分子不再是一个苛刻的难题。即使没有色谱分离,Nicomp 380纳米粒径分析仪甚至也可以轻易估算出生物高分子的聚集程度。雪崩二极管 (APD-LDC)超高灵敏度检测器 Nicomp 380纳米粒径分析仪可以装配各种大功率的激光发生器和军品级别的雪崩二极管检测器(相比较传统的光电倍增管有7-10倍放大增益效果)。 APD通常被用于散射发生不明显的体系里来增加信噪比和敏感度,如蛋白质、不溶性胶束、浓度极低的体系以及大分子基团,他们的颗粒的一般浓度为1mg/mL甚至更低,这些颗粒是由对光的散射不敏感的原子组成。APD外置了一个大功率激光发生器模块,在非常短的时间内就能检测分析纳米级颗粒的分布情况。380/MA多角度检测器 粒径大于100 nm的颗粒在激光的照射下不会朝着各个方向散射。多角度检测角器通过调节检测角度来增加粒子对光的敏感性来测试某些特殊级别粒子。Nicomp 380可以配备范围在10°-175,步长0.7°的多角度测角器,从而使得单一90°检测角测试不了的样品,通过调节角度进行检测,改善对大粒子多分散系粒径分析的精确度。工作原理目录结构: 1.前言 2.动态光散射原理 3.动态光散射理论:光的干涉 小知识:光电倍增管(PMT) 小知识:光电二极管(APD) 5.粒子的扩散效应 6.Stoke-Einstein方程式 7.自相关函数原理 前言 近十几年来,动态光散射技术(Dynamic Light scattering, DLS),也被称为准弹性光散射(quasi-elastic light scattering, QELS)或光子相关光谱法(photon correlation spectroscopy, PCS),已经被证明是表征液体中分散体系的粒径分布(PSD)的极有用的分析工具。DLS技术的有效检测粒径范围——从5am(0.005微米)到10几个微米。DLS技术的优势相当明显,尤其是当检测到300nm以下亚微米的粒径范围时,在此区间,其他的技术手段大部分都已经失效或者无法得到准确的结果。因此,基于DLS理论的设备仪器被广泛采用用以表征特定体系的粒度分布,包括合成的高分子聚合物(如乳胶,PVCs等),水包油和油包水的乳剂,囊泡,胶团,微粒,生物大分子,颜料,燃料,硅土,金属晶体,陶瓷和其他的胶体类混悬剂和分散体系。动态光散射原理 下图所示为DLS系统的简单的示意图。激光照射到盛有稀释的颗粒混悬液的玻璃试管中。此玻璃试管温度恒定,每一个粒子被入射光击发后向各个方向散射。散射光的光强值和粒径的分子量或体积(在特定浓度下)成比例关系,再带入其他影响参数比如折射率,这就是经典光散射(Classic light scattering)的理论基础。 图1:DLS系统示意图最新的动态光散射方法(DLS)从传统的光散射理论中分离,不再关注于光散射的光强值,而关注于光强随着时间的波动行为。简单来说,我们在一定角度(一般使用90°角)检测分散溶剂中的混悬颗粒的总体散射光信息。由于粒度的扩散,光强值不断波动,理论上存在有非常理想化的波动时间周期,此波动时间和粒子的扩散速度呈反比例关系。我们通过光强值的波动自相关函数的计算来获得随时间变化的衰减指数曲线。从衰减时间常量τ,我们可以获得粒子的扩散速度D。使用Stokes-Einstein 方程式,我们最终可以计算得出颗粒的半径(假定其是一个圆球形状)。动态光散射理论:光的干涉 为了容易理解什么叫做强度随时间波动,我们必须先理解相干叠加(coherent addition)或线性叠加(superposition)的概念,进一步要知道检测区域内的不同的粒子产生了很多独立散射光,这些独立的散射光相干叠加或互相叠加的最终结果就是光强。这种物理现场被称为“干涉”。下图是光干涉图样。 每一束独立的散射光波到达检测器和入射激光波长有相位关系,这主要取决于悬浮液中颗粒的精确定位。所有的光波在PMT检测器的表面的狭缝中混合在一起,或者叫干涉在一起,最终在特定的角度可以检测得到“净”散射光强值,在DLS系统中,绝大部分都使用90度角。 小知识——光电倍增管(PMT) 光电倍增管(Photomultiplier,简称PMT),是一种对紫外光、可见光和近红外光极其敏感的特殊真空管。它能使进入的微弱光信号增强至原本的108倍,使光信号能被测量。光电倍增管示意图小知识——光电二极管(APD) 光电倍增管是由玻璃封装的真空装置,其内包含光电阴极 (photocathode),几个二次发射极 (dynode)和一个阳极。入射光子撞击光电阴极,产生光电效应,产生的光电子被聚焦到二次发射极。其后的工作原理如同电子倍增管,电子被加速到二次发射极产生多个二次电子,通常每个二次发射极的电位差在 100 到 200 伏特。二次电子流像瀑布一般,经过一连串的二次发射极使得电子倍增,最后到达阳极。一般光电倍增管的二次发射极是分离式的,而电子倍增管的二次发射极是连续式的。 应用 光电倍增管集高增益,低干扰,对高频信号有高灵敏度的优点,因此被广泛应用于高能物理、天文等领域的研究工作,与及流体流速计算、医学影像和连续镜头的剪辑。雪崩光电二极管(Avalanche photodiodes,简称APDs)为光电倍增管的替代品。然而,后者仍在大部份的应用情况下被采用。 动态光散射理论: 粒子的扩散效应 悬浮的粒子并不是静止不动的,相反,他们以布朗运动(Brownian motion)的方式无规则的运动,布朗运动主要是由于临近的溶剂分子冲撞而引起的。因此,到达PMT检测区的每一束散射光随时间也呈无规则波动,这是由于产生散射光的粒子的位置不同而导致的无规则波动。因为这些光互相干涉在一起,在检测器中检测到的光强值就会随时间而不断波动。粒子很小的位移需要在相位上产生很大的变化,进而产生有实际意义的波动,最终这些波动在净光强值上反应出来。 DLS测量粒径技术的关键物理概念是基于粒子的波动时间周期是随着粒子的粒径大小而变化的。为了简化这个概念,我们现在假定粒子是均一大小的,具有相同的扩散系数(diffusion coefficient)。分散体系中的小粒子运动的快,将会导致光强波动信号变化很快;而相反地,大粒子扩散地毕竟慢,导致了光强值的变化比较慢。 图示4使用相同的时间周期来观测不同大小(小,中,大)的粒子产生的散射光强变化,请注意,横坐标是时间t。 我们需要再次强调,光强的波动并不是因为检测区域内粒子的增减引起的 而是大量的粒子的位置变动(位移)而引起的。 Stokes Einstein Equation DLS技术的目标是从原始数据(raw data)中确定粒子的扩散系数“D”。原始数据主要是指光强信号的波动,比如上述图4中所示。通过扩散系数D我们可以很容易的计算出粒子的半径,这时候就是广为人知的Stokes-Einstein方程式:D=kT/6πηR (2)这里k 指的是玻尔兹曼常数1.38 x 10-16 erg K-1;T是绝对温度;η是分散溶剂的额剪切粘度,比如20℃的水的η=1.002×10-2 泊; 从上述公式2中我们可以看到,通常情况下,粒子的扩散系数D会随着温度T的上升而增加。温度进而也会影响溶剂粘度η。例如,纯水的粘度在25℃下会落到0.890×10-2泊,和20℃下相比会有10%的改变。毫无疑问,溶剂的粘度越小,粒子的无规则扩散速度会越大,从而导致光强的波动也越快。因此,温度T的变化和粒径的变化是完全分不开的,因为他们都影响到了扩散系数D。正因为这个原因,样本的温度必须保持恒定,而且必须非常精确,这样才能获得有实际意义的扩散系数D。 从图4的“噪声”信号中无法直接提取出扩散系数。但是可以清楚地看到,信号b比信号c波动地快,但是比信号a波动地慢,因为,信号b地粒径一定在a和c之间,这只是很直观地得到一个结论而已。然而,量化此种散射信号是一个很专业地课题。幸而,我们有数学方法来解决这个问题,这就是自相关函数(auto-correlation)。自相关函数原理 现在让我们设定散射光强的自相关函数为IS(t),在上述图4中可以看到其随时间而波动。我们用C(t’)来标识自相关函数。C(t’)可以通过如下方程式3来表达:C(t’)= (3)括号表示有很多个t和对应的Is值。也就是说,一次计算就是运行很多Is(t)*Is(t-t’) 的加和,所有都具有相同的间隔时间段t’。 图5是典型的Is(t)的波形图,通过这张图,我们可以认为C(t’)和Is(t)之间有简单的比例关系,这张图的意义在于通过C(t’)函数可以通过散射光强Is(t)的波动变化“萃取”出非常有用的信息。 自相关函数C(t’)其实是表征的不同大小的粒子随时间而衰变的规律。 点击下载工作原理仪器参数粒径检测范围0.3 nm - 10 μm分析方法动态光散射,Gaussian单峰算法和 Nicomp多峰算法pH值范围1-14温度范围0℃-90 ℃(±0.1℃控温精度,无冷凝)浓度40%w/v激光光源至少35mW激光光源检测角度多角度(10°- 175°,包含90°,步进0.7°)检测器APD-LDC(雪崩二极光电倍增管,可7-10倍增益放大)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,微量进样10μL)分析软件必配科研级软件符合 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 7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辅助增益模块自动稀释模块自动进样器(选配)重量约26kg(与配置有关)配件大功率激光光源PSS使用一系列大功率激光二极管来满足更多更苛刻的要求。使用大功率激光照射,以便从小粒子出货的足够的入射光。15mW, 35mW, 50mW, 100mW — 波长为635nm 的红色二极管。20 mW 50 mW 和 100 mW 波长为 514.4nm的绿色二极管。雪崩光电二极管检测器(APD Detector)提供比普通光电倍增管(PMT)高7-10倍的灵敏度。自动稀释系统模块将初始浓度较高的样本自动稀释至可检测的的浓度,可稀释初始固含量为50%的原始样品,本模块收专利保护,其可免除人工稀释样品带来的外界环境的干扰和数据上的误差,此技术被用于批量进样和在线检测的过程中。多角度检测系统模块提供多角度的检测能力。使用高精度的步进电机和针孔光纤技术可对散射光的接收角度进行调整,可为微粒粒径分布提供可高分辨率的多角度检测。对高浓度样品(≤40%)以及大粒子多分散系的粒径提供了提供15至175度之间不同角度上散射光的采集和检测自动滴定模块(选配)样品的浓度及PH值是Zeta电位的重要参数,搭配瑞士万通的滴定仪进行检测,真正实现了自动滴定,自动调节PH值,自动检测Zeta电位值。免除外界的干扰和数据上的误差,精确分析出样品Zeta电位的趋势。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,最小进样量10μL)。自动进样器(选配)批量自动进样器能实现60个连续样本的分析而无需操作人员的干预。因此它是一个非常好的质量控制工具,能增大样品的处理量。大大节省了宝贵的时间。应用领域 纳米载药纳米药物研究近些年主要着重在药物的传递方向并发展迅猛,纳米粒的大小可以有效减少毒性和副作用。所以,控制这些纳米粒的粒径大小是非常必要的。 磨料磨料既有天然的也有合成的,用于研磨、切削、钻孔、成形以及抛光。磨料是在力的作用下实现对硬度较低材料的磨削。磨料的质量取决于磨料的粗糙度和颗粒的均匀性。化学机械抛光液(CMP SLURRY)化学机械抛光是半导体制造加工过程中的重要步骤。化学机械抛光液是由腐蚀性的化学组分和磨料(通常是氧化铝、二氧化硅或氧化铈)两部分组成。抛光过程很大程度上取决于晶片表面构型。晶片的加工误差通常以埃计,对晶片质量至关重要。抛光液粒度越均匀、不聚集成胶则越有利于化学机械抛光加工过程的顺利进行。 陶瓷陶瓷在工业中的应用非常广泛,从砖瓦到生物医用材料及半导体领域。在生产加工过程中监测陶瓷颗粒的粒度及其粒度分布可以有效地控制产品的性能和质量。 粘土粘土是一种含水细小颗粒矿物质天然材料。粉砂与粘土类似,但粉沙的颗粒比粘土大。粘土中易于混杂粉砂从而降低粘土的等级和使用性能。ISO14688定义粘土的颗粒小于63μm。 涂料涂料种类繁多,用途广泛。涂料的颗粒大小及粒度分布直接影响涂料的质量和性能。污染物监测粒度检测分析在产品的污染监测方面起着重要作用,产品的污染对产品的质量影响巨大。绝大多数行业都有相应的标准、规程或规范,必须严格遵守和执行,以保证产品满足质量要求。化妆品无论是普通化妆品还是保湿剂、止汗剂,它们的性能都直接与粒度的大小和分布有关。化妆品的颗粒大小会影响其在皮肤表面的涂抹性能、分布均匀性能以及反光性能。保湿乳液(一种乳剂)的粒度小于200纳米时才能被皮肤良好吸收,而止汗剂的粒度只有足够大时才能阻塞毛孔起到止汗的作用。 乳剂乳剂是两种互不相溶的液体经乳化制成的非均匀分散体系,通常是水和油的混合物。乳剂有两种类型,一种是水分散在油中,另一种是油分散在水中。常见的乳剂制品有牛奶(水包油型)和黄油(油包水型),加工过程中它们均需均质化处理到所需的粒径大小以期延长保质期。 乳剂乳剂是两种互不相溶的液体经乳化制成的非均匀分散体系,通常是水和油的混合物。乳剂有两种类型,一种是水分散在油中,另一种是油分散在水中。常见的乳剂制品有牛奶(水包油型)和黄油(油包水型),加工过程中它们均需均质化处理到所需的粒径大小以期延长保质期。 食品食品的原料(粉末及液体)通常来源于不同的加工厂,不同来源的原料必须满足某些特定的标准以使制品的质量均一稳定。原料性质的任何波动都会对食品的口味和口感产生影响。用原料的粒度分布作为食品质量保证和质量控制(QA/QC)的一个指标可确保生产出质量均以稳定的食品制品。液体工作介质/油液体工作介质(如:油)越来越昂贵,延长液体介质的寿命是目前普遍关心的问题。机械设备运转过程中会产生金属屑或颗粒落入工作介质中(如:油浴润滑介质或液力传递介质),因此需要一种方法来确定介质(油)的更换周期。通过监测工作介质(油)中颗粒的分布和变化可以确定更换工作介质的周期以及延长其使用寿命。墨水随着打印机技术的不断发展,打印机用的墨水变得越来越重要。喷墨打印机墨水的粒度应当控制在一定的尺度以下,且分布均匀,大的颗粒易于堵塞打印头并影响打印质量。墨水是通过研磨方法制得的,可用粒度检测分析仪器设备监测其研磨加工过程,以保证墨水的颗粒粒度分布均匀,避免产生聚集的大颗粒。
  • 岛津原子力显微镜——多维度纳米材料测试
    纳米材料是近十余年来新兴的功能材料类型,一般而言纳米材料在指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度,即100 nm以下,或是由此尺度的单元构成的材料。100nm相当于不到1000个原子紧密排列在一起,在这个尺度下,材料表现出了不同于宏观状态的力、光、电、磁、热等属性。因此成为化学和材料学科中研究非常广泛,进展很快的领域。 在纳米尺度下,对此类材料的形貌表征普通的光学观察方式不再适用。因此常用的是电子显微镜和原子力显微镜。而原子力显微镜因为具备三维高分辨表征能力而且环境适用范围广,被广泛运用于纳米材料的分析与检测。 纳米材料按维度可以分为零维材料、一维材料、二维材料、三维材料。 零维材料是指电子无法自由运动的材料,如量子点、纳米颗粒与粉末等。 硅量子点太阳能电池形貌及粒度分布 GaAs (100)衬底上生长的In0.7Ga0.3As量子点 对于零维材料,普遍关注的是颗粒的粒径以及粒径分布情况。从以上两个用案例可以看出,原子力显微镜可以很方便地获得图像及粒径统计数据。 一维材料是指电子只能在一个方向上自由运动的材料,如纳米线、量子线。早期研究较为深入的一维材料是碳纳米管。 单壁碳纳米管 上图是对单壁碳纳米管的观测。不仅可以直观地看到其形貌,而且可以通过断面测量获得管径数值。 同样的,如果视野中观察到了多条纤维,原子力显微镜的分析处理软件也可以对其进行统计分析。 2004年曼彻斯特大学Geim 小组成功分离出单原子层的石墨材料——石墨烯,由此带动了对二维材料的研究。主要包括石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫系化合物、黑磷等。 其中研究较为深入的是石墨烯。由于其各种优良属性均依赖于单层或少数几层。所以对石墨烯的基本且重要的测试要求就是对层数的测量。 在这一点上,原子力显微镜具有很好的优势,也因此被列入了国家标准(GBT 40066—2021 纳米技术氧化石墨烯厚度测量——原子力显微镜法)。 氧化石墨烯图像 GBT 40066—2021中规定的厚度计算公式 上图计算得到的计算数据,可知该片氧化石墨烯厚度为0.630±0.039nm,由此可推测这片氧化石墨烯为单层石墨烯。 综上所述,在纳米材料领域,原子力显微镜因其高分辨而且是三维成像的属性,成为各类纳米材料常用的分析工具。 岛津原子力显微镜历经三十余年的发展与积累,应对各种需求,不断推出新型号和新功能,为科学研究和技术发展提供得力的工具。本文中所有图片均为岛津原子力显微镜获得。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 3D打印微型旋转过滤器,可重复用于芯片实验室的微粒过滤
    来自中科大、合肥工业大学和日本RIKEN高级光子学中心的研究人员制造了一种磁驱动旋转微过滤器,可用于过滤微流体设备内的颗粒。他们通过创造一种磁性材料制成了微小的转动过滤器,这种材料可以与一种称为双光子聚合的非常精确的3D打印技术一起使用。作为利用便携性、安全性和效率优势的微型实验室平台,片上实验室系统已广泛应用于各个领域。近年来,得益于飞秒激光微纳制造技术的不断进步,用于三维(3D)高精度加工、微光学、微流体等多种功能微元件和微机械可以通过简单的程序集成到微芯片中,实现分子检测、细胞操作、催化反应等应用。常见的功能性微芯片之一是微分选装置,对分离颗粒和富集特殊细胞具有重要意义,并已成功应用于单细胞分析、药物筛选、血细胞分离等。目前的微流控分选方法可分为主动分选和被动分选。前者需要使用外部设备或外力,操作复杂,需要昂贵的设备。同时,后者在集成无源微器件的微流控芯片中实现了无外力的细胞或颗粒分选。微米级微孔过滤器是一种传统的被动分选装置,可以根据孔径大小对颗粒或细胞进行分选。由于过滤器中的孔的数量和形状不能在分选过程中动态改变,因此无法灵活地按需分选不同的颗粒或细胞,从而限制了微芯片的使用。因此,开发一种可以自由切换过滤、通过、选择性过滤等过滤模式的多功能过滤器,可以使应用多样化。在该研究中,来自中科大、合肥工业大学和日本RIKEN高级光子学中心的研究人员使用飞秒激光双光子聚合在微流控芯片中制造了磁性旋转微过滤器。研究人员首先合成了磁性纳米颗粒,将其混合在光刻胶中以制备磁性光刻胶。为了聚合制备的磁性光刻胶,优化了激光功率密度、脉冲数和扫描间隔等不同工艺参数。然后在载玻片上制作旋转微过滤器,并测试其磁驱动性能。最后,将旋转微过滤器集成到微流控芯片中。在恒定磁场下证明了微流控芯片内部过滤器对“过滤”和“通过”模式的磁响应。过滤性能是用在酒精溶液中含有直径为 2.5 和 8.0 µm 的聚苯乙烯 (PS) 球体的悬浮液来测试的,显示完全过滤了 8.0 µm 的颗粒。设想这种磁驱动旋转微过滤器可以在血细胞分选、微粒纯化和循环肿瘤细胞分离方面提供广泛的应用。▲图1. 磁驱动旋转微过滤器的制造过程和磁性颗粒的表征。(a) 具有可切换模式功能的磁驱动旋转微过滤器的制造过程示意图。(b) [Math Processing Error] 纳米粒子的 XRD 图。(c) 小熊猫的 SEM 图像。EDX 映射图像说明来自印刷的小熊猫的 (d) 覆盖层、(e) 碳和 (f) 铁。比例尺:5 µm。他们使用双光子聚合创建了新的过滤器,它使用聚焦的飞秒激光束来固化或聚合一种称为光刻胶的液体光敏材料。由于双光子吸收,聚合可以以非常精确的方式完成,从而能够制造微米级的复杂结构。图2. 双光子示意图为了制造微过滤器,研究人员合成了磁性纳米粒子并将它们与光刻胶混合。制造旋转式微过滤器要求它们优化用于聚合的激光功率密度、脉冲数和扫描间隔。在载玻片上测试其磁驱动特性后,他们将微过滤器集成到微流体装置中。多种过滤模式为了过滤较大的颗粒,应用垂直于微通道的磁场。过滤过程完成后,可以通过施加平行于微通道的磁场释放大颗粒,这将使微过滤器旋转 90°。然后可以根据需要重复过滤过程。研究人员使用混合在酒精溶液中的直径为 8.0 和 2.5 微米的聚苯乙烯颗粒验证了过滤器的过滤性能。“很明显,小于孔径的颗粒很容易通过微过滤器,而较大的颗粒则被过滤掉,”中国科学技术大学的张晨初说。“在通过模式下,过滤器捕获的任何较大颗粒都会被流体冲走,从而防止过滤器堵塞并允许重复使用微过滤器。”▲图3. 磁力旋转微滤器的参数优化与设计。(a) 不同激光功率密度下最小脉冲数的聚合窗口。(b) 磁旋转微过滤器的示意图。【数学加工误差】为外径,【数学加工误差】为轴套内径。盖玻片上的磁性旋转微过滤器 (c) 和通道中的 (d) 的 SEM 图像。所有比例尺:10 µm。▲图4. 制造的微过滤器的磁驱动旋转。(a) 在平面上操纵磁旋转微过滤器的示意图。(b) 通过施加不同方向的均匀磁场,在平坦表面上的液体环境中操作磁旋转微过滤器的演示。(c) 磁性操纵通道中旋转微过滤器的示意图。(d) 和 (e) 在充满乙醇的微通道中展示磁性旋转微过滤器的旋转以切换模式。该研究得到了中国国家自然科学基金、中国国家重点研发项目、中国博士后科学基金和中央大学基础研究基金的支持,相关成果发表在光学学会杂志Optics Letters上。
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