Nicomp N3000系列 (Entegris)

Nicomp动态光散射(DLS)系统可检测0.3 nm到10μm的粒度分布及zeta电位。Nicomp 系统搭载着Nicomp 多峰算法,解决了复杂体系样本颗粒分布检测的难题。它可以将一个次峰从主峰的尾巴中分离出来,帮助研究人员确定样本主要成分的颗粒度大小。当尝试开发新材料时,这是一个至关重要的参数,这将很大程度上影响产品的最终性能。 

 

 

 

 

 

 

 

工作原理    

 

Nicomp 3000 系列纳米激光粒度仪采用动态光散射原理检测分析样品的粒度分布。基于多普勒电泳光散射原理(Doppler Electrophoretic Light Scattering,DELS)检测ZETA电位。其主要用于检测额纳米级别及亚微米级别的体系,粒径检测范围0.3nm-10μm,ZETA电位检测范围为+/-500mV。动态光散射方法(DLS)从传统的光散射理论中分离,关注光强随着时间的波动行为。我们通过光强值的波动得到自相关函数,从而获得衰减时间常量 T,根据公式换算获得粒子的扩散速度 D(Diffusion,扩散系数)

Stokes-Einstein方程∶

D=kT/6rnR

D=扩散系数  T=温度

R=粒子半径 η=粘度

k=玻尔兹曼常数

粒径检测原理图

Zeta电位的检测时,在样品插入电极,施加电压,根据样品中电荷的迁移方向确认电荷正负性,根据迁移速率确认Zeta电位绝对值。Nicomp Z3000设备集成两种Zeta电位算法:频谱分析法和相位分析法。相位分析法在很大程度上解决了频谱分析仪在高盐体系,有机相体系检测中的局限性,PSS也是首家将相位分析法应用于Zeta电位检测。

Zeta电位检测原理图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

应用

 

 

医药领域:蛋白、病毒、脂质体、乳剂、胶束、纳米晶、疫苗、纳米载药、细胞等
化工领域:墨水,颜料,高分子材料,化工染料,润滑剂,石油化工,量子点等;
半导体领域:光刻胶、CMP slurry、树脂等;
其他:食品,饮料,化妆品等;

下图为同一复杂体系样品分别在高斯算法和Nicomp算法所呈现的结果。

 

 

图1∶高斯粒径分布图

 

图2∶Nicomp多峰粒径分布图

    

 

Nicomp可搭配ZETA电位模块对样品的Zeta电位进行测量。电势是粒子表面电荷,这也是分散体系稳定性的重点评估依据。ZETA电位接近零的分散体通常不稳定,容易聚集或者相分离。ZETA电位的绝对值越高,表明稳定性越好。Nicomp使用基于相位分析光散射(PALS)技术来测量粒子运动,非常的灵敏。测量可以在低电场强度下进行,这对敏感型样品,如蛋白质或其他生物分子来说要温和得多。ZETA电位最常见的用途是间接反映体系稳定性,判断基团修饰结果。ZETA电位是非常重要的指标,可分析哪种配方随着时间的推移会更稳定。

 

Nicomp 3000 还可搭配多角度检测模块可更全面、更灵敏捕捉到样品体系真实差异。下图为两种不同制备方法制备BSA蛋白质粒径分布测试结果;图5选用90度检测角进行测试a,b分别为ColdPrep.和HotPrep.制备所得Nicomp其粒径分布测试站果,如图所示,对比1a和1b可知,两种制备方法制者的蛋白质在8nm左右均有峰,此值为蛋白质的常规粒径;除此之外,在50nm处1a和1b均有峰,但是峰型不是很明显;此处推测是置白聚集物质;

图6选用20度检测雨进行测试,对比2a和2b可知,两种制备方法制备的蛋白质在8nm左右均有峰;除止之外,2a在80nm处有峰,2b在265nm处有峰,且峰型明显;对出90度和20度角测试结果;在8nm处均有峰,说明对于蛋白质的主体粒径分布两者测试一致;测试角度从90度变成20度后,较大粒径处峰型更加明显,且对于不同样品能明显区分;说明进用小角度检测对于蛋白质聚集的测试更为准确和灵敏;选用多角度模块,可更全面,更灵收捕捉到样品体系真卖差异。

Nicomp 3000 还具有较高分辨的纳米检测,通过蛋白质样品的检测,Nicomp 3000 纳米激光粒度仪对于小于10nm的粒子,依然显示较高的分辨率和准确度。Nicomp 3000纳米激光粒度仪的较高分辨率可以有效帮助研究人员更准确更真实地检测出样品粒度分布。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

如图,单聚体蛋白的粒径大小为1.7nm

 

蛋白质双聚体的理论粒径大小为1.7nm的两倍3.4nm。如上图,Nicomp 3000 测得的结果为2.9nm,这个数值符合实际粒径大小。

 

针对更复杂的蛋白质四聚体,其理论粒径为单聚体的4倍6.8nm。如左图,Nicomp 3000 测得的结果为5.7nm,这个数值符合实际粒径大小。

 

将上述三个数据叠加,我们可以清晰的看到在10nm以下仍然能得到粒径相差小的3个峰,显示Nicomp 3000有较高的分辨率和准确度。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nicomp 仪器多模块设置

 

大功率激光器模块

配量不同功率的激光发生器,充分适配不同类型的复杂样本检测,采用大功率激光器,测试灵敏度和耐用性更佳。

双控温模块

0℃-90℃样品温度控制,同时控制光源湿度,增加激光光源使用寿命,增加连续测试时间。

多角度检测模块

Nicomp3000系列可以配置范围在10°-175°,步长0.7"的多角度模块,通过调节角度进行检测,可提高对高龍粒子多分散体系粒径分析的精调度。

内置滤波片

可根据样品浓度自动调节激光透过量,达到合适光强值用于样品测试;大数据调节光强,对样品浓度范围适应性更强。

双列直插式纯钯电极

ZETA电位分析仪模块采用双列直通式钯电极,简洁方便,易于清洗,灵敏度高,经久耐用,

双检测器模块

Nioomp3000系列纳米激光粒度仪可以装备高灵敏度的光电倍增管检测器以及军品煅的雪扇二极管检测圈(相比较传统的光电倍增管有7-10倍放大增益放果)。

 

 

Nicomp N3000纳米粒度分析仪
配置 Standard 标准版 Plus 高配版 Plus+ 顶配版
温度范围 0℃~90℃(±0.1℃控温精度,无冷凝)
标准激光 15mW激光光源 35mW激光光源 15mW激光光源
PH值范围 1~14
粒度  
分析方法 动态光散射,Gaussian分布和Nicomp多峰分布
检测范围 3nm~10μm
最小样品量 10μL
最大浓度 40%W/V
测量角度 90° 90° 90°
分子量 342-2*107 Da
附件  
检测器 PMT(光电倍增管) APD(雪崩二极管) PMT(光电倍增管)
样品池
科研级软件
21 CFR Part11软件
自动进样模块 / /
自动稀释模块 / /
磁力搅拌模块 / /
尺寸 56cm*4lcm*24cm
重量 约26kg(与配置相关)
       
注:以实际样品为准 标配,随箱自带 选配,单独购买

Date:Mar. 19,2023

应用文献

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