顆粒能用于一系列的產(chǎn)品和生產(chǎn)過程：

• 食物以磨碎或干燥的粉末形式存在
• 藥片通過壓縮賦形劑和 API（活**成分）粉末制成
• 液體**制劑以乳液形式提供
• 為了方便處理，精細(xì)化學(xué)品和塑料通常以粉末形式運(yùn)輸。
• 納米顆粒通常用于油漆、涂料和先進(jìn)材料制造
• 外泌體和病毒等生物顆粒流入并通過我們的靜脈血管

為了探索這些重要且具有很大吸引力的材料，HORIBA設(shè)計(jì)、制造和供應(yīng)先進(jìn)的顆粒表征儀器。這些儀器測量的數(shù)據(jù)有力地支撐著當(dāng)今的制造業(yè)，并為研究者探索生物和非生物材料提供條件。

在被貼上 HORIBA 品牌標(biāo)簽前，HORIBA每臺(tái)儀器都必須滿足儀器檢測要求。自 1979 年進(jìn)入該行業(yè)以來，顆粒表征分析儀已將這一原則融入到每個(gè)新設(shè)計(jì)產(chǎn)品中。不懈的改進(jìn)與優(yōu)良的性能相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)我們的**目標(biāo)：讓HORIBA 顆粒表征儀器檢測的數(shù)據(jù)成為行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)。

顆粒科學(xué)是一個(gè)有著大量有趣課題的領(lǐng)域。納米到毫米范圍的顆粒的行為與純液體或大的固體物質(zhì)有著很大不同。這導(dǎo)致了顆粒分析測量上的挑戰(zhàn)。當(dāng)然，廣泛了解各種知識(shí)也更有助于分析測量。 在這里，我們將對(duì)顆粒分析和顆?？茖W(xué)的各個(gè)方面進(jìn)行討論，以幫助您更好地使用HORIBA 粒徑分析儀。

顆粒表征支持服務(wù)團(tuán)隊(duì)

HORIBA 支持團(tuán)隊(duì)包括經(jīng)驗(yàn)豐富的服務(wù)工程師和訓(xùn)練有素的經(jīng)銷商。全球每個(gè)子公司都能提供專業(yè)的應(yīng)用支持和技術(shù)支持，以幫助客戶進(jìn)行測樣、數(shù)據(jù)分析等，進(jìn)而更好地使用儀器。

納米粒度及Zeta電位分析儀

先進(jìn)的分析儀器助您解開納米世界的奧秘。只需單臺(tái)設(shè)備就能表征納米顆粒的三個(gè)參數(shù)：粒徑、Zeta 電位和分子量。

納米技術(shù)的研發(fā)是一個(gè)持續(xù)不斷的過程，這是為了能夠從原子和分子水平上控制物質(zhì)的尺寸，從而獲得性能更好的材料與產(chǎn)品。組件的小型化——即納米級(jí)控制可以有效實(shí)現(xiàn)更快的測量速度、更好的設(shè)備性能以及更低的設(shè)備運(yùn)行能耗。納米技術(shù)在日常生活中的諸如食品、化妝品和生命科學(xué)等很多領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

簡單快捷的納米顆粒多參數(shù)分析！

一臺(tái)設(shè)備、三種功能，可對(duì)每個(gè)測量參數(shù)進(jìn)行高靈敏度、高精度的分析。

粒徑測量范圍0.3 nm ~ 10 μm

SZ-100V2 系列采用動(dòng)態(tài)光散射 (DLS) 原理測量顆粒粒徑大小及分布，實(shí)現(xiàn)了超寬濃度范圍的樣品測量，該系列可準(zhǔn)確測量低至ppm 級(jí)低濃度、高至百分之幾十的高濃度樣品?？墒褂檬惺鄣臉悠烦?，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)小體積樣品的測量。

Zeta 電位測量范圍– 500 ~ + 500 mV

使用 HORIBA Zeta電位樣品池測量Zeta 電位值只需樣品100 μL，通過Zeta電位可預(yù)測和控制樣品的分散穩(wěn)定性。Zeta 電位值越高，則意味著分散體系越穩(wěn)定，這對(duì)于產(chǎn)品配方的研究工作具有重大的意義。

分子量測量范圍1 × 10 3 ~ 2 × 10 7 Da

通過測量不同濃度下的靜態(tài)光散射強(qiáng)度并通過德拜記點(diǎn)法計(jì)算樣品的**分子量 (Mw) 和**維里系數(shù) (A2 )。

SZ-100V2 系列具有良好的復(fù)雜信息處理能力和學(xué)習(xí)能力，可快速確定納米顆粒的特性！

• SZ-100V2 系列具有雙光路設(shè)計(jì)，既可以測量高濃度的樣品，如漿體和染料；同時(shí)也可以用于測量低濃度樣品，如蛋白質(zhì)、聚合物等。

• 使用單臺(tái)設(shè)備即可表征納米顆粒的三大參數(shù)——粒徑、Zeta 電位和分子量

• HORIBA研發(fā)的Zeta 電位樣品池可防止樣品對(duì)其造成污染。樣品池容量（*低容量100 μL）小適用于稀釋樣品的分析。

• HORIBA研發(fā)的Zeta 電位樣品池的電極由碳材料制成，該材料不會(huì)受到鹽溶液等高鹽樣品的腐蝕。

蛋白質(zhì)的Zeta電位測量

Zeta電位是描述蛋白質(zhì)表面電荷的重要物理參數(shù)。一直以來研究人員對(duì)測定蛋白質(zhì)的Zeta電位都非常感興趣。由于蛋白質(zhì)會(huì)在樣品池電極上遭到破壞在內(nèi)的多種原因，蛋白質(zhì)Zeta電位的測定一直很困難。該應(yīng)用文檔呈現(xiàn)的是SZ-100V2使用獨(dú)特的碳電極樣品池測定的蛋白質(zhì)的Zeta電位的數(shù)據(jù)

聚合電解質(zhì)Zeta電位的測量

聚電解質(zhì)

聚電解質(zhì)是聚合物鏈，每個(gè)重復(fù)單元上都有一個(gè)電解質(zhì)基團(tuán)。這些聚合物在溶解在極性溶劑中時(shí)會(huì)帶電，因?yàn)樾】购怆x子會(huì)解離，留下帶電的大離子。除了合成聚合物之外，聚電解質(zhì)還包括其他常見的生物學(xué)分子，如多肽和DNA等。

聚電解質(zhì)上的電荷與溶液性質(zhì)相關(guān)。與簡單電解質(zhì)的情況不同，并非所有反離子都會(huì)從聚電解質(zhì)中解離。隨著鏈上電荷量的增加，移除下一個(gè)離子變得越來越困難。這種現(xiàn)象被稱為反離子凝聚。

圖1：支鏈PEI的結(jié)構(gòu)示意圖。NH基團(tuán)賦予聚合物電荷，該電荷主要通過溶液pH值進(jìn)行調(diào)控

聚電解質(zhì)的行為不同于不帶電荷的聚合物。例如，由于同一鏈上不同鏈段之間的靜電排斥，聚電解質(zhì)鏈將比典型的高斯鏈更像棒狀。此外，由于長程靜電相互作用，聚電解質(zhì)溶液的性質(zhì)不同于中性聚合物的性質(zhì)。例如，聚電解質(zhì)的**維里系數(shù)（溶液熱力學(xué)的度量）可以比中性聚合物高一個(gè)數(shù)量級(jí)。這些影響將導(dǎo)致溶液粘度發(fā)生顯著變化。

由于這些溶液效應(yīng)，聚電解質(zhì)具有多種應(yīng)用。它們用作粘度調(diào)節(jié)劑。此外，由于它們的電荷，它們被用來改變納米粒子的表面電荷，以通過增加粒子表面電荷來穩(wěn)定懸浮液，或者通過中和表面電荷和作為粒子之間的橋梁來引發(fā)絮凝。

聚乙烯亞胺(PEI)是一種陽離子聚電解質(zhì)。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。PEI在生物學(xué)中用于附著帶負(fù)電荷的細(xì)胞，還用于DNA轉(zhuǎn)染（將新DNA引入細(xì)胞）；除此之外，PEI 還可用于捕獲二氧化碳。而PEI的這些性能是通過其帶電狀態(tài)以及改變環(huán)境pH實(shí)現(xiàn)的。

由于聚電解質(zhì)是大分子，因此如同粒子以大致相同的方式散射光。由于其表面帶有電荷，因此聚電解質(zhì)也能像粒子一樣對(duì)施加的電場做出反應(yīng)。據(jù)此可以測量聚電解質(zhì)遷移率并計(jì)算出Zeta電位值來表征聚電解質(zhì)材料。

材料和方法

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的支鏈水溶液從Sigma Aldrich獲得。然后用濃度為1 mM的KCl水溶液進(jìn)一步稀釋以制備具有適當(dāng)聚合物濃度的溶液。少量 KCl 用作緩沖電解質(zhì)，以確保少量雜質(zhì)的影響不會(huì)顯著影響Zeta 電位結(jié)果。聚合物分子量由通過光散射測量，結(jié)果為750,000 g/mol。

使用 SZ-100納米粒子分析儀, 如圖2所示。測量結(jié)果重復(fù)六次。

圖2：SZ-100納米粒子分析儀

結(jié)果與討論

測量得到的Zeta電位值顯示在表1中。圖3則顯示了濃度對(duì)Zeta電位的影響。正如預(yù)期的那樣，由于大離子濃度的增加和鏈重疊的增加，Zeta電位隨著離子強(qiáng)度的增加而降低。 

表1：PEI的Zeta電位與聚合物濃度的函數(shù)關(guān)系

圖3：PEI的Zeta電位與聚合物濃度的函數(shù)關(guān)系。誤差棒對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

結(jié)論