NTA 还是 DLS?

 

NTA 纳米颗粒追踪分析还是 DLS 动态光散射?

在最近的一次 NanoSight 和 Zetasizer 联合演示之后,我收到了一系列问题,这些问题有助于说明这两种技术问题的核心:

  • 由于 Nanosight 提供了颗粒浓度,所以可以较直接地计算出我有多少百分比的纳米颗粒是聚集的。我可以在 DLS 中也计算聚集颗粒的百分比吗?或者样品中不同强度和蛋白质+纳米颗粒混合物的存在会使计算变得复杂?
  • 如果我想测量非球形颗粒(例如纳米棒),哪种系统能给我更准确的扩散系数/尺寸?
DLS-vs-NTA-集合-vs-数字

这是我对情况的评估以及我提供的答案。分享可能对处于类似情况的人有所帮助。NanoSight 利用纳米颗粒追踪分析(NTA)技术,通过显微镜观察单个散射物体的轨迹,并将其位移与每个物体的大小相关联。Zetasizer Nano 采用动态光散射(DLS,也称为 PCS 和 QELS)技术,分析散射光的强度波动,并与散射物体的扩散相关联。

1) 是的,NTA 可以直接给出聚集颗粒的数量百分比。DLS 可以直接提供聚集颗粒的强度百分比。然后可以将此 DLS 结果数学转换为按重量和数量百分比(在数据质量良好时)。不过,对于这种转换,材料的折射率必须已知,并假设为球形颗粒的模型。

如果聚集物小于 100 纳米,这通常不成问题;对于较大尺寸,Mie 散射的特殊性可能发挥作用,此时折射率和形状可能使数学转换变得困难。对于强度百分比不需要假设。如果样品中来自较大物种的散射信号过多,以至于较小的信号被“遮蔽”而未被检测到,则转换为数量分布无法显示该贡献。在从强度到体积或数量分布的转换过程中,假设分布中的所有颗粒由相同材料构成并具有相同的折射指数特性。此外,DLS 无法提供每 mL 的颗粒浓度。

2) NanoSight 纳米颗粒追踪分析(NTA)和 Zetasizer 动态光散射(DLS)都可以测量扩散系数,并从扩散系数推导出尺寸。因此,形状对这两者的影响是相同的。

  • NTA 将给出按数量加权的分布,DLS 将给出按强度加权的分布。
  • NTA 通常可以提供更高的分辨率,DLS 可能是更快的平均尺寸和多分散性评估。
  • 如果样本是完美均一的,两个系统应该会给出非常接近的结果。
  • 如果您想测量小于约 10 纳米的棒状/颗粒物 → DLS
  • 如果您想看到大于微米级别的尺寸 → DLS
  • 如果您需要一个用于纳米颗粒生产质量控制的工具 → DLS
  • 如果您希望尽早检测到聚集的批次 → DLS
  • 如果您有多分散的分布并希望获取峰值的更高分辨率 → NTA
  • 如果您想要每毫升颗粒物中的纳米颗粒/纳米棒浓度 → NTA
  • 如果您的目标是找到按数量加权的尺寸(例如如果您需要展示最小的纳米棒)→ NTA
  • 如果您的目标是找到按强度加权的尺寸(例如如果您需要展示聚集体)→ DLS
  • 在 NTA 中,您可以选择性地仅查看分布中荧光标记的部分,而在 DLS 中这是不可能的,并且荧光可能使测量变得更加困难或甚至不可能(例如,量子点)。
  • NTA 可以检测浓度比 DLS 低 10-1000 倍的样品。NTA 可能需要稀释样品。
  • DLS 结合平均来自至少 2-4 个数量级以上颗粒的信号,而 NTA 不会。DLS 可在不稀释的情况下处理较宽的浓度范围。

总之,这实际上取决于您想要做什么。在理想情况下,您可能希望考虑结合使用这两种系统,以利用这两种技术可以提供的互补信息。

随着 DLS 系统(如 Malvern 的Zetasizer Nano)和 NTA 系统(如 Malvern 的NanoSight)的改进实用性,其用户群已超越了专门的光散射专家的范围——所以认识到如果您遇到任何问题,我们一直在这帮助您,这是非常好的。

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如果您有任何问题,请通过电子邮件发送给我:ulf.nobbmann@malvernpanalytical.com。 谢谢!虽然表达的观点通常是作者的,但有些部分可能已由我们的编辑团队进行修改。

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