成功地解释了浓度限制电动电势测量。案例研究是用来说明的极限浓度和描述数据的质量发生了什么如果样品浓度是不合适的。
Zetasizer纳米系列可以测量粒子大小、电动电势和分子量。nib®技术的结合使大小测量进行集中,浑浊的样本。然而,测量样品的电动电势的浓度要求远低于大小的测量。本技术报告旨在解释浓度限制成功的电动电势测量。案例研究是用来说明的极限浓度和描述数据的质量发生了什么如果样品浓度使用是不合适的。
光学配置Zetasizer Nano的电动电势测量如图1所示。首先,激光(1)作为光源照射样品内的粒子。对于电动电势测量,这光源是提供一个事件和参考光束分裂。参考光束的强度是工厂设置,通常是在2500年和3500年之间kcps。入射激光束穿过中心的样品室(2),和散射光检测前进角(3),当电场应用整个细胞,任何粒子穿过测量体积将导致光强检测波动频率依赖于粒子速度和此信息传递给一个数字信号处理器(4)和PC (5)。Zetasizer Nano软件分析了检测数据获取电泳淌度,因此电动电势的信息。
图1:光学配置Zetasizer的电动电势测量
这种光学配置被称为外差检测。在这种模式下的操作,样品的散射光与unscattered混合激光(参考光束)。参考光束的强度比散射光仔细控制使用衰减器(6)和设置为10:1的纳米系列。这个衰减器激光的强度不同,因此不同散射的强度。样品没有散射光,如非常小的粒子或低浓度样品,散射光的数量被发现必须增加。因此,衰减器将自动允许更多的光通过样品。等样品明显散射光线,大颗粒或在高浓度样品,光衰减器自动减少,通过示例。
纠正任何差异细胞壁厚度和分散剂折射,补偿光学(7)安装维护最佳对齐。
当电动电势测量始于Zetasizer Nano,参考光束的强度测量并显示在日志表。入射光的强度调整使用衰减器,散射光的强度被发现是不大于1/10th参考光束。例如,如果参考光束强度测量2600 kcps,然后衰减器将调整到散射光的强度被发现是不超过260 kcps。Zetasizer Nano的衰减器11位置覆盖一个衰减器100%至0.0003%的范围。衰减器的位置和传输值之间的关系如表1所示。激光传输值的百分比,进入样品试管。
表1:衰减器指数之间的关系和传播价值
衰减器指数 |
传输 |
1 |
0.0003 |
2 |
0.003 |
3 |
0.01 |
4 |
0.03 |
5 |
0.1 |
6 |
0.3 |
7 |
1 |
8 |
3 |
9 |
10 |
10 |
30. |
11 |
One hundred. |
最小的计数率,是可以接受的电动电势测量进行设置为20 kcps。如果发现计数率小于此值,测量将中止。
它已经从先前的讨论,激光束穿透样品散射光的前进角被探测到。因此,一般来说,样品为电动电势测量光学清晰。可以测量的最小和最大样本浓度将取决于以下因素:
散射光的最小计数率测量所需20 kcps。因此,取决于所需的最低浓度的相对折射率(折射率的不同属性的粒子和介质)和颗粒大小。粒径越大,散射光产生,因此可以测量的浓度越低。例如,考虑一个分散的陶瓷粉如二氧化钛粒子的折射率约2.5。这相对折射率的结果在一个非常高水平的散射。因此,二氧化钛的最小浓度与平均粒径约300海里,可以测量可能低至106% w / v。
如果相对折射率低,例如,如蛋白质的最低浓度会高得多。最低浓度1%和0.1 w / v之间可能需要获得足够的散射从蛋白溶液,使一个成功的电动电势测量。
最终,成功所需的最低浓度电动电势的测量必须确定一个特定的示例实验。
这个问题没有简单的答案是可以测量的最大浓度在电动电势测量Zetasizer Nano。上述因素都必须考虑即粒径和多分散性和样品的光学特性。
样品的散射光检测到电动电势测量角度提出Zetasizer Nano。因此,激光穿透样品。如果样品的浓度过高,那么激光粒子才会逐渐减少的减少被发现的散射光。试图弥补这些影响,衰减器位置的仪器将会调整到一个更高的指数即更高的传输。
结果现在提出了一个案例研究,试图说明浓度限制成功的电动电势测量。图2显示了结果从一系列电动电势测量Intralipid样本。这是一个商业油在水乳液样品平均规模约220海里。强度大小分布的动态光散射测量获得0.01% w / v浓度如图3所示。所有电动电势测量是在一次性ζ细胞(DTS1070)使用通用协议25°C。使用手动40子运行时间。
图2:阴谋的衰减器的位置自动选择不同Intralipid Zetasizer纳米浓度在去离子水稀释
图3:强度的大小分布Intralipid w / v测量浓度的0.01%
在低浓度0.0001% (w / v)样品散射光的低水平,因此衰减器调整位置11(100%)传播。随着浓度的增加,检测到更多的散射,所以确保散射光的比例参考光束强度合适,选择较低的衰减器的位置(低传输)。这种效应持续的浓度0.05% w / v的衰减器位置5是用于测量传输(0.1%)。
浓度大于0.05%,激光成为减毒的大量粒子在其路径衰减器的位置选择现在开始增加,以确保足够的散射被检测到。这种影响持续到1%的浓度。在这个浓度,衰减器指数选择11传输(即100%)。这是由于大衰减激光的高浓度的粒子导致低水平的散射光被检测到。
图4是Intralipid样本浓度测量的照片为图2。希望这可以让读者欣赏的浊度样本可以成功地在纳米测量仪器。Intralipid样品在不同的比色皿的浓度如表2所示。
图4:照片显示不同浓度的Intralipid使用如图2所示。的浓度Intralipid样本w / v = 0.0001%, B = 0.001% w / v, w / v C = 0.005%, w / v D = 0.01%, w / v E = 0.05%, F = 0.1% w / v, G = 0.5% w / v, H = 0.75% w / v, I w / v = 1%, J = 2% w w / v / v和K = 10%(整洁的示例)。样本的ζ电位的成功我是测量纳米即w / v浓度1%。
表2:Intralipid浓度的样品中包含各种试管如图4所示
电池标签 |
Intralipid浓度(% w / v) |
一个 |
0.0001 |
B |
0.001 |
C |
0.005 |
D |
0.01 |
E |
0.05 |
F |
0.1 |
G |
0.5 |
H |
0.75 |
我 |
1 |
J |
2 |
K |
10 |
下一节将讨论什么不合适的样品浓度对测量获得的数据的质量。
样品的平均ζ电位的成功我是测量纳米即w / v浓度1%。相分析的电动电势是决定光散射和进一步的信息技术可以从莫尔文仪器获得的网站。
图5显示了阶段情节从测量获得的样本我1% (w / v)如图6阶段情节从样本J 2% (w / v)。衰减器指标自动选择这两个样本11(100%传输)指示强度非常低的散射光检测到。然而,而获得的相图和样品我是优秀的,获得的数据为样本J很差。数据质量的对比可以明显看到当阶段情节从样本都在策划(图7)。可靠的上限浓度意味着电动电势值对于此示例因此1% w / v。
图5:阶段情节从测量获得的样本我1% (w / v)
图6:阶段情节从测量样本获得J 2% (w / v)
图7:Overplot阶段土地获得的样本我1% (w / v)和J 2% (w / v)说明数据质量的差异
电动电势分布得到的频率分布,结果从一个傅里叶变换在缓慢场逆转(SFR)测量的一部分。即使意味着电动电势可以测量浓度高达1%的w / v,电动电势分布获得在这个浓度非常广泛由于低信噪比的检测光。图8是一个获得样本频率分布的情节我1% (w / v)和G分别为0.5% (w / v)。分布的样本我非常广泛的电动电势偏差约80 mv。这是峰的标准偏差,表明穷人的从这个测量获得的信号噪声比。样本的频率分布获得G 0.5% (w / v)的电动电势偏离大约10 mv由于窄分布宽度。因此,浓度的上限,以获得良好的电动电势分布是0.5% w / v。
图8:频率分布的阴谋得到样品我1% (w / v)和G分别为0.5% (w / v)。
的上下极限浓度电动电势的一个示例是成功地测量了不容易定义。这是由于几个因素将决定这些浓度限制和本technical note中讨论。
最终,任何样品的浓度限制必须确定实验通过测量样品在不同浓度和看到对数据质量的影响。
一般来说,我们可以总结为电动电势浓度限制如下:
希望这里介绍Intralipid的案例研究提供指导的极限浓度,可以测量Zetasizer Nano。
最后,相图的质量和频率图数据分析了电动电势质量报告,可在Nano的4.10版本的软件
