Анализаторы размеров частиц, дзета-потенциала и молекулярной массы NanoBrook Omni

Цель нашей компании – наиболее оптимальное и эффективное решение поставленных нашими клиентами задач

Новый Анализатор размеров частиц, дзета-потенциала и молекулярной массы NanoBrook Omni объединил в себе все лучшие технологии, используемые компанией Brookhaven Instruments - одним из мировых лидеров в области создания подобных анализаторов. Прибор имеет 3 угла регистрации рассеянного света для определения размеров частиц.

Заказать товар Задать вопрос

Диапазон определяемых размеров частиц составляет от 0.3 нм до 10 мкм. Он подходит для исследования коллоидных частиц, наночастиц, белков и других макромолекул. Для определения дзета-потенциала прибор использует как традиционный метод электрофоретического светорассеяния (ELS), так и более чувствительный метод светорассеяния с анализом фаз (PALS). 

Анализатор размеров частиц, дзета-потенциала и молекулярной массы NanoBrook Omni позволяет исследовать дзета-потенциал в таких сложных объектах как:

  • белки, пептиды, антитела, РНК и другие биологические образцы;
  • органические растворители;
  • масла и другие вязкие жидкости;
  • высокосолевые суспензии;
  • образцы вблизи точки нулевого заряда.

РАЗМЕР ЧАСТИЦ

  • Быстрое и точное определение распределения
  • Мономодальные и мультимодальные распределения
  • Результаты в соответствии с ISO 13321 и ISO 22412
  • Диапазон: от < 0.3 нм до 10 микрон
  • Три угла регистрации светорассеяния: 15°, 90° и 173°
  • Мощный лазер 35 мВт
  • Динамическое светорассеяние на углах 173° и 90°
  • Контроль температуры от -5 °C до 110 °C
  • Компактный настольный прибор
  • Определение молекулярной массы (относительное и абсолютное по методу Дебая)

ДЗЕТА-ПОТЕНЦИАЛ

  • Дзета-потенциал для сложных образцов
  • В 1000 раз более чувствительный, чем другие методы
  • Одноразовые кюветы, без загрязнения
  • Многоразовые кюветы
  • Встроенные методики

Быстрый, надежный и точный анализ

Новый анализатор размеров частиц и дзета-потенциала NanoBrook Omni объединяет в себе все, что вам нужно для быстрого определения размеров и дзета-потенциала субмикронных частиц. Измерения, основанные на принципах динамического светорассеяния (DLS) для определения размеров частиц и электрофоретического светорассеяния (ELS) для дзета-потенциала, занимают, как правило, всего 1-2 мин. Прибор также использует метод фазового анализа (PALS) для образцов с низкой подвижностью (изотонические буферные растворы).

Три угла светорассеяния

Измерения коллоидных частиц обычно проводятся на угле 90°, благодаря чему получаются сбалансированные результаты. Для наночастиц менее 50 нм, белков, антител и пептидов может быть использован угол 173° (обратное светорассеяние) для улучшения отношения сигнал/шум и воспроизводимости измерений. Наконец, угол 15° может быть использован для улучшения чувствительности при исследовании агрегации. Измерения дзета-потенциала всегда выполняются на угле 15° для минимизации диффузионного уширения.

Методика определения размера частиц

Необходимо приготовить разбавленные суспензии с концентрацией частиц порядка от 0.0001 до 1.0 % об., при необходимости используя подходящие смачивающие и диспергирующие агенты. Иногда бывает полезно использовать небольшую ультразвуковую ванну для разбивки непрочных агломератов. Объем образца обычно составляет 2-3 мл при использовании стандартных кювет. Он может быть уменьшен до 50 мкл при использовании специальных пластиковых кювет малого объема или до 10 мкл при использовании кварцевой капиллярной кюветы. Для суспензий в агрессивных органических растворителях можно использовать стеклянные кюветы круглого сечения. В любом случае, для установления равновесия между образцом, кюветой и термостатируемым кюветным отделением прибора требуется всего несколько минут.

Воспроизводимость

Пожалуй, наиболее важным показателем для пользователей является воспроизводимость результатов от образца к образцу, от оператора к оператору и от прибора к прибору. В таблице ниже приведены результаты определения размеров частиц в латексах. Заметьте, что стандартная ошибка эффективного (или среднего) диаметра составляет менее 1% при 10 повторностях, причем продолжительность одного измерения составляла только 5 мин. Такая превосходная воспроизводимость типична для приборов серии NanoBrook даже при рутинном контроле качества и позволяет раз за разом обеспечивать качество конечного продукта.

Таблица 1.

Результаты измерений размеров частиц в латексах на приборах Brookhaven Instruments (диаметр, нм).

Прибор

Номинальный диаметр

90

273

111

400

A

91 ±1

276 ±1

110 ±1

404 ±4

B

90 ±1

279 ±1

108 ±1

391 ±3

C

90 ±1

276 ±1

109 ±1

399 ±3

D

90 ±1

277 ±1

110 ±1

397 ±3

E

-

-

112 ±1

394 ±3

Среднее

90.3

277.0

109.8

397.0

Станд. ошибка

±0.3%

±0.3%

±0.6%

±0.6%

В таблице приведены результаты, полученные одной из организаций, использующих приборы Brookhaven Instruments. Для проверки надежности получаемых данных были взяты пять приборов в разных лабораториях и проверены при помощи четырех различных  стандартных образцов. Результаты демонстрируют отличную воспроизводимость  и превосходную согласованность. Вы можете быть уверены в результатах, получаемых на приборе NanoBrook Omni.

Представление данных

Анализатор размеров частиц и дзета-потенциала NanoBrook Omni предлагает три варианта представления данных. Для рутинных измерений во многих случаях будет достаточно среднего (эффективного) диаметра и меры ширины распределения (полидисперсность). Иллюстрацией служит рис. 1, показывающий результаты для латекса с узким распределением размеров.

Рис. 1. Результат определения размера частиц латекса с номинальным диаметром 92 нм

Второй вариант – представить эти результаты в графическом виде, в виде логнормального распределения, и интерполировать кумулятивные и дифференциальные результаты с интервалом 5%.

Рис. 2 демонстрирует третий вариант, подходящий для более сложных, мультимодальных распределений размеров частиц. В данном варианте используется численный алгоритм, включающий теорию Ми. Приведенные на рисунке результаты получены для смеси латексов с известным размером частиц. Положение пиков на графике в точности соответствует известному размеру частиц: 92 и 269 нм.

Рис. 2. Результат измерений смеси двух латексов

Во время измерения дисплей можно переключать в различные режимы отображения данных: корреляционная функция, логнормальное или мультимодальное распределение. Каждый график изменяется в режиме реального времени по мере накопления данных. Отображение в реальном времени особенно полезно при определении конечной точки измерения, когда форма мультимодального распределения может быть важна.

Определение дзета-потенциала методом электрофоретического светорассеяния с анализом фаз

Для измерений образцов с очень низкой электрофоретической подвижностью единственным выбором является прибор NanoBrook Omni. Используя принципы, разработанные Бристольским университетом и компанией Brookhaven Instruments, прибор NanoBrook Omni определяет дзета-потенциал методом электрофоретического светорассеяния с анализом фаз (PALS). Данный метод в 1 000 раз более чувствительный, чем традиционно используемые методы, основанные на анализе спектрального сдвига.

Электростатическое отталкивание коллоидных частиц очень часто является ключом к пониманию стабильности любых дисперсий. Простое и легкое измерение электрофоретической подвижности даже в неполярных жидкостях позволяет получать ценную информацию. Прибор NanoBrook Omni очень быстро измеряет дзета-потенциал в воде и других полярных жидкостях. Такие измерения как правило лежат в диапазоне ±(6…100) мВ, что соответствует подвижности ± (0.5…8)x10-8 м2/В·с. Прибор NanoBrook Omni полностью покрывает весь этот диапазон и значительно расширяет его за счет в 1 000 раз большей чувствительности.

Принцип метода PALS

В приборе NanoBrook Omni для определения электрофоретической подвижности заряженных коллоидных частиц используется метод электрофоретического светорассеяния с анализом фаз (PALS). В отличие от своего двоюродного брата, метода лазерной доплеровской велосиметрии (иногда называемого лазерным доплеровским электрофорезом или электрофоретическим светорассеянием с частотным анализом), метод PALS не требует приложения к образцу электрических полей высокого напряжения, которые могут привести к перегреву и денатурации образца. Это достигается благодаря тому, что в процессе измерения фиксируется фазовый сдвиг. Измеряемой частичке достаточно сдвинуться всего на часть от своего собственного диаметра, чтобы прибор зафиксировал этот сдвиг и получил хорошие результаты. Например, при концентрации солей в образце до 2 М для получения отличных результатов будет достаточно электрического поля напряженностью всего 1-2 В/см. Кроме того, функция автотрекинга производит компенсацию на термический дрейф.

Рис 3. демонстрирует результаты реального эксперимента, проведенного на приборе NanoBrook Omni. Все важные параметры и результаты заметны с первого взгляда. Очевидна прекрасная сходимость всех пяти измерений и соответствие экспериментальных данных (красная толстая линия) и результата аппроксимации (красная тонкая линия).

Рис. 3. Результат измерений дзета-потенциала лизоцима в буферном растворе

Получение полной картины методом ELS

Прибор NanoBrook Omni за несколько секунд измеряет полное распределение электрофоретической подвижности, включая мультимодальные распределения. Пример бимодального распределения дзета-потенциала можно видеть на рис. 4, на котором приведен результат измерений специально созданной смеси коллоидных частиц: альфа и гамма оксида алюминия в 1 мМ KCl при рН 10. Левый пик отмечен зеленым курсором и соответствует дзета-потенциалу -20.54 мВ. Если выбрать другой пик, то значение будет -5.00 мВ. Способность прибора NanoBrook Omni давать такую информацию заметно отличает его от других методов, которые выдают только средние значения.

Рис. 4. Результат определения дзета-потенциала с бимодальным распределением

Измерение дзета-потенциала поверхностей

Новая опция BI-SZP для приборов серии NanoBrook с функцией PALS позволяет измерять электрический заряд поверхностей таких объектов, как стекла с покрытием, пластики, пленки и др. В основе метода лежит специально разработанный электрод, а также обновленное программное обеспечение, которые позволяют производить изменения на разных расстояниях от поверхности и таким образом вычислять ее дзета-потенциал, как показано на рис. 5.

Рис. 5. Пример определения дзета-потенциала поверхности.

Технические характеристики Анализатора размеров частиц, дзета-потенциала и молекулярной массы NanoBrook Omni

Модель NanoBrook Omni
Диапазон размеров частиц (диаметр) от <0.3 нм до 10 мкм (в зависимости от природы образца)
Погрешность определения размеров частиц 1 % в большинстве случаев
Диапазон дзета-потенциала от -500 до 500 мВ
Погрешность определения дзета-потенциала 3 % в большинстве случаев
Диапазон размеров частиц для определения дзета-потенциала от 1 нм до 100 мкм
Диапазон электрофоретической подвижности от 10-11 до 10-7 м2/В*с
Диапазон молекулярной массы от 1 до 25 000 кДа
Объем образца кюветы объемом от 10 мкл до 4 мл, проточная кювета объемом 40 мкл для определения размера частиц; 180, 600 или 1250 мкл для определения дзета-потенциала
Диапазон концентраций образца от 0,1 ppm до 50 мг/мл (в зависимости от природы образца) при определении размеров частиц; до 40% об. при определении дзета-потенциала
Максимальная электропроводность образца без ограничений при определении размеров частиц; до 220 мСм/см при определении дзета-потенциала (в диапазон входят изотонические буферные растворы)
Лазер длина волны 640 нм, мощность 35 мВт
Угол регистрации светорассеяния 3 угла: 15о, 90о и 173о
Детектор лавинный фотодиод
Коррелятор собственный коррелятор исследовательского уровня TurboCorr, 510 каналов – эквивалент 1010линейных каналов, 100% эффективность, работа в реальном времени при любом времени задержки
Термостатирование образца от -5 до 110 (±0.1) оС, активный контроль температуры
Представление данных средний диаметр частиц, ширина распределения; логнормальное и мультимодальное распределение; в табличной и графической форме; доплеровский сдвиг частоты, электрофоретическая подвижность, дзета-потенциал по Смолуховскому, Хюккелю или Генри
Требования электропитания 100/115/220/240 В, 50/60 Гц, 150 Вт
Габариты, масса 23,3 х 42,7 х 48,1 см; 15 кг
Условия эксплуатации температура: от 10 до 95 оС, влажность до 95% без конденсации
Соответствие стандартам ISO 13321, ISO 22412
Сертификация Class I laser product, EN 60825-1:2001 CDRH
Заказать товар
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Характеристики

Бренд Brookhaven Instruments, США
Вернуться к списку