Het Volgen van NanoParticle Analyse (NTA) en het Dynamische Lichte Verspreiden zich (DLS) - Vergelijking tussen NTA en DLS

Door AZoNano

Besproken Onderwerpen

Inleiding
Hoe Werken Zij?
Wat Dit Gemiddelde in Praktijk?
Polydisperse Steekproef
De Steekproef van Monodisperse
De Distributie van het Aantal
r.i.
Concentratie
Samenvatting

Inleiding

Beperkte NanoSight (Salisbury, het UK) heeft een uniek instrument ontwikkeld dat het volgen van de Brownbeweging van nanoparticles in vloeibare opschorting op een deeltje-door-deeltje basis (NTA) toestaat. De Verdere toepassing van de vergelijking op:stoken-Einstein staat de afleiding van deeltjesgrootte en concentratie toe. Deze techniek stelt een interessant alternatief aan typischere het Lichte Verspreiden zich technieken zoals zich het Dynamische Lichte Verspreiden voor (DLS). Deze nota schetst de belangrijkste verschillen in resultaten, technische beschrijvingen en systeemeisen ten aanzien van elke techniek.

Hoe Werken Zij?

Beide technieken meten Brownbeweging en brengen deze beweging met een gelijkwaardige hydrodynamische diameter, met de motie van kleinere deeltjes met elkaar in verband die meer overdreven worden. NTA meet deze beweging door beeldanalyse (fig.1) volgend de beweging van de deeltjes op een deeltje-door-deeltje basis, kan deze beweging op deeltjesgrootte worden betrekking gehad. DLS visualiseert niet de deeltjes. DLS neemt de tijd afhankelijke schommelingen in het verspreiden van intensiteit waar die door constructieve en vernietigende interferentie als gevolg van de relatieve Brownbewegingen van de deeltjes binnen een steekproef wordt veroorzaakt. Door toepassing van de autocorrelation functie en de verdere berekening van het exponentiële bederf, kan de gemiddelde deeltjesgrootte vanaf time-dependent schommelingen in lichtintensiteit (verwijs naar ISO 13321 voor verdere details) worden berekend.

Figuur 1. Typisch beeld dat door NTA Techniek wordt veroorzaakt.

Wat Dit Gemiddelde in Praktijk?

Polydisperse Steekproef

Voor polydisperse steekproeven (steekproeven die een waaier van partikelgroottes bevatten) in het algemeen is de benadering NTA beter geschikt wegens de deeltje-door-deeltje meting. DLS veroorzaakt een gemiddelde deeltjesgrootte toe te schrijven aan de ensemblemeting (alle tezelfdertijd gemeten deeltjes) en is beïnvloed naar grotere deeltjes binnen de steekproef (krachtens het feit verspreiden zij meer intens licht dan de kleinere deeltjes). De benadering NTA geeft geen gemiddelde deeltjesgrootte en vandaar is niet beïnvloed naar de grotere deeltjes. Voor bimodale steekproeven staat de deeltje-door-deeltje benadering resolutie van afzonderlijke bevolking met een grootteverhouding van toe 1:1.33 (bijvoorbeeld 300nm zouden de deeltjes van 400nm deeltjes kunnen worden onderscheiden). In DLS wegens dit intensiteitsbias is het moeilijk om een praktische oplossende macht van 1:4 te overschrijden d.w.z. 100nm kunnen de deeltjes van 400nm deeltjes worden opgelost.

De Steekproef van Monodisperse

Voor steekproeven waarin de deeltjes al zelfde grootte (monodisperse) zijn DLS veroorzaakt een nauwkeurige gemiddelde deeltjesgrootte aangezien er geen intensiteitsbias zijn. Het gemiddelde wordt veroorzaakt uit een groot aantal identieke deeltjes en vandaar is de meting nauwkeurig en herhaalbaar.

Voor NTA wordt de distributie gevormd van een kleinere bevolking van deeltjes (duizenden eerder dan honderdduizenden met DLS) en vandaar zijn de resultaten potentailly minder statistisch robuust dan met DLS. De Herhaalbaarheid is 1% met vergeleken NTA dan beter 1% met DLS.

De Distributie van het Aantal

Als NTA sporendeeltjes binnen een bekend volume, de groottedistributie die wordt veroorzaakt is een Distributie van het Aantal en de relatieve deeltjesconcentraties kunnen worden bepaald.

DLS veroorzaakt een intensiteitsdistributie die dan in een volumedistributie kan worden omgezet. Deze omzetting baseert zich op een aantal veronderstellingen, wanneer dit gegeven dan verder wordt omgezet in een aantaldistributie, fouten in de originele omzetting wordt samengesteld en vandaar aantaldistributies zoals die door DLS worden berekend over het algemeen als wordt beschouwd om onnauwkeurig.

r.i.

NTA gebruikt niet de intensiteit van licht als measurand wordt verspreid en vandaar is er geen eis ten aanzien van kennis van oplosbare r.i van het oplosmiddel in de berekening die. Het Deeltje r.i heeft ook implicaties wanneer het overwegen van steekproeven met mengsels van brekingsindexen.

Aangezien meer refractile deeltjes meer licht verspreiden, is de distributie van de deeltjesgrootte gewogen naar de helderder verspreidende deeltjes in DLS. Dit veroorzaakt fouten in steekproeven met mengsels van materialen b.v. met een laag bedekte/niet beklede deeltjes, geladen/leeggemaakte liposomes, poreuze/niet-poreuze deeltjes. In alle gevallen zal de groottedistributie naar de grotere/meer refractile deeltjes worden gewogen.

NTA registreert de deeltjesintensiteit alhoewel het niet in de grootteberekening wordt gebruikt. Dit opent de mogelijkheid om tussen deeltjes van een gelijkaardige grootte te onderscheiden maar verschillende r.i., betekenend de techniek NTA leent zich aan analyse van complexere mengsels zowel in termen van r.i als polydispersity (fig.2).

Figuur 2. Beeld dat 3D grafiek van deeltjesgrootte toont versus relatieve intensiteit versus concentratie die de techniek NTA gebruikt.

Concentratie

in het algemeen zijn de concentraties in de techniek NTA worden vereist lager dan die vereist voor DLS die. De maximumconcentratie meetbaar door de techniek NTA is 109 deeltjes per ml. De concentratieeisen ten aanzien van DLS hangen van de grootte van de geanalyseerde deeltjes af. Dit is toe te schrijven aan het feit dat de grotere deeltjes meer licht verspreiden en vandaar hun signaal gemakkelijker is te ontdekken. Aangezien de deeltjes kleiner worden stijgt de concentratie van deeltjes voor DLS wordt vereist die.

Afhangend van toepassing, kunnen de concentratieeisen ten aanzien van beide technieken problematisch zijn. De Verdunning kan problemen met deeltjessamenvoeging veroorzaken en daarom voor hoge % gew.steekproeven wordt de verdunning vereist in zowel DLS als NTA (hoewel minder verdunning in het algemeen voor DLS wordt vereist).

Voor toepassingen waarin er laag zijn kunnen de aantallen deeltjes huidige NTA concentraties zo analyseren laag zoals 109 deeltje per ml, die niet mogelijk met DLS voor kleinere partikelgroottes is.

Samenvatting

Karakterisering

Het Volgen van Nanoparticle Analyse (NTA)

Het Dynamische Lichte Verspreiden zich (DLS)

De Waaier van de Grootte (NM)

10 - 1000

2 - 3000

De Resolutie van de Grootte

1:1.33

1:3 in theorie, 1:4 in de praktijk

Meting van Polydisperse Steekproef

De deeltje-door-Deeltje benadering staat betere resolutie van partikelgroottes toe. Geen intensiteitsbias naar grotere deeltjes

Gemiddelde die deeltjesgrootte die intensiteit naar de grotere/verontreinigende stofdeeltjes binnen een steekproef wordt beïnvloed is

Meting van Steekproef Monodisperse

Bekijkt minder deeltjes dan daarom de herhaalbaarheid DLS lichtjes slechter is dan DLS. Gelijkwaardige groottedistributie aan DLS

Lichtjes reproduceerbaarder dan NTA toe te schrijven aan gemiddelde deeltjesgrootte van veel meer deeltjes

r.i.

Vereist geen informatie over oplosbare r.i. De Relatieve deeltjesintensiteit kan voor steekproeven met een mengsel van deeltjes brekingsindexen worden berekend

Vereist oplosbare r.i. In steekproeven met een mengsel van deeltjes brekingsindexen, is de analyse gewogen naar de meer refractile deeltjes

De Distributie van de Grootte

De distributie van het Aantal

De distributie van de Intensiteit die in een volumedistributie kan worden omgezet. Geen nauwkeurige informatie over deeltjesconcentratie kan worden berekend.

Deze informatie is afkomstig geweest, herzien en die van materialen door NanoSight aangepast worden verstrekt.

Voor meer informatie te bezoeken gelieve NanoSight.

Date Added: Jan 21, 2009 | Updated: Mar 8, 2013

Last Update: 8. March 2013 12:35

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit