NTA ou DLS?

NTA Analyse du Trajet des Nanoparticules ou DLS Diffusion Dynamique de la Lumière ?

Après une démonstration conjointe récente de NanoSight et Zetasizer, j’ai reçu cet ensemble de questions qui aide à illustrer le cœur des problèmes de ces deux techniques :

• Comme le Nanosight me donne la concentration de particules, il est relativement simple de calculer le % de mes nanoparticules qui sont agrégées. Puis-je également calculer le % de particules agrégées dans le DLS ? Ou bien la quantité variable d’intensité, et le mélange protéine+nanoparticule dans l’échantillon compliquent-ils ce calcul ?

• Si je voulais mesurer des particules non sphériques (par exemple des nanobâtonnets), quel système me donnerait un coefficient de diffusion/taille plus précis ?

Voici mon évaluation de la situation et la réponse que j’ai fournie. En partageant ces informations, cela pourrait être utile à d’autres dans une situation similaire. Le NanoSight utilise la technique de l’Analyse du Trajet des Nanoparticules (NTA) où les trajectoires des objets dispersants sont observées sous un microscope et leur déplacement est lié à la taille de chaque objet. Le Zetasizer Nano utilise la technique de la Diffusion Dynamique de la Lumière (DLS, également connue sous le nom de PCS et QELS) où les fluctuations d’intensité dans la lumière diffusée sont analysées et liées à la diffusion des objets dispersants.

1) Oui, le NTA peut donner le % de particules agrégées par le nombre directement. Le DLS peut fournir le % de particules agrégées par l’intensité directement. Ce résultat DLS peut ensuite être mathématiquement transformé en % par poids et en % par nombre (à condition d’avoir de bonnes données de qualité). Cependant, pour cette transformation, l’indice de réfraction du matériau doit être connu et supposé être modélisé par des particules sphériques.

Si les agrégats sont plus petits que 100 nm, cela n’a souvent pas vraiment d’importance. Pour des tailles plus grandes, les particularités de la diffusion de Mie entrent en jeu et alors l’indice de réfraction et la forme pourraient rendre la transformation mathématique problématique. Pour % d’intensité aucune hypothèse n’est nécessaire. Si l’échantillon contient tellement de signal de diffusion des espèces plus grandes que les plus petites sont ‘éclipsées’ et non détectées, alors convertir à une distribution en nombre ne pourra pas montrer cette contribution. Dans la conversion de l’intensité à la distribution en volume ou en nombre, toutes les particules de la distribution sont supposées être du même matériau et avoir les mêmes propriétés d’indice de réfraction. De plus, le DLS ne peut pas donner la concentration de particules par mL.

2) Les deux, l’Analyse du Trajet des Nanoparticules (NTA) de NanoSight et la Diffusion Dynamique de la Lumière (DLS) de Zetasizer, mesurent le coefficient de diffusion et en déduisent la taille. Ainsi, les deux sont influencés par la forme de la même manière.

• Le NTA donnera une distribution pondérée en nombre, le DLS donnera une distribution pondérée en intensité.
• Le NTA peut souvent offrir une résolution plus élevée, le DLS peut être une évaluation plus rapide de la taille moyenne et de la polydispersité.
• Si vous aviez des échantillons parfaitement monodisperses, les deux devraient donner des réponses très proches.
• Si vous voulez mesurer des bâtonnets/particules plus petits que ~10 nm → DLS
• Si vous voulez voir des tailles plus grandes qu’un micron → DLS
• Si vous voulez un outil pour le contrôle qualité de la production de nanoparticules → DLS
• Si vous voulez détecter des lots agrégés dès que possible → DLS
• Si vous avez des distributions polydisperses et souhaitez obtenir une résolution plus élevée des pics → NTA
• Si vous voulez la concentration de nanoparticules/nanobâtonnets en particules par mL → NTA
• Si votre objectif est de trouver la taille pondérée par le nombre (c’est-à-dire si vous devez montrer les plus petits nanobâtonnets) dans l’échantillon → NTA
• Si votre objectif est de trouver une taille pondérée par l’intensité (c’est-à-dire si vous devez montrer les agrégats) dans l’échantillon → DLS
• Dans le NTA, vous pouvez être en mesure de regarder sélectivement uniquement une partie de la distribution étiquetée de manière fluorescente, dans le DLS cela n’est pas possible et la fluorescence peut rendre les mesures plus difficiles voire impossibles (par ex. points quantiques).
• Le NTA peut détecter des échantillons de 10 à 1000 fois plus dilués que le DLS. Le NTA peut nécessiter que les échantillons soient dilués.
• Le DLS effectue des moyennes d’ensemble du signal provenant d’au moins 2 à 4 ordres de grandeur de plus de particules que le NTA. Le DLS peut être capable de gérer une large plage de concentrations sans dilution.

En résumé, cela dépend vraiment de ce que vous voulez faire. Dans un scénario idéal, vous pourriez envisager une combinaison des deux systèmes pour tirer parti des informations complémentaires que les deux techniques peuvent fournir.

Avec l’utilité améliorée des systèmes DLS (comme le Malvern Zetasizer Nano) et des systèmes NTA (comme le Malvern NanoSight), la base d’utilisateurs s’est élargie bien au-delà des experts en diffusion de lumière dédiée – donc c’est bon de savoir que si vous rencontrez des questions, nous sommes toujours là pour vous aider.

Précédemment

• Volume de diffusion dans le DLS et le NTA
• Conseils et astuces pour la caractérisation des nanoparticules
• Introduction à la Diffusion Dynamique de la Lumière
• DLS les bases – quoi, pourquoi et comment (1 h de détails pratiques)
• 50,000 62,000 références Zetasizer

Si vous avez des questions, veuillez m’envoyer un e-mail à ulf.nobbmann@malvernpanalytical.com. Merci ! Bien que les opinions exprimées soient généralement celles de l’auteur, certaines parties peuvent avoir été modifiées par notre équipe éditoriale.