估算奈米粒子濃度使用納米儀器

新的 Zetasizer Advance Ultra（紅色）具備一種濃度功能，允許方便地確定粒子濃度，例如用於AAV 酸衣殼滴度。技術說明書“Zetasizer Ultra上的粒子濃度測量 – 它是如何運作的”解釋了其背後數學的準確原理。

雖然經典的 Zetasizer Nano 沒有直接整合這個功能，但有一種方法可以利用類似的粒子濃度估算。經典的濃度和散射計算器可以預測具有特定特徵（如尺寸、折射率、濃度）的樣品的光散射量。我們也可以利用測量的光量來估算濃度。以下是步驟和示範範例。

1 – 獲取樣品的良好 DLS 測量

Zetasizer Advance 利用獨特的MADLS概念獲得非常好的尺寸分佈。在經典的 Zetasizer 中，我們可以“僅”尋找良好的數據質量：您可以觀察到強度 PSD 中的聲明“結果質量良好”，其中“良好”一詞顯示為綠色。如果您想要更多細節，也可以檢查專門的尺寸質量報告。

如何達成良好的數據質量取決於樣品。有些樣品可能不適合 DLS，使用這種方法進行濃度估算也可能不適合。

2 – 記錄該樣品的尺寸和強度

在此範例中，我們將直徑63.13 d.nm，即31.57 r.nm半徑。該樣品的派生計數率為41438.3 kcps。這是考慮應用衰減器的影響的規範化散射強度。它是一個方便的數字，用來表達如果沒有應用衰減將獲得的理論計數率。欲知更多詳情及如何顯示此參數，請參閱博客。

3 – 輸入這些值到濃度工具計算器

您可以在工具 – 計算器下找到濃度工具計算器。設定最終體積為10，儀器為Zetasizer S，衰減器為11。現在輸入半徑，[31.57] 以及樣品的材料折射率，以此範例中的聚苯乙烯為1.59，虛數或吸收為0.01。針對其他材料，為您的樣品選擇合適的折射率。（請注意這對粒子濃度結果有顯著影響，您可以通過修改折射率並檢查結果來測試效果。）

4 – 通過試誤法估算濃度

現在可以調整初始濃度，直到期望的派生計數與觀察到的派生計數率41438.3盡可能接近。經過幾次手動輸入（每次試驗後按回車鍵），我們發現0.007717非常接近預期的派生計數率。是的，這很麻煩，這就是為什麼新一代的儀器使它變得更加容易——不需要額外的工作。

5 – 從計算器中讀取粒子濃度 [#/mL]

結果在右上角。在我們的範例中，我們發現每微升5.9*10^8粒子，這與每毫升5.9*10^11粒子或5.9 E11粒子/mL相同。

 此工具的限制

此計算器基於平均Zetasizer Nano，您的儀器可能比平均值稍靈敏，也可能不靈敏。這將導致估算中的額外不確定性。若有額外的峰值，必須將%強度應用於每個峰。舉例而言，如果16%的強度為峯1，則該樣品的派生計數率應乘以0.16以歸於該貢獻。此數字導出峯1的估計粒子濃度。

再重申一次，最新一代的軟件內建有粒子濃度功能。由於可獲得更高的解析度尺寸分佈，它可以在經典系統無法處理的樣品中提供結果。另外，您不再需要手動試驗數值以找到估計結果。

Ultra 的粒子濃度功能還能做些什麼？

雖然我們討論了上述的奈米儀器，讓我們來看一下Zetasizer Ultra（紅色）的不同之處。這裡，軟件內建了所有中間步驟，所以不需要進行複雜的試誤。並且還有四個附加優勢：

• 來自MADLS的高解析度尺寸分布提供了更精確的尺寸，因此能更接近濃度估算
• 當有多個峰時提供每個峰的濃度
• 顯示相對大小的累積濃度分布
• 方法包含對甲苯標準的參照

MADLS考慮多角度信息以獲得更高解析度的尺寸分布。這種改良後的尺寸改善了轉換為濃度估算的數學過程。實際上，當出現例如3個峰時，軟件可以在一次測量中提供每個峰的粒子濃度。

此外，還可以選擇顯示完整的累積濃度分布，並且能方便地匯出。這裡展示了一個來自雙峰情況的累積粒子濃度示例：

您可以直觀地辨識，在此樣品中各個尺寸的粒子總數。之所以可能，是因為Zetasizer Ultra（紅色）的方法包含對每台特定儀器的包含常見光散射標準甲苯的“校準”（而不是僅針對一般典型的平均Zetasizer Nano的計算器）。相當聰明。