近年來,,納米材料已經(jīng)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有了廣泛的應(yīng)用。外泌體,、合成納米顆粒等已被廣泛應(yīng)用于疾病診斷,,藥物遞送等方面。納米材料的尺寸和濃度對于診斷和治療效果具有十分重要的意義,,納米顆粒跟蹤分析(NTA)技術(shù)是一種常用的表征納米材料大小和濃度的方法,,可以對納米材料進行快速、精確的粒徑和濃度測量,。
前人曾多次報道,,與 DLS 相比,NTA 在確定單峰和雙峰納米顆粒的尺寸時具有更好的分辨率,,但NTA 無法高分辨率解析三個或以上的多峰混合的粒子群,。用于數(shù)據(jù)處理的算法也極大地影響 NTA 和 DLS 分析的粒徑結(jié)果輸出,且二者對樣本溶液的粘度十分敏感,。同時,, NTA的濃度結(jié)果被高估已在多項研究中被報道,這種高估可能與測量參數(shù)的主觀選擇以及樣品顆粒尺寸和光學(xué)性質(zhì)的不均勻性有關(guān),。NTA的尺寸檢測限(LOD)與準(zhǔn)確的濃度測定有關(guān),。然而,目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)的操作程序來保證測量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,。在NTA使用過程中,,包括樣品濃度、相機設(shè)定參數(shù),、樣品流速等人為設(shè)置都會對測量結(jié)果造成巨大影響,。同時,樣品的分散性,、復(fù)雜度也會在很大程度上影響NTA的測量結(jié)果,。因此,考慮到影響尺寸和濃度準(zhǔn)確測量的因素以及設(shè)置測量參數(shù)時可能存在的主觀偏差,,需要優(yōu)化參數(shù)的研究以建立標(biāo)準(zhǔn)化方案,,從而實現(xiàn)準(zhǔn)確濃度測定,以便增加數(shù)據(jù)的可比性并支持基礎(chǔ)研究和質(zhì)量控制監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。
隨后,,作者利用建立的NTA標(biāo)準(zhǔn)化操作,通過正交實驗,,橫向?qū)Ρ攘薔TA與透射電子顯微鏡 (TEM),,動態(tài)光散射 (DLS),和基于電阻感應(yīng)脈沖 (RPS) 原理的納米庫爾特粒度儀NanoCoulter對真實且復(fù)雜樣本的分析能力,。
圖1. NTA,、DLS和RPS對多峰(多模態(tài))樣本的表征
文中也總結(jié)了NTA, DLS, TEM和RPS這四種顆粒分析方法的特點與缺陷。作者認為NTA雖然具有較好的測量分辨率和準(zhǔn)確度,,但是無法對生物學(xué)樣本進行更精確的分析,,無法確定外泌體樣本的來源,同時對于多峰樣本僅能對三峰樣本實現(xiàn)區(qū)分并測量,;對于DLS方法,,作者認為該方法偏差很大,得到的測量值與真實值具有很大差異,,同時該方法無法有效測量顆粒的濃度,;作者認為TEM方法可以直接提供顆粒的可視化觀察的數(shù)據(jù),但是該方法費時費力,,投入很高,;對于RPS方法,作者認為該方法可以測量顆粒的真實粒徑,,同時對于四峰樣本也可以給出十分精確的測量結(jié)果,,展現(xiàn)出極其優(yōu)異的區(qū)分能力。
RPS可以通過單顆粒分析對通過檢測器(納米孔)的每一個顆粒進行計數(shù)統(tǒng)計,,計算單位時間/體積下的樣品濃度,,與NTA等光學(xué)計數(shù)的方式相比,不存在顆粒散射信號相互遮擋的情況,,因此測量的結(jié)果準(zhǔn)確性更高,,非常適合作為光學(xué)原理檢測方法驗證和較準(zhǔn)的參考。作者也在最后建議進行復(fù)雜樣品的粒度分析時,,應(yīng)選取原理不同的多種測試方法進行正交評估,,以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性?;陔妼W(xué)原理的RPS技術(shù)可以很好地與基于光學(xué)方法的NTA或DLS互補,,使顆粒粒徑分布的表征更為準(zhǔn)確。
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