纳米技术正在改变我们的世界,从药物研发到新型材料开发,纳米颗粒(尺寸在1-100纳米的颗粒)在生物医药、材料科学、环境科学等领域展现出巨大潜力。然而,纳米颗粒的性能高度依赖其尺寸、浓度和表面电荷等特性,精确测量这些参数成为研究和应用的关键。
传统分析技术如电子显微镜(SEM)和扫描探针显微镜(SPM)虽然能提供高分辨率图像,但样品制备复杂、检测效率低,且仅限于静态样品分析。
动态光散射(DLS)技术虽然操作简便,但对多分散样品(包含多种尺寸颗粒的样品)的分辨能力有限,难以准确反映样品的真实组成。
纳米颗粒跟踪分析技术(NTA)应运而生,它通过实时跟踪单个纳米颗粒的布朗运动,提供尺寸、浓度等多参数信息,弥补了传统技术的不足。本文将从原理、优势、仪器构成、应用领域及最新进展等方面,带您全面了解NTA技术。
1. 基本工作原理
NTA技术基于激光光散射和布朗运动原理。简单来说,它通过一束聚焦的激光束照射含有纳米颗粒的样品池,颗粒散射的光被显微镜捕捉,并由相机记录下来,形成一段颗粒运动的视频。
以下是工作流程说明:
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激光照射:一束精细聚焦的激光束穿过样品池,激光在液体与光学元件界面发生折射,路径接近与界面平行。
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光散射与成像:样品中的纳米颗粒散射激光,散射光通过显微镜被收