Недавно Шанхайский институт фармакологии Китайской академии наукМеждународный журнал фармацевтикиОпубликована статья под названием « Ключевые параметры размера и концентрации наноматериалов для стандартизированного анализа отслеживания наночастиц». В этом исследовании авторы систематически оценивали, в том числе состав образца, концентрацию образца, параметры настройки прибора, параметры настройки камеры, влияние скорости потока жидкости на точность измерений NTA (NanoSight NS300). В ходе исследования они также выбрали золотой стандарт для определения размера частиц - прозрачный электронный микроскоп и импульсы на основе сопротивления.ощущение(RPS) Принцип.НаноКултерАнализатор гранул нанокурта проводит ортогональные эксперименты для перекрестной проверки точности измерений NTA размера и концентрации частиц.

Точность измерений при различных концентрациях частиц

Рисунок 1 Влияние концентрации проб на результаты измерений NTA.

Авторы использовали полистирол (PS) разных размеров и диоксид кремния (SiO)₂Стандартные частицы были измерены при различных концентрациях частиц и сравнивались со средними размерами и отклонениями концентрации при разных концентрациях. Результаты показали,Когда концентрация частиц10⁸-10⁹ Когда между particles / mL, результаты измерений являются наиболее точными, а линейные тренды - лучшими.Количество частиц в соответствующем поле зрения в это время составляет 10 - 100 и 400 - 6500.

Сравнение влияния различных экспозиций на результаты измерений

рисунок2. Влияние экспозиции на результаты измерений NTA

В отличие от DLS, NTA вычисляет размер частиц с помощью камеры, отслеживающей броуновское движение частиц в реальном времени. ПоэтомуОптимизация параметров камеры может значительно улучшитьТочность размеров и концентрации частиц, измеренных NTA.Авторы использовали смешанные частицы PS разных размеров, которые были представлены при различной экспозиции (camera level). Степень экспозиции - это параметр, указывающий на чувствительность камеры к движению частиц. Регулируя экспозицию, можно влиять на результаты фотографий NTA. Результаты показали, что частицы PS 100 нм плохо наблюдаются при экспозиции 6 - 9, в то время как частицы PS 200 нм хорошо видны, а частицы PS 100 нм могут быть четко замечены при экспозиции 10 - 14, в то время как частицы PS 200 нм подвергаются чрезмерной экспозиции, что влияет на результат. Затем авторы дополнительно оценили экспозицию, чтобы показать пиковые размеры и распределение частиц PS 100 нм, 120 нм, 150 нм, 170 нм и 200 нм. Результаты показали, что изменение экспозиции не оказало существенного влияния на пиковый размер частиц PS, но по мере увеличения экспозиции средняя величина диаметра частиц PS в каждой группе увеличилась. Автор считает, что конкретныеЧастицы разных размеров влияют на размер частиц вместе с экспозицией.А.Когда выборка более рассредоточена,Камера NTA не может найти подходящую экспозицию, чтобы гарантировать, что все частицы могут быть сфотографированы. При составлении отчета необходимо представить такие параметры, как экспозиция NTA, чтобы обеспечить прозрачность данных.

Сравнение влияния различных скоростей насоса на результаты измерений

Предыдущие исследования показали,Влияет вязкость раствора.Точность измерений NTAНо влияние скорости насоса на результаты измерений остается неизвестным, поэтому авторы использовали частицы PS разных размеров, измеряли их на разных скоростях насоса и сравнивали средние размеры и отклонения концентрации на разных скоростях. Результаты показали,Для менее200 нм частиц, скорость насоса 50 АУ (произвольная единица)Более точные результаты могут быть получены внутри, в то время как для более крупных частиц требуется более низкая скорость насоса для обеспечения точности.

рисунок4. Измерения NTA, DLS и RPS для множественных дисперсных образцоввлияние

Затем, основываясь на этих результатах, авторы оценили представительскую способность NTA для многодисперсных образцов в соответствии со стандартным рабочим процессом. Авторы подготовили смесь частиц размером 100 нм и 150 нм PS от 1: 1 и 10: 1 (соотношение концентраций), и в зависимости от различной экспозиции NTA смогла успешно измерить два пиковых уровня диаметра частиц на обоих образцах в диапазоне 7 - 10. Затем авторы дополнительно подготовили три смешанных и четыре смешанных образца 100 нм, 150 нм и 200 нм 1: 1 и 100 нм 1: 1: 1, 150 нм, 170 нм и 200 нм, которые показали, что NTA не может завершить измерения и может получить только один широкий пик. Затем авторы использовали DLS и RPS для дальнейшего анализа этих четырех образцов.DLS не может измерить точный пик для всех четырех образцов, получая только один пик, в то время как NanoCoulter основан на теории RPSС помощью метода обнаружения одиночных частиц удалось измерить диаметр частиц смеси и получить точный пикЗатем автор дополнительно проверил эффект измерения диаметра частиц RPS и подготовил смесь 80 нм, 120 нм, 160 нм и 200 нм с соотношением концентраций 1: 1: 1: 1. результаты измеренийПодтверждениеRPS может успешно измерять смесь на соответствующих пиках, и различия между различными пиками образцов очевидны с хорошим разрешением.Этот четырехраспределенный образец может более точно представлять фактический образец.

Наконец, авторы выбрали два экзосомы (из клеток HEK293 и сухого имбиря соответственно) для анализа диаметра гранул с использованием технологий NTA, DLS и RPS соответственно. Результаты показали, что при анализе диаметра частиц NTA получает данные, аналогичные данным TEM, в то время как величина диаметра частиц DLS слишком велика, а RPS получает меньшие результаты. С точки зрения концентрации, RPS демонстрирует более точные возможности количественного анализа, благодаря технологии обнаружения одиночных частиц RPS, которая обеспечивает точную характеристику каждой частицы.

Измеряя фактические образцы, авторы обобщили характеристики четырех различных методов представления частиц (таблица 1).Автор считаетNTA обладает хорошим разрешением и высокой точностью при анализе диаметра частиц и может различать образцы 2 - 3 мод, но для образцов экзосомных классов NTA не может различать экзосомы, пузырьки и липопротеины, а NTA не может различать экзосомы из разных источников. Что касается DLS, то авторы считают, что этот метод очень прост и что микроскопические образцы могут быть измерены, но измеренные таким образом значения диаметра частиц имеют большие отклонения по сравнению с реальной ситуацией, и этот метод не может измерить концентрацию частиц в образцах. Метод TEM позволяет непосредственно визуализировать измерения частиц выборки, но этот метод является дорогостоящим и трудоемким. Для RPS авторы считают, что метод может непосредственно измерять истинный размер частиц (особенно в случае неизвестных характеристик частиц образца) и иметь хорошее разрешение для полимодальных гибридных образцов.

Таблица 1.Сводная информация о характеристиках четырех различных методов анализа размеров частиц

Благодаря этой работе авторы системы оценили влияние таких факторов, как концентрация, порог прибора, экспозиция, скорость потока насоса и другие факторы на производительность NTA, и они обнаружили, чтоВ концентрации10⁸~ 10⁹При скорости потока насоса 50 АУ можно получить более точные результаты по образцам частиц.В то же время, они также предлагаютДля двух параметров - порога прибора и экспозиции - требуется конкретный анализ в сочетании с конкретными проблемами размера частиц образца.В то же время они обнаружили,В то время как NTA не обладает достаточной способностью анализировать мультидисперсные образцы, RPS может успешно различать трехпиковые или четырехпиковые образцы, что указывает на то, что RPS обладает лучшей способностью различать полидисперсные образцы.В то же время автор выбрал несколько методов представления для анализа двух экзосом, каждый из которых получает разный размер частиц и концентрацию, поэтому автор считает, чтоПри изучении биологических частиц необходимо использовать ортогональную методологию для множественного представления частиц.А.

Список литературы