Система Zetasizer Ultra для измерения размера частиц и молекул
Артикул: Zetasizer Ultra
Zetasizer Ultra - это самая совершенная система для измерения размеров частиц и молекул, заряда частиц и концентрации частиц, а также наиболее интеллектуальный и гибкий инструмент в линейке Zetasizer Advance.
Технология
- Классический 90° DLS
- Динамическое рассеивание света динамическое рассеивание света
- Статическое рассеивание света Статическое рассеивание света
- Неинвазивное обратное рассеивание DLS
- Многоугольное динамическое светорассеивание многоугольное
Особенности и преимущества
Zetasizer Ultra - это самая мощная в мире комбинированная система DLS и ELS, включающая неинвазивное обратное рассеяние (NIBS) и уникальную технологию многоугольного динамического рассеяния света (MADLS) для измерения размеров частиц и молекул. NIBS обеспечивает универсальность и чувствительность для измерения в широком диапазоне концентраций, в то время как MADLS позволяет получить изображение распределения образца по размерам с высоким разрешением для этих критически важных измерений.
Расширение MADLS на Zetasizer Ultra Red Label дает возможность непосредственно анализировать концентрацию частиц.
С помощью расширения для MADLS можно напрямую определять концентрацию частиц. Такое определение концентрации частиц, не требующее калибровки, подходит для широкого диапазона материалов. Кроме того, измерения занимают минимальное время и их можно выполнять с малым разбавлением или без него. Благодаря перечисленным преимуществам этот метод идеально подходит для исследовательских задач. В этом заключается уникальная особенность Zetasizer Ultra, позволяющая использовать этот прибор для исследования вирусов, вирусоподобных частиц (VLP) и других образцов, изучение которых ранее вызывало сложности.
Ключевые особенности Zetasizer Ultra включают в себя следующие:
- Анализ размеров с высоким разрешением с помощью технологии многоуровневого динамического рассеивания света (MADLS) - основа лучшего понимания и более объективной картины исследуемой дисперсной системы, наночастиц и молекул
- Простое измерение концентрации частиц без необходимости калибровки для множества различных гомогенных образцов
- Метод электрофоретического рассеивания света (ELS/ЭРС) позволяет измерять дзета-потенциал (электрофоретическую подвижность, заряд) частиц и молекул, оценивать стабильность и/или способность образца к агрегации
- Гибкое и удобное, ориентированное на образец программное обеспечение ZS Xplorer направляет оператора, обеспечивая простоту создания и реализации методов
- Система оснащена флюоресцентным фильтром, вертикальным и горизонтальным поляризаторами, что повышает функциональность и универсальность анализа
- Технология неинвазивного обратного рассеяния (NIBS) максимально расширяет динамический диапазон, обеспечивая высочайшую чувствительность даже при работе с высококонцентрированными образцами
- M3-PALS с режимом постоянного тока для измерения дзета-потенциала и электрофоретической подвижности
- Опциональный автотитратор MPT-3 позволяет изучать влияние изменения рН
- Для оптимізації вимірювань з точки зору об'єму та концентрації зразка доступний ряд одноразових і багаторазових осередків, в тому числі новий набір одноразових осередків для визначення розміру малого об'єму, який пропонує подвійну перевагу: вимірювання розміру в об'ємі всього 3 мкл і розширення верхнього діапазону вимірювань DLS за рахунок придушення конвекційних струмів.
Принцип работы:
В одном компактном корпусе Zetasizer Ultra заключено сразу две технологии, а в дополнение к ним - различные опции и вспомогательное оборудование для оптимизации и упрощения измерения различных типов образцов.
Динамическое рассеяние света (DLS) применяют для измерения размеров частиц и молекул. Технология DLS позволяет анализировать диффузию частиц, участвующих в броуновском движении, и на основе полученных данных определять распределение частиц по размерам согласно соотношению Стокса - Эйнштейна. Встроенная технология неинвазивного обратного рассеивания (NIBS) обеспечивает высочайшую чувствительность в широком диапазоне размеров и концентраций.
Динамическое рассеивание света (DLS) - это быстрый, точный и повторяемый сверхгибкий метод определения размеров. Он требует наличия лишь небольшого объема образцов анализируемого вещества и является неразрушающим. Этот метод может применяться независимо от материала и поэтому широко распространен.
Многоуровневое динамическое рассеивание света (MADLS) также является одной из встроенных функций Zetasizer Ultra, которая обеспечивает наиболее высокое разрешение и анализ распределения по размерам независимо от угла. С помощью MADLS можно также выполнять простые измерения концентрации частиц без калибровки в образцах гомогенного типа. Такой метод подходит для множества различных материалов.
Электрофоретическое рассеивание света (ELS) применяют для измерения дзета-потенциала. Молекулярный раствор или дисперсную систему частиц помещают в электрическое поле, под воздействием которого они перемещаются со скоростью, зависящей от их заряда. Эту скорость измеряют с помощью запатентованного лазерно-интерференционного метода M3-PALS (рассеивание света с фазовым анализом). Он позволяет рассчитывать электрофоретическую подвижность, на основе которой определяют дзета-потенциал и распределение частиц образца по дзета-потенциалу.
Использование метода ELS обычно связывают с измерением стабильности и составов. Частицы или молекулы, не несущие заряда, могут связываться между собой, что может представлять проблему для склонных к агрегации систем, например белковых. Частицы или молекулы, имеющие положительный или отрицательный заряд, сохраняют дистанцию между собой, обеспечивая стабильность системы. Состав, содержащий такие частицы или молекулы, оказывает сильное влияние на их заряд, а изменения характеристик состава, например, уровня pH, концентрации добавки и ионной концентрации, может влиять на стабильность продукции и срок ее хранения.
Комплект программного обеспечения ZS Xplorer. Программное обеспечение отличается простотой использования даже при быстром составлении сложных методов. Перед запуском задаются данные об образце и его свойствах и переменные данные, которые необходимо проверить, и ZS Xplorer использует их для оптимизации метода для данного образца. Система управления качеством данных, поддерживаемая технологией глубокого обучения, предоставляет комментарии о полученных данных и при необходимости предлагает способы улучшения результатов.
Опции. Автотитратор MPT-3 позволяет исследовать эффекты, вызванные изменением уровня pH.
Разнообразные одно- и многоразовые кюветы, представленные в нашем ассортименте продукции, предназначены для оптимизации измерений с точки зрения объема и концентрации образца. Также мы предлагаем новый комплект одноразовых кювет малого объема, что обеспечивает сразу два преимущества: измерение размеров для образцов объемом всего 3 мкл и увеличенную верхнюю границу диапазона размеров при измерениях DLS благодаря подавлению конвекционных токов.
Техническая характеристика
| Размер частиц и размер молекул | |
| Принцип измерения | Динамическое рассеивание света с неинвазивным обратным рассеиванием (NIBS)
Динамическое рассеивание света (90° и 13°) Многоугольное динамическое рассеивание света (MADLS) |
| Угол измерения | 173°, 13°, 90° |
| Диапазон измерений | Диаметр: 0,3 нм - 15 мкм (2) (9) |
| Минимальный обьем образца | 3 мкл |
| Диапазон концентраций | Минимальная концентрация образца:
Blue Label: 0,2 мг/мл 15 кДа белка Red Label: 0,1 мг/мл 15 кДа белка MADLS: 0,1 мг/мл 15 кДа белка Концентрацию частиц MADLS включено? Blue Label: Нет Red Label: Да Максимальная концентрация образца(3): 40% w/v |
| Дзета-потенциал | |
| Принцип измерения | Комбинированное измерение фазового рассеивания света для фазового анализа (M3-PALS) |
| Диапазон измерений | 3,8 нм - 100 мкм |
| Минимальный обьем образца | 20 мкл (4) |
| Диапазон концентраций | Red Label: от 1 мг/мл (5) до 40% w/v (6)
Blue Label: от 10 мг/мл (5) до 40% w/v (6) |
| Диапазон проводимости образца | Макс.: 260 мСм/см
Точность: ±10% |
| Статическое рассеивание света (молекулярная масса) | |
| Диапазон молекулярных масс | 300 Da - 20 мДа |
| Принцип измерения | Статическое рассеивание света с участком Дебая |
| Точность | +/- 10% типично |
| Концентрация частиц | |
| Принцип измерения | Blue Label: Н/Д Red Label: MADLS - Концентрация частиц (Mie) |
| Диапазон концентраций | Blue Label: Н/Д
Red Label: от 1х108 до 1х1012 частиц /мл |
| Тип калибровки | Blue Label: Н/Д
Red Label: Только калибровка одноточечной системы |
| Модуль | |
| Детектор | Лавинный фотодиод |
| Лазерная ь=безопасность | He-Ne (633 нм)
Blue label: 4 мВт макс. Red label: 10 мВт макс. |
| Диапазон регулирования температуры | от 0°C до 120°C (7) |
| Размеры (Ш х Д х В) | 322 мм x 565 мм x 245 мм |
| Вес | 19 кг |
| Мощность | AC 100-240 В, 50-60 Гц, 4.0 А |
| Электропитание | Максимальная мощность 100 Вт, типичная мощность 45 Вт |
| Условия окружающего пространства | от +10°C до +35°C, 35 - 80% относительной влажности (без конденсации) |
| Интерфейс | USB 2.0 или выше |
| Примечания | |
| 1 | Вода как образец дисперегатора |
| 2 | Диапазон пикового режима (диаметр) 0,6 нм - 10 мкм;
зависит от образца и его подготовки; |
| 3 | Зависит от образца; |
| 4 | Измерено с использованием белка 15 кДа |
| 5 | Сухая азотная продувка ячеек необходима при температурах ниже точки росы |
| 6 | Точность 0,1°C при 25°C, 0,2°C при 0°C, 0,5°C при 90°C |
| 7 | Рекомендуемый верхний диапазон размеров для MADLS - 500 нм диаметр - 500 нм диаметр |
| 8 | Использование запатентованной технологии диффузионного барьера |
| 9 | Измеряется с помощью желчной кислоты |
Микрореология
Определение реологических свойств методом динамического рассеяния света
Реология − это дисциплина, изучающая текучесть и деформацию материалов. Реологические свойства, такие как вязкость и вязкоупругость, исследуют при помощи ротационных или капиллярных реометров, посредством анализа деформации/течения образца и на уровне микроструктуры при помощи оптических технологий, таких как микрореология.
Микрореология подразумевает контроль за движением диспергированных частиц-маркеров известного размера путем динамического рассеяния света (DLS/ФКС) и определение реологических свойств образца с помощью обобщенного соотношения Стокса−Эйнштейна. DLS-Микрореология − это пассивная микрореологическая технология, при которой коллоидные частицы маркера находятся под воздействием тепловых флуктуаций при термодинамическом равновесии.
Области применения DLS-микрореологии:
- Реологическая характеризация лечебных белков и растворов биополимеров.
- Измерения вязкоупругости белковых растворов для определения начала межбелковых взаимодействий и образования нерастворимых агрегатов
- Разработка и отбор составов.
- Высокочастотный анализ реологических свойств разбавленных растворов с соответствующими процессу временными промежутками.
- Мониторинг изменения структуры сложных жидкостей в зависимости от времени или температуры, или разрушения структуры при разбавлении.
Статическое рассеяние света
Определение абсолютной молекулярной массы при помощи детекторов LALS, RALS или MALS
Статическое рассеяние света (SLS) – это технология, позволяющая определять абсолютную молекулярную массу и размер молекул на основании теории Релея. Теория Релея устанавливает взаимосвязь между молекулярной массой (размером молекул) и интенсивностью рассеянного света.
Существует 2 способа определения абсолютной молекулярной массы методом статического светорассеяния (SLS):
- Измерения в кюветном режиме
- При подключении детектора статического светорассеяния к хроматографу
Измерения в кюветном режиме, например, на анализаторах серии Zetasizer – это метод обработки информации о статистическом ансамбле. Таким образом, получаемое значение – это среднемассовая молекулярная масса всего образца.
Однако, более распространённый способ измерения абсолютной молекулярной массы – это использование высокотехнологичного детектора статического светорассеяния, LALS (малоуглового), RALS (90-градусного) или MALS (многоуглового) в комбинации с гель-хроматографом (ГПХ/GPC/SEC). Совмещение технологии разделения молекул и данных детектора статического светорассеяния позволяет рассчитывать абсолютную молекулярную массу в любой точке хроматограммы, молекулярно-массовое распределение и молекулярную массу любой фракции в смеси.
Электрофоретическое Рассеяние Света
Метод Электрофоретического Рассеяния Света (ЭРС) для определения электрофоретической подвижности и дзета-потенциала
Электрофоретическое Рассеяние Света (ЭРС) – метод определения электрофоретической подвижности частиц в дисперсии или молекул в растворе. Зачастую подвижность преобразуют в дзета-потенциал для сравнения свойств материала в различных условиях.
В основе метода лежит базовое физическое явление, известное как электрофорез. Образец помещается в кювету снабженную 2-мя электродами. Подается электрическое поле, что приводит к перемещению частиц или молекул (обладающих результирующим зарядом или именно результирующим дзета-потенциалом) к противоположно заряженному электроду со скоростью подвижностью, которая связана с дзета-потенциалом.
Динамического Рассеяния Света
Характеризация размера белков, полимеров и коллоидов методом Динамического Рассеяния Света ДРС
Динамического Рассеяния Света, иначе Квазиупрогое Светорассеяние, не инвазивный, надежный метод измерения размера и распределения по размерам частиц и молекул, чаще всего, в субмикронном диапазоне и при использовании последних разработанных технологий частиц размером менее 1 нм.
Динамического светорассеяние чаще всего используется для характеризации частиц, эмульсий или молекул, которые были суспендированы или растворены в жидкости. Броуновское движение частиц в суспензии приводит к тому, что свет от луча лазера рассеивается с различной интенсивностью. Анализ колебаний интенсивности позволяет определить скорость Броуновского движения и рассчитать размер частиц по уравнению Стокса-Эйнштейна.
Оборудование компании Malvern Panalytical обладает рядом преимуществ при определении размера частиц методом динамического светорассеяния:
- Точный, надежный и воспроизводимый анализ размера частиц за 1 – 2 минуты.
- Измерение вещества в исходной среде.
- Для получения среднего размера необходима информация только по вязкости жидкости.
- Отсутствие пробоподготовки или достаточно простая прободготовка, поскольку измерение возможно проведение высококонцентрированных, непрозрачных образцов.
- Простые установки и возможность полной автоматизациии измерения.
- Измерение частиц размером < 1 нм.
- Измерение частиц с молекулярной массой < 1000 Да.
- Небольшой объем пробы (минимальный около 2 мкл).
- Соответствие стандартам ISO 13321, ISO 22412, 21 CFR Part 11.