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分析纳米颗粒能够采取的表征手段一共有几种
2021年10月08日 09:03
来源：瑞芯智造（深圳）科技有限公司
微纳米材料在体外诊断中主要有两方面的作用，一是作为信号标记物，如量子点、胶体金、荧光微球等，由于本身具有特殊的光学性质，可以为检测提供光学信号。二是作为反应载体，这是由于微纳米材料具有*的比表面积，能够增加分子间反应碰撞几率，加快反应速度，提高灵敏度。
虽然微纳米材料已经广泛应用于体外诊断领域，但是微纳米材料的表征手段却尚未*被体外诊断人员所熟悉，没有更好地引入到研发、分析问题当中。
粒径是决定纳米材料特殊性质的关键。相同组分的量子点材料，在不同粒径下，其发光波长会有所区别。粒径小的磁性微球较粒径大的磁性微球有更高的比表面积，意味着同样质量浓度的情况下，小颗粒拥有更多的颗粒和表面积，灵敏度也可能会更高。那么表征颗粒的粒径和表面形貌的手段通常有哪些呢？我们如何才能“看到”如此渺小的颗粒呢？
透射电子显微镜
透射电子显微镜简称透射电镜，是把经过加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子穿过样品，与原子碰撞而改变方向。通过收集分析电子信息，反应出样品内部结构信息。光学显微镜由于波长限制，无法观察小于200 nm的细微结构。由于电子束波长更短，因此透射电镜拥有更高的分辨能力，能够达到0.2 nm，最新的球差校正透射电镜分辨率甚至能够达到50 pm，能够看到材料内部的原子排布。因此，透射电镜是表征分析纳米颗粒的重要手段，如2~10 nm的量子点，50 nm的胶体金等。
扫描电子显微镜
扫描电子显微镜简称扫描电镜，同样是利用电子束对样品进行表征分析，不同的是扫描电镜通过收集分析样品散射出的电子信息，对样品形貌进行表征。扫描电镜能够呈现出样品的三维结构，表面形貌，是微米、亚微米材料的重要分析手段。
透射电镜和扫描电镜都需要测试干燥状态下的样品，无法对颗粒在溶液中的真实状态进行表征分析。采用粒度分析仪能够对溶液中颗粒进行直接表征分析。常用的粒度分析仪大致有两类，一类是动态光散射，另一种是颗粒计数器。
动态光散射测试颗粒在溶液中的流体动力学半径，包括颗粒本身半径，表面修饰层(如抗体、表面活性剂等)，以及电偶极层，能够真实反应颗粒在溶液中的大小，稳定性，以及聚集状态。蛋白质作为大分子，在溶液中也可视为颗粒存在，用动态光散射也能够测试出纯蛋白在溶液中的大小。
微纳米颗粒如今以及广泛应用于体外诊断领域，如何更好的表征分析微纳米颗粒的粒径，溶液中的状态，以及分析微纳米颗粒在使用过程中的问题分析有重要作用。透射电镜适用于表征50nm以下的金纳米颗粒，2-10nm的量子点；扫描电镜适用于50nm至微米级别的颗粒表面形貌；动态光散射能够测试分析0.3nm至10μm的颗粒在溶液中的状态；单颗粒光阻法颗粒计数器能够测试0.5μm以上颗粒在溶液中的状态，以及粒径分布，颗粒数量等，能够分析颗粒在特定溶液中是否聚集。具体采用什么表征手段，则需要视具体问题而定。
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