納米顆粒跟蹤分析儀是一種基于納米顆粒跟蹤分析(NTA)技術的高精度物理性能測試儀器,通過追蹤納米顆粒的布朗運動和光散射特性,實現(xiàn)粒徑、濃度及Zeta電位等多參數(shù)同步測量,廣泛應用于生物醫(yī)藥、材料科學、環(huán)境監(jiān)測等領域。
技術原理:NTA技術結(jié)合激光散射與視頻顯微技術,利用納米顆粒在液體中的布朗運動特性進行表征。激光束照射樣品池后,顆粒散射的光被顯微鏡捕捉,高速攝像頭(如CMOS傳感器)以每秒30幀的頻率記錄顆粒運動軌跡。通過分析擴散系數(shù)并結(jié)合斯托克斯-愛因斯坦方程,可計算出顆粒的流體力學直徑(精度達4nm),同時生成粒徑分布、濃度及Zeta電位數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)動態(tài)光散射(DLS)技術,NTA在多分散體系中的分辨率提升5倍以上,尤其擅長區(qū)分10-2000nm范圍內(nèi)的混合顆粒群體。
一、安裝前準備
環(huán)境要求確認:
溫度:室溫穩(wěn)定,通常要求18–25°C,避免溫度波動。
濕度:相對濕度40–60%,避免冷凝。
振動:放置在堅固、防振的實驗臺上(推薦使用防振臺),遠離離心機、泵、超聲儀等振動源。
光照:避免強光直射,最好在暗室或遮光環(huán)境中操作。
空間:確保設備周圍有足夠散熱空間(尤其后部和側(cè)面)。
電源要求:
使用獨立、接地良好的電源插座。
電壓穩(wěn)定(如220V±10%),建議配備穩(wěn)壓電源或UPS,防止電壓波動或斷電損壞設備。
設備與配件開箱:
小心開箱,按裝箱單核對主機、鏡頭、注射泵、軟件光盤/U盤、電源線、數(shù)據(jù)線、工具包、標準樣品(如聚苯乙烯微球)等是否齊全。
檢查運輸過程中是否有損壞。
二、設備組裝與連接
放置主機:
將儀器主機平穩(wěn)放置在防振臺上,確保水平(可使用水平儀調(diào)整底腳)。
安裝顯微鏡頭:
打開主機頂部防護蓋。
小心取出指定倍數(shù)的物鏡(如20x,40x),按正確方向旋入鏡頭轉(zhuǎn)盤,切勿用手直接觸摸光學鏡片。
安裝激光模塊(如藍色488nm或綠色532nm激光器),連接光纖或直接固定。
連接注射泵(如適用):
將注射泵安裝在主機側(cè)面或?qū)S弥Ъ苌稀?/div>
使用連接桿或支架固定注射器,確保推桿與泵體對齊。
用軟管連接注射器出口與樣品池的進樣口。
連接線纜:
電源線:連接主機和注射泵至電源插座。
數(shù)據(jù)線:使用USB或以太網(wǎng)線連接主機與控制電腦。
視頻線:連接相機與主機或電腦(部分集成在USB中)。
控制線:連接注射泵控制器與主機。
三、軟件安裝與系統(tǒng)連接
安裝控制軟件:
在指定電腦上安裝NTA專用軟件(如Nanosight Software)。
安裝驅(qū)動程序(如相機、USB設備驅(qū)動)。
啟動系統(tǒng):
先打開電腦。
再依次打開主機、激光器、注射泵的電源。
觀察各設備指示燈是否正常。
軟件連接:
啟動NTA軟件,檢查是否能識別相機、激光器和注射泵。
確認軟件界面顯示實時視頻圖像(初始可能為黑屏或噪點)。
四、光學對準與校準
激光與光路對準:
在樣品室插入空白玻片或?qū)S脤使ぞ摺?/div>
在軟件中開啟激光,調(diào)整激光強度。
使用對準工具或觀察散射光斑,微調(diào)激光入射角度,確保光束均勻穿過樣品室中央。
相機對焦:
放入標準樣品(如100 nm PS微球),注入適量。
調(diào)整顯微鏡調(diào)焦旋鈕,直到在軟件中看到清晰的顆粒散射光點(如“星空”狀)。
優(yōu)化相機增益、曝光時間等參數(shù),獲得最佳信噪比。
系統(tǒng)校準:
使用已知粒徑的標準微球(如50 nm,200 nm,500 nm)進行粒徑校準。
軟件通過測量標準顆粒的擴散系數(shù),驗證并修正系統(tǒng)放大倍數(shù)和溫度參數(shù)。
進行濃度校準(可選,需精確稀釋標準品)。
五、驗證與試運行
測試樣品測量:
測量標準樣品,檢查粒徑結(jié)果是否在標稱值范圍內(nèi)(如100 nm±10%)。
觀察顆粒運動是否自然,軌跡是否清晰。
檢查系統(tǒng)穩(wěn)定性:
連續(xù)運行30分鐘以上,觀察溫度、激光強度、背景噪聲是否穩(wěn)定。
