纳米颗粒跟踪分析仪是一种基于纳米颗粒跟踪分析(NTA)技术的高精度物理性能测试仪器,通过追踪纳米颗粒的布朗运动和光散射特性,实现粒径、浓度及Zeta电位等多参数同步测量,广泛应用于生物医药、材料科学、环境监测等领域。
技术原理:NTA技术结合激光散射与视频显微技术,利用纳米颗粒在液体中的布朗运动特性进行表征。激光束照射样品池后,颗粒散射的光被显微镜捕捉,高速摄像头(如CMOS传感器)以每秒30帧的频率记录颗粒运动轨迹。通过分析扩散系数并结合斯托克斯-爱因斯坦方程,可计算出颗粒的流体力学直径(精度达4nm),同时生成粒径分布、浓度及Zeta电位数据。相较于传统动态光散射(DLS)技术,NTA在多分散体系中的分辨率提升5倍以上,尤其擅长区分10-2000nm范围内的混合颗粒群体。
一、安装前准备
环境要求确认:
温度:室温稳定,通常要求18–25°C,避免温度波动。
湿度:相对湿度40–60%,避免冷凝。
振动:放置在坚固、防振的实验台上(推荐使用防振台),远离离心机、泵、超声仪等振动源。
光照:避免强光直射,最好在暗室或遮光环境中操作。
空间:确保设备周围有足够散热空间(尤其后部和侧面)。
电源要求:
使用独立、接地良好的电源插座。
电压稳定(如220V±10%),建议配备稳压电源或UPS,防止电压波动或断电损坏设备。
设备与配件开箱:
小心开箱,按装箱单核对主机、镜头、注射泵、软件光盘/U盘、电源线、数据线、工具包、标准样品(如聚苯乙烯微球)等是否齐全。
检查运输过程中是否有损坏。
二、设备组装与连接
放置主机:
将仪器主机平稳放置在防振台上,确保水平(可使用水平仪调整底脚)。
安装显微镜头:
打开主机顶部防护盖。
小心取出指定倍数的物镜(如20x,40x),按正确方向旋入镜头转盘,切勿用手直接触摸光学镜片。
安装激光模块(如蓝色488nm或绿色532nm激光器),连接光纤或直接固定。
连接注射泵(如适用):
将注射泵安装在主机侧面或专用支架上。
使用连接杆或支架固定注射器,确保推杆与泵体对齐。
用软管连接注射器出口与样品池的进样口。
连接线缆:
电源线:连接主机和注射泵至电源插座。
数据线:使用USB或以太网线连接主机与控制电脑。
视频线:连接相机与主机或电脑(部分集成在USB中)。
控制线:连接注射泵控制器与主机。
三、软件安装与系统连接
安装控制软件:
在指定电脑上安装NTA专用软件(如Nanosight Software)。
安装驱动程序(如相机、USB设备驱动)。
启动系统:
先打开电脑。
再依次打开主机、激光器、注射泵的电源。
观察各设备指示灯是否正常。
软件连接:
启动NTA软件,检查是否能识别相机、激光器和注射泵。
确认软件界面显示实时视频图像(初始可能为黑屏或噪点)。
四、光学对准与校准
激光与光路对准:
在样品室插入空白玻片或专用对准工具。
在软件中开启激光,调整激光强度。
使用对准工具或观察散射光斑,微调激光入射角度,确保光束均匀穿过样品室中央。
相机对焦:
放入标准样品(如100 nm PS微球),注入适量。
调整显微镜调焦旋钮,直到在软件中看到清晰的颗粒散射光点(如“星空”状)。
优化相机增益、曝光时间等参数,获得最佳信噪比。
系统校准:
使用已知粒径的标准微球(如50 nm,200 nm,500 nm)进行粒径校准。
软件通过测量标准颗粒的扩散系数,验证并修正系统放大倍数和温度参数。
进行浓度校准(可选,需精确稀释标准品)。
五、验证与试运行
测试样品测量:
测量标准样品,检查粒径结果是否在标称值范围内(如100 nm±10%)。
观察颗粒运动是否自然,轨迹是否清晰。
检查系统稳定性:
连续运行30分钟以上,观察温度、激光强度、背景噪声是否稳定。
