纳米级颗粒检测



Cytoflex 图解粒度

将流式细胞分析融入到纳米级颗粒分辨率中,这一重大进步使得之前的种种疑问变得豁然开朗。流式细胞分析的几个基本功能使得它成为一个研究细胞外囊泡等纳米颗粒的富有吸引力的平台。即在检测大量颗粒和辨别少量颗粒的同时收集性状表现信息的能力。CytoFLEX 流式细胞仪的分辨率能够检测出 80 nm 聚苯乙烯颗粒。这促进了表型背景下的生物纳米颗粒分析。

由于被检测的粒度小于检测时使用的光的波长,所以通过流式细胞分析检测亚微颗粒变得愈发困难。此外,任何颗粒所产生的散射光数量与其直径成正比,但与检测颗粒时所采用的光的波长成反比。这种关系在 Mie 理论和瑞利散射的方程式中均有反映,这两个方程式用于计算理论上由颗粒所产生的光散射,而这些颗粒或粒度相似或比检测颗粒时所采用的光的波长更加细微 (伯伦 & 霍夫曼, 2010)。

流式细胞分析激光细胞

此外,在进入不同折射率的介质时,光波会发生折射,其折射源就是一种与光的波长成反比的新介质,从而使得较小的波长具有比较大波长更高的折射。这种效应最初由艾萨克·牛顿发现,当他使用棱镜将白光分散成各种彩色光带时发现红光折射率最小,而紫光折射率最大(请参阅图片)(牛顿, 1704)。

CytoFLEX 平台的流式细胞仪特色在于能够测量紫外线和蓝色激光的侧向角散射光。这增加了样本内可检测到和可分析的颗粒范围。  在粒度一定的情况下,较小的紫色 (405 nm) 波长会产生比蓝色 (488 nm) 波长更加正交的光散射,并且将会使分辨率的范围增加到比通过标准侧向散射可以检测的颗粒更小的颗粒。 

使用紫光将有助于放大颗粒与其周围介质之间的折射率差异,并且反过来增加检测具有较低折射率的颗粒的能力,例如外来体、微泡和二氧化硅纳米粒子。

 

Bohren, C.F. & Huffmann, D.R. (2010). Absorption and scattering of light by small particles. New York: Wiley-Interscience.
Newton, I. (1704). Opticks: or, a treatise of the reflexions, refractions, inflexions and colours of light. Also two treatises of the species and magnitude of curvilinear figures. London: Samuel Smith & Benjamin Walford (Printers to the Royal Society).
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