發(fā)布時間：2024-06-14 23:16

　　基于納米顆粒固有的多分散性,對其粒徑及分布快速地進行高分辨表征是納米顆粒相關研究和產品開發(fā)所面臨的重大挑戰(zhàn)。與電子顯微鏡、原子力顯微鏡、動態(tài)光散射、納米顆粒追蹤分析等常規(guī)使用的納米顆粒表征技術相比,流式細胞術具有可單顆粒檢測、快速、多參數、統(tǒng)計精確性高等優(yōu)勢。然而,由于檢測靈敏度的局限性,商品化流式細胞儀難以檢測粒徑小于200 nm的聚苯乙烯納米顆粒。結合瑞利散射和鞘流單分子熒光檢測技術,本研究組研制了納米流式檢測裝置(Nano-flow cytometer, nFCM),采用單光子計數雪崩光電二極管(Single photon counting avalanche photodiode, APD)作為檢測器,低折射率二氧化硅納米顆粒(SiO₂ NPs)的檢測下限可達到24 nm,可基線分辨47、59、74、94和123 nm的SiO₂ NPs混合樣本。由于nFCM散射光檢測動態(tài)范圍受限于單光子探測器的最大光子計數值,而納米顆粒的散射光強度隨粒徑的增大呈指數上升,為實現納米顆粒更全面的粒徑分布檢測,儀器的檢測動態(tài)范圍有待提升。本研究采用激光光...

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【部分圖文】：

圖4PMTR928和H7422PA-40作為nFCM檢測器的儀器靈敏度對比

檢測器的量子效率和暗電流是決定光信號檢測靈敏度的關鍵。PMTR928是流式系統(tǒng)中常用的光電探測器。如圖4A所示,濱松公司提供的理論數據顯示,新型PMTH7422PA-40的量子效率在波長350～720nm波段均大于PMTR928。另外,H7422PA-40自帶制冷模塊,相....

圖1實驗室自行研制nFCM的光路示意圖(A)及實物圖(B)

nFCM的光路如圖1A所示,488nm激光器(20mW,美國Coherent公司)發(fā)出的高斯光束經過反光鏡M反射后被二元光學元件(Binaryopticalelement,BOE)[21]整形,再經消色差膠合透鏡L聚焦成為10μm×5μm的準平頂光斑。單個納....

圖2二元光學元件光束整形前后,nFCM對納米顆粒進行檢測時散射信號強度及變異系數的變化

納米流式檢測裝置使用的激光器的發(fā)射光束為光強呈高斯分布的圓形光斑,當樣本顆粒經過流體動力學聚焦后,穿越激光探測區(qū)時,如若偏離樣品流中心線,將會導致所受激光照射強度的差異,使得樣品信號展寬,從而增大樣品檢測的變異系數(Coefficientofvariation,CV)....

圖3對比可調孔徑光闌及其與可調矩形光闌同時使用時,nFCM的散射背景和信號強度的變化

流式細胞儀的靈敏度主要取決于背景噪聲和信號檢測效率[23]。其中,散射通道的背景噪聲主要來自于激光探測區(qū)的界面(如光窗)散射以及鞘液雜質顆粒的瑞利散射[12]。由于背景信號與探測區(qū)體積呈正比,研制納米流式檢測裝置的主要策略是減小探測區(qū)體積,同時使用可調節(jié)式孔徑光闌以限制石英池光窗....

本文編號：3994568