ניתוח מעקב חלקיקים של חלקיקי זהב במדיה מימית באמצעות השוואה בין מעבדות

פרוטוקול זה משתמש בניתוח מעקב אחר ננו-חלקיקים כדי לבצע מדידות מדויקות, אמינות וניתנות לשחזור של הקוטרים ההידרודינמיים של ננו-חומרים מעניינים. השיטה מהירה וקלה לביצוע, מקלה על מדידה של הקוטר ההידרודינמי הכדורי המקביל של חלקיקים, באמצעות חלקיק אחר חלקיק ניתוח חזותי בזמן אמת והכנת דגימה מינימלית. לפני ביצוע מדידה, סנן את נפח המים הטהורים במיוחד שישמשו לניתוח באמצעות מסנן מזרק 0.02 מיקרון.

מדללים את הדגימה כראוי במים המסוננים. עבור דגימת פיזור קולואיד זהב של 60 ננומטר, יש לדלל נפח בפקטור של 50. חבר את מכשיר ה-NTA, משאבת המזרק והמחשב, והפעל את החומרה והתוכנה.

הסר את מודול הלייזר מהמערכת והשתמש ברקמה ובאוויר דחוס כדי לייבש לחלוטין את משטחי הזכוכית ואת התעלות הפנימיות, הצינורות ויציאות הנוזל של LVFC. הנח את ה-LVFC על מודול הלייזר, ולאחר מכן אבטח אותו עם ארבעת הברגים המהדקים אותם באלכסון. חבר את צינור היציאה ליציאה בצד ימין של התא.

הכנס את צינור הכניסה לבקבוק הפסולת ושטוף 900 מיקרוליטר של תמיסת ניקוי במהירות שהלחץ האחורי מאפשר. החלף את המזרק המחובר לצינור הכניסה במזרק חדש המכיל מיליליטר אחד של מים מסוננים, וחבר את צינור הכניסה ליציאה השמאלית של תא הזרימה. לאחר מכן הכניסו לאט כ -500 מיקרוליטר נוזלים לתא הדגימה, תוך הקפדה שלא יוכנסו בועות אוויר במהלך הטעינה.

כדי לטעון את מודול הלייזר, הכנס את ה-LVFC המלא במים למכשיר ונעל את התא במקומו. אבטח את המזרק ואת עריסת משאבת המזרק ולחץ על התחל מצלמה בממשק התוכנה כדי לאתחל את המצלמה. בכרטיסיית החומרה, לחץ על פיזור כדי להזיז את מיקום הייחוס ולהגדיר את רמת המצלמה ל- 16.

כוונן את המיקוד באופן ידני כדי לבדוק את הדילול עבור חלקיקים כלשהם, ולחץ לחיצה ימנית וגרור בחלון הצפייה הראשי כדי להתאים את מיקום שדה הראייה כדי לבדוק אם יש חלקיקים. כדי לנקות את המערכת, החלף את המזרק במזרק מלא אוויר בלבד והחלף לאט לאט את המים בתא באוויר. הסר את התא ממודול הלייזר מהמכשיר, ונתק את חלקי הצינור.

נקו את הזכוכית האופטית של מודול הלייזר ואת משטחי הזכוכית של ה-LVFC במים וייבשו עם טישו ואוויר דחוס. לאחר הרכבה מחדש של מודול ה-LVFC והלייזר והכנה של הצינור, חבר מזרק המכיל מיליליטר אחד של מתלה ננו-חלקיקי זהב של 60 ננומטר ליציאה התחתונה, והזריק לאט 750 מיקרוליטר מהדגימה לתא ה-LVFC. לאחר טעינת מודול הלייזר ואתחול המצלמה, לחץ על פיזור כדי להזיז את מיקוד הייחוס למקומו המאשר שהמיקוד מוגדר כהלכה כדי לתת תמונה ברורה של החלקיקים.

בדוק ששדה הראייה מוגדר באופן מרכזי ביחס למיקום קרן הלייזר, והפעל את פונקציית ההגדרה האוטומטית כדי לייעל אוטומטית את המיקוד ורמת המצלמה כדי להבטיח את איכות התמונה האופטימלית. כדי לנתח את המדגם, פתח את הכרטיסייה נוהל הפעלה סטנדרטי למדידה סטנדרטית והגדר את המכשיר לרכוש חמישה סרטונים של 60 שניות בזרימה איטית וקבועה. לאחר מכן הגדר את שם הקובץ והמיקום עבור הנתונים והתחל את ההפעלה.

כדי לנתח את הנתונים, גרור את פס ההחלקה בכרטיסיה סף זיהוי כדי להגדיר את סף הזיהוי כך שכמה שיותר חלקיקים גלויים יזוהו ויעקבו אחריהם. וודא שלא נצפים יותר מחמישה צלבים כחולים המעידים על רעש. כדי לעבד באופן אוטומטי את סרטוני ניתוח מעקב החלקיקים, לחץ על הגדרות, בסדר, והשאר את כל פרמטרי העיבוד בהגדרות האוטומטיות שלהם.

לאחר השלמת עיבוד הנתונים, ייצא את הנתונים כקובץ תוצאות טופס CSV. כאן, מוצגות תוצאות השוואה בין-מעבדתיות של סיבוב ראשון שהתקבלו באמצעות תצורות שונות של מכשירי ניתוח מעקב אחר ננו-חלקיקים. למעט מעבדה שש, יכולת החזרה בין חמש חזרות הלכידה הייתה טובה למרות שמספר מעבדות רשמו גודל מצב גבוה מהצפוי.

דיוק תוצאת ניתוח מעקב הננו-חלקיקים מהסבב השלישי שופר על ידי כל המעבדות המיישמות את אותו נוהל הפעלה סטנדרטי והגדרות מכשירים עם מצב ממוצע בכל המעבדות של 62.02 פלוס מינוס 1.97 ננומטר. ניתן לחשב את הקוטר הממוצע של החלקיקים באמצעות תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים שידור כטכניקה משלימה ל-NTA כדי לאמת את גודל החלקיקים, המורפולוגיה ויחס הגובה-רוחב. בניתוח זה, החלקיקים נראים בעיקר כדוריים עם יחס גובה-רוחב ממוצע של 1.1.

חשוב לוודא שתא הזרימה בנפח נמוך מנוקה היטב לפני השימוש, שהדגימה מדוללת כראוי, עמוסה היטב וממוקדת, וכי מקפידים על ה-SOP. ניתן להשתמש בשיטה זו לכל אפיון ננו-חלקיקים אחר, כולל אקסוזומים ווירוסים כדי לתמוך במחקרי יציבות ותהליכים מבוקרי איכות.