Асимметричный поток поля потока фракции для размера золотых наночастиц в подвеске

Использование асимметричного фракционирования поля и потока в сочетании с внешней калибровкой размеров является мощным инструментом для точного определения распределения наночастиц золота по размерам в суспензии. AF4 охватывает весь диапазон размеров, от одного до 1000 нанометров. Он не зависит от состава составляющих образца и может применяться даже к плохо диспергированным и сложным образцам.

Прелесть AF4 заключается в его очень широком спектре применения, который охватывает не только наночастицы различной природы и размера, но и включает белки, вирусы или синтетические или природные макромолекулы. Начните с вортексирования 50 миллиграммов на литр произвольного стандартного размера наночастиц золота в течение двух минут, прежде чем разбавить стандарт до соотношения один к четырем сверхчистой водой. Затем разбавленный раствор вихревым способом в течение дополнительных двух минут до получения гомогенизированной суспензии.

После очистки системы откройте картридж AF4, чтобы можно было заменить мембрану AF4. Промойте новую мембрану с помощью UPW и соберите картридж на месте. Затем снова подключите картридж к системе AF4-UV-vis.

Промойте очищенную систему AF4-UV-vis отфильтрованным и дегазированным элюантом в течение не менее 30 минут, применяя скорость потока наконечника один миллилитр в минуту, скорость фокусного потока один миллилитр в минуту и скорость поперечного потока 1,5 миллилитра в минуту, чтобы уравновесить мембрану, стабилизировать систему и проверить потенциальные утечки. Давление в системе должно достигать постоянного уровня от четырех до 12 бар. Чтобы квалифицировать систему AF4-UV-vis путем определения восстановления массы и изменения времени удержания с использованием произвольного стандарта размера наночастиц золота, выполните прямой впрыск без приложения силы разделения.

Затем выполните прогон фракционирования с приложением силы разделения. Для подготовки стандартов размера наночастиц золота для внешнего калибровочного вихря все 50 мг на литр эталона размера наночастиц золота в течение двух минут и разбавьте каждый соответствующий образец для анализа в ультрачистой воде в соотношении один к четырем. Когда нормы размеров подготовлены, на вкладке метод FFF установите расход детектора равным 500 микролитрам в минуту, расход впрыска равным 500 микролитрам в минуту и время впрыска равным 0,1 минуты.

Установите продолжительность элюирования в восемь минут без определенной силы разделения и введите в систему 10 микролитров первого стандарта. Когда все мерки размеров будут измерены, введите в систему 50 микролитров первого стандарта. Установите расход детектора на 500 микролитров в минуту.

Установите задержку равной двум минутам, скорость потока впрыска 200 микролитров в минуту в течение пяти минут, а время перехода равным 0,2 минуты. Скорость потока фокуса будет рассчитана автоматически. Установите продолжительность элюирования на 60 минут, а скорость поперечного потока на один миллилитр в минуту.

В этом методе AF4 используется постоянная скорость поперечного потока, за которой следует линейное затухание в течение 10 минут вплоть до нуля микролитров в минуту. Установите шаг полоскания в девять минут со скоростью потока наконечника 500 микролитров в минуту. После того, как все стандарты размера наночастиц золота будут фракционированы, подготовьте образец неизвестных наночастиц золота и выполните прямое измерение впрыска и фракционирование неизвестного образца наночастиц золота, как показано выше.

Для анализа данных необходимо импортировать файлы данных в программное обеспечение системы. Отобразите результаты измерений на вкладке обзора и выберите сигнал УФ-видимого детектора из списка детекторов. Определите область интереса и базовую линию для каждого измерения, при необходимости скорректировав представление сигнала и базовой линии.

Используйте набор инструментов обработки сигналов для сглаживания любых зашумленных сигналов и используйте функцию назначения параметров обработки другим прогонам, чтобы разрешить назначение параметров другим измерениям. Чтобы выполнить расчет восстановления массы, откройте данные измерений прямого впрыска и фракционирования. Вставьте калибровку прямого впрыска и выберите соответствующие измерения прямого впрыска в окне настроек калибровки прямого впрыска.

Объем инъекции и концентрация образца будут использоваться для корреляции пиковой площади с введенным количеством. Затем используйте функцию назначения выбранным предустановкам частиц, чтобы назначить полученную функцию калибровки соответствующим измерениям фракционирования. Затем используйте уравнение для расчета массового восстановления наночастиц золота путем сравнения площади под соответствующими пиками УФ-видимости при измерениях фракционирования и прямой инжекции.

Чтобы отобразить результаты, откройте расчет количественных результатов. Будет представлена концентрация массы, основанная на площади пика. Восстановление массы может быть получено путем сравнения этой величины с инжектируемой концентрацией.

На вкладке «Размер частиц» в окне калибровки размера частиц нажмите на каждое соответствующее измерение в таблице выбора ссылок для калибровки, чтобы выбрать все калибровочные прогоны. Измерения будут отображаться в таблице по мере их выбора. Введите гидродинамический радиус для всех калибровочных измерений.

Функция и уравнение будут отображены в окне функции калибровки размера частиц. Чтобы назначить функцию калибровки измерениям неизвестного образца наночастиц золота, выберите соответствующие фракционирования в списке выбора для назначения и откройте расчет распределения частиц по размерам для отображения результатов. Рассчитанный размер будет показан в окне распределения размеров, помеченный с точностью до пикового максимума.

А ранее созданная калибровка размера частиц будет указана как калибровка для неизвестных измерений образца наночастиц золота. Чтобы усреднить все измерения по одному образцу, установите флажок Усреднить сигналы для выборки. Результат будет указан в метке пикового максимума.

Здесь показано репрезентативное наложение стандартов размера наночастиц золота, фракционированных по AF4 и обнаруженных с помощью УФ-видимой спектроскопии для измерения поглощения частиц на длине волны 532 нанометра. Относительное стандартное отклонение всех времен удержания для каждой наночастицы на соответствующем пике УФ-видимой спектроскопии, полученном в результате тройных измерений, составило менее 1,1%. Линейный регрессионный анализ этих данных привел к линейной калибровочной функции с квадратичным коэффициентом корреляции, R-квадрат, равным 0,9958. Когда девять фрактограмм AF4-UV-vis спектроскопии были получены из неизвестных образцов наночастиц золота, относительное стандартное отклонение соответствующих времен удержания было значительно низким, в диапазоне от 0,1 до 0,5%. Используя функцию калибровки размера частиц, полученную в результате фракционирования стандартов размера наночастиц золота, и сопоставляя эти данные с полученными временами удержания неизвестного образца наночастиц золота на максимуме пика УФ-видимой спектроскопии, Можно рассчитать общий средний гидродинамический радиус.

Кроме того, может быть получено разумное восстановление массы, указывающее на отсутствие значительной агломерации или растворения образцов наночастиц золота или значительной адсорбции частиц на поверхности мембраны. При использовании внешней калибровки размера и анализа AF4 крайне важно, чтобы один и тот же метод AF4 последовательно применялся ко всем стандартам размеров и к самому образцу. AF4 позволяет исследователям лучше понять свойства образцов наночастиц.

Таким образом, это важный инструмент контроля качества, который в конечном итоге помогает повысить эффективность продуктов с поддержкой нанотехнологий.