Recentemente, o Instituto de Medicina da Academia Chinesa de Ciências de XangaiJornal Internacional de FarmacêuticaUm artigo intitulado "Parâmetros-chave do tamanho e concentração de nanomateriais para a análise de rastreamento de nanopartículas padronizada" foi publicado. No estudo, os autores avaliaram sistematicamente os efeitos que incluem a composição da amostra, a concentração da amostra, os parâmetros de configuração do instrumento, os parâmetros de configuração da câmera e a velocidade de fluxo do líquido na precisão da medição do NTA (NanoSight NS300). Durante o estudo, eles também escolheram o padrão ouro para a caracterização do tamanho das partículas - o microscópio eletrônico de transmissão e o impulso baseado em resistência.SensaçãoPrincípio do RPSO NanoCoulterO analisador de tamanho de partícula Nanokurt realizou experimentos ortogonais para verificar a precisão das medições de tamanho de partícula e concentração da NTA.

Exatidão na comparação de medições em diferentes concentrações de partículas

Figura 1 Efeito da concentração da amostra sobre os resultados da medição NTA.

Os autores usaram poliestireno (PS) e dióxido de silício (SiO) de diferentes tamanhos.₂As partículas padrão foram medidas em diferentes concentrações de partículas e o tamanho médio e o desvio de concentração em diferentes concentrações foram comparados. Os resultados mostraram,Quando a concentração de partículas10⁸-10⁹ Entre partículas/mL, as medições são mais precisas e as tendências lineares são melhores.O número de partículas no campo de visão correspondente é de 10 a 100 e 400 a 6500.

Comparar o impacto de diferentes exposições nos resultados da medição

Gráfico2. Efeito da exposição nos resultados da medição NTA

Ao contrário do DLS, a NTA realiza cálculos de tamanho de partícula usando câmeras que rastreiam o movimento brown em tempo real das partículas. Portanto...A otimização dos parâmetros de configuração da câmera pode melhorar significativamenteA precisão do tamanho das partículas e da concentração medidas pela NTA.Os autores usaram uma mistura de partículas PS de diferentes tamanhos e as caracterizaram a diferentes níveis de exposição (câmera). A exposição é um parâmetro que indica a sensibilidade da câmera ao movimento das partículas. Ao ajustar a exposição, o resultado da fotografia da NTA pode ser afetado. Os resultados mostraram que as partículas de PS de 100 nm são mal observadas quando a exposição é de 6-9, enquanto as partículas de PS de 200 nm são claramente visíveis, quando a exposição é de 10-14, as partículas de PS de 100 nm podem ser claramente observadas, enquanto as partículas de PS de 200 nm são sobreexpostas, afetando os resultados. Os autores avaliaram posteriormente a exposição para caracterizar picos de tamanho de partícula e distribuição de partículas PS de 100 nm, 120 nm, 150 nm, 170 nm e 200 nm. Os resultados mostraram que as mudanças na exposição não afetaram significativamente os picos de tamanho de partículas de PS, mas a média de tamanho de partículas de cada grupo de partículas de PS aumentou à medida que a exposição aumentou. Por isso, o autor considera que o específicoDiferentes tamanhos de partículas afetam os resultados da medição junto com a exposição- É.Quando a dispersão da amostra é maior,As câmeras NTA têm dificuldade em encontrar a exposição adequada para garantir que todas as partículas podem ser capturadas. Para garantir a transparência dos dados, é necessário apresentar os parâmetros de configuração do NTA, como a exposição, ao escrever o relatório.

Efeito da comparação das diferentes velocidades da bomba sobre os resultados da medição

Pesquisas anteriores mostraram,A viscosidade da solução afetaPrecisão dos resultados de medição NTANo entanto, o efeito da velocidade da bomba sobre os resultados da medição ainda é desconhecido, por isso os autores usaram partículas PS de diferentes tamanhos, mediram a diferentes velocidades da bomba e compararam o tamanho médio e o desvio de concentração a diferentes velocidades. Os resultados mostraram,Para menos do quepartículas de 200 nm, velocidade da bomba em 50 AU (unidade arbitrária)Resultados mais precisos podem ser obtidos dentro, enquanto para partículas maiores, velocidades de bomba mais baixas são necessárias para garantir a precisão.

Gráfico4. Medições NTA, DLS e RPS em amostras multidispersasEfeitos

Em seguida, com base nestes resultados, os autores avaliaram a capacidade de caracterização da NTA para amostras multidispersas de acordo com o processo operacional padrão. Os autores prepararam misturas de partículas PS de 100 nm e 150 nm em 1: 1 e 10: 1 (relação de concentração) e, dependendo da exposição diferente, o NTA conseguiu medir suavemente dois picos de tamanho de partícula em ambas as amostras na faixa de 7-10. Em seguida, os autores prepararam amostras de três misturas e quatro misturas de 100 nm, 150 nm e 200 nm em 1: 1: 1 e 1: 1: 1 em 100 nm, 150 nm, 170 nm e 200 nm, mostrando que a NTA não conseguiu completar a medição e só conseguiu obter um pico amplo. Em seguida, os autores usaram DLS e RPS para analisar as quatro amostras acima.O DLS não pode medir picos precisos para nenhuma das quatro amostras acima, apenas um único pico, enquanto o NanoCoulter baseado na teoria RPSMedir com sucesso o tamanho das partículas da mistura e obter picos precisos por meio de testes de partículas individuaisPosteriormente, os autores verificaram ainda mais os efeitos da medição de tamanho de partícula do RPS, preparando misturas de 80 nm, 120 nm, 160 nm e 200 nm com proporções de concentração de 1: 1: 1: 1. resultado da mediçãoConfirmar novamente.O RPS pode medir suavemente a mistura para os picos correspondentes e distinguir claramente entre os picos de amostra diferentes com boa resolução.Essa amostra de quatro distribuições pode representar a amostra real de forma mais realista.

Por fim, os autores selecionaram dois exossomas (derivados de células HEK293 e gengibre seco, respectivamente) para análise de tamanho de partículas usando técnicas NTA, DLS e RPS, respectivamente. Os resultados mostraram que os dados obtidos pela NTA eram semelhantes aos obtidos pela TEM em termos de análise de tamanho de partícula, enquanto os valores de tamanho de partícula da DLS eram grandes e os resultados de tamanho de partícula obtidos pela RPS eram pequenos. Em termos de concentração, o RPS demonstra uma capacidade de análise quantitativa mais precisa, graças à tecnologia de detecção de partículas individuais do RPS, que permite uma caracterização precisa de cada partícula.

Ao medir as amostras reais, os autores resumem as características de quatro métodos diferentes de caracterização de partículas (Tabela 1).O autor acreditaO NTA tem boa resolução e alta precisão na análise do tamanho de partículas e pode distinguir amostras de 2-3 padrões, mas para amostras da classe de exossomas, o NTA não é capaz de distinguir exossomas, vesículas e lipoproteínas, ao mesmo tempo que o NTA não é capaz de distinguir exossomas de diferentes fontes. Para o DLS, os autores acreditam que o método é simples e que as medições podem ser feitas com uma amostra de traços, mas os valores do tamanho das partículas medidos pelo método diferem muito do real e o método não pode medir a concentração de partículas na amostra. O método TEM permite medições visuais diretas das partículas da amostra, mas é caro e demorado. Para o RPS, os autores acreditam que o método pode medir diretamente o tamanho real das partículas (especialmente no caso das características das partículas de amostras desconhecidas) e ter uma boa resolução para amostras misturadas multimodais.

Tabela 1.Resumo das características de quatro métodos de análise de tamanho de partícula diferentes

Através do trabalho, os autores avaliaram sistematicamente o impacto de fatores como concentração, limiar do instrumento, exposição, velocidade de fluxo da bomba e outros no desempenho da NTA.Em concentração para10⁸~10⁹Quando a velocidade de fluxo da bomba é de 50AU, para a amostra de partículas pode obter resultados de caracterização mais precisosAo mesmo tempo, eles também apresentamPara ambos os parâmetros, o limiar do instrumento e a exposição, é necessária uma análise específica de problemas específicos em combinação com o tamanho da amostra.E, ao mesmo tempo, descobriramO NTA é pobre para a análise de amostras multidispersas, enquanto o RPS pode diferenciar com sucesso amostras de três ou quatro picos, indicando que o RPS tem uma capacidade de diferenciação superior para amostras multidispersas.Ao mesmo tempo, os autores escolheram vários meios de caracterização para analisar os dois exossomas, cada um dos meios de caracterização obteve o tamanho das partículas e a concentração não são os mesmos, portanto, os autores acreditam queNo estudo de partículas biológicas, é necessário aplicar a metodologia ortogonal para a caracterização múltipla das partículas- É.

Referências