Аналізатор частинок і матеріалів ZETASIZER NANO

• Розмір частинок
• Розмір молекул
• Молекулярна маса
• Дзета-потенціал (заряд білка)
• Реологічні властивості

Серія аналізаторів Zetasizer Nano створювалася та еволюціонувала з урахуванням вимог користувачів і специфіки завдань. В основі систем - надійність, висококласні характеристики, простота експлуатації та застосовність для вирішення широкого спектра завдань. На думку наших користувачів, аналізатори Zetasizer Nano - це найкраще на сьогодні з представлених на ринку рішень для характеризації колоїдних систем, наночастинок і макромолекул. Це, на додаток до простоти експлуатації, функціональності та надійності одержуваних результатів, підтверджується тим фактом, що 94 із 100 провідних світових університетів* використовують системи Malvern Zetasizer Nano. У серії представлені різні рішення: від найбільш функціональних і універсальних систем з оптичною конфігурацією неінвазивного зворотного розсіювання (NiBS) до найпростіших класичних моделей із кутом реєстрації 90 градусів, що дає змогу підібрати оптимальний Zetasizer для будь-якої лабораторії, пов'язаної з характеризацією наночастинок, колоїдних систем, розчинів полімерів і білків.

Основні переваги систем Zetasizer Nano:

• Виняткова гнучкість завдяки можливості вибору аналітичної технології
• Надійність результатів і мінімальні вимоги до навчання завдяки простоті експлуатації
• Висока чутливість при аналізі наночастинок, білків і макромолекул
• Висока продуктивність, достовірність результатів і простота вимірювання дзета-потенціалу завдяки одноразовим кюветам
• Високоякісна оптика та термостабілізація - гарантія точності та відтворюваності результатів
• Нова опція мікрореології для дослідження в'язкопружних властивостей
• Опціональний автотитратор MPt-2 для автоматизації вимірювань
• Повна автоматизація вимірювань у разі використання NanoSampler - спеціалізованого автосемплера на 96 віал

Zetasizer Nano - універсальне рішення для безлічі завдань...

• Скорочення часу розроблення колоїдних систем та емульсій
• Підвищення стабільності композицій
• Оцінка стабільності білків
• Вивчення агрегації та олігомеризації білків

Використовувані технології

• Динамічне світлорозсіювання (DLS)
• Неінвазивне зворотне розсіювання (NiBS)
• Статичне світлорозсіювання (SLS)
• Електрофоретичне світлорозсіювання (ELS)
• Комбінований режим вимірювання, фазовий аналіз розсіяного світла (M3-PALS)
• Мікрореологія 
• Спеціалізоване програмне забезпечення для дослідження білків

Аналіз розмірів частинок - метод динамічного світлорозсіювання (DLS)

Універсальність методу динамічного світлорозсіювання (DLS) Метод динамічного розсіювання світла ідеальний для вимірювання розмірів колоїдних частинок, наночастинок і молекул, попередня пробопідготовка для більшості зразків не потрібна. Дані про розмір дають змогу орієнтовно розрахувати молекулярну масу, що може бути використано як швидкий метод оцінки олігомерного стану, на додаток до гель-проникаючої (ексклюзійної) хроматографії (GPC/SEC).

Вимірювання розмірів молекул методом DLS

Принцип методу динамічного розсіювання світла полягає в тому, що швидкість поступальної дифузії малих частинок і молекул, які перебувають у постійному тепловому русі (броунівському русі), пов'язана з розміром частинок: частинки/молекули меншого розміру рухаються швидше, ніж частинки/молекули більшого розміру. Швидкість броунівського руху також визначається температурою, тому точний контроль температури критично важливий для об'єктивного аналізу розмірів. Щоб виміряти швидкість дифузії, реєструють сигнал від спекл-зображення, одержуваного під час освітлення частинок лазером. Флуктуації інтенсивності розсіювання під певним кутом реєструють за допомогою лавинного фотодіодного детектора (APD). зміну інтенсивності розсіяного світла аналізують за допомогою цифрового автокорелятора, який генерує кореляційну функцію. аналіз кореляційної функції дає змогу отримати розмір часток і розподіл частинок за розмірами. Для гарантії отримання високоякісних і надійних даних кожен компонент системи Zetasizer Nano максимально оптимізовано: лазер і термостабілізація, оптична схема та детектування, обробка даних і ПЗ.

Переваги аналізаторів Zetasizer Nano - метод динамічного світлорозсіювання

• Об'єктивність/значимість результатів і простота експлуатації
• Виняткова функціональність завдяки запатентованій технології NiBS
• Вимірювання зразка без розведення або за мінімального розведення
• Надійність результатів завдяки унікальній інтегрованій експертній системі оцінювання якості даних
• Повна автоматизація вимірювального процесу - виключення впливу оператора на результат
• Автоматизація вимірювання температурних трендів
• Наявність автотитратора MPt-2 для автоматизації вимірювання pH і концентраційних трендів

NIBS: найбільш функціональне рішення для вимірювань методом DLS

У всіх аналізаторах Zetasizer Nano ZSP, Nano ZS і Nano S застосовується технологія неінвазивного зворотного розсіювання (NiBS), що дає змогу аналізувати більший об'єм, що розсіює (і, відповідно, більшу кількість часток), та використовує ефективні оптичні волокна для детектування й передавання сигналу, що дає 100-кратну перевагу в чутливості, порівнюючи із класичними оптичними схемами. Вимірювання більшої кількості часток знижує кількість флуктуацій, забезпечуючи стабільніший сигнал і значно збільшуючи максимальний розмір часток, що може бути використано при аналізі білків.

Акцент на аналіз білків

• Однією з ключових сфер застосування систем Zetasizer є визначення параметрів білків у розчинах:
• Розмір молекул і агрегаційна поведінка
• Оцінка молекулярної маси методами динамічного і статичного світлорозсіювання (DLS і SLS)
• Другий віріальний коефіцієнт, A2 , B22
• Параметр взаємодії, kD
• Заряд білка та ізоелектрична точка, Pi
• Конформація молекул

Аналіз дзета-потенціалу та заряду білка

Важливість визначення дзета-потенціалу та заряду білка

Як розробити стабільну дисперсію або оцінити термін зберігання продукту? чи необхідно проводити витратні за часом тести на стабільність під час зберігання? не обов'язково, оскільки існує кращий спосіб оптимізувати стабільність зразка і термін його зберігання. заряд або дзета-потенціал, який набуває частка або молекула в даному середовищі, визначається її поверхневим зарядом та концентрацією і типом іонів у розчині. оскільки однойменно заряджені частки відштовхуються, то достатньо малі частки й молекули високому заряду не піддаються агрегату. Це означає, що стабільність можна модифікувати шляхом зміни pH, концентрації і типу іонів, а також використанням добавок, таких як ПаВ і поліелектроліти.

Області застосування

• Скорочення часу розробки стабільних дисперсій і білкових розчинів
• Розуміння причин стабільності/нестабільності продукту, збільшення терміну зберігання продукту
• Запобігання агрегації білків - Збільшення концентрації білка при збереженні стабільності системи
• Оптимізація дози флокулянта для зниження вартості водоочищення

Дзета-потенціал поверхні

Що таке дзета-потенціал поверхні?

Поверхні, що перебувають у контакті з рідиною, яка містить іони, так само, як і дисперговані частинки/молекули мають дзета-потенціал. Цей ефективний заряд на поверхні визначає тяжіння або відштовхування молекули або частинки в рідині, що може бути широко використано, наприклад, під час розроблення контактних лінз.

Області застосування

• Мембрани фільтрів, що застосовуються для видалення заряджених частинок/об'єктів, наприклад, бактерій 
• Модифікація поверхні імплантів для поліпшення біосумісності
• Функціоналізація поверхонь за допомогою заряджених полімерів
• Пошарове нанесення покриттів для модифікації оптичних, електронних та антикорозійних властивостей
• Збільшення часу між операціями зворотного промивання для мембранних фільтрів, що застосовуються при фільтраційному очищенні води
• Контролювання потоку рідини в мікрокапілярних каналах
• Модифікація поверхні для контролю тертя та адгезії

Вимірювання молекулярної маси

Функціонал аналізаторів серії Zetasizer Nano дає змогу вимірювати молекулярну масу макромолекул у розчинах за допомогою методу статичного світлорозсіювання (SLS). Для використання методу статичного розсіювання світла необхідні висока чутливість і стабільність системи, що й реалізовано в аналізаторах серії Zetasizer Nano. Вимірювання молекулярної маси:

Zetasizer або ексклюзійна хроматографія/гель-хроматографія (SEC/GPC)

• Система Zetasizer дає змогу визначати середньомасову молекулярну масу зразка MW
• В ексклюзійній хроматографії/гельхроматографії (SEC/GPC) зразок розділяється в хроматографічній колонці перед обчисленням точного молекулярно-масового розподілу

Переваги використання Zetasizer Nano для вимірювання молекулярної маси за допомогою методу статичного розсіювання світла (SLS)

• Малий об'єм і низька концентрація зразка
• Для калібрування використовується тільки чистий розчинник, наприклад, толуол
• Можливість використання зразка після проведення вимірювань
• Другий віріальний коефіцієнт може використовуватися для оцінки розчинності білка
• У поєднанні з даними методу динамічного світлорозсіювання (DLS) можна отримати інформацію про структуру низької роздільної здатності

Мікрореологія

Оптична мікрореологія на основі методу динамічного світлорозсіювання (DLS)

В основі DLS-мікрореологічних досліджень використовуються частинки-індикатори (трейсери) для вимірювання залежності між напругою і деформацією в матеріалах. За аналогією з механічною реометрією, напруга прикладається завдяки броунівському руху частинок-трейсерів. потім за зміною положення трейсерів оцінюють деформацію. тепловий рух частинки-індикатора безпосередньо пов'язаний з реологічними властивостями середовища. його характер значно відрізняється при знаходженні частинки в просто в'язкому середовищі (наприклад, у воді) і в в'язкопружному середовищі (наприклад, у концентрованому розчині білка). аналізуючи середньоквадратичний зсув (MSD) частинок-індикаторів, можна визначити реологічні властивості складних рідин, такі як в'язкість, модуль пружності G'' і модуль в'язкості G''.

Особливості DLS-мікрореології:

• Характеризація реологічних властивостей середовищ з використанням дуже малих об'ємів зразка - від 12 мкл
• Визначення в'язкопружних характеристик систем із низькою в'язкістю, слабко структурованих і високочутливих до напружень/деформацій - проведення подібних вимірювань неможливе з використанням методів класичної механічної реометрії
• Можливість дослідження динаміки у високочастотній області (дуже короткочасні процеси) - вкрай інформативно для розбавлених зразків

Галузі застосування

• Визначення реологічних характеристик медичних білкових препаратів і розчинів біополімерів
• Вимірювання в'язкопружних властивостей розчинів білків для оцінки взаємодій білок-білок і утворення нерозчинних агрегатів
• Розробка та скринінг композицій/складів
• Високочастотна реометрія розбавлених систем - для визначення характеристик матеріалів в умовах переробки або використання
• Моніторинг утворення структури в складних системах у часі або зі зміною температури, а також руйнування структури при розведенні

ZETASIZER NANO ZSP

Максимальний функціонал для розв'язання завдань розроблення Флагманська модель серії Zetasizer Nano ZSP має максимальну чутливість під час вимірювань розміру, дзета-потенціалу та молекулярної маси. Це особливо важливо для роботи з малими об'ємами, зразками з низькою концентрацією або поганим розсіюванням. Стосовно розчинів білків, що поєднують всі подібні характеристики, Zetasizer є альтернативою методам капілярного електрофорезу або ізоелектричного фокусування для вимірювання заряду. Ба більше, було розроблено спеціалізований пакет для роботи з білками (Protein tools), що розширює можливості досліджень і рутинної характеризації.

Особливості Zetasizer Nano ZSP

• Більша в 10 разів чутливість під час вимірювання дзета-потенціалу (порівняно з моделлю Zetasizer Nano ZS) завдяки використанню лазера більшої потужності та оптимізації оптичних елементів
• Точне вимірювання молекул/частинок меншого розміру за нижчих концентрацій
• Велика швидкість проведення вимірювань підвищує ефективність використання приладу

ZETASIZER NANO ZS

У чому секрет популярності моделі Zetasizer Nano ZS?

Модель Nano ZS твердо зайняла лідируюче становище на ринку, завдяки своїй функціональності, відмінним характеристикам і значному спрощенню вимірювання низки критично важливих параметрів дисперсних систем, і зрештою, підвищенню ефективності досліджень і виробництв. Застосування технологій неінвазивного зворотного розсіювання (NiBS) і змішаного режиму в поєднанні з фазовим аналізом (M3-PALS) забезпечують можливість вимірювань у широких діапазонах розмірів і концентрацій, що знижує час і трудовитрати на підготовку проб. Високий ступінь автоматизації вимірювального процесу значно спрощує підхід до проведення вимірювання і мінімізує вимоги до навчання персоналу.

ZETASIZER NANO S

Zetasizer Nano S - рішення для вимірювання розміру і молекулярної маси, з використанням високочутливої оптичної схеми NiBS.

Особливості та переваги Nano S

• Чутливість при вимірюванні малих об'ємів і розбавлених зразків
• Простота і зручність пробопідготовки завдяки відсутності необхідності або мінімальним вимогам до розведення
• Можливість проводити вимірювання в системах із концентрацією до 40 % (маса/об'єм)
• Мінімальний об'єм зразка, необхідний для вимірювання розміру - від 12 мкл
• Широкий спектр вимірюваних зразків: від наночастинок до емульсій і макромолекул
• Автоматизація досліджень і збільшення продуктивності завдяки використанню автотитратора
• Значне спрощення аналізу даних та інтерпретації результатів завдяки інтегрованій "експертній" системі та спеціалізованим звітам про якість даних
• Можливість використання в якості хроматографічного детектора (GPC/SEC) для вимірювання розмірів у режимі потоку

ZETASIZER NANO Z

Модель Zetasizer Nano Z - спеціалізована модель для вимірювання дзета-потенціалу

Особливості та переваги Nano Z

• Можливість вимірювання зразків із концентрацією до 40 % (маса/об'єм)
• Мінімальний об'єм зразка, необхідний для вимірювання дзета-потенціалу - від 20 мкл
• Вимірювання в неводних середовищах і середовищах із високою концентрацією солей
• Широкий спектр вимірюваних зразків: від наночастинок до емульсій і макромолекул
• Автоматизація досліджень і збільшення продуктивності завдяки використанню автотитратора
• Підвищення точності аналізу та виключення перехресного забруднення завдяки використанню унікальних одноразових кювет з інтегрованими електродами
• Вбудовані інструменти для аналізу даних та інтерпретації результатів: "експертна" система та спеціалізовані звіти

Інші моделі серії ZETASIZER

Серія Zetasizer також включає моделі Zetasizer APS і Zetasizer µV, розроблені для характеризації розмірів білків

Zetasizer APS

Модель Zetasizer APS - спеціалізоване рішення для високопродуктивного автоматизованого аналізу (розмірів і молекулярної маси) у стандартних 96- і 384-лункових мікропланшетах. Можливості та характеристики цієї моделі ідентичні Zetasizer µV (під час роботи в кюветному режимі), водночас доступні всі переваги повної автоматизації вимірювань розмірів і температурних трендів.

• Точність, відтворюваність і чутливість як у моделі Zetasizer µV
• Різні типи вимірювань для одного планшета, в т.ч. температурні тренди
• Опціональне охолодження планшета
• Зручне графічне представлення для спрощення інтерпретації даних

Zetasizer µV

Аналізатор динамічного світлорозсіювання з подвійним функціоналом: високочутливі вимірювання білків у кюветному режимі та використання як детектора світлорозсіювання в ексклюзійній хроматографії (SEC). Система повністю інтегрується з хроматографічними платформами Viscotek SEC безпосередньо через стандартне програмне забезпечення omniSEC, а з системами інших виробників - через інтерфейс omniFACE. така інтеграція дає змогу отримувати інформацію про розмір і молекулярну масу білків, ідентифікувати олігомери та агрегати без необхідності калібрування.

• Детектор світлорозсіювання сумісний з будь-якою системою гель-хроматографії (SEC/GPC)
• Вимірювання розмірів у режимі окремого спектрометра динамічного світлорозсіювання або хроматографічного детектора (SEC/GPC) 
• Вимірювання абсолютної молекулярної маси білків у режимі хроматографічного детектора (SEC/GPC) Мінімальний об'єм зразка при вимірюванні в кюветному режимі - 2 мкл