Nanopartikel-Tracking-Analyse

Wofür wird die Nanopartikel-Tracking-Analyse verwendet?

Die NTA wird zur Charakterisierung von Partikeln im Partikelgrößenbereich von ~10 nm bis ~1 µm eingesetzt. Häufig wird sie in Untersuchungen zur Arzneimittelabgabe, in mikrobiellen Analysen, Toxikologie und Virusforschung sowie in der industriellen Nanopartikelentwicklung und Polymerforschung verwendet.

Eine weitere Anwendung der Nanopartikel-Tracking-Analyse ist die Detektion und Charakterisierung von Nanopartikeln in Lebensmittel- und Wasserproben. Sie ist eine der Methoden, die in den Leitlinien der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) für die Bestimmung, ob Lebensmittel Nanopartikel enthalten, genannt werden. Häufiger kommt jedoch die Elektronenmikroskopie (REM oder TEM) zum Einsatz.

Wie funktioniert die Nanopartikel-Tracking-Analyse?

NTA funktioniert durch Beleuchtung der Probe mit einem Laser. Die Bewegungen der Partikel innerhalb der Probe führen zu einer teilweisen Streuung des Lichts, die mit einem Mikroskop überwacht wird. Ein Video dieses Prozesses wird aufgezeichnet, das die Brownsche Bewegung der Partikel im Zeitverlauf zeigt. Dies liefert eine visuelle Darstellung der Partikel. Die Verfolgung der Partikel kann auch zur Berechnung der Partikelgrößenverteilung innerhalb der Probe verwendet werden.

Probenanforderungen und -vorbereitung

Die NTA wird typischerweise an Proben durchgeführt, die aus Partikeln in einer Suspension bestehen, was bedeutet, dass in den meisten Fällen nur eine minimale Probenvorbereitung erforderlich ist. Die NTA kann an Suspensionen mit einer relativ geringen Konzentration nachweisbarer Partikel durchgeführt werden, vorausgesetzt, die Partikel sind größer als ~10 nm und kleiner als ~1 µm.

NTA vs. DLS

Dynamische Lichtstreuung (DLS) ist eine ähnliche Technik, die gestreutes Licht eines Lasers misst, um Partikelgrößen in Lösung zu bestimmen. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass DLS eine Momentaufnahme der Probe erstellt, was bedeutet, dass alle Partikel gleichzeitig gemessen werden. Dies macht DLS schneller als NTA bei der Charakterisierung einer Lösung und der Bestimmung der durchschnittlichen Partikelgröße, wodurch DLS besser für monodisperse Proben geeignet ist. Dies macht DLS auch geeigneter für die Messung größerer Nanopartikel als NTA.

NTA hingegen eignet sich besser für die Charakterisierung polydisperser Proben und die Erfassung von Größenverteilungsinformationen. Letztendlich weisen beide Methoden komplementäre Eigenschaften auf und können manchmal in Kombination eingesetzt werden, um einen vollständigen Datensatz zu erhalten.

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