納米粒度分析儀在生物中的應(yīng)用與重要性

納米粒度分析儀基于動(dòng)態(tài)光散射原理，采用高速光子相關(guān)器和專業(yè)的高性能光電倍增管作為核心器件，具有快速、高分辨率、重復(fù)及準(zhǔn)確等特點(diǎn)。在生物學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，它對(duì)于研究和開發(fā)具有重要意義。

性能特點(diǎn)：
1、先進(jìn)的測試原理：本儀器采用動(dòng)態(tài)光散射原理和光子相關(guān)光譜技術(shù)，根據(jù)顆粒在液體中的布朗運(yùn)動(dòng)的速度測定顆粒大小，小顆粒布朗運(yùn)動(dòng)速度快，大顆粒布朗運(yùn)動(dòng)速度慢。當(dāng)激光束照射在運(yùn)動(dòng)的顆粒上時(shí)，某一角度（本儀器采用90度）的散射光隨時(shí)間發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，變化的快慢與顆粒在液體中的布朗運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，采用光子相關(guān)光譜法對(duì)動(dòng)態(tài)散射光譜進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及相關(guān)運(yùn)算分析，并根據(jù)Stokes-Einstein方程計(jì)算其顆粒大小。
2、高靈敏度與信噪比：采用具有低暗計(jì)數(shù)、高靈敏度專業(yè)級(jí)高性能光電倍增管（PMT）作為探測器，對(duì)光子信號(hào)具有較高的靈敏度和信噪比，從而保證了測試結(jié)果的高準(zhǔn)確度和高分辨率；
3、運(yùn)算功能：使用PCS技術(shù)測定納米級(jí)顆粒大小，必須能夠分辨納秒級(jí)信號(hào)起伏。本儀器的核心部件采用專用集成電路ASIC研制的高速光子相關(guān)器，具有識(shí)別6ns的較高分辨能力和較高的信號(hào)處理速度，可快速實(shí)時(shí)的采集光子數(shù)并計(jì)算相關(guān)運(yùn)算，為測試準(zhǔn)確度奠定基礎(chǔ)；
4、穩(wěn)定的光路系統(tǒng)：采用恒溫控制的大功率半導(dǎo)體激光和光纖組合搭建而成的光子相關(guān)光譜探測系統(tǒng)，使其不僅體積小，而且具有很強(qiáng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性，保證測試結(jié)果重復(fù)穩(wěn)定；
5、高精度溫控系統(tǒng)：樣品池溫控系統(tǒng)和激光器溫控系統(tǒng)精度高達(dá)±0.1℃，使被測樣品和激光器光源在整個(gè)測試過程中都處于恒溫狀態(tài)，避免溫度變化對(duì)測試結(jié)果的影響，確保測試準(zhǔn)確性和重復(fù)性；
6、功能的分析軟件：分析軟件中反演算法采用國際標(biāo)準(zhǔn)推薦的累計(jì)量法以及目前比較通用的非負(fù)最小二乘法（NNLS）和Contin等多種算法，其測試結(jié)果與國際較高的同類產(chǎn)品具有很好的一致性；
7、測試精準(zhǔn)并穩(wěn)定：高性能的硬件和國際標(biāo)準(zhǔn)化的反演算法的結(jié)合，造就了測試結(jié)果的精準(zhǔn)與重復(fù)，其測試準(zhǔn)確度和重復(fù)性等指標(biāo)均高于國際標(biāo)準(zhǔn)要求。
8、全新散熱系統(tǒng)：雙氣流設(shè)計(jì)，熱氣流直接排出儀器外殼，倍增管、激光器、相關(guān)器等重要部件不再受熱氣流的影響，測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、更穩(wěn)定，同時(shí)大大延長了這些重要部件的使用壽命。

應(yīng)用領(lǐng)域及其重要性：

1.藥物遞送系統(tǒng)
脂質(zhì)體、聚合物膠束及納米粒子：這些載體可以用來包裹藥物，提高藥物的穩(wěn)定性和靶向性，減少副作用。納米粒度分析儀能夠精確測量這些載體的尺寸分布，這對(duì)于優(yōu)化其性能至關(guān)重要。
疫苗開發(fā)：納米技術(shù)也被用于疫苗開發(fā)中，通過將抗原封裝在納米顆粒內(nèi)，可以增強(qiáng)免疫反應(yīng)。準(zhǔn)確測量這些顆粒的大小有助于確保疫苗的有效性。
2.生物材料與組織工程
支架材料：在組織工程中，納米級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)胞行為有顯著影響。使用納米粒度分析儀可以幫助研究人員了解并控制這些材料的表面特性，從而促進(jìn)特定類型的細(xì)胞生長和分化。
3.納米生物傳感器
檢測與診斷：納米生物傳感器利用納米顆粒的特殊性質(zhì)進(jìn)行疾病標(biāo)志物的高靈敏度檢測。納米粒度分析儀可用于驗(yàn)證這些納米傳感器的尺寸一致性，確保它們的功能和可靠性。
4.細(xì)胞與分子水平的研究
蛋白質(zhì)聚集研究：蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊和聚集與許多神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。納米粒度分析儀可以幫助監(jiān)測這些過程中的變化，為疾病的機(jī)制研究提供線索。
病毒顆粒分析：對(duì)于病毒學(xué)研究而言，準(zhǔn)確測定病毒顆粒的大小是至關(guān)重要的，這有助于理解病毒感染機(jī)制，并支持疫苗和抗病的設(shè)計(jì)。
5.食品科學(xué)中的應(yīng)用
雖然主要關(guān)注于生物學(xué)，但值得一提的是，在食品科學(xué)中，納米粒度分析儀也用于評(píng)估功能性食品成分（如益生菌、維生素等）的穩(wěn)定性及其對(duì)消化道的影響。