Mesure de la taille des microsphères fluorescentes
2024-06-26Application Note
Cette note d'application présente une étude sur la détermination du potentiel zêta d'une boue d'électrode de batterie dispersée dans un solvant NMP. L'expérience a utilisé le BeNano pour mesurer le potentiel zêta de quatre échantillons différents. Les résultats ont montré que tous les échantillons avaient des potentiels zêta négatifs, indiquant la présence de charges négatives dans les matériaux d'électrodes. Les amplitudes du potentiel zêta étaient d'environ 50 mV, ce qui indique une grande stabilité. L'étude souligne l'importance de la compréhension du potentiel zêta pour optimiser la production d'électrodes de batterie et met l'accent sur la fiabilité des mesures.
| Produit | Série BeNano |
| Industrie | Batteries et énergie |
| Échantillon | Microsphères fluorescentes |
| Type de mesure | Taille des particules |
| Technologie de mesure | Diffusion dynamique de la lumière (DLS) |
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Introduction
Les microsphères fluorescentes peuvent absorber des longueurs d'onde spécifiques de la lumière et émettre des spectres fluorescents distincts. Elles ont de nombreuses applications dans la recherche biomédicale, les biocapteurs, le marquage fluorescent et l'imagerie cellulaire. Ces microsphères peuvent servir de sondes fluorescentes, de marqueurs ou de transporteurs pour l'administration de médicaments, le diagnostic moléculaire, le suivi des cellules et la bioanalyse. En fonction du processus de fabrication, des matériaux et de la taille des microsphères, les suspensions de microsphères fluorescentes peuvent présenter différentes couleurs. La diffusion dynamique de la lumière (DLS) est une technique largement utilisée pour déterminer la taille des nanosphères, y compris des microsphères fluorescentes. Cependant, la présence de fluorescence peut parfois interférer avec les mesures DLS. La fluorescence présente généralement un large spectre, ce qui peut entraîner des fluctuations accrues de la lumière diffusée. Cette interférence réduira l'efficacité du test, comme l'indique une ordonnée à l'origine plus faible de la fonction de corrélation, et conduira à des tailles de particules apparentes plus petites et à des distributions de tailles plus larges. Malgré ce problème potentiel, toutes les microsphères fluorescentes n'ont pas d'impact négatif sur les mesures DLS. La plupart des microsphères fluorescentes ont des spectres d'absorption de fluorescence inférieurs à leurs spectres d'émission. En utilisant une source laser rouge dans l'équipement DLS, la plupart des échantillons fluorescents jaunes et verts ne sont pas excités. Cela empêche ces échantillons d'émettre de la fluorescence pendant la mesure, évitant ainsi les interférences et garantissant une caractérisation précise de la taille.
Pour quelques échantillons dont la bande d'excitation couvre la longueur d'onde du laser DLS, un filtre à bande étroite peut être utilisé dans le chemin optique pour filtrer les longueurs d'onde de la lumière diffusée autres que la longueur d'onde du laser. Cela minimise l'impact de la fluorescence sur les mesures de la taille des particules. Dans cette note d'application, le BeNano 180 Zeta, équipé d'une cuvette BT-NBF-671 contenant un filtre à bande étroite, a été utilisé pour mesurer la taille des particules de différents échantillons dispersés dans un environnement aqueux.
Expérimentation
Cinq échantillons de microsphères fluorescentes ont été mesurés, avec des couleurs allant du bleu au rouge. Le système intégré de contrôle de la température du BeNano 180 Zeta a été réglé sur 25°C ± 0,1°C. Chaque échantillon a été injecté dans la cuvette BT-NBF-671 avec un filtre à bande étroite, ne nécessitant que 16μL par échantillon. La taille des particules a été mesurée à 173° par DLS. Chaque échantillon a été testé au moins trois fois pour évaluer la répétabilité des résultats et l'écart-type.
Résultats et discussion
La figure 2 montre les fonctions de corrélation des cinq échantillons de microsphères fluorescentes. Les ordonnées élevées de la fonction de corrélation indiquent de bons rapports signal/bruit, ce qui démontre que le filtre à bande étroite supprime efficacement l'effet de fluorescence. La figure 3 montre que les cinq échantillons présentent un seul pic et une distribution étroite.
Le tableau 1 présente les résultats des tests de répétabilité pour les tailles de particules des cinq échantillons. Les résultats montrent une bonne répétabilité, avec des tailles de particules moyennes (Z-ave) comprises entre 200 et 500 nm et des écarts types très faibles. Cela indique une bonne dispersibilité des échantillons. Les faibles valeurs PDI suggèrent des distributions étroites, ce qui confirme que l'effet de fluorescence est efficacement atténué pendant les mesures.
Conclusion
Le BeNano 180 Zeta, équipé d'un filtre à bande étroite, mesure efficacement la taille des particules de microsphères fluorescentes. Les intercepts élevés de la fonction de corrélation et les faibles valeurs PDI démontrent de bons rapports signal-bruit et des distributions étroites, indiquant que l'interférence de la fluorescence est minimisée, ce qui garantit des mesures précises et répétables de la taille des particules.
À propos des auteurs
 | Zhibin Guo Application Manager @ Bettersize Instruments |
 | Dr. Ning Chef de produit @ Bettersize Instruments |
| BeNano 180 Zeta Pro Analyseur de la taille des nanoparticules et du potentiel zêta
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