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형광 마이크로스피어 크기 측정하기

2024-06-26Application Note

이 애플리케이션 노트에서는 NMP 용매에 분산된 배터리 전극 슬러리의 제타 전위를 측정하는 연구를 소개합니다. 이 실험에서는 BeNano를 사용하여 네 가지 샘플의 제타 전위를 측정했습니다. 그 결과 모든 샘플이 음의 제타 전위를 보였으며, 이는 전극 재료에 음전하가 존재한다는 것을 나타냅니다. 제타 전위 진폭은 약 50mV로 높은 안정성을 나타냈습니다. 이 연구는 배터리 전극 생산을 최적화하기 위해 제타 전위를 이해하는 것이 중요하다는 점을 강조하고 측정의 신뢰성을 강조합니다.

제품	BeNano 시리즈
산업 분야	배터리 및 에너지
샘플	형광 마이크로스피어
측정 유형	입자 크기
측정 기술	동적 광 산란(DLS)

소개

형광 마이크로스피어는 특정 파장의 빛을 흡수하여 뚜렷한 형광 스펙트럼을 방출할 수 있습니다. 형광 마이크로스피어는 생의학 연구, 바이오센서, 형광 라벨링 및 세포 이미징에 광범위하게 활용됩니다. 이러한 마이크로스피어는 약물 전달, 분자 진단, 세포 추적 및 바이오 분석을 위한 형광 프로브, 마커 또는 운반체 역할을 할 수 있습니다. 제조 공정, 재료, 마이크로스피어 크기에 따라 형광 마이크로스피어 현탁액은 다양한 색상을 나타낼 수 있습니다. 동적 광 산란(DLS)은 형광 마이크로스피어를 포함한 나노스피어의 크기를 측정하는 데 널리 사용되는 기술입니다. 그러나 형광의 존재는 때때로 DLS 측정을 방해할 수 있습니다. 형광은 일반적으로 넓은 스펙트럼을 나타내므로 산란광의 변동을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 간섭은 상관 함수의 낮은 절편으로 나타나듯이 테스트 효율을 감소시키고, 겉보기 입자 크기가 작아지고 크기 분포가 넓어지게 됩니다. 이러한 잠재적인 문제에도 불구하고 모든 형광 마이크로스피어가 DLS 측정에 부정적인 영향을 미치는 것은 아닙니다. 대부분의 형광 마이크로스피어는 방출 스펙트럼보다 낮은 형광 흡수 스펙트럼을 가지고 있습니다. DLS 장비에서 적색 레이저 소스를 사용하면 대부분의 노란색 및 녹색 형광 시료가 여기되지 않습니다. 따라서 측정 중에 이러한 시료가 형광을 방출하지 않아 간섭을 방지하고 정확한 크기 특성화를 보장합니다.

여기 대역이 DLS 레이저의 파장을 포함하는 일부 시료의 경우 광학 경로에 협대역 필터를 사용하여 레이저 파장 이외의 산란광 파장을 필터링할 수 있습니다. 이렇게 하면 입자 크기 측정에 대한 형광의 영향을 최소화할 수 있습니다. 이 애플리케이션 노트에서는 협대역 필터가 포함된 BT-NBF-671 큐벳이 장착된 BeNano 180 Zeta를 사용하여 수성 환경에 분산된 다양한 시료의 입자 크기를 측정했습니다.

실험

파란색에서 빨간색까지 다양한 색상의 형광 마이크로스피어 샘플 5개를 측정했습니다. BeNano 180 Zeta의 내장 온도 제어 시스템은 25°C ± 0.1°C로 설정되었습니다. 각 샘플은 협대역 필터가 있는 BT-NBF-671 큐벳에 주입되었으며, 샘플당 16μL만 필요했습니다. 입자 크기는 DLS로 173°에서 측정했습니다. 각 샘플은 결과 반복성과 표준 편차를 평가하기 위해 최소 3회 이상 테스트했습니다.

결과 및 논의

그림 2는 다섯 가지 형광 마이크로스피어 샘플의 상관관계 함수를 보여줍니다. 높은 상관 함수 차단은 우수한 신호 대 잡음비를 나타내며, 협대역 필터가 형광 효과를 효과적으로 억제한다는 것을 보여줍니다. 그림 3은 5개의 샘플 모두 단일 피크와 좁은 분포를 나타내고 있음을 보여줍니다.

표 1에는 5개 샘플의 입자 크기에 대한 반복성 테스트 결과가 나와 있습니다. 결과는 평균 입자 크기(Z-ave)가 200nm에서 500nm 사이이고 표준 편차가 매우 작아 우수한 반복성을 보여줍니다. 이는 샘플의 분산성이 우수하다는 것을 나타냅니다. 낮은 PDI 값은 좁은 분포를 나타내며, 측정 중에 형광 효과가 효과적으로 완화되었음을 추가로 확인시켜 줍니다.

결론

협대역 필터가 장착된 BeNano 180 Zeta는 형광 마이크로스피어의 입자 크기를 효과적으로 측정합니다. 높은 상관 함수 차단과 낮은 PDI 값은 우수한 신호 대 잡음비와 좁은 분포를 보여 형광 간섭이 최소화되어 정확하고 반복 가능한 입자 크기 측정이 가능하다는 것을 나타냅니다.