颗粒能用于一系列的产品和生产过程：

• 食物以磨碎或干燥的粉末形式存在
• 药片通过压缩赋形剂和 API（活**成分）粉末制成
• 液体**制剂以乳液形式提供
• 为了方便处理，精细化学品和塑料通常以粉末形式运输。
• 纳米颗粒通常用于油漆、涂料和先进材料制造
• 外泌体和病毒等生物颗粒流入并通过我们的静脉血管

为了探索这些重要且具有很大吸引力的材料，HORIBA设计、制造和供应先进的颗粒表征仪器。这些仪器测量的数据有力地支撑着当今的制造业，并为研究者探索生物和非生物材料提供条件。

在被贴上 HORIBA 品牌标签前，HORIBA每台仪器都必须满足仪器检测要求。自 1979 年进入该行业以来，颗粒表征分析仪已将这一原则融入到每个新设计产品中。不懈的改进与优良的性能相结合，以实现我们的**目标：让HORIBA 颗粒表征仪器检测的数据成为行业新标准。

颗粒科学是一个有着大量有趣课题的领域。纳米到毫米范围的颗粒的行为与纯液体或大的固体物质有着很大不同。这导致了颗粒分析测量上的挑战。当然，广泛了解各种知识也更有助于分析测量。 在这里，我们将对颗粒分析和颗粒科学的各个方面进行讨论，以帮助您更好地使用HORIBA 粒径分析仪。

颗粒表征支持服务团队

HORIBA 支持团队包括经验丰富的服务工程师和训练有素的经销商。全球每个子公司都能提供专业的应用支持和技术支持，以帮助客户进行测样、数据分析等，进而更好地使用仪器。

纳米粒度及Zeta电位分析仪

先进的分析仪器助您解开纳米世界的奥秘。只需单台设备就能表征纳米颗粒的三个参数：粒径、Zeta 电位和分子量。

纳米技术的研发是一个持续不断的过程，这是为了能够从原子和分子水平上控制物质的尺寸，从而获得性能更好的材料与产品。组件的小型化——即纳米级控制可以有效实现更快的测量速度、更好的设备性能以及更低的设备运行能耗。纳米技术在日常生活中的诸如食品、化妆品和生命科学等很多领域发挥着关键作用。

简单快捷的纳米颗粒多参数分析！

一台设备、三种功能，可对每个测量参数进行高灵敏度、高精度的分析。

粒径测量范围0.3 nm ~ 10 µm

SZ-100V2 系列采用动态光散射 (DLS) 原理测量颗粒粒径大小及分布，实现了超宽浓度范围的样品测量，该系列可准确测量低至ppm 级低浓度、高至百分之几十的高浓度样品。可使用市售的样品池，也可实现对小体积样品的测量。

Zeta 电位测量范围– 500 ~ + 500 mV

使用 HORIBA Zeta电位样品池测量Zeta 电位值只需样品100 μL，通过Zeta电位可预测和控制样品的分散稳定性。Zeta 电位值越高，则意味着分散体系越稳定，这对于产品配方的研究工作具有重大的意义。

分子量测量范围1 × 10 3 ~ 2 × 10 7 Da

通过测量不同浓度下的静态光散射强度并通过德拜记点法计算样品的**分子量 (Mw) 和**维里系数 (A2 )。

SZ-100V2 系列具有良好的复杂信息处理能力和学习能力，可快速确定纳米颗粒的特性！

• SZ-100V2 系列具有双光路设计，既可以测量高浓度的样品，如浆体和染料；同时也可以用于测量低浓度样品，如蛋白质、聚合物等。

• 使用单台设备即可表征纳米颗粒的三大参数——粒径、Zeta 电位和分子量

• HORIBA研发的Zeta 电位样品池可防止样品对其造成污染。样品池容量（*低容量100 μL）小适用于稀释样品的分析。

• HORIBA研发的Zeta 电位样品池的电极由碳材料制成，该材料不会受到盐溶液等高盐样品的腐蚀。

蛋白质的Zeta电位测量

Zeta电位是描述蛋白质表面电荷的重要物理参数。一直以来研究人员对测定蛋白质的Zeta电位都非常感兴趣。由于蛋白质会在样品池电极上遭到破坏在内的多种原因，蛋白质Zeta电位的测定一直很困难。该应用文档呈现的是SZ-100V2使用独特的碳电极样品池测定的蛋白质的Zeta电位的数据

聚合电解质Zeta电位的测量

聚电解质

聚电解质是聚合物链，每个重复单元上都有一个电解质基团。这些聚合物在溶解在极性溶剂中时会带电，因为小抗衡离子会解离，留下带电的大离子。除了合成聚合物之外，聚电解质还包括其他常见的生物学分子，如多肽和DNA等。

聚电解质上的电荷与溶液性质相关。与简单电解质的情况不同，并非所有反离子都会从聚电解质中解离。随着链上电荷量的增加，移除下一个离子变得越来越困难。这种现象被称为反离子凝聚。

图1：支链PEI的结构示意图。NH基团赋予聚合物电荷，该电荷主要通过溶液pH值进行调控

聚电解质的行为不同于不带电荷的聚合物。例如，由于同一链上不同链段之间的静电排斥，聚电解质链将比典型的高斯链更像棒状。此外，由于长程静电相互作用，聚电解质溶液的性质不同于中性聚合物的性质。例如，聚电解质的**维里系数（溶液热力学的度量）可以比中性聚合物高一个数量级。这些影响将导致溶液粘度发生显着变化。

由于这些溶液效应，聚电解质具有多种应用。它们用作粘度调节剂。此外，由于它们的电荷，它们被用来改变纳米粒子的表面电荷，以通过增加粒子表面电荷来稳定悬浮液，或者通过中和表面电荷和作为粒子之间的桥梁来引发絮凝。

聚乙烯亚胺(PEI)是一种阳离子聚电解质。其结构如图1所示。PEI在生物学中用于附着带负电荷的细胞，还用于DNA转染（将新DNA引入细胞）；除此之外，PEI 还可用于捕获二氧化碳。而PEI的这些性能是通过其带电状态以及改变环境pH实现的。

由于聚电解质是大分子，因此如同粒子以大致相同的方式散射光。由于其表面带有电荷，因此聚电解质也能像粒子一样对施加的电场做出反应。据此可以测量聚电解质迁移率并计算出Zeta电位值来表征聚电解质材料。

材料和方法

质量分数为50%的支链水溶液从Sigma Aldrich获得。然后用浓度为1 mM的KCl水溶液进一步稀释以制备具有适当聚合物浓度的溶液。少量 KCl 用作缓冲电解质，以确保少量杂质的影响不会显著影响Zeta 电位结果。聚合物分子量由通过光散射测量，结果为750,000 g/mol。

使用 SZ-100纳米粒子分析仪, 如图2所示。测量结果重复六次。

图2：SZ-100纳米粒子分析仪

结果与讨论

测量得到的Zeta电位值显示在表1中。图3则显示了浓度对Zeta电位的影响。正如预期的那样，由于大离子浓度的增加和链重叠的增加，Zeta电位随着离子强度的增加而降低。 

表1：PEI的Zeta电位与聚合物浓度的函数关系

图3：PEI的Zeta电位与聚合物浓度的函数关系。误差棒对应一个标准偏差。

结论