2025/5/20 14:09:00

一、原理对比

1.DLS:基于颗粒的布朗运动,通过测量颗粒布朗运动引起的散射光强的波动来获取颗粒的扩散系数,进而根据Stokes-Einstein方程计算出颗粒的粒径。它测量的是大量颗粒的统计平均结果,反映的是颗粒群体的特性。

2.NTA:直接对单个纳米颗粒的布朗运动轨迹进行实时追踪,通过显微镜和高速摄像机记录下每个颗粒在一段时间内的位置变化,根据颗粒的运动速度和位移信息,利用二维Stokes-Einstein方程计算出单个颗粒的粒径,能够提供每个颗粒的粒径信息以及粒径分布的详细情况。

 

二、分辨率对比

1.DLS:在面对多分散样品时可靠性下降,其获得的强度加权平均尺寸并不总能准确反映样品的真实组成。对于宽分布样品,其平均粒径结果偏向于大颗粒,难以解析多分散样品的峰,不能分离混合物中两种颗粒大小,且对复杂的多峰体系解析能力有限。

2.NTA:具有超高粒径分辨率,在多分散体系中的分辨率远超DLS。例如,对100nm和300nm聚苯乙烯微球的混合物,NTA能清晰呈现双峰分布,并以颗粒数量为函数展示尺寸分布,准确提供每个尺寸类别的浓度。

 

三、测量参数对比

1.DLS:主要提供颗粒的光强分布和光强平均粒径,还可测量Zeta平均粒径(Z-average)和多分散指数(PDI)等参数,用于表征颗粒尺寸的均匀性。

2.NTA:能同时测量颗粒的尺寸、浓度和散射光强度,生成尺寸-强度二维图,还可通过施加电场测量带电颗粒的电泳迁移率,实现尺寸与电荷的同时分析。

 

四、适用场景对比

1.DLS:适用于高通量过程控制,能够在数分钟内完成中高浓度样品的检测,在工业生产的过程控制中发挥着重要作用,如锂电池正极材料的合成过程和化妆品乳液的生产中。此外,还可用于生物大分子稳定性评估,通过监测抗体药物储存过程中PDI的变化,评估药物的稳定性。

2.NTA:对复杂的样品具有极高的分辨率,特别适合外泌体、蛋白质聚集、药物传输、纳米颗粒毒理、病毒和疫苗等复杂体系相关研究。还可利用荧光标定特定颗粒,利用NTA技术单独对这些颗粒检测,而不受到复杂环境的影响。

 

五、优缺点对比

1.DLS

优点:操作简便,测量速度快,样品前处理简单,测量灵敏度高,下限为10nm。

缺点:受到测量物质的颜色、电性、磁性等理化特性的影响,对于灰尘和杂质十分敏感,在测量尺寸较小的粒子时,测量出的粒径与实际的分布具有较大的偏差;不适合大小不一的复杂外泌体样本的测量;在高浓度样品测量中,易受多重散射干扰,导致粒径高估,且假设颗粒为球形,对于非球形颗粒测量结果可能存在较大偏差。

2.NTA

优点:多参数同步分析,能提供更高分辨率的粒径分布,可实时动态监测,操作简便,对样品制备要求低,分析速度快。

缺点:仅能够测量溶液中颗粒的平均粒径尺寸,无法分辨其中的外泌体、囊泡、脂蛋白,也不能区别不同源性的外泌体;对测试时的温度、浓度和校准有着较高要求,在测试较小的粒子时精度仍不能达到令人满意的效果,测试结果与电镜、AFM等成像技术所观测到的粒径存在着明显差异。

 

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