粒度分析的电传感方法

粒度分析的电气方法包括 电阻脉冲传感 或RPS及其微流控近亲， 微流控电阻脉冲传感 或MRP。这两种方法都使用电信号测量悬浮在流体中的颗粒，每次测量一个，因为颗粒通过两个充液体积之间的孔隙。Spectradyne nCS1^TM 技术用途 微流控电阻脉冲传感 使用一次性微流控墨盒实现。

下面将更详细地描述这两种技术。

Spectradyne nCS1^TM

微流控电阻脉冲传感 (MRPS)

微流控电阻脉冲传感（MRPS）是 电阻脉冲传感 或RPS。主要区别在于，RPS中的分析室被一次性微流控药筒所取代，其中不同的药筒型号设计为具有不同尺寸的孔径，允许分析更大范围的颗粒尺寸。这意味着为粒度分析选择的药筒可以针对样品中预期的粒度进行优化。

Spectradyne nCS1^TM 采用使用一次性微流控盒的微流控电阻脉冲传感。通过使用最先进的微流控制造技术，我们将传统RPS中使用的关键粒子传感收缩缩小了约100倍，从几十微米直径缩小到几百纳米。这使我们能够使用MRP检测比使用RPS可能更小的颗粒。微流控盒的示意图如下所示。微流控盒包括一个用于分析物的3μL储液罐、板载过滤器、用于对分析物进行偏压的端口、传感电极、流体电阻器和临界MRPS孔径或纳米缩颈，粒子通过该孔径或纳米缩颈一次流过一个。分析物可以是血清、稀释的或全浓度磷酸盐缓冲盐水或任何导电液体，通过偏压电极进行偏压，使电流流过分析物、流体电阻器和孔径。当悬浮在分析物中的颗粒流过孔径时，它通过阻断部分电流来改变收缩电阻，其量与纳米颗粒体积与孔径体积之比成比例，就像在RPS中一样。因此，单个粒子的感应电压变化与其体积成比例，从而允许对其进行计数和大小调整。Spectradyne微流控盒中的孔径小得多，可以检测到更小的颗粒。

一次性MRPS墨盒包括电压偏置端口 V_a 和 V_b, 微流控纳米缩孔 R_a 和一个流体电阻器 R_b, 电压偏置导致电流 I 为了流动，设置电压 V_out 感应电极的。流经孔径的粒子会在时间上改变孔径电阻（右上角），从而导致感应电压发生可测量的变化 V_out. 这些变化与粒子体积成比例，因此每个粒子的体积都是单独测量的。

 
 您可以在我们的网站上的其他地方阅读有关微流控电阻脉冲传感的更多信息：

• 我们的技术概述
• 比较 使用其他粒度分析仪技术
• Spectradyne的MRPS允许在广泛的浓度范围内进行测量
• 规格 Spectradyne nCS1^TM
• 在美国实验室发表了一篇文章 在这里
• 出现在 纳米技术 可用 在这里

 

Spectradyne MRPS技术核心的微流控墨盒。

   

Spectradyne nCS1^TM, 它使用微流控盒进行测量.

  电阻脉冲传感 (RPS)

电阻脉冲传感（RPS）是世界范围内用于量化全血分析中红细胞和白细胞计数的粒度分析方法，也称为库尔特计数。该方法依赖于对颗粒大小的电感应。样品体积由一个不透水的膜分为两侧，膜上有一个小开口。体积的两侧充满弱导电流体（例如盐水或其他生物相容溶液）；体积的一侧也有待分析的颗粒。在孔径上施加一个小的压差，使流体和悬浮在其中的颗粒通过孔径。同时在孔径上施加电压偏置，使小电流通过孔径。当没有粒子通过孔径时，电流有一个值；当粒子通过孔径时，它会改变电流可以流过的体积，因此孔径的电阻会增加。电流相应地减少，减少的量与粒子的体积成严格比例。

因此，RPS是一种单粒子方法：通过孔径的每个粒子瞬时改变电流的量与粒子体积成比例，时间与粒子速度成反比，因此与流体流速成反比。通过计算颗粒数和测量流速，可以非常准确地确定颗粒浓度；通过将粒子通过时的体积合并，可以计算粒子数量随粒子体积变化的定量分析。

这些数据构成由RPS执行的粒度分析的基本输出：颗粒浓度与颗粒大小。由于每个粒子都是单独感测的，因此对于检测到的信号如何与每个粒子的数量或大小相关没有任何假设：测量是直接的。RPS仪器是台式仪器，样品制备最少。可使用RPS分析的颗粒尺寸范围取决于孔径大小和用于检测颗粒的电子器件的灵敏度；通常，动态范围（就粒径而言）约为1μm；m高达100亩；m、 在标准RPS中，包含流体的两个体积以及连接它们的孔径是仪器的永久部分，通常不是一次性的；因此，允许一些样品交叉污染。然而，在我们下面讨论的微流控RPS（MPRPS）中，仪器的中央颗粒分析部分被一次性微流控盒取代，消除了这一潜在误差源。

 

流体中的颗粒通过缩颈（NC），如上图左侧所示。在NC的两侧连续施加电压。当粒子通过NC时，输出信号随粒子体积成比例变化。颗粒单独测量，不依赖于颗粒材料。

 

使用RPS仪器进行粒度分析可获得的典型数据，具有从单颗粒测量中累积的定量垂直轴和水平轴，具有良好的粒度分辨率。