Spectradyne视频：纳米粒子分析仪的校准和检定

...这里有一份文字记录供你阅读之用！

大家好，我是spectradyne公司的卢·布朗，今天我想和大家谈谈纳米颗粒分析仪的测量校准和验证。

作为这项工作的一部分，我将向你们展示spectradyne nCS1系统最强大和最独特的功能之一：使用测量中的阳性对照来验证您的纳米颗粒的测量。那么，让我们开始吧！

在我们给你们展示一个实际的例子之前，我想做一些关于纳米颗粒分析仪校准的背景知识。简单地说，校准是已知测量、标准和使用特定仪器的测量之间的比较。它定义了使用一台设备记录的测量的准确性和质量，并确定了该测量的可追溯性。

I在纳米颗粒分析仪中，校准是通过运行校准尺寸的纳米珠来执行的，这意味着它们可以追溯到某个标准，在我们的情况下通常是NIST，并调整任何仪器参数，以便标准产生正确的尺寸结果，符合制造商的尺寸误差规范。

将校准后的珠子混合成指定浓度，然后也调整仪器或软件参数，以产生正确的浓度结果，同样在制造商的浓度误差规范内。

在这里显示的例子中，在nCS1中测量了150和208 nm校准球体，它们以每毫升10⁹个颗粒的大约2.5倍混合，结果在我们的尺寸和浓度误差规范内，不需要调整，因为测量墨盒是在工厂校准的。

所有的纳米粒子分析仪都用类似的方法进行校准。这是一个独立的程序，独立于任何实际的样本测量进行。

因此，在某些情况下，可以准确地校准仪器，但在测量真实样本时不一定会产生准确的结果。例如，校准中的颗粒和介质与样品之间在折射率、粘度等方面的差异可能会导致样品测量本身的不准确。

这对于基于光散射的系统来说尤其是一个问题，例如NTA和DLS。在这些系统中，他们测量的信号，光散射强度，取决于颗粒和悬浮介质之间的折射率差异。悬浮介质通常是水或盐水，其折射率为1.33。

因此，让我们来看看由聚苯乙烯或二氧化硅制成的校准粒子的折射率差异，以及细胞外小泡等典型生物粒子的折射率差异(图表)。很明显，生物纳米粒子的折射率差比校准粒子的折射率差小得多。

因此，这就回避了一个问题，使用这些聚苯乙烯或硅珠进行校准对生物纳米颗粒有效吗？或者，在任何样品中，粒子的折射率与用于校准的材料不同？

对于spectradyne和我们的客户来说，好消息是，在像nCS1这样的MRPS系统中，折射率对测量的信号没有影响，因为测量是电学的，完全与颗粒材料的性质或形状无关。

这意味着，在nCS1的情况下，校准真正代表了任何粒子类型的系统性能，这一点对于基于光散射的系统，如NTA和DLS，是不能说的。

然而，nCS1还有另一个独特的功能，它允许我们在实际样品测量中进行测量中的大小和浓度验证，作为一个积极的对照。要做到这一点，我们只需将已知浓度的NIST可追踪大小的珠子直接添加到样品中。这产生了测量中的验证，即给定样品上的nCS1的尺寸和浓度测量不仅是准确的，而且是可追踪的。

正如我所说的，这是nCS1的独特功能，不能在NTA和DLS等光散射系统中实现，因为样品中校准珠的存在会扭曲整个结果。在nCS1中，这不会发生，因为每个粒子都是单独测量的，不受其他粒子的影响。

让我们来看一个简单的例子。

首先，让我们快速回顾一下我之前展示的校准数据。在这次校准运行中，我将150纳米和208 nm NIST可追踪珠以每毫升10⁹个颗粒的2.5倍混合在一起。

因此，让我们在查看器中显示这一点。通过肉眼可以看到，这里的尺码看起来很不错。请记住，这是使用存储的默认校准，用于这里使用的特定模具ID，我们可以从元数据中看到它是P12.4.4。

那么，让我们来看看这个系统是怎么做的。首先，我要选择150 nm珠子的分布……。给它装上一个高斯型...。我们可以看到峰值出现在150纳米处，浓度是每毫升10⁹个颗粒，这意味着浓度在我们混合后的3%以内。

让我们对208 nm的珠子做同样的事情。因此，我将选择它们，并为其添加一个高斯值。让我们把它放大，这样我们就可以看到它了。你可以看到208 nm的珠子在210 nm处出来，误差不到1%，浓度是每毫升10⁹个颗粒的2.67倍，这意味着浓度在我们混合后的7%以内。

其大小和浓度均在公布的nCS1规格范围内。重要的是要记住，在这次校准运行中，我使用了仪器软件提供的尺寸和浓度的默认校准值。绝对不需要进行任何调整。这是nCS1微流控芯片实现的主要好处之一：在大多数使用案例中，无需进行任何调整即可保持仪器按规范运行。

现在，让我们继续进行测量中验证。同样，这是nCS1的独特功能，在其他系统中是不可能的，特别是那些使用光散射技术的系统。

所以首先，我要加载一个细胞外小泡样本的测量…。就在这里。就像电动汽车样本的典型情况一样，你可以看到尺寸的连续分布，呈幂函数形式，其中浓度随着你进入较低的尺寸而指数上升。为了证明这是一个真正的指数分布，我只需点击这里并重新绘制，就可以转换成对数标度，你可以看到，在对数标度上绘制时，这大致是线性的。让我们回到这里的线性。回到前面讨论的内容，问题是，我如何证明我们看到的电动汽车分布在大小和集中度上都是准确的？

所以，对于这个样本，我可以看到在150 nm附近只有很少的样本。因此，我决定在150 nm的NIST可追溯珠子中加入2倍于每毫升10⁹个颗粒的混合物，这样珠子的显示将远远高于背景样本浓度。那么，让我们来看看添加了测量内控制的同一个样本。所以，我们将继续加载它，我们可以看到，样本分布看起来与原始的只包含样本的非常相似。

但让我们先检查一下珠子。我要选择珠子所在的区域，并像以前一样给它拟合一个高斯值。所以我们只需要选择...。点击高斯拟合，你可以看到我的珠子平均为151.4 nm，浓度为1.94乘以每毫升10⁹个粒子。这意味着珠钉在大小上的误差不到1%，而NIST的可追踪值150 nm，而我的浓度只显示了2%的误差，因为我如何混合它们。

这两个值都在nCS1仪器规格范围内，我想再次强调，此测量是使用出厂默认校准值进行的，即不需要调整仪器。

最后，为了真正阐明这一点，让我们覆盖原始的、仅限样本的数据集，看看它是什么样子。因此，要做到这一点，我只需在查看器中点击“MULTI”，显示CSD，瞧，两个跑道完美重叠，除了第二个跑道上的珠峰在哪里。

让我们来看看两次运行之间样本颗粒的浓度有多接近。为了做到这一点，我走进了这里。我将在65到120 nm之间选择，这是90%的电动汽车样本所在的位置，并获得浓度。

你可以看到，在65到120 nm的范围内测量的浓度本身就是样本的1.21倍10⁹个粒子/毫升，1.25乘以10⁹个粒子/毫升的样本加上150 nm对照显示两次运行之间的粒子浓度只有4%的差异，我必须说这是相当令人印象深刻的！当然，它证明了在相同的条件下，没有珠子的原始数据在大小和浓度上都是可以验证的，而大小实际上可以追溯到NIST的标准。

所以我希望你觉得这段视频会对你有所帮助。关键的收获是

• 校准是至关重要的，需要对每个纳米颗粒分析仪进行校准
• 您需要了解校准的局限性，特别是对于像DLS和NTA这样的光散射系统，以及
• 对单个样本进行性能验证的最佳方法是测量内对照，就像我们看到的那样

这是spectradyne的nCS1 MRPS系统的独特功能，是光散射系统无法实现的

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祝你今天愉快！