瑞芯智造NanoCoulter助力NTA檢測標(biāo)準(zhǔn)操作流程建立

近年來，納米材料已經(jīng)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有了廣泛的應(yīng)用。外泌體、合成納米顆粒等已被廣泛應(yīng)用于疾病診斷，藥物遞送等方面。納米材料的尺寸和濃度對于診斷和治療效果具有十分重要的意義，納米顆粒跟蹤分析（NTA）技術(shù)是一種常用的表征納米材料大小和濃度的方法，可以對納米材料進(jìn)行快速、精確的粒徑和濃度測量。

前人曾多次報(bào)道，與 DLS 相比，NTA 在確定單峰和雙峰納米顆粒的尺寸時具有更好的分辨率，但NTA 無法高分辨率解析三個或以上的多峰混合的粒子群。用于數(shù)據(jù)處理的算法也極大地影響 NTA 和 DLS 分析的粒徑結(jié)果輸出，且二者對樣本溶液的粘度十分敏感。同時， NTA的濃度結(jié)果被高估已在多項(xiàng)研究中被報(bào)道，這種高估可能與測量參數(shù)的主觀選擇以及樣品顆粒尺寸和光學(xué)性質(zhì)的不均勻性有關(guān)。NTA的尺寸檢測限（LOD）與準(zhǔn)確的濃度測定有關(guān)。然而，目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)的操作程序來保證測量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。在NTA使用過程中，包括樣品濃度、相機(jī)設(shè)定參數(shù)、樣品流速等人為設(shè)置都會對測量結(jié)果造成巨大影響。同時，樣品的分散性、復(fù)雜度也會在很大程度上影響NTA的測量結(jié)果。因此，考慮到影響尺寸和濃度準(zhǔn)確測量的因素以及設(shè)置測量參數(shù)時可能存在的主觀偏差，需要優(yōu)化參數(shù)的研究以建立標(biāo)準(zhǔn)化方案，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確濃度測定，以便增加數(shù)據(jù)的可比性并支持基礎(chǔ)研究和質(zhì)量控制監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。

隨后，作者利用建立的NTA標(biāo)準(zhǔn)化操作，通過正交實(shí)驗(yàn)，橫向?qū)Ρ攘薔TA與透射電子顯微鏡 (TEM)，動態(tài)光散射 (DLS)，和基于電阻感應(yīng)脈沖 (RPS) 原理的納米庫爾特粒度儀NanoCoulter對真實(shí)且復(fù)雜樣本的分析能力。

文中也總結(jié)了NTA, DLS, TEM和RPS這四種顆粒分析方法的特點(diǎn)與缺陷。作者認(rèn)為NTA雖然具有較好的測量分辨率和準(zhǔn)確度，但是無法對生物學(xué)樣本進(jìn)行更精確的分析，無法確定外泌體樣本的來源，同時對于多峰樣本僅能對三峰樣本實(shí)現(xiàn)區(qū)分并測量；對于DLS方法，作者認(rèn)為該方法偏差很大，得到的測量值與真實(shí)值具有很大差異，同時該方法無法有效測量顆粒的濃度；作者認(rèn)為TEM方法可以直接提供顆粒的可視化觀察的數(shù)據(jù)，但是該方法費(fèi)時費(fèi)力，投入很高；對于RPS方法，作者認(rèn)為該方法可以測量顆粒的真實(shí)粒徑，同時對于四峰樣本也可以給出十分精確的測量結(jié)果，展現(xiàn)出極其優(yōu)異的區(qū)分能力。

RPS可以通過單顆粒分析對通過檢測器（納米孔）的每一個顆粒進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算單位時間/體積下的樣品濃度，與NTA等光學(xué)計(jì)數(shù)的方式相比，不存在顆粒散射信號相互遮擋的情況，因此測量的結(jié)果準(zhǔn)確性更高，非常適合作為光學(xué)原理檢測方法驗(yàn)證和較準(zhǔn)的參考。作者也在最后建議進(jìn)行復(fù)雜樣品的粒度分析時，應(yīng)選取原理不同的多種測試方法進(jìn)行正交評估，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。基于電學(xué)原理的RPS技術(shù)可以很好地與基于光學(xué)方法的NTA或DLS互補(bǔ)，使顆粒粒徑分布的表征更為準(zhǔn)確。