Il più ampio campo di dimensioni e concentrazioni grazie alla tecnologia NIBS
La tecnologia NIBS, brevettata dalla Malvern Instruments ed implementata nei primi Zetasizer Nano, ha esteso i confini della Dynamic Light Scattering permettendo la misura di campioni concentrati anche senza diluizione (fino a 40% w/v*) in un intervallo di dimensioni da 0.3 nm a 10 um. Grazie ad un angolo di misura in backscatter a 173°, associato alla possibilità di focalizzare la zona di misura in diverse posizioni, è possibile ottimizzare la configurazione delle ottiche rispetto alle caratteristiche del campione, valutate automaticamente dallo strumento con la misura e il confronto di una serie di parametri analitici.
Selezionando una posizione di misura vicino alla parete della cella, il percorso della luce nel campione è ridotto per eliminare gli effetti detti di "multiple scattering" tipici di campioni caratterizzati da particelle di grandi dimensioni o molto concentrati. La tecnologia NIBS consente cosi di misurare campioni fino a 40% w/v.
Nel caso di nanoparticelle piccole, o per i campioni poco concentrati, l'analisi beneficerà di una posizione di misura centrale. Inoltre, grazie al detector in backscatter, il volume di campione analizzato è circa 8 volte superiore a quello di una misura classica con detector a 90°. Questa configurazione ottica fornisce al detector una quantità di scattering più elevata che, anche grazie ad un hardware interamente cablato in fibra ottica, garantisce una misura accurata anche di campioni nell'ordine del nanometro e a basse concentrazioni.
Misura di potenziale zeta rapida, accurata e semplice grazie alla tecnica M3-PALS
Lo Zetasizer Nano usa la tecnologia PALS di seconda generazione M3-PALS (Mixed Mode Measurement - Phase Analysis Light Scattering) per misurare la mobilità elettroforetica delle particelle. La misura dello shift in fase piuttosto che del classico shift in frequenza consente di misurare con estrema accuratezza anche i campioni a bassa mobilità elettroforetica (costante dielettrica bassa del mezzo, viscosità elevata, solventi organici) ed associato alla tecnica M3, anche campioni ad alta conduttività, ad esempio in mezzi di coltura o tamponi salini. La tecnologia M3-PALS consente inoltre la misura del potenziale zeta anche in celle di policarbonato usa-e-getta: infatti, integrando i 2 elettrodi, si eliminano i problemi di cross-contamination dovuti ad elettrodi non puliti delle classiche celle ad elettrodi fissi. Sono disponibili anche diverse celle non-a-perdere per la misura del potenziale zeta di campioni non acquosi o ad alta concentrazione.
Misure di peso molecolare in batch Static Light Scattering
In un esperimento di Static Light Scattering con lo Zetasizer Nano, viene misurata l'intensità media di scattering del campione a differenti concentrazioni. Il peso molecolare assoluto è ottenuto dal Debye Plot, applicando l'equazione di Rayleigh. Dal Debye Plot, lo strumento Zetasizer calcola anche il secondo coefficiente viriale A2, proprietà termodinamica che corrisponde alla solubilità, ovvero all'affinità del campione con il solvente, utile per predire la formazione di aggregati o la cristallizzazione del campione.
Detector per separatori di nanoparticelle Field Flow Fractionation
Nel caso di campioni ad elevata polidispersità, è estremamente interessante accoppiare un sistema di separazione Field Flow Fractionation allo Zetasizer Nano per discriminare tutte le popolazioni, anche nel caso di particelle dimensioni vicine che la tecnica DLS non risolve. Un sistema Field Flow Fractionation FFF è in grado di separare per dimensione le nanoparticelle in un range che va da 1nm a 10 micron: lo Zetasizer Nano viene equipaggiato con una cella a flusso e analizza on line il campione separato fornendo secondo dopo secondo l'esatta dimensione delle particelle separate. E' inoltre possibile aggiungere altri detector per caratterizzare a 360° la dispersione di nanoparticelle: un detector UV fornirà la massa di particelle, un detector di fluorescenza discriminerà eventuali particelle marcate, un detector MALS fornirà il Raggio di Girazione, un ICP-MS fornirà l'analisi elementare delle singole popolazioni, mentre un raccoglitore di frazioni consentirà di far fluire le particelle di interesse in una o più vials ed utilizzarle per analisi successive. La separazione in un sistema Field Flow Fractionation FFF è di tipo fisico, non impiega fasi stazionarie, e può essere utilizzata sia con campioni biologici (proteine, anticorpi, vescicole etc.) che con dispersioni di nano particelle. Lo Zetasizer Nano, accoppiato alla FFF, rimane disponibile per le misure di size in cuvetta semplicemente rimuovendo la cella a flusso.
Le 3 versioni dello Zetasizer Nano
Lo strumento è disponibile in 3 diverse configurazioni:
- Nano ZS: Dynamic light Scattering con sistema NIBS, Static Light Scattering, Potenziale Zeta
- Nano S: Dynamic light Scattering con sistema NIBS, Static Light Scattering (implementabile in ZS in un secondo momento)
- Nano Z: Potenziale Zeta (implementabile in ZS in un secondo momento)