亚微米级颗粒的尺寸分辨

Author: Mika Huang     Date: February 24, 2023

单个亚微米级颗粒（100-1000 nm）粒径的快速检测，对于颗粒物的质量控制、生物医学研究、环境研究和药物传递系统的开发具有重要意义。尽管直接检测单个亚微米级颗粒的弹性散射光是测量颗粒尺寸的最简单方法，但是检测仪器灵敏度低以及颗粒散射光强度与粒径之间的复杂关系，使得亚微米级颗粒的粒径检测面临巨大挑战。

该研究把纳米流式检测仪的灵敏度和单个纳米颗粒的侧向散射（SSC）检测相结合，首次对实验测量和Mie理论计算的单个亚微米级颗粒的散射光强进行了综合比较。二氧化硅微球和聚苯乙烯微球在入射激光束的垂直和平行偏振方向上均观察到良好的一致性。与垂直偏振相比，平行偏振由于散射强度随颗粒尺寸的增加而不断增大，因此可以更好地分辨不同尺寸的微球。利用该研究工作所建立的简单数值模型的预测能力，可以预测纳米流式检测仪的散射行为。更重要的是，研究者利用测量的散射强度与计算的散射强度之间的线性关系，发展出一种能够以Mie理论的精度和准确性测量亚微米级颗粒尺寸的方法，而不是由几个稀疏分离的粒径参考标准拟合的校准曲线。该方法在指导亚微米级颗粒尺寸的精确测量方面具有很大的潜力。

图1. 纳米流式检测仪在激光的垂直或平行偏振下测量100-900 nm的商用荧光聚苯乙烯微球的混合物

图2. 基于纳米流式检测仪和Mie散射计算的金色葡萄球菌尺寸测量的新方法

利用纳米流式检测仪测量颗粒的散射强度与计算的散射强度之间的线性关系，发展了一种能够以Mie理论的精度和准确性测量亚微米级颗粒尺寸的方法。

Anal. Chem., 2018, 90, 12768-12775.