纳米粒度分析仪在生物中的应用与重要性

纳米粒度分析仪基于动态光散射原理，采用高速光子相关器和专业的高性能光电倍增管作为核心器件，具有快速、高分辨率、重复及准确等特点。在生物学和生物技术领域的应用非常广泛，它对于研究和开发具有重要意义。

性能特点：
1、先进的测试原理：本仪器采用动态光散射原理和光子相关光谱技术，根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小，小颗粒布朗运动速度快，大颗粒布朗运动速度慢。当激光束照射在运动的颗粒上时，某一角度（本仪器采用90度）的散射光随时间发生动态变化，变化的快慢与颗粒在液体中的布朗运动的速度有关，采用光子相关光谱法对动态散射光谱进行统计及相关运算分析，并根据Stokes-Einstein方程计算其颗粒大小。
2、高灵敏度与信噪比：采用具有低暗计数、高灵敏度专业级高性能光电倍增管（PMT）作为探测器，对光子信号具有较高的灵敏度和信噪比，从而保证了测试结果的高准确度和高分辨率；
3、运算功能：使用PCS技术测定纳米级颗粒大小，必须能够分辨纳秒级信号起伏。本仪器的核心部件采用专用集成电路ASIC研制的高速光子相关器，具有识别6ns的较高分辨能力和较高的信号处理速度，可快速实时的采集光子数并计算相关运算，为测试准确度奠定基础；
4、稳定的光路系统：采用恒温控制的大功率半导体激光和光纤组合搭建而成的光子相关光谱探测系统，使其不仅体积小，而且具有很强的抗干扰能力和稳定性，保证测试结果重复稳定；
5、高精度温控系统：样品池温控系统和激光器温控系统精度高达±0.1℃，使被测样品和激光器光源在整个测试过程中都处于恒温状态，避免温度变化对测试结果的影响，确保测试准确性和重复性；
6、功能的分析软件：分析软件中反演算法采用国际标准推荐的累计量法以及目前比较通用的非负最小二乘法（NNLS）和Contin等多种算法，其测试结果与国际较高的同类产品具有很好的一致性；
7、测试精准并稳定：高性能的硬件和国际标准化的反演算法的结合，造就了测试结果的精准与重复，其测试准确度和重复性等指标均高于国际标准要求。
8、全新散热系统：双气流设计，热气流直接排出仪器外壳，倍增管、激光器、相关器等重要部件不再受热气流的影响，测量数据更加准确、更稳定，同时大大延长了这些重要部件的使用寿命。

应用领域及其重要性：

1.药物递送系统
脂质体、聚合物胶束及纳米粒子：这些载体可以用来包裹药物，提高药物的稳定性和靶向性，减少副作用。纳米粒度分析仪能够精确测量这些载体的尺寸分布，这对于优化其性能至关重要。
疫苗开发：纳米技术也被用于疫苗开发中，通过将抗原封装在纳米颗粒内，可以增强免疫反应。准确测量这些颗粒的大小有助于确保疫苗的有效性。
2.生物材料与组织工程
支架材料：在组织工程中，纳米级结构对细胞行为有显著影响。使用纳米粒度分析仪可以帮助研究人员了解并控制这些材料的表面特性，从而促进特定类型的细胞生长和分化。
3.纳米生物传感器
检测与诊断：纳米生物传感器利用纳米颗粒的特殊性质进行疾病标志物的高灵敏度检测。纳米粒度分析仪可用于验证这些纳米传感器的尺寸一致性，确保它们的功能和可靠性。
4.细胞与分子水平的研究
蛋白质聚集研究：蛋白质错误折叠和聚集与许多神经退行性疾病有关。纳米粒度分析仪可以帮助监测这些过程中的变化，为疾病的机制研究提供线索。
病毒颗粒分析：对于病毒学研究而言，准确测定病毒颗粒的大小是至关重要的，这有助于理解病毒感染机制，并支持疫苗和抗病的设计。
5.食品科学中的应用
虽然主要关注于生物学，但值得一提的是，在食品科学中，纳米粒度分析仪也用于评估功能性食品成分（如益生菌、维生素等）的稳定性及其对消化道的影响。