Zetasizer Nano

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In breve

Le piattaforme Zetasizer Nano combinano diverse tecniche di Light Scattering per ottenere una caratterizzazione completa di un sistema in dispersione: la dimensione di particelle e molecole dalla regione sub-nanometrica fino a diversi micron grazie alla tecnica del Dynamic Light Scattering (DLS), il potenziale zeta e la mobilità elettroforetica utilizzando l’Electrophoretic Light Scattering (ELS), il potenziale zeta di superfici utilizzando l’Electrophoretic Light Scattering (ELS) e un kit dedicato
il peso molecolare mediante lo Static Light Scattering (SLS), il potenziale zeta e il size in funzione del pH, della concentrazione di additivi o in funzione della diluizione del vostro campione grazie alla titolazione automatica e infine il size on-line in modo flusso (flow mode), come detector per SEC/GPC e separatori di nanoparticelle FFF.

Descrizione tecnica

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)

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Titolatore automatico

Il titolatore automatico MPT-2 è l’accessorio ideale per effettuare misure automatiche di potenziale zeta e di size in funzione del pH, della concentrazione di additivi o in funzione della diluizione del vostro campione. L’MPT-2 può gestire fino a 3 soluzioni di titolazione diverse in un range di volumi variabile potendo correttamente dispensare fino a 2 µL. Le titolazioni sono controllate direttamente dal software dello Zetasizer Nano, manualmente o tramite SOP, per una perfetta riproducibilità. È possibile registrare automaticamente fino a 100 punti, in un intervallo di pH da 1 a 13, e determinare automaticamente parametri come il punto isoelettrico. Compatibile con tutte le versioni di Zetasizer Nano.

NanoSampler per automatizzare le misure

Il NanoSampler è un sistema di campionamento che garantisce un carico del campione preciso e riproducibile nello Zetasizer Nano. Il NanoSampler aggiunge automazione e versatilità aumentando la produttività dello Zetasizer Nano, mantenendo l’ingombro del sistema contenuto. Il NanoSampler è ideale per i laboratori dove è richiesto un grande numero di misure ed una elevata riproducibilità oppure dove vengono eseguiti studi con molteplici variabili.  Compatibile con tutti i sistemi Zetasizer serie Nano in grado di effettuare misure di size

Viscosimetro SV-10

Sistema estremamente semplice e rapido, l’SV-10 misura la viscosità con l’accuratezza richiesta per analisi DLS, per la conversione del coefficiente di diffusione in dimensione e della mobilità elettroforetica in potenziale zeta. Compatibile con tutte le versioni di Zetasizer Nano.

       Kit per misure del potenziale zeta di superfici

Per la misurazione del potenziale zeta di superfici solide, ad es. silice, PEEK. Include: cella per misura del potenziale di superficie con elettrodi di palladio, maschera di allineamento, maschera di incollaggio porta cella. Compatibile con tutti i sistemi Zetasizer serie Nano in grado di effettuare misure del potenziale zeta. Nota: richiede la versione del software 6.30 o successiva

Kit Dip Cell Universale

Per misure di potenziale zeta in soluzione acquosa e non acquosa, in disperdenti non polari come idrocarburi. Comprende cella in vetro PCS1115, compatibile con celle usa e getta DTS0012. Compatibile con tutti i sistemi della serie Nano che misurano il potenziale zeta.

High concentration cell kit

Per misure del potenziale zeta di campioni più concentrati rispetto alla cella capillare usa e getta o alla cella dip. È richiesta la versione software 6.20 o successiva. Incluso software su CD.

Flow cell kit

Cella a flusso in quarzo. Per misure di dimensioni e intensità di scattering in modo flusso. Compatibile con l’autotitolatore MPT-2 e i modelli di Zetasizer Nano S, ZS, S90 e ZS90. Completo di tubo di collegamento per autotitolatore.

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