TRPS技術原理

逐個分析每個單一的奈米顆粒(Particle by Particle)

當電解質的緩衝液充滿於奈米孔洞的上下端再施加電壓時, 會產生一個穩定的電流基線(current baseline); 之後顆粒在通過奈米孔洞的過程中, 會因為孔洞遮蔽的面積變化而引起電阻脈衝的訊號, 在一定的施加氣壓下以使每個顆粒有序的通過孔洞, 由電流基線來記錄顆粒的分析訊息包含: 粒徑分佈、數量濃度和膜電位。

Particle by Particle的膜電位分析一直是Aptamer的研究關鍵, 因Aptamer帶負電, 可依此觀察Aptamer與目標顆粒的結合情況。
 

奈米粒徑(Particle size) + 數量濃度(Number concentration) + 膜電位(Zeta potential)

所偵測到的電阻脈衝會以電流基線的Blockade訊號峰呈現, 可由峰的高度判定顆粒粒徑; 峰的出現頻率判定流體內顆粒的濃度; 峰的半高寬判定每個顆粒的膜電位 (Zeta potential)。

每個樣品的訊號峰都會馬上同步與 NIST 校準品比對, 由於 NIST 校準品的粒徑、濃度等結果都是表定而已知不變的, 所以比對後的樣品結果可靠、超高精度且不需要設定任何有關於樣品自身的參數(折射率), 以減少分析時的變因。

同步分析多重分佈的奈米粒徑vs.數量濃度

超高精度的辨識能力

Exoid 使樣品內的顆粒一個接著一個的通過奈米孔洞(Nanopore)而收集到每一個數據, 可完全分辨有多重粒徑分佈的樣品, 與下圖的電子顯微鏡 (SEM) 所拍攝的可視圖完全吻合 (精確的分析左圖中3種以上的粒徑和濃度分佈)。

同步分析多重分佈的奈米粒徑v.s膜電位(zeta potential)

膜電位的重要性

Zeta potential 是實現膜表面電位的指標, 對於流體中的藥物、病毒、脂質體、胞外體等奈米粒子的特徵是非常普遍和重要的, 更多的是相關動力學的研究。

​Exoid 使用的 TRPS 技術是利用zeta potential和電泳移動率之間的線性關係來測量粒子的電泳率和對流速度並計算出結果, 可精準的分辨不同的奈米粒徑與zeta potential關係圖 (如右圖中3種以上的膜表面電位分佈)。

尿液的Exosome/Evs

腦脊隨液的Exosome/Evs

血清的Exosome/Evs

以2D直方圖顯示特定粒徑範圍的濃度分佈

可進行精準的動力學分析

符合 3Q & CFR Part11 規範

DLS, TRPS, NTA, DCS 奈米粒子分析技術比較

溶液中真實顆粒的粒徑通常為多重分佈和非均勻的, 一般需要利用粒徑的分佈來推斷顆粒組成, 因此如果分析的技術不能提供上述資訊, 那麼分析結果的可信度將大打折扣。
如果一種技術只能測到單一分佈的顆粒, 那麼該技術將毫無意義, 除非該樣品已知為單分散。

此圖為人工混合的三個不同大小的標準顆粒後用不同儀器測定的大小分佈。四種測定技術中(DLS, TRPS, NTA, DCS), 僅有TRPS技術能提供顆粒的真實粒徑分佈; 此外, TRPS技術也能測定不同峰值的顆粒濃度(e.g. C_min-C_max), 這一技術也僅有TRPS能夠實現。