Exoid Nanoparticle Analyzer (TRPS) 奈米粒徑/數量濃度/膜電位分析儀

ISEV 相關協會認證 | 獨立分析每個單一的奈米顆粒 | 最新的半自動 TRPS 分析技術 | Size+Concentration+Zeta potential

Exoid Nanoparticle Analyzer (TRPS) 奈米粒徑/數量濃度/膜電位分析儀

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TRPS (Tunable Resistive Pulse Sensing) 可調式電阻脈衝感應

早在1960年代就提出了RPS電阻脈衝感應的原理, 用以進行細胞計數和測定, 而近年來此項技術則已廣泛用於高通量的DNA測序。

IZON Exoid Nanoparticle Analyzer 奈米粒徑/濃度/膜電位分析儀採用最新的TRPS可調式電阻脈衝感應技術, 一直是奈米粒子研究與品管的重要分析儀器, 已廣泛用在Exosome/EVs和奈米醫學的相關領域中, 可進行單一顆粒分析的最高精度與可重複性, 包含奈米粒徑、特定範圍的數量濃度和表面電位的測定。
在 ISEV (國際細胞外囊泡協會) 中, TRPS技術已被認證為推薦的分析之一

 

TRPS技術原理

逐個分析每個單一的奈米顆粒(Particle by Particle)

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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。

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

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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。

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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

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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)。

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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

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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)。particle sizer

主要應用領域和樣品範圍

Nanomedicine

Liposome

Liposome

生物性片段 -- 膠束、脂肪、小分子凝集素 (cubosomes)

Exosomes

Exosome

EVs

細菌 & 細胞 -- 大腸桿菌、浮游生物、希瓦氏菌、桿菌、球菌、酵母菌、疫苗

Vaccine & Virus Formulation

Virus

Viruses

類病毒顆粒 -- 血液中血小板、粒腺體、外排體、蛋白質鏈結 (protein bioconjugates)、囊泡

Microbubbles

Microbubble

Bubbles

病毒 -- 腺病毒、慢病毒、桿狀病毒、HIV、流感病毒 (H1N1、H7N3)、CMV、登革熱病毒、噬菌體、EV71

尿液的Exosome/Evs

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腦脊隨液的Exosome/Evs

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血清的Exosome/Evs

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以2D直方圖顯示特定粒徑範圍的濃度分佈

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可進行精準的動力學分析

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符合 3Q & CFR Part11 規範

DLS, TRPS, NTA, DCS 奈米粒子分析技術比較

NTA

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. Cmin-Cmax), 這一技術也僅有TRPS能夠實現。

DLS

DLS技術的結果只能以曲線為代表, 無法精確區別出兩種分佈的粒徑結果

NTA

NTA技術在多重粒徑分佈的顆粒上的識別度有限, 無法精確區別出多重分佈的粒徑結果

Exoid Nanoparticle Analyzer 特點

  1. 不會有動態雷射光學散射分析儀 (DLS) 的強度加權傾斜 (Intensity-weighted skewing) 造成的誤差

  2. 不會有雷射光學的過度散射(Over-Scattering)現象和水合效應(Hydration effect)

  3. 顆粒濃度可表示為特定粒徑範圍內的Number per /mL

  4. 不需做定期外校, 不會有貴重元件(雷射)的衰減老化問題

  5. 儀器體積小, 節省實驗室空間, 可自行移動

Exoid 規格

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  • 中文名稱 : Exoid 奈米粒徑/數量濃度/膜電位分析儀

  • 英文名稱 : Exoid Nanoparticle Analyzer

  • 分析功能 : 粒徑、濃度、zeta potential

  • 分析範圍 : 40nm - 10µm

  • 濃度範圍 : 105 - 1013 /mL

  • 電解質緩衝液特性 : 生理性溶液

  • 重量 : 10 kg

  • 尺寸 : 26.5*14.5 cm

  • 高度 : 27.5 cm

Q & A:

1. Exoid 需要什麼耗材嗎?
Ans: 實際上, Exoid 使用的 TRPS 技術不含雷射或高解析攝影機等貴重元件, 其使用的是 Np Nanopore 和 CPC Calibration Particles 兩種配件, Np Nanopore 可反覆拉伸10小時以上; CPC Calibration Particles 是經由 NIST 認證的 Polystryene 顆粒, 每天的實驗只需使用1 μL 稀釋, 大大的改進了分析所需的成本

2. Exoid 使用的 TRPS 是一個很直觀的技術而又不需輸入任何有關樣品的參數, 會不會很難操作?
Ans: Exoid 的系統和軟體已經是一個半自動的標準化過程, 使用時會自動調適條件和提示所需的操作步驟並審核是否完成, 幾乎沒有新手和老手的分別

更多的相關訊息, 歡迎和我們聯絡或來信洽詢 : info@normanda.com

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