一种基于布朗运动轨迹追踪的粒径分析方法

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     布朗运动最早由英国植物学家罗伯特·布朗在1827年观察到，他发现悬浮在水中的花粉颗粒会做永不停息的无规则运动。这种运动并非由外界宏观因素引起，而是由于液体或气体分子的热运动不断随机撞击微粒，导致微粒受力不平衡，从而产生随机位移。

    纳米颗粒追踪分析设备的工作原理是：将激光入射溶液，激发其中微小颗粒产生散射光信号，通过高速高灵敏度相机进行记录，并利用机器视觉分析技术追踪颗粒散射光的运动轨迹。

   连续记录颗粒运动轨迹图像，在达到标准采样频率后，通过图像分析算法测量每一视野内各颗粒的运动轨迹，并依据均方位移换算得到扩散系数 ((x,y)^2/4=Dt)。

   已知溶液温度 T、黏度η、玻尔兹曼常数Kb​ 及圆周率π，将由颗粒均方位移换算得到的扩散系数 D 代入斯托克斯-爱因斯坦方程，即可推算出颗粒的球体等效流体力学直径 d。这是一种无需校准的粒径检测方法。

纳米颗粒跟踪分析技术（NTA）概述

传统NTA痛点与Envision NTA技术优势

传统NTA技术在使用上的痛点

1.繁琐的操作流程： 安装激光模块；安装注射泵； 样品对焦 ；管路清洗

2.数据质量不稳定 ：颗粒分辨率不佳 ；数据重现性不佳 ；荧光分辨率不佳； 混合样本识别度不佳

突破传统NTA技术局限

美国HYPERION 的Envision NTA纳米颗粒跟踪分析仪粒径和浓度分析仪性能与便捷性达到全新境界。

通过显著提升的灵敏度、检测限、动态范围以及易用性，

充分发挥纳米颗粒跟踪分析（NTA）技术的全部潜能。

适用于胞外囊泡 / 纳米颗粒粒径、浓度及荧光分析；

全新NTA 颗粒分析技术，助您实现：

荧光检测数据贴近样本的真实状态

检测速度较传统设备提升一倍

有效避免气泡干扰

上样便捷，清洁无污染

Envision NTA核心特点

凭借显著提升的灵敏度、检测限、动态范围和重现性，充分释放纳米颗粒追踪分析技术（NTA） 的应用潜力。Envision NTA专为解决传统NTA/PTA 设备的固有局限而设计，在提升分析能力的同时，进一步增强数据可靠性并简化操作使用，为解决科研人员因前代 NTA 仪器受限而产生的诸多困扰而精心研发。 本系统应用成熟科学原理与创新工程技术，对各方面性能进行全面优化，使其分析能力与用户体验真正达到新一代水平。

便捷操作

配套软件围绕实际操作流程设计，依托先进技术自动处理各类人为操作相关参数，样品检测简单易上手。这一设计消除了人为操作带来的误差，进一步提升检测效率与结果重复性。 设备内置样品泵，可实现样品稳定加载、全程无气泡，流速保持一致；同时可通过全自动标准作业流程（SOP）完成清洗。密封样品池经实测可杜绝气泡产生，且更换便捷，有效保障设备高开机运行时长。

突破性的低检测下限：

高质量成像带来了无与伦比的性能。高信噪比使得本仪器可检测到以往NTA技术无法实现的更小粒径颗粒。无论是不同材质的校准微 球，还是脂质体与囊泡，凭借其增强的灵敏度，可轻松检测导其他NTA系统通常无法观测到的更小尺寸纳米颗粒。

荧光稳定性光学系统：

Envision NTA具有高灵敏度与可调节激光功率，使得即使对最小、最微弱的颗粒也能采用更低的激光强度，从而显著提升了光敏荧光标记物的稳定性。 其他系统对荧光颗粒的观测寿命通常仅为零点几秒至几秒，而 Envision 可对相同样品持续观测数十秒乃至数分钟。这使得所有荧光样品都能实现稳定可靠的检测，而不必寄希望于捕捉到少量非特异性的颗粒。

扩展动态范围：

Envision NTA在降低检测下限的同时，保留了该技术对大颗粒的测量能力，从而拓宽了整体动态范围。其光学系统可呈现清晰锐利的图像，能够在不牺牲性能的前提下，针对极广泛的样品类型优化测试条件。精心设计的隔振系统可消除环境因素对大粒径范围测量结果的干扰，实现对不同材质、更大粒径样品的可靠检测。  

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性能稳定、重现性佳、结果可重复：

通过采集具有统计学意义的颗粒群体数量，本系统工作流程在优化的光学条件下对更多颗粒进行检测，有效提升了结果的重现性与可重复性。该方法依托更大规模的统计抽样，显著降低了不同操作人员及不同实验室间的检测差异，确保结果稳定可靠。通过恒定的分析样品体积、经优化以提升准确度的光学系统，以及最小化人为误差，我们在粒径与浓度检测中均实现了更优异的可重复性。

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先进的光学设计:

Envision NTA 是采用片层光学架构的纳米颗粒跟踪分析（NTA）系统，自研发之初便以高灵敏度成像为核心定位，并非在传统设备基础上改良而成。 该光学结构可形成轮廓规整的光片，激光能精准汇聚至检测区域，并与成像系统焦深精准匹配，有效规避背景光学干扰，输出高信噪比、对焦清晰的图像。依托优异的光学性能，设备检测灵敏度大幅提升，可实现更小粒径颗粒10nm的检测。