Optofluidics社 NanoTweezer
粒子表面分析 – ナノ粒子コーティングの分析のための近接場光散乱（NLS）
- ●NanoTweezerは個別の粒子の表面特性を測定できます。
- ●さまざまな異なる表面相互作用（帯電、空間配置など）を測定できます。
- ●粒子の本来の環境で動作します。
- ●測定感度はピコニュートン範囲です。
- ●幅広い粒子材料タイプで動作できます。
- ●50nmから最大2μmまでの粒子で動作できます。
粒子のサイズが小さくなると、その表面特性の重要性が高まります。ナノ粒子のスケールでは、その全体的挙動の多くは表面特性によって決まります。それにもかかわらず、粒子の表面状態を正確に測定できる技術はほとんどありません。新しい一群の粒子が2週間後に凝集するかどうか、ガラス容器の表面に付着するかどうか、上皮細胞に入るかどうか、腫瘍部位に行き着くかどうか、あるいはその外側に蛋白質の層を蓄積するかどうかはすべて、その粒子の表面特性によって決まります。医療、電子、電池、家庭用品などの分野におけるナノ粒子の使用とその応用が拡がることにより、進んだ分析方法の必要性がさらに高まっています。
化学安定性およびコロイド安定性の両方を持つナノ粒子の分散を得るためには、これらの表面特性の徹底的な評価が不可欠です。ナノ粒子の表面を分析し界面力について知るための進歩した方法は、NanoTweezerによって大変革を遂げています。主要な概念は単純なものであり、そしてこのシステムは、ナノ粒子を表面上に押し下げるためにどれぐらいのエネルギーが必要か？という問いに対する回答を提示しています。十分に安定化した粒子は互いに反発します。（もしくは凝集します。）ナノ粒子はまた、自身によく似たナノ粒子の表面からも反発します。これらの粒子はそのような表面上に押し下げることが困難です。一方で、十分に安定化していない粒子は容易に押し動かされます。この概念は、親水性、空間配置、静電気などのいずれの粒子表面の相互作用に対しても当てはまります。
|
NanoTweezerはOptofluidics社が実用化した、独特の導波路を基にした技術を使用しています。この新しい技術は、レーザーを使って粒子を導波路表面に沿って押し動かし、粒子と導波路との間の表面相互作用を測定します。導波路表面は、どの表面相互作用が重要であるかにより、特殊なコーティング処理ができます。 |
Potential Wellは、各粒子のIntensity Histogramから決められます。表面エネルギーのプロットは、Potential Wellの光学成分を取り除くことにより抽出できます。この具体的な事例において、表面から約80nmの高度になるためには、比較的わずかなエネルギーしか必要ではありません（赤い矢印）。この点を越えると、その粒子をより近くに「押し動かす」ためにより多くのエネルギーが必要になります。