Applikationsnoter

Applikationsnote AN-6-101: Partikelstørrelsesanalyse af polystyrenperler med UV-VIS-spektrofotometer og SpectroCuvette™ S

SpectroCuvette™ S er et omkostningseffektivt alternativ til andre PSA-teknikker som dynamisk lysspredning (DLS) eller laserdiffraktion, her illustreret med polystyrenlatexperler.

Opdateret: 2023-07-12, forfatter(e): CMLBY, EMIHO, ARPDE

Udfordring
Partikelstørrelsesanalyse (PSA) af nano- og mikropartikler er en 
afgørende teknik, der bruges inden for områder som materialevidenskab, 
farmaci, bioteknologi og miljøovervågning. 
I dag kræver PSA-teknikker dog dyrt 
udstyr, hvilket kan være en væsentlig barriere for 
udbredt anvendelse. Derudover har PSA-teknikker begrænsninger 
med hensyn til det størrelsesområde af partikler, de kan måle 
nøjagtigt. Hvordan kan anden instrumentering tages i brug?



Løsning
SpectroCuvette™ S er et omkostningseffektivt alternativ til andre PSA-
teknikker som dynamisk lysspredning (DLS) eller laserdiffraktion. 
Den bygger på traditionel UV-Vis-spektroskopi og en 
standardiseret protokol, kræver minimal forberedelse og kan 
måle partikelstørrelser fra 100 nm til 20 μm, hvilket gør den 
velegnet til et bredt udvalg af partikelapplikationer, 
her illustreret med polystyrenlatexperler. 

 1 Indledning

PHOT_20230412_polystyrene_beads_picture_application_note

Partikelstørrelse er en afgørende parameter i karakteriseringen af partikulære materialer og spiller en vital rolle i mange brancher, herunder fødevarer, farmaci, kosmetik, halvledere og flere. Nøjagtig måling af partikelstørrelse og koncentration hænger direkte sammen med den mekaniske styrke, densitet og de elektriske og termiske egenskaber af færdige produkter i disse brancher. Dårlig kontrol af partikelstørrelse og størrelsesfordeling kan medføre betydelige produktionstab på grund af høje kassationsrater[1].

BLEN_20210812_nanocuvette_s_microcuvette_resized_800 x 1264

Figur 1: SpectroCuvette™ S kombinerer absorbans, brydningsindeks og partikel-/cellestørrelse via kvantificering med statisk lysspredning (SLS) i et konventionelt UV-Vis-spektrofotometer med spektrumanalyse udført i SpectroWorks™.

Partikelstørrelse og koncentration er kritiske parametre til at karakterisere materialer i mange brancher. Dynamisk lysspredning (DLS) er i dag guldstandardmetoden til at få størrelsesfordeling af små partikler og polymerer i flydende prøver. DLS har dog iboende begrænsninger, når fortyndede flydende suspensioner med partikler skal karakteriseres. DLS-apparater er ofte dyre og komplicerede, hvilket begrænser deres udbredte anvendelighed. Desuden introducerer estimering af prøvens brydningsindeks fejl i den opnåede størrelsesfordeling. Det ses også, at DLS kan give upræcise estimater for prøver, der indeholder partikler af varierende størrelse. Endelig er DLS begrænset til partikler mindre end mellem 1 mikrometer og 500 nm afhængigt af prøven.

I modsætning hertil tilbyder forbrugsvaren SpectroCuvette™ S, se figur 1 , en brugervenlig måleprocedure til at estimere partikelstørrelser og koncentration baseret på statisk lysspredning til en brøkdel af prisen sammenlignet med DLS-målinger. Den udnytter eksisterende spektrofotometerinstrumentering, som almindeligvis findes i laboratorier, se figur 2. Med sin unikke fotoniske krystalteknologi giver SpectroCuvette™S realtidsovervågning af partikelstørrelser. Som et omkostningseffektivt alternativ muliggør den effektiv og nøjagtig måling af partikelstørrelse og koncentration, og den er et uundværligt værktøj for brancher, der kræver præcis partikelanalyse.

   EXTF_20200809_Website_Spectrophotometers
Figur 2: Eksempler på UV-Vis-spektrofotometre. SpectroCuvette™ S skal indsættes i et spektrofotometer for at optage spektret fra A-, B- og D-siden.

SpectroCuvette™ S skaber øjeblikkelig værdi i ethvert laboratorium og på enhver kvalitetskontrolstation. Den bygger på statisk lysspredning og den eksisterende spektrofotometerinstrumentering i laboratorier. Derfor er et DLS-instrument ikke nødvendigt, og målingen kan udføres uden forudgående investering, kalibrering eller træning.

2 Metode og instrumentering

Som et alternativ til at opfinde et nyt optisk apparat kan SpectroCuvette™ S bruges med konventionelle spektrofotometre baseret på en avanceret optisk analyse, der er tilgængelig i den online cloudsoftware SpectroWorks™, se figur 3.

SpectroCuvette™ S muliggør målinger af absorbans, brydningsindeks og statisk lysspredning af partikler til størrelses- og koncentrationsbestemmelse med et spektrofotometer, se figur 1.

   ILLU_20211104_Photorealistic_Devices_142732679_SpectroWorks_2084×1355px
Figur 3: SpectroCuvette™ S-data analyseres med SpectroWorks™ cloudsoftware på https://spectroworks.com/https://spectroworks.com/.

SpectroCuvette™ S indeholder et optisk filter inde i kuvetten med en nanoskala fotonisk krystal med meget høj vinkelopløsning. Både absorptionsspektret og spredningen af prøven kan analyseres.

Målinger optages med absorbanssiden (side A), den fotoniske krystal (side B) og den modsatte side af den fotoniske krystal (side D) som vist i figur 4. Resultaterne er absorbans, brydningsindeks og en nøjagtig størrelsesbestemmelse af partikler i nanometerområdet med kendte og udbredte spektrofotometre sammen med en cloudbaseret analysesoftware, se figur 3.

         AFDE_20230208_SpectroCuvette_S_Side_Orientation
Figur 4: Metode til brug i et UV-Vis-spektrofotometer. Positioner og orienteringer for side A, B og D af SpectroCuvette™ S til brug med kuvettebaserede UV-Vis-spektrofotometre med 1 cm vejlængde. Mål først side A-positionen ved at indsætte SpectroCuvette™ S i instrumentets prøvekuvetteholder, så det optiske filter IKKE er i lysvejen (side A). Drej derefter SpectroCuvette™ S 90 grader til side B-positionen, så det optiske filter vender mod lyskilden, når det belyses (side B). Drej til sidst kuvetten 180 grader til side D-positionen, så det optiske filter vender mod detektoren, når det belyses (side D). Se vores UV-Vis-vidensbase for mere information om den specifikke orientering af lyskilde og detektor for forskellige UV-Vis-instrumentmodeller.

3 Teori og arbejdsprincipper

SpectroCuvette™S er et gennembrudskoncept, der kombinerer nøjagtige og pålidelige målinger af:
  • Teknologi 1: Absorbans.
  • Teknologi 2: Brydningsindeks.
  • Teknologi 3: Koncentrations- og størrelsesbestemmelse af nano- og mikroskalaobjekter (partikler eller biologiske celler).
De tre næste afsnit beskriver de underliggende teknologier og måleprincipper kombineret med forbrugsvaren SpectroCuvette™ S. 

3.1 Teknologi 1: Absorbans via absorptionsspektroskopi

   ILLU_20160313_SpectroCuvette_Principle_Simple_Abs_275x150
(a) Teknologi 1: Beer-Lamberts lov.
ILLU_20160313_SpectroCuvette_Principle_Simple_275x150

(b) Teknologi 2: Brydningsindeks, fotonisk krystal.  

Figur 5: Arbejdsprincipper for teknologi 1 (absorbans via absorptionsspektroskopi) og teknologi 2 (brydningsindeks via labelfri spektroskopi) brugt med SpectroCuvette™ S. 

Som baggrund er Beer-Lamberts lov [2, 3, 4] et velkendt princip i absorptionsspektroskopi, som gør det muligt at bestemme koncentrationen af et stof i en opløsning ud fra dets evne til at absorbere lys ved en bestemt bølgelængde, se figur 5

I absorptionsspektroskopi relaterer Beer–Lamberts lov dæmpningen af lys til egenskaberne ved det materiale, lyset passerer gennem:
2023-06-22 101756hvor A er absorbansen, ε er den molare ekstinktionskoefficient, C er koncentrationen, l er vejlængden, og A₀ er baggrundsabsorbansen. SpectroCuvette™ S måler traditionel absorbans med side A-spektret, se figur 4.

3.2 Teknologi 2: Brydningsindeks via labelfri spektroskopi

I labelfri spektroskopi bruges lys til at kvantificere den pågældende prøve. SpectroCuvette™ S bruger en ny type optisk filter (optisk chip eller fotonisk krystal), som indsættes i lysstrålen, og spektrofotometeret måler brydningsindekset ved at måle et bølgelængde-farveskift på x-aksen ved fast intensitet, som er proportionalt med koncentrationen eller prøveændringen i SpectroCuvette™S, svarende til Hands lov for proteiner [5]

Når lys interagerer med den fotoniske krystal, skabes en resonans ved en specifik bølgelængde, som er relateret til brydningsindekset eller koncentrationen af materialet nær krystallens overflade. I den simpleste lineære model kan resonansbølgelængden, λR, beskrives med ligningen: 2023-06-22 101847hvor λ₀ er en referencebølgelængde, β er en koefficient, og nD er prøvens brydningsindeks. Ved at måle resonansbølgelængden kan brydningsindekset bestemmes. En omfattende beregningsmodel til at beregne brydningsindeks ud fra UV-Vis-spektre er indbygget i SpectroWorks™. SpectroCuvette™ S måler brydningsindeks med side B-spektret, se figur 4.

3.3 Teknologi 3: Partikelstørrelse via kvantificering med statisk lysspredning

Absorption og lysspredning er de to primære fysiske processer, der bidrager til de fleste objekters synlige fremtoning. Et spektrofotometer måler kombinationen, kaldet dæmpning, af absorption og spredning, men kan ikke skelne mellem dem. Figur 6 er en skematisk fremstilling af klassifikationen af absorptions- og spredningsmedier. 

   PHOS_20230417_absorption_scattering_figure_S
Figur 6: Klassifikation af absorption og spredning i en fortyndet prøve.

Det optiske filter inde i SpectroCuvette™S består af en nanoskala fotonisk krystal, der kan måle med meget høj vinkelopløsning. Absorbansspektret og spredningen af en fortyndet prøve kan analyseres, og partikelstørrelse og koncentration kan bestemmes med en avanceret optisk model, der er tilgængelig i den online cloudsoftware SpectroWorks™. SpectroCuvette™ S måler partikel- og cellestørrelse ved at kombinere information fra side A-spektret, side B-spektret og side D-spektret, se figur 4

Forskellige instrumenter bruger forskellig spredningsinformation på forskellige måder til at beregne partikelstørrelser ud fra prøver. Nedenfor er en sammenligning, der fremhæver det karakteristiske ved, hvordan SpectroCuvette™ S måler partikelstørrelser:

  • Dynamisk lysspredning (DLS) måler konventionelt spredning over tid ved en given bølgelængde.
  • Multi Angle Dynamic Light Scattering (MA-DLS) måler konventionelt spredning over tid ved en given bølgelængde for forskellige vinkler.
  • Statisk lysspredning (SLS) med SpectroCuvette™ S måler spredning ved forskellige bølgelængder i forskellige vinkler på et givet tidspunkt. 

   PHOT_20230419_3_scattering_nanocuvette_S-1
Figur 7: Forskellige typer lysspredning, der kan detekteres af den fotoniske krystal i SpectroCuvette™ S.

Lysspredning kan forårsages af partikler og molekyler i prøven, og dens karakteristika relaterer til deres størrelse.

Der er generelt tre typer lysspredning fra partikler, nemlig 1) Rayleigh-spredning, når partikler er mindre end lysets bølgelængde, ofte karakteriseret med DLS, 2) Mie-spredning, når partikelstørrelsen er sammenlignelig med lysets bølgelængde, ofte karakteriseret med laserdiffraktion, og 3) geometrisk spredning, når partiklerne er meget større i forhold til lysets bølgelængde, ofte karakteriseret med en linse eller et prisme. 

Generelt kan SpectroCuvette™ S-partikelanalysemetoden analysere Rayleigh- og Mie-lysspredning, men ikke geometrisk spredning, se figur 7

4 Målinger, materialer og eksperimentelle metoder 

Dette afsnit beskriver målinger, materialer og metoder relateret til brugen af SpectroCuvette™ S. Bemærk følgende:

  • Deioniseret (DI) vand og flydende prøve bør måles i den samme kuvette.
  • Hvis du vil udføre den næste prøvemåling med den samme kuvette, anbefaler vi et vasketrin (se vores anbefalede renseprotokol på vores website).
  • Til meget følsomme applikationer anbefales det at bruge en ny kuvette med tilhørende referencemåling for hver prøvemåling.

4.1 Materialer og apparatur

  • Latexperler, polystyren 100 nm, produktnr. LB1-1ML, lager fra Merck.
  • Latexperler, polystyren 460 nm, produktnr. LB5-1ML, lager fra Merck.
  • Latexperler, polystyren 600 nm, produktnr. LB6-1ML, lager fra Merck.
  • Latexperler, polystyren 800 nm, produktnr. LB8-1ML, lager fra Merck.
  • Latexperler, polystyren 1100 nm, produktnr. LB11-1ML, lager fra Merck.
  • Latexperler, polystyren 3000 nm, produktnr. LB30-1ML, lager fra Merck.
  • UV-Vis-spektrofotometerinstrument med en given lysstrålehøjde. Bemærk, at UV-Vis-spektrofotometre kan have forskellige lysstrålehøjder.
  • SpectroCuvette™ S blev brugt. 

4.2 Sikkerhedsforanstaltninger

  • Følg almindelig laboratoriepraksis.
  • Denne metode kræver ingen yderligere sikkerhedsforanstaltninger.
  • SpectroCuvette™ S er fremstillet af PMMA-plast og kan bortskaffes som plastaffald. 

4.3 Instrumentforberedelse

  1. Start spektrofotometeret, og lad det varme op i 30 min.
  2. Udfør Auto zero (uden kuvette).
  3. Udfør System baseline (uden kuvette).
Vælg scan-metoden i spektrofotometeret, eller brug SpectroLink™ for optimal instrumentydelse. Vælg i begge tilfælde et bølgelængdeområde på 1100 nm – 190 nm og en bølgelængdeopløsning på mindst 2 nm. 

4.4 Referencemåling

  1. Tag en SpectroCuvette™ S.
  2. Tilsæt 300 μL DI-vand.
  3. Sørg for, at der ikke er luftbobler.
  4. Notér det 6-tegns kassenummer og kuvettenummeret.
  5. Mål side A af DI-vandet.
  6. Mål side B af DI-vandet.
  7. Mål side D af DI-vandet.
  8. Tøm kuvetten.

Se figur 4 for de forskellige orienteringer af SpectroCuvette™ S. 

4.5 Prøveforberedelse

   Tabel 1: Eksempel på fortyndinger for forskellige polystyrenlatexperlepartikler.

Bland lageret af latexperler, polystyren, på en vortexmixer. Lav en stamopløsning af hver nm-størrelse som følger:

  1. Pipettér 1998 μL DI-vand.
  2. Tilsæt 2 μL blandede latexperler, polystyren.
  3. Bland, indtil opløsningen er fuldt opløst.

Denne stamopløsning har en koncentration på 0.01%. Ud fra denne stamopløsning laves følgende koncentration til assayet i deioniseret vand, se tabel 1. Bland opløsningerne mellem fortyndinger.

4.6 Målinger af prøvens A-, B- og D-side

Se figur 4 for de forskellige orienteringer af SpectroCuvette™ S. Fortsæt med den samme SpectroCuvette™ S, som blev brugt til referencemålinger. 

  1. Tilsæt 300 μL af den fortyndede prøve.
  2. Sørg for, at der ikke er luftbobler.
  3. Mål A-siden af prøven. (Mål uden at den fotoniske krystal vender mod lysvejen).
  4. Mål B-siden af prøven. (Drej kuvetten 90 grader til lysvejen, og mål gennem den fotoniske krystal).
  5. Mål D-siden af prøven. (Drej kuvetten 180 grader væk fra lysvejen, og mål bagfra den fotoniske krystal). 

4.6.1 Dataanalyse

  1. Log ind på https://spectroworks.com/ (onlinesoftware inkluderet i købet). 
  2. Opret et login og en adgangskode.

Opret et projekt, og vælg at vise følgende resultater:

  • “Mean Particle diameter”
  • “Protein Concentration”
  • “Sample angle of incidence”
  • “Sample mean angle of incidence”
  • “Scattering fit quality”
  • “Size distribution fit quality”
  • “Sample fit quality”
  • “Reference fit quality”

Tilføj alle disse resultater for SpectroCuvette™ S til projektet, så vises de i de endeligt valgte resultater. Udfør derefter følgende trin:

  1. Når projektet er oprettet, føres du til “Get started with full spectrum analysis”.
  2. Vælg SpectroCuvette™ S-funktionen.
  3. Indtast den sekstegns kassekode, der findes på bagsiden af SpectroCuvette™ S-emballagen, og vælg kuvettenummeret.
  4. Vælg vand som fluidmateriale, H₂O (Optical parameter for solvent), og acceptér.
  5. Vælg partikelmateriale, Polystyrene, og acceptér. Klik på “NEXT”.
  6. Upload eller træk og slip A-side-spektret fra DI-vand til SpectroWorks™.
  7. Upload eller træk og slip B-side-spektret fra DI-vand til SpectroWorks™.
  8. Upload eller træk og slip D-side-spektret fra DI-vand til SpectroWorks™.
  9. Softwaren analyserer referencedata og indlæser resultater for ”Reference fit”. Klik på ”NEXT”.
  10. Upload eller træk og slip A-side-spektret fra prøven til SpectroWorks™.
  11. Upload eller træk og slip B-side-spektret fra prøven til SpectroWorks™.
  12. Upload eller træk og slip D-side-spektret fra prøven til SpectroWorks™. Klik på ”NEXT”.
  13. Nu analyserer SpectroWorks™-softwaren de optagede spektre for SpectroCuvette™ S og beregner de valgte resultater. Klik på ”NEXT”, derefter ”NEXT” og til sidst ”Finish”.
  14. Til sidst viser SpectroWorks™-softwaren oversigtsrapporten med alle valgte resultater baseret på målingerne. Derudover kan du tilføje alle oplysninger om målingerne under ”Sample attributes”, og spektrene findes under ”Plots”.


   
Figur 8: Figur a, b og c viser de tre forskellige spektre målt med SpectroCuvette™ S. (a) Spektrum uden den fotoniske krystal af DI-vand (A-side). (b) Spektrum af DI-vand med den fotoniske krystal vendt mod lysvejen tættere på lyskilden (B-side). (c) Spektrum af DI-vand med den fotoniske krystal vendt mod lysvejen længere fra lyskilden (D-side). 

5 Resultater

Resultatafsnittet præsenterer de validerede data fra målingerne med SpectroCuvette™ S og analysen udført med SpectroWorks™-software af et eksternt GLP-certificeret laboratorium [6].

SpectroCuvette™ S brugt med et spektrofotometer kræver målinger i tre specifikke orienteringer forklaret i figur 4. Inputtet til den online cloudsoftware SpectroWorks™, se figur 3, omfatter spektre fra A-siden, B-siden og D-siden af både referencen (vand for de fleste prøver) og prøven. 

5.1 Spektrumanalyse af vandreference

Eksempler på referencespektre fra DI-vand er givet i figur 8a, figur 8b og figur 8c. For vand viser A-side-spektret et fladt spektrum, fordi det kun interagerer med vand, som ikke absorberer lys i det synlige område. B-side-spektret fanger derimod et resonansspektrum af lys gennem den fotoniske krystal, som består af periodiske nanostrukturer, der interagerer med lys på specifikke måder. Her kan resonanstoppe ses mellem 750-700 nm (TE-mode – transverse-electric) og 650-700 nm (TM-mode – transverse-magnetic). Disse forventes på grund af interaktionen med den fotoniske krystal. Endelig er D-side-spektret i dette tilfælde identisk med B-side-spektret for vand, da der ikke er partikler til stede i referencemålingerne.

5.2 Spektrumanalyse af polystyrenpartikler

For prøver, der indeholder partikler, vil B-side- og D-side-spektrene være forskellige på grund af lysspredning detekteret henholdsvis tæt på og langt fra den fotoniske krystal i prøvepartiklerne. Ved at bruge de tre forskellige orienteringsmålinger med reference og prøve kan SpectroWorks™ analysere partikler. Validering af teknologien i størrelsesområdet 100 nm til 3000 nm i fortyndinger mellem 0.01% – 0.0001% blev udført af en ekstern virksomhed, Particle Analytical ApS, i [6], som er et GMP-certificeret kontraktlaboratorium, og resulterede i datasammenligninger og grafer, som er præsenteret i tabel 2 og figur 9

5.3 Partikelstørrelsesanalyse

Tabel 2 og figur 9 præsenterer en sammenligning mellem SpectroCuvette™ S baseret på SLS og guldstandardmetoden DLS for de målte partikelstørrelser. Som nævnt tidligere har teknikker til partikelstørrelsesanalyse (PSA) ofte begrænsninger med hensyn til det størrelsesområde af partikler, de kan måle nøjagtigt, og det er kendt, at DLS ofte er begrænset til partikler mindre end mellem 500 nm og 1000 nm afhængigt af prøven.

For de polystyrenperlepartikler, der er målt her, kan det ses, at når partikeldiameteren stiger ud over 500 nm, bliver DLS-metoden mindre og mindre nøjagtig med fejl op til ca. 47%, mens SLS-metoden med SpectroCuvette™ S leverer brugbare resultater for et bredt område af partikelstørrelser fra nanometer- til mikrometerskala, se figur 10. Derudover giver metoden også information om partikelkoncentrationen, se figur 11.

Resultaterne fra [6] demonstrerer nøjagtigheden og pålideligheden af SpectroCuvette™ S SLS-teknologien til at bestemme partikelstørrelsesværdier på tværs af et bredt område af størrelser og fortyndinger. Den stærke korrelation mellem de målte og de kendte værdier, sammen med konsistensen i målingerne, understøtter, at teknikken egner sig til forskellige applikationer i industri og forskning. 

Tabel 2: Målte størrelser af polystyrenlatexperler. Specificeret størrelse fra perleproducenten med usikkerhed på én standardafvigelse. Data fra [6].
   PYTH_20210802_LatexBeads_size_SpectroCuvette_size
Figur 9: Sammenligning af partikelstørrelse mellem DLS og SpectroCuvette™ S / SpectroWorks™-valideringsanalyse. Data fra [6].
PYTH_20210802_LatexBeads_size_SpectroCuvette_error

Figur 10: Fejl på sammenligning af partikelstørrelse mellem DLS og SpectroCuvette™ S / SpectroWorks™-valideringsanalyse. Bemærk den systematiske karakter af DLS-fejludviklingen. Data fra [6].

PYTH_20210802_LatexBeads_concentration_SpectroCuvette_concentration

Figur 11: Partikelkoncentration med SpectroCuvette™ S / SpectroWorks™-valideringsanalyse. Resultaterne tager ikke højde for eventuelle fortyndingsfejl. Data fra [6].

6 Diskussion

PSA-resultaterne fra [6] og gengivet ovenfor illustrerer brugen af SpectroCuvette™ S-teknologi sammen med UV-Vis-spektrofotometre og SpectroWorks™-software som en pålidelig og nøjagtig metode til at måle partikelstørrelsen af polystyrenlatexperler. Denne metode overvinder flere begrænsninger forbundet med traditionelle PSA-teknikker (som DLS eller laserdiffraktion), såsom dyrt udstyr, følsomhed over for luftbobler, partikler eller andre urenheder, begrænset måleområde og behovet for hyppig kalibrering. Ved at udnytte eksisterende spektrofotometrisk instrumentering og cloudbaseret software giver metoden mulighed for effektiv og præcis analyse uden væsentlige forudgående investeringer eller omfattende træning.

Partiklernes lysspredningsadfærd påvirkes direkte af deres størrelse. Størrelsen og instrumenteringen af detektorer i spektrofotometre fra forskellige mærker kan også variere, hvilket resulterer i forskellige mængder registreret spredning for forskellige partikelstørrelser og koncentrationer. For at opnå det mest nøjagtige partikelestimat med et givet instrument er der derfor et optimalt koncentrationsområde, som skal tages i betragtning.

Resultaterne i tabel 2 blev opnået med VWR UV6300-PC scanningsspektrofotometeret med en maksimal absorbans på 3 A. Forskellige scanningsinstrumenter kan dog have varierende intern struktur, som kan påvirke partikelstørrelsesestimatet i SpectroWorks™. Du kan derfor have behov for at optimere din fremgangsmåde ud fra den pågældende partikelstørrelse og det specifikke instrument, du bruger. 

Standardkurven for latexpolystyrenperlepartiklerne blev opnået ved at måle en serie af forskellige størrelser og fortyndinger med SpectroCuvette™ S og analysere dataene med SpectroWorks™-software. De resulterende partikelstørrelser blev bestemt og er præsenteret i tabel 2. Figur 9 viser en grafisk sammenligning af de målte partikelstørrelsesværdier og den kendte specificerede størrelse fra producenten og demonstrerer en stærk korrelation mellem de to. 

 

7 Konklusion

Sammenfattende præsenterer SpectroCuvette™ S et lovende omkostningseffektivt alternativ til nøjagtig og pålidelig måling af partikelstørrelser af polystyrenlatexperler i opløsninger. Med brug af eksisterende spektrofotometerinstrumentering og cloudbaseret software giver PSA-metoden en omkostningseffektiv og brugervenlig løsning, der ikke kræver omfattende træning eller væsentlige forudgående investeringer.

SLS-teknologiens evne til at overvinde begrænsningerne ved traditionel instrumentering som DLS, både i følsomhed over for urenheder og behovet for hyppig kalibrering, gør den til et værdifuldt værktøj for et bredt udvalg af brancher, herunder fødevare- og drikkevareproduktion og forskning. Derudover kan metoden tilpasses til at måle andre parametre, såsom proteinkoncentration, med mindre justeringer af softwareparametrene.

Samlet set tilbyder SpectroCuvette™ S-teknologien en kraftfuld og alsidig løsning til nøjagtige partikelstørrelsesmålinger i forskellige applikationer. Det brede partikelstørrelsesområde og ufølsomheden over for urenheder gør teknologien særligt fordelagtig til kvalitetskontrol, forskning og udviklingsformål på tværs af forskellige brancher. SpectroCuvette™ S-teknologien er særligt fordelagtig for partikel- og pulverproducenter, forskere og studerende, der har brug for en robust og nøjagtig metode til at bestemme partikelstørrelse i opløsninger. 

Referencer

[1] J. Stetefeld, S. A. McKenna, and T. R. Patel. Dynamic light scattering: a practical guide and applications in biomedical sciences. Biophysical Reviews, 8(4):409–427, 2016. 1

[2] Pierre Bouguer. Essai d’optique sur la gradation de la lumière. Claude Jombert, page 16–22, 1729. 3.1 

[3] J.H. Lambert. Photometria sive de mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae. 1760. 3.1 

[4] Beer. Bestimmung der absorption des rothen lichts in farbigen flüssigkeiten. Annalen der Physik und Chemie, 162(5):78–88, 1760. 3.1 

[5] David B. Hand. The refractivity of protein solutions. The Journal of Biological Chemistry, 108(3), 1935. 3.2

[6] Søren Lund Kristensen Wenbo Wang. Testing and validation of nanocuvette™ s, spectroworks™ together with uv-vis spectrophotometer. Validation report, Particle Analytical ApS, 2021. 5, 5.2, 5.3, 6