Der NANOTRAC FLEX von Microtrac ist ein hochflexibler Nanopartikelgrößen-Analysator, welcher basierend auf der Dynamischen Lichtstreuung (DLS) Informationen über Partikelgröße, Konzentration und Molekulargewicht liefert. Er ermöglicht schnelle Messungen dank zuverlässiger Technologie, höherer Präzision und besserer Genauigkeit. All dies kombiniert in einem kompakten DLS-Analysator mit einer revolutionären, feststehenden optischen Sonde.
Mit dem einzigartigen und flexiblen Sondendesign und dem Einsatz der Laser Amplified Detection-Methode im NANOTRAC FLEX ist der Anwender in der Lage, jedes geeignete Gefäß als Messzelle zu verwenden und so die Anforderungen jeder Anwendung zu erfüllen. Dieses Design erlaubt zudem Messungen von Proben über einen weiten Konzentrationsbereich sowie monomodaler oder multimodaler Proben, alles ohne vorherige Kenntnis der Partikelgrößenverteilung. Ermöglicht wird dies durch Verwendung der Frequenz-Powerspektrum-Methode (FPS) anstelle der klassischen Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS).
Das einmalige Design der Sonden des NANOTRAC FLEX ermöglicht die Messung von einem Tropfen, so dass nur ein minimales Probenvolumen benötigt wird. Die Sonde passt zudem in ein 1,5 ml Eppendorf-Gefäß. Mit dem NANOTRAC FLEX kann jedes Behältnis als Messgefäß verwendet werden, spezielle Küvetten sind nicht notwendig. Dies ermöglicht auch den Einsatz der Sonde at-line oder in-line, um z. B. das Partikelwachstum während einer Reaktion zu überwachen.
Bei einer Reaktion, während derer die Dispersion meistens gerührt werden muss, überlagert diese Rührbewegung die Brownsche Bewegung und eine Messung mit dynamischer Lichstreuung (DLS) ist normalerweise nicht möglich.
Zur Messung in gerührten oder bewegten Flüssigkeiten kann der FlowGuard verwendet werden, welcher über eine Einhausung verfügt, die den Messbereich der Sonde von der Strömung abschirmt. Eine Öffnung sorgt für den konstanten Austausch der Probe und verlangsamt gleichzeitig die Rührbewegung vor der Sonde. So gewährleistet der FlowGuard eine genaue Messung der Partikelgrößenverteilung, die auch repräsentativ für die äußere Suspension ist.
Das Sondendesign erlaubt die Messung von Proben über einen weiten Konzentrationsbereich und von monomodalen oder multimodalen Proben, alles ohne vorherige Kenntnis der Partikelgrößenverteilung. Die Sonde lässt sich darüber hinaus einfach und schnell zwischen den Messungen reinigen. Zudem kann der Anwender aus einer breiten Palette von Messzellen wählen, um die Anforderungen jeder Anwendung zu erfüllen.
Der STABINO ZETA ermöglicht dank seiner hohen Auflösung bzw. Datenpunktdichte sehr schnelle, präzise und reproduzierbare Zeta-Potential-Messungen. Der STABINO ZETA ist in der Lage, das Zeta-Potential von Partikeln in einem Größenbereich von 0,3 nm bis 300 µm zu messen, mit Konzentrationen von bis zu 40 Volumenprozent.
Durch die optimierte Messtechnik kann der STABINO ZETA fünf Parameter gleichzeitig innerhalb weniger Sekunden bestimmen. In Kombination mit dem NANOTRAC FLEX kann auch die Größe gleichzeitig in derselben Probe gemessen werden.
Darüber hinaus verfügt der STABINO ZETA über eine eingebaute Titrationsfunktion, mithilfe derer alle Parameter bei jedem Dosierschritt gleichzeitig gemessen werden. Die Bestimmung des isoelektrischen Punktes ist eine der Möglichkeiten der Titration und nimmt nur wenige Minuten in Anspruch.
Vielseitigkeit ist eine große Stärke der dynamischen Lichtstreuung (DLS). Dadurch eignet sich die Methode für eine Vielzahl von Anwendungen sowohl in der Forschung als auch in der Industrie, wie z. B. Pharmazeutika, Kolloide, Mikroemulsionen, Polymere, Industriemineralien, Druckfarben und viele mehr.
Pharmazeutika
Emulsionen
Stahl
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Die DIMENSIONS LS-Software bietet fünf übersichtliche Arbeitsbereiche (Workspaces) zur einfachen Methodenentwicklung und Steuerung des NANOTRAC-Instruments. Ergebnisdarstellung sowie Auswertung mehrerer Analysen sind in den entsprechenden Arbeitsbereichen auch während laufender Messungen problemlos möglich.
| Methode | Dynamische Lichtstreuung mit Laser-verstärktem Signal in Rückstreuung |
| Berechnungsmodell | FFT-Powerspektrum |
| Messwinkel | 180° |
| Messbereich | 0,3 nm - 10 µm |
| Probenzelle | Externe Sonde (in situ) |
| Analyse des Zeta-Potentials | nein |
| Messung des Molekulargewichts | ja |
| Messbereich des Molekulargewichts | <300 Da -> 20 x 10^6 Da |
| Temperaturbereich | +4°C - +90°C |
| Temperaturgenauigkeit | ± 0,1°C |
| At-line- / In-line-Messung | ja |
| Reproduzierbarkeit (Größe) | =< 1% |
| Probenvolumen (Größe) | ein Tropfen – ∞ |
| Konzentrationsmessung | ja |
| Probenkonzentration | bis zu 40 % (Probenabhängig) |
| Lösungsmittel | Wasser, polare & unpolare organische Lösungsmittel, Säuren & Basen |
| Laser | 780 nm, 3 mW |
| Luftfeuchtigkeit | 90 % nicht kondensierend |
| Abmessungen (B x H x T) | 180 x 300 x 260 mm |
Die optische Bank der Nanotrac-Serie ist eine Sonde, die einen faseroptischen Adapter mit einem Y-Teiler enthält. Das Laserlicht wird auf ein Probenvolumen nahe der Grenzfläche zwischen der Sonde und der Dispersion fokussiert. Das Saphirglas an der Spitze der Sonde reflektiert einen Teil des Laserstrahls zurück zu einem Photodiodendetektor. Das Laserlicht durchdringt auch die Dispersion und das Streulicht der Partikel wird um 180° zurück zum selben Detektor gestreut.
Das Streulicht der Probe hat ein geringeres optisches Signal im Vergleich zum reflektierten Laserstrahl. Der reflektierte Laserstrahl mischt sich mit dem Streulicht der Probe und addiert die große Amplitude des Laserstrahls zu der kleinen Amplitude des Streusignals. Diese laserverstärkte Detektionsmethode bietet ein bis zu 106-fach besseres Signal-zu-Rausch-Verhältnis als andere DLS-Methoden wie die Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS) oder das Nanoparticle Tracking (NT).
Eine schnelle Fourier-Transformation des durch den reflektierten Laser verstärkten Signals ergibt ein lineares Frequenz-Powerspektrum. Durch Logarithmieren und Dekonvolution erhält man die resultierende Partikelgrößenverteilung. So ist eine robuste Analyse von sowohl eng und breit verteilten, als auch monomodalen oder multimodalen Proben möglich. Es werden keine zusätzlichen Informationen für die Anpassung des Algorithmus benötigt, wie es bei der PCS der Fall ist.
Unsere laserverstärkte Detektionsmethode ist unbeeinflusst von Signalverfälschungen aufgrund von Verunreinigungen in der Probe. Bei klassischen PCS Geräten muss die Probe entweder vor der Messung aufwändig vorbereitet und filtriert werden, oder es sind komplizierte Korrekturen nötig, um Signalabweichungen zu eliminieren.
1. Detektor| 2. Reflektierter Laser & Streulicht | 3. Saphirglas | 4. Y-Beam-Splitter | 5. GRIN-Linse | 6. Probe | 7. Laserstrahl in optischer Faser | 8. Laser
1. Größenverteilung abschätzen | 2. Berechnen der geschätzten Partikelgröße | 3. Berechnen des Fehlers der Partikelgröße | 4. Geschätzte Verteilung korrigieren | 5. Wiederholen der Punkte 1-4 bis der Fehler minimiert ist | 6. Minimale Fehlerverteilung mit bester Anpassung
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