Analýza ultramikroskopických částic

Sledování velikosti částic a jejich distribuce je – vedle jiných vlastností – nezbytnou součástí procesů v mnoha průmyslových odvětvích. Pro charakterizaci nanočástic přicházejí v úvahu dvě hlavní metody zobrazování mikročástic, a to buď mikroskopem, nebo sledováním rozptýlení světelného svazku (Scanning Electron Microscopy, Dynamic Light Scattering). Obě však mají některá omezení. Elektronová mikroskopie vyžaduje nákladná zařízení, také provoz je drahý, průběh sledování je pomalý a výsledky nejsou zcela spolehlivé. Sledování rozptylu a odrazu světelných paprsků (LDS – Dynamic Light Scattering, realizované např. metodou označovanou jako PCS – Photon Correlation Spectroscopy) je užíváno pro analýzu monodisperzních a homogenních vzorků, je však nevhodná pro heterogenní polydisperzní vzorky obsahující více velikostí částic.

Byla proto navržena jiná metoda pro analýzu nanočástic, označovaná jako NTA (Nanoparticle Tracking Analysis). Tato stopová analýza sleduje individuálně částice podléhající Brownovu molekulárnímu pohybu v tekutém prostředí. K ozáření vzorku se užívá laserová lampa, jejíž svazek prochází komůrkou se zředěným vzorkem sledované suspenze o obsahu 250 mikrolitrů. Svazek paprsků sleduje pomocí optického mikroskopu úsek 80 mikrometrů široký, 100 mikrometrů dlouhý a 15 mikrometrů hluboký. Částice jsou pozorovány jako malé rychle se pohybující body odpovídající Brownovu pohybu částic. Video záběry (30 za sekundu) jsou analyzovány speciálním programem. Výsledky dávají okamžitě hodnoty distribučních křivek. Metoda má velkou rozlišovací schopnost při současném měření dvou monodisperzních velikostí částic, např. 100 a 400 nanometrů.

Prof. MUDr. Antonín Nauš, DrSc.