【摘要】 ζ电位可以为分析评估与纳米颗粒安全性相关的特定调控终点提供基础评估了在稀释浓度下纳米颗粒浓度对ζ电位测量结果的影响。

测量稀释浓度下纳米颗粒ζ电位的能力在各个科学领域都很重要。例如，在纳米毒理学界，该参数可能用于预测商业纳米颗粒的环境影响及其对人类健康的影响。因此，ζ电位可以为分析评估与纳米颗粒安全性相关的特定调控终点提供基础评估了在稀释浓度下纳米颗粒浓度对ζ电位测量结果的影响。使用激光多普勒电泳仪获得了四种不同类型的纳米颗粒，Ludox（二氧化硅）、多壁碳纳米管（竹形和中空纳米管）和金在不同浓度下的电位值。使用动态光散射（DLS）测量稀释后的纳米颗粒的尺寸。

 

图1 颗粒浓度对金纳米粒子的（a）平均直径和（b）ζ电位的影响

 

图1（a）显示了稀释对金纳米颗粒平均直径的影响。结果表明，在一定的浓度范围内，平均直径在21至26nm之间。该直径范围略大于制造商所引用的直径范围（20nm）。这并不完全出乎意料，因为DLS系统正在测量水合颗粒的流体动力学尺寸。该图还显示了重复测量之间的低散射水平，六个数据集中只有一个数据集超过了0.6 nm的标准偏差。尺寸随着进一步稀释而变化。测得浓度为5×10-5和8×10-6wt%（两种最稀释的稀释液）的金胶体的平均直径分别为34和46 nm。这些稀释液的重复品之间的变异性略有增加，平均标准偏差为2nm。图1（b）显示了稀释对相应ζ电位值的影响。可以观察到类似的趋势，即存在一个浓度范围，其中平均ζ电位值一致，但在进一步稀释时，最后两次稀释的平均ζ电势急剧变化，分别为-29和-25 mV。ζ电位的变化伴随着重复数据集散射水平的显著增加。

 

图2 颗粒浓度对竹子MWCNT的（a）平均直径和（b）ζ电位的影响[1]

 

图2（a）和（b）分别显示了竹形MWCNT稀释对平均直径和ζ电位的影响。颗粒尺寸和ζ电位的结果与中空MWCNT的结果非常相似。关于颗粒尺寸，存在一个浓度范围（0.8–0.22 wt%），在该范围内，看到平均值差异非常小（182–195 nm，标准偏差不超过5 nm）。进一步稀释导致平均直径在208和328 nm之间变化，数据重复的可变性增加（10–52 nm）。

 

结果表明，在一定的浓度范围内，电位和颗粒尺寸不受纳米颗粒浓度的影响。系统产生一致结果的浓度下限取决于所研究样品的性质，范围在10-2至10-4之间。在该浓度以下，ζ电位值明显向负值较小的方向移动，同时颗粒尺寸增加。ζ电位的变化归因于来自外来颗粒物的信号贡献的增加。颗粒尺寸的增加归因于仪器零差光学配置的性质。

 

[1] Ratna Tantra, Philipp Schulze, Paul Quincey, Effect of nanoparticle concentration on zeta-potential measurement results and reproducibility, Particuology, Volume 8, Issue 3, 2010, Pages 279-285.

 

科学指南针以分析测试为核心，提供材料测试、环境检测、生物服务、模拟计算、科研绘图等多项科研产品，累计服务1800+个高校、科研院所及6000+家企业，获得了60万科研工作者的信赖。始终秉持“全心全意服务科研，助力全球科技创新”的使命，致力于为高校、院所、医院、研发型企业等科研工作者提供专业、快捷、全方位的服务。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。