【摘要】 在Kelly L. Stinson-Bagby等人的工作中测试了几种污渍、分散剂和样品支撑物，以找到一种一致的方法来个性化CNCs，并为透射电子显微镜（TEM）成像提供良好的对比度。

纤维素纳米晶体（CNCs）的表征通常是复杂和乏味的。随着CNCs在生物材料、聚合物增强剂和其他应用中的使用增加，需要更好的CNCs表征方法来确保产品质量。然而，由于其小尺寸、氢键和低电子密度，单个CNCs难以使用电子显微镜以高分辨率和放大率成像。帮助应对这些挑战的方法包括染色以增加对比度和增加分散度的技术。

 

在Kelly L. Stinson-Bagby等人的工作中测试了几种污渍、分散剂和样品支撑物，以找到一种一致的方法来个性化CNCs，并为透射电子显微镜（TEM）成像提供良好的对比度。选择pH为3的CNC溶液来研究干燥过程中对聚集的影响。将该溶液滴到TEM网格上，并用NanoVan®染色以在TEM中成像。图1e–h显示了使用BSA和低pH的分散体之间的比较，对于干燥的和从未干燥的CNCs。使用牛血清白蛋白和低pH值之间的分散效果似乎没有显著差异。

 

同样，对于干燥的CNCs与未干燥的用BSA分散的CNCs相比，与低pH值相比，没有显著影响。值得注意的是，对于用pH 3和染色检查的样品，样品中的一些染色物浓缩并出现斑点，如图所示1g–h，这可能是由于pH变化。

 

图1 用于分散CNCs的各种方法的透射电子显微照片[1]

 

图2显示了染色的和未染色的CNCs的图像，其中染色的CNC具有更明确的边缘，并且在TEM中更快地被发现。在静态图像中，很难表达定位单个或小块CNCs的挑战，但通常用户从小于50kX的放大率（仍然是高放大率）开始，并且感兴趣的区域通常由看起来更暗或不太均匀的区域来识别。放大倍数逐渐增加，并调整焦点，此时CNCs的指示开始出现，如图2a–b所示。染色通常会简化这一过程，因为重金属染色通过电子密度的大差异与CNCs和背景形成对比。

 

图2染色的和未染色的CNCs的图像[1]

 

结果表示最一致的方法使用低浓度的CNCs、牛血清白蛋白作为分散剂，Nanovan®作为一氧化硅涂层Formvar TEM网格上的对比染色剂。通过结合和测试以前使用的方法和材料，个性化（良好分散）CNCs的高对比度TEM图像可以用于表征目的，而无需使用放射性污渍或改变网格表面性质。探讨了TEM数控样品制备的几种方法、样品在TEM网格中的应用、网格类型、应变类型以及各种分散方法。使用冷冻干燥和从未干燥的源材料以及通过用罗丹明B标记或用TEMPO氧化而改性的CNCs。还提供了故障排除表，用于识别和校正成像期间的TEM伪影。

 

[1] Kelly L. Stinson-Bagby, Rose Roberts, E. Johan Foster, Effective cellulose nanocrystal imaging using transmission electron microscopy, Carbohydrate Polymers, Volume 186, 2018, Pages 429-438.

 

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