Die dynamische Lichtstreuung (DLS) ist eine grundlegende Methode zur Beurteilung der intakten Partikelgröße und -verteilung. Die Analyse von Eisen-Kohlenhydrat-Nanopartikeln birgt jedoch einige Herausforderungen. Ein Vorteil von DLS sind die weit verbreiteten Instrumente, die einfache Durchführung der Analyse und die Erstellung von Protokollen für die Analyse von Nanomaterialien.
Eines der Ziele von DLS ist es, das Polydispersitätsprofil der Nanopartikel zu bewerten, was letztendlich die Interaktion mit dem biologischen Milieu beeinflussen kann. Für die Demonstration des Verfahrens wird Cintia Batista Marques, Doktorandin an der Universität Genf, anwesend sein. Nachdem Sie die Maschine in der Gerätesoftware gestartet haben, wählen Sie im geöffneten Fenster den Speicherort aus, benennen Sie die Messdatei und bestätigen Sie die Angaben mit einem Klick auf Speichern.
Wählen Sie die gewünschte Standardarbeitsanweisung aus der Dropdown-Liste in der Geräteschnittstelle aus. Wenn eine ältere SOP benötigt wird, wählen Sie in der Liste nach SOP suchen aus und bestätigen Sie die Auswahl mit einem Klick auf den grünen Pfeil. Um den Messvorgang zu starten, klicken Sie auf die grüne Startschaltfläche am unteren Rand des Bildschirms der Geräteschnittstelle.
Anschließend wird ein Milliliter des unverdünnten Partikelstandards in eine Styroporküvette gefüllt und mit dem Deckel verschlossen. Stellen Sie nach dem Befüllen sicher, dass keine Luftblasen vorhanden sind. Wenn Luftblasen vorhanden sind, entfernen Sie diese, indem Sie leicht auf die Küvette klopfen.
Setzen Sie die Küvette mit der Pfeilmarkierung nach vorne in die Zellenhalterung des Geräts ein und schließen Sie den Messkammerdeckel. Laden Sie den Einheitenparameter SOP und geben Sie im Startfenster den Probennamen SST 20 nanometer particle standard ein. Fügen Sie außerdem eine Notiz hinzu, die eine Identifikationsnummer und das Ablaufdatum der Norm enthält.
Um Eisensaccharoselösung zu messen, pipettiert man 0,5 Milliliter einer Eisensaccharoselösung mit 2 Vol.-% Eisengehalt in einen 25-Milliliter-Messkolben und füllt sie bis zur Marke mit Wasser mit geringen Partikeln auf, so dass eine Lösung mit 0,4 Milligramm Eisen pro Milliliter entsteht. Setzen Sie nun die Kunststoffküvette mit der Messlösung mit der Pfeilmarkierung nach vorne in das Gerät ein und schließen Sie den Deckel. Laden Sie den Parameter SOP erneut und geben Sie im Startfenster den Probennamen, die Chargennummer ein.
Starten Sie die Messung und schließen Sie das Messfenster, wenn sie beendet ist, was durch ein akustisches Signal angezeigt wird. Berechnen Sie den Mittelwert von sechs Einzelmessungen. Markieren Sie die einzelnen Messungen in der Datensatzansicht der Messdatei und klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Durchschnittsergebnis erstellen.
Fügen Sie den Namen des Mittelwerts unter Stichprobenname hinzu. Bestätigen Sie anschließend mit einem Klick auf OK. Warten Sie, bis die Software am Ende der Liste einen neuen Datensatz erstellt hat, und suchen Sie nach einem eingegebenen Namen sowie dem durchschnittlichen Ergebnis in diesem Datensatz.
Die Größenverteilungsdiagramme nach Intensität, Volumen und Anzahl werden angezeigt. Die Größenverteilung nach Intensität, die von einem zweiten Peak beeinflusst wird, wird als Beispiel für ein schlechtes Ergebnis angeführt. Daten von schlechter Qualität zeigten ein zusätzliches Signal bei 5.000 Nanometern.
Die Größenverteilung nach Anzahl wich um den Faktor zwei von dem vorgeschlagenen intensitätsbasierten Z-Mittelwert ab. Nur geringfügig niedrigere Werte wurden durch die Größenverteilung nach Volumen berechnet. Bei der Verwendung von DLS zur Charakterisierung von Eisenkohlenhydrat-Nanopartikeln ist es wichtig, die korrekte SOP, die Probenverdünnung und auch die Küvettenfüllung sicherzustellen.
Asymmetrische Flussfeld-Flussfraktionierung und Größenausschlusschromatographie sowie Kleinwinkel-Röntgenstreuung können als zusätzliche orthogonale physikalisch-chemische Methoden durchgeführt werden. Validierte Protokolle für DLS verbessern die Robustheit der anfänglichen und vergleichenden Charakterisierung von Eisenkohlenhydrat-Nanopartikeln erheblich. Die Probenvorbereitung und die Ausrichtung der Technik auf große Partikelgrößen müssen jedoch im Zusammenhang mit orthogonalen Methoden berücksichtigt werden.
