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¿Lod para revelar el método de caracterización de partículas: ¿ cómo elegir un método de detección preciso?
Fecha:2024-09-26Leer:1
Límite de detección (lod, límite de detección)Se refiere a la concentración o cantidad mínima de sustancias que el método de análisis puede detectar de manera confiable, lo que representa la sensibilidad del método.Para la entrega de medicamentos ySistema de carga nanofarmacéuticaLa notificación precisa de Lod no solo ayuda a determinar la precisión y repetibilidad de los métodos de detección, sino que también está relacionada con la detección de partículas de baja concentración, el cumplimiento regulatorio (cuando se realiza la Declaración de medicamentos o el control de calidad, los reguladores como la fda, la ema, etc., generalmente requieren la notificación detallada de Lod de los Métodos de caracterización de partículas), la verificación de métodos y la credibilidad de los resultados de la investigación científica.¿Entonces, ¿ pueden los diversos métodos o instrumentos de caracterización de partículas en el mercado proporcionar Lod preciso? ¿¿ cuáles son sus principios y limitaciones de detección? ¡A continuación, discuta en profundidad con xiaobian!
El análisis de seguimiento de nanopartículas (nta) no puede proporcionar Lod en el sentido tradicional
Análisis de seguimiento de nanopartículas (nta, análisis de seguimiento de nanopartículas) Es un método para rastrear y analizar nanopartículas individuales.Movimiento BrownTécnicas para medir el tamaño y la concentración de las partículas. Aunque NTA es capaz de proporcionar información sobre la distribución del tamaño de las partículas y la concentración de nanopartículas, no puede proporcionar Lod en el sentido tradicional por las siguientes razones:
La NTA depende de la dispersión de la luz para detectar partículas, mientras que la intensidad de dispersión de las diferentes partículas es muy diferente, especialmente cuando hay polidispersión en las muestras, la intensidad de dispersión de las partículas grandes a menudo bloquea la señal de las partículas pequeñas, lo que resulta en un tamaño de partícula grande y una concentración baja. Por lo tanto, las partículas de diferentes tamaños de partícula pueden producir diferentes intensidades de señal, lo que dificulta la definición de un Lod unificado.
2. efectos de la concentración de partículas:
El alcance de la detección de NTA está limitado por la concentración de partículas. Cuando la concentración es demasiado alta, la interferencia mutua entre partículas grandes y pequeñas puede conducir a un análisis inexacto; Cuando la concentración es demasiado baja, la incapacidad de detectar una cantidad suficiente de partículas también puede causar errores de muestreo y errores aleatorios (. por lo tanto, es difícil determinar un límite de detección de baja concentración adecuado para todas las muestras (los Lod varían de una muestra a otra). Al mismo tiempo, incluso las muestras claras como las vesículas extracelulares purificadas generalmente solo pueden concentrarse en un orden de magnitud en su rango de concentración lineal.[1][2].
3. limitaciones de los sistemas ópticos:
La sensibilidad de detección de la NTA también depende de la resolución del sistema óptico y la configuración de los parámetros, especialmente al detectar nanopartículas de pequeño tamaño. Las limitaciones de la resolución óptica dificultan la definición de un Lod unificado para la tecnología nta.
Debido a estos factores, NTA proporciona un resultado relativamente cuantitativo en la caracterización del tamaño y la concentración de las partículas, en lugar de un límite absoluto de detección bajo.
Limitaciones de la dispersión dinámica de la luz (dls)
Dispersión dinámica de la luz (dls, dispersión dinámica de la luz) Es esencialmente un método utilizado para medir el tamaño de las partículas de ajuste de nanopartículas o macromoléculas en suspensión. Debido a que el dls depende de la intensidad de la luz dispersa por las partículas, del mismo modo, generalmente tiene ciertas limitaciones para determinar el límite de detección lod:
1. Dependencia de la intensidad de dispersión:
El dls mide el movimiento marrón promedio de todas las partículas en la muestra, por lo que la señal de dispersión producida por partículas más pequeñas o partículas de baja concentración puede ser sumergida por el ruido de fondo y es difícil de detectar con precisión. En general, el Lod de dls requiere una mayor concentración de partículas y un rango de tamaño de partícula de lo que la gente suele entender.
2,Efectos de la polidispersión y concentración:
En muestras con sistemas multidispersos o concentraciones demasiado bajas, el dls es difícil de distinguir entre partículas de diferentes tamaños, por lo que es difícil dar un Lod uniforme con precisión. En concreto, el principio del dls supone que las muestras se distribuyen en tamaño monodisperso (pdi < 0,1 o incluso menos), lo que no es adecuado para las multidispersas (por ejemplo, la mayoría de las muestras biológicas); Además, aunque el principio de dls no puede calcular los datos de concentración, la medición de muestras de dls tiene requisitos para la concentración, y la concentración inadecuada de la muestra causará una gran desviación en el tamaño de las partículas y puede ser fácilmente ignorada.
En resumen, podemos encontrar que ni NTA ni dls pueden dar un Lod práctico. Esto es internacionalSociedad de vesículas extracelulares(ISEV, Sociedad Internacional de Vesículas Extracelulares)La última guía publicada también aclara la necesidad de publicar el Lod del método de detección, permitiendo así a otros verificar los resultados, independientemente del límite de sensibilidad. Pero actualmente no hay métodos para el análisis de seguimiento de nanopartículas (nta), la dispersión dinámica de la luz (dls) o la citología de flujo de imágenes para obtener un Lod trazable.[3].
El método de inducción de pulso de Resistencia (rps) puede representar un Lod determinado.
El método de inducción de pulso resistivo (rps, resiste pulse sensing) puede dar un Lod determinado tanto en la caracterización del tamaño de las partículas como en la concentración de nanopartículas.El RPS mide el tamaño y la cantidad de partículas detectando cambios en la resistencia eléctrica causados por partículas individuales cuando pasan por los microporos.Porque es una sola partículaMétodo de detección, el RPS puede proporcionar límites de detección muy bajos en algunas condiciones, especialmente adecuados para detectar partículas de baja concentración en muestras diluidas.El Lod suele asociarse con el tamaño de los microporos o nanoporos y el nivel de ruido en la muestra.
Dependiendo del tamaño del agujero:
El Lod suele asociarse con el tamaño de los microporos y el nivel de ruido en la muestra. Los poros más pequeños pueden detectar partículas más pequeñas, pero también pueden aumentar el ruido de fondo, lo que afecta la precisión del lod.
Nivel de ruido dependiente:
La conductividad eléctrica de la muestra, las características superficiales del canal y la estabilidad de la corriente de fondo afectarán el límite de detección. Si el ruido de fondo es bajo, el RPS puede detectar partículas muy pequeñas y de baja concentración, logrando así un Lod más bajo.
En general, se puede lograr un Lod más bajo si el ruido de fondo se puede controlar bien en los experimentos de prueba de RPS y se seleccionan los poros y condiciones de medición adecuadas.Esto hace que la tecnología RPS tenga ventajas significativas en algunas áreas, como la detección de partículas biológicas diluidas o nanopartículas.
Fabricación inteligente de núcleo suizo Nano courter Nano - medidor de tamaño de partícula KurtaplicaciónTecnología RPSRompiendo las limitaciones de los principios ópticos, después de más de diez años de precipitación de la tecnología de micro - nanoprocesamiento,InnovaciónEl chip nanoporoso sólido a base de silicio fotolitográfico explora el rango de detección del tamaño de las partículas de la tecnología Kurt clásica desde el nivel de micras hasta el nivel de nanómetros. Al mismo tiempo, dependiendo de la detección de corriente de nivel Pian de alta sensibilidad y el análisis y procesamiento del ruido de la señal, se puede reducir con precisión el ruido y analizar cada partícula a través del agujero. en el verdadero sentido de la detección de una sola partícula, se pueden analizar con precisión muestras multidispersas con una amplia distribución del tamaño de las partículas.Tamaño de partícula Lod (15 - 2000 nm) y concentración extremadamente ancha Lod (106-1012 partículaspor ml).
Referencias
[1] Welsh JA, Goberdhan DCI, O'Driscoll L, et al. Información mínima para estudios de vesículas extracelulares (MISEV2023): De enfoques básicos a avanzados [corrección publicada aparece en J Extracell Vesicles. 2024 mayo;13(5):e12451. doi: 10.1002/jev2.12451].J Vesículas extracelulares. 2024; 13(2):e12404.
[2] Li Y, Zhang S, Liu C, et al. Perfil termoforético de glicanos de vesículas extracelulares para el tratamiento del cáncer de mama triple negativo.Comuna Nat.2024; 15 (1): 2292.
Tian Y, Tian D, Peng X, Qiu H. Parámetros críticos para estandarizar la determinación del tamaño y la concentración de los nanomateriales mediante el análisis de seguimiento de nanopartículas.Int J Pharm. 2024; 656: 124.097.