Malvern Panalytical Zetasizer Ultra
Анализатор размера наночастиц, дзета-потенциала и молекулярной массы методом динамического рассеяния света (DLS). Технология MADLS (мультиугловое DLS) для высокого разрешения. Диапазон 0,3 нм - 10 мкм (размер), молекулярная масса 342 Да - 2 × 10⁷ Да. Минимальный объём 3 мкл.
ООО «Спин Аналитика» не осуществляет продажу оборудования. Платформа является информационно-навигационным сервисом.
Ключевые характеристики
| Тип | Анализатор наночастиц (DLS/MADLS/ELS/SLS) |
| Лазер | He-Ne, 633 нм, 10 мВт |
| Форм-фактор | Настольный |
| Дзета-потенциал | Да (ELS) |
| Мин. объём (дзета) | 20 мкл |
| Углы детекции (MADLS) | 13°, 90°, 173° |
| Концентрация частиц | Да (MADLS, без калибровки) |
| Диапазон размеров (DLS) | 0,3 нм - 10 мкм |
| Молекулярная масса (SLS) | 342 Да - 2 × 10⁷ Да |
| Температурный диапазон | 0-120 °C |
| Программное обеспечение | ZS XPLORER (21 CFR Part 11 опция) |
| Мин. объём образца (размер) | 3 мкл |
Описание
Назначение
Malvern Panalytical Zetasizer Ultra - анализатор размера наночастиц, дзета-потенциала, молекулярной массы и концентрации частиц методом динамического рассеяния света (DLS/MADLS).
Место в линейке
Zetasizer Ultra - флагман линейки Zetasizer Advance. Младшие модели: Zetasizer Pro (DLS + дзета, без MADLS), Zetasizer Lab (только DLS). Предыдущее поколение Zetasizer Nano ZS снято с производства.
Для частиц крупнее 10 мкм Malvern предлагает Mastersizer 3000 (лазерная дифракция). Zetasizer и Mastersizer взаимодополняющие: DLS для нано, дифракция для микро.
Принцип работы
Лазер (633 нм, He-Ne) освещает образец в кювете. Частицы совершают броуновское движение - хаотические перемещения под действием столкновений с молекулами растворителя. Мелкие частицы движутся быстрее, крупные - медленнее.
Детектор регистрирует флуктуации интенсивности рассеянного света. Автокорреляционный анализ этих флуктуаций даёт коэффициент диффузии, из которого рассчитывается гидродинамический диаметр (уравнение Стокса-Эйнштейна).
Дзета-потенциал измеряется методом электрофоретического рассеяния света (ELS): частицы мигрируют в электрическом поле, скорость миграции пропорциональна заряду поверхности.
Позиция на рынке
Zetasizer - стандарт DLS-измерений в фармацевтике, биотехнологии и материаловедении. Установленная база предыдущих поколений (Nano ZS) исчисляется тысячами приборов. Zetasizer Ultra с технологией MADLS расширяет возможности: разрешение мультимодальных распределений, концентрация частиц.
Основные конкуренты: Anton Paar Litesizer 500, Beckman Coulter DelsaMax, Microtrac NANOTRAC.
Ключевые технологии
MADLS (Multi-Angle Dynamic Light Scattering)
Классический DLS измеряет рассеяние под одним углом (обычно 173°, обратное рассеяние). MADLS Zetasizer Ultra измеряет одновременно под тремя углами: 13° (малый), 90° (боковой), 173° (обратный).
Три угла дают три независимых автокорреляционных функции. Совместный анализ повышает разрешение мультимодальных распределений: прибор различает две популяции частиц с соотношением размеров 2:1, что недоступно классическому одноугловому DLS.
Адаптивная корреляция (Adaptive Correlation)
Алгоритм автоматически подстраивает параметры измерения (время экспозиции, мощность лазера, чувствительность детектора) под концентрацию и полидисперсность образца. Оператор не настраивает параметры вручную.
Результат: один и тот же протокол работает для разбавленных белковых растворов (мг/мл) и концентрированных наносуспензий (%).
Измерение концентрации частиц
MADLS определяет не только размер, но и концентрацию частиц (число частиц на мл) без калибровки. Классический DLS не даёт информации о концентрации.
Концентрация критична для: липосом (контроль количества везикул), экзосом (биомаркёры), наночастиц для доставки лекарств.
Малые объёмы (от 3 мкл)
Одноразовая кювета для малых объёмов принимает образец от 3 мкл для измерения размера. Для дзета-потенциала минимальный объём 20 мкл.
Малые объёмы критичны для: биологических образцов (белки после очистки), синтезированных наночастиц, экзосом.
Молекулярная масса (SLS)
Режим статического рассеяния света (SLS) определяет молекулярную массу макромолекул: 342 Да (сахароза) - 2 × 10⁷ Да (вирусные частицы). Дополняет DLS: размер + масса из одного образца.
Для кого подходит
- Фармацевтика - контроль размера наночастиц лекарственных форм (липосомы, мицеллы, наносуспензии)
- Биотехнология - характеризация белков: гидродинамический диаметр, агрегация, молекулярная масса
- Вакцины - контроль размера вирусоподобных частиц (VLP) и адъювантов
- Наноматериалы - контроль синтеза наночастиц: золото, серебро, полимерные, липидные
- Экзосомы и везикулы - размер и концентрация внеклеточных везикул (жидкостная биопсия)
- Коллоидная химия - стабильность суспензий: размер + дзета-потенциал
- Полимерная химия - молекулярная масса и размер полимерных клубков в растворе
Особенности эксплуатации
Программное обеспечение
ZS XPLORER - платформа управления и анализа. MADLS-обработка, расчёт распределений (по интенсивности, объёму, числу), дзета-потенциал, молекулярная масса. Аудит-трейл, 21 CFR Part 11 (опция).
Данные совместимы с предыдущим ПО Zetasizer для сравнения с архивными результатами.
Требования к установке
- Форм-фактор: настольный
- Электропитание: 100-240 В, 50/60 Гц
- Температура помещения: 15-35 °C
- Вибрации: минимальные (DLS чувствителен к вибрации)
Обслуживание и расходные материалы
Одноразовые кюветы (пластик, для водных растворов). Кварцевые кюветы (многоразовые, для органических растворителей). Ячейки для дзета-потенциала (DTS1070). He-Ne лазер: ресурс > 10 000 часов.
Калибровка: по полистирольным латексным стандартам (NIST-трассируемые).
Обучение
Базовое освоение (DLS, дзета): 1 день. MADLS и расширенный анализ: 2-3 дня. Интерпретация результатов DLS требует понимания теории (влияние концентрации, полидисперсности, флуоресценции).
Ограничения
- Верхний предел размера 10 мкм (для крупных частиц - Mastersizer)
- DLS чувствителен к пыли и пузырькам (нужна чистая пробоподготовка)
- Разрешение мультимодальных распределений ограничено (даже MADLS не разделяет частицы с соотношением размеров менее 2:1)
- Концентрация образца критична: слишком разбавленный - слабый сигнал, слишком концентрированный - множественное рассеяние
Области применения
Сравнение с аналогами
Litesizer 500 - DLS-анализатор с тремя углами детекции (15°, 90°, 175°) и диапазоном 0,3 нм - 10 мкм. По диапазону сопоставим с Zetasizer Ultra. Litesizer использует полупроводниковый лазер (658 нм). Zetasizer Ultra предлагает MADLS (одновременное измерение на 3 углах, не последовательное), Adaptive Correlation и более развитое ПО ZS XPLORER.
Mastersizer 3000 - лазерный дифракционный анализатор (10 нм - 3500 мкм). Zetasizer Ultra - DLS-анализатор (0,3 нм - 10 мкм). Mastersizer измеряет порошки и суспензии по ансамблю частиц. Zetasizer - наночастицы, белки и коллоиды по брауновскому движению. Для наночастиц и белков - Zetasizer, для порошков - Mastersizer.
DelsaMax - DLS/ELS-анализатор с диапазоном 0,4 нм - 10 мкм. Превосходит по скорости измерения (10 секунд для полной характеризации). Zetasizer Ultra предлагает MADLS (лучшее разрешение), ZS XPLORER и большую установленную базу. DelsaMax - для высокой пропускной способности, Zetasizer Ultra - для высокого разрешения.
Частые вопросы
Чем MADLS отличается от обычного DLS?
Обычный DLS измеряет рассеяние под одним углом (173°). MADLS измеряет под тремя углами (13°, 90°, 173°) и комбинирует данные. Результат: лучшее разрешение мультимодальных распределений (различает популяции с соотношением размеров 2:1), определение концентрации частиц без калибровки, более точное распределение по объёму.
Zetasizer или Mastersizer?
Zetasizer (DLS): наночастицы 0,3 нм - 10 мкм. Масtersizer (лазерная дифракция): частицы 10 нм - 3500 мкм. Перекрытие 10 нм - 10 мкм: в этом диапазоне DLS даёт гидродинамический диаметр в растворе, дифракция - эквивалентный сферический. Для наночастиц и белков - Zetasizer. Для порошков и гранул - Mastersizer.
Можно ли измерить концентрацию белка?
Zetasizer Ultra определяет концентрацию частиц (число/мл), а не массовую концентрацию белка (мг/мл). Для этого нужен УФ-спектрофотометр (A280). Но Zetasizer определяет молекулярную массу (SLS) и гидродинамический диаметр - параметры, которые вместе с концентрацией дают полную характеризацию.
Какие кюветы нужны?
Для водных растворов: одноразовые пластиковые (полистирол, DTS0012). Для органических растворителей: кварцевые (многоразовые, ZEN2112). Для дзета-потенциала: одноразовые DTS1070 или многоразовые DTS1061 с палладиевыми электродами. Объём: от 3 мкл (специальная кювета) до 1 мл (стандартная).
Дополнительные материалы
Коды для госзакупок
Возможные коды ОКПД2 для закупки данного оборудования по 44-ФЗ и 223-ФЗ. Выбор кода зависит от назначения и контекста закупки.
Коды КТРУ регулярно обновляются Минфином и зависят от конкретных характеристик закупаемого оборудования (автоматическое/полуавтоматическое, с охлаждением/без и т.д.). Актуальные коды КТРУ доступны только в Единой информационной системе закупок.
Информация о кодах ОКПД2 носит справочный характер. Коды приведены в качестве примера возможных вариантов классификации данного оборудования. Выбор кода, его соответствие нормативно-правовым актам и целесообразность применения определяются заказчиком самостоятельно. ООО «Спин Аналитика» не несёт ответственности за некорректное применение указанных кодов при осуществлении закупочных процедур.