NTA & DLS : 解密奈米粒子分析技術的奧秘

2025年02月電子報

在現代科學與工業中，奈米粒子的表徵對於許多領域至關重要，從生物科技到化學材料、食品工業到半導體製造，每個領域都需要高效準確的粒徑分析技術。在這些應用中，奈米粒子追蹤分析（Nanoparticle Tracking Analysis, NTA）與動態光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）是兩種主要的技術，為科學研究與產品開發提供關鍵數據。

NTA & DLS 技術原理解析

動態光散射（DLS）

動態光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）是利用布朗運動（粒子在液體中的隨機運動）引起的散射光強度變化來計算粒子的擴散系數，進而推導其粒徑分佈。DLS 對所有粒子產生的總體散射信號進行平均計算，因此適合均勻分佈的樣品。

奈米粒子追蹤分析（NTA）

奈米粒子追蹤分析（Nanoparticle Tracking Analysis, NTA）則是以顯微鏡直接觀察粒子的布朗運動，逐一追蹤每顆粒子的移動路徑，藉此計算單顆粒子的粒徑並測定其濃度。NTA 可分辨混合樣品中的不同粒徑群，並且支援螢光標記的粒子分析。

應用範圍

生物科技領域

• 外泌體與胞外囊泡：分析粒徑分佈與濃度，用於癌症診斷與治療研究。
• 病毒與疫苗：測定病毒樣顆粒的大小與濃度，評估疫苗開發進程。
• 蛋白質穩定性：監測聚集體形成，確保生物藥品的穩定性。

化學與化學材料領域

• 奈米材料表徵：分析奈米顆粒的平均粒徑與分佈，用於塗料、催化劑與電池材料的開發。
• 膠體穩定性：評估分散劑的效果，確保產品均一性。

食品飲料與化妝品行業

• 乳化穩定性：分析乳液中脂肪球的粒徑分佈，確保產品品質穩定。
• 添加劑表徵：測量奈米添加劑的分佈，須符合食品衛生管理法及化粧品衛生管理條例。

半導體產業

• 超純化學品：分析清洗液中顆粒分佈，確保高潔淨度需求。
• 奈米粒子應用：研究導電粒子和絕緣粒子的特性，用於晶圓製造與封裝材料開發。

結論：互補使用的潛力

DLS 和 NTA 都基於布朗運動，但方法不同，DLS 與 NTA 具備各自獨特的優勢。DLS 測量整體散射光強度的波動，適合快速評估平均尺寸，而 NTA 逐個分析粒子，適合解析多分布樣品。研究顯示，結合兩者可利用互補資訊，例如 DLS 提供快速平均值，NTA 提供高分辨率分佈。