電泳光散射技術 (ELS)

在 ELS 實驗中，實際上測量的是顆粒的遷移率，若得知樣品的一些物理參數 (亦即分散介質的介電常數和黏度以及亨利函數 (F(Κa)))，即可將其轉換為 Zeta 電位。

亨利函數是粒子半徑與電雙層厚度之比，對於非極性系統 (Hückel 近似) 通常近似於 1.0，對於極性系統 (Smoluchowski 近似) 通常近似於 1.5。

這種轉換為 Zeta 電位的方法更有利於在不同實驗條件下對材料進行比較，而未明確定義換算因子時，則可使用粒子遷移率。 

實際上，分散液會先被注入到一包含兩個電極的測試槽中，接著，將兩電極施予電場，而帶有靜電荷 (更精確而言是 Zeta 電位) 的顆粒或分子便將以一定速度朝向帶有相對電價的電極遷移，此速度與其電荷成正比。

利用相位分析光散射 (PALS) 可以確定粒子的遷移率和方向 (並因此確定電荷的正負性)。

PALS 可分析樣品散射光以及繞過樣品之互相干調變參考光束間的頻率 (都卜勒) 偏移所產生的相位差。由於建設性干涉和破壞性干涉，將這兩束光結合會產生頻率遠小於光源的調變訊號。此「拍頻」等於散射光束和參考光束之間的頻率差異，並可用於確定顆粒的遷移率。PALS 讓我們更能察覺較小的頻率偏移 (對於遷移率較低的樣品)，並且能夠直接確定顆粒上電荷的正負性。

使用 ELS 時的實際考量

進行 ELS 測量時，有許多需要考慮的因素。在 Malvern Panalytical，我們會考慮到所有這些因素，以確保您能夠取得最正確精準的遷移率和 Zeta 電位測量結果。 

其中包括： 

• 拋棄式 Zeta 電位測試槽 (DTS1070) 可將樣品交叉污染的可能性降至最低
• 獨特的 M3-PALS 分析可產生有意義且精確的 Zeta 電位分佈，同時抵消電滲透的影響。 
• 恆流測量模式適用於高電導性樣品，可減少電荷屏蔽效應並維持恆定的電場強度
• 在軟體內部進行全面的 Zeta 資料品質評估，以確保您獲得最佳結果 
• 提供各種 Zeta 測試槽以因應更複雜且更具挑戰性的樣品 

電泳光散射 (ELS) 測量技術可應用於涵蓋多個科學和工業領域的廣泛應用範疇。

透過利用光散射和電泳原理，ELS 就能夠精確分析溶液中的顆粒和分子特性。 

以下是 ELS 技術發揮關鍵作用的一些主要應用。

ELS 和動態光散射技術 (DLS) 被廣泛應用於測定奈米粒子的 Zeta 電位和尺寸。

這在奈米技術、藥物傳遞和材料科學等多個領域中皆至關重要，因為瞭解奈米粒子在溶液中的行為才能最佳化其效能。

在生物化學和生物物理學中，研究人員會使用 ELS 評估蛋白質配方的穩定性。

這可用於協助進行藥物開發和生物製藥的製造程序。

透過測量顆粒的 Zeta 電位，ELS 可為膠體分散液的穩定性提供寶貴的見解。 

這項資訊對油漆和塗料、化妝品以及食品和飲料等行業極為重要，因為維持膠體系統的穩定性是確保產品品質和保存期限的必要條件。 

ELS 可用於測定溶液中聚合物的 Zeta 電位。 

這對於瞭解其膠體穩定性是不可或缺的資訊，而膠體穩定性對於聚合物科學和工程中的品質控制、配方最佳化以及瞭解聚合物在不同加工條件下的行為至關重要。

ELS 可用於分析天然水域、土壤和沈積物中的膠體系統，因此在環境科學中受到廣泛應用。 

研究人員利用 ELS 研究膠體污染物、奈米粒子和生物分子的流動性和行為，有助於進行環境監測和風險評估。 

ELS 透過提供有關藥物配方的穩定性、團聚特性和表面電荷等重要資料，在製藥研究和開發中皆可發揮關鍵作用。 

這不僅有助於製藥公司將配方參數最佳化，還可確保藥物產品的安全性和效力。 

在農業和食品產業中，ELS 通常用於分析乳化液、懸浮液和膠體成分的穩定性和品質。 

透過監測粒徑和 Zeta 電位，ELS 有助於提高產品的穩定性、質感和感官屬性。 

在生物醫學研究中，ELS 多用於研究 DNA、RNA 和病毒等生物巨分子。 

研究人員可利用 ELS 來探討分子間的交互作用、構形改變和聚集現象，藉此促進診斷和治療方法的進步。 

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深入瞭解

Malvern Panalytical 提供領先的光散射儀器技術，可用以測量電泳遷移率。 

Zetasizer 可用以簡便、快速且精準地測量 Zeta 電位，並且使用獨特的拋棄式毛細管槽，確保樣品之間不產生交叉污染。