Search

Nanoparticle Tracking Analysis

Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) is a highly accurate technology for determining the size, concentration, and heterogeneity of nanoparticles in liquid samples. The method is one of the key tools in research on extracellular vesicles, exosomes, viruses, and other bionanoparticles.

NTA is based on the detection of the Brownian motion of individual particles illuminated by a laser. Each particle scatters light, and a highly sensitive video camera records its motion in real time. Further analysis of the trajectories using the Stokes–Einstein equation allows for the determination of the hydrodynamic diameter, size distribution, and absolute concentration of the particles (particles/mL).The technology is based on the visualization and tracking of the Brownian motion of individual nanoparticles in a suspension. A particle’s velocity is directly proportional to the viscosity of the medium and inversely proportional to its size (according to the Stokes–Einstein equation). NTA provides accurate determination of the hydrodynamic diameter, size distribution, and absolute concentration (particles/mL).

ВИДИ АНАЛІЗОВАНИХ ЧАСТИНОК

ХАРАКТЕРИСТИКИ АНАЛІЗУ

ВИДИ АНАЛІЗОВАНИХ ЧАСТИНОК

Екзосоми (позаклітинні везикули)

Характеризація екзосом потребує точних та інформативних технологій, здатних визначати не лише розмір і концентрацію, а й гетерогенність популяції. NTA забезпечує аналіз на рівні окремих частинок, що дає змогу отримувати точні та детальні дані про розміри везикул у біологічних зразках.

Віруси та вірусоподібні частинки (VLPs)

Віруси та вірусоподібні частинки є основою багатьох сучасних рішень у вакцинології, генній терапії та діагностиці. Їх дослідження вимагає точних методів, здатних працювати з нанорозмірними, структурно складними та гетерогенними популяціями, а також враховувати наявність домішок і схильність частинок до агрегації, що може впливати на функціональність і безпеку препаратів.

Ліпосоми (ліпідні наночастинки)

Ліпосоми є ключовими носіями нуклеїнових кислот у сучасних mRNA-технологіях, зокрема у вакцинах, генній терапії та імуноонкології. Контроль фізичних і поверхневих властивостей ліпідних наночастинок є критично важливим для стабільності препаратів, точності таргетування та відтворюваності терапевтичного ефекту.

Ультрадрібні бульбашки

Нанобульбашки це газонаповнені структури з характерними розмірами менше 200 нм, які відрізняються високою стабільністю у рідкому середовищі та вираженим поверхневим зарядом. Надійна характеристика розміру, концентрації та стабільності нанобульбашок є критичною для забезпечення відтворюваності процесів, контролю якості та масштабування технологій. Системи NTA забезпечують пряме вимірювання розміру та концентрації ультрадрібних бульбашок, а також оцінку їх дзета-потенціалу.

ХАРАКТЕРИСТИКИ АНАЛІЗУ

Аналіз підпопуляцій

Аналіз підпопуляцій — це здатність виокремлювати різні групи частинок у складному зразку за їхніми фізичними або біологічними властивостями. Оцінюючи підпопуляції за оптичними параметрами, можна визначати варіації у розмірі, заряді або складі. Флуоресцентне мічення значно підвищує специфічність аналізу і дозволяє ідентифікувати цільові частинки у гетерогенній суміші та розмежовувати маркер-позитивні позаклітинні везикули (EVs) від загальної популяції. Такий рівень деталізації є критично важливим для зразків, що містять біологічно значущі наночастинки, такі як EV, терапевтичні наночастинки чи вірусоподібні частинки. Аналіз підпопуляцій допомагає оптимізувати процедури виділення EV, контролювати чистоту та однорідність препарату, перевіряти стабільність наноформуляцій та корелювати підпопуляції з біологічними функціями.

Флуоресцентна детекція

Флуоресцентна детекція ґрунтується на реєстрації сигналу від частинок, мічених флуоресцентними барвниками або антитілами, при їх збудженні лазером. Це дозволяє селективно ідентифікувати цільові частинки у гетерогенних зразках та відрізняти їх від фонової популяції. Метод забезпечує аналіз підпопуляцій за біологічними або хімічними маркерами, відстеження взаємодій і оцінку ефективності функціоналізації поверхні. Багатоканальна флуоресцентна детекція дає змогу одночасно аналізувати кілька маркерів, а поєднання з вимірюванням розміру та концентрації забезпечує комплексну характеристику наночастинок.

Колокалізаційний аналіз

Колокалізація в NTA — це можливість виявляти та кількісно оцінювати одночасну присутність кількох флуоресцентних маркерів на одних і тих самих наночастинках. Такий підхід дозволяє визначати, чи належать різні сигнали одній частинці, або ж вони розподілені між різними компонентами гетерогенної популяції. Завдяки багатоканальній флуоресцентній детекції колокалізаційний аналіз дає змогу досліджувати просторову організацію маркерів на екзосомах, ліпосомах та інших біонаночастинках, оцінювати складність і чистоту популяцій, а також кількісно порівнювати зразки між собою. Метод є критично важливим для підтвердження співекспресії маркерів, контролю якості ізоляції та аналізу змін, пов’язаних із функціоналізацією поверхні або взаємодією з біологічними мішенями.