Metode dan Mekanisme Peningkatan Stabilitas Dispersi Nanopartikel Magnetik

Sifat magnetik dari nanopartikel magnetik membuatnya mudah untuk diperkaya dan dipisahkan atau diorientasikan untuk penentuan posisi seluler. Sifat ini membuat nanopartikel magnetik banyak digunakan dalam teknik pemisahan dan pemurnian biologis. Namun, luas permukaan spesifik yang besar dan energi permukaan nanopartikel magnetik yang tinggi membuatnya sangat rentan terhadap agregasi, sehingga mempengaruhi penerapannya.

SAYA. Metode dan mekanisme untuk meningkatkan stabilitas dispersi nanopartikel magnetik

Ada dua metode dispersi nanopartikel magnetik, metode dispersi fisik dan metode dispersi kimia.

1. Metode Dispersi Fisik: Dispersi pengadukan mekanis, dispersi ultrasonik dan dispersi aliran dampak.

Dispersi mekanis: Ini mengacu pada penggunaan pengadukan mekanis yang kuat untuk menyebabkan turbulensi yang kuat dalam aliran cairan untuk membuat partikel terdispersi dalam medium, terutama melalui gaya mekanis yang diterapkan pada sistem dispersi, yang menyebabkan perubahan sifat fisik dan kimia zat dalam sistem serta serangkaian reaksi kimia yang menyertainya untuk mencapai tujuan dispersi. Dispersi pengadukan mekanis terutama mencakup dispersi penggilingan bola, dispersi penggilingan pasir, dan dispersi pengadukan mekanis berkecepatan tinggi.

ultrasonik: Ini adalah metode yang efektif untuk membubarkan nanopartikel. Artinya di bawah pengaruh gelombang ultrasonik, gelembung mikro dalam cairan akan berinti dengan cepat, tumbuh dan bergetar. Ketika tekanan akustik cukup besar, gelembung-gelembung itu akan pecah dengan hebatnya. Saat gelembungnya pecah, mereka akan menghasilkan jet mikro berkecepatan tinggi dan gelombang kejut. Pada saat yang sama, dalam waktu yang sangat singkat, di ruang kecil di sekitar gelembung udara, mereka akan menghasilkan suhu tinggi hingga lebih dari 5000K dan tekanan tinggi hingga 100MPa. Ini merupakan lingkungan khusus dimana zat akan mengalami perubahan kimia dan fisika. lingkungan. Bila efek ini terjadi pada permukaan padat, karena cairan di sekitar partikel efek pencampuran yang kuat, itu mempercepat konduksi panas dan proses perpindahan material dan bahkan mendorong difusi zat dalam ruang padat. Menggunakan efek ini, energi interaksi antara nanopartikel dapat melemah secara substansial, sehingga secara efektif mencegah nanopartikel menggumpal dan memungkinkannya tersebar sepenuhnya.

Penyebaran aliran dampak: Ini mengacu pada dua aliran fluida di sepanjang sumbu tumbukan fase kecepatan tinggi. Proses jet pelampiasan pada proses penghancuran dan pendispersian menghasilkan dua peran penting: Pertama, antara fase dan partikel tumbukan, abrasi timbal balik yang dihasilkan oleh tekanan tumbukan dan geser yang disebabkan oleh fragmentasi partikel; Kedua, tumbukan fase kontinu fase fase aliran, yaitu, jet saling bertabrakan untuk menghasilkan komponen kecepatan turbulensi radial dan aksial yang kuat, sehingga menciptakan pencampuran yang baik di zona pelampiasan.

2. Metode dispersi kimia: terutama termasuk modifikasi permukaan dan penambahan dispersan.

Modifikasi permukaan: Lapisan zat organik atau anorganik yang dilapisi pada permukaan partikel dapat mengubah sifat permukaan partikel untuk meningkatkan stabilitas dispersi partikel.. Modifikasi pelapisan permukaan terutama memiliki jenis berikut: modifikasi curah hujan, metode flokulasi heterogen dan metode modifikasi cangkok permukaan. Modifikasi presipitasi merupakan metode modifikasi nanopartikel dengan lapisan anorganik, yang menggunakan reaksi kimia dan menyimpan produknya pada permukaan bubuk yang dimodifikasi untuk membentuk lapisan yang sangat tipis dari lapisan termodifikasi yang dienkapsulasi, sehingga mengurangi aktivitas nanopartikel dan meningkatkan dispersibilitasnya. Flokulasi heterogen menggunakan gaya tarik elektrostatik partikel bermuatan pemerintah untuk membentuk agregat netral dan menyimpannya ke dalam lapisan yang dienkapsulasi.. Modifikasi pencangkokan permukaan adalah membuat gugus fungsi organik menutupi permukaan nanopartikel melalui kemisorpsi atau reaksi kimia, sehingga dapat meningkatkan dispersibilitas nanopartikel. Setelah pencangkokan permukaan nanopartikel, mereka tidak memiliki stabilitas dispersi jangka panjang yang baik dalam pelarut apa pun, dan polimer yang terlibat dalam pencangkokan harus kompatibel dengan pelarut yang sesuai untuk mencapai dispersi yang stabil.

Penambahan dispersan: Saat menyiapkan atau menggunakan nanopartikel magnetik, beberapa stabilisator dispersi, seperti surfaktan, dapat ditambahkan. Stabilisator ini dapat teradsorpsi pada permukaan partikel untuk mencegah agregasi partikel. Dispersan yang umum digunakan adalah elektrolit anorganik, polimer, dan polielektrolit polimer. Elektrolit anorganik terutama digunakan untuk dispersi partikel permukaan polar dalam air. Elektrolit anorganik dapat meningkatkan nilai absolut potensial permukaan partikel dan meningkatkan tolakan elektrostatik lapisan listrik ganda antar partikel., seperti natrium heksametafosfat. Polimer dengan berat molekul tinggi teradsorpsi pada permukaan partikel, dan rantai polimernya yang panjang membentang di dalam medium, yang meningkatkan stabilitas dispersi partikel dengan efek resistensi situs spasial. Stabilitas sistem dispersi meningkat seiring dengan ketebalan lapisan adsorpsi polimer. Untuk polimer yang dipilih, air harus menjadi pelarut yang baik sehingga aktif polimer nematik dapat dibuka sepenuhnya untuk mendapatkan lapisan adsorpsi yang lebih tebal. Ketika polielektrolit polimer teradsorpsi pada permukaan partikel, ia terdisosiasi dan membawa muatan pada nilai PH tertentu, yang meningkatkan muatan pada permukaan partikel dan meningkatkan energi tolak elektrostatik pada permukaan partikel, dan pada saat yang sama, rantai polimer juga dapat berperan dalam resistensi lokasi spasial, seperti poliakrilamida. Namun, saat menggunakan polielektrolit polimer sebagai dispersan, Perhatian harus diberikan pada penyesuaian nilai PH agar derajat disosiasi polielektrolit maksimal sehingga polielektrolit pada permukaan partikel mencapai adsorpsi jenuh., meningkatkan tolakan lapisan ganda.

II. Partikel magnetik kami yang sangat mudah terdispersi

Kami telah memperoleh cairan magnetik hidrofilik yang sangat mudah terdispersi dengan memodifikasi nanopartikel magnetik dengan teknologi unik kami, yang memiliki keseragaman dispersi yang baik, tidak ada magnet yang tersisa, magnetisme yang kuat, dan berbagai ukuran partikel untuk dipilih. Selamat datang untuk berkonsultasi dan berkomunikasi dengan kami!

Shanghai Lingjun Bioteknologi Co., Ltd.didirikan pada 2016 yang merupakan produsen profesional bahan biomagnetik dan reagen ekstraksi asam nukleat.

Kami memiliki pengalaman yang kaya dalam ekstraksi dan pemurnian asam nukleat, pemurnian protein, pemisahan sel, chemiluminescence dan bidang teknis lainnya.

Produk kami banyak digunakan di berbagai bidang, misalnya tes kesehatan, pengujian genetik, penelitian universitas, pemuliaan genetik, dan sebagainya. Kami tidak hanya menyediakan produk tetapi juga dapat melakukan OEM, ODM, dan kebutuhan lainnya. Jika Anda memiliki kebutuhan terkait, jangan ragu untuk menghubungi kami di penjualan01@lingjunbio.com.