Métodos e mecanismos para melhorar a estabilidade de dispersão de nanopartículas magnéticas

As propriedades magnéticas de nanopartículas magnéticas torná-los fáceis de enriquecer e separar ou orientar para posicionamento móvel. Esta propriedade faz com que as nanopartículas magnéticas sejam amplamente utilizadas em técnicas de separação e purificação biológica.. No entanto, a grande área superficial específica e a alta energia superficial das nanopartículas magnéticas as tornam muito suscetíveis à agregação, afetando assim sua aplicação.

EU. Métodos e mecanismos para melhorar a estabilidade de dispersão de nanopartículas magnéticas

Existem dois métodos de dispersão de nanopartículas magnéticas, métodos de dispersão física e métodos de dispersão química.

1. Métodos de Dispersão Física: Dispersão com agitação mecânica, dispersão ultrassônica e dispersão de fluxo de impacto.

Dispersão mecânica: Refere-se ao uso de forte agitação mecânica para causar forte turbulência no fluxo de líquido para dispersar as partículas no meio, principalmente através da força mecânica aplicada ao sistema de dispersão, que causa mudanças nas propriedades físicas e químicas das substâncias no sistema, bem como uma série de reações químicas que as acompanham para atingir o objetivo de dispersão. A dispersão de agitação mecânica inclui principalmente dispersão de moagem de bolas, dispersão de moagem de areia, e dispersão de agitação mecânica de alta velocidade.

Ultrassônico: É um método eficaz para dispersar nanopartículas. Isso significa que sob a ação de ondas ultrassônicas, as microbolhas no líquido irão nuclear rapidamente, crescer e vibrar. Quando a pressão acústica é grande o suficiente, as bolhas entrarão em colapso violentamente. Quando as bolhas entram em colapso, eles produzirão microjatos de alta velocidade e ondas de choque. Ao mesmo tempo, em muito pouco tempo, no pequeno espaço ao redor das bolhas de ar, eles produzirão altas temperaturas de até mais de 5.000K e altas pressões de até 100MPa. Estes constituem um ambiente especial onde as substâncias sofrerão alterações químicas e físicas. ambiente. Quando este efeito ocorre em uma superfície sólida, devido ao líquido em torno das partículas do forte efeito de mistura, acelera a condução de calor e o processo de transferência de materiais e ainda promove a difusão de substâncias no espaço sólido. Usando este efeito, a energia de interação entre nanopartículas pode ser substancialmente enfraquecida, evitando assim efetivamente a aglomeração de nanopartículas e permitindo que sejam totalmente dispersas.

Dispersão do fluxo de impacto: Refere-se aos dois fluxos de fluido ao longo do eixo de colisão de fase em alta velocidade. O processo de impacto do jato no processo de britagem e dispersão produz duas funções importantes: Primeiro, entre fases e partículas da colisão, abrasão mútua gerada pela pressão de impacto e cisalhamento causado pela fragmentação de partículas; Segundo, a colisão da fase contínua da fase da fase do fluxo, ou seja, os jatos se chocam para produzir um forte componente de velocidade de turbulência radial e axial, criando assim uma boa mistura na zona de impacto.

2. Métodos de dispersão química: incluindo principalmente modificação de superfície e adição de dispersantes.

Modificação de superfície: Uma camada de substâncias orgânicas ou inorgânicas revestidas na superfície das partículas pode alterar as propriedades da superfície das partículas para melhorar a estabilidade da dispersão das partículas. A modificação do revestimento de superfície tem principalmente os seguintes tipos: modificação de precipitação, método de floculação heterogênea e método de modificação de enxerto de superfície. A modificação da precipitação é um método de modificação de nanopartículas com revestimento inorgânico, que utiliza uma reação química e deposita seu produto na superfície do pó modificado para formar uma camada muito fina de camada modificada encapsulada, reduzindo assim a atividade das nanopartículas e melhorando a sua dispersibilidade. A floculação heterogênea utiliza a atração eletrostática de partículas carregadas pelo governo para formar agregados neutros e depositá-los em uma camada encapsulada. A modificação do enxerto de superfície consiste em fazer com que grupos funcionais orgânicos cubram a superfície das nanopartículas por quimissorção ou reação química, de modo a melhorar a dispersibilidade das nanopartículas. Após enxerto superficial de nanopartículas, eles não têm boa estabilidade de dispersão a longo prazo em qualquer solvente, e o polímero envolvido no enxerto deve ser compatível com o solvente correspondente para obter uma dispersão estável.

Adição de dispersantes: Ao preparar ou usar nanopartículas magnéticas, alguns estabilizadores de dispersão, como surfactantes, pode ser adicionado. Esses estabilizadores podem ser adsorvidos na superfície das partículas para evitar a agregação de partículas. Os dispersantes comumente usados ​​são eletrólitos inorgânicos, polímeros, e polieletrólitos poliméricos. Eletrólitos inorgânicos são usados ​​principalmente para a dispersão de partículas de superfície polar em água. Eletrólitos inorgânicos podem aumentar o valor absoluto do potencial de superfície das partículas e melhorar a repulsão eletrostática da dupla camada elétrica entre as partículas, como hexametafosfato de sódio. Polímero com alto peso molecular é adsorvido na superfície das partículas, e sua longa cadeia polimérica se estende no meio, o que melhora a estabilidade da dispersão de partículas pelo efeito de resistência espacial do local. A estabilidade do sistema de dispersão aumenta com a espessura da camada de adsorção do polímero. Para o polímero selecionado, a água deve ser um bom solvente para que os ativos do polímero nemático possam ser totalmente desdobrados para obter uma camada de adsorção mais espessa. Quando o polieletrólito polimérico é adsorvido na superfície da partícula, ele se dissocia e carrega carga sob um determinado valor de PH, o que aumenta a carga na superfície da partícula e melhora a energia repulsiva eletrostática na superfície da partícula, e ao mesmo tempo, a cadeia polimérica também pode desempenhar um papel na resistência espacial do sítio, como poliacrilamida. No entanto, ao usar polieletrólito polimérico como dispersante, atenção deve ser dada ao ajuste do valor de PH para que o grau de dissociação do polieletrólito seja máximo, de modo que o polieletrólito na superfície da partícula atinja a adsorção de saturação, aumentando a repulsão da dupla camada.

II. Nossas partículas magnéticas altamente dispersíveis

Obtivemos fluido magnético hidrofílico altamente dispersível modificando nanopartículas magnéticas com nossa tecnologia exclusiva, que tem boa uniformidade de dispersão, nenhum magnetismo permanece, magnetismo forte, e uma variedade de tamanhos de partículas para escolher. Bem-vindo a consultar e se comunicar conosco!

Xangai Lingjun Biotecnologia Co., Ltda.foi estabelecido em 2016 que é um fabricante profissional de materiais biomagnéticos e reagentes de extração de ácido nucleico.

Temos vasta experiência em extração e purificação de ácidos nucleicos, purificação de proteínas, separação celular, quimioluminescência e outros campos técnicos.

Nossos produtos são amplamente utilizados em muitos campos, como exames médicos, testes genéticos, pesquisa universitária, melhoramento genético, e assim por diante. Nós não apenas fornecemos produtos, mas também podemos realizar OEM, ODM, e outras necessidades. Se você tiver necessidades relacionadas, não hesite em contactar-nos em sales01@lingjunbio.com.