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可変抵抗パルスセンシング（TRPS ）は、サイズ調整可能なナノポアを通過する粒子のサイズ、濃度、ゼータ電位を測定するために使用される単一粒子技術です。[1] [2]
この技術は、開口部を通る電流の流れを監視する抵抗パルスセンシングの原理と、調整可能なナノポア技術を組み合わせて、イオン電流と粒子の通過を孔のサイズを調整することで制御できるようにしています。[3] [4]調整可能なナノポアを追加することで、より広い範囲の粒子サイズを測定できるようになり、精度が向上します。[3] [4]
技術
ナノポアを通過する粒子は、イオン電流の流れの一時的な変化として一度に1つずつ検出され、これは遮断イベントとして示され、その振幅は遮断量として示されます。遮断量は粒子サイズに比例するため、既知の標準で較正することで正確な粒子サイズ測定が可能になります。この標準は、既知のサイズと濃度の粒子で構成されています。TRPSの場合、カルボキシル化ポリスチレン粒子がよく使用されます。[5]
ナノポアベースの検出により、複雑な混合物の粒子ごとの評価が可能になります。[5] [6] [7]適切なサイズのナノポアを選択し、その伸縮性を調整することで、ナノポアのサイズを粒子サイズに合わせて最適化し、測定精度を向上させることができます。
ナノポアの伸縮の調整と圧力および電圧の微制御を組み合わせることで、TRPSはサンプル濃度[8]を決定し、粒子サイズの情報に加えて 個々の粒子のゼータ電位[9]を正確に導き出すことができます。
アプリケーション
TRPSは、市販のナノポアベースの粒子特性評価システムを製造するIzon Science Limitedによって開発されました。 [10] Izon Science Limitedは現在、「Exoid」と呼ばれるTRPSデバイスを1つ販売しています。以前のデバイスには、「qNano」、「qNano Gold」、「qViron」などがあります。これらのシステムは、ウイルスやナノ粒子を含む幅広い種類の生物学的粒子と合成粒子の測定に適用されています。TRPSは、学術研究分野と産業研究分野の両方で適用されており、次の分野が含まれます。
参考文献
- ^ Sowerby SJ、Broom MF、Petersen GB (2007 年4 月)。「分子センシングのための動的にサイズ変更可能なナノメートル スケールの開口部」。センサーおよびアクチュエータ B: 化学。123 (1): 325–330。Bibcode :2007SeAcB.123..325S。doi : 10.1016/j.snb.2006.08.031 。
- ^ Vogel R、Willmott G、Kozak D、Roberts GS、Anderson W、Groenewegen L、Glossop B、Barnett A、Turner A、Trau M (2011 年 5 月)。「調整可能なエラストマー細孔センサーによるナノ/マイクロ粒子の定量的サイズ測定」。分析化学。83 ( 9 ) : 3499–506。doi :10.1021/ac200195n。PMID 21434639 。
- ^ ab Roberts GS、Kozak D、Anderson W、Broom MF、Vogel R、Trau M (2010 年 12 月)。「粒子の検出と識別のための調整可能なナノ/マイクロポア: 走査イオン閉塞分光法」。Small . 6 ( 23)。Weinheim an Der Bergstrasse、ドイツ: 2653–8。doi :10.1002/ smll.201001129。PMID 20979105 。
- ^ ab Willmott GR、Vogel R、Yu SS、Groenewegen LG、Roberts GS、Kozak D、Anderson W、Trau M (2010 年 11 月)。「コロイド分散液の調査における調整可能なナノ細孔閉塞率の使用」。Journal of Physics : Condensed Matter。22 ( 45 ): 454116。arXiv : 1005.4255。Bibcode : 2010JPCM ...22S4116W。doi :10.1088/0953-8984/22/45/454116。PMID 21339603。S2CID 11162451 。
- ^ abc Vogel R, Pal AK, Jambhrunkar S, Patel P, Thakur SS, Reátegui E, et al. (2017年12月). 「調整可能な抵抗パルスセンシングを用いた生物学的ナノ粒子の高解像度単一粒子ゼータ電位特性評価」. Scientific Reports . 7 (1): 17479. Bibcode :2017NatSR...717479V. doi :10.1038/s41598-017-14981-x. PMC 5727177. PMID 29234015 .
- ^ Vogel R、Savage J、Muzard J、Camera GD、Vella G、Law A、et al. (2021年1月)。「直交技術によるマルチモーダル合成参照物質と細胞外小胞の粒子濃度の測定：誰がこの課題に取り組んでいるのか？」Journal of Extracellular Vesicles . 10 (3): e12052. doi :10.1002/jev2.12052. PMC 7804049 . PMID 33473263.
- ^ ab Vogel R, Coumans FA, Maltesen RG, Böing AN, Bonnington KE, Broekman ML, et al. (2016年1月). 「調整可能な抵抗パルスセンシングを使用した細胞外小胞の濃度を決定するための標準化された方法」. Journal of Extracellular Vesicles . 5 (1): 31242. doi :10.3402/jev.v5.31242. PMC 5040823. PMID 27680301 .
- ^ Willmott GR、Samuel SC、Vogel R (2010 年 2 月)。サイズ変更可能なナノ細孔を通る粒子輸送の圧力依存性。2010 国際ナノサイエンスおよびナノテクノロジー会議。IEEE。pp. 128–131。doi : 10.1109/ICONN.2010.6045207。
- ^ Vogel R 、Anderson W、Eldridge J、 Glossop B、Willmott G (2012 年 4 月)。「細孔センサーを使用したナノ粒子表面電荷の特性評価のための可変圧力法」。分析化学。84 (7): 3125–31。doi :10.1021/ac2030915。PMID 22369672。
- ^ 「IZON、世界初の商用ナノポアプラットフォームを発表」PRLog 2009年6月23日。