[发明专利]纳米颗粒粒径浓度检测系统及其检测方法

说明书

本发明提供了一种所述纳米颗粒粒径浓度检测系统包括样本收集清洗系统、检测芯片和激光器，所述样本收集清洗系统与所述检测芯片连接，控制样本与清洗溶液在检测芯片中的流动。本发明的检测系统可以在溶液状态下通过观测纳米颗粒的运动轨迹和数量，从而推导出纳米颗粒的粒径和浓度，能够保证纳米颗粒处于原始状态，结果准确且可靠。系统可作为一个模块与纳米颗粒合成系统组合使用，减少分开实验带来的人为干扰。本发明的系统操作简便，具有高通量的特点。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种纳米颗粒粒径浓度检测系统及其检测方法。

背景技术

纳米颗粒广泛应用于电子信息、生物医药、化工、航空航天等领域，由于纳米颗粒的粒径、形态等微观结构都与其特性有着重要的关系，所以纳米材料微观结构的表征对推动纳米材料的发展及其重要，而纳米颗粒的尺寸、浓度测量是其中的关键技术。

目前对于纳米颗粒尺寸测量的方法有动态光散射(DLS)、纳米颗粒追踪分析(NTA)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)等方法。其中NTA在检测时通过光学显微镜收集纳米颗粒的散射光信号，观测一段时间内颗粒在溶液中做布朗运动的影像，并对每一个颗粒进行追踪和分析，再通过爱因斯坦方程式计算出纳米颗粒的流体力学尺寸和浓度。相较于其他技术，NTA技术的样本处理更简单、更能保证纳米颗粒原始状态，检测速度也更快。

现有技术通过对图像进行偏微分方程滤波处理、颗粒个体分割、局部区域拟合等步骤得到纳米颗粒的尺寸信息。设备成本高，需要专业人员操作。该方法需要对样本进行处理，可能会对生物样本造成破坏，影响观察结果。现有技术使用原子力显微镜在附着有纳米颗粒样本进行抽样、多个位置扫描，透过计算颗粒数、扫描面积得到颗粒尺寸与浓度结果。但该方法设备成本高，需要掌握AFM操作技术。不适合高通量检测，样本并非均匀分布，因此，所得浓度信息不能保证准确。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种纳米颗粒粒径浓度检测系统及其检测方法。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种纳米颗粒粒径浓度检测系统，所述纳米颗粒粒径浓度检测系统包括样本收集清洗系统、检测芯片和激光器，所述样本收集清洗系统与所述检测芯片连接，控制样本与清洗溶液在检测芯片中的流动。

根据本发明第一方面的纳米颗粒粒径浓度检测系统，其中，所述样本收集清洗系统包括样本采集管、样本检测传感器、样本收集管、样本收集机械臂运动模块、蠕动泵、多通道阀和废液收集管。

根据本发明第一方面的纳米颗粒粒径浓度检测系统，其中，所述样本采集管安装在所述样本检测传感器上；和/或

所述样本采集管通过样本收集机械臂运动模块移动。

根据本发明第一方面的纳米颗粒粒径浓度检测系统，其中，所述蠕动泵的入口与样本收集管通过导管连接，蠕动泵出口与多通道阀连接，多通道阀分别与检测芯片、清洗溶液连接。

根据本发明第一方面的纳米颗粒粒径浓度检测系统，其中，所述检测芯片包括温控系统和腔体。

根据本发明第一方面的纳米颗粒粒径浓度检测系统，其中，所述温控系统包括温控散热片、隔热层、半导体温控片、导热片、隔热层、温度传感器安装孔、传感器。

根据本发明第一方面的纳米颗粒粒径浓度检测系统，其中，所述检测芯片的腔体包括上盖板、下底板和通道层；

优选地，所述上盖板、通道层、下盖板通过密封胶和/或胶垫实现密封。

根据本发明第一方面的纳米颗粒粒径浓度检测系统，其中，所述上盖板上设置有芯片出口和芯片入口；和/或

所述下底板的材料为透明材料；优选地，所述下底板材料选自以下一种或多种：玻璃、石英、蓝宝石和有机玻璃。