Hóa chất xử lý nước thải PAC

Hình thể học của tiểu phân nano lipid Tiểu phân là vật thể có cấu trúc ba chiều và có nhiều hình dạng khác nhau. Ngoài kích thước, hình dạng, tỉ lệ hổn hợp tween 80 – poloxamer cũng là tính chất quan trọng ảnh hưởng độ ổn định hóa lý, tỉ lệ nang hóa, hiệu suất nang hóa của tiểu phân. Ngoài ra, khi vào cơ thể, hình dạng của tiểu phân tác động không nhỏ đến khả năng hướng mục tiêu, phân phối hoạt chất và sự thoái hóa. Tuy nhiên, các phương pháp phân tích kích thước thường không phản ánh chính xác hình dạng của chúng. Vì vậy, cần sử dụng các phương pháp phân tích có thể quan sát trực tiếp hình dạng của tiểu phân. Các phương pháp thường được dùng để khảo sát hình dạng của tiểu phân là kỹ thuật quan sát hình ảnh với thiết bị là KHV như KHV quang học, TEM, SEM và AFM. Chúng cung cấp thông tin về kích thước, cấu trúc bề mặt và sự kết tụ (nếu có) của tiểu phân. KHV điện tử quan sát vật thể thông qua tia electron. Do có độ phóng đại lớn và độ phân giải cao nên đây là thiết bị phù hợp để khảo sát cấu trúc và hình dạng tiểu phân nano. Kính hiển vi quang học Kính hiển vi quang học thường được dùng để khảo sát hình dạng các vật thể nhỏ. Tuy nhiên, do sử dụng nguồn sáng khả kiến và thấu kính thủy tinh để phân tích mẫu nên rất hạn chế khi phân tích tiểu phân có kích thước nano. Kính hiển vi quang học chủ yếu được dùng để khảo sát sơ bộ kích thước hạt hoặc sự hiện diện của tinh thể hoạt chất không nang hóa hoặc phát hiện các hạt to trong mẫu. KHV điện tử truyền qua (transmission electron microscopy, TEM) TEM cung cấp thông tin về hình ảnh tiểu phân một cách trực tiếp với độ phân giải tới mức độ kích thước phân tử (< 1 nm) [148]. TEM sử dụng chùm electron năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu. Các thấu kính từ tạo ảnh với độ phóng đại cực lớn. Độ phóng đại phụ thuộc vào tỉ lệ khoảng cách giữa mẫu và thấu kính mục tiêu cùng với mặt phẳng ảnh. Đây là kỹ thuật thường dùng để kiểm tra kích thước và quan sát cấu trúc tiểu phân. Có thể kết hợp với kỹ thuật cắt lớp (cryofracture) trước khi quan sát cấu trúc bên trong tiểu phân. TEM có độ phân giải cao nhưng yêu cầu mẫu khảo sát phải là một lớp thật mỏng để tia điện tử có thể chiếu xuyên qua, có khi lớp mẫu này mỏng hơn 50 nm. Không giống như SEM, TEM quan sát hình ảnh vật thể trong không gian hai chiều với độ phân giải cao hơn, độ phóng đại lớn hơn và không cần bao phủ bề mặt mẫu bởi các kim loại dẫn điện. Kính hiển vi điện tử quét (scanning electron microscopy, SEM) SEM là loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với độ phân giải cao bằng cách sử dụng một chùm điện tử hẹp quét trên bề mặt mẫu. Việc tạo ảnh được thực hiện thông qua ghi nhận và phân tích các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu. Phương pháp này cho biết thông tin cơ bản về hình dạng và đặc tính bề mặt tiểu phân. SEM thường dùng để phân tích hình thể học, kích thước, cấu trúc bề mặt, sự phân tán và kết tụ của tiểu phân. Hình ảnh của mẫu khi khảo sát bằng SEM sẽ được ghi nhận trong không gian ba chiều. Tương tự TEM, SEM duy trì hoạt động trong chân không nên trước khi khảo sát, mẫu được làm khô bằng cách loại bỏ toàn bộ nước, ngoài ra chúng còn được phủ bởi lớp kim loại có thể dẫn điện, thường là vàng hoặc platin. Kính hiển vi lực nguyên tử (atomic force microscopy, AFM) AFM quan sát cấu trúc vi mô bề mặt của vật rắn dựa trên nguyên tắc xác định lực tương tác nguyên tử giữa một đầu mũi dò nhọn với bề mặt mẫu ở một khoảng cách rất gần (0,2 – 10 nm) với độ phân giải khoảng 10 nm [90], [147]. Đầu dò nhọn, có dạng tháp cao vài µm và bán kính khoảng vài nm, thường được làm bằng silicon, gồm hai phần: Đầu mũi dò và giá đỡ. Đầu dò quét trên bề mặt mẫu tạo lực tương tác và thay đổi độ lệch của giá đỡ. Độ lệch này được xác định bằng bộ phận phản chiếu laser ở trên đỉnh của giá đỡ và được chuyển thành các tín hiệu hình ảnh. Đầu dò có thể quét và tạo ảnh với độ phân giải khoảng 0,5 nm. Kỹ thuật này có thể xác định hình thể của tiểu phân trong không gian ba chiều. Giống như TEM và SEM, AFM được dùng để khảo sát kích thước, hình dạng, cấu trúc, sự phân tán và kết tụ của tiểu phân lipid. Điểm khác biệt giữa chúng chính là AFM có thể hoạt động trong môi trường có không khí hoặc môi trường lỏng. Đây là ưu điểm chỉ có ở AFM.

Hình thể học của tiểu phân nano lipid

Tiểu phân là vật thể có cấu trúc ba chiều và có nhiều hình dạng khác nhau. Ngoài kích thước, hình dạng, tỉ lệ hổn hợp tween 80 – poloxamer cũng là tính chất quan trọng ảnh hưởng độ ổn định hóa lý, tỉ lệ nang hóa, hiệu suất nang hóa của tiểu phân. Ngoài ra, khi vào cơ thể, hình dạng của tiểu phân tác động không nhỏ đến khả năng hướng mục tiêu, phân phối hoạt chất và sự thoái hóa. Tuy nhiên, các phương pháp phân tích kích thước thường không phản ánh chính xác hình dạng của chúng. Vì vậy, cần sử dụng các phương pháp phân tích có thể quan sát trực tiếp hình dạng của tiểu phân.

Các phương pháp thường được dùng để khảo sát hình dạng của tiểu phân là kỹ thuật quan sát hình ảnh với thiết bị là KHV như KHV quang học, TEM, SEM và AFM.

Chúng cung cấp thông tin về kích thước, cấu trúc bề mặt và sự kết tụ (nếu có) của tiểu phân. KHV điện tử quan sát vật thể thông qua tia electron. Do có độ phóng đại lớn và độ phân giải cao nên đây là thiết bị phù hợp để khảo sát cấu trúc và hình dạng tiểu phân nano.

Kính hiển vi quang học

Kính hiển vi quang học thường được dùng để khảo sát hình dạng các vật thể nhỏ. Tuy nhiên, do sử dụng nguồn sáng khả kiến và thấu kính thủy tinh để phân tích mẫu nên rất hạn chế khi phân tích tiểu phân có kích thước nano. Kính hiển vi quang học chủ yếu được dùng để khảo sát sơ bộ kích thước hạt hoặc sự hiện diện của tinh thể hoạt chất không nang hóa hoặc phát hiện các hạt to trong mẫu.

KHV điện tử truyền qua (transmission electron microscopy, TEM)

TEM cung cấp thông tin về hình ảnh tiểu phân một cách trực tiếp với độ phân giải tới mức độ kích thước phân tử (< 1 nm) [148]. TEM sử dụng chùm electron năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu. Các thấu kính từ tạo ảnh với độ phóng đại cực lớn. Độ phóng đại phụ thuộc vào tỉ lệ khoảng cách giữa mẫu và thấu kính mục tiêu cùng với mặt phẳng ảnh. Đây là kỹ thuật thường dùng để kiểm tra kích thước và quan sát cấu trúc tiểu phân. Có thể kết hợp với kỹ thuật cắt lớp (cryofracture) trước khi quan sát cấu trúc bên trong tiểu phân. TEM có độ phân giải cao nhưng yêu cầu mẫu khảo sát phải là một lớp thật mỏng để tia điện tử có thể chiếu xuyên qua, có khi lớp mẫu này mỏng hơn 50 nm. Không giống như SEM, TEM quan sát hình ảnh vật thể trong không gian hai chiều với độ phân giải cao hơn, độ phóng đại lớn hơn và không cần bao phủ bề mặt mẫu bởi các kim loại dẫn điện.

Kính hiển vi điện tử quét (scanning electron microscopy, SEM)

SEM là loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với độ phân giải cao bằng cách sử dụng một chùm điện tử hẹp quét trên bề mặt mẫu. Việc tạo ảnh được thực hiện thông qua ghi nhận và phân tích các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu. Phương pháp này cho biết thông tin cơ bản về hình dạng và đặc tính bề mặt tiểu phân. SEM thường dùng để phân tích hình thể học, kích thước, cấu trúc bề mặt, sự phân tán và kết tụ của tiểu phân. Hình ảnh của mẫu khi khảo sát bằng SEM sẽ được ghi nhận trong không gian ba chiều. Tương tự TEM, SEM duy trì hoạt động trong chân không nên trước khi khảo sát, mẫu được làm khô bằng cách loại bỏ toàn bộ nước, ngoài ra chúng còn được phủ bởi lớp kim loại có thể dẫn điện, thường là vàng hoặc platin.

Kính hiển vi lực nguyên tử (atomic force microscopy, AFM)

AFM quan sát cấu trúc vi mô bề mặt của vật rắn dựa trên nguyên tắc xác định lực tương tác nguyên tử giữa một đầu mũi dò nhọn với bề mặt mẫu ở một khoảng cách rất gần (0,2 – 10 nm) với độ phân giải khoảng 10 nm [90], [147].

Đầu dò nhọn, có dạng tháp cao vài µm và bán kính khoảng vài nm, thường được làm bằng silicon, gồm hai phần: Đầu mũi dò và giá đỡ. Đầu dò quét trên bề mặt mẫu tạo lực tương tác và thay đổi độ lệch của giá đỡ. Độ lệch này được xác định bằng bộ phận phản chiếu laser ở trên đỉnh của giá đỡ và được chuyển thành các tín hiệu hình ảnh. Đầu dò có thể quét và tạo ảnh với độ phân giải khoảng 0,5 nm. Kỹ thuật này có thể xác định hình thể của tiểu phân trong không gian ba chiều.

Giống như TEM và SEM, AFM được dùng để khảo sát kích thước, hình dạng, cấu trúc, sự phân tán và kết tụ của tiểu phân lipid. Điểm khác biệt giữa chúng chính là AFM có thể hoạt động trong môi trường có không khí hoặc môi trường lỏng. Đây là ưu điểm chỉ có ở AFM.