脱イオン水は、使用前に微細なほこりや顕微鏡的な不純物を完全に除去するために、0.22マイクロメートルの微多孔質フィルターを通して処理する必要があります。動的光散乱（DLS）分析の文脈では、これらのバックグラウンド汚染物質は不釣り合いな強度で光を散乱させ、ナノスケールの粒子径の正確な測定や信頼性の高い多分散指数（PDI）データの取得を不可能にする干渉を引き起こします。
動的光散乱（DLS）では、希釈媒体の純度が精度のための厳格な前提条件です。ろ過されていないバックグラウンドの不純物は、圧倒的な「ノイズ」として機能し、実際のサンプルからの信号を覆い隠し、データ分布を人為的に広げます。
DLSにおける汚染の物理学
ほこりの不釣り合いな影響
DLS装置は光散乱に非常に敏感です。未処理の水に含まれる一般的なほこりや顕微鏡的な破片などの大きな粒子は、測定対象のナノスケールの粒子よりもはるかに強く光を散乱させます。
分散媒（水）にわずか数個の「大きな」不純物が含まれているだけでも、それらの散乱信号は、何百万もの小さなナノ粒子の信号を圧倒する可能性があります。これにより、データは大きなサイズに大きく偏り、測定が無効になります。
PDI精度の維持
多分散指数（PDI）は、粒子径分布の幅を測定します。低いPDIは、非常に均一なサンプルを示します。
ろ過されていない水が導入されると、ランダムな不純物が分布データに人工的なピークまたは「テール」を作成します。これにより、PDIは実際よりもはるかに高く表示され、サンプルが均一であると誤って示唆されますが、「多分散性」は実際には汚れたバックグラウンドから来ています。
ゼロ干渉ベースラインの確立
0.22マイクロメートルフィルターの役割
0.22マイクロメートルフィルターは、細菌や微細な粒子を除去するための業界標準です。この特定の細孔サイズで脱イオン水を通過させることにより、物理的な汚染物質を効果的に「除去」します。
信号整合性の確保
目標は、キュベット内で光を散乱させるものが、合成または分離した粒子のみであることを保証することです。水をろ過することにより、バックグラウンド信号が無視できるほど小さくなり、検出器がナノスケールサンプルの真の挙動を捉えることができるようになります。
一般的な落とし穴と考慮事項
フィルターの品質が重要
すべてのフィルターが同じように作られているわけではありません。低品質のフィルターを使用すると、繊維や溶出する化学物質などの新しい汚染物質が水に混入する可能性があり、ろ過の目的が無効になります。
「偽のクリーン」という仮定
比抵抗値が高いという理由だけで、脱イオン水が「きれい」であると仮定しないでください。比抵抗値はイオン含有量を測定し、粒子含有量を測定しません。高品質の脱イオン水でも、比抵抗計には見えないがDLS装置にはまぶしい非導電性のほこりがたくさん含まれている可能性があります。
目標に合わせた適切な選択
DLSデータが精査に耐えられるようにするには、サンプル調製を標準化する必要があります。
- 主な焦点が正確なサイジングである場合：人工的な平均直径の偏りを防ぐために、サンプルを導入する前に必ず溶媒（水）を個別にろ過してください。
- 主な焦点が低いPDIである場合：媒体のろ過を合成自体と同じくらい重要視してください。ノイズの多いバックグラウンドに対して、狭い分布を証明することはできません。
ろ過は、「より良い」結果のためのオプションのステップではなく、有効なナノスケール測定のための基本的な要件です。
概要表：
| 特徴 | 0.22μmろ過なし | 0.22μmろ過あり |
|---|---|---|
| バックグラウンドノイズ | 高い（ほこりおよび顕微鏡的な破片） | 最小限（クリーンなベースライン） |
| 信号整合性 | 大きな不純物によって圧倒される | 真のサンプル挙動を捉える |
| サイジング精度 | 大きなサイズに大きく偏る | 正確なナノスケール測定 |
| PDI信頼性 | 人為的に高く/広い | 正確な分布幅 |
| データ妥当性 | しばしば無効/信頼性が低い | 科学的に妥当 |
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参考文献
- Onyinye Okpalaku. Evaluating some Essential Oils-Based and Coconut Oil Nanoemulgels for the Management of Rheumatoid Arthritis. DOI: 10.33263/lianbs123.075
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Enokon ナレッジベース .
