紅、白細胞的Zeta電位檢測

Zeta電位被用來測量膠體分散體的穩定性。它的基礎是電勢與粒子表面的電荷成比例。Zeta電位越大，粒子間的斥力就越強。如此大的斥力使擴散的粒子不會隨機碰撞在一起形成聚集體。zeta電勢的測量在其他方面也很有用。在本文中，zeta電位被用來測試將血液分離成不同組分的儀器。紅細胞比白細胞有更大的表面電位。觀察到，隨著各部分白細胞濃度的升高，平均zeta電位降低。

Nicomp 380 ZLS使用電泳技術來測量分散體系的zeta電位。zeta電勢定義為粒子在剪切面上的電勢。這個平面是靠近表面的距離，在這個距離之下，周圍的溶劑分子和反離子隨粒子移動。因此，在顆粒表面和剪切平面之間包含著所有的相關表面基團、溶劑分子、反離子、表面活性劑和污染物，它們一起作用，屏蔽了實際的表面電位。因為表面的zeta電位，它會很容易受到稀釋劑條件的影響，即pH值、離子強度、化學成分和污染程度。

測量是通過將兩個電極浸入包含樣品的試管(開放式電池設計)并施加適當的電場來進行的。電場中的粒子如果帶電荷，就會沿著電場線以一定的速度向帶相反電荷的電極移動。這些粒子的速度或遷移率是通過測量散射激光束相對于參考信號的多普勒位移來獲得的。通過Smoluchowski近似(對高導電性液體中的大粒子有效)，速度或遷移率與zeta電位直接相關。

與傳統的封閉檢測池設計相比，開放式檢測池布局有幾個優點。封閉的檢測池受到電滲透現象的困擾，電滲透現象是由于檢測池表面帶電而產生的液體運動。當粒子在電場中運動時，液體的運動影響了它們的觀測速度。在毛細管中有一個液體的運動接近于零的位置，因此激光照射的視野體積將是在液體不運動而粒子的速度將接近電場的這個區域。這意味著在使用封閉單元的儀器的正常操作，用戶必須將激光對準所謂的“固定平面"，以便進行測量。這使得測量非常繁瑣。在380zls中使用的開放單元是不受電滲透的影響，因為細胞壁遠離電極和移動的粒子。所以使380zls意味著無需激光對準。檢測池的位置不再是關鍵。由于使用便宜的一次性比色皿作為檢測池，可以消除交叉污染并省去清洗步驟，儀器的操作進一步簡化。通常，zeta電位通過在幾個類似樣品中以相同稀釋劑條件進行檢測，即pH發生變化時。使用這種方法，可以得知取得zeta電位值的要求。假設當粒子之間存在的斥力時，色散將是穩定的。但是zeta勢在大分子化學領域也有很大的意義。例如，生產基因治療藥物的生物技術公司需要確定DNA是游離的還是被包裹在能夠穿過細胞壁的載體(例如脂質體)中。細胞膜的整個運輸區域依賴于電荷。

本文從一種將血液分離成不同成分的儀器中獲得了幾個血細胞樣本。這些細胞成分從主要含有紅細胞到主要含有白細胞。圖1包含了從其中一個分數得到的功率譜的例子。

下圖中包含兩個光譜，一個是在電場關閉時采集的參考光譜，另一個是在通電時采集的參考光譜。第二個峰由于粒子沿電場線運動的速度而發生了一定的位移。

圖1:分數4得到的Zeta電位功率譜

圖2包含了每個分數(4到9)的zeta電位圖，只是為了更好地說明總體趨勢。很明顯，每個連續的分數(從4到9)的zeta電位的負值更小。白細胞的移動性比紅細胞小(回想一下zeta電位與移動性成比例)。所以zeta電位數據表明，從第4部分到第9部分，白細胞的相對濃度增加。這與從其他測量中獲得的數據相關聯。

 圖2:每個血液組分的Zeta電位圖

該數據表明，Nicomp 380 zls可以用于獲得較大顆粒(大于5微米)的zeta電位值。介紹了其在血液成分分離和血液細胞聚集研究中的應用。