[发明专利]在仪器校准方面或涉及仪器校准的改进

说明书

披露了一种对用于光学地表征小尺寸颗粒的样品的设备进行校准的方法，该方法包括以下步骤：(a)将校准颗粒总体的样品引入该设备，该样品(i)基本上是单分散并且(ii)均匀的，并且(iii)具有以每单位体积的数量为单位的已知颗粒浓度；(b)在适当的条件下分析该样品，以便针对设备条件或设置的特定组合来确定所检测到的颗粒的数量以及单独检测和测量的颗粒的平均亮度；(c)将该设备调整为设备条件或设置的新特定组合，并且分析该同一个样品、或者与步骤(a)中相同的校准总体的另一个样品，并且重复步骤(b)的所述分析以便确定在设备条件或设置的该新组合下所检测到的颗粒的数量以及所检测到的颗粒的平均亮度；(d)可选地以设备条件或设置的一个或多个进一步的新特定组合来重复步骤(c)；以及(e)从这些分析得出所检测到的颗粒的亮度对颗粒的数量的校准曲线或查找表，该校准曲线或查找表用于针对未知浓度的颗粒总体的后续分析来校准该设备，以便确定对其浓度的估计。

发明领域

本发明涉及一种对仪器(具体地，用于对颗粒进行光学检测或分析的仪器)进行校准的方法，涉及一种通过该方法进行校准的仪器，并且涉及一种对在样品中的颗粒浓度(以每单位体积的颗粒数量为单位)进行估计的方法。

发明背景

本发明具体地与用于执行纳米颗粒跟踪分析(“NTA”)的设备和方法有关。

纳米颗粒跟踪分析是一种相对近期所研发出的用于对液体中纳米颗粒的直接和实时可视化及分析的方法(参见例如WO 03/093801)。基于激光照射的显微镜技术，通过例如电荷耦合器件(CCD)照相机等对纳米颗粒的布朗运动进行实时分析，每个单独的颗粒同时地但单独地由专用颗粒跟踪图像分析程序进行可视化以及跟踪。NTA同时测量颗粒尺寸及颗粒散射亮度的能力允许能够分辨异质颗粒混合物，并且重要地是颗粒浓度能够被直接估计，NTA获得的颗粒尺寸分布曲线为直接数字/频率分布。

NTA已成为行内术语，被相关领域技术人员认可。有超过900篇提及使用NTA收集的数据的科学论文及演示文稿。此外，该术语还被例如ASTM国际组织(以前的美国材料试验协会)、环境保护局(EPA)、食品及药物管理局(FDA)及NIH使用。

NTA能够分析的颗粒尺寸范围取决于颗粒类型。考虑到每个颗粒必须散射足够的光以使其能够如上面所描述的被检测及跟踪，较低的尺寸限制由颗粒尺寸及颗粒折射率定义。对于具有非常高折射率的颗粒(诸如胶体金)，尺寸的精确确定可以实现在最大尺寸低至约10nm的颗粒上。对于较低折射率颗粒(诸如生物起源地的那些)，最小可检测尺寸可以在25-50nm的范围内。相应地，NTA受到其检测低于一定尺寸的粒子的能力的限制。

对于NTA，颗粒的存在及分析中的每一项都散射出足够单独检测到的光，即使面对包括例如非常小的颗粒总体(诸如蛋白质分子、低于10nm的无机物质、高分子溶液、纳米乳剂等)的‘背景’物质也仍然可以执行，每个颗粒都小到无法单独检测却以足够高的浓度存在以集体形成一种散射光的背景薄雾。NTA无法分析此背景但是NTA可以分析在此背景中作为嵌入其中的离散光散射实体的可见颗粒。当然，此背景的强度将确定就最小可检测尺寸而言NTA的灵敏度限制。此外，NTA能够标识、跟踪并分析适当尺寸的颗粒，即使是在它们存在于包含少数较大颗粒的异质样品中时。

通过使用适当的荧光激发光源及合适的荧光滤波器，NTA能够进一步在非荧光背景存在时检测并分析固有荧光或贴上荧光标签的纳米颗粒。NTA能够进一步使用多个滤波器或一个彩色照相机来在样品内测量多于一个荧光波长。

通过NTA来确定单独纳米颗粒的尺寸是基于对由悬浮在液体中的微米与亚微米颗粒在受到合适的光源(例如激光器)照亮时所展现的布朗运动的分析，从而使得引起部分由颗粒所散射的光由摄像机(通常是CCD、电子倍增CCD【EMCCD】、科学互补金属氧化物半导体【sCMOS】)进行成像的显微镜安排对颗粒散射的光进行检测。