纳米库尔特——一种可与电镜媲美的单颗粒检测技术
库尔特原理，最早由华莱士·H. 库尔特和他的兄弟小约瑟夫·R. 库尔特在20世纪50年代提出，现在已经发展成为血细胞计数的金标准，因此而发展起来的美国贝克曼库尔特有限公司为全球500强之一。
库尔特原理（亦称:电阻法、电脉冲法）:悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔时，取代相同体积的电解液，在恒电流设计的电路中导致小孔管内外两电极间电阻发生瞬时变化，产生电位脉冲。脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。库尔特原理属于对颗粒个体的测量和三维的测量，不但能准确测量物料的粒径分布，更能作粒子绝对数目和浓度的测量。其所测粒径更接近真实，而且不象激光衍射散射原理受物料的颜色和浓度的影响。
Fig1.库尔特原理图
微加工能力（小孔孔径）是制约库尔特原理测量粒径下限的关键因素，同时颗粒越小，产生的电位脉冲越微弱，检测纳米颗粒的电位脉冲信号也是一大难题，因此，传统的库尔特计数仪，仅能测量微米以上的颗粒，在面对纳米级别的真正单颗粒检测存在着诸多挑战。
针对上述难题，瑞芯团队深耕微纳加工与微电流检测技术10余年，在原有库尔特原理的基础上，研制的具有自主知识产权的纳米库尔特粒度仪，成功将粒径检测下限下探至40nm，分辨率可达1nm，实现了40-1000nm的颗粒的检测，每分钟高达2000个颗粒的分析速率，仅需几分钟即可获得具有高度统计代表性的粒径分布，无需拟合与推算，得到样本的颗粒真实分布状况，真正意义上实现单颗粒检测。在纳米颗粒检测方法中，电镜无疑是最准确，最直接的检测纳米颗粒的方法，但电镜的高昂价格、制样复杂，无法液体活检，使得电镜无法广泛频繁的被使用，纳米库尔特粒度仪的单颗粒检测原理，在做到数据与电镜观测媲美的前提下，又弥补了电镜检测的缺陷，尤其在针对细胞外囊泡、病毒、脂质体等复杂生物样本的检测，具有速度快、单颗粒分析、统计精确性好、实用性强等优点。
Fig2.两种微球样本电镜拍摄与纳米库尔特粒度仪检测数据
在电镜下，两种标准微球样本粒径并非为单一粒径，而呈现正态分布，纳米库尔特数据与电镜数据吻合，并且电镜的拍摄画面有限，而纳米库尔特粒度仪颗粒采集量更多，比电镜更加具有统计意义。
粒径宽分布样本分析
在粒度仪的实际应用中，往往很难得有单一粒径的样本，绝大多数样本的粒径分布比较广，这就需要极高的分辨率，需要单颗粒检测反应样本的真实粒径分布情况。PS标准微球在各大仪器厂商均作为校准物质，微球的测试最能体现仪器的最基本测试性能，对此，将100nm，150nm，200nm，250nm四种粒径的标准微球混合测试，纳米库尔特粒度仪测试结果见右图，可清晰的看到不同粒径的脉冲 峰，得到四种粒径的浓度、粒径分布图，反映样本颗粒最真实的分布状态。 Fig3.纳米库尔特测试混标数据
与此同时用其他两种不同原理（纳米颗粒跟踪分析技术与纳米流式）的仪器进行测试，对比测试数据，查看对混合样本的分辨能力。
Fig4.纳米流式检测数据 Fig5. 纳米颗粒跟踪分析技术检测数据
由测试结果可以看出，这两种方法虽然也能测到有不同粒径的颗粒，但都无法得到真实的四种粒径分布，都试图拟合成正态分布，分辨率不够，数据不够准确。由此可见纳米库尔特的检测手段，可最真实的反应样本的最真实粒径分布，可清晰的看到4个粒径分布，是真正意义上的单颗粒检测。
瑞芯智造——您身边的单颗粒检测专家
库尔特原理，最早由华莱士·H. 库尔特和他的兄弟小约瑟夫·R. 库尔特在20世纪50年代提出，现在已经发展成为血细胞计数的金标准，因此而发展起来的美国贝克曼库尔特有限公司为全球500强之一。
库尔特原理（亦称:电阻法、电脉冲法）:悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔时，取代相同体积的电解液，在恒电流设计的电路中导致小孔管内外两电极间电阻发生瞬时变化，产生电位脉冲。脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。库尔特原理属于对颗粒个体的测量和三维的测量，不但能准确测量物料的粒径分布，更能作粒子绝对数目和浓度的测量。其所测粒径更接近真实，而且不象激光衍射散射原理受物料的颜色和浓度的影响。
Fig1.库尔特原理图
微加工能力（小孔孔径）是制约库尔特原理测量粒径下限的关键因素，同时颗粒越小，产生的电位脉冲越微弱，检测纳米颗粒的电位脉冲信号也是一大难题，因此，传统的库尔特计数仪，仅能测量微米以上的颗粒，在面对纳米级别的真正单颗粒检测存在着诸多挑战。
针对上述难题，瑞芯团队深耕微纳加工与微电流检测技术10余年，在原有库尔特原理的基础上，研制的具有自主知识产权的纳米库尔特粒度仪，成功将粒径检测下限下探至40nm，分辨率可达1nm，实现了40-1000nm的颗粒的检测，每分钟高达2000个颗粒的分析速率，仅需几分钟即可获得具有高度统计代表性的粒径分布，无需拟合与推算，得到样本的颗粒真实分布状况，真正意义上实现单颗粒检测。在纳米颗粒检测方法中，电镜无疑是最准确，最直接的检测纳米颗粒的方法，但电镜的高昂价格、制样复杂，无法液体活检，使得电镜无法广泛频繁的被使用，纳米库尔特粒度仪的单颗粒检测原理，在做到数据与电镜观测媲美的前提下，又弥补了电镜检测的缺陷，尤其在针对细胞外囊泡、病毒、脂质体等复杂生物样本的检测，具有速度快、单颗粒分析、统计精确性好、实用性强等优点。
Fig2.两种微球样本电镜拍摄与纳米库尔特粒度仪检测数据
在电镜下，两种标准微球样本粒径并非为单一粒径，而呈现正态分布，纳米库尔特数据与电镜数据吻合，并且电镜的拍摄画面有限，而纳米库尔特粒度仪颗粒采集量更多，比电镜更加具有统计意义。
粒径宽分布样本分析
在粒度仪的实际应用中，往往很难得有单一粒径的样本，绝大多数样本的粒径分布比较广，这就需要极高的分辨率，需要单颗粒检测反应样本的真实粒径分布情况。PS标准微球在各大仪器厂商均作为校准物质，微球的测试最能体现仪器的最基本测试性能，对此，将100nm，150nm，200nm，250nm四种粒径的标准微球混合测试，纳米库尔特粒度仪测试结果见右图，可清晰的看到不同粒径的脉冲 峰，得到四种粒径的浓度、粒径分布图，反映样本颗粒最真实的分布状态。 Fig3.纳米库尔特测试混标数据
与此同时用其他两种不同原理（纳米颗粒跟踪分析技术与纳米流式）的仪器进行测试，对比测试数据，查看对混合样本的分辨能力。
Fig4.纳米流式检测数据 Fig5. 纳米颗粒跟踪分析技术检测数据
由测试结果可以看出，这两种方法虽然也能测到有不同粒径的颗粒，但都无法得到真实的四种粒径分布，都试图拟合成正态分布，分辨率不够，数据不够准确。由此可见纳米库尔特的检测手段，可最真实的反应样本的最真实粒径分布，可清晰的看到4个粒径分布，是真正意义上的单颗粒检测。
瑞芯智造——您身边的单颗粒检测专家
