在顆粒表征領域,微流圖像法粒度儀憑借其動態流式成像原理,實現了對顆粒粒度、形貌及分布的實時、精準分析。該技術通過微流控芯片與高速成像系統的協同作用,為復雜液體制劑、納米材料及環境監測提供了革命性的解決方案。
一、動態流式成像原理:單顆粒級分析技術
微流圖像法粒度儀的核心在于其特殊的動態流式成像技術。待測樣品通過微流控芯片形成單層、均勻的顆粒流,每個顆粒在流動過程中被高速攝像機逐幀捕捉。例如,某型號儀器以每秒93幀的速率拍攝,結合遠心鏡頭設計,確保顆粒圖像無畸變,分辨率可達2600×2100像素。這一過程避免了傳統靜態成像中顆粒重疊或沉降導致的誤差,實現了對單個顆粒的獨立分析。

二、技術突破:從粒度到形貌的全維度表征
1.粒度測量
儀器通過圖像處理算法自動識別顆粒輪廓,計算等效圓直徑、長徑比等參數。例如,某設備可檢測0.2微米至3毫米的顆粒,覆蓋納米到宏觀尺度,支持高達1×10?個/mL的高濃度樣品分析,無需稀釋即可直接測量。
2.形貌分析
動態成像技術可直觀呈現顆粒的球形度、表面粗糙度等特征。例如,在注射劑質量檢測中,儀器能識別出球形和短絲狀體顆粒,評估其對藥物生物利用度的影響。
3.實時監測
儀器可連續監測顆粒的聚集、分散行為。例如,在混懸劑穩定性研究中,通過分析粒徑分布曲線變化,判斷顆粒是否發生團聚或沉降。
三、應用場景:多領域技術賦能
1.制藥工業
在抗體類藥物開發中,儀器可檢測蛋白顆粒的粒度及形貌,優化制劑配方。例如,某企業通過動態成像技術發現,調整pH值后顆粒球形度提升15%,顯著改善了藥物遞送效率。
2.材料科學
納米材料研發中,儀器可分析顆粒的表面電荷及密度。例如,在碳納米管合成中,通過形貌參數篩選出長度均勻性達90%的樣品,提升了材料性能。
3.環境監測
儀器可檢測水體中的微塑料顆粒。例如,某研究團隊利用動態成像技術,在河流水樣中識別出最小5微米的聚乙烯顆粒,為污染溯源提供了關鍵數據。
微流圖像法粒度儀通過動態流式成像技術,將顆粒分析從“靜態統計”推向“動態解析”,實現了從粒度到形貌的全維度表征。其高精度、非破壞性及實時監測能力,正推動制藥、材料及環保領域向更精細化的質量控制邁進。未來,隨著AI算法與多光譜成像技術的融合,該儀器將在復雜體系顆粒分析中釋放更大潛力。