NTA納米顆粒跟蹤分析（Nanoparticle Tracking Analysis）是一種在液體懸浮液中對(duì)納米顆粒進(jìn)行逐個(gè)追蹤、粒徑測(cè)量和濃度定量的分析技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合了激光散射與視頻顯微成像的技術(shù)手段，能夠?qū)︻w粒進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤并實(shí)現(xiàn)可視化觀察。在生物醫(yī)藥、納米材料、環(huán)境科學(xué)和食品工業(yè)等領(lǐng)域，NTA技術(shù)為納米顆粒的表征提供了一種較為全面的解決方案。

熒光檢測(cè)模式與特異性分析

NTA納米顆粒跟蹤分析的一項(xiàng)重要技術(shù)拓展是熒光檢測(cè)模式（Fluorescence-NTA，F(xiàn)-NTA）。在常規(guī)光散射模式中，儀器檢測(cè)的是所有產(chǎn)生散射光的顆粒。當(dāng)樣品為含有多種組分的復(fù)雜體系時(shí)，僅憑散射光信號(hào)難以區(qū)分不同來源或不同性質(zhì)的顆粒。熒光NTA模式通過在待測(cè)顆粒上標(biāo)記特異性熒光分子（如熒光抗體或熒光染料），利用激光激發(fā)熒光信號(hào)進(jìn)行選擇性檢測(cè)。

在熒光檢測(cè)模式下，儀器通過配置相應(yīng)波長的激光器和熒光濾光片，僅記錄攜帶熒光標(biāo)記的顆粒的信號(hào)，而不受樣品中其他非標(biāo)記顆粒的干擾。這一能力在生物醫(yī)學(xué)研究中具有較為重要的應(yīng)用價(jià)值。例如，在外泌體研究中，研究人員可以使用CD9、CD63、CD81等外泌體特異性標(biāo)志物的熒光抗體對(duì)樣品進(jìn)行標(biāo)記，通過熒光NTA測(cè)定外泌體的純度和濃度。共定位NTA（C-NTA）技術(shù)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了在同一顆粒上同時(shí)檢測(cè)兩種不同熒光信號(hào)的能力，可用于分析特定生物標(biāo)志物是否在同一顆粒上共表達(dá)。

Zeta電位測(cè)量與膠體穩(wěn)定性評(píng)估

部分NTA儀器平臺(tái)集成了Zeta電位測(cè)量功能。Zeta電位是懸浮顆粒滑動(dòng)面的電勢(shì)，反映了顆粒間的靜電排斥或吸引程度，是預(yù)測(cè)膠體分散體系穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。Zeta電位的絕對(duì)值越高（不論正負(fù)），顆粒間的排斥力越強(qiáng)，越有利于防止顆粒聚集。

在NTA儀器中，Zeta電位的測(cè)量通常通過電泳光散射或直接電泳追蹤的方式實(shí)現(xiàn)。儀器在樣品池兩端施加電場(chǎng)，顆粒在電場(chǎng)作用下發(fā)生電泳運(yùn)動(dòng)，通過追蹤顆粒的運(yùn)動(dòng)速度并結(jié)合已知的電場(chǎng)強(qiáng)度和溶液參數(shù)，計(jì)算出Zeta電位值。Zeta電位與粒徑、濃度等參數(shù)可在一次進(jìn)樣中同時(shí)獲得。Zeta電位的測(cè)量范圍通常覆蓋-500至+500mV。

多參數(shù)同時(shí)分析能力

NTA納米顆粒跟蹤分析技術(shù)能夠在一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)同時(shí)獲取多項(xiàng)參數(shù)。這些參數(shù)包括按數(shù)量加權(quán)的粒徑分布、平均粒徑、眾數(shù)粒徑、顆粒濃度（絕對(duì)數(shù)量濃度）、散射光強(qiáng)度分布以及（在配置熒光模塊時(shí)）熒光信號(hào)強(qiáng)度分布等。部分儀器平臺(tái)還集成了電導(dǎo)率分析功能。

多參數(shù)同時(shí)分析的能力使NTA在納米藥物制劑的全面質(zhì)量控制中具有較好的適用性。對(duì)于脂質(zhì)納米顆粒（LNP）、聚合物納米粒等藥物遞送系統(tǒng)，研究人員需要同時(shí)關(guān)注粒徑分布（影響體內(nèi)分布和靶向性）、顆粒濃度（影響給藥劑量）和Zeta電位（影響制劑穩(wěn)定性）等多個(gè)指標(biāo)。NTA的單次測(cè)量能夠提供上述多項(xiàng)信息，減少了樣品用量和分析時(shí)間。此外，結(jié)合顆粒的散射強(qiáng)度與粒徑信息，NTA軟件還可以繪制出粒徑、對(duì)應(yīng)數(shù)量分布強(qiáng)度和散射強(qiáng)度的三維圖譜，對(duì)于粒徑相同但材質(zhì)不同的樣品作出區(qū)分。

應(yīng)用領(lǐng)域

NTA納米顆粒跟蹤分析技術(shù)的應(yīng)用已覆蓋多個(gè)學(xué)科和行業(yè)。在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，該技術(shù)是外泌體和細(xì)胞外囊泡表征中常用的方法之一。外泌體（直徑約30-150nm）作為細(xì)胞間通訊的重要媒介，其粒徑分布和顆粒濃度是質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)。NTA被廣泛應(yīng)用于外泌體分離純化后的質(zhì)量評(píng)估。

在納米藥物研發(fā)領(lǐng)域，NTA用于脂質(zhì)體、聚合物納米粒、無機(jī)納米粒等制劑的粒徑分布和濃度檢測(cè)。在病毒和疫苗研究中，NTA可用于病毒顆粒的計(jì)數(shù)和聚集狀態(tài)評(píng)估。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，NTA用于納米級(jí)微塑料顆粒的檢測(cè)和定量。在食品科學(xué)領(lǐng)域，NTA可用于納米乳液、脂質(zhì)體和蛋白聚集體的表征。此外，NTA在納米氣泡研究、蛋白質(zhì)聚集分析和膠體表征等方面也有應(yīng)用。

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

NTA納米顆粒跟蹤分析技術(shù)近年來呈現(xiàn)若干發(fā)展趨勢(shì)。在儀器平臺(tái)方面，多激光配置正在逐步普及。多波長激光器（如405nm、488nm、520nm、640nm等）的配置使研究人員能夠根據(jù)不同的熒光標(biāo)記選擇適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)波長，拓展了熒光NTA的應(yīng)用范圍。在自動(dòng)化方面，自動(dòng)進(jìn)樣和數(shù)據(jù)處理功能正在不斷優(yōu)化。在標(biāo)準(zhǔn)化方面，ISO 19430:2024等國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布為NTA測(cè)量方法的規(guī)范化和不同實(shí)驗(yàn)室間數(shù)據(jù)的可比性提供了依據(jù)。隨著納米技術(shù)和生命科學(xué)研究的持續(xù)深入，NTA納米顆粒跟蹤分析技術(shù)在粒徑檢測(cè)下限、濃度測(cè)量精度和多參數(shù)聯(lián)用等方面的能力仍在持續(xù)演進(jìn)。