형광 미세입자 및 나노비드

미세입자는 의학, 생화학, 콜로이드 화학 및 에어로졸 연구에 광범위하게 응용되고 있는 것으로 알려져 있습니다. 사용 분야에는 크로마토그래피 분리 배지, 고정화효소의 지지대, 액정 디스플레이의 스페이서가 포함됩니다. 형광 표식된 미세입자는 유동 세포분석법, 공초점 레이저 주사 현미경 및 광 산란 기기의 표준으로서 매우 유용합니다. 또한 레이저 도플러 풍속 측정(LDA), 입자 동적 분석(PDA), 입자 이미지 속도 측정(PIV)과 같은 기체와 액체의 흐름 측정에서 추적기로 환경 과학에 적용되었습니다.

멜라민 수지 입자

머크는 멜라민 수지(MF)를 기반으로 한 새로운 세대의 단분산고분자 마이크로스피어(그림 1)를 제공합니다. 멜라민 수지 마이크로스피어는 70-100 °C의 온도 범위에서 계면활성제 없이 메틸올멜라민의 산촉매 열수 중축합 반응에 의해 제조됩니다. pH값, 메틸올멜라민 농도, 반응 온도를 조절하면 0.5-15 mm 크기의 단분산 입자를 원포트 합성으로 생성할 수 있습니다. 우수한 물리화학적 특성을 가진 멜라민 수지 입자는 기존의 다른 고분자 입자보다 많은 이점을 제공합니다.

그림 1. 7-amino-4-methylcoumarin으로 표지된 10 mm 멜라민 수지 입자의 형광 현미경 이미지(Microparticles GmbH의 허가 하에 재배포)입니다.

멜라민 수지 입자의 물리화학적 특성

• 밀도: 1.51 g/cm³
• 굴절률: 1.68
• 탁월한 단순 분산성(C.V. < 3 %) 및 매우 균일한 구상형
• 친수성 표면
• 높은 교차결합 밀도
• 최대 300 °C의 높은 내열성
• 뛰어난 기계적 강도
• 산 및 염기에서 안정적이며 불용성
• 유기용매의 안정성이 매우 높음, 유기용매와 접촉 시 팽창이나 수축이 발생하지 않음
• 장기간 탁월한 분산 안정성, 첨가제나 안정제 불필요
• 수성 서스펜션이 반복되는 동결-융해주기에 안정적임
• 수용성 분산액에서 입자를 직접 건조 가능
• 건조된 입자의 자유 유동 파우더는 집합체 없이 모든 분산제에 재분산이 가능

변형되지 않은 MF 입자는 극성 트리아진 아미노와 이미노기의 높은 밀도로 인해 친수성의 충전 표면을 가지고 있습니다. 표면 작용기(메틸기, 아미노기 등)는 다른 리간드의 공유 접합을 허용합니다. 특수 응용분야의 경우, 카복실기와 같은 다양한 기능을 통합하여 MF 입자를 수정할 수 있습니다. 이를 통해 발색단 또는 형광 표지와 같은 가능한 표면 유도체화를 증가시킵니다. 멜라민 수지 마이크로스피어는 흰색 입자 또는 내부 결합된 형광 표지와 함께 사용할 수 있습니다. 두 입자 유형 모두 수정되지 않았거나 카복실화된 표면에서 사용할 수 있습니다.

형광 라벨과 카르복실화된 변형 멜라민 미세입자

형광 멜라민 수지 마이크로스피어는 크기, 형광 색소 종류 및 표면 작용기를 변형하여 제조할 수 있습니다. 다음은 MF 형광 입자에 사용하는 일반적인 염료입니다.

• FITC, 녹색 형광(λ_Ex = 506 nm, λ_Em = 529 nm)
• Rhodamine B, 주황색 형광(λ_Ex = 560 nm, λ_Em = 584 nm)
• Nile Blue A, 적색 형광(λ_Ex = 636 nm, λ_Em = 686 nm).

형광 MF 입자의 두드러진 특징은(그림 2) 좁은 입도 분포와 강렬한 색상 및 형광입니다. 부피가 동일 조직으로 얼룩진 입자는 내부에 형광 색소를 포함하지 않으며, 흰색 MF 입자와 비슷하게 유기 용매에서 높은 안정성을 보여줍니다. 고밀도 작용기(수지 1g당 0.1 mmole 초과)를 포함하는 카르복실레이트 변형 표면에서도 형광 MF 비드를 사용할 수 있습니다.

그림 2. FITC-labeled MF 입자의 형광 현미경 이미지(녹색으로 표시)와 Rhodamine B-labeled MF 입자(빨간색으로 표시)입니다.

형광 나노비드(나노입자)

나노스케일 시스템에 대한 이해는 지난 몇 년 동안 빠르게 발전을 거듭하고 있으며 이러한 흥미로운 과학의 발전은 새로운 세대의 첨단 기술 제품과 프로세스로 전환되어 실현되고 있습니다. 나노기술에는 화학 제품에서 전자, 센서 및 신소재에 이르기까지 광범위한 응용분야에 영향을 미치는 잠재력이 내재되어 있습니다. 나노입자는 DNA의 약물 전달체로도 사용되어 왔습니다.

나노기술의 주요 측면 중 하나는 형광 나노입자의 개발, 광학적 데이터 저장과 생화학, 생물분석, 의학 분야 등 여러 분야에 응용할 수 있다는 것입니다. 현재의 형광 이미지 방식은 주로 염료 마커에 기초하고 있으며 분자당 광도 및 빛 방출이 제한적입니다. 나노입자는 보다 강하고 안정적인 형광 신호를 제공하는 방식으로 이러한 한계를 극복합니다. 형광 표식된 나노입자는 다양한 면역분석에서 성공적으로 사용되었습니다. 매우 작은 입자를 사용하면 라텍스 응집 분석의 일부 제한 요인을 피할 수 있으며 백그라운드 흡광성을 줄이고 콜로이드 안정성을 개선할 수 있습니다.

염기 재료

형광 나노비드(나노입자)는 다양한 고분자로부터 제조할 수 있으며 각각 분명한 장점을 가지고 있습니다.

PAN(폴리아크릴로나이트릴) 나노입자는 FRET 응용분야에 아주 이상적입니다. 표식이 되면 형광성이 매우 높으며 또한 매우 미세합니다(직경 30 nm 미만). PAN은 간섭 물질의 농도가 낮으며 나노입자는 카복실화된 표면 또는 트스렙타아비딘 변형 표면에서 사용할 수 있습니다. 모든 입자는 0.5 %(w/w) 완충식 수성 부유액(10 mM MES, pH 7)으로 공급됩니다.

PD는 폴리스티렌과 유사한 특성을 갖는 신형 고분자이지만 산소 투과성이 훨씬 낮기 때문에 대부분의 염료에 대해 높은 광도를 가집니다. 입자 크기는 약 40 nm이며 입자 표면이 카복실화되거나 그렇지 않으면 변형될 수 있습니다. 모든 입자는 0.5 %(w/w) 완충식 수성 부유액(10 mM MES, pH 7)으로 공급됩니다.

맞춤형 입자

스트렙타아비딘과 같이 특정 부분을 변형한 맞춤형 미세입자 및 나노비드를 사용할 수도 있습니다. 맞춤형 미세입자 및 나노비드에 대해서는 해당 지역 사무소 및 판매 담당자에게 문의하시기 바랍니다.