CN106233120A - 散射光辅助的粒子追踪分析(pta)方法和用于检测及特征化所有类型液体中纳米级粒子的装置 - Google Patents

散射光辅助的粒子追踪分析(pta)方法和用于检测及特征化所有类型液体中纳米级粒子的装置 Download PDF

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Abstract

一种用于光学检测粒子(23)的方法及装置具有下列特征：(a)具有矩形截面、由黑色玻璃制成的组件壁(9)利用L形加热及冷却组件(1)而被装配在纵向表面及接合的横向表面上；(b)组件壁(9)中与形成组件壁(9)支座的横向表面相对的横向表面中央受到照射装置照射，并且通过观察装置于与所述照射装置的光轴呈直角处被观察；(c)通过控制装置，所述照射装置的焦点及所述观察装置的焦点可由马达移动至组件壁(9)所定义的三维线性区域中的任意点；(d)组件壁(9)中与所述照射装置的辐射可通过进入的所述光学玻璃窗(11)相对的表面在它的中心处还包含另一光学玻璃窗(11)；(e)组件壁(9)的表面的温度是通过两个热敏电阻(8)来监测。

Description

散射光辅助的粒子追踪分析(PTA)方法和用于检测及特征化 所有类型液体中纳米级粒子的装置
技术领域
本发明涉及利用散射光辅助的粒子追踪分析方法，并涉及用于检测及特征化所有类型液体中具有纳米级粒子的装置。
背景技术
作为分散材料系统的悬浮液及乳化液通常都是以液体中粒子的形式出现。他们的用途范围会从打印机墨水、到化妆品乳液、到例如量子点的新颖材料。此外，纳米泡泡、水中的粒子、药物施用和外泌体中的粒子(亦即身体细胞所释放的具有送信功能的纳米粒子)也被包含作为液体中的粒子。粒子是以作为原始单独存在的物体、或累积为凝聚物或聚集体的形式出现。在凝聚物中，各自成分具有对彼此的松散连结，而聚集体仅能通过强力而彼此分离(例如通过研磨处理)。
在对例如凝聚物或聚集体的粒子的尺寸与形状进行量化方面存在有高度兴趣，以及对定量检测它们的混合物亦是如此。在成像方法的领域中，利用光学显微镜可能可达数百个纳米的尺寸，而利用电子显微镜，则最小尺寸可达数个纳米。然而，还没有方法可以区分凝聚物及聚集体。电子显微镜检视碍于需精细的样品制备及分析的耗时与花费。
相较于光学显微镜与电子显微镜，光学的散射光分析是一种用于特征化粒子尺寸的间接测量方法。它被使用是因为小于1微米(1000纳米)的粒子会因绕射限制而无法与直接观察法兼容。
在散射光显微镜中，粒子所散射的光被用于粒子的定位及追踪它们在录像中的运动。有两种版本的散射光显微镜：以白光照射的暗视野散射光显微镜以及以激光照射的暗视野激光散射光显微镜(描述于下文)。
通过每一个各自粒子的平移布朗扩散运动的分析、及通过斯托克斯-爱因斯坦公式将针对每一个各自粒子所测得的扩散常数后续转换为粒子尺寸，即可得到粒子尺寸分布。
当对所述分散材料系统施加电场时，还可另外得到电泳迁移运动，并且由此得到在与周围液体的粒子交界面的电荷。利用例如斯莫路柯维斯基公式的辅助，所测得的电泳移动率被转化为所谓的电动(Zeta)电位。在这个方面，存在有下列考虑：
如众所周知，分散系统是被归类于热动力不稳定的系统，这种分散体所能维持稳定的时段对于可用性而言是极为重要的。非常常见的一种不稳定性是源自于粒子凝结，这会导致不可逆的粒子尺寸成长，或导致液体相与粒子相之间完全分离。有数种预防方式可用以减少凝结，其中一种是静电稳定化，在这个例子中，利用了一个事实，即以相同方式带电的粒子会因静电斥力而变得难以靠近。当粒子在它们与媒介的界面上的离子电荷较高时，这种斥力会相应地更有效。对此，至为关键重要的是静电性粒子界面电位“PGP”，特别是通常从电泳移动所得到的电动电位(见上文)。这个电位被视为是决定邻近分散粒子之间的斥力程度的测量，因此它在分散系统的稳定性方面具有重要性。
在上述散射光配置中，样品是静置于外部，并且仅有样品内部的粒子会根据它们的尺寸及形状而典型地移动。
1)粒子的影响特别是在于它们的大小等级。举例而言，色彩的辉度会特别与尺寸分布有关，并且药物施用效果的部位与载体粒子的尺寸有关，例如脂质体微滴、或涂有蛋白质的金粒子。
2)此外，粒子的尺寸提供了关于它们的质量、均匀性和可用性的信息。举例而言，若有过多的一种粒子类型(蛋白质)的凝聚物存在、或是混有其他类型的物质，则可用性会受到质疑。
3)粒子形状也代表一种重要的鉴别特征。举例而言，在均质牛奶中，脂肪微滴被分解为300纳米的酪蛋白粒子尺寸；两种成分之间的差异仅在于形状。在DLS、动态光散射、盘式离心及超声波光谱的传统尺寸测量方法中，是无法区分脂肪微滴与酪蛋白彼此的。在大约1微米尺寸以下的粒子的粒子形状目前仅可利用电子显微镜的辅助才可测得。尽管只是统计上及在大量样品制备之后，载体液体中粒子的动态原位观察仍是不可行的。
4)在传统DLS散射光方法中，关于尺寸分布结果的正确性的不确定性会因此而与以下事实有关，即来自散射光量的散射光是在单一检测器组件上收集而得到。散射光讯号的扰动被用于尺寸分布。在这个例子中，无法区分所述扰动是否由粒子的平移移动所产生(粒子尺寸的计算是基于平移移动而利用托克斯-爱因斯坦公式的辅助而转换)、或是由未成形粒子的旋转所产生。这是因为旋转粒子聚集体的质量中心变化对于例如聚集的散射光讯号是有贡献的，并且导致“寄生”的微细成分，然而这本身是无法被辨识的。在物质混合物的例子中会发生另一个不确定性，它的散射光行为是不一样的。在物质混合物的例子中，会因此发生各种组成的错误评估。若不同物质的粒子都有相同尺寸，首先甚至无法怀疑在样品中有超过一种的物质类型存在，甚至有较少的组成存在。
5)在以电子显微镜作为成像方法时无法测量形状。然而，无法从聚集体中区分出凝聚物。
6)因此，需要开发一种能够以类似于电子显微镜的方式来提供图样鉴别的方法，但它是实质上快速且更具经济性的，并且通过样品制备以用于测量而仅涉及极少的样品修改风险。
7)此外，需要从通过录像所追踪的各自粒子的独立分析中区分出尽可能多的特征。具体而言，在粒子的位置变化期间，有时候甚至离开显微镜焦点，粒子采用相对于观察显微镜的持续变化的方向，接着可发现各自粒子的高强度振动。所有的这些现象固然都被视为经典的粒子追踪测量方法的困难性。然而，正向地认为，这些困难性都提供以下的极大机会a)从旋转区分出粒子的平移并因此消除寄生性微细组成，及b)录像中在粒子通过期间，从它们的动态行为中得到一组附加信息。这不同于其他方法，例如DLS、电子显微镜与盘式离心法。
8)在本发明中，因此使用动态多重参数分析作为一项优点，以取得比先前可能的所述动态方法更有价值的信息。
9)在PTA方法中的一个重大困难仍保留了需要为纳米粒子分析而产生极高的光对比(视频检测器中的讯号/噪声比)。这是因为纳米粒子的光散射会朝向较小直径而减少超过6个幂次。首先，需要确保微弱发光粒子相对于背景的光对比是呈现最大化，并且不因散射光而衰减。仅利用一个敏感的摄像头，这是无法实现的。在散射光配置中，因为激励的激光光线在边缘与组件壁处的反射而总是存在有寄生光，且这种光也总是会找到进入摄影机的方式。相较于在星象观察期间的最佳黑夜天空，这会是明显的。用于对比度改善的本发明方法可被用以对尽可能宽广的尺寸范围中的纳米粒子进行动态图样鉴别。
10)PTA测量技术的另一困难性导因在于一次摄影机设定仅能同时记录至多8至1的小尺寸测量范围的事实。在样品具有较宽粒子尺寸分布的情况中，会需要以3次不同的摄影机设定进行多达3个1:3至1:4的样品稀释阶段。结合有直观性摄影机设定的稀释自动化可实质上简化测量，并且在操作上是几乎没有错误的。微型pH探针的附加配件是自动化方向的另一步骤。大部分的PTA使用者都涉及生化医疗诊断，这涉及非常小的样品量，并且通常是涉及个人，他们对于新类型的分析方法会有困难。在样品需要测量电动电位的情况中，重要的是测量及暂存周围液体的离子性质。要特征化粒子界面近处的离子状态的两个重要参数是导电性和pH，它们应一起被自动暂存，并且无法由个人干预。
同一申请人的德国专利文献DE 10 2008 007 743 B3中说明了一种与液体中粒子分布的检测有关的方法与装置。
在本文中指出，有各种物理方法可用于测量PGP。
在习知技艺中，在这方面可特别参照美国专利US3,764,512A，该专利揭露了一种用于比色管14中悬浮液的粒子的光学检测的装置，具有下列特征：
a)通过安装座32，以既定方式放置比色管14，
b)通过光学照射装置10-12-16-18照射所述比色管14，并且通过观察装置30在与照射装置的光轴呈直角处观察所述比色管14，
c)所述照射装置的焦点位置及所述观察装置的焦点位置可分别以机动化方式于比色管的空间内部区域移动，或是通过聚焦调整27而移动。
这个装置具有的缺点在于，光学配置必须通过手动地使两个焦点位置彼此适应而以手动方式来对焦，直到可清晰看见影像为止。
为了避免这些缺点，在DE 10 2008 007 743 B3中，根据专利权利要求1，要求保护一种用于光学检测比色管(1)中悬浮液的粒子(13)的装置，所述装置具有下列特征：
a)所述比色管(1)是由安装座(5)以既定方式被放置，
b)所述比色管(1)被光学照射装置照射，并且由观察装置在与所述照射装置的光轴呈直角处加以观察，
c)所述照射装置的焦点及所述观察装置的焦点可由控制装置以机动化方式于比色管(1)的空间内部区域移动至任意点，
d)为了对焦于一点的目的，在检测装置中监视及/或在显示屏幕上呈现所述照射装置的焦点位置至所述观察装置的焦点位置的靠近(反向亦可)。
虽然这个方法是可通用的，但在由散射光或荧光进行纳米粒子的测量期间，它会受到背景杂散光所限制。
发明内容
根据本发明的装置的目的，或是该装置所依据的方法的目的，在于使背景散射光最小化。
这个目的是由专利权利要求1所主张的装置所实现：
一种用于检测及特征化组件壁(9)中悬浮液的所有类型液体中具有纳米量级的粒子(23)的装置，具有下述特征：
a)具有矩形截面的组件壁(9)，所述组件壁是由黑色玻璃制成并且具有烧结的光学窗(11)，所组件壁具有应用至纵向表面及接合的横向表面的L形加热与冷却组件(1)，所述组件壁(9)是在支架基座(2)上承抵于所述横向表面，通过减振器(4)以既定方式安装所述支架基座(2)，
b)所述组件壁(9)在所述横向表面上的中间处通过光学玻璃窗(11)而受到照射装置照射，所述横向表面是位于形成所述组件壁(9)的支撑的横向表面的相对处，且所述组件壁(9)是由观察装置(6,6a)通过另一光学玻璃窗(11)以与所述照射装置的光轴呈直角而加以观察，
c)所述照射装置的共同焦点及所述观察装置的焦点可由控制装置以机动化方式于所述组件壁(9)的空间内部区域移动至任意点，
d)所述组件壁(9)中与所述照射装置照射通过的所述光学玻璃窗(11)相对的表面在中间还具有另一光学玻璃窗(11)，所述组件壁(9)的这个表面具有在外部覆盖它的相符纳米碳层(5)，
e)所述观察装置的所述光轴延伸通过的所述光学玻璃窗(11)所在的所述组件壁(9)的所述表面是通过两个热敏电阻(8)而监测它的温度。
下述内容被进一步主张：
电压源的电极(19)是被分别施加至长方体组件壁(9)的两个端侧，这些电极(19)中的每一个电极都是由外部电极和相关联的内部电极所组成，
在所述观察装置的光轴中设有可将各种滤镜切换到光束路径中的装置(7)，
所述照射装置是激光器(10)，而且所述观察装置是具有显微镜物镜(6a)的数字摄影机(6)，
清洗溶液或稀释溶液的储存容器(12)具有连接的计量泵(13)，储存容器(12)是设于所述长方体组件壁(9)的一个端侧，而且用于样品液体的补偿容器(14)是设于另一端侧，设有具有相关联的计量泵(16)的额外样品容器(15)，并且液体是以计量形式从所述储存容器(12)及所述样品容器(15)递送至混合腔室(17)，并且微型pH测量探针是装配在所述混合腔室(17)的区域中。
或是
这个目的是通过如专利权利要求6所述的方法实现：
一种用于粒子追踪分析的方法，所述方法是利用在组件壁(9)中的悬浮液中具有纳米量级的粒子(23)的散射光的辅助而进行，所述方法具有下列特征：
a)所述组件壁(9)是由减振器(4)以既定方式放置，所述组件壁(9)是由黑色玻璃组成，在组件壁(9)中形成有用于检测处理的光学玻璃窗(11)，
b)由光学照射装置通过光学玻璃窗(11)照射所述组件壁(9)，并且由观察装置通过另一光学玻璃窗(11)以与所述照射装置的光轴呈直角而观察所述组件壁(9)，
c)于所述组件壁(9)的特定区域中以机动化方式将所述照射装置的焦点及所述观察装置的焦点移动至同一点，这是通过相对于在这个区域中的一个或更多粒子(23)优化影像性质而进行，其中电泳效应与电渗效应清楚地保持分开，
d)由此所得到的控制参数被使用作为用于代表粒子(23)的基础，样品的电动电位、它的导电性及它的pH值被同时度量地检测。
下述内容被进一步主张：
所述照射装置是由激光器(10)组成，而且所述观察装置是由具有显微镜物镜的数字摄影机(6)组成，
所述照射装置对于所述悬浮液的光照射的热效应被最小化，这是通过位于可供所述照射装置的光进入到所述组件壁(9)中的所述光学玻璃窗(11)对面的另一玻璃窗(11)而实现，所述另一玻璃窗(11)可供所述照射装置的光束从所述组件壁(9)涌现，并且此光束可在纳米碳层中散发它的热，
利用散射光的辅助，可在全世界中首次进行具有纳米尺寸范围的粒子(23)的图样分析，以及一种具有程序编码的计算机程序，当所述程序在计算机上运行时，所述程序编码用于执行如权利要求6至9中的其中一项所述的方法步骤，以及一种具有计算机程序的程序编码的机器可读取载体，当所述程序在计算机上运行时是用于执行所述的方法。
附图说明
以下将更详细说明根据本发明的装置，其中：
图1示出组件壁的截面图和三维视图，
图2示出具有周边装置的组件的三维视图，
图3示出特别具体实施例中的组件的三维视图，
图4示出了描绘测量原理的图式。
具体实施方式
图1说明了组件壁的截面图与三维视图。在截面上呈矩形配置并且含有要研究的悬浮液的组件壁9被放置，它的截面是在此图式的左手部分的中点处。组件壁9是由加热及冷却组件1保持在左手边，所述加热及冷却组件1在截面上呈L形，它的功能将于下文中详细说明。整个装置是安装在支架基座2上，并且接着通过减振组件4而受到保护而不受周围区域摇动影响。为了照射所述悬浮液，激光器10是设于组件壁9的上侧，所述激光器的主要光束轮廓是由主要延伸通过组件壁9的虚线表示。在激光器10通过开口(开口是呈现为穿透性的)贯穿组件壁9之后，激光器10的光束撞击组件壁9的相对侧，并且在此处被纳米碳层5吸收及热中和，其中纳米碳层5同样是位于呈现为穿透性的开口后方。此层5的功用将于下文中详细说明。在与此虚线呈现直角处，显示出数字摄影机6及显微镜物镜的光轴3，其同样是由虚线表示。光轴3也通过呈现为穿透性的开口。在这两条虚线的交会点处，可观察到待研究的粒子。在数字摄影机6的光束路径中设有滤镜变换器7，所述滤镜变换器7分别根据需求而可于摄影机6的物镜的前方放置各种彩色滤镜。此外，显微镜物镜6a是设置在数字摄影机的光束路径中。在由数字摄影机6观察组件壁9的部分的此侧上，设有两个热敏电阻8，它们可记录组件壁的热发展。
在图1的右手边部分呈现了组件壁9的三维视图，从该图可更清楚显现图1的左手边所显示的开口的配置。上述开口是表示烧结至组件壁9中的光学玻璃窗11。加热及冷却组件1和纳米碳层5都是为了要在组件中达到均匀的温度分布而使用。当激光穿过窗11从组件壁9涌现时，此层5立即将激光器10所产生的热辐射侧向分散至冷却组件1中。因此可实质上避免组件中的热对流。热对流会与现场要测量的粒子扩散及电泳运动竞争，因此是要避免的。
图2示出具有周边装置的组件的三维视图。除了已知的具有烧结在其中的光学玻璃窗11的组件壁9以外，在此处还可看见加热及冷却组件1以及运用在组件壁9的底部的纳米碳层5。负及正电极19被分别装配在组件壁9的两个狭窄侧。这些电极19分别由两个电极所组成，分别是在组件壁9外部的外部电极以及位于组件壁9内部的相关联的内部电极，由此分接相关电场。以这种方式，可针对扰动效应(例如泡泡形成)进行补偿。通过施加可控制电压，可由此诱导出要研究的粒子的电泳运动。用于从储存容器12或15分别供应清洗或稀释溶液、或悬浮液的两个计量泵13及16是设于组件壁9右手边的狭窄侧。补偿容器14是装配在组件壁9左手边的狭窄侧。在右手边的狭窄侧，同样设有微型混合腔室17，用于从12或从注射器接收样品悬浮液。在同时计量来自容器12及15的样品及稀释溶液的情况中，可达成样品的已预定稀释。微型pH测量探针18是装配在混合腔室17的出口处。
图3示出了特别具体实施例中的组件的空间视图。在这里，原则上以及作为例示地说明了通过可旋转的变换盘20，来自多重性的特定激光器10可分别根据需求而可被选择性地选用及快速地被使用，以研究特定的悬浮液。变换盘20也可为水平移动的移动托架。
图4示出一种用于例示根据本发明的测量原理的可能性的图式。参照粒子23的实例(表示为一种直径是100纳米的不规则凝聚体)，在这里示出了这个粒子23在一段时间Δt中移动了一段距离Δx，在研究中不仅揭露有一尺寸峰21，也同样精确地表示出有较广、较小的尺寸峰22，这在过去通常都是无法被观察到的。这是因为，如先前所述，在过去较小的峰22通常会被忽略、或是被认为是较小粒子的效应；而利用根据本发明的方法，即可发现到较小的峰22是归因于粒子23的旋转效应。
这是动态散射光图样分析首次的整体自动评估。在这个情况中，可确定初级粒子、凝聚物及聚集体的数量，可进行散射光形状参数(次要形状参数)的评估、粒子散射光的强度、粒子散射光面积、及它们的所有动态值的评估，可由此得到这些参数的扰动宽度。进一步还可能进行不同粒子类型的比例的评估(例如，牛奶：牛奶微滴、牛奶外泌体、酪蛋白(例如粒子与纳米泡泡的混合物))。
所述运动过程的复杂分析需要特别的控制程序。
图5说明了根据本发明的处理方法的流程图。
图5说明了可在利用根据本发明的装置进行测量与分析期间区分的必要方法步骤。
在开始及进入操作之后，装置或仪器即被初始化。在这个情况中，所有传感器与致动器会被征询，而且它们的参考值会被读出。若在这个方式中确定的各自仪器组件的参考值落在针对它们所指定的范围内，则所述仪器即准备好进行测量。
作为样品施加的准备，一开始先进行利用纯水及后续利用已知的、精确定义的样品的参考测量。举例而言，已定义的稀释粒子尺寸标准品即适合用于此目的。参考测量提供了关于仪器性能的信息，以及关于仪器规格是否符合的信息。这关于流程图中的最初三个符号。
根据图5的流程图的第四个符号中，样品施加是通过手动方式、或通过独立地自动化施加系统来进行。在样品施加之后，根据流程图的第五个符号，决定摄影机参数，及进行电子滤镜设定。利用测得参数(例如导电性与温度)的辅助，推测填充质量和适用的浓度。得自影像的前分析的参数也被用于此，同时也考虑物体的变化(物体的变化为时间的函数)。这些所谓的质量参数(例如影像明亮度、检测的物体数量、以及物体的形状与尺寸)可提供与泡泡或是其他扰动反射的存在有关的信息。在超高粒子浓度的情况中，因此得到高影像明亮度。在这种情况中，样品必须被再次稀释并移送至测量组件中。
在测试样品填充的质量参数之后，根据流程图的取得的第六个符号，记录及储存视频序列。
在视频分析的第七个符号中，实时或延时评估视频序列。为此目的，视频序列被分解为它的各自影像，每一个各自影像的物体都被定位，并且它们的物体性质(例如明亮度、尺寸或形状)会被决定。
根据第八个符号，组合各自物体以于各自影像上形成所谓的轨迹，除了偏移的数据以外，所述各自影像与物体性质数据链接。
在根据第九个符号的结果呈现中，呈现尺寸分布(亦即直方图)。此外，通过多变量统计方法，利用纳入从所述影像得到的物体性质来进行所谓多维度评估。通过多维度性(偏移、物体尺寸、明亮度与时间变异)，样品可被次分为次群组，因此可以推断出多个不同样品成分的存在。此外，所述评估可提供与测量假象有关的信息，然后可从结果清除这些假象。举例而言，这会涉及平移扩散的组成，特别是较大的粒子。在所述评估及所述结果呈现结束之后，可再次评估所述样品(例如利用其他滤镜参数)，或是可注入新的样品并且进行测量。此外，可终止程序并依序(洗涤、清洁、消毒)进行仪器关机。
附图标记列表
1 加热及冷却组件(帕耳帖组件)
2 支架基座
3 光学参考线
4 减振组件
5 纳米碳层
6 数字摄影机 6a 显微镜物镜
7 滤镜变换器
8 热敏电阻
9 组件壁
10 激光器
11 光学玻璃窗
12 稀释溶液的储存容器
13 稀释溶液的计量泵
14 补偿容器
15 样品容器
16 样品的计量泵
17 混合腔室
18 微型pH测量探针
19 电极
20 变换盘
21 平移所代表的尺寸峰
22 旋转所代表的尺寸峰
23 粒子

Claims (12)

1.一种用于检测及特征化组件壁(9)中悬浮液的所有类型液体中具有纳米量级的粒子(23)的装置，具有下述特征：
f)具有矩形截面的组件壁(9)，所述组件壁是由黑色玻璃制成并且具有烧结的光学窗(11)，所组件壁具有应用至纵向表面及接合的横向表面的L形加热与冷却组件(1)，所述组件壁(9)是在支架基座(2)上承抵于所述横向表面，通过减振器(4)以既定方式安装所述支架基座，
g)所述组件壁(9)在所述横向表面上的中间处通过光学玻璃窗(11)而受到照射装置照射，所述横向表面是位于形成所述组件壁(9)的支撑的横向表面的相对处，且所述组件壁是由观察装置(6,6a)通过另一光学玻璃窗(11)以与所述照射装置的光轴呈直角而加以观察，
h)所述照射装置的共同焦点及所述观察装置的焦点可由控制装置以机动化方式于所述组件壁(9)的空间内部区域移动至任意点，
i)所述组件壁(9)中与所述照射装置照射通过的所述光学玻璃窗(11)相对的表面在中间还具有另一光学玻璃窗(11)，所述组件壁(9)的这个表面具有在外部覆盖它的相符纳米碳层(5)，
j)所述观察装置的所述光轴延伸通过的所述光学玻璃窗(11)所在的所述组件壁(9)的所述表面是通过两个热敏电阻(8)而监测它的温度。
2.根据权利要求1或2所述的装置，
其特征在于：
电压源的电极(19)是被分别施加至长方体组件壁(9)的两个端侧，这些电极(19)中的每一个电极都是由外部电极和相关联的内部电极所组成。
3.根据权利要求2所述的装置，
其特征在于：
在所述观察装置的所述光轴中设有可将各种滤镜切换到光束路径中的装置(7)。
4.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，
其特征在于：
所述照射装置是激光器(10)，而且所述观察装置是具有显微镜物镜(6a)的数字摄影机(6)。
5.根据前述权利要求中的其中一项所述的装置，
其特征在于：
清洗溶液或稀释溶液的储存容器(12)具有连接的计量泵(13)，所述储存容器是设于所述长方体组件壁(9)的一个端侧，而且用于样品液体的补偿容器(14)是设于另一端侧，设有具有相关联的计量泵(16)的额外样品容器(15)，并且液体是以计量形式从所述储存容器(12)及所述样品容器(15)递送至混合腔室(17)，并且微型pH测量探针是装配在所述混合腔室(17)的区域中。
6.一种用于粒子追踪分析的方法，所述方法是利用在组件壁(9)中的悬浮液中具有纳米量级的粒子(23)的散射光的辅助而进行，所述方法具有下列特征：
e)所述组件壁(9)是由减振器(4)以既定方式放置，所述组件壁(9)是由黑色玻璃组成，在所述组件壁(9)中形成有用于检测处理的光学玻璃窗(11)，
f)由光学照射装置通过光学玻璃窗(11)照射所述组件壁(9)，并且由观察装置通过另一光学玻璃窗(11)以与所述照射装置的光轴呈直角而观察所述组件壁，
g)在所述组件壁(9)的特定区域中以机动化方式将所述照射装置的焦点及所述观察装置的焦点移动至同一点，这是通过相对于在这个区域中的一个或更多粒子(23)优化影像性质而进行，其中电泳效应与电渗效应清楚地保持分开，
h)由此所得到的控制参数被使用作为用于代表粒子(23)的基础，样品的电动电位、它的导电性及它的pH值被同时度量地检测。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于：
所述照射装置是由激光器(10)组成，而且所述观察装置是由具有显微镜物镜的数字摄影机(6)组成。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于：
所述照射装置对于所述悬浮液的光照射的热效应被最小化，这是通过位于可供所述照射装置的光进入到所述组件壁(9)中的所述光学玻璃窗(11)对面的另一玻璃窗(11)而实现，所述另一玻璃窗(11)可供所述照射装置的光束从所述组件壁(9)涌现，并且此光束可在纳米碳层(5)中散发它的热。
9.根据前述权利要求6至8中的其中一项所述的方法，
其特征在于：
利用散射光的辅助，可在全世界中首次进行具有纳米尺寸范围的粒子(23)的图样分析。
10.根据前述权利要求6至9中的其中一项所述的方法，
其特征在于：
在利用如权利要求1至5中的其中一项所述的装置进行测量及分析期间，在下述方法步骤之间进行区别：
a)在开始及进入操作之后，为进行初始化，征询传感器与致动器并且读出它们的参考值，一开始先进行纯水及/或经定义样品的参考测量以用于样品记录，
b)在所述样品记录之后，决定摄影机参数，并进行电子滤镜调整，
c)在样品填充的质量参数的测试之后，根据取得的符号来记录及储存视频序列，
d)作为下一个方法步骤，实时或延时评估所述视频序列，
e)根据下一个方法步骤，将各自的物体汇集以于各自影像形成轨迹，除了偏移的数据以外，所述各自影像与物体性质的数据链接，
f)在结果呈现中，通过多变量统计学方法呈现尺寸分布以及进行多维度评估，
g)作为结果，利用不同滤镜参数来再次评估所述样品，或是测量新的样品，
h)关闭所述装置。
11.一种具有程序编码的计算机程序，当所述程序在计算机上运行时，所述程序编码用于执行如权利要求6至10中的其中一项所述的方法步骤。
12.一种具有计算机程序的程序编码的机器可读取载体，当所述程序在计算机上运行时是用于执行如权利要求6至10中的其中一项所述的方法。
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