RU213288U1 - Optical meter for the numerical concentration of nanoparticles - Google Patents

Optical meter for the numerical concentration of nanoparticles Download PDF

Info

Publication number
RU213288U1
RU213288U1 RU2021103553U RU2021103553U RU213288U1 RU 213288 U1 RU213288 U1 RU 213288U1 RU 2021103553 U RU2021103553 U RU 2021103553U RU 2021103553 U RU2021103553 U RU 2021103553U RU 213288 U1 RU213288 U1 RU 213288U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
laser
nanoparticles
digital camera
cell
Prior art date
Application number
RU2021103553U
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Нп Вижн"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Нп Вижн" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Нп Вижн"
Application granted granted Critical
Publication of RU213288U1 publication Critical patent/RU213288U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области оптического приборостроения и касается оптического измерителя численной концентрации наночастиц. Оптический измеритель численной концентрации наночастиц включает в себя лазер, цифровую камеру, оптические линзы, оптическую ячейку, объектив и блок синхронизации работы лазера c цифровой камерой. Лазерный луч и оптическая ось объектива располагаются в горизонтальной плоскости с возможностью выполнения анализа рассеянного в образце света, выходящего в боковую оптическую поверхность оптической ячейки. Технический результат заключается в упрощении процедуры проведения измерений и обеспечении возможности анализа движения наночастиц в вертикальной плоскости. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to the field of optical instrumentation and concerns an optical meter for the numerical concentration of nanoparticles. An optical nanoparticle concentration meter includes a laser, a digital camera, optical lenses, an optical cell, an objective, and a block for synchronizing the operation of the laser with a digital camera. The laser beam and the optical axis of the lens are located in a horizontal plane with the possibility of performing an analysis of the light scattered in the sample, which emerges into the side optical surface of the optical cell. The technical result consists in simplifying the measurement procedure and enabling the analysis of the movement of nanoparticles in the vertical plane. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к оптическим приборам, предназначенным для измерения численной концентрации и скорости седиментации наночастиц в жидкости и может быть использована для фундаментальных и прикладных исследований в физике, химии, биологии, медицине. The utility model relates to optical instruments designed to measure the numerical concentration and sedimentation rate of nanoparticles in a liquid and can be used for fundamental and applied research in physics, chemistry, biology, and medicine.

Известны устройства для измерения концентрации наночастиц, содержащие лазер с оптическим трактом для транспортировки лазерного излучения, на пути которого установлена горизонтально расположенная оптическая ячейка, содержащая исследуемую жидкость с наночастицами и установленной над оптической ячейкой видеокамерой, снабженной объективом микроскопа для регистрации в реальном масштабе времени текущего количества частиц, визуализация которых осуществляется за счет рассеяния лазерного излучения на частицах (см., например, Sizing and phenotyping of cellular vesicles using Nanoparticle Tracking Analysis, R.A. Dragovic, at all, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 7 (2011) 780-788).Known devices for measuring the concentration of nanoparticles, containing a laser with an optical path for transporting laser radiation, on the path of which a horizontally located optical cell is installed, containing the investigated liquid with nanoparticles and a video camera installed above the optical cell, equipped with a microscope lens for real-time registration of the current number of particles , visualization of which is carried out due to the scattering of laser radiation on particles (see, for example, Sizing and phenotyping of cellular vesicles using Nanoparticle Tracking Analysis, R.A. Dragovic, at all, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 7 (2011) 780-788) .

К недостаткам известных устройств следует отнести сложность подбора оптимальных параметров измерения, трудоемкую процедуру приготовления образцов с необходимой концентрацией наночастиц и невозможность наблюдения перемещения частиц в жидкости в вертикальном направлении.The disadvantages of known devices include the complexity of selecting the optimal measurement parameters, the laborious procedure for preparing samples with the required concentration of nanoparticles, and the impossibility of observing the movement of particles in a liquid in the vertical direction.

Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является прибор, содержащий лазер с блоком фокусировки, устройство управления, оптическую ячейку, выполненную в виде флуориметрической кюветы с полированным дном и с находящейся в ней съемной вставкой, объектив и видеокамеру, установленные под оптической ячейкой (см. RU 174054 U1). The closest to the proposed technical solution in terms of technical essence and the achieved effect is a device containing a laser with a focusing unit, a control device, an optical cell made in the form of a fluorimetric cuvette with a polished bottom and with a removable insert located in it, a lens and a video camera installed under the optical cell (see RU 174054 U1).

К недостаткам описанного устройства следует отнести сложность работы на таком приборе с образцами, в которых дисперсная фаза оседает на дно, создавая помехи для наблюдения, обусловленную использованной в нем оптической схемой с расположением объектива и видеокамеры под кюветой. The disadvantages of the described device include the complexity of working on such a device with samples in which the dispersed phase settles to the bottom, creating interference for observation, due to the optical scheme used in it with the location of the lens and video camera under the cuvette.

Техническим результатом, на получение которого направлена полезная модель, является упрощение процедур приготовления образцов, настройки, проведения измерений и получение возможности анализа движения наночастиц в вертикальной плоскости.The technical result, to which the utility model is directed, is the simplification of the procedures for preparing samples, setting up, carrying out measurements and obtaining the possibility of analyzing the movement of nanoparticles in the vertical plane.

Технический результат достигается в устройстве, подключенном к компьютеру, выполненному с возможностью управления устройством и обработки получаемых данных, содержащий лазер, цифровую камеру, оптические линзы, оптическую ячейку, объектив и блок синхронизации работы лазера и цифровой камеры, отличающийся тем, что лазерный луч и оптическая ось объектива располагаются в горизонтальной плоскости, с возможностью выполнения анализа рассеянного в образце света, выходящего в боковую оптическую поверхность оптической ячейки. The technical result is achieved in a device connected to a computer, configured to control the device and process the received data, containing a laser, a digital camera, optical lenses, an optical cell, a lens and a laser and digital camera synchronization unit, characterized in that the laser beam and the optical the axis of the objective is located in a horizontal plane, with the possibility of analyzing the light scattered in the sample, emerging into the side optical surface of the optical cell.

В устройстве значительно упрощается процесс измерений и настройки. Становится возможным использование сменных кювет без полированного дна. The device greatly simplifies the measurement and adjustment process. It becomes possible to use interchangeable cuvettes without a polished bottom.

Описанное исполнение устройства позволяет использовать его при исследовании, например, коллоидных дисперсий, дисперсных загрязнений, иммунологических реакций и т.п., с возможностью одновременного измерения численной концентрации частиц и скорости их седиментации. The described version of the device makes it possible to use it in the study, for example, of colloidal dispersions, dispersed contaminants, immunological reactions, etc., with the possibility of simultaneously measuring the numerical concentration of particles and their sedimentation rate.

На Фиг. представлена структурная схема устройства, вид сверху.On FIG. shows the block diagram of the device, top view.

Оптический измеритель численной концентрации наночастиц содержит лазер 1, луч которого формируется собирающей оптической линзой 2 и цилиндрической оптической линзой 3 и подается в кювету 4. В качестве кюветы используется стандартная флуориметрическая кювета. Кювета располагается так, чтобы луч лазера проходил через образец близко к той боковой стороне кюветы, на которую направлен объектив 6. The optical meter of the numerical concentration of nanoparticles contains a laser 1, the beam of which is formed by a converging optical lens 2 and a cylindrical optical lens 3 and fed into the cell 4. A standard fluorimetric cell is used as a cell. The cuvette is positioned so that the laser beam passes through the sample close to the side of the cuvette to which objective 6 is directed.

Свет от лазера рассеивается на наночастицах, находящихся в образце. Свет, рассеянный под 90° из небольшого объема образца, через боковую стенку кюветы собирается объективом микроскопа 6 и подается на матрицу цифровой видеокамеры 8. Визуализированное таким образом положение каждой наночастицы записывается в реальном масштабе времени. Сигнал с цифровой камеры подается в компьютер 7, программное обеспечение которого определяет количество объектов интереса в рассеивающем объеме. Блок синхронизации работы лазера и цифровой камеры 5 позволяет на короткие интервалы времени увеличивать мощность лазера и одновременно с этим проводить запись изображения видеокамерой, реализуя таким образом эффект освещения образца схожей с эффектом фотовспышки.The light from the laser is scattered on the nanoparticles in the sample. The light scattered at 90° from a small volume of the sample is collected by the microscope objective 6 through the side wall of the cuvette and fed to the matrix of the digital video camera 8. The position of each nanoparticle visualized in this way is recorded in real time. The signal from the digital camera is fed to the computer 7, the software of which determines the number of objects of interest in the scattering volume. The laser and digital camera synchronization unit 5 allows increasing the laser power for short time intervals and at the same time recording an image with a video camera, thus realizing the effect of illuminating a sample similar to that of a photo flash.

Claims (1)

Оптический измеритель численной концентрации наночастиц, подключенный к компьютеру, выполненному с возможностью управления устройством и обработки получаемых данных, содержащий лазер, цифровую камеру, оптические линзы, оптическую ячейку, объектив и блок синхронизации работы лазера c цифровой камерой, отличающийся тем, что лазерный луч и оптическая ось объектива располагаются в горизонтальной плоскости, с возможностью выполнения анализа рассеянного в образце света, выходящего в боковую оптическую поверхность оптической ячейки.An optical meter for the numerical concentration of nanoparticles connected to a computer capable of controlling the device and processing the resulting data, containing a laser, a digital camera, optical lenses, an optical cell, an objective and a laser synchronization unit with a digital camera, characterized in that the laser beam and the optical the axis of the objective is located in a horizontal plane, with the possibility of analyzing the light scattered in the sample, emerging into the side optical surface of the optical cell.
RU2021103553U 2021-02-14 Optical meter for the numerical concentration of nanoparticles RU213288U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU213288U1 true RU213288U1 (en) 2022-09-05

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5159642A (en) * 1990-07-13 1992-10-27 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Particle image analyzing apparatus
US7057732B2 (en) * 1999-01-25 2006-06-06 Amnis Corporation Imaging platform for nanoparticle detection applied to SPR biomolecular interaction analysis
RU174054U1 (en) * 2016-10-24 2017-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Фотокор Inverted Nanoparticle Trajectory Analyzer
RU2638913C2 (en) * 2012-05-24 2017-12-18 Эббви Инк. Systems and methods for detecting particles in useful agent

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5159642A (en) * 1990-07-13 1992-10-27 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Particle image analyzing apparatus
US7057732B2 (en) * 1999-01-25 2006-06-06 Amnis Corporation Imaging platform for nanoparticle detection applied to SPR biomolecular interaction analysis
RU2638913C2 (en) * 2012-05-24 2017-12-18 Эббви Инк. Systems and methods for detecting particles in useful agent
RU174054U1 (en) * 2016-10-24 2017-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Фотокор Inverted Nanoparticle Trajectory Analyzer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stelzer et al. Light sheet fluorescence microscopy
KR101884108B1 (en) Particle tracking analysis method using scattered light(pta) and device for detecting and identifying particles of a nanometric order of magnitude in liquids of all types
CN106520535B (en) A kind of label-free cell detection device and method based on mating plate illumination
JP6535359B2 (en) Light pad microscope
US10578541B2 (en) Flow cytometer with digital holographic microscope
EP3079023A1 (en) Tracking and characterizing particles with holographic video microscopy
JP6513802B2 (en) Laser light coupling for nanoparticle detection
EP2352989B1 (en) Sample analysis apparatus and a method of analysing a sample
CN104089858A (en) Particle size analyzer
WO2015181872A1 (en) Optical analysis device
JP7009402B2 (en) A system that determines the particle size distribution of colloids
FI127992B (en) Method and system for determining dissolution properties of matter
Shimamoto et al. Microneedle-based analysis of the micromechanics of the metaphase spindle assembled in Xenopus laevis egg extracts
BR112012025587B1 (en) PROCESS OF DETECTION OF A COLLECTION OF BIOLOGICAL PARTICLES
RU213288U1 (en) Optical meter for the numerical concentration of nanoparticles
RU174054U1 (en) Inverted Nanoparticle Trajectory Analyzer
US20120057019A1 (en) Dynamic In-Situ Feature Imager Apparatus and Method
KR101897232B1 (en) Apparatus of image detector for detecting particulate in liquid
JPS61110033A (en) Measuring apparatus for agglutination reaction
US12014511B2 (en) Sample imaging via two-pass light-field reconstruction
CN108489629B (en) Automatic measuring device and measuring method for solution saturation temperature
Cook et al. A 180° microscope sampling and viewing attachment for a laser Raman spectrometer
JP7015144B2 (en) Image processing equipment and microscope system
CN209342564U (en) A kind of nano material Density Distribution detecting instrument
US20230175949A1 (en) Imaging flow cytometer