Zeta電位被用來測(cè)量膠體分散體的穩(wěn)定性。它的基礎(chǔ)是電勢(shì)與粒子表面的電荷成比例。Zeta電位越大，粒子間的斥力就越強(qiáng)。如此大的斥力使擴(kuò)散的粒子不會(huì)隨機(jī)碰撞在一起形成聚集體。zeta電勢(shì)的測(cè)量在其他方面也很有用。在本文中，zeta電位被用來測(cè)試將血液分離成不同組分的儀器。紅細(xì)胞比白細(xì)胞有更大的表面電位。觀察到，隨著各部分白細(xì)胞濃度的升高，平均zeta電位降低。

Nicomp 380 ZLS使用電泳技術(shù)來測(cè)量分散體系的zeta電位。zeta電勢(shì)定義為粒子在剪切面上的電勢(shì)。這個(gè)平面是靠近表面的距離，在這個(gè)距離之下，周圍的溶劑分子和反離子隨粒子移動(dòng)。因此，在顆粒表面和剪切平面之間包含著所有的相關(guān)表面基團(tuán)、溶劑分子、反離子、表面活性劑和污染物，它們一起作用，屏蔽了實(shí)際的表面電位。因?yàn)楸砻娴膠eta電位，它會(huì)很容易受到稀釋劑條件的影響，即pH值、離子強(qiáng)度、化學(xué)成分和污染程度。

測(cè)量是通過將兩個(gè)電極浸入包含樣品的試管(開放式電池設(shè)計(jì))并施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)來進(jìn)行的。電場(chǎng)中的粒子如果帶電荷，就會(huì)沿著電場(chǎng)線以一定的速度向帶相反電荷的電極移動(dòng)。這些粒子的速度或遷移率是通過測(cè)量散射激光束相對(duì)于參考信號(hào)的多普勒位移來獲得的。通過Smoluchowski近似(對(duì)高導(dǎo)電性液體中的大粒子有效)，速度或遷移率與zeta電位直接相關(guān)。

與傳統(tǒng)的封閉檢測(cè)池設(shè)計(jì)相比，開放式檢測(cè)池布局有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。封閉的檢測(cè)池受到電滲透現(xiàn)象的困擾，電滲透現(xiàn)象是由于檢測(cè)池表面帶電而產(chǎn)生的液體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體的運(yùn)動(dòng)影響了它們的觀測(cè)速度。在毛細(xì)管中有一個(gè)液體的運(yùn)動(dòng)接近于零的位置，因此激光照射的視野體積將是在液體不運(yùn)動(dòng)而粒子的速度將接近電場(chǎng)的這個(gè)區(qū)域。這意味著在使用封閉單元的儀器的正常操作，用戶必須將激光對(duì)準(zhǔn)所謂的“固定平面"，以便進(jìn)行測(cè)量。這使得測(cè)量非常繁瑣。在380zls中使用的開放單元是不受電滲透的影響，因?yàn)榧?xì)胞壁遠(yuǎn)離電極和移動(dòng)的粒子。所以使380zls意味著無需激光對(duì)準(zhǔn)。檢測(cè)池的位置不再是關(guān)鍵。由于使用便宜的一次性比色皿作為檢測(cè)池，可以消除交叉污染并省去清洗步驟，儀器的操作進(jìn)一步簡化。通常，zeta電位通過在幾個(gè)類似樣品中以相同稀釋劑條件進(jìn)行檢測(cè)，即pH發(fā)生變化時(shí)。使用這種方法，可以得知取得zeta電位值的要求。假設(shè)當(dāng)粒子之間存在的斥力時(shí)，色散將是穩(wěn)定的。但是zeta勢(shì)在大分子化學(xué)領(lǐng)域也有很大的意義。例如，生產(chǎn)基因治療藥物的生物技術(shù)公司需要確定DNA是游離的還是被包裹在能夠穿過細(xì)胞壁的載體(例如脂質(zhì)體)中。細(xì)胞膜的整個(gè)運(yùn)輸區(qū)域依賴于電荷。

本文從一種將血液分離成不同成分的儀器中獲得了幾個(gè)血細(xì)胞樣本。這些細(xì)胞成分從主要含有紅細(xì)胞到主要含有白細(xì)胞。圖1包含了從其中一個(gè)分?jǐn)?shù)得到的功率譜的例子。

下圖中包含兩個(gè)光譜，一個(gè)是在電場(chǎng)關(guān)閉時(shí)采集的參考光譜，另一個(gè)是在通電時(shí)采集的參考光譜。第二個(gè)峰由于粒子沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)的速度而發(fā)生了一定的位移。

圖1:分?jǐn)?shù)4得到的Zeta電位功率譜

圖2包含了每個(gè)分?jǐn)?shù)(4到9)的zeta電位圖，只是為了更好地說明總體趨勢(shì)。很明顯，每個(gè)連續(xù)的分?jǐn)?shù)(從4到9)的zeta電位的負(fù)值更小。白細(xì)胞的移動(dòng)性比紅細(xì)胞小(回想一下zeta電位與移動(dòng)性成比例)。所以zeta電位數(shù)據(jù)表明，從第4部分到第9部分，白細(xì)胞的相對(duì)濃度增加。這與從其他測(cè)量中獲得的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

 圖2:每個(gè)血液組分的Zeta電位圖

該數(shù)據(jù)表明，Nicomp 380 zls可以用于獲得較大顆粒(大于5微米)的zeta電位值。介紹了其在血液成分分離和血液細(xì)胞聚集研究中的應(yīng)用。