顆粒表征技術種類繁多，每種技術產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果及粒徑報告定義各不相同，這導致實驗室使用多種分析工具時容易產(chǎn)生混淆。常見問題包括：“哪種粒徑定義適合特定技術？哪種粒度定義適合數(shù)據(jù)比較？”通常，被測體系的復雜性會進一步增加數(shù)據(jù)解讀的難度。

納米顆粒跟蹤分析（NTA）是常用于表征粒子尺寸的光散射技術之一。馬爾文帕納科NanoSight Pro納米顆粒跟蹤分析儀（圖1）運用NTA技術，在表征納米材料與生物樣本時提供高分辨率的粒度及濃度數(shù)據(jù)。通過直接成像和對逐個顆粒進行分析，NanoSight Pro提供全面洞察，讓用戶即時掌握樣品的復雜性與異質(zhì)性。高分辨率粒徑分布圖呈現(xiàn)詳盡信息，使用戶能輕松解讀數(shù)據(jù)，提取寶貴洞見以支持決策制定。

圖 1：NanoSight Pro 納米顆粒跟蹤分析儀

NanoSight  Pro可以向用戶呈現(xiàn)多種格式的數(shù)據(jù)，包括圖形展示、直接數(shù)值、間接圖像以及顆粒運動視頻。這些多樣化的輸出結(jié)果為全面解讀數(shù)據(jù)提供了可能。

下面將向您解讀NTA數(shù)據(jù)的定義及其用途。

一張NTA的測試報告中通常會包含峰值（mode）和平均值（mean）。峰值（mode）對應出現(xiàn)頻率zui高的粒徑值，代表粒徑分布中的主導峰值，表明在給定范圍內(nèi)該粒徑的出現(xiàn)頻率zui高。平均值（mean）則代表整個粒徑分布的平均值。此外，人們常關注中值粒徑（亦稱D50），該值表示50%的顆粒小于該尺寸，反之則50%的顆粒大于該尺寸。

粒度分布的本質(zhì)，是單個顆粒特性的整體呈現(xiàn)。通過分析D10、D50和D90等數(shù)值可對其進行解讀。D值代表整個群體中粒徑等于或小于特定尺寸的顆粒所占百分比。例如，D10 = 56nm 表示總樣本中有10%的顆粒尺寸為56nm或更??；而D50 = 256nm則表明總樣本中50%的顆粒尺寸為256nm或更小。

圖2展示了一個典型的寬分布樣品的粒徑分布圖中峰值、平均值與中值粒徑的區(qū)別，同時標注了D值：D10、D50和D90。

圖 2：典型的多分散NTA粒徑分布圖，并標明了常見的特征粒徑：峰值、平均值及中值（D50）。其中，D10、D50和D90為累積分布百分位數(shù)，分別對應分布中10%、50%和90%的顆粒小于該粒徑。

對于相對單分散的群體，平均粒徑通常與峰值粒徑、中值粒徑一致或極為接近（圖3A）。但分析多分散樣本時（通常采用NTA分析，見圖3B和3C）需謹慎對待。僅報告單一粒徑值可能無法充分描述復雜體系。此外，對異質(zhì)分布樣本僅報告平均粒徑可能導致對樣本的偏頗解讀。綜合報告峰值粒徑與粒徑分布范圍可全面描述未知多分散樣本。更進一步，您可報告未知顆?；旌衔镏兴锌梢姺逯档姆逯盗?。此方法能確保對體系內(nèi)多樣化顆粒群體的理解更為全面且細致入微。

圖3 展示了不同多分散性系統(tǒng)的NTA粒徑分布示例。A) 單分散體系：其峰值、中值及平均粒徑數(shù)值接近。B) 異質(zhì)體系：呈現(xiàn)兩個明顯區(qū)分的粒徑群體。C) 多峰體系：包含三種離散的粒徑分布。對于此類多峰體系，報告各峰的峰值粒徑最能準確表征其組成，僅報告平均粒徑則缺乏足夠的描述力。

本文中提到的D10，D50和D90均為基于數(shù)量分布給出的Dn10，Dn50和Dn90。

D10、D50、D90這三個數(shù)值常被綜合用于計算單一指標“粒徑分布寬度Span”。相較于僅依據(jù)分布中的單一點位作為規(guī)格指標，更建議結(jié)合其他粒徑參數(shù)來有效表征分布寬度。納入額外粒徑參數(shù)有助于更全面地理解分布范圍及變異性。

粒度分布寬度Span通過(D90 – D10) / D50計算得出，是量化粒徑分布寬度的常用指標。該計算結(jié)果以數(shù)值形式呈現(xiàn)分布范圍，為顆粒尺寸的整體分布提供重要信息，可用于評估樣品的多分散性（表1）。

表1. 典型 NTA 樣品的多分散性及分布寬度值范圍。

該指標概括了顆粒尺寸的一致性程度。D10、D50、D90及分布寬度共同提供了顆粒尺寸分布的全面概覽，揭示了顆粒尺寸的整體均勻性或多樣性（圖4）。

圖4: 作為多分散性指標的 NTA 粒徑分布圖（RAW與 FTLA 擬合）及其對應分布寬度示例