ทำไมการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค DLS จึงมีความสำคัญ?

หากผลิตภัณฑ์ของคุณมีส่วนประกอบของอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในของเหลว—ไม่ว่าจะเป็นนาโนอิมัลชัน, เม็ดสี, สารเติมเต็ม, สารออกฤทธิ์, ไลโปโซม หรือพอลิเมอร์บีดส์—ขนาดและประจุไฟฟ้าบนผิวของอนุภาค คือปัจจัยหลักที่กำหนดคุณสมบัติสำคัญ ตั้งแต่ความคงตัว, ลักษณะภายนอก, ประสิทธิภาพ ไปจนถึงอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์

ปัญหาที่พบบ่อย เช่น การแยกชั้น หรือผลิตภัณฑ์ตกตะกอน มักเป็นสัญญาณที่บ่งชี้ว่าขนาดหรือประจุไฟฟ้าของอนุภาคมีปัญหา เทคนิค Dynamic Light Scattering (DLS) คือเครื่องมือที่รวดเร็วและไม่ทำลายตัวอย่าง สามารถใช้วัด ขนาดไฮโดรไดนามิก (Hydrodynamic Diameter) และ ค่าการกระจายขนาด (Polydispersity) ได้อย่างแม่นยำ ขณะที่ ค่าศักย์ซีต้า (Zeta Potential) จะช่วยบ่งชี้ถึงแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตที่เป็นตัวกำหนดว่าอนุภาคจะจับตัวกันหรือจะคงความเสถียรไว้ได้

เมื่อนำข้อมูลทั้งสองส่วนนี้มาประกอบกัน จะช่วยให้ทีมวิจัยสามารถพัฒสูตรผลิตภัณฑ์ให้ดีที่สุด, ใช้เปรียบเทียบวัตถุดิบจากซัพพลายเออร์แต่ละล็อต และใช้กำหนดเกณฑ์คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สามารถยืนยันได้ในการตรวจสอบทั้งจากฝ่ายประกันคุณภาพ (QA) และจากลูกค้า

เครื่อง DLS วัดอะไรได้บ้าง และควรใช้เมื่อใด?

เทคนิค DLS ทำงานโดยการวิเคราะห์ การเคลื่อนที่แบบบราวน์ (Brownian Motion) หรือการเคลื่อนที่อย่างอิสระของอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในของเหลว จากนั้นเครื่องจะแปลงสัญญาณแสงที่กระเจิงออกมาตามเวลาให้กลายเป็นข้อมูลการกระจายตัวของขนาดไฮโดรไดนามิก เทคนิคนี้มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งสำหรับระบบอนุภาคขนาดนาโนและไมครอน ซึ่งต้องการผลการวัดที่รวดเร็วและทำซ้ำได้ เพื่อเป็นแนวทางในการวิจัยและพัฒนา

● ช่วงการวัด (ในของเหลวแขวนลอย): ประมาณ 0.3 นาโนเมตร ถึง 10 ไมโครเมตร

● ผลลัพธ์หลัก: ขนาดไฮโดรไดนามิก (เช่น ค่าเฉลี่ย Z-average), ค่า PDI (ดัชนีการกระจายขนาด) และกราฟการกระจายขนาด

● ประจุไฟฟ้าบนผิวอนุภาค: ค่าศักย์ซีต้า (Zeta Potential) เพื่อประเมินความเสถียรของคอลลอยด์ในตัวกลางนั้นๆ

● การรับรองมาตรฐาน: ได้รับการรับรอง ISO/IEC 17025 สำหรับช่วงการวัดขนาดอนุภาค 50–1,000 นาโนเมตร

ท่านสามารถใช้เทคนิค DLS เพื่อ:

● ติดตามความคงตัวของสูตรผลิตภัณฑ์ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงค่า pH, ความแรงไอออนิก, อุณหภูมิ หรือชนิดของสารกันเสีย

● ตรวจหาการจับตัวเป็นก้อนหรือการขยายขนาดของอนุภาค หลังการทดสอบสภาวะเร่งหรือการเก็บรักษาเป็นเวลานาน

● เปรียบเทียบวัตถุดิบแต่ละล็อต และใช้กำหนดเกณฑ์การยอมรับสินค้าสำหรับฝ่ายควบคุมคุณภาพ (QC)

● พัฒนาระบบสารลดแรงตึงผิวในอิมัลชันหรือสารแขวนลอย เพื่อลดปัญหาการเกาะกลุ่ม (Flocculation) และการแยกชั้นครีม (Creaming)

สำหรับตัวอย่างที่มีอนุภาคหลายขนาดผสมกัน (Multi-modal) หรือมีการกระจายขนาดที่กว้าง ท่านสามารถใช้เทคนิคอื่น เช่น การวิเคราะห์จากภาพถ่ายหรือการเลี้ยวเบนของแสง มาช่วยยืนยันผลได้ แต่หากต้องการทราบพฤติกรรมของอนุภาคในของเหลว เทคนิค DLS ยังคงเป็นเทคนิคมาตรฐานที่นิยมใช้มากที่สุด

ช่วงการทดสอบที่ได้รับการรับรอง

กรณีที่ตัวอย่างต้องการความแม่นยำสูงและต้องผ่านระบบมาตราฐาน บริการ DLS ของเราได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO/IEC 17025 สำหรับการวัดขนาดอนุภาคในช่วง 50–1,000 นาโนเมตร ซึ่งหมายความว่ากระบวนการทำงานทั้งหมด ตั้งแต่การตั้งค่าเครื่องมือ, การสอบเทียบ, การทวนสอบ และขั้นตอนการวิเคราะห์ ได้รับการตรวจสอบและรับรองความถูกต้องแล้วสำหรับช่วงการทดสอบดังกล่าว

ในรายงานผลการทดสอบของคุณจะประกอบด้วย:

● ข้อมูลขนาดอนุภาค (เช่น ค่าเฉลี่ย Z-average), ค่า PDI และกราฟแสดงการกระจายขนาด

● ค่าศักย์ซีต้า (หากร้องขอ) พร้อมเครื่องหมาย (บวก/ลบ) และค่าตัวเลขที่เกี่ยวข้องกับความเสถียร

● เงื่อนไขสำคัญที่ใช้ในการวัด: ชนิดของตัวกลาง, อุณหภูมิ, เวลาที่ใช้ในการปรับสมดุล, ชนิดของเซลล์ที่ใช้วัด และขั้นตอนการเจือจาง

● ข้อสังเกตเพื่อการแปลผล: คุณภาพของสัญญาณแสง, ความสามารถในการวัดซ้ำ และความผิดปกติใดๆ ที่พบ

ผลลัพธ์โดยทั่วไปที่ท่านจะได้รับ

ลูกค้าส่วนใหญ่มักต้องการชุดข้อมูลที่กระชับและพร้อมนำไปใช้ตัดสินใจ ซึ่งประกอบด้วย:

● ผล DLS: ขนาดไฮโดรไดนามิก, ค่า PDI และภาพกราฟการกระจายขนาด

● ค่าศักย์ซีต้า: ค่าตัวเลขและเครื่องหมาย (บวก/ลบ) พร้อมคำอธิบายเพื่อการคาดการณ์ความเสถียร

● สรุปวิธีการ: ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่าง, ชนิดของคิวเวตต์/เซลล์ที่ใช้, อุณหภูมิในการวัด และจำนวนการวัดซ้ำ

● ตารางเปรียบเทียบ (เป็นบริการเสริม): เปรียบเทียบผลระหว่างล็อต, ผลก่อนและหลังการทดสอบสภาวะเร่ง หรือผลระหว่างสูตรต่างๆ

คำแนะนำในการเตรียมตัวอย่าง 

การทดสอบตัวอย่างเริ่มต้นจากการเตรียมตัวอย่างที่เหมาะสม แม้เราจะปรับวิธีการเตรียมตัวอย่างให้เหมาะกับผลิตภัณฑ์ของคุณ แต่หลักการต่อไปนี้จะช่วยให้ได้ผลการทดสอบที่ดี:

● ตัวอย่าง: ตัวอย่างที่ส่งมาควรเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจริงๆ (หรือแจ้งขั้นตอนการเตรียมสูตรเพื่อให้เราเตรียมตัวอย่างให้ใกล้เคียงที่สุด)

● ความสะอาด: หลีกเลี่ยงฟองอากาศและสิ่งปนเปื้อนที่ไม่ใช่ส่วนหนึ่งของสูตร ใช้ภาชนะที่สะอาดและผ่านการกรอง (หากจำเป็น)

● ตัวกลางและสภาวะ: โปรดระบุชนิดของบัฟเฟอร์/ตัวทำละลาย, ค่า pH, ความแรงไอออนิก และสารเติมแต่งที่ใช้

● ความเข้มข้น: เทคนิค DLS ต้องการความเข้มข้นที่พอเหมาะเพื่อให้มีสัญญาณแสงที่แรงพอ แต่ต้องไม่เข้มข้นเกินไปจนเกิดการกระเจิงซ้อน (Multiple Scattering) กรุณาแจ้งช่วงความเข้มข้นของตัวอย่าง

● ความไวต่ออุณหภูมิ: หากผลิตภัณฑ์ของคุณมีการเปลี่ยนแปลงสภาพ เช่น กลายเป็นเจลหรือแยกชั้นที่อุณหภูมิใดเป็นพิเศษ กรุณาแจ้งให้เราทราบเพื่อกำหนดช่วงอุณหภูมิในการวัดที่เหมาะสม

บริการนี้เหมาะสำหรับใคร?

● กลุ่มเครื่องสำอาง (แบรนด์, OEM/ODM)

ใช้วิเคราะห์นาโนอิมัลชัน, ไลโปโซม และการกระจายตัวของเม็ดสี ใช้ข้อมูลขนาดและค่าศักย์ซีต้าเพื่อปรับปรุงความคงตัวและอายุการเก็บรักษา ใช้กำหนดเกณฑ์การยอมรับวัตถุดิบจากซัพพลายเออร์ได้อย่างมั่นใจ

● กลุ่มอาหาร, โภชนเภสัช และเครื่องดื่ม

ใช้ประเมินความเสถียรและขนาดอนุภาคสำหรับเครื่องดื่ม, อิมัลชัน และส่วนผสมเชิงฟังก์ชัน ค่าศักย์ซีต้าจะช่วยคาดการณ์การจับตัวเป็นก้อนของอนุภาคเมื่อค่า pH หรือความแรงไอออนิกเปลี่ยนแปลงไป

● กลุ่มยา, เทคโนโลยีชีวภาพ และวัสดุทางการแพทย์

ใช้คัดกรองระบบนำส่งระดับนาโน, ตัวพานำส่งยา หรือสารช่วยทางเภสัชกรรมได้อย่างรวดเร็ว ใช้ค่า PDI และขนาดเพื่อประเมินความสม่ำเสมอก่อนนำไปศึกษาในขั้นต่อไป

● กลุ่มวัสดุขั้นสูง และสารเคลือบผิว

สำหรับสารเติมเต็ม, พอลิเมอร์แขวนลอย และหมึกพิมพ์ เทคนิค DLS จะช่วยวินิจฉัยปัญหาสินค้าตกตะกอน และสนับสนุนการปรับเปลี่ยนสารช่วยกระจายตัวหรือสภาวะในกระบวนการผลิต

ภาพรวมราคาบริการ

ท่านสามารถใช้ราคาแนะนำเบื้องต้นเพื่อประเมินขอบเขตงาน จากนั้นเราจะจัดทำใบเสนอราคาอย่างเป็นทางการตามจำนวนตัวอย่าง, จำนวนการวัดซ้ำ และการวัดค่าศักย์ซีต้า (หากต้องการ)

● วิเคราะห์ขนาดอนุภาคด้วย DLS (ในของเหลวแขวนลอย): เริ่มต้น 500 บาทต่อรายการ

● บริการเสริม: การวัดค่าศักย์ซีต้า เพื่อประเมินประจุไฟฟ้าบนผิวและความเสถียร

● ทางเลือกอื่นๆ: การวัดซ้ำ, การเปรียบเทียบผลก่อน/หลังสภาวะเร่ง, ตารางเปรียบเทียบ 

คำถามที่พบบ่อย

● สามารถวัดขนาดอนุภาคได้ในช่วงเท่าใด?

ประมาณ 0.3 นาโนเมตร ถึง 10 ไมโครเมตร ในของเหลวแขวนลอย และได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO/IEC 17025 สำหรับการวัดในช่วง 50–1,000 นาโนเมตร

● ค่า PDI บอกอะไร?

PDI (Polydispersity Index) บ่งชี้ถึงความกว้างของการกระจายขนาด ยิ่งค่า PDI ต่ำ แสดงว่าอนุภาคมีขนาดสม่ำเสมอและใกล้เคียงกันมาก

● ทำไมต้องวัดค่าศักย์ซีต้า (Zeta Potential)?

ค่าศักย์ซีต้าสะท้อนถึงประจุไฟฟ้าบนผิวของอนุภาคในตัวกลางนั้นๆ โดยทั่วไป ยิ่งค่ามีขนาดสูง (ไม่ว่าจะเป็นบวกหรือลบมากก็ตาม) แสดงว่าอนุภาคมีแรงผลักกันสูง ทำให้สารแขวนลอยมีความคงตัวดีขึ้น

● สามารถทดสอบในตัวทำละลายของสูตรผลิตภัณฑ์จริงได้หรือไม่?

ได้แน่นอน การวัดในบัฟเฟอร์, ตัวทำละลาย, ค่า pH และความแรงไอออนิก มักจะให้ผลลัพธ์ที่มีความหมายและนำไปใช้ประโยชน์ได้

● จะทำอย่างไรหากสงสัยว่ามีอนุภาคขนาดใหญ่จับตัวกันอยู่?

เทคนิค DLS มีความไวต่ออนุภาคขนาดใหญ่มาก เราสามารถปรับขั้นตอนการวัดและแนะนำเทคนิคเสริมอื่นๆ (หากจำเป็น) เพื่อช่วยยืนยันปริมาณของอนุภาคขนาดใหญ่เหล่านั้นได้

ติดต่อเรา

จองคิวเพื่อใช้บริการ DLS หรือขอใบเสนอราคาสำหรับการวิเคราะห์ขนาดอนุภาคพร้อมบริการเสริมวัดค่าศักย์ซีต้า เราจะช่วยคุณออกแบบแผนการวัดที่เหมาะสม

ฝ่ายโครงสร้างพื้นฐาน (Infrastructure Services)

ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (NANOTEC)

143 อาคาร INC 2 (B) อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถ.พหลโยธิน ต.คลองหนึ่ง อ.คลองหลวง จ.ปทุมธานี 12120

โทร. +66 2 564 7100 ต่อ 6517, 6625, 6680

อีเมล: bdis-infs@nanotec.or.th