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技术趋势
Technology Trends

纳米粒子成像

光学系统实现生物药物中纳米粒子的成像

文/ VSD

对于药物配方、开发、制造和储存的稳定性，注
射药物中颗粒物的类型、大小和数量影响着药物的疗
效。在某些情况下，这种不溶性颗粒也可能存在某种
潜在的安全风险。了解这些颗粒的性质，对于确保药
物具有预期的药效、并不会造成不良事件至关重要。
“到目前为止，即使是最先进的技术也无法检测
和计算小于 10μm 的颗粒数目，”美国 Fluid Imaging
Technologies 公司首席执行官 Kent Peterson 说，“由于
缺乏此类操作的技术能力，因此就更容易理解为什么
许多药剂学家提出关注 10μm 或更大颗粒的检测线。”
但是现在，Fluid Imaging Technologies 公司的一种
专有新成像技术，使检测、计数和表征小于 10μm 的
颗粒物成为可能。这种称为纳米流动成像（Nano-Flow
图2：软件模型实时自动测量40多种不同参数，从尺寸、数量和浓度到颜色、灰度
Imaging）的技术已应用于该公司的新型 FlowCam 和形态特征（如圆度、伸长率和纤维卷曲）。
Nano 仪器中（见图 1）。使用这种新型仪器，首次看到了
300nm 到 10μm 的流体中的成千上万个单个纳米粒子和微 算颗粒的数量和浓度，提供基于 40 种以上不同参数的测
量数据，从尺寸和颜色到形态特征，如圆度、伸长率
和纤维卷曲（见图 2）。高品质的高分辨率图像产生了
高度准确的数据，并且可以使用公司的专有模式识别
软件来帮助确定颗粒的类型，例如，通过辨别无定形
蛋白质聚集体中玻璃状碎片中的圆形硅油滴，来确定
颗粒的类型。
最初的 FlowCam 系统包含三项核心技术 ：光学系
统、电子系统和流体系统。流体系统使用一个超高精
度计算机控制的注射泵，将流体样品拉过流通池。光
学系统与显微镜类似，在流体通过流通池时，实时捕
获流体中颗粒的图像。当成像颗粒在 2μm~5mm 范围
时，这种配置可以生成高质量图像；但对于更小的颗粒，
获得具有相同高分辨率的图像变得更具挑战性，因为
图1：使用高折射率浸镜油替换物镜和流通池之间的环境空气，实现了可检测、计
数和表征300nm至10μm颗粒物的新仪器。 可用于创建图像的像素更少。
粒，例如在治疗性蛋白产品中的纳米粒子和微粒。 “在大多数粒子成像系统中，采用低到中等数值孔径
无论是不透明颗粒、透明颗粒还是半透明颗粒，这款 （NA）的光学元件进行光学分析，通常使用一个空气物镜
高级显微镜均能自动对检测到的每个颗粒成像，并同时计 （干物镜） ，主要是为了便于使用，”Kent 解释说，“位于
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