動態(tài)光散射技術(shù)揭秘：如何為納米硒找到“植物外泌體”這個好的載體？

更新時間：2026-03-20

在納米藥物遞送和功能性食品研發(fā)領(lǐng)域，科學(xué)家們一直在尋找既能穩(wěn)定納米顆粒、又能保證生物安全性的“理想載體"。最近，一項(xiàng)發(fā)表于《Foods》期刊的研究帶來了答案：從香附子（Cyperus）豆中提取的外泌體樣納米顆粒（ELNs），成功裝載了具有抗氧化活性的納米硒（SeNPs），而動態(tài)光散射（DLS）納米粒度儀則在這場“納米快遞"的全程監(jiān)測中，扮演了重要的角色。

納米硒（SeNPs）是零價硒的納米形式，相比傳統(tǒng)硒補(bǔ)充劑，它具有更高的生物活性和更低的毒性，在抗氧化、護(hù)肝、降血糖等方面潛力巨大。然而，裸露的納米硒極易聚集沉淀，就像一群沒有“頭領(lǐng)"的散兵游勇，難以發(fā)揮應(yīng)有的功效。研究者想到了用植物外泌體作為天然載體。外泌體是細(xì)胞分泌的納米級囊泡，具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，能保護(hù)內(nèi)部物質(zhì)不被酶降解，是理想的藥物遞送系統(tǒng)。這次，他們從香附子豆中提取了外泌體樣納米顆粒（ELNs），并嘗試用三種方法將納米硒“裝進(jìn)去"，最終用動態(tài)光散射納米粒度儀對所有樣品進(jìn)行了評估。

一、DLS三參數(shù)：一眼看穿納米顆粒的“底細(xì)"

動態(tài)光散射技術(shù)通過測量顆粒在溶液中的布朗運(yùn)動引起的散射光波動，可以快速獲得三個關(guān)鍵參數(shù)：粒徑大小、多分散系數(shù)（PDI）和Zeta電位。這三個指標(biāo)就像納米顆粒的“名片"，能告訴我們顆粒是否裝載成功、是否均勻、是否穩(wěn)定。

粒徑與PDI變化

研究者首先對比了空載ELNs和方法制備的裝載納米硒的復(fù)合物（SeNPs-ELNs III）的粒徑分布。DLS測量結(jié)果顯示：

圖片2.png

圖1.ELNs與SeNPs-ELNs III的粒徑分布(DOI:10.3390/foods14152724)

空載ELNs的平均粒徑約為286.5 nm；PDI為0.826，表明樣品有一定異質(zhì)性（植物源外泌體常見）；
裝載納米硒后，復(fù)合物粒徑顯著增大至431.2 nm；PDI升至0.966，提示納米硒的引入改變了顆粒的組成和結(jié)構(gòu)。

粒徑的明顯增加直接證明了納米硒成功進(jìn)入外泌體內(nèi)部或結(jié)合在表面——如果只是簡單混合，粒徑不會有如此顯著的變化。DLS僅需幾分鐘就能給出這樣的關(guān)鍵證據(jù)，而且不會破壞樣品。PDI的變化更揭示了樣品在不同環(huán)境下的行為，比如在儲存過程中PDI下降，可能意味著小顆粒聚集或大顆粒解體。

Zeta電位：膠體穩(wěn)定性

Zeta電位越高（值越大），顆粒間靜電排斥越強(qiáng)，體系越不容易聚集。DLS測量顯示：

空載ELNs的Zeta電位為 -8.37 mV；
裝載納米硒后，電位變?yōu)?-4.1 mV（值降低）。

圖片3.png

圖2.ELNs與SeNPs-ELNs III的Zeta分布(DOI:10.3390/foods14152724)

這表明納米硒的引入改變了外泌體表面的電荷狀態(tài)，削弱了顆粒間的靜電排斥，這解釋了為什么復(fù)合物在后續(xù)某些條件下更容易聚集。DLS的這一數(shù)據(jù)為優(yōu)化配方提供了重要線索。

二、動態(tài)光散射納米粒度儀的幾大優(yōu)勢：

無損快速：幾分鐘內(nèi)同時獲得粒徑、PDI和Zeta電位三個關(guān)鍵參數(shù)，無需復(fù)雜前處理。
原位真實(shí)：在液體環(huán)境中直接測量，反映顆粒的真實(shí)狀態(tài)，避免干燥、染色等處理帶來的假象。
高通量篩選：輕松應(yīng)對溫度、pH、消化液等多條件平行比較，為配方優(yōu)化提供海量數(shù)據(jù)。
統(tǒng)計可靠：每次測量基于數(shù)百萬顆粒的散射信號，結(jié)果重復(fù)性好，適合定量分析。

三、結(jié)語

納米科技的發(fā)展離不開的表征工具。動態(tài)光散射納米粒度儀以其獨(dú)特優(yōu)勢，正成為納米藥物、功能性食品等領(lǐng)域科研人員的“火眼金睛"。如果您也在從事納米載體、藥物遞送或生物活性物質(zhì)包埋的研究，不妨讓DLS成為您的得力助手，讓每一個納米顆粒都“無處遁形"。

DLS100納米粒度及Zeta電位分析儀-無底.png

DS100納米粒度及ZETA電位分析儀，由貝拓科學(xué)自主研發(fā)。它采用動態(tài)光散射技術(shù)，可精準(zhǔn)測量納米顆粒的粒徑分布與ZETA電位，并具備精確溫控功能，滿足不同條件下的測試需求。

本文數(shù)據(jù)來源：Zhao, D., et al. (2025). Preparation and Characterization of Selenium Nanoparticles Loaded in Cyperus-Derived Exosomes Based on Exosomal Protein Quantitation for Selenium Delivery. *Foods*, 14(15), 2724.

（注：圖表版權(quán)歸原作者及MDPI所有）

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