纳米药物与制剂

样品制作要求：
必须对电子束是透明的，通常样品观察 区域厚度控制在100-200nm
四、扫描电镜观察
1µm
图9-2 扫描电子显微镜(SEM)
（2）透射电子显微镜 TEM
成像与原理光学显微镜一样，只是光学显 微镜用可见光作照明束，而透射电子显微 镜则以电子作为照明束
分辨率约为1nm左右 用于 研究纳米材料的结晶情况，观察纳米
粒子的形貌、分散情况， 测量和评估纳米 粒子的粒径。
和光学显微镜及透射电镜相比，扫描电镜具有
以下特点：
(一) 能够直接观察样品表面的结构，样品的尺 寸可大至120mm×80mm×50mm。
(二) 样品制备过程简单，不用切成薄片。 (三) 样品可以在样品室中作三度空间的平移和
旋转，因此，可以从各种角度对样品进行观 察。 (四) 景深大，图象富有立体感。扫描电镜的景 深较光学显微镜大几百倍，比透射电镜大几 十倍。
(三) 固定: 常用戊二醛及锇酸双固定
(四) 脱水: 样品经漂洗后用逐级增高浓度的酒精或丙酮脱 水，然后进入中间液，一般用醋酸异戊酯作中间液。
二．样品的干燥
扫描电镜观察样品要求在高真空中进行。无论是水或 脱水溶液，在高真空中都会产生剧烈地汽化，不仅影 响真空度、污染样品，还会破坏样品的微细结构。因 此，样品在用电镜观察之前必须进行干燥。干燥的方 法有以下几种： (一) 空气干燥法 (二) 临界点干燥法 (三) 冷冻干燥法
(二) 组织导电法 用金属镀膜法使样品表面导电，需要特殊的设备， 操作比较复杂，同时对样品有一定程度的损伤。 为了克服这些不足，有人采用组织导电法(又称导 电染色法)，即利用某些金属 溶液对生物样品中 的蛋白质、脂类和醣类等成分的结合作用，使样 品表面离子化或产生导电性能好的金属盐类化合 物，从而提高样品耐受电子束轰击的能力和导电 率。
（3）其他测试仪器：示差扫描库仑仪、原子吸收 光谱仪、荧光仪、ZETA电位仪、质谱仪、 电子能谱仪、表面力仪、摩擦力显微镜等
9.3 纳米微粒表征常用方法
X射线衍射 XRD 透射电子显微镜 TEM 扫描电子显微镜SEM 激光粒度仪 激光小角散射法等
几种常见结构分析方法分辨率从高到低：
高分辨率
(五) 图象的放大范围广，分辨率也比较高。可 放大十几倍到几十万倍，它基本上包括了从 放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范 围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间， 可达3nm。
(六) 电子束对样品的损伤与污染程度较小。
(七ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 在观察形貌的同时，还可利用从样品发出 的其他信号作微区成分分析。
一．样品的初步处理
真空镀膜法是利用真空 膜仪进行的。其原理是在 高真空状态下把所要喷镀的金属加热，当加热到熔 点以上时，会蒸发成极细小的颗粒喷射到样品上， 在样品表面形成一层金属膜，使样品导电。
喷镀用的金属材料应选择熔点低、化学性能稳定、 在高温下和钨不起作用以及有高的二次电子产生 率、膜本身没有结构。现在一般选用金或金和碳。 为了获得细的颗粒，有用铂或用金—钯、铂—钯 合金的。金属膜的厚度一般为10nm～20nm。真 空镀膜法所形成的膜，金属颗粒较粗，膜不够均 匀，操作较复杂并且费时，目前已经较少使用。
第九章 纳米材料表征技术
材料的表征包括
显微结构研究 性能测试 结构性能关系 材料深加工、改造与使用过程中的变化 机理
9. 1 纳米材料表征
纳米材料的重要微观特征： （1）粒子的尺寸、分布和形貌 （2）表面与界面特性 （3）粒子的完整性和缺陷 （4）相组成和分布 （5）界面的厚度和凝聚力，跨界面的成
(一) 取材: 样品可以稍大些，面积可达8mm× 8mm ，厚 度可达5mm。对于易卷曲的样品如血管、胃肠道粘膜 等，可固定在滤纸或卡片纸上以充分暴露待观察的组 织表面。
(二) 样品的清洗: 组织的游离面(1. 用等渗的生理盐水或 缓冲液清洗; 2. 用5%的苏打水清洗; 3.用超声震荡或酶 消化的方法进行处理.)
2．离子溅射镀膜法 和真空镀膜法比较，离子溅射镀膜法具有以下优 点：(1)由于从阴极上飞溅出来的金属粒子的方向 是不一致的，因而金属粒子能够进入到样品表面 的缝隙和凹陷处，使样品表面均匀地镀上一层金 属膜，对于表面凹凸不平的样品，也能形成很好 的金属膜，且颗粒较细。(2)受辐射热影响较小， 对样品的损伤小。(3)消耗金属少。(4)所需真空 度低，节省时间。
三．样品的导电处理
生物样品经过脱水、干燥处理后，其表面不带电， 导电性能也差。用扫描电镜观察时，当入射电子束 打到样品上，会在样品表面产生电荷的积累，形成 充电和放电效应，影响对图象的观察和拍照记录。 因此在观察之前要进行导电处理，使样品表面导 电。常用的导电方法有以下几种：
(一) 金属镀膜法 1．真空镀膜法
分分布（层状结构）
9.2 纳米材料的结构表征方法
按仪器原理可分为：
（1）直接观察的显微仪器：高分辨透射电镜 （HRTEM）、扫描探针显微镜（SPM）、 原子力显微镜（AFM）、场离子显微镜（FIM）
（2）非直接观察测试仪器：X射线衍射仪（XRD）、 激光粒度分析仪器、穆斯堡尔谱仪（MS）、 拉曼散射仪（RS）、核磁共振、中子衍射仪
低分辨率
扫描隧道显微镜 STM和 原子力AFM 透射电子显微镜TEM 扫描电子显微镜SEM
（1）扫描电子显微镜 SEM
扫描电镜是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。 试样为块状或粉末颗 粒，成像信号可以是二次电子、 背散射电子或吸收电子。其中二次电子是最主要的成 像信号。由电子枪发射的能量为 5 ～ 35keV 的电子， 以其交 叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小 形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细 电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、 空间顺 序作栅网式扫描。聚焦电子束与试样相互作用， 产生二次电子发射（以及其它物理信号），二次电子 发射量随试样表面形貌而变化。二次电子信号被探测 器收集 转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅 极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到 反映试样表面形貌的二次电子像。