動態光散射技術揭秘：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

技術文章

在納米藥物遞送和功能性食品研發領域，科學家們一直在尋找既能穩定納米顆粒、又能保證生物安全性的“理想載體"。最近，一項發表于《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），而動態光散射（DLS）納米粒度儀則在這場“納米快遞"的全程監測中，扮演了重要的角色。

納米硒（SeNPs）是零價硒的納米形式，相比傳統硒補充劑，它具有更高的生物活性和更低的毒性，在抗氧化、護肝、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"的散兵游勇，難以發揮應有的功效。研究者想到了用植物外泌體作為天然載體。外泌體是細胞分泌的納米級囊泡，具有磷脂雙分子層結構，能保護內部物質不被酶降解，是理想的藥物遞送系統。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“裝進去"，最終用動態光散射納米粒度儀對所有樣品進行了評估。

一、DLS三參數：一眼看穿納米顆粒的“底細"

動態光散射技術通過測量顆粒在溶液中的布朗運動引起的散射光波動，可以快速獲得三個關鍵參數：粒徑大小、多分散系數（PDI）和Zeta電位。這三個指標就像納米顆粒的“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合物（SeNPs-ELNs III）的粒徑分布。DLS測量結果顯示：

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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性（植物源外泌體常見）；
裝載納米硒后，復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構。

粒徑的明顯增加直接證明了納米硒成功進入外泌體內部或結合在表面——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鍵證據，而且不會破壞樣品。PDI的變化更揭示了樣品在不同環境下的行為，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：膠體穩定性

Zeta電位越高（值越大），顆粒間靜電排斥越強，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，電位變為 -4.1 mV（值降低）。

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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，削弱了顆粒間的靜電排斥，這解釋了為什么復合物在后續某些條件下更容易聚集。DLS的這一數據為優化配方提供了重要線索。

二、動態光散射納米粒度儀的幾大優勢：

無損快速：幾分鐘內同時獲得粒徑、PDI和Zeta電位三個關鍵參數，無需復雜前處理。
原位真實：在液體環境中直接測量，反映顆粒的真實狀態，避免干燥、染色等處理帶來的假象。
高通量篩選：輕松應對溫度、pH、消化液等多條件平行比較，為配方優化提供海量數據。
統計可靠：每次測量基于數百萬顆粒的散射信號，結果重復性好，適合定量分析。

三、結語

納米科技的發展離不開的表征工具。動態光散射納米粒度儀以其獨特優勢，正成為納米藥物、功能性食品等領域科研人員的“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，由貝拓科學自主研發。它采用動態光散射技術，可精準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。

本文數據來源：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：圖表版權歸原作者及MDPI所有）

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