Caratterizzazione e analisi di nanoparticelle in laboratorio
Le vostre esigenze: analizzare le proprietà e gli effetti delle nanoparticelle nei vostri ambiti di applicazione
Analisi di nanoparticelle in laboratorio
L’analisi delle nanoparticelle consente di comprendere le proprietà fisiche, chimiche e i loro effetti. Il nostro laboratorio specializzato nell’analisi dei nanomateriali e nell’analisi delle nanoparticelle mette a vostra disposizione tecniche all’avanguardia per:
- Identificare e quantificare le nanoparticelle,
- Studiare morfologia, dimensione e distribuzione,
- Comprendere le loro interazioni nel vostro ambiente di applicazione.
Le diverse tipologie di nanoparticelle
Composte da metalli o ossidi metallici, sono stabili e versatili. Utilizzate nelle creme solari, nella depurazione e nei dispositivi medici. Esempi: argento, oro, biossido di titanio (TiO₂).
A base di carbonio, sono biocompatibili e biodegradabili. Sono impiegate nel rilascio di farmaci, nella conservazione degli alimenti e nelle biotecnologie. Esempi: nanoparticelle lipidiche, chitina.
Combinando materiali organici e inorganici, uniscono versatilità e prestazioni per l’imaging medico, i materiali intelligenti e il rilevamento degli inquinanti.
Perché identificare e quantificare le nanoparticelle?
L’identificazione e la quantificazione delle nanoparticelle sono essenziali per controllarne le proprietà, garantirne la sicurezza e ottimizzarne gli effetti in un materiale o in un campione.
Questo tipo di analisi risponde a diverse esigenze:
Sicurezza sanitaria : garantire che le nanoparticelle utilizzate non presentino rischi per la salute umana, in particolare nei settori farmaceutico e cosmetico
Ottimizzazione delle prestazioni : adattare le proprietà delle nanoparticelle per migliorare l’efficacia dei prodotti, ad esempio regolando la dimensione delle particelle per influenzare la biodisponibilità nei farmaci
Innovazione tecnologica : sviluppare nuovi materiali e nuove applicazioni comprendendo e manipolando le proprietà uniche delle nanoparticelle
Conformità normativa : rispettare le norme vigenti relative all’uso delle nanoparticelle, come quelle stabilite dalla Farmacopea Europea
Controllo qualità : rilevare e identificare le particelle indesiderate o le contaminazioni nei prodotti per garantirne la purezza e la qualità
Le nostre soluzioni: accompagnarvi nella caratterizzazione e nell’analisi delle nanoparticelle
Grazie a un parco analitico di 5.200 m² e a un team dedicato all’analisi delle particelle, il laboratorio vi propone servizi di supporto nello studio e nello sviluppo dei vostri prodotti a base di nanoparticelle.
L’analisi delle nanoparticelle comprende:
- Caratterizzazione morfologica : misurazione delle dimensioni, della forma e della distribuzione delle particelle tramite tecniche come la microscopia elettronica (SEM).
- Analisi chimica : identificazione della composizione elementare e molecolare per determinarne le proprietà.
- Studio della superficie : valutazione della carica e della funzionalizzazione per anticipare le interazioni con altre sostanze.
- Analisi granulometrica : misurazione della distribuzione delle dimensioni delle particelle in un campione.
- Analisi del tracciamento individuale delle particelles : consente di osservare e quantificare le particelle in movimento in un dato mezzo. Questa analisi permette di comprenderne la dispersione, la stabilità e le interazioni.
Le nostre tecniche di caratterizzazione delle nanoparticelle
ICP-AES e ICP-MS : analisi di tracce e della composizione chimica su un prodotto a base di nanomateriali
DRX : analisi strutturale
BET : misura della superficie specifica
SP-ICP-MS : rilevamento di nanoparticelle
Microscopia Raman : rilevamento e caratterizzazione delle nanoparticelle
SEM-FEG-EDX : determinazione delle dimensioni e della forma delle nanoparticelle
Granulometria laser : conteggio e distribuzione granulometrica
Picnometria a elio : misurazione della densità
DLS: misurazione di nanoemulsioni e studio della stabilità di una sospensione tramite titolazione del potenziale zeta
Le nostre accreditazioni per la caratterizzazione delle nanoparticelle
FILAB è il primo laboratorio accreditato COFRAC ISO 17025 per la caratterizzazione dei nanomateriali, e in particolare la distribuzione di dimensione e forma delle nanoparticelle tramite MEB-EDX, e la determinazione della dimensione delle nanoparticelle tramite SP-ICPMS. Questa accreditazione garantisce analisi affidabili e conformi ai requisiti normativi. Questo impegno per la qualità ci consente di affiancare i nostri clienti industriali nelle condizioni ottimali.
Per accompagnarvi nelle migliori condizioni, il laboratorio FILAB è abilitato al Credito d’Imposta per la Ricerca (CIR). Inoltre, FILAB è membro della commissione AFNOR/X457 “Nanotechnologies”
*Il nostro ambito di accreditamento comprende:
- La distribuzione di dimensione e forma delle nanoparticelle tramite MEB-EDX
- La determinazione della dimensione delle nanoparticelle tramite SP-ICPMS
(Maggiori informazioni su www.cofrac.fr – accreditamento n°1-1793)
Utilizzo delle nanoparticelle in ambito farmaceutico e cosmetico
Le nanoparticelle di biossido di titanio (TiO₂) e di ossido di zinco sono utilizzate nelle creme solari per offrire una protezione efficace contro i raggi UV rimanendo invisibili sulla pelle. Le loro dimensioni ridotte garantiscono un’applicazione uniforme e un effetto estetico ottimale.
Nel settore farmaceutico, le nanoparticelle lipidiche consentono di trasportare i principi attivi fino alle cellule bersaglio. Ad esempio, nei trattamenti antitumorali, ottimizzano la biodisponibilità e riducono gli effetti collaterali sui tessuti sani.
Le nanoparticelle d’argento, utilizzate per le loro proprietà antibatteriche, sono integrate negli impianti e nei dispositivi medici. Riducono i rischi di infezione post-operatoria mantenendo al contempo la biocompatibilità.
Le nanoparticelle d’oro colloidale sono integrate in creme anti-età per i loro effetti antiossidanti e rigeneranti. Penetrano negli strati superficiali della pelle, stimolando la produzione di collagene per un’azione mirata.
Utilizzo delle nanoparticelle in metallurgia
In metallurgia, l’aggiunta di nanoparticelle di allumina (Al₂O₃) alle leghe ne aumenta la resistenza meccanica e termica. Ciò migliora le prestazioni dei componenti metallici per applicazioni industriali come l’aeronautica o l’automotive.
Inoltre, i nanotubi di carbonio integrati nei materiali compositi ne migliorano notevolmente la resistenza meccanica e la leggerezza. Ad esempio, nell’aeronautica, queste nanoparticelle vengono utilizzate per rinforzare strutture in fibre polimeriche, rendendo gli aerei più resistenti e riducendone al tempo stesso il peso.
Ogni settore industriale, alle prese con campioni complessi come polveri, sospensioni o materiali finiti, richiede un’analisi rigorosa delle nanoparticelle che li compongono.
i nostri altri servizi
Sviluppo e validazione di metodi analitici specifici per le nanoparticelle
Studio bibliografico e normativo sulle nanoparticelle
Formazione sui nanomateriali per i vostri team
Le proprietà fisico-chimiche delle nanoparticelle
Le nanoparticelle sono integrate nella formulazione di prodotti e materiali per ottimizzarne le proprietà funzionali e rispondere alle esigenze tecniche degli industriali. Grazie alle loro dimensioni nanometriche e all’elevata superficie specifica, consentono di migliorare la resistenza meccanica, la durabilità e anche le prestazioni fisico-chimiche dei materiali. Il loro utilizzo favorisce inoltre un migliore controllo delle interazioni a livello molecolare, offrendo soluzioni avanzate in termini di reattività, stabilità o targeting in formulazioni complesse.
FAQ
Per analisi affidabili e complete, il laboratorio vi propone tecniche analitiche all’avanguardia come:
- ICP-AES e ICP-MS: analisi delle tracce su un prodotto contenente nanomateriali
- SEM-FEG-EDX: identificazione delle dimensioni e della forma delle nanoparticelle
- Granulometria laser: conteggio e distribuzione granulometrica
- DRX: analisi strutturale
- DLS: misurazione di nanoemulsioni e studio della stabilità di una sospensione mediante titolazione del potenziale zeta
- BET: misurazione della superficie specifica
- SP-ICP-MS: rilevamento delle nanoparticelle
Un nanomateriale è definito dal regolamento cosmetico europeo CE 1223/2009 come un « materiale insolubile o biopersistente, fabbricato intenzionalmente e caratterizzato da una o più dimensioni esterne, o da una struttura interna, su una scala da 1 a 100 nanometri » (secondo la norma ISO 80004).
Il regolamento cosmetico europeo CE 1223/2009 stabilisce quindi che:
– I nanomateriali devono essere oggetto di un’etichettatura specifica (menzione [nano] nell’elenco degli ingredienti, preceduta dall’ingrediente INCI).
– I prodotti cosmetici contenenti nanomateriali devono essere notificati alla Commissione tramite il portale europeo CPNP (articoli 13 e 16) 6 mesi prima dell’immissione sul mercato.
A livello nazionale, la dichiarazione R-Nano impone di tracciare l’uso dei nanomateriali. Infatti, sia che sia volontario sia involontario, l’uso di nanomateriali deve essere dichiarato e tracciato, passando attraverso caratterizzazioni fisico-chimiche all’avanguardia. Per quanto riguarda gli usi involontari di nanoparticelle, i principali sospetti si concentrano su materie prime di tipo ossidi metallici e materie minerali (TiO2, ZnO, SiO2, Fe2O3, CaCO3 …).
La caratterizzazione delle nanoparticelle inorganiche consiste nell’analizzare le loro proprietà, come dimensione, forma, composizione chimica e distribuzione. Queste nanoparticelle, come quelle a base di metalli o di ossidi, sono essenziali in settori come cosmetica, farmaceutica e industria per garantire prestazioni e conformità.
La caratterizzazione delle nanoparticelle mira a identificare le loro proprietà morfologiche (dimensione, forma), chimiche (composizione) e la loro distribuzione in un campione. Queste analisi garantiscono la qualità, la sicurezza e l’ottimizzazione dei prodotti in diversi settori industriali.
Il laboratorio FILAB, specializzato in analisi chimiche e caratterizzazione dei materiali, offre analisi approfondite delle nanoparticelle, tra cui microscopia elettronica, analisi granulometrica, chimica e di superficie. Questi studi consentono di controllare la qualità, ottimizzare le prestazioni dei prodotti e rispondere ai requisiti normativi.
L’analisi di monitoraggio delle nanoparticelle serve a valutarne il comportamento dinamico, come la dispersione e l’agglomerazione. Ciò aiuta a controllarne l’utilizzo in settori come la medicina, l’ambiente o i materiali avanzati per garantire sicurezza ed efficacia.
Proponiamo analisi di caratterizzazione avanzata per determinare la dimensione, la forma e la distribuzione granulometrica delle vostre nanoparticelle, consentendo di ottimizzare le vostre formulazioni e di validare la conformità alle specifiche di prodotto.
Proponiamo studi di invecchiamento, di stabilità e di impatto del processo (calore, pressione, umidità, taglio) per verificare che i vostri nanomateriali conservino le loro proprietà critiche durante il ciclo di produzione.
Un controllo insufficiente delle nanoparticelle può comportare difetti di prodotto, non conformità normative, rischi sanitari per gli operatori o ancora problemi ambientali. Da qui l’importanza di un’analisi rigorosa e periodica.
