Charakterisierung und Analyse von Nanopartikeln im Labor
Ihr Bedarf: die Eigenschaften und Auswirkungen von Nanopartikeln in Ihren Anwendungsbereichen analysieren
Analyse von Nanopartikeln im Labor
Die Analyse von Nanopartikeln ermöglicht es, die physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie deren Auswirkungen zu verstehen. Unser auf die Analyse von Nanomaterialien und die Analyse von Nanopartikeln spezialisiertes Labor stellt Ihnen modernste Techniken zur Verfügung, um:
- Nanopartikel zu identifizieren und zu quantifizieren,
- Morphologie, Größe und Verteilung zu untersuchen,
- ihre Wechselwirkungen in Ihrem Anwendungsumfeld zu verstehen.
Die verschiedenen Arten von Nanopartikeln
Bestehend aus Metallen oder Metalloxiden sind sie stabil und vielseitig einsetzbar. Verwendet in Sonnenschutzmitteln, bei der Schadstoffbeseitigung und in Medizinprodukten. Beispiele: Silber, Gold, Titandioxid (TiO₂).
Auf Kohlenstoffbasis sind sie biokompatibel und biologisch abbaubar. Sie werden für die Arzneimittelverabreichung, die Lebensmittelkonservierung und die Biotechnologie eingesetzt. Beispiele: lipidische Nanopartikel, Chitin.
Durch die Kombination organischer und anorganischer Materialien vereinen sie Vielseitigkeit und Leistung für die medizinische Bildgebung, intelligente Materialien und die Erkennung von Schadstoffen.
Warum Nanopartikel identifizieren und quantifizieren?
Die Identifizierung und Quantifizierung von Nanopartikeln sind entscheidend, um ihre Eigenschaften zu kontrollieren, ihre Sicherheit zu gewährleisten und ihre Wirkung in einem Material oder einer Probe zu optimieren.
Diese Art der Analyse beantwortet mehrere Herausforderungen:
Gesundheitliche Sicherheit : sicherstellen, dass die verwendeten Nanopartikel keine Risiken für die menschliche Gesundheit darstellen, insbesondere in der Pharma- und Kosmetikbranche
Optimierung der Leistung : die Eigenschaften von Nanopartikeln anpassen, um die Wirksamkeit von Produkten zu verbessern, beispielsweise durch die Anpassung der Partikelgröße, um die Bioverfügbarkeit in Arzneimitteln zu beeinflussen
Technologische Innovation : neue Materialien und Anwendungen entwickeln, indem die einzigartigen Eigenschaften von Nanopartikeln verstanden und gezielt genutzt werden
Regulatorische Konformität : die geltenden Normen für den Einsatz von Nanopartikeln einhalten, wie etwa die von der Europäischen Pharmakopöe
festgelegtenQualitätskontrolle : unerwünschte Partikel oder Verunreinigungen in Produkten erkennen und identifizieren, um ihre Reinheit und Qualität zu gewährleisten
Unsere Lösungen: Begleitung bei der Charakterisierung und Analyse von Nanopartikeln
Mit einem Analysepark von 5.200 m² und einem auf Partikelanalyse spezialisierten Team bietet Ihnen das Labor Begleitdienstleistungen bei der Untersuchung und Entwicklung Ihrer nanopartikelbasierten Produkte.
Die Analyse von Nanopartikeln umfasst:
- Morphologische Charakterisierung : Messung von Größe, Form und Verteilung der Partikel mittels Techniken wie der Elektronenmikroskopie (SEM).
- Chemische Analyse : Identifizierung der elementaren und molekularen Zusammensetzung, um ihre Eigenschaften zu bestimmen.
- Oberflächenuntersuchung : Bewertung von Ladung und Funktionalisierung, um Wechselwirkungen mit anderen Substanzen vorherzusehen.
- Granulometrische Analyse : Messung der Größenverteilung der Partikel in einer Probe.
- Analyse des Einzelpartikel-Trackings : ermöglicht die Beobachtung und Quantifizierung von Partikeln in Bewegung in einem gegebenen Medium. Diese Analyse hilft, ihre Dispersion, Stabilität und Wechselwirkungen zu verstehen.
Unsere Techniken zur Charakterisierung von Nanopartikeln
ICP-AES und ICP-MS : Spuren- und chemische Zusammensetzungsanalyse an einem Produkt auf Basis von Nanomaterialien
XRD : Strukturanalyse
BET : Messung der spezifischen Oberfläche
SP-ICP-MS : Nachweis von Nanopartikeln
Raman-Mikroskopie : Nachweis und Charakterisierung von Nanopartikeln
SEM-FEG-EDX : Bestimmung der Größe und Form von Nanopartikeln
Lasergranulometrie : Zählung und Partikelgrößenverteilung
Helium-Pyknometrie : Messung der Dichte
DLS: Messung von Nanoemulsionen und Untersuchung der Stabilität einer Suspension durch Titration des Zeta-Potenzials
Unsere Akkreditierungen für die Charakterisierung von Nanopartikeln
FILAB ist das erste COFRAC-ISO-17025-akkreditierte Labor für die Charakterisierung von Nanomaterialien, insbesondere für die Verteilung von Größe und Form von Nanopartikeln mittels REM-EDX sowie für die Bestimmung der Größe von Nanopartikeln mittels SP-ICPMS. Diese Akkreditierung gewährleistet zuverlässige Analysen, die den regulatorischen Anforderungen entsprechen. Dieses Qualitätsversprechen ermöglicht es uns, unsere Industriekunden unter optimalen Bedingungen zu begleiten.
Um Sie unter den besten Bedingungen zu unterstützen, ist das Labor FILAB für den Forschungssteuerbonus (Crédit Impôt Recherche, CIR) zugelassen. Außerdem ist FILAB Mitglied der AFNOR/X457-Kommission „Nanotechnologien“
*Unser Akkreditierungsumfang umfasst:
- Die Verteilung von Größe und Form von Nanopartikeln mittels REM-EDX
- Die Bestimmung der Größe von Nanopartikeln mittels SP-ICPMS
(Weitere Informationen auf www.cofrac.fr – Akkreditierung Nr. 1-1793)
Einsatz von Nanopartikeln in der Pharma- und Kosmetikbranche
Die Titandioxid-Nanopartikel (TiO₂) und Zinkoxid-Nanopartikel werden in Sonnenschutzcremes eingesetzt, um einen wirksamen UV-Schutz zu bieten und gleichzeitig auf der Haut unsichtbar zu bleiben. Ihre geringe Größe sorgt für ein gleichmäßiges Auftragen und eine optimale ästhetische Wirkung.
Im Pharmabereich ermöglichen lipidische Nanopartikel, Wirkstoffe bis zu den Zielzellen zu transportieren. So optimieren sie beispielsweise bei Krebstherapien die Bioverfügbarkeit und verringern Nebenwirkungen auf gesundes Gewebe.
Silbernanopartikel, die wegen ihrer antibakteriellen Eigenschaften eingesetzt werden, werden in Implantate und medizinische Geräte integriert. Sie senken das Risiko postoperativer Infektionen und erhalten gleichzeitig die Biokompatibilität.
Kolloidale Goldnanopartikel werden in Anti-Aging-Cremes wegen ihrer antioxidativen und regenerierenden Wirkung eingesetzt. Sie dringen in die obersten Hautschichten ein und stimulieren die Kollagenproduktion für eine gezielte Wirkung.
Einsatz von Nanopartikeln in der Metallurgie
In der Metallurgie erhöht der Zusatz von Aluminiumoxid-Nanopartikeln (Al₂O₃) zu Legierungen deren mechanische und thermische Beständigkeit. Dadurch verbessern sich die Leistungsfähigkeit metallischer Bauteile für industrielle Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt oder Automobilindustrie.
Darüber hinaus verbessern Kohlenstoffnanoröhren, die in Verbundwerkstoffe integriert werden, deren mechanische Festigkeit und Leichtigkeit erheblich. So werden diese Nanopartikel beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, um Strukturen aus Polymerfasern zu verstärken, wodurch Flugzeuge widerstandsfähiger und zugleich leichter werden.
Jeder Industriezweig, der mit komplexen Proben wie Pulvern, Suspensionen oder Endprodukten konfrontiert ist, erfordert eine sorgfältige Analyse der darin enthaltenen Nanopartikel.
Unsere weiteren Dienstleistungen
Entwicklung und Validierung analytischer Methoden spezifisch für Nanopartikel
Literatur- und regulatorische Recherche zu Nanopartikeln
Schulung zu Nanomaterialien für Ihre Teams
Die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Nanopartikeln
Nanopartikel werden in die Formulierung von Produkten und Materialien integriert, um ihre funktionellen Eigenschaften zu optimieren und den technischen Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. Dank ihrer nanometrischen Größe und ihrer hohen spezifischen Oberfläche ermöglichen sie eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit, der Haltbarkeit sowie der physikalisch-chemischen Leistungsfähigkeit von Materialien. Ihr Einsatz fördert zudem eine bessere Kontrolle der Wechselwirkungen auf molekularer Ebene und bietet fortschrittliche Lösungen in Bezug auf Reaktivität, Stabilität oder Targeting in komplexen Formulierungen.
FAQ
Für zuverlässige und umfassende Analysen bietet Ihnen das Labor modernste Analysetechniken wie:
- ICP-AES und ICP-MS: Spurenanalyse an einem Produkt mit Nanomaterialien
- MEB-FEG-EDX: Bestimmung von Größe und Form von Nanopartikeln
- Lasergranulometrie: Zählung und granulometrische Verteilung
- XRD: Strukturanalyse
- DLS: Messung von Nanoemulsionen und Untersuchung der Stabilität einer Suspension durch Zeta-Potential-Titration
- BET: Messung der spezifischen Oberfläche
- SP-ICP-MS: Nachweis von Nanopartikeln
Ein Nanomaterial wird durch die europäische Kosmetikverordnung EG 1223/2009als ein „unlösliches oder biobeständiges, absichtlich hergestelltes Material definiert, das sich durch eine oder mehrere äußere Dimensionen oder eine innere Struktur im Bereich von 1 bis 100 Nanometern auszeichnet“ (gemäß ISO 80004).
Die europäische Kosmetikverordnung EG 1223/2009 schreibt daher vor:
– Nanomaterialien müssen speziell gekennzeichnet werden (Angabe [nano] in der Zutatenliste vor dem INCI-Inhaltsstoff).
– Kosmetische Produkte, die Nanomaterialien enthalten, müssen der Kommission über das europäische CPNP-Portal (Artikel 13 & 16) 6 Monate vor dem Inverkehrbringen gemeldet werden.
Auf nationaler Ebene verpflichtet dieR-Nano-Meldungzur Rückverfolgbarkeit des Einsatzes von Nanomaterialien. Tatsächlich muss der Einsatz von Nanomaterialien, ob beabsichtigt oder unbeabsichtigt, gemeldet und rückverfolgt werden, und zwar mithilfe modernster physikalisch-chemischer Charakterisierungen. Bei unbeabsichtigten Verwendungen von Nanopartikeln liegen die wichtigsten Verdachtsmomente bei Rohstoffen vom Typ Metalloxide und mineralische Rohstoffe (TiO2, ZnO, SiO2, Fe2O3, CaCO3 …).
Die Charakterisierung anorganischer Nanopartikel besteht darin, ihre Eigenschaften wie Größe, Form, chemische Zusammensetzung und Verteilung zu analysieren. Diese Nanopartikel, etwa auf Basis von Metallen oder Oxiden, sind in Bereichen wie Kosmetik, Pharmazie und Industrie unverzichtbar, um Leistung und Konformität sicherzustellen.
Die Charakterisierung von Nanopartikeln zielt darauf ab, ihre morphologischen Eigenschaften (Größe, Form), chemischen Eigenschaften (Zusammensetzung) und ihre Verteilung in einer Probe zu identifizieren. Diese Analysen gewährleisten Qualität, Sicherheit und die Optimierung von Produkten in verschiedenen Industriezweigen.
Das auf chemische Analysen und Materialcharakterisierung spezialisierte Labor FILAB bietet umfassende Analysen von Nanopartikeln an, einschließlich Elektronenmikroskopie, granulometrischer, chemischer und Oberflächenanalyse. Diese Untersuchungen ermöglichen die Qualitätskontrolle, die Optimierung der Produktleistung und die Erfüllung regulatorischer Anforderungen.
Die Verfolgungsanalyse von Nanopartikeln dient dazu, ihr dynamisches Verhalten wie Dispersion und Agglomeration zu bewerten. Dies hilft, ihren Einsatz in Bereichen wie Medizin, Umwelt oder fortschrittlichen Werkstoffen zu beherrschen, um Sicherheit und Wirksamkeit zu gewährleisten.
Wir bieten fortgeschrittene Charakterisierungsanalysen an, um Größe, Form und Partikelgrößenverteilung Ihrer Nanopartikel zu bestimmen. So können Sie Ihre Formulierungen optimieren und die Konformität mit den Produktspezifikationen validieren.
Wir bieten Alterungs-, Stabilitäts- und Prozessbelastungsstudien (Wärme, Druck, Feuchtigkeit, Scherung) an, um zu überprüfen, dass Ihre Nanomaterialien ihre kritischen Eigenschaften während Ihres Produktionszyklus beibehalten.
Eine unzureichende Kontrolle von Nanopartikeln kann zu Produktfehlern, regulatorischen Nichtkonformitäten, Gesundheitsrisiken für Mitarbeitende oder auch zu Umweltproblemen führen. Daher ist eine sorgfältige und regelmäßige Analyse so wichtig.
