Mikrosfärer

Mikrosfärer är små sfäriska partiklar som används inom forskning och industri där en kontrollerad storlek och form är viktig. De förekommer i olika material och storleksfördelningar, och man talar ofta om monodisperse varianter som har mycket snäv storleksfördelning. Storleksintervallet ligger vanligtvis i mikrometerområdet, från cirka 0,5 μm upp till flera tiotals μm, beroende på tillämpning.

Material och tillverkning: De vanligaste materialen är glas, polystyren, PMMA och silica. Polymer-sfärer tillverkas ofta med emulsion polymerization för att uppnå definierade storlekar och ytfunktionalitet. Glas- och silica-sfärer produceras bland annat med flam- eller flame spheroidization eller via sol-gel-/Stöber-processer. Ytan kan modifieras med kemiska grupper för att fästa ligander eller koppla biomolekyler, vilket gör dem användbara i biomedicinska och diagnostiska sammanhang.

Egenskaper: Viktiga egenskaper är storlek, densitet och refraktivt index, samt ytfunktionalitet och stabilitet i suspensioner. Zeta-potential och ytan normaliserad laddning påverkar hur sfärerna aggregerar eller stabiliseras i lösningar. Kvalitetsegenskaperna styr hur väl de fungerar som kalibrerings- eller referensmaterial.

Användningar: Mikrosfärer används som kalibreringsstandarder i partikelstorleksanalys och optiska mätningar, som referensmaterial i laboratorie- och diagnostikiska metoder, samt i biomedicinska forskningar, exempelvis för läkemedelsleveransstudier och som emboliserande eller radiomärkta bearbetade sfärer i medicinska behandlingar.

Karakterisering: Storleks- och ytstandardisering uppnås med tekniker som dynamisk ljusspridning (DLS), nanopartikelspåranalys (NTA), samt elektronmikroskopi (SEM/TEM). Ytanalys och surface modification verifieras ofta med särskilda kemiska tester.