选择 Cryo-TEM 的原因是，它通过快速冷冻过程将纳米乳液保持在其天然液态下。与需要脱水和染色（通常会导致液滴塌陷或变形）的标准 TEM 不同，Cryo-TEM 可以保存样品真实的内部形态和分布。这使得可以直接观察结构细节，例如药物结晶和液滴的单分散性，而不会引入热损伤或干燥造成的伪影。
通过在超低温下快速冷冻样品，Cryo-TEM 避免了传统显微镜的破坏性制备步骤。它提供了对配方真实性质的无过滤、高分辨率视图，确保数据反映的是实际产品，而不是制备伪影。
成像软物质的挑战
脱水伪影
纳米乳液是液体体系。为了在标准 TEM 中成像，样品通常必须经过干燥才能在显微镜的真空环境下生存。
这个过程会去除连续相，常常导致软纳米液滴塌陷或聚集。
染色的问题
标准 TEM 经常使用重金属染色来产生对比度。
虽然对硬材料有效，但这些染料可能会模糊软物质中的精细细节，或引起化学变化，从而改变液滴的表面外观。
保持天然状态
快速冷冻技术
Cryo-TEM 利用玻璃化——在超低温下快速冷冻样品。
这可以立即“锁定”液体组分，创建乳液在其天然液态环境中的快照。
防止结构变形
由于样品没有脱水，液滴保留了其原始形状和体积。
这消除了使用传统方法时经常误导研究人员的热损伤和收缩的风险。
解锁关键的结构洞察
可视化内部形态
Cryo-TEM 可以透视液滴内部，而不仅仅是其轮廓。
这使您能够验证精细的微观结构，并识别内部可能发生的潜在问题，例如油相中的药物结晶。
确认真正的单分散性
您可以准确评估粒径分布，并确认液滴是否为均匀的球体。
由于空间排列得以保留，您可以区分真正的纳米液滴和膨胀的胶束，这是在干燥样品中经常丢失的一个区别。
应避免的常见陷阱
误解聚集体
在使用标准 TEM 时，随着溶剂蒸发，液滴经常会聚集在一起。
请勿将这些干燥伪影误认为是配方中实际的颗粒聚集；这样做可能导致不必要的工艺更改。
过度依赖表面形状
标准 TEM 可能会显示出粗糙的球形，但通常无法揭示内部复杂性。
仅依赖标准 TEM 可能会导致您错过内部相分离或可能影响药物递送性能的结晶。
为您的目标做出正确的选择
如果您正在表征纳米乳液，显微镜的选择决定了您数据的可靠性。
- 如果您的主要关注点是工艺优化：使用 Cryo-TEM 基于真实的粒径分布，获得关于表面活性剂比例和搅拌过程的准确反馈。
- 如果您的主要关注点是结构完整性：使用 Cryo-TEM 检测内部药物结晶，并区分胶束和液滴等不同的胶体结构。
- 如果您的主要关注点是基本形态：标准 TEM 可能提供粗略的形状估计，但要警惕脱水伪影扭曲您的尺寸测量。
Cryo-TEM 将显微镜从粗略估算工具转变为对您配方液体现实的精确诊断。
总结表：
| 特征 | 标准 TEM | Cryo-TEM |
|---|---|---|
| 样品状态 | 脱水（干燥） | 玻璃化（天然液体） |
| 结构完整性 | 液滴可能塌陷或变形 | 保留原始形状和体积 |
| 伪影风险 | 高（干燥和染色） | 最小（快速冷冻） |
| 内部细节 | 常被染料遮挡 | 内部相的高分辨率 |
| 最适合 | 硬材料/粗略形状 | 精确的软物质诊断 |
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参考文献
- Omar Sarheed, Markus Drechsler. Formation of stable nanoemulsions by ultrasound-assisted two-step emulsification process for topical drug delivery: Effect of oil phase composition and surfactant concentration and loratadine as ripening inhibitor. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2019.118952
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
