Aine määritellään nanopartikkeliksi, kun vähintään yksi sen ulottuvuuksista on alueella 1-100 nm. Nanopartikkelit jaetaan kahteen ryhmään; luonnolliset ja ihmisten aikaansaamat. Ihmisten aikaan saamat nanopartikkelit ovat joko tarkoituksella rakennettuja tai muiden prosessien sivutuotteita. Luonnollisiin nanopartikkeleihin kuuluvat elottomat orgaaniset yhdisteet (mm. humus- ja fulvohapot) epäorgaaniset yhdisteet (mm. oksidit ja metallit) ja biologiset yhdisteet (mm. virukset). Ihmisten aikaansaamat nanopartikkelit voivat olla orgaanisia (mm. polymeerit) tai epäorgaanisia (mm. metallit ja oksidit).
Luonnollisten ja rakennettujen nanopartikkelien analysointi on tärkeää, sillä mm. luonnollisten nanopartikkelien koko ja koostumus määrittävät osaltaan sen, mitkä yhdisteet voivat sitoutuvat niihin. Täten luonnollisten nanopartikkelien koko vaikuttaa mm. saasteiden ja metallien liikkuvuuteen ja biosaatavuuteen ympäristössä. Koolla on hyvin tärkeä merkitys myös rakennettujen nanopartikkelien tapauksessa, sillä se voi vaikuttaa mm. niiden myrkyllisyyteen.
Poikittaisvirtauskenttävirtausfraktiointi (FlFFF) on monipuolinen erotusmenetelmä nanopartikkeleille, sillä FlFFF:lla voidaan vähentää näytteiden polydispersiivisyyttä ja erottaa nanopartikkeleita koon ja massan mukaan. Partikkelien erottumiseen FlFFF-kanavassa vaikuttavat käytetty ajoliuos, membraani, kanavan paksuus ja virtaukset. Optimoimalla näitä parametreja niin, että näytteen saanto, resoluutio ja toistettavuus ovat parhaat mahdolliset, on mahdollista saada luotettavia tuloksia.
Pro gradu -tutkielman kirjallisessa osassa keskitytään FlFFF:n käyttöön luonnollisten ja rakennettujen nanopartikkelien erotuksissa. Kirjallisuustutkimuksissa luonnollisien nanopartikkelien kokojakaumia ja koostumuksia on määritetty erilaisista vesi- ja maaperänäytteistä. Rakennettuja nanopartikkelien määrityksissä on selvitetty valmistettujen partikkelien kokoja sekä pitoisuuksia erilaisista näytteistä (kuluttajatuotteet ja ympäristönäytteet). Niitä on tutkittu myös autenttisissa, biologisissa ympäristöissä, jotta saataisiin oikeaa tietoa niiden stabiilisuudesta sekä niiden mahdollisesta myrkyllisyydestä.
Pro gradu -tutkielman kokeellisessa osassa asymmetristä poikittaisvirtauskenttävirtausfraktiointia käytettiin erilaisten bionäytteiden (lipoproteiinit, mikrovesikkelit, plasmidi-deoksiribonukleiinihapot ja nanotimantit) erottamiseen ja koon määrittämiseen. Tutkittavien bionäytteiden sovelluskohteita löytyy lääketieteestä, jossa on erityisen tärkeää erottaa erikokoiset partikkelit toisistaan.
