動態(tài)光散射儀的工作原理基于光與溶液中顆粒的相互作用。當(dāng)一束激光照射到含有顆粒的溶液時,顆粒會散射光線。由于顆粒在溶液中做布朗運動,散射光的強度會隨時間發(fā)生漲落。動態(tài)光散射儀通過檢測這種散射光強度的變化,利用相關(guān)理論和算法,能夠計算出顆粒的大小、擴散系數(shù)等重要參數(shù)。
在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,動態(tài)光散射儀是研究蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的有力工具。蛋白質(zhì)在溶液中的行為與其功能密切相關(guān),通過動態(tài)光散射儀可以測量蛋白質(zhì)分子的粒徑分布,了解其聚集狀態(tài)。例如,在蛋白質(zhì)藥物研發(fā)過程中,監(jiān)測蛋白質(zhì)在不同條件下的粒徑變化,有助于優(yōu)化藥物配方,確保蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性和活性,提高藥物療效。
在材料科學(xué)領(lǐng)域,動態(tài)光散射儀用于研究納米材料的性質(zhì)。納米顆粒的大小和分布對材料的性能有著決定性影響。通過動態(tài)光散射儀,可以精確測量納米顆粒的粒徑,評估其分散性。這對于開發(fā)高性能的納米復(fù)合材料、涂料、催化劑等具有重要意義,有助于控制材料的微觀結(jié)構(gòu),提升材料的性能。
在食品工業(yè)中,動態(tài)光散射儀可用于分析乳液、膠體等體系中顆粒的性質(zhì)。例如,在乳制品生產(chǎn)中,檢測牛奶中脂肪球的大小和分布,能夠評估牛奶的品質(zhì)和穩(wěn)定性。對于果汁飲料,監(jiān)測其中果肉顆粒的粒徑,有助于控制產(chǎn)品的口感和外觀質(zhì)量。
動態(tài)光散射儀具有測量速度快、操作簡便等優(yōu)點。它能夠在短時間內(nèi)給出測量結(jié)果,且不需要復(fù)雜的樣品制備過程。同時,它可以在溶液狀態(tài)下對顆粒進行測量,保留了顆粒的原始狀態(tài),得到的數(shù)據(jù)更能反映顆粒在實際環(huán)境中的真實情況。