结构生物化学/动态光散射
动态光散射 (DLS) 或光子相关光谱法是一种公认且广泛应用的技术,用于测量溶液中尺寸范围从几纳米到几微米的颗粒。在此过程中,将相干单色光源照射到样品上。记录由此产生的散射光的强度频率谱,并确定颗粒的大小。频率的偏移被称为多普勒偏移或展宽,它与引起偏移的颗粒的大小有关。由于较小颗粒的平均速度较高,因此它们引起的光频偏移比较大颗粒更大。不同尺寸的颗粒之间散射光的频率差异用于确定流体中存在的颗粒大小。与其他方法相比,DLS 是一种快速且相对便宜的过程。它主要用于确定细菌和蛋白质的特性。验光师可以使用这种方法来检测眼睛白内障的形成。DLS 通常用于分析大分子,如蛋白质。蛋白质晶体学和纳米技术应用。蛋白质在溶剂中的分子量和浓度与其散射的光成正比。
这项技术背后的理论基于两个条件。第一个条件是颗粒遵循布朗运动,即溶液中的随机运动。这种随机运动遵循一个数学公式,其中概率函数可以确定。第二个条件是颗粒相对呈球形,直径小于入射辐射波长的二分之一。
有不同的方法来确定布朗运动中颗粒的动力学。一种方法是使用激光作为光源。激光穿过透镜,然后照射到颗粒上。然后光被散射并穿过另一个准直透镜。这种衍射光的最终结果由光电倍增管“收集”并读取。光电倍增管将所有不同的强度转换为电压读数。需要注意的是,需要两个准直透镜;第一个透镜用于更好地聚焦光线,使其直接照射到细胞上,并确保细胞上被光线照射的区域远离细胞的边缘;第二个透镜用于获得恰好被光电倍增管收集的散射光。光束被光电倍增管测量后,信号被放大,所有信息都可以发送到计算机并由计算机进行分析。为了确保测量准确,必须校准仪器。重要的是要确保光束以一致的线性路径照射。换句话说,它需要在其整个路径中保持相同的水平。这样做是为了确保光束将直接穿过第一个透镜并直接进入细胞的中心。需要注意的另一点是,除了来自激光源的散射光之外,所有其他光源都应被遮挡。这也将使测量更准确。