Introducción a la dispersión dinámica de la luz
La dispersión dinámica de la luz (DLS), también conocida como espectroscopia de correlación de fotones (PCS) o dispersión cuasi-elástica de la luz (QLS), es un método de espectroscopia utilizado en los campos de la química, la bioquímica y la física para determinar la distribución del tamaño de las partículas (polímeros, proteínas, coloides, etc.) en solución o suspensión. En el experimento DLS, normalmente un láser proporciona la luz monocromática incidente, que incide sobre una solución con pequeñas partículas en movimiento browniano. Y luego, a través del proceso de dispersión de Rayleigh, las partículas cuyos tamaños son lo suficientemente pequeños en comparación con la longitud de onda de la luz incidente difractarán la luz incidente en todas las direcciones con diferentes longitudes de onda e intensidades en función del tiempo. Dado que el patrón de dispersión de la luz está altamente correlacionado con la distribución del tamaño de las partículas analizadas, la información relacionada con el tamaño de la muestra podría adquirirse entonces procesando matemáticamente las características espectrales de la luz dispersada.
Tamaño de las partículas por dispersión dinámica de la luz
A partir de las fluctuaciones de intensidad de la luz láser dispersada por las moléculas/partículas, que se mueven en movimiento browniano, se determina el coeficiente de difusión y se convierte en tamaño de partícula mediante la ecuación de Stokes-Einstein. La DLS puede determinar el tamaño hidrodinámico de los monómeros de las proteínas, de los pequeños agregados en el rango de los nanómetros y, parcialmente, también de las partículas en el rango de los altos nanómetros/bajos micrómetros. La técnica también puede emplearse para el análisis de sistemas coloidales, como liposomas, nanopartículas, polímeros y partículas similares a virus.
El rango de tamaño de las partículas del DLS depende de las propiedades de la especie analizada, como el índice de refracción o la densidad, así como de la formulación circundante, principalmente la viscosidad. En el caso de los monómeros y agregados de proteínas, se puede cubrir un rango de tamaño de aproximadamente 1 nm a varias µm. Las concentraciones de partículas no pueden obtenerse mediante DLS. Para las muestras de proteínas agregadas, los resultados de la DLS pueden mostrar que la distribución de los agregados en la muestra es polidispersa, pero no es posible obtener información cuantitativa detallada sobre el contenido de monómeros y agregados.
Papel de dispersión de luz dinámica
La dispersión dinámica de la luz (DLS), a veces denominada dispersión cuasi elástica de la luz (QELS), es una técnica no invasiva y bien establecida para medir el tamaño y la distribución del tamaño de las moléculas y las partículas, normalmente en la región submicrónica y, con la tecnología más reciente, por debajo de 1 nm.
Las aplicaciones típicas de la dispersión dinámica de la luz son la caracterización de partículas, emulsiones o moléculas que se han dispersado o disuelto en un líquido. El movimiento browniano de las partículas o moléculas en suspensión hace que la luz láser se disperse a diferentes intensidades. El análisis de estas fluctuaciones de intensidad permite obtener la velocidad del movimiento browniano y, por tanto, el tamaño de las partículas mediante la relación Stokes-Einstein. La tecnología de dispersión de luz dinámica de Malvern Panalytical ofrece las siguientes ventajas
Índice de polidispersidad Dls
El método de dispersión dinámica de la luz (DLS) es la técnica de medición más común para el análisis del tamaño de las partículas en el rango nanométrico. En este artículo describimos la teoría y el montaje básico del DLS y explicamos cómo se determina el tamaño de las partículas. Además, se muestra el resultado típico de un análisis DLS y se incluyen consejos prácticos sobre la configuración de las mediciones y la verificación de los datos.
La dispersión dinámica de la luz (DLS) se basa en el movimiento browniano de las partículas dispersas. Cuando las partículas se dispersan en un líquido, se mueven aleatoriamente en todas las direcciones. El principio del movimiento browniano es que las partículas chocan constantemente con las moléculas del disolvente. Estas colisiones hacen que se transfiera una cierta cantidad de energía, lo que induce el movimiento de las partículas. La transferencia de energía es más o menos constante y, por tanto, tiene un mayor efecto en las partículas más pequeñas. Como resultado, las partículas más pequeñas se mueven a mayor velocidad que las partículas más grandes. Si se conocen todos los demás parámetros que influyen en el movimiento de las partículas, se puede determinar el diámetro hidrodinámico midiendo la velocidad de las partículas.