En la Sala limpia del laboratorio de investigación científica, un instrumento en forma de microscopio está usando láseres como "sondas" para penetrar soluciones proteicas, suspensiones de nanopartículas e incluso polímeros, dibujando curvas de distribución del tamaño de las partículas y datos de peso molecular en la pantalla. Este es el dispersador de luz láser dinámico y estático, un arma analítica que integra la dispersión de luz dinámica (dls) y la tecnología de dispersión de luz estática (sls), desbloqueando los misterios microscópicos en nanomateriales, biomacromoles y otros campos.
El núcleo del dispersador de luz láser dinámico y estático radica en el mecanismo físico de la interacción entre el láser y la materia. Cuando el láser monocromático irradia la muestra, las partículas o moléculas suspendidas producirán movimiento marrón debido al movimiento térmico, lo que provocará fluctuaciones aleatorias en la intensidad de la luz dispersa. El módulo de dispersión de luz dinámica analiza esta frecuencia de fluctuación a través de la función de autocorrelación, calcula con precisión el radio hidromecánico y el coeficiente de difusión de las partículas, y el rango de detección del tamaño de las partículas cubre de 0,3 a 10 micras, con una resolución de 0,1 nanómetros.
El módulo de dispersión de luz estática se centra en la Dependencia del ángulo de la intensidad de la dispersión. A través de una matriz de detectores multiángulo, el equipo capta datos de intensidad de diferentes ángulos de dispersión, combinados con el método de dibujo Zimm o el ajuste berry, puede obtener el peso molecular medio pesado, el radio de rotación y el coeficiente interior bidimensional de la muestra al mismo tiempo.
En el campo de la biomedicina, el dispersor de luz láser dinámico y estático es el "estándar de oro" para el control de calidad de las proteínas. Al monitorear los cambios en el tamaño de las partículas de los medicamentos anticuerpos durante el almacenamiento, se puede advertir la tendencia de agregación de proteínas y garantizar la estabilidad de los productos biológicos. En la investigación de terapia génica, el equipo se utiliza para caracterizar la distribución del tamaño de las partículas del vector de virus relacionados con Adenovirus (aav) y ayudar a optimizar el proceso del vector viral.
En el campo de la nanotecnología, los equipos encarnan "microscopios de materiales". Desde el análisis de la estructura de poros de los materiales de marco orgánico metálico (mofs), hasta la evaluación de la uniformidad de tamaño de los puntos cuánticos de grafeno, pasando por el monitoreo de la estabilidad de las nanopartículas de oro coloide, su capacidad de análisis multiparamétrico proporciona una guía intuitiva para el diseño de nanomateriales.
En la actualidad, el dispersor de luz láser dinámico y estático está evolucionando hacia la inteligencia y la multimodalidad. La introducción del algoritmo de Ia ha mejorado significativamente la eficiencia del análisis de datos, optimizando el ajuste de la función de Autocorrelación a través del aprendizaje profundo, reduciendo el tiempo de análisis del tamaño de las partículas en un 80%. Lo que es más preocupante es el avance de la tecnología de combinación, la combinación de equipos con separación de flujo de campo (fff) o cromatografía de exclusión de tamaño (sec), que puede lograr la separación y caracterización en línea de muestras complejas, a través del sistema de combinación sec - dls, se analiza con éxito el comportamiento de disociación de los agregados de proteínas en la columna.
En el campo de la detección in vivo, han surgido dispersores de luz dinámicos de sonda de fibra óptica. El equipo introduce láser en el interior del tejido biológico a través de fibra óptica flexible para realizar el monitoreo en tiempo real de parámetros fisiológicos como la dureza de la matriz extracelular y la Microcirculación sanguínea, proporcionando nuevas herramientas para el diagnóstico temprano del tumor.