Diffusion dynamique de la lumière multi-angle (MADLS)

• Mesure plus représentative de la taille des particules avec une réduction du lissage
  
• Distribution granulométrique des particules indépendante de l'angle
• Caractérisation de dispersions de nanoparticules à plusieurs composants avec une meilleure résolution
• Mesure de la concentration des particules à taille résolue des particules impossibles à résoudre par des techniques orthogonales

Lors d'une mesure de la diffusion dynamique de la lumière (DLS) classique, une dispersion des particules est éclairée par une source de lumière cohérente. Une fraction de la lumière est diffusée par des particules dans l'échantillon. Une partie de cette diffusion est détectée à un seul angle spécifié. Les fluctuations de l'intensité de diffusion sont ensuite analysées à l'aide d'une technique appelée autocorrélation. La taille des particules dans une dispersion est ensuite dérivée de ces données d'autocorrélation. Ce calcul utilise l'angle de détection de la diffusion en plus de la température et de la viscosité du dispersant. 

L'intensité de la lumière diffusée par l'échantillon dépend de la taille et de l'indice de réfraction des particules, ainsi que de l'angle de détection de la diffusion. Cette action est décrite par la théorie de Mie. Cela signifie que des particules de tailles différentes dans un même échantillon ne sont pas toutes détectées avec la même sensibilité. Une mesure de la DLS classique à un seul angle peut donc rapporter une distribution granulométrique des particules différente pour un mélange, en fonction de l'angle auquel la mesure est effectuée. Cela explique pourquoi il est important de citer l'angle de diffusion utilisé pour obtenir un résultat de DLS. 

Dans une mesure de la MADLS, les données de corrélation de plusieurs angles de détection sont combinées à cette connaissance de la théorie de Mie pour générer une distribution granulométrique des particules de plus haute résolution. L'ajustement sur plusieurs représentations d'un même échantillon supprime également le bruit dans la mesure, ce qui signifie qu'une distribution plus fiable, qui subit une réduction du lissage, peut être calculée avec une plus grande précision que dans les techniques d'analyse de distribution classiques. Ces améliorations signifient que la MALS permet une meilleure résolution des composants de taille proche (de 3:1 à 2:1).

Cette mesure haute résolution permet également de calculer une distribution granulométrique pondérée, où le nombre de particules par ml est indiqué pour chaque composant de taille. Cette action est possible grâce à la réduction du lissage et à la précision accrue de la taille des particules, sans quoi les calculs de concentration des particules sont sujets à des erreurs. 

Bien que la concentration des particules par la MADLS constitue une technique d'ensemble, la distribution granulométrique robuste des particules permet une concentration des particules à taille résolue sans dépendre d'une courbe d'étalonnage. 

Les mesures de la concentration des particules par la MADLS nécessitent une caractérisation de la sensibilité de détection des photons du Zetasizer Ultra à l'aide d'un étalon de diffusion, mais ne nécessitent pas d'étalonnage. 

La diffusion dynamique de la lumière multi-angle (MADLS) est une technique puissante utilisée dans une large gamme d'applications dans divers secteurs. En mesurant la lumière diffusée sous plusieurs angles simultanément, la MADLS fournit des informations détaillées sur la distribution de la taille des particules, la masse moléculaire et les interactions entre les particules. 

Voici quelques applications clés de la technologie MADLS :

La MADLS est largement utilisée pour la caractérisation des nanoparticules dans des domaines tels que les produits pharmaceutiques, les cosmétiques et la science des matériaux. 

Elle permet une mesure précise de la distribution de la taille des particules, y compris les particules submicroniques et nanométriques, ce qui est essentiel pour le contrôle de la qualité et le développement de formulations. 

Dans le domaine de la recherche et du développement en biopharmaceutique, la MADLS joue un rôle crucial dans l'étude de l'agrégation des protéines, une préoccupation courante dans les médicaments à base de protéines. 

En analysant la taille et la distribution des agrégats de protéines, la MADLS aide les chercheurs à évaluer la stabilité et la qualité des produits biopharmaceutiques. 

Les scientifiques des polymères utilisent la MADLS pour analyser la taille et la distribution de la masse moléculaire des polymères. 

Ces informations sont essentielles pour comprendre les propriétés des polymères telles que la viscosité, la structure moléculaire et le comportement de la solution, contribuant ainsi au développement de matériaux avancés pour diverses applications. 

Dans les secteurs traitant des suspensions colloïdales, telles que les peintures, les encres et les produits alimentaires, le maintien de la stabilité colloïdale est essentiel. 

La MADLS permet une mesure précise de la taille et de la stabilité des particules, ce qui facilite la formulation et l'optimisation des systèmes colloïdaux pour assurer la qualité des produits et la stabilité de la durée de conservation. 

Les applications de la MADLS comprennent la surveillance environnementale et les échantillons d'eau. 

En évaluant la distribution de la taille des particules présentes dans les échantillons environnementaux, la MADLS contribue à la compréhension des niveaux de pollution, à l'évaluation de l'impact des activités industrielles et au respect de la conformité réglementaire.