다각도 동적 광산란, 즉 MADLS는 Mie 이론의 산란 각도 정보와 동적 광산란 측정의 입도 분포 분석을 통합된 방법으로 결합합니다. 노이즈가 적기 때문에 평활화가 감소하고, 다중 성분 시료에 포함된 개별 성분의 특성이 개선됨에 따라 입자 크기 분포를 보다 안정적이고 정확하게 표현할 수 있습니다.
MADLS의 주요 장점
- 감소된 평활화로 대표성이 높아진 입자 크기 측정
- 각도에 무관한 입도 분포의 생성
- 분해능이 향상된 다성분 나노 입자 분산의 특성 분석
- 직교 기술로 해석할 수 없는 입자의 크기 해석 입자 농도 측정 가능
MADLS 작동 방법
일반적인 동적 광산란(DLS) 측정에서는 일관된 광원에 의해 분산된 입자가 빛을 발합니다. 빛의 일부가 시료 내의 입자에 의해 산란됩니다. 이 산란 중 일부가 지정된 단일 각도에서 검출됩니다. 그런 다음 자동 상관 관계라는 기법을 사용하여 산란 강도의 변동을 분석합니다. 분산 중인 입자의 크기는 이 자동 상관 데이터에서 파생됩니다. 이 계산에서는 분산제의 온도 및 점도와 더불어 산란 검출각을 사용합니다.
시료에 의해 산란되는 빛의 강도는 입자의 크기 및 굴절률과 산란이 검출되는 각도에 따라 달라지며, 이는 Mie 이론에 의해 설명됩니다. 즉, 동일한 시료에서도 입자의 크기가 다르면 모두 동일한 감도로 검출되지 않습니다. 따라서 일반적인 단일 각도 DLS 측정에서는 측정이 수행되는 각도에 따라 혼합물에 대한 입자 크기 분포가 다르게 보고될 수 있습니다. 이는 DLS 결과를 얻기 위해 사용되는 산란 각도를 언급하는 것이 왜 중요한지 설명해 줍니다.
MADLS 측정에서는 여러 검출 각도의 상관 데이터가 Mie 이론에 대한 이러한 지식과 결합되어 더 높은 분해능의 입도 분포를 생성합니다. 동일한 시료를 여러 가지 표현에 걸쳐 피팅하면 측정 시 노이즈가 억제되므로 보다 안정적인 분포를 계산할 수 있습니다. 즉, 평활화 수준이 낮아지고 기존의 분포 분석 기법보다 높은 정밀도로 계산할 수 있습니다. 이러한 개선으로 MADLS는 크기가 가까운 구성 요소의 분해능을 향상시킵니다(3:1에서 2:1로).
Improved component resolution with Multi-Angle DLS (MADLS)
또한 이 고분해능 측정을 통해 각 크기 구성 요소에 대해 mL당 입자 수가 보고되는 개수 가중 크기 분포를 계산할 수 있습니다. 이는 평활화 감소 및 입자 크기의 정밀도 증가로 인해 강화되며, 이를 사용하지 않을 경우 입자 농도 계산에 오류가 발생하기 쉽습니다.
MADLS 입자 농도는 통합 기술이지만, 견고한 입자 크기 분포 덕분에 보정 곡선에 의존하지 않고도 크기 해석 입자 농도를 얻을 수 있습니다.
MADLS 입자 농도 측정을 위해서는 Zetasizer Ultra의 광자 검출 감도가 산란 표준을 사용하여 특성화되어야 하지만, 그렇지 않으면 보정할 필요가 없습니다.
다각도 동적 광산란(MADLS)의 응용 분야
다각도 동적 광산란(MADLS)는 다양한 산업 분야의 광범위한 응용 분야에서 사용되는 강력한 기술입니다. 여러 각도에서 산란광을 동시에 측정함으로써 MADLS는 입도 분포, 분자량 및 입자 상호작용에 대한 자세한 정보를 제공합니다.
다음은 MADLS 기술의 몇 가지 주요 응용 분야입니다.
나노 입자 특성 분석
MADLS는 의약품, 화장품, 재료과학 등의 분야에서 나노 입자의 특성 분석에 광범위하게 사용됩니다.
품질 관리 및 제형 개발에 필수적인 서브 마이크론 및 나노 스케일 입자를 포함한 입도 분포를 정밀하게 측정할 수 있습니다.
단백질 응집 연구
바이오 의약 연구 및 개발에서 MADLS는 단백질 기반 치료제의 공통적인 관심사인 단백질 응집을 연구하는 데 중요한 역할을 합니다.
MADLS는 단백질 응집체의 크기와 분포를 분석함으로써 연구자들이 바이오 의약 제품의 안정성과 품질을 평가할 수 있도록 지원합니다.
고분자 분석
고분자 과학자들은 MADLS를 활용하여 고분자의 크기와 분자량 분포를 분석합니다.
이 정보는 점도, 분자 구조 및 용액 특성 같은 고분자 특성을 이해하는 데 필수적이며 다양한 응용 분야를 위한 첨단 소재의 개발에 기여합니다.
콜로이드 안정성 평가
페인트, 잉크 및 식품과 같은 콜로이드 현탁액을 다루는 산업에서는 콜로이드 안정성을 유지하는 것이 필수적입니다.
MADLS를 활용하면 입자 크기와 안정성을 정확하게 측정할 수 있어 콜로이드 시스템의 제형화 및 최적화를 지원하여 제품 품질과 유통 기한 안정성을 보장합니다.
환경 모니터링
MADLS는 환경 모니터링 및 물 샘플에 응용 분야에서 활용됩니다.
환경 샘플에 존재하는 입자의 크기 분포를 평가함으로써 MADLS는 오염 수준을 파악하고 산업 활동의 영향을 평가하며 규제 준수를 보장하는 데 기여합니다.
