多角度動態光線散射 (又稱 MADLS) 將 Mie 理論中的散射角度資訊與來自動態光線散射測量的粒子大小分佈分析,整合為一量測方法。雜訊較低,平滑化處理也較少,能更可靠、更準確地呈現粒子大小分佈,並且更有效地就多成份樣本中的個別成份進行特性分析。
MADLS 的主要優點
- 降低平滑化處理,使粒子大小測量結果更具代表性
- 產生不受角度影響的粒子大小分佈測量結果
- 以更高的解析度,提供多成份奈米顆粒分散特性分析
- 能針對正交技術無法解析的顆粒,進行大小解析粒子濃度測量
MADLS 的運作方式
在傳統動態光散射 (DLS) 測量中,會使用同調性光源照射粒子分散體。一小部分的光會被樣品內的顆粒散射。這當中的部分散射會以單一指定角度加以偵測。接著,藉由使用自相關技術,可分析出散射強度的波動。最後,使用自相關數據進行計算,即可得出分散體中顆粒的大小。此計算除使用到分散劑的溫度和黏度,也用到散射偵測角度。
散射於樣本的光線強度取決於顆粒的大小、折射率,以及偵測到散射的角度 (於 Mie 理論中說明)。這表示在同一樣本中,偵測大小不同的顆粒時,偵測靈敏度各不相同。因此,以傳統單角度 DLS 測量技術設量混合物時,可能會因測量角度的不同,而產生不同的顆粒大小分佈報告。這也是為什麼用以獲取 DLS 結果的散射角度也必須明確標註。
MADLS 測量將來自多個偵測角度的相關性數據會與 Mie 理論相結合,以產生更高解析度的'顆粒大小分布測量結果。同樣本的各種呈現方式會予以擬合,這也有助於抑制測量中的雜訊,且能減少平滑化處理,相較於傳統分佈分析技術,可提供更精確可靠的分佈計算結果。這些改善代表 MADLS 可以改善相近尺寸之成份的解析度 (從 3:1 到 2:1)。
Improved component resolution with Multi-Angle DLS (MADLS)
此高解析度測量也可以計算數量加權大小分佈,用以報告各尺寸之成份的每 mL 顆粒數。此外,顆粒大小測量時平滑化處較少,且精確度提高,有助於降低顆粒濃度計算時的錯誤率。
雖然 MADLS 顆粒濃度測量是一種集合型技術,但顆粒大小分佈測量結果相當穩固,可產生尺寸解析度佳的顆粒濃度測量結果,不需仰賴校正曲線。
MADLS 顆粒濃度測量結果需使用散射標準,將 Zetasizer Ultra 的光子偵測敏感度結果表徵化,但除此之外不需進行任何校正。
多角度動態光散射 (MADLS) 應用
多角度動態光散射 (MADLS) 是一項強大的技術,廣泛用於多種產業應用。MADLS 能同時測量不同角度的散射光,可提供粒徑分佈、分子量與粒子間交互作用等方面的詳細資訊。
以下為幾種 MADLS 技術的關鍵應用:
奈米粒子特性分析
在製藥、化妝品、材料科學等領域,MADLS 廣泛用於奈米粒子特性分析。
它能用以精準測量粒徑分佈,包含次微米和奈米尺度的粒子,對於品質控制與配方開發不可或缺。
蛋白質聚合研究
生物製劑的發現與早期開發
MADLS 在生物製藥研發過程的蛋白質聚合研究中發揮關鍵效用,這對於所有蛋白質相關療法都極為關鍵切要。
MADLS 能分析蛋白團聚物的大小與分佈,協助研究人員評估生物製藥產品的穩定性與品質。
聚合物分析
聚合物、塑料、纖維和彈性體
聚合物科學家運用 MADLS 分析聚合物的大小與分子量分佈。
這些資訊對於瞭解聚合物黏性、分子結構、溶液行為等特性不可或缺,有助於開發各種應用的進階材料。
膠體穩定性評估
在處理油漆、墨水與食品等膠體懸浮液的產業中,維持膠體穩定性非常重要。
MADLS 能精準測量粒子大小與穩定性,有助於印行膠體系統配方開發與最佳化,確保產品品質和保存期限內的穩定性。
環境監控
環境分析
MADLS 在環境監控與水樣本處理中發揮關鍵效用。
MADLS 可用以評估環境樣本中粒子的大小分佈,有助於瞭解汙染程度、評估工業活動影響和確保遵循法規。