動態(tài)光散射粒度儀,也稱為動態(tài)光散射粒度分析儀是一種廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物科學(xué)、化學(xué)工程等領(lǐng)域的先進(jìn)儀器。其工作原理主要基于顆粒在溶液或懸浮液中的布朗運(yùn)動。當(dāng)激光束照射到這些顆粒上時,顆粒會散射出光波。由于顆粒的布朗運(yùn)動是隨機(jī)的,且運(yùn)動速度與顆粒的大小和媒介粘度有關(guān),因此散射光的強(qiáng)度會隨時間發(fā)生波動。通過檢測這種光強(qiáng)波動,可以分析出顆粒的擴(kuò)散系數(shù),進(jìn)而利用Stokes-Einstein公式計算出顆粒的粒徑大小。
一、安裝與準(zhǔn)備
環(huán)境選擇
安裝場所需平穩(wěn)、干燥、溫度適宜,避免空氣流動、震動及強(qiáng)電磁干擾(如大型電機(jī)、高頻設(shè)備)。
儀器底部與地面平穩(wěn)接觸,光路垂直地面,底部離地面至少50厘米。
儀器檢查
檢查電源線、電纜、激光器、樣品池等部件是否完好,連接是否牢固。
安裝激光器、聚焦透鏡、樣品池等關(guān)鍵組件,確保穩(wěn)固且正確連接。
校準(zhǔn)儀器
進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)、量程校準(zhǔn)等步驟,使用標(biāo)準(zhǔn)粒子(如聚苯乙烯乳膠)驗(yàn)證測量準(zhǔn)確性。
定期校準(zhǔn),確保儀器長期穩(wěn)定性。
二、樣品制備
分散性要求
樣品需均勻分散在液體介質(zhì)中,避免團(tuán)聚或沉淀。
蛋白質(zhì)樣品:14kDa蛋白濃度建議1mg/ml,28kDa蛋白濃度建議0.5mg/ml;其他樣品根據(jù)粒徑調(diào)整濃度,避免多重光散射(濃度過高)或信號過弱(濃度過低)。
除氣泡處理
樣品需12,000rpm離心10分鐘,取上清液,避免氣泡影響測量。
樣品量控制
樣品池容量約14μl,建議準(zhǔn)備20μl樣品以確保填滿。
三、操作步驟
開機(jī)與預(yù)熱
接通電源,依次打開主機(jī)、溫控模塊及計算機(jī)電源。
預(yù)熱儀器10-15分鐘,待系統(tǒng)穩(wěn)定后運(yùn)行測量軟件(如Zetasizer、IRSoft等)。
軟件連接與參數(shù)設(shè)置
建立軟件與儀器的連接,確認(rèn)連接成功后圖標(biāo)變綠。
輸入溶劑的折光率(RI)和粘度(Viscosity),參數(shù)隨溫度變化需實(shí)時更新。
輸入樣品的折光率(RI)和吸收率(Absorption),蛋白質(zhì)樣品需選擇“Material”類型并輸入對應(yīng)參數(shù)。
設(shè)置測量時間(如連續(xù)測量3次,每次120秒)、溫度(如25℃)、激光強(qiáng)度(高濃度樣品需降低功率)、散射角度(通常90°適用于小顆粒,173°適用于大顆粒)。
樣品放置與測量
用微量取液器將樣品緩慢注入樣品池,避免針頭刮碰池底或側(cè)壁。
將樣品池放入樣品室,確保箭頭朝向自己,蓋上樣品室蓋子。
點(diǎn)擊“Start”或“Measure”開始測量,儀器自動記錄散射光強(qiáng)度隨時間的變化。
測量過程中避免觸碰儀器或樣品池,防止光路偏移。
四、數(shù)據(jù)處理與分析
數(shù)據(jù)過濾
設(shè)置偏差范圍(如Baseline=1±0.003),過濾異常數(shù)據(jù)(紅色數(shù)據(jù)為超出設(shè)定范圍的值,分析時不采用)。
結(jié)果輸出
軟件自動計算流體力學(xué)半徑(Rh)及多分散性指數(shù)(PDI),生成粒徑分布圖(如對數(shù)正態(tài)分布、MSD多尺寸分布)。
分析相關(guān)性函數(shù),評估樣品均一性。
數(shù)據(jù)導(dǎo)出
保存為CSV、Excel或PDF格式,便于進(jìn)一步處理或報告生成。
五、清潔與維護(hù)
樣品池清潔
測量完成后立即用水沖洗樣品池,吹干后存放,避免殘留樣品污染。
光學(xué)元件維護(hù)
定期清潔光學(xué)元件(如激光窗口、探測器),使用無塵布或?qū)S们逑磩?/div>
檢查儀器內(nèi)部是否有雜物或塵埃,保持光路系統(tǒng)干燥管吸潮狀態(tài)(如吸潮需烘干再生)。
儀器存放
儀器不使用時存放在干燥、通風(fēng)、無腐蝕性氣體的環(huán)境中,斷開電源并蓋上防塵罩。
避免與危險化學(xué)品接觸,防止安全事故。
