نانوبیوتکنولوژی

تست DLS در بررسی اندازه و سایز نانوذرات

روش پراکندگی نور دینامیکی (DLS) Dynamic Light Scattering روشی فیزیکی است که اغلب برای اندازه گیری و توزیع اندازه ذرات درون محلول ها و سوسپانسیون استفاده می‌شود.

تست DLS روشی غیرمخرب و سریع برای تعیین اندازه ذرات در محدوده چند نانومتر (مانند نانوذرات آهنی، نانوذرات روی، نانوذرات نقره و نانوذرات طلا، نانوپوشش هایی همچون نانولیپوزوم و نانوکیتوزان) و تا محدوده میکرون (مانند انواع سلول ها، بافت ها، داربست های سلولی و ساختارهای میکروبی) بهره برده می شود. هر چند که در سال های اخیر از تست DLS برای اندازه گیری ذراتی با قطر کمتر از نانومتر نیز استفاده شده است.

مزایای تست DLS در مقایسه با SEM و TEM

تست DLS نسبت به روش های میکروسکوپ الکترونی SEM و TEM تکنیکی سریع تر و کم هزینه‌تر در اندازه گیری اندازه ذرات است و در بررسی اندازه ذرات نیازی به خشک کردن نمونه نبوده و می توان درون محلول و یا سوسپانسیون مستقیما سایز ذرات را بررسی نمود. همچنین بر خلاف روش های تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی SEM و TEM که ابتدا باید تصویر از نمونه تهیه و سپس ذرات شمرده شوند و در نهایت توزیع اندازه ذرات را به دست آورد، در آنالیز DLS به طور مستقیم توزیع اندازه ذرات در سوسپانسیون گزارش می شوند و روش DLS نمونه برداری مناسب تری دارد، زیرا حجم زیادی از نمونه آنالیز می شود و نتایج به دست آمده قابل اعتمادتر است.

مطالب پیشنهادی: نانو ذرات حامل دارو (نانوحامل) – نانوذرات فلزی و اکسید فلزی – میکروانکپسولاسیون

اساس تکنیک DLS در بررسی اندازه و سایز نانوذرات

روش DLS به برهم کنش نور با ذره بستگی دارد. نور پراکنده شده به وسیله نانوذرات موجود در سوسپانسیون (مانند نانوذرات آهنی، نانوذرات روی، نانوذرات نقره و نانوذرات طلا، نانو پوشش هایی همچون نانولیپوزوم و نانوکیتوزان) با زمان تغییر می کند که می تواند به قطر ذره ارتباط داده شود. علاوه بر اینکه، هر ذره در سوسپانسیون، دائماً به طور مستقل از ذرات دیگر حرکت می کند که این تحرک در آنالیز DLS نقش مهمی ایفا می کند. در دمای ثابت، ذراتی با ابعاد بزرگتر بسیار آهسته ‌تر حرکت می ‌کنند. وقتی اشعه لیزر با فرکانسی معین به ذرات متحرک برخورد کند، با فرکانسی متفاوت پراکنده می شود و در فاز نور پخش شده نوسان ایجاد می‌ شود. به این پدیده اثر داپلر (Doppler effect) می گویند.

 اساس تکنیک DLS در بررسی اندازه و سایز نانوذرات
اساس تکنیک DLS در بررسی اندازه و سایز نانوذرات

حرکت براونی (Brownian motion) در تست DLS چیست؟

در یک سوسپانسیون، برخورد ذرات و مولکول های کوچک محلول شده با مولکول های حلال، منجر به حرکت تصادفی مولکول های ذرات می شود. حرکت ذرات کوچک در یک سیال، حرکت براونی نامیده می شود. هر ذره در محلول، دائماً در حال حرکت است و حرکتش کاملا مستقل بوده و به ذرات دیگر مرتبط نیست. مشاهده ذرات بزرگ تر در مقایسه با ذرات کوچک تر نشان می دهد که در دمای ثابت، ذرات بزرگ تر بسیار آهسته تر حرکت می کنند.

آنالیز نتایج تکنیک DLS

نتایج DLS معمولا به سه صورت شدت (Intensity)، حجم (Volume) و تعداد (Number) گزارش می­ شود. در نمودار شدت، شدت پراکندگی نور توسط ذرات جامد موجود در محلول (نانوذرات آهنی، نانوذرات روی، نانوذرات نقره و نانوذرات طلا، نانوپوشش هایی همچون نانولیپوزوم و نانوکیتوزان) گزارش می­ شود، در نمودار شدت ذرات بزرگتر پیک بسیار بزرگتری نسبت به ذرات کوچک تر دارند. در نمودار حجم، حجم ذرات با اندازه های مختلف گزارش می ­شود. در این نمودار نسبت حجمی (و اگر هم چگالی باشند نسبت جرمی) ذرات با اندازه‌های مختلف قابل مقایسه است. باید در نظر داشت که حجم ذرات تقریبا با توان ۳ اندازه آن‌ها متناسب است. نمودار تعداد نشان دهنده توزیع اندازه ذرات است، این نمودار کاربردی ترین و معمول ترین داده مورد استفاده در DLS است.

آنالیز نتایج تکنیک DLS
آنالیز نتایج تکنیک DLS

مطالب پیشنهادی: سنتز نانوکورکومین بر پایه پلی‌ساکارید – نانوذرات حامل عصاره های گیاهی

مزایا و معایب تکنیک DLS

از امکانات و مزایای مهم تست DLS میتوان به چندین نکته اشاره نمود. در این روش، آنالیز ذرات با اندازه های کوچک حتی ۱ نانومتر انجام میگیرد و سرعت انجام آزمایش بسیار بالا می باشد و نتایج دارای تکرار پذیری زیاد و کاملا قابل اعتماد می باشند و نمونه مورد مطالعه حجم زیادی لازم ندارد و آماده سازی پیچیده ای نیز ندارد و برای نمونه های رقیق نیز میتوان از این روش استفاده نمود و همچنین قیمت انجام این تست بسیار ارزان می باشد.

معایب تست DLS

از معایب و ایرادات مهم تست DLS میتوان به چندین نکته اشاره نمود. در این روش تحلیل نتایج آنالیز بسیار دشوار می باشد و برای محلول هایی با وزن ملکولی پایین، جذب بالا و ذراتی آگلومر شده مناسب نمی باشد.

کاربردهای تکنیک DLS

از آنالیز DLS به منظور یافتن میانگین اندازه ذرات (نانوذرات آهنی، نانوذرات روی، نانوذرات نقره و نانوذرات طلا، نانو پوشش هایی همچون نانولیپوزوم و نانوکیتوزان) در مایعات و مشخص کردن توزیع اندازه ذرات می توان استفاده نمود. همچنین تحلیل رفتار ذرات در مایعات، بررسی فعالیت داروهای مختلف در مایعات بدن انسان و بسیاری اتفاقات دیگر می توان بهره برد.

اندازه ‌گیری پتانسیل زتا به وسیله تست DLS

یکی از آزمون هایی که معمولا با دستگاه DLS قابل اجراست، تعیین پتانسیل زتای ذرات است. پتانسیل زتا در اغلب موارد به عنوان شاخصی برای بررسی پایداری پراکندگی نمونه به کار می رود. پتانسیل زتای بالاتر از نظر اندازه به این معناست که سوسپانسون از نظر پایداری الکتروستاتیکی در وضعیت بهتری است ذرات آن دیرتر رسوب می‌کنند.

مطالب مرتبط: نانوذرات حامل عصاره های گیاهی – نانو ذرات حامل دارو (نانوحامل)
خدمات مرتبط: خدمات علمی پژوهشی در حوزه علم بیوتکنولوژی – تولید نانو ذرات و نانوساختارها با رویکرد پژوهشی و درمانی

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

20 − 4 =

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا