多重光散射儀和動態光散射儀的區別

威高力儀器儀表

多重光散射儀（Multi-Angle Light Scattering, MALS）和動態光散射儀（Dynamic Light Scattering, DLS）是兩種常見的光散射技術，它們在原理、應用場景和測量參數上有顯著區別。以下是兩者的詳細對比：

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1. 原理

• 多重光散射儀（MALS）
  
  
  • 通過測量樣品在不同角度（通常為多個固定角度）下的散射光強度，分析散射光的角度依賴性。
  • 結合濃度信息（如通過折射率檢測器），可以計算絕對分子量（Mw）、均方根半徑（Rg）等參數。
  • 通常與尺寸排阻色譜（SEC）或場流分離（FFF）聯用，用于復雜樣品的分離和表征。
    
    
• 動態光散射儀（DLS）
  • 通過測量散射光強度的波動（由布朗運動引起），分析光強隨時間的變化（自相關函數）。
  • 基于斯托克斯-愛因斯坦方程，計算顆粒的流體力學半徑（Rh）和粒徑分布。
  • 適用于測量納米顆粒、膠體、蛋白質等樣品的粒徑和分散性。
    
    
  
  

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2. 測量參數

• 多重光散射儀（MALS）
  
  
  • 絕對分子量（Mw）：無需標準品即可測定。
  • 均方根半徑（Rg）：反映分子或顆粒的尺寸和形狀。
  • 第二維里系數（A2）：反映分子間相互作用。
  • 適用于大分子（如蛋白質、聚合物）和復雜體系（如聚集體、共軛物）的表征。
    
    
• 動態光散射儀（DLS）
  • 流體力學半徑（Rh）：反映顆粒在溶液中的有效尺寸。
  • 粒徑分布：提供多分散性指數（PDI），評估樣品的均一性。
  • 適用于納米顆粒、膠體、蛋白質等樣品的快速粒徑分析。
    
    
  
  

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3. 應用場景

• 多重光散射儀（MALS）
  
  
  • 高分子科學：聚合物分子量和構象分析。
  • 生物制藥：蛋白質聚集、抗體-抗原復合物分析。
  • 納米材料：納米顆粒的尺寸和形狀表征。
  • 通常與分離技術（如SEC-MALS）聯用，用于復雜樣品的分離和表征。
    
    
• 動態光散射儀（DLS）
  • 納米材料：納米顆粒的粒徑和分散性分析。
  • 生物**：蛋白質、脂質體、病毒顆粒的尺寸測量。
  • 膠體化學：膠體穩定性研究。
  • 適用于快速、非破壞性的粒徑分析。
    
    
  
  

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4. 樣品要求

• 多重光散射儀（MALS）
  
  
  • 樣品需具有一定濃度（通常為 mg/mL 級別）。
  • 樣品需透明或微濁，避免高濃度或高濁度樣品（可能影響光散射信號）。
  • 通常與分離技術聯用，適合復雜樣品的分析。
    
    
• 動態光散射儀（DLS）
  • 樣品濃度較低（通常為 μg/mL 級別）。
  • 樣品需透明或微濁，避免高濃度或高濁度樣品（可能導致多重散射）。
  • 適合均一性較好的樣品，對多分散性樣品的分辨率較低。
    
    
  
  

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5. 優缺點

• 多重光散射儀（MALS）
  
  
  • 優點：
    
    
    • 提供絕對分子量和尺寸信息。
    • 可分析復雜樣品（如聚集體、共軛物）。
      
      
  • 缺點：
    • 儀器昂貴，操作復雜。
    • 需要與其他分離技術聯用，分析時間較長。
      
      
    
    
• 動態光散射儀（DLS）
  • 優點：
    
    
    • 快速、簡便，適合常規粒徑分析。
    • 非破壞性測量，樣品可回收。
      
      
  • 缺點：
    • 對多分散性樣品的分辨率較低。
    • 無法提供絕對分子量信息。
      
      
    
    

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總結

• 多重光散射儀（MALS）：適合需要絕對分子量、尺寸和形狀信息的復雜樣品分析，通常與分離技術聯用。
• 動態光散射儀（DLS）：適合快速、簡便的粒徑分析，廣泛應用于納米材料、生物**等領域。
  
  

選擇哪種儀器取決于實驗需求：如果需要分子量和尺寸的詳細信息，選擇MALS；如果僅需粒徑和分散性數據，選擇DLS。

錘大餅

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布尼

你給出了一些建設性的建議。

ke0906

這個觀點我之前沒注意，很有啟發。

軟軟小團子

這個問題我也在思考，你的回答很全面。

bayiliu

這個教程很有用，感謝