動(dòng)態(tài)光散射儀的工作原理

動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)（dynamiclightscattering,DLS）是指通過測(cè)量樣品散射光強(qiáng)度起伏的變化來得出樣品顆粒大小信息的一種技術(shù)。之所以稱為“動(dòng)態(tài)”是因?yàn)闃悠分械姆肿硬煌５刈霾祭蔬\(yùn)動(dòng)，正是這種運(yùn)動(dòng)使散射光產(chǎn)生多普勒頻移。動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)的工作原理可以簡(jiǎn)述為以下幾個(gè)步驟：首先根據(jù)散射光的變化，即多普勒頻移測(cè)得溶液中分子的擴(kuò)散系數(shù)D，再由D=KT/6πηr可求出分子的流體動(dòng)力學(xué)半徑r，(式中K為玻爾茲曼常數(shù)，T為絕對(duì)溫度，η為溶液的粘滯系數(shù)),根據(jù)已有的分子半徑-分子量模型，就可以算出分子量的大小。

光在傳播時(shí)若碰到顆粒，一部分光會(huì)被吸收，一部分會(huì)被散射掉。如果分子靜止不動(dòng)，散射光發(fā)生彈性散射時(shí)，能量頻率均不變。但由于分子不停地在做雜亂無章的布朗運(yùn)動(dòng)，所以，當(dāng)產(chǎn)生散射光的分子朝向監(jiān)測(cè)器運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于把散射的光子往監(jiān)測(cè)器送了一段距離，使光子較分子靜止時(shí)產(chǎn)生的散射光要早到達(dá)監(jiān)測(cè)器，也就是在監(jiān)測(cè)器看來散射光的頻率增高了；如果產(chǎn)生散射的分子逆向監(jiān)測(cè)器運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于把散射光子往遠(yuǎn)離監(jiān)測(cè)器的方向拉了一把，結(jié)果使散射光的頻率降低。日常生活中，但我們聽到救護(hù)車由遠(yuǎn)而近時(shí)，聲音的頻率越來越高，也是同樣的道理。實(shí)際上我們可以根據(jù)聲音頻率變化的快慢來判斷救護(hù)車運(yùn)動(dòng)的速度。

光散射技術(shù)就是根據(jù)這種微小的頻率變化來測(cè)量溶液中分子的擴(kuò)散速度。由D=KT/6πηr可知，當(dāng)擴(kuò)散速度一定時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)溶劑一定，溫度是確定的，所以擴(kuò)散的快慢只與流體動(dòng)力學(xué)半徑有關(guān)。蛋白質(zhì)多方面的性質(zhì)都直接和它的大小相關(guān)。因此，光散射廣泛應(yīng)用與蛋白質(zhì)及其它大分子的理化性質(zhì)研究。
動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

1．樣品制備簡(jiǎn)單，不需特殊處理，測(cè)量過程不干擾樣品本身的性質(zhì)，所以能夠反映出溶液中樣品分子的真實(shí)狀態(tài)；
2．測(cè)量過程迅速，而且樣品可以回收利用；
3．檢測(cè)靈敏度高，10kD蛋白質(zhì)，濃度只需0.1mg/mL,樣品體積只需20-50μL即可；
4．能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)樣品的動(dòng)態(tài)變化。