动态光散射
使用动态光散射技术，测定蛋白质和其他生物制品的一些重要信息
为生物制品研究人员设计动态光散射仪器，加快生物制品的研发速度
动态光散射 (Dynamic light scattering, DLS) 是一种通过测量溶液中分子或颗粒散射的激光强度的快速变化来确定粒径和粒径分布的分析方法。DLS分析是一种快速、无需标记且非破坏性的了解生物制品粒径的方法——适用于肽、蛋白质、病毒或病毒样颗粒 (VLPs)。如果要了解10 nm抗体、30 nm腺相关病毒载体 (AAV) 或任何亚微米蛋白质样品的平均粒径和聚集状态，那么动态光散射技术将会是您的好帮手。旋转角度动态光散射 (Rotating angle dynamic light scattering, RADLS) 是一种更为强大的技术，它建立在动态光散射的基础上，从多个角度收集数据，提供更全面的颗粒粒径和聚集信息。
Unchained Labs拥有两个强大的动态光散射仪器——Stunner和Uncle，它们只需少量的样品即可开始进行准确的测量。除此之外，它们还各自具有一些独特的功能：Stunner可以快速获取浓度和粒径的信息，而Uncle可以快速测定样品的稳定性。
动态光散射的工作原理
当您向含有颗粒的溶液照射激光时，您会看到大量的散射光返回。当激光的波长远大于颗粒的粒径时，散射光在各个方向均匀散射——这就是我们在动态光散射仪器中使用660 nm激光的原因。
动态光散射通过测量散射光随时间变化的速度来告诉您很多关于溶液中颗粒粒径的信息 (图1)。由于小颗粒移动迅速，光的强度变化较快；而大颗粒移动较慢，光的强度变化也会相对较慢。所以，动态光散射可以通过光强变化的快慢，对颗粒的粒径进行测定。
以下是分析动态光散射数据的方法：选择一个时间点，然后向前推进一微秒。由于在这一微秒之内，大多数颗粒几乎没有任何移动，所以光散射几乎没有变化，时间零点和一微秒之后的光散射数据是大致相同的。换句话说，这两组数据具有很高的相关性。
如果向前推进一秒，那么这时大多数颗粒会移动到完全不同的位置，意味着您的起点数据和一秒钟后的数据是零相关的。如果您为不同的时间范围绘制这些相关值，您会得到一个相关函数 (图2)。您可以通过颗粒从高相关性变为零相关性的速度，了解它们的平均粒径。这也是动态光散射有时被称为光子相关光谱法 (Photon correlation spectroscopy, PCS) 的原因。
如果要从相关函数图中得到您真正想要的数据，需要使用两种分析方法。第一种方法是对相关函数应用“最佳拟合”，通过拟合的形状获得扩散系数、平均粒径和粒径分布的数据。使用斯托克斯-爱因斯坦方程，把扩散系数转化为颗粒直径：
Figure 1. Light scattering intensity changes differently over time for different sized particles.
Figure 2. Correlation functions for proteins of two different sizes.
为了获得该方程中的其他变量，还需要获得样品的温度和粘度数据。方程计算出的直径为流体动力学直径。扩散系数测量的标准偏差与粒径分布的宽度有关，并且通常转换为多分散性指数 (PDI)。
第二种方法是利用动态光散射数据库来重建测量数据并确定样品的粒径分布 (图3)。这两种分析方法都遵循了ISO 22412:2017中动态光散射粒度分析的最新ISO标准。
在生物制品领域中，动态光散射不仅可以测定颗粒的粒径，还可以快速检查颗粒是否发生聚集。由于大颗粒散射光信号剧烈，动态光散射还可以检测到样品中非常少量的聚集体。通过及时检测聚集物，动态光散射既可以让您避免使用已经变质的样品数据，也可以让您了解抗体失去最佳性能的原因。
Unchained Labs所有动态光散射仪器均可提供:
- 一分钟内即可获得每个样品准确、可重复且可再现的粒径数据；
- 利用微量样品与低浓度组合获取数据；
- 提供所有样品的平均直径结果；
- 当发现多个峰值时提供粒径分布数据；
- 具有很高的灵敏度，能够检测到即使是对于传统SEC分析来说太大或太稀少的聚集体；
- 测量范围在0.3 nm-1000 nm；
- 对于溶菌酶，测量浓度低至0.1 mg/mL；对于较大的蛋白质，可测量浓度更低。
以下是我们的两款动态光散射仪器：
常见问题
Unchained Labs的两种不同型号的仪器都具有测量光散射的功能。Uncle使用静态光散射 (SLS) 和动态光散射 (DLS) 来获取样品随时间或在升温过程中的稳定性。SLS监测聚集现象 (该信号和样品的平均分子量有关)，DLS则关注流体动力学尺寸。
Stunner利用旋转角度动态光散射 (RADLS) 来进行散射光的测量——相比单角度DLS，测量数据更精准，并且可以监测样品中是否存在聚集物。Stunner还能在这些角度上使用SLS，并通过瑞利比给出分子量。
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