動態(tài)光散射儀的工作原理

動態(tài)光散射技術(shù)（dynamiclightscattering,DLS）是指通過測量樣品散射光強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“動態(tài)”是因為樣品中的分子不停地做布朗運動，正是這種運動使散射光產(chǎn)生多普勒頻移。動態(tài)光散射技術(shù)的工作原理可以簡述為以下幾個步驟：首先根據(jù)散射光的變化，即多普勒頻移測得溶液中分子的擴(kuò)散系數(shù)D，再由D=KT/6πηr可求出分子的流體動力學(xué)半徑r，(式中K為玻爾茲曼常數(shù)，T為絕對溫度，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。

光在傳播時若碰到顆粒，一部分光會被吸收，一部分會被散射掉。如果分子靜止不動，散射光發(fā)生彈性散射時，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動，所以，當(dāng)產(chǎn)生散射光的分子朝向監(jiān)測器運動時，相當(dāng)于把散射的光子往監(jiān)測器送了一段距離，使光子較分子靜止時產(chǎn)生的散射光要早到達(dá)監(jiān)測器，也就是在監(jiān)測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)測器運動，相當(dāng)于把散射光子往遠(yuǎn)離監(jiān)測器的方向拉了一把，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，聲音的頻率越來越高，也是同樣的道理。實際上我們可以根據(jù)聲音頻率變化的快慢來判斷救護(hù)車運動的速度。

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，由于實驗時溶劑一定，溫度是確定的，所以擴(kuò)散的快慢只與流體動力學(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。
動態(tài)光散射技術(shù)的優(yōu)點：

1．樣品制備簡單，不需特殊處理，測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狀態(tài)；
2．測量過程迅速，而且樣品可以回收利用；
3．檢測靈敏度高，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監(jiān)測樣品的動態(tài)變化。