Intensity-Volume-Number: Qual tamanho é correto?

Ao longo dos anos, uma das perguntas mais frequentes se destaca na análise de dados de resultados de espalhamento de luz dinâmica. É a questão sobre qual tamanho devemos relatar ao interpretar resultados de DLS. Para este dilema de intensidade-volume-número, qual distribuição tem o maior significado?

Aqui está um exemplo de um e-mail que recebi este mês:

“Temos vários conjuntos de dados com PDI baixo (<0,1), decaimento exponencial único, erro de ajuste cumulante baixo (~10^(-4)). A distribuição de tamanho por intensidade e o tamanho de ajuste cumulante são semelhantes. Mas o tamanho de distribuição por número (d=33 nm) e o tamanho obtido pelo ajuste cumulante (d=47 nm) são muito diferentes. Neste caso, devemos confiar no tamanho de distribuição por número ou no tamanho de ajuste cumulante?

O software Zetasizer pode relatar distribuições baseadas em intensidade, volume ou número. A resposta curta para o dilema é: O resultado da intensidade é sempre correto. Portanto, na maioria dos casos esse deve ser o escolhido. Para obter mais detalhes sobre a amostra, você pode olhar para o volume ou até mesmo para a distribuição por número. No entanto, há duas condições:

1. a qualidade dos dados é aceitável (ou seja, funções de correlação repetíveis e adequadas)
2. é possível lidar com as suposições inerentes à transformação (ou seja, propriedades de esfericidade, homogeneidade, ópticas conhecidas)

Para mais informações, por favor, dê uma olhada na Nota Técnica sobre o assunto. Há também um documento antigo de perguntas frequentes, explicando detalhes matemáticos da transformação em “FAQ – Calculando distribuições de volume a partir de dados de DLS“

Por que usar algo além da distribuição de intensidade?

Grupos que trabalham com nanopartículas costumam ter um foco especial na faixa de tamanhos menores. Para esta pesquisa, é então muito atrativo (e tentador) preferir universalmente a distribuição por número. Isso se deve ao fato de que distribuições por número geralmente reportam o menor tamanho medido. Embora isso possa ser aceitável com dados de boa qualidade, para dados ruidosos o resultado pode ser muito enganoso. Por exemplo, ao transformar de intensidade para número, pequenos ruídos na distribuição de intensidade podem ser amplificados e levar a conclusões errôneas. Portanto, tome precauções, especialmente se o relatório de qualidade de tamanho indicar alguma preocupação com a qualidade dos dados. (Se você ainda não leu a nota técnica ainda, faça agora!)

Para os pesquisadores com foco em detectar mesmo pequenas quantidades de agregação, a melhor escolha na maioria dos casos é a distribuição por intensidade. (Alternativamente, mas raramente, a distribuição volume=massa ajuda a ter uma ideia da quantidade de agregação). Neste caso, o comentário sobre a qualidade dos dados não é tão urgente quanto com os resultados numéricos.

Dois picos podem se reduzir a um?

Em alguns casos, picos podem ser “perdidos” ou desaparecer na transformação. Por exemplo, no gráfico abaixo, uma amostra de proteína mostrou um pico de agregação além do pico da proteína. Ao transformar a distribuição de intensidade para uma distribuição de volume, o resultado mostra apenas um pico. A contribuição de volume do segundo componente é então tão pequena (<0,001%) que não é mais exibida. A razão para a redução no número de picos é que a contribuição é tão pequena que não é mais relevante naquela transformação. Esse efeito acontece com mais frequência e é mais significativo ao transformar de intensidade para número.

Para mais detalhes também consulte o Manual do Zetasizer. Você pode encontrá-lo instalado com o software em Iniciar – Todos os Programas – Malvern Instruments – Zetasizer Software – Manuais – Man0485-1.1 (manual do usuário do Zetasizer Nano).pdf ou baixe apenas o manual. O parágrafo com o título “Distribuições por intensidade, volume e número” está na página 11-5 no Capítulo 11 sobre Teoria de Tamanho.

Para mais informações, o Webex “Conceitos intermediários em espalhamento de luz dinâmica: intensidade-volume-número” está disponível para visualização. E nosso site também lista uma nota de aplicação demonstrando o efeito em uma amostra de lisozima + arginina. Finalmente, você pode gostar do nosso artigo “Espalhamento de Luz e Nanopartículas” que publicamos na Materials Today.

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• Dicas de mobilidade eletroforética para proteínas
• Como medir um vírus com DLS?
• Tamanho e carga de adjuvantes (e outras nanopartículas)

Se tiver alguma dúvida, por favor, envie um e-mail para ulf.nobbmann@malvernpanalytical.com. Obrigado!