Dispersão de Luz Eletroforética (ELS)

Em um experimento de ELS, é na verdade a mobilidade da partícula que é medida, e isso pode ser convertido em potencial zeta quando alguns parâmetros físicos da amostra são conhecidos, ou seja, a constante dielétrica e a viscosidade do meio de dispersão e a função de Henry (F(Κa)).

A função de Henry é a relação do raio da partícula com a espessura elétrica da dupla camada e é frequentemente aproximada a 1,0 para um sistema não polar (aproximação de Hückel) ou a 1,5 para sistemas polares (aproximação de Smoluchowski).

Esta conversão para o potencial zeta permite uma melhor comparação de materiais sob diferentes condições experimentais, enquanto a mobilidade das partículas pode ser usada quando os fatores de conversão não estão bem definidos. 

Em termos práticos, a dispersão é injetada em uma célula que contém dois eletrodos. Um campo elétrico é aplicado aos eletrodos, e as partículas ou moléculas que têm carga líquida ou, mais propriamente, potencial zeta líquido, migram em direção ao eletrodo de carga oposta com uma velocidade, proporcional à sua carga.

A mobilidade e direção das partículas (daí o sinal elétrico) são determinadas usando a dispersão de luz de análise de fase (PALS).

A PALS analisa a diferença de fase resultante do deslocamento de frequência (Doppler) da luz dispersa da amostra em comparação com um feixe de referência modulado mutuamente coerente que ignora a amostra. A combinação desses dois feixes produz um sinal modulado com uma frequência muito menor do que a fonte de luz devido a interferência construtiva e destrutiva. Esta frequência de "batimento" é igual à diferença de frequência entre os feixes dispersos e de referência e é utilizada para determinar a mobilidade das partículas. Com a PALS, aumentamos a sensibilidade a mudanças de frequência menores (para amostras de mobilidade mais baixa) e determinamos diretamente o sinal da carga sobre as partículas.

Considerações práticas ao usar o ELS

Há muitas coisas a considerar ao fazer uma medição do ELS. Na Malvern Panalytical, levamos em conta todos esses fatores para que você possa obter medições de mobilidade e potenciais zeta mais precisas. 

Isso inclui: 

• Células de potencial Zeta descartáveis (DTS1070) para minimizar o potencial de contaminação cruzada das suas amostras
• Análise única de M3-PALS para produzir distribuições significativas, precisas e de potencial zeta, ao mesmo tempo que nega o efeito electro-osmótico. 
• Modo de medição de corrente constante para amostras de maior condutividade para reduzir os efeitos da triagem de carga e manter uma força de campo constante
• Avaliação abrangente da qualidade de dados Zeta a partir do software para garantir que você tenha os melhores resultados possíveis 
• Uma ampla gama de tipos de células Zeta disponíveis para amostras mais complexas e desafiadoras 

As medições de dispersão de luz eletroforética (ELS) podem ser aplicadas a uma ampla gama de áreas de aplicação que abrangem vários domínios científicos e industriais.

Ao aproveitar os princípios da dispersão de luz e eletroforese, a ELS permite a caracterização precisa de partículas e moléculas em solução. 

Abaixo estão algumas aplicações-chave onde a tecnologia ELS desempenha um papel crucial.

A ELS e a dispersão de luz dinâmica são amplamente utilizadas para determinar tanto o potencial zeta quanto o tamanho de nanopartículas.

Isto é crucial em vários campos tais como a nanotecnologia, a liberação de medicamentos e a ciência dos materiais, onde compreender o comportamento de nanopartículas na solução é essencial para otimizar seu desempenho.

Em bioquímica e biofísica, pesquisadores usam a ELS para avaliar a estabilidade de formulações proteicas.

Ela é usada para ajudar o desenvolvimento de medicamentos e fabricação biofarmacêutica.

A ELS fornece insights valiosos sobre a estabilidade de dispersões coloidais medindo o potencial zeta de partículas. 

Essas informações são fundamentais para indústrias como tintas e revestimentos, cosméticos e alimentos e bebidas, onde manter a estabilidade dos sistemas coloidais é essencial para a qualidade e o tempo de prateleira do produto. 

A ELS é empregada para determinar o potencial zeta de polímeros em solução. 

Isso é vital para entender sua estabilidade coloidal, que é essencial na ciência e engenharia de polímeros para controle de qualidade, otimização de formulação e compreensão do comportamento do polímero sob diferentes condições de processamento.

A ELS encontra aplicações na ciência ambiental para a análise de sistemas coloidais em águas naturais, solos e sedimentos. 

Os pesquisadores usam a ELS para estudar a mobilidade e o comportamento de poluentes coloidais, nanopartículas e biomoléculas, auxiliando no monitoramento ambiental e na avaliação de riscos. 

A ELS desempenha um papel fundamental na pesquisa e desenvolvimento farmacêutica, fornecendo dados críticos sobre a estabilidade, propensão de agregação e carga superficial de formulações de medicamentos. 

Isso ajuda as empresas farmacêuticas a otimizar parâmetros de formulação e garantir a segurança e eficácia dos medicamentos. 

A ELS é utilizada em indústrias agrícolas e alimentares para analisar a estabilidade e a qualidade de emulsões, suspensões e ingredientes coloidais. 

Ao monitorar o tamanho das partículas e o potencial zeta, a ELS ajuda a melhorar a estabilidade do produto, a textura e os atributos sensoriais. 

Na pesquisa biomédica, a ELS é usada para estudar macromoléculas biológicas, como DNA, RNA e vírus. 

Os pesquisadores empregam ELS para investigar interações moleculares, mudanças conformacionais e fenômenos de agregação, facilitando avanços em diagnósticos e terapêuticos. 

A Malvern Panalytical oferece instrumentação líder que usa a dispersão de luz eletroforética para a medição da mobilidade eletroforética. 

O Zetasizer oferece uma maneira simples, rápida e precisa para medir o potencial zeta, e usa uma célula capilar descartável exclusiva para garantir que não haja contaminação cruzada entre as amostras.