Lichtstreuung
Untersuchungen, wie Ihre Materialien das Licht streuen, bieten eine Fülle von Einblicken in ihr Verhalten
Subscribe for Biologics updates. Sign up
Sign upUntersuchungen, wie Ihre Materialien das Licht streuen, bieten eine Fülle von Einblicken in ihr Verhalten
Partikel streuen Licht. Das ist eine grundlegende Tatsache, die uns, ähnlich wie die, dass der Himmel blau ist, allen täglich begegnet. Der blaue Himmel wird durch atmosphärische Partikel verursacht, die blaues Licht stärker als rotes Licht streuen.
Der Streuungswinkel, die Frequenz des gestreuten Lichtes und die Intensität dieser Lichtstreuung können zur Bestimmung der Größe, der Ladung und des Molekulargewichts von Materialien gemessen werden. Dies ist die Grundlage vieler unserer Technologien.
Wenn Licht mit Partikeln oder Molekülen interagiert, hängt die Streuung des Lichts stark von der Partikel-/Molekülgröße und ihren physikalischen Eigenschaften ab. Durch die Messung der Intensität, des Winkels und der Schwankungen des gestreuten Lichts lassen sich Partikelgröße und -verteilung bestimmen, während die durch die Brownsche Bewegung verursachten Schwankungen Aufschluss darüber geben, wie sich die Partikel in einer Dispersion bewegen und ausbreiten.
Mit abnehmender Partikelgröße nimmt die Intensität des gestreuten Lichts jedoch deutlich ab. Ein 10-nm-Partikel streut etwa eine Million Mal weniger Licht als ein 100-nm-Partikel. Daher werden je nach Partikelgröße und optischen Eigenschaften unterschiedliche Streutheorien und mathematische Modelle – darunter die Rayleigh-, Mie- und Fraunhofer-Theorie – genutzt, um das gemessene Streusignal in aussagekräftige Informationen zur Partikelgröße umzuwandeln.
Wir können das Nanomaterial im rechten Winkel zum Laser betrachten und verfolgen, wie die Partikel diffundieren (kleine Partikel bewegen sich schneller als große). Daraus lässt sich der translatorische Diffusionskoeffizient bestimmen – dies wird als Nanopartikel-Tracking-Analyse bezeichnet – oder erkennen, wie sich das Streulicht im Laufe der Zeit ändert, wenn Partikel es passieren.
Wenn es sich schnell verändert, sind feine Partikel vorhanden, bei langsamer Veränderung größere Partikel. Dies bildet die Grundlage für die dynamische Lichtstreuung.
Bei der elektrophoretischen Lichtstreuung wird ein elektrisches Feld durch eine Flüssigkeit geleitet, wodurch die Partikel in Bewegung gesetzt werden. Je größer die Ladung der Partikel, desto schneller bewegen sie sich.
Wir leiten einen Laser durch die Partikel und kombinieren dann das gestreute Licht mit einem anderen Teil desselben Lasers, der nicht gestreut wurde. Das resultierende Interferenzmuster ermöglicht eine extrem genaue Bestimmung der Geschwindigkeit der zu messenden Partikel.
Wenn wir die Lichtstreuung als Funktion der Konzentration (von Polymeren oder Biopolymeren) von verschiedenen Winkeln aus messen, können wir das Molekulargewicht des betreffenden Materials bestimmen und Informationen über seine Struktur gewinnen.
Die Lichtstreuungstechnologie findet in vielen verschiedenen Bereichen und Branchen Anwendung, da sie wertvolle Einblicke in Partikelgröße und -form, Molekulargewicht und andere wichtige Parameter liefert.
Lichtstreuung wird in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung zur Charakterisierung der Partikelgrößenverteilung, Aggregation und Stabilität von Arzneimittelformulierungen umfassend eingesetzt.
Sie spielt eine entscheidende Rolle für die Sicherstellung der Qualität und Wirksamkeit pharmazeutischer Produkte.
In der Biotechnologie werden Lichtstreuungstechniken zur Analyse von Biomolekülen wie Proteinen, Nukleinsäuren und Viren eingesetzt.
So können Forscher Protein-Protein-Interaktionen untersuchen, das Molekulargewicht bestimmen und die Faltungs- und Entfaltungsprozesse überwachen.
Lichtstreuung ist für die Charakterisierung der Größenverteilung und Morphologie von Polymerpartikeln, Kolloiden und Emulsionen von entscheidender Bedeutung.
Sie hilft dabei, Prozesse wie Polymersynthese, Formulierung und Qualitätskontrolle zu optimieren.
In der Kosmetikindustrie wird die Lichtstreuung zur Bewertung der Stabilität und Leistung kosmetischer Formulierungen eingesetzt.
Sie hilft bei der Bestimmung der Partikelgröße von Emulsionen, Suspensionen und Pulvern und gewährleistet so Konsistenz und Wirksamkeit des Produkts.
Lichtstreuung spielt in der Lebensmittelwissenschaft und Getränkeherstellung eine wichtige Rolle bei der Analyse der Partikelgrößenverteilung, Emulsionsstabilität und kolloidalen Eigenschaften.
Sie hilft bei der Optimierung von Formulierungen und der Gewährleistung von Produktqualität und -sicherheit.
Lichtstreuungstechniken werden bei der Umweltüberwachung zur Analyse von Aerosolen, Feinstaub und Schadstoffen in der Atmosphäre eingesetzt.
Sie helfen dabei, ein Verständnis über die Luftqualität zu gewinnen, atmosphärische Prozesse zu untersuchen und die Auswirkungen von Umweltverschmutzung zu bewerten.
Wir bieten eine Reihe von fortschrittlichen Lichtstreuungsinstrumenten an, die auf die unterschiedlichen Bedürfnisse unserer Kunden zugeschnitten sind. Unsere hochmodernen Instrumente liefern genaue und zuverlässige Messungen für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen.
Die weltweit beliebtesten Partikelgrößenanalysatoren
Die Mastersizer-Serie bietet robuste Lösungen zur Partikelgrößenanalyse, die eine präzise Charakterisierung von Partikeln im Bereich von Nanometern bis Millimetern ermöglichen.
Dank fortschrittlicher Größenmessungstechnologien und intuitiver Software bieten Mastersizer-Instrumente eine beispiellose Leistung und Vielseitigkeit.
Unsere Zetasizer-Instrumente wurden für die Messung von dynamischer Lichtstreuung (DLS) und elektrophoretischer Lichtstreuung (ELS) entwickelt und ermöglichen die Bestimmung der Partikelgröße, des Zetapotenzials und des Molekulargewichts von Kolloiden und Nanopartikeln in Lösungen.
Der Zetasizer Core beschleunigt die Forschung und Entwicklung mit einer automatisierungsfähigen Plattform mit hohem Durchsatz, die DLS, SLS und DSF auf einer einzigen Plattform mit standardisierten Platten vereint.
Durch die Kombination von kolloidaler Stabilität, Aggregationsprofilierung und struktureller Integrität in einem standardisierten Mikroplatten-Workflow liefert Zetasizer Core Ihnen die notwendigen Erkenntnisse, um Entwicklungsrisiken zu minimieren, und das mit absoluter Zuverlässigkeit.
Echtzeit-Sprühpartikelgrößen-Analysator
Das Spraytec-System wurde speziell für die Analyse von Sprays, Aerosolen und Tröpfchen entwickelt und ermöglicht eine Echtzeitüberwachung der Partikelgrößenverteilung, des Sprühmusters und der Tröpfchengeschwindigkeit.
Es ist unverzichtbar für die Forschung und Entwicklung in Branchen wie Pharma, Kosmetik und Landwirtschaft.
Online-Prozess-Partikelgrößenanalysatoren
Die Insitec-Serie bietet robuste Lösungen zur Inline-Partikelgrößenanalyse für die Prozessüberwachung und -steuerung in verschiedenen industriellen Anwendungsbereichen.
Durch die Funktionen zur Partikelgrößenmessung in Echtzeit erleichtern Insitec-Instrumente die Optimierung von Fertigungsprozessen und Produktqualität.
Die weltweit beliebtesten Partikelgrößenanalysatoren
Lichtstreuung für jede Anwendung
Biophysikalisches Screening der nächsten Generation im großen Maßstab
Echtzeit-Sprühpartikelgrößen-Analysator
Online-Prozess-Partikelgrößenanalysatoren
