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Diffusion dynamique de la lumière (DLS)

Diffusion dynamique de la lumière pour la caractérisation de la taille des protéines, des nanoparticules, des polymères et des dispersions colloïdales

Diffusion dynamique de la lumière (DLS)

La diffusion dynamique de lumière (DLS) est une technique non invasive et largement reconnue pour mesurer la taille et la distribution de taille des molécules et particules, généralement dans la région submicronique et, grâce aux dernières technologies, inférieures à 1 nm.

Comment fonctionne la DLS ?

La DLS doit son nom au fait qu'elle mesure les infimes variations de l'intensité de la lumière diffusée par un ensemble de particules sur de très courtes périodes de temps. C'est précisément cette variation dynamique que la DLS exploite.

Les variations d'intensité de la lumière diffusée sont dues aux infimes mouvements que les particules effectuent lorsqu'elles entrent en collision de manière aléatoire avec les molécules du solvant environnant. Ce phénomène est appelé mouvement brownien, en référence à Robert Brown, qui fut le premier à l'observer.

La lumière diffusée par deux particules mobiles ou plus subit des variations de phase relatives, entraînant des interférences constructives et destructives de la lumière diffusée par ces particules. Ces interférences se manifestent sous forme de fluctuations de l'intensité lumineuse sur de courtes périodes de temps.

La DLS mesure le taux de ces fluctuations lumineuses à l'aide d'un module de comptage de photons unique à haute sensibilité. Le taux de variation de l'intensité est directement lié à la vitesse de déplacement (diffusion) des particules et à leur taille, selon l'équation de Stokes-Einstein.

En termes simples, la vitesse de diffusion des particules dépend de leur taille et de la viscosité du fluide dans lequel elles sont en suspension. Les particules de petite taille diffusent plus rapidement que les particules plus grandes.  Plus les particules diffusent rapidement, plus l'intensité de la lumière dispersée varie rapidement. C'est le taux de cette décroissance que la DLS utilise pour déterminer la taille des particules.

Ce phénomène et la manière dont il est analysé sont expliqués plus en détail dans notre vidéo « Introduction à la diffusion dynamique de la lumière ».

Applications de la DLS

La diffusion dynamique de la lumière est une technique analytique puissante qui, associée à des instruments avancés tels que le Zetasizer Advance et le Zetasizer Core, devient indispensable dans divers secteurs. 

Voici comment le Zetasizer Advance, avec sa technique de diffusion dynamique de la lumière, offre des informations inégalées sur la taille, la stabilité et les interactions des particules dans un grand nombre de secteurs :

Produits pharmaceutiques et biotechnologie

La DLS est devenue une technique de référence dans la caractérisation des nanoparticules destinées aux systèmes d'administration de médicaments, en assurant une analyse précise de la distribution de la taille, cruciale pour l'efficacité et la stabilité des médicaments.

Le Zetasizer Core facilite l'étude de la taille des protéines ou des vésicules, de leur polydispersité et de leur cinétique d'agrégation, notamment lors des phases de sélection des candidats médicaments et de criblage des formulations. Sa capacité à analyser rapidement de nombreux candidats et échantillons à l'aide de microplaques permet aux chercheurs d'obtenir rapidement les données nécessaires à l'optimisation des formulations en termes d'efficacité et de stabilité.

Le Zetasizer Advance offre des fonctionnalités similaires, mais dans un système de traitement par lots, en offrant une qualité de données optimale essentielle pour les mesures critiques requises aux stades avancés de développement, de production et de contrôle qualité.  Le Zetasizer Advance et le Zetasizer Core aident le secteur de la fabrication biopharmaceutique à optimiser la découverte de médicaments, leur développement ainsi que la qualité du produit final. 

Produits biologiques

Expertise en matière de caractérisation biophysique pour accélérer le dével...
Produits biologiques

Solutions pharmaceutiques

Informations physicochimiques nécessaires pour accélérer la commercialisati...
Solutions pharmaceutiques

Cosmétiques et soins

Dans l'industrie des cosmétiques, la technologie DLS de Malvern Panalytical aide à caractériser la taille et la stabilité des dispersions colloïdales, essentielles pour la formulation de crèmes, de lotions et d'émulsions.

Il facilite l'évaluation de la stabilité des nanoparticules dans les formulations d'écrans solaires, assurant une protection efficace contre les UV et la stabilité à long terme du produit.

Nourriture et boissons

Les systèmes DLS de Malvern Panalytical aident à analyser la distribution de la taille des particules et le comportement d'agrégation des émulsions alimentaires, ce qui influence la texture, la stabilité et les attributs sensoriels du produit.

Ils sont utilisés pour évaluer la stabilité des suspensions colloïdales dans les boissons, garantissant la clarté et la stabilité de la durée de conservation du produit.

Science des matériaux et nanotechnologie

En science des matériaux, les instruments DLS de Malvern Panalytical sont utilisés pour l'analyse de la taille et la caractérisation des nanoparticules, guidant la synthèse et l'optimisation des nanomatériaux fonctionnels pour diverses applications.

Ils facilitent l'étude de la stabilité et de la cinétique d'agrégation des nanoparticules dans les revêtements et les composites, ce qui influence les propriétés des matériaux telles que la résistance mécanique et la transparence optique. 

Surveillance environnementale

La technologie DLS de Malvern Panalytical contribue aux efforts de surveillance environnementale en analysant la distribution de la taille et le comportement d'agrégation des nanoparticules dans les échantillons environnementaux, ce qui permet d'évaluer leur impact sur les écosystèmes et la santé humaine.

Nos instruments DLS permettent d'étudier le comportement des nanoparticules synthétiques dans les processus de traitement des eaux usées, garantissant ainsi une élimination efficace et une réduction de l'exposition environnementale. Ils permettent également de surveiller la taille des flocons et les niveaux de particules fines, ce qui contribue à prolonger la durée de vie des filtres. 

Nos instruments DLS

Chez Malvern Panalytical, nous proposons des instruments DLS de pointe conçus pour répondre aux divers besoins des chercheurs et des professionnels de l'industrie. Notre gamme Zetasizer Advance combine précision, fiabilité et fonctionnalités conviviales pour fournir des données précises et pertinentes.

Notre Zetasizer Core offre une vitesse inégalée en combinant DLS, DSF et diffusion statique de la lumière, le tout facilité par la présentation des échantillons sous forme de microplaques, ce qui permet d'obtenir des informations pour le criblage des candidats et des formulations et les études de stabilité.

Les fonctionnalités et avantages clés sont les suivants : 

Zetasizer Advance

  • Analyse précise, fiable et reproductible de la taille des particules en quelques minutes
  • La diffusion dynamique de la lumière multiangle (MADLS) améliore la résolution de la DLS et fournit des résultats sur la taille indépendante de l'angle
  • Mesure simple de la concentration de particules par pic
  • La taille moyenne ne nécessite que la connaissance de la viscosité du liquide.
  • Les préparations simples ou sans échantillon, les concentrations élevées et les échantillons troubles peuvent être directement mesurés à l'aide la rétrodiffusion non-invasive (NIBS).
  • Mesure des tailles de < 1 nm à 15 µm
  • Mesure de la taille des molécules à partir d'une MM < 1 000 Da.
  • Faible besoin en volume (minimum de 3 µL).
  • Systèmes de procédés à proximité de ligne disponibles pour le contrôle de la fabrication de nanoparticules.
  • Conformité aux normes réglementaires ISO 13321, ISO 22412, 21 CFR Part 11.

Zetasizer Core

  • Criblage rapide par DLS (avec SLS et DSF)
  • Mode DLS de haute qualité lorsque vous avez besoin d'obtenir les meilleures données d'analyse de la taille
  • Aucun consommable propriétaire : fonctionne uniquement avec des microplaques standard
  • Volume d'échantillon minimal de 4 µL (1536 puits)
  • 5 clics seulement entre la configuration et l'obtention des résultats
  • Analyse de jusqu'à 192 échantillons par minute
  • Plus de 35 ans d'expertise reconnue en DLS avec la gamme Zetasizer

Comment nos produits se comparent

  • Gamme Zetasizer Advance

    La diffusion de la lumière pour toutes les applications

    Gamme Zetasizer Advance
    • Diffusion dynamique de la lumière
    • Électrophorèse laser Doppler
    • Diffusion statique de la lumière
    • Differential Scanning Fluorimetry
    • Taille des particules
    • Potentiel zêta
    • Masse molaire
  • Zetasizer Core

    Le criblage biophysique de nouvelle génération à grande échelle

    Zetasizer Core
    • Diffusion dynamique de la lumière
    • Électrophorèse laser Doppler
    • Diffusion statique de la lumière
    • Differential Scanning Fluorimetry
    • Taille des particules
    • Potentiel zêta
    • Masse molaire