DLS 動的光散乱とは？
動的光散乱でサイズを測定していると、90度DLS、173度NIBS、後方散乱DLSという言葉をよく耳にします。
Zetasizer Lab(NANO S90)装置は90度動的光散乱であり、Zetasizer Pro(NANO ZS)は非侵襲的後方散乱(NIBS)で173度の光学構成を持っています。
“両方のシステムで同じ結果が得られますか？”
この質問への答えは、時には結果が一貫し、時にはそうでないということです。
つまり、答えはテストされるサンプルと観察された分布によって異なります。原則として強度分布は異なることがありますが、体積または質量分布は同一であるはずです（Mie散乱によって生じない特定の条件が存在するかもしれません）。
これは理解しにくい概念であるかもしれませんので、ここで説明するために最善を尽くします。
まず、より大きな散乱角度以外に、非侵襲的後方散乱(NIBS: Non-Invasive Back Scatter)システムは90度システムよりもはるかに大きな濃度範囲を持っており、これは非侵襲的後方散乱(NIBS)システムを使用してより濃縮されたサンプルを測定し、90度システムの結果と一致する結果を生むことができることを意味します。
DLS 動的光散乱は本質的に低解像度の技術であるため、混合物中の様々なサイズの粒子を分解する能力は限定的です。サンプルで異なるサイズのモードを識別する能力は、サンプルに存在する異なる集団の相対的なサイズ、サンプルに存在する異なる集団の散乱の相対的な強度、個々のサイズ分布の多分散性、サンプル準備の品質、およびデータの品質を含む様々な要因によって異なります。
測定はDLS90とNIBSが可能な装置でそれぞれ90°および173°の希釈濃度でラテックス標準物質の混合物について行われました。
実験
測定に使用されたすべてのラテックス標準はカリフォルニア州パロアルトに所在するDuke Scientificから取得され、メリーランド州ゲイサーズバーグに所在するNISTまで追跡可能でした。これらはそれぞれ60nmおよび220nmの標準です。すべての標準は1% w/v濃度で提供されます。
結果
Duke Scientific 60nmラテックス標準は100μlのサンプルを取り、10mM NaClで最大40mlとし、0.0025% w/vの在庫濃度を提供して製造されました。ストック220nmラテックスの濃度は0.00025% w/v（10μlのサンプルは10mM NaClで最大40mlとする）でした。これら2つのストック懸濁液を表1に示すように様々な割合で混合し、173°および90°で測定しました。
二つの検出角度90°(赤いプロット)および173°(青いプロット)で様々な体積比率混合物について得られた強度および体積サイズ分布は、比較目的で過剰に示されています。特定の体積比率混合物について得られた強度サイズ分布が各角度で大幅に異なることがわかります。より大きな220nm粒子は後方173°角度よりも前面の90°角度でより多くの光を散乱するため、これは予想される結果です。
図1: 90°(赤)および173°(青)で測定した1.1:1(60:220nmラテックス標準)体積混合物の強度および体積サイズ分布。
更に多様な体積混合に関するグラフは、次の応用ノートでご確認いただけます。
資料ダウンロード（英語）
結論
動的光散乱は低解像度技術ですが、この応用ノートに示された結果は、各サイズ群の相対的な濃度変化をモニターできることを示しています。
2つの異なる検出角度で希釈されたラテックス標準物質について行われた測定は、散乱で角度依存性を示す粒子に対して強度に応じた異なるサイズ分布が予想されることを示しています。しかし、Mie理論を使って強度データを体積に変換することで、相対的な濃度範囲内で角度と独立した分布を得ることができます。
さらに資料を読む
NIBS (Non-Invasive BackScatter) と後方散乱の違い
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