Subscribe for Biologics updates. Sign up

Sign up

光散乱検出器

材料による光の散乱を調べると、材料の挙動に関するさまざまな洞察が得られます。

光散乱検出器

光散乱とは、光が小さな粒子や分子等に衝突し、その進行方向を変えて様々な方向に放出される現象です。これはごく自然な現象であり、私たちは毎日経験しています。空が青く見えるのは、空気中の小さな粒が、赤い光よりも青い光を強く散乱させるからです。

光散乱法は、光が散乱する角度、光の色(周波数)、そしてその強さを測ることで、その物質の大きさ、重さ(分子量)などを知ることができます。電気的な性質(電荷)については、電気泳動光散乱法などの発展的な手法を用いることで評価できる場合があります。

この技術は、当社の多くの製品技術にとって、非常に重要な基礎となっています。

[Particle size analyzer_jp.png] Particle size analyzer_jp.png マルバーン・パナリティカル製品一覧

光散乱技術

光が粒子や分子と相互作用する際、散乱光はそれらの大きさや物理的性質に大きく影響されます。散乱光の強度、角度、ゆらぎを測定することで、粒子径や粒度分布を把握できます。また、ブラウン運動によって生じるゆらぎを分析することで、粒子が分散系中をどのように移動・拡散しているかを明らかにできます。

しかし、粒子が小さくなるにつれて、散乱光の強度は急激に低下します。例えば、10 nmの粒子は、100 nmの粒子に比べて約100万分の1の光しか散乱しません。そのため、測定された散乱信号を意味のある粒子径情報へ変換するには、粒子径や光学特性に応じて、レイリー散乱理論、ミー散乱理論、フラウンホーファー回折理論など、さまざまな散乱理論や数学モデルを適用します。

拡散と動き

ナノ材料をレーザに対して直角に見て、粒子がどのように拡散するかを追跡することができます(小さな粒子は大きな粒子よりも速く動くきます。これにより、並進拡散係数(ナノ粒子トラッキング解析と呼ばれる)を特定したり、粒子が通過するにつれて散乱光が時間とともにどのように変化するかを確認したりすることができます。 

変化が速ければ微粒子が、変化が遅ければ大きな粒子があるとわかります。これが、動的光散乱法の基本です。

DLS - 動的光散乱法

ナノ粒子を実用的に計測できる、最も良く知られ、実績のある分析手法
DLS - 動的光散乱法

電気泳動光散乱では、液中を電場が通過し、それにより粒子が動きます。粒子に帯電している電荷が大きいほど、粒子の動きは速くなります。 

当社では、粒子に向けてレーザを照射し、それによる散乱光を同じレーザの散乱していない別の部分と再結合します。その結果として得られる干渉パターンから、対象となる粒子の速さについて驚くほど正確な測定値が得られます。

光散乱と分子量

光の散乱を(ポリマーやバイオポリマーの)濃度の関数として幅広い角度で測定することで、対象となる材料の分子量の特定につながり、構造に関する情報を生成できます。

光散乱の応用

光散乱技術は、粒子径分布、形状、分子量、およびその他の重要なパラメータに関する貴重な洞察を提供する能力により、さまざまな業界で多様な用途があります。

製薬

光散乱は、製薬研究開発において、製剤の粒子径分布、凝集、安定性の特性評価のために広く使用されています。 

医薬品の品質と有効性を確保する上で重要な役割を果たしています。

バイオテクノロジー

バイオテクノロジーでは、タンパク質、核酸、ウイルスなどの生体分子を分析するために光散乱技術が採用されています。 

これにより、タンパク質間の相互作用を研究し、分子量を特定し、フォールディングとアンフォールディングのプロセスを監視することができます。

化学薬品およびポリマー

光散乱は、ポリマー粒子、コロイド、およびエマルジョンの粒子径分布および形態を特性評価するために不可欠です。 

ポリマー合成、製剤、品質管理などのプロセスを最適化するのに役立ちます。

化粧品およびパーソナルケア

化粧品業界では、化粧品処方の安定性と性能の評価に光散乱が利用されています。 

エマルション、懸濁液、粉末の粒子径を特定するのに役立ち、製品の一貫性と有効性を保証します。

食品および飲料

光散乱は、食品科学および飲料製造において、粒子径分布、エマルションの安定性、コロイド特性の分析に、重要な役割を果たしています。

調合の最適化と、製品の品質と安全性の確保に役立ちます。

環境モニタリング

大気中のエアロゾル、粒子状物質、汚染物質を分析するための環境モニタリングには、光散乱技術が採用されています。 

空気品質の理解、大気プロセスの研究、汚染の影響の評価に役立ちます。

光散乱装置

お客さまの多様なニーズに合わせた高度な光散乱装置をご用意しています。当社の最先端の装置は、幅広い用途に正確で信頼性の高い測定を提供します。 

マスターサイザー製品

マスターサイザー製品は、堅牢な粒子径分布測定ソリューションを提供し、ナノメートルからミリメートルまでの粒子の正確な特性評価が可能です。 

高度な粒子径測定技術と直感的なソフトウェアを備えマスターサイザー装置は、比類のない性能と汎用性を提供します。

Zetasizer Advanceシリーズ

当社のZetasizer装置は、動的光散乱(DLS)測定および電気泳動光散乱(ELS)測定用に設計されており、溶液中のコロイドおよびナノ粒子の粒子径、ゼータ電位、分子量を測定できます。

Zetasizer Core

Zetasizer Coreは、標準化されたプレートを使用してDLS、SLS、DSFを単一のプラットフォームに統合した、自動化対応の高スループットプラットフォームにより、創薬と開発を加速させます。

Zetasizer Coreは、コロイド安定性、凝集プロファイリング、構造的完全性に関する機能を、標準化された1つのマイクロプレートワークフローに統合することで、絶対的な確信を持って開発時のリスクを低減するのに必要な知見をもたらします。

Zetasizer Core

次世代の生物物理学的大規模スクリーニング
Zetasizer Core

スプレーテック

Spraytec

Spraytec

スプレー粒子径リアルタイム分析装置

スプレーテックシステムは、スプレー、エアロゾル、液滴の分析用に特別に設計されており、粒子径分布、スプレーパターン、液滴速度をリアルタイムで監視できます。 

製薬、化粧品、農業などの産業の研究開発に不可欠です。

インシテック

インシテック製品は、さまざまな産業用途でのプロセス監視および制御用の堅牢なインライン粒子径分布測定ソリューションを提供します。 

リアルタイムの粒子径分布測定機能により、インシテック装置は製造プロセスと製品品質の最適化を促進します。

当社の製品の比較

  • レーザー回折式粒子径分布測定装置 マスターサイザー製品

    世界で最も人気のある粒子径分析装置

    レーザー回折式粒子径分布測定装置 マスターサイザー製品

    技術

    • 光散乱
    • レーザ回折
    • 動的光散乱法(DLS)
    • 電気泳動光散乱
    • 静的光散乱

    測定タイプ

    • 粒子径
    • 分子サイズ
    • 分子量
    • ゼータ電位
    • 分子構造
    • タンパク質凝集
  • Zetasizer Advanceシリーズ

    あらゆる用途に対応する光散乱装置

    Zetasizer Advanceシリーズ

    技術

    • 光散乱
    • レーザ回折
    • 動的光散乱法(DLS)
    • 電気泳動光散乱
    • 静的光散乱

    測定タイプ

    • 粒子径
    • 分子サイズ
    • 分子量
    • ゼータ電位
    • 分子構造
    • タンパク質凝集
  • Zetasizer Core

    次世代の生物物理学的大規模スクリーニング

    Zetasizer Core

    技術

    • 光散乱
    • レーザ回折
    • 動的光散乱法(DLS)
    • 電気泳動光散乱
    • 静的光散乱

    測定タイプ

    • 粒子径
    • 分子サイズ
    • 分子量
    • ゼータ電位
    • 分子構造
    • タンパク質凝集
  • Spraytec

    スプレー粒子径リアルタイム分析装置

    Spraytec

    技術

    • 光散乱
    • レーザ回折
    • 動的光散乱法(DLS)
    • 電気泳動光散乱
    • 静的光散乱

    測定タイプ

    • 粒子径
    • 分子サイズ
    • 分子量
    • ゼータ電位
    • 分子構造
    • タンパク質凝集
  • インシテックシリーズ

    オンラインプロセス粒子径分析装置

    インシテックシリーズ

    技術

    • 光散乱
    • レーザ回折
    • 動的光散乱法(DLS)
    • 電気泳動光散乱
    • 静的光散乱

    測定タイプ

    • 粒子径
    • 分子サイズ
    • 分子量
    • ゼータ電位
    • 分子構造
    • タンパク質凝集