Метод дисперсионного анализа Тейлора (TDA), использующий потоки в микрокапиллярах, позволяет измерять размеры небольших молекул, пептидов и белков в растворах, а также частиц в смесях этих веществ. Метод заключается в получении зависимости концентрации от времени (тейлорограмма) в нанолитровом объеме образца, который вводят в ламинарный поток буферного раствора. На основе тейлорограммы можно определить коэффициент диффузии, а следовательно, и гидродинамический радиус молекул раствора.

Поглощение УФ-излучения необходимо для обнаружения целевых молекул на фиксированных щелях в микрокапилляре. Для улучшения чувствительности и селективности измерения можно выбирать разные длины волн излучения. Возможность нанести отметку начального состояния буферного раствора образца позволяет выполнять безмаркерные измерения размеров и стабильности биомолекул даже в растворах с содержанием сложных смесей вспомогательных и поверхностно-активных веществ, которые становятся невидимыми благодаря этому методу.

Дисперсионный анализ Тейлора, использующий метод обнаружения изображений в УФ-диапазоне, позволяет получать средневзвешенные значения размеров, на которые не влияет присутствие небольших агрегаций. Благодаря этому не нужно выполнять разбавление или фильтрацию образцов.

Принцип дисперсионного анализа Тейлора заключается в следующем:

 

  • При постоянном внешнем давлении нанолитровый объем образца вводят (в момент t0) в ламинарный поток буферного раствора в микрокапилляре
  • Вследствие дисперсии (осевое направление) и диффузии (радиальное направление) введенный образец распространяется по объему при перемещении по микрокапилляру
  • Для анализа поглощения в поперечном сечении введенного образца выполняется детектирование в УФ-диапазоне на фиксированных щелях в микрокапилляре (с момента t1 - до момента tn)
  • Далее будет построена зависимость поглощения от времени, на основе которой получают зависимость концентрации от времени (тейлорограмма)
  • Ширина тейлорограммы связана с коэффициентом диффузии (D) веществ раствора в образце. Величина D, в свою очередь, позволяет определить гидродинамический радиус (Rh)

Поскольку детектирование в УФ-диапазоне, используемое в дисперсионном анализе Тейлора, обеспечивает анализ средневзвешенных значений, в смесях можно обнаруживать скопления разных размеров (например, мономеры или олигомеры). Возможность наблюдать распределение с помощью функции, которая не зависит от размера, при разработке составов обеспечивает потенциальные преимущества в характеризации образцов, изучение которых вызывает сложности. К таким образцам относятся вещества, полученные в ходе исследований стабильности растворов агрегатов, препаратов со вспомогательными веществами, материалов, присутствующих в сложных биологических средах, и др.