什麼是DLS動態光散射？

經過 Myung-hee Hong, Wednesday, 19th March 2025

動態光散射測量大小，因此常常會聽到90度DLS、173度NIBS和後向散射DLS的話語。

Zetasizer Lab(NANO S90)設備是90度動態光散射，而Zetasizer Pro(NANO ZS)是非侵入性後向散射(NIBS)構成173度的光學系統。

“能否在兩個系統中得到相同的結果？”

這個問題的答案有時結果是一致的，有時則不然。

也就是說，答案取決於被測試的樣品和觀察到的分布。原則上，強度分布可能不同，但體積或質量分布應該相同（由於米氏散射產生的某些特定條件可能導致例外）。

這可能是個難以理解的概念，所以我會在這裡盡力解釋。

首先，除了更大的散射角度外，非侵入性後向散射(NIBS: Non-Invasive Back Scatter)系統的濃度範圍比90度系統要大得多，這意味著可以使用非侵入性後向散射(NIBS)系统來測量濃縮樣品並產生與90度系統結果一致的結果。

DLS動態光散射本質上是一種低解析度的技術，因此在混合物中分解不同大小粒子的能力有限。從樣品中區分不同大小模態的能力取決於樣品中存在的不同群體的相對大小，存在於樣品中不同群體的散射相對強度、每個大小分布的多分散性、樣品準備的質量以及數據質量等多重因素。

在具備DLS90和NIBS能力的設備中，對不同的稀釋濃度下進行了90°和173°的乳膠標準物質混合物測量。

實驗

所有用於測量的乳膠標準物質均來自加利福尼亞州帕洛阿爾托的Duke Scientific，可以追溯到位於馬里蘭州蓋瑟斯堡的NIST。它們分別是60nm和220nm標準。所有標準均以1% w/v濃度供應。

結果

Duke Scientific 60nm乳膠標準通過取100μl樣品與10mM NaCl調至最大40ml以提供0.0025% w/v的備用濃度來製備。備用220nm乳膠的濃度為0.00025% w/v（取10μl樣品與10mM NaCl調至最大40ml）。這兩種備用懸浮液按表1所示的不同比例混合，並在173°和90°下進行測量。

為了進行比較，兩個檢測器角度90°(紅色圖)和173°(藍色圖）下的不同體積比混合物的獲取強度和體積大小分布過度顯示。可以看出，對於特定體積比混合物獲取的強度大小分布在每個角度下是顯著不同的。因為更大的220nm粒子在前向90°角度比在後向173°角度散射更多的光，所以這是預期的結果。

圖1: 在90°(紅色)和173°(藍色)角度下測量的1.1:1(60:220nm乳膠標準)體積混合物的強度和體積大小分布。