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Applicazioni di scienze biologiche dello scattering leggero dinamico (DLS)

Lo scattering leggero dinamico (DLS) è una tecnica utilizzata nelle scienze biologiche per stabilire i profili di distribuzione per ampiezza e di dimensione delle particelle in soluzione.

Inoltre conosciuto come spettroscopia di correlazione del fotone, DLS usa una sorgente luminosa quale un laser, che è spleso sulle particelle che sono nel moto browniano in soluzione. Poichè l'indicatore luminoso colpisce le particelle, la lunghezza d'onda di indicatore luminoso ricevuto è alterata e questo cambiamento è collegato con la dimensione delle particelle. La distribuzione per ampiezza può poi essere calcolata ed informazioni su come i movimenti della particella in soluzione possono essere guadagnati.

Il moto browniano è nominato dopo che il botanico scozzese Robert Brown, che era il primo per studiare il movimento casuale delle particelle. Ha realizzato che il movimento era casuale quando ha studiato il movimento dei granuli del coregone lavarello in acqua facendo uso di un microscopio. Nel 1905, Albert Einstein ha spiegato che i granuli stavano muovendi dalle molecole di acqua, che piombo lui sviluppare la sua teoria quantitativa di moto browniano.

Quando le particelle sono conforme a moto browniano, non si muovono in alcuna direzione particolare, ma finalmente sparso neppure in tutto il media che sono dentro. Ciò si riferisce a come diffusione.

In DLS, l'indicatore luminoso che colpisce le particelle è sparso in tutte le direzioni, che si riferisce a come scattering Rayleigh. Il fatto che le particelle stanno subendo il moto browniano significa che l'indicatore luminoso è sparso alle intensità differenti. Queste fluttuazioni dell'intensità possono poi essere analizzate per fornire informazioni sulla dimensione e sulla distribuzione per ampiezza delle particelle.

Un vantaggio di DLS è che soltanto un piccolo campione è richiesto che non ha bisogno di molto preparato.

Peso e dimensione delle molecole

DLS è una tecnica ampiamente usata per l'instaurazione della dimensione delle proteine, degli acidi nucleici, delle micelle e dei carboidrati, per nominare ma di alcuni. Per esempio, può essere usato per differenziarsi fra un monomero e un dimero e può anche misurare le particelle che sono di meno di un nanometro nella dimensione. DLS può essere usato per stimare il peso molecolare delle particelle e per identificare i generi differenti di molecola presenti nella stessa soluzione.

Studi di stabilità

Le misure leggere di scattering sono state usate affinchè il mezzo secolo esaminino i fenomeni dell'aggregazione delle proteine in soluzione e possono fornire le misure di dimensione dell'aggregazione, da un nanometro, fino alle centinaia di micron.

La misura periodica facendo uso di DLS può mostrare dove l'aggregazione sta accadendo col passare del tempo. Ciò è raggiunta esaminando se c'è un aumento nel raggio idrodinamico della particella. Se l'aggregazione della proteina sta accadendo, più delle particelle avranno un più grande raggio. Un esempio di come questo può essere applicato è la selezione per i cumuli indesiderati in droghe che possono avviare una reazione immune o causare gli effetti secondari avversi. Un'altra applicazione è l'indagine sulle malattie dell'aggregazione della proteina quale la malattia di Huntington e del morbo di Alzheimer.

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Last Updated: Aug 23, 2018

Deborah Fields

Written by

Deborah Fields

Deborah holds a B.Sc. degree in Chemistry from the University of Birmingham and a Postgraduate Diploma in Journalism qualification from Cardiff University. She enjoys writing about the latest innovations. Previously she has worked as an editor of scientific patent information, an education journalist and in communications for innovative healthcare, pharmaceutical and technology organisations. She also loves books and has run a book group for several years. Her enjoyment of fiction extends to writing her own stories for pleasure.

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