示差走査熱量計とは何ですか？

示差走査熱量計は、温度変化に対するサンプルの反応を測定する機器です。 1つのサンプルが使用されます。これは、温度が上昇または下降したときに受ける変化がすでにわかっているためです。 温度変化への応答がテストされている別のサンプルとの比較として使用されます。 各サンプルはるつぼと呼ばれる容器に保管され、デバイスがテストするように設計されている材料は通常、核酸やタンパク質などの生体分子です。

示差走査熱量計を使用して行われるテストは、示差走査熱量測定（DSC）の分野に基づいており、生体分子およびシステムの安定性の分析が含まれます。 分子の展開に関連するエネルギーと、折り畳まれているときと展開されているときの平衡が測定されます。 分子の状態が変化したり、サンプルが融解または固化した場合、熱容量の変化により、研究者は分子を分類できます。 分子は、温度が高く、材料が少なくとも半分の分子が遷移している状態にあるときに、より安定していると見なされます。

新しいサンプルを測定するには、別のタイプの材料の変化率と比較する必要があります。 温度差は、コンテナが空のときにも測定され、これらは比熱容量を計算するためのベースラインとして使用されます。 温度が変化する速度は両方のコンテナで同じであり、同じ温度範囲で発生します。 212°Fから2,192°F（100°Cから1,200°C）の熱容量が測定されます。 示差走査熱量計は、20°C〜1,500°Cの温度範囲で発生する位相変化も測定できます。

通常、加熱速度は一定ですが、変調された示差走査熱量計を使用して、速度のわずかな変化、つまり振動を行うことができます。 この機能により、1回のスキャンで、研究者は物質の熱容量をより明確に理解できるようになり、振動が発生している間のサンプルの熱の可逆的および不可逆的な影響も測定できます。 この機器は、分子を特徴付けるより感度の高い方法を提供します。

一般的に、示差走査熱量計システムは、タンパク質の安定性だけでなく、ポリマーの特性評価にも使用されます。 それらは、タンパク質工学、抗体の研究、核酸、脂質、膜の性質の理解などの専門分野で使用されます。 分子の相互作用は非常に小さなスケールで測定でき、科学者は分子の構造変化が特定の温度範囲と変化率にどのように影響するかを調べることもできます。