Co to jest różnicowy kalorymetr skaningowy?

Różnicowy kalorymetr skanujący to przyrząd, który mierzy reakcję próbek na zmiany temperatury. Jedna próbka jest używana, ponieważ zmiany, które zachodzą, gdy temperatura rośnie lub spada, są już znane. Służy jako porównanie z inną próbką, dla której testowana jest reakcja na zmiany temperatury. Każda próbka jest przechowywana w pojemniku zwanym tyglem, a materiałami, które testuje urządzenie, są zwykle cząsteczki biologiczne, takie jak kwasy nukleinowe lub białka.

Testy wykonane przy użyciu różnicowego kalorymetru skaningowego opierają się na polu różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), która obejmuje analizę stabilności stabilnych cząsteczek biologicznych i układów. Mierzona jest energia związana z rozkładaniem się cząsteczek, a także ich równowaga pomiędzy złożeniem lub rozwinięciem. Kiedy cząsteczki zmieniają stany lub próbka topi się lub zestala, zmiany ich pojemności cieplnej pozwalają badaczom je sklasyfikować. Cząsteczki uważa się za bardziej stabilne, gdy temperatura jest wyższa, a materiał znajduje się w stanie, w którym co najmniej połowa cząsteczek przechodzi.

Aby zmierzyć każdą nową próbkę, należy ją porównać z szybkością zmian dla innego rodzaju materiału. Różnice temperatur są również mierzone, gdy pojemniki są puste, i służą one jako punkt odniesienia do obliczenia określonej pojemności cieplnej. Szybkość zmian temperatury jest taka sama dla obu pojemników i występuje w tym samym zakresie temperatur. Mierzone są pojemności cieplne od 100 ° C do 1200 ° C od 212 ° F do 2192 ° F. Różnicowy kalorymetr skaningowy może również mierzyć zmiany faz, które występują w zakresie temperatur od 20 ° C do 1500 ° C.

Szybkości nagrzewania są zwykle stałe, ale niewielkie zmiany szybkości lub oscylacji można przeprowadzić za pomocą modulowanego różnicowego kalorymetru skaningowego. Na jednym skanie funkcja ta pozwala badaczom lepiej zrozumieć pojemność cieplną substancji, a także zmierzyć odwracalne i nieodwracalne skutki ciepła na próbce w czasie oscylacji. Instrument zapewnia bardziej czułą metodę charakteryzowania cząsteczek.

Układy różnicowego kalorymetru skaningowego są ogólnie stosowane do charakteryzowania polimerów, a także stabilności białek. Są one stosowane w specjalistycznych dziedzinach, takich jak inżynieria białek, badanie przeciwciał i zrozumienie natury kwasów nukleinowych, lipidów i błon. Oddziaływania molekularne można mierzyć na bardzo małą skalę, a naukowcy mogą również badać, w jaki sposób zmiany strukturalne w cząsteczkach wpływają na określone zakresy temperatur i szybkości zmian.