Vad är en differentiell skanningskalorimeter?
En kalorimeter med differentiell skanning är ett instrument som mäter hur prover svarar på temperaturförändringar. Ett prov används eftersom de förändringar som det genomgår när temperaturen stiger eller sjunker redan är kända. Det används som en jämförelse med ett annat prov, för vilket svaret på temperaturförändringar testas. Varje prov förvaras i en behållare som kallas en degel, och materialen som anordningen är utformad för att testa är vanligtvis biologiska molekyler, såsom nukleinsyror eller proteiner.
Testning utförd med hjälp av den differentiella skanningskalorimetern baseras på fältet för differentiell skanningskalorimetri (DSC), vilket involverar analysen av hur stabila biologiska molekyler och system är. Energin förknippad med molekylers utfoldning mäts liksom deras jämvikt mellan vikning eller utfoldning. När molekyler ändrar tillstånd eller provet smälter eller stelnar tillåter förändringarna i deras värmekapacitet forskare att klassificera dem. Molekyler anses vara mer stabila när temperaturen är högre och materialet befinner sig i ett tillstånd där åtminstone hälften av molekylerna är i övergång.
För att mäta ett nytt prov måste det jämföras med förändringsgraden för en annan typ av material. Temperaturskillnaderna mäts också när behållarna är tomma, och dessa används som en baslinje för att beräkna en specifik värmekapacitet. Den hastighet med vilken temperaturen ändras är densamma för båda behållarna och inträffar över samma temperaturintervall. Värmekapaciteter från 212 ° F till 2 192 ° F (100 ° C till 1 200 ° C) mäts. En differentiell avsökningskalorimeter kan också mäta fasförändringar som uppstår i temperaturområdet 20 ° C till 1 500 ° C.
Uppvärmningshastigheterna är vanligtvis konstanta, men mindre förändringar i hastigheten eller svängningar kan utföras med en modulerad differentiell avsökningskalorimeter. I en genomsökning låter denna funktion forskare ha en tydligare förståelse för ämnets värmekapacitet och mäter också reversibla och icke-reversibla effekter av värme på ett prov under den tid oscillationen äger rum. Instrumentet tillhandahåller en mer känslig metod för att karakterisera molekyler.
Differentialskannande kalorimetersystem används vanligtvis för att karakterisera polymerer såväl som proteinernas stabilitet. De används inom specialiserade områden, såsom proteinteknik, studera antikroppar och förstå naturen hos nukleinsyror, lipider och membran. Molekylära interaktioner kan mätas i mycket liten skala, och forskare kan också studera hur strukturella förändringar i molekyler har effekt på vissa temperaturintervall och förändringshastigheter.