Kaj je diferencialni skenirajoči kalorimeter?

Diferencialni skenirajoči kalorimeter je instrument, ki meri, kako se vzorci odzivajo na spremembe temperature. En vzorec se uporablja, ker so spremembe, ki jih doživi, ​​ko se temperatura dvigne ali zniža, že znane. Uporablja se kot primerjava z drugim vzorcem, za katerega se testira odziv na temperaturne spremembe. Vsak vzorec se hrani v posodi, imenovani lonček, in materiali, ki jih je naprava zasnovana za testiranje, so običajno biološke molekule, kot so nukleinske kisline ali beljakovine.

Testiranje, opravljeno z uporabo diferencialnega skenirnega kalorimetra, temelji na področju diferencialne skenirne kalorimetrije (DSC), ki vključuje analizo, kako stabilne so biološke molekule in sistemi. Meri se energija, povezana z odvijanjem molekul, pa tudi njihovo ravnotežje med zlaganjem in razgrnitvijo. Ko molekule spremenijo stanje ali se vzorec stopi ali strdi, spremembe njihove toplotne zmogljivosti omogočajo raziskovalcem, da jih razvrstijo. Za molekule velja, da so bolj stabilne, ko so temperature višje in je material v stanju, v katerem je vsaj polovica molekul v prehodu.

Za merjenje katerega koli novega vzorca ga je treba primerjati s stopnjo spremembe za drugo vrsto materiala. Temperaturne razlike se merijo tudi, ko so posode prazne, in se uporabljajo kot izhodišče za izračun specifične toplotne kapacitete. Hitrost spreminjanja temperature je enaka za obe posodi in se pojavi v istem temperaturnem območju. Izmerjene so toplotne zmogljivosti od 212°F do 2,192°F (100°C do 1,200°C). Diferencialni skenirajoči kalorimeter lahko meri tudi fazne spremembe, ki se pojavijo v temperaturnem območju od 68°F do 2,732°F (20°C do 1,500°C).

Stopnje segrevanja so običajno konstantne, vendar je mogoče manjše spremembe hitrosti ali nihanja izvesti z moduliranim diferencialnim skeniranjem kalorimetra. V enem skeniranju ta funkcija omogoča raziskovalcem jasnejše razumevanje toplotne kapacitete snovi in ​​merijo tudi reverzibilne in nepovratne učinke toplote na vzorec v času, ko poteka nihanje. Instrument zagotavlja bolj občutljivo metodo karakterizacije molekul.

Sistemi diferencialnih skenirnih kalorimetra se običajno uporabljajo za karakterizacijo polimerov in stabilnosti beljakovin. Uporabljajo se na specializiranih področjih, kot so proteinski inženiring, preučevanje protiteles in razumevanje narave nukleinskih kislin, lipidov in membran. Molekularne interakcije je mogoče izmeriti v zelo majhnem obsegu, znanstveniki pa lahko tudi preučijo, kako strukturne spremembe v molekulah vplivajo na določena temperaturna območja in stopnje sprememb.