Mikä on differentiaalinen skannauskalorimetria?

Kalorimetria on tutkimus näytteen lämmönmuutoksesta, ja differentiaaliskanneri on kone, joka mittaa tämän eron. Yksittäiset aineet reagoivat eri tavalla lämmön lisäämiseen, joten differentiaalista pyyhkäisykalorimetriatekniikkaa voidaan käyttää näytteen komponenttien tunnistamiseen. Differentiaalisen skannaavan kalorimetriamenetelmän käyttö sisältää biologisten näytteiden, kuten aivo -selkäydinnesteen, testaamisen lääketieteellisesti kiinnostavien proteiinien läsnäolon suhteen.

Atomit tarttuvat yhteen muodostaen molekyylejä käyttämällä energiasidoksia. Lämpö on energiamuoto, joka voi hajottaa tai “denaturoida” nämä siteet. Yksittäiset aineet alkavat hajota tietyllä lisäenergian tasolla. Tutkijat kutsuvat tätä tilanmuutosta “vaihesiirtymäksi”.

Yleisimmin tunnettu esimerkki vaihesiirroista jokapäiväisessä elämässä on vesi. Kun vesi menettää lämpöä pakastimessa saavuttaakseen jäätymispisteen, sen nestefaasi muuttuu kiinteäksi faasiksi, joka on jää. Toisaalta kun vesi saavuttaa kiehumispisteen, sen nestefaasi muuttuu kaasufaasiksi. Lämmön määrä, jonka aine voi absorboida ennen vaiheen vaihtamista tai hajoamista, on kyseiselle molekyylille ominainen, ja jos kone on riittävän herkkä, se voi tunnistaa nämä molekyylit reaktiollaan lämpöön.

Koneen, joka käyttää differentiaalista skannauskalorimetriaa näytteiden testaamiseen, on kyettävä lisäämään näytteeseen lämpöä ja myös seuraamaan näytteen lämpötilaa ja vaihetta. Tekniikka vaatii vertailunäytteen vertaamaan näytteen lämpötilalukemia tarkkuuden varmistamiseksi, ja analysaattori, joka suorittaa differentiaalisen pyyhkäisykalorimetriatestin, testaa yleensä myös ns. Usein aihio sisältää vain nestettä, johon näyte on liuotettu, joten se voidaan vähentää näytteestä herkempi tulos.

Vain pieni määrä näytettä tarvitaan yleensä differentiaalisen skannauskalorimetrian testaamiseen. Tämä voi olla jopa 1 millilitra nestenäytettä, jonka analyytikko sijoittaa pieneen astiaan, jota kutsutaan soluksi; tämä yhdessä muiden aihion ja vertailunäytteen sisältävien solujen kanssa ladataan sitten koneeseen. Kone lisää sitten lämpöenergiaa kolmeen yksittäiseen testiin, jotka voidaan saada aikaan lisäämällä painetta koneen sisällä näytteiden lämmittämiseksi.

Jokainen koneen tulos on tulkittava vertailunäytteeseen verrattuna, jotta analyytikko voi nähdä, kuinka paljon lämpöenergiaa tuntematon näyte voi absorboida ennen hajoamista. Tekniikka voi olla riittävän herkkä tunnistamaan erilaisia ​​biologisia molekyylejä lääketieteellisessä näytteessä. Jos nämä molekyylit liittyvät sairauteen, joko läsnäolonsa tai tasonsa vuoksi, näitä tietoja voidaan sitten käyttää sairauden diagnosointiin.