คาลอริเมตรสแกนความแตกต่างกับวิธีการวิเคราะห์ความร้อนอื่น ๆ

ความเข้าใจ การวัดความร้อนแบบสแกนดิฟเฟอรเรนเชียล (DSC)

หลักการของ การวิเคราะห์แคลอริเมตรีแบบสแกนนิ่งเชิงความแตกต่าง (DSC)

DSC หรือสั้นของคําว่า Differential Scanning Calorimetry ดูว่าวัสดุเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อถูกทําความร้อน โดยการเปรียบเทียบปริมาณความร้อนที่ไหลเข้าไปในตัวอย่างกับสิ่งที่เข้าสู่วัสดุอ้างอิงที่อ่อนแอ วิธีการนี้ทํางานโดยพื้นฐานผ่านสองวิธีการ อย่างแรกคือการวัดกระแสความร้อน ที่พบความแตกต่างของอุณหภูมิ ระหว่างตัวอย่างและตัวอ้างอิง อันดับสองคือการชําระพลังงาน ซึ่งพลังงานเพิ่มเติมเพื่อให้สิ่งต่างๆ มีความสมดุลทางความร้อน เครื่อง DSC ของวันนี้ก็มีความรู้สึกดีด้วย สามารถจับความร้อนได้ถึง 0.1 ไมโครวัตต์ ความรู้สึกแบบนี้ทําให้เราสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่สําคัญ เช่น เมื่ออะไรบางอย่างละลาย กลายเป็นคริสตัล หรือผ่านการเปลี่ยนแปลงกระจก การ ทํางาน ที่ ดี ที่ สุด สําหรับใครก็ตามที่ทํางานในวิทยาศาสตร์วัสดุหรือพัฒนายาใหม่ DSC ได้กลายเป็นสิ่งจําเป็นอย่างแน่นอนสําหรับการเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ตามคู่มือเครื่องมือล่าสุดจาก Hitachi High-Tech (2023).

วิธีที่ DSC วัดการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนในวัสดุ

เมื่อดําเนินการทดสอบ DSC ทั้งวัสดุตัวอย่างและสารมาตรฐานจะถูกทําความร้อนหรือทําความเย็นในอัตราเดียวกัน จากนั้นเครื่องมือจะตรวจสอบว่าใช้พลังงานเพิ่มเติมมากแค่ไหน เพื่อให้อุณหภูมิที่เหมาะสม เทคนิคนี้มีคุณค่ามากยิ่งเมื่อทํางานกับพอลิมเมอร์ เนื่องจากมันสามารถระบุอุณหภูมิการเปลี่ยนกระจก (Tg) ภายในระยะหนึ่งองศาเซลเซียส นักวิจัยยาก็พึ่ง DSC มากเช่นกัน พวกเขาใช้มันเพื่อตรวจสอบว่ายาในรูปแบบต่าง ๆ จะคงอยู่ได้อย่างไร โดยดูจุดละลายของยาอย่างใกล้ชิด อะไรทําให้ DSC ยืนยันจากวิธีการทดสอบแบบซับซ้อนแบบดั้งเดิม มันทํางานกับตัวอย่างเล็กมาก บางครั้งก็มีค่าเพียงแค่ไมโครกรัมของวัสดุ เรื่องนี้สําคัญมากสําหรับสารชีววิทยาที่แพง เช่น โปรตีนโลหิต ที่การเก็บตัวอย่างให้ทดสอบไม่ค่อยเป็นไปได้ ด้วย DSC นักวิทยาศาสตร์สามารถพบการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเล็ก ๆ ในวัสดุเหล่านี้ โดยไม่ต้องใช้ปริมาณมากหรือการเตรียมการที่ซับซ้อนก่อนเวลา

การใช้งานหลักของ DSC ในการวิเคราะห์วัสดุและวัสดุชีวภาพ

• วิทยาศาสตร์พอลิมเมอร์ : การประกอบลักษณะ Tg , การรักษาไคนติกและความมั่นคงทางออกซิเดนในธาตุ
• ยา : การตรวจพบยาปลอมผ่านการหันเหลี่ยมในพฤติกรรมการละลาย
• ไบโอแมตทีเรียล : ติดตามการปรับปรุงปรสิตเพื่อให้การจัดทําวัคซีนมีความมั่นคง

การศึกษาปี 2023 แสดงผลของ DSC ในการระบุสารสกัดในสารประกอบไนลอน ส่งผลให้ผลผลผลิตการผลิตดีขึ้น 14% โดยการทําให้การควบคุมคุณภาพในระยะแรกเป็นไปได้

ข้อดีและข้อจํากัดของ DSC สําหรับการประกอบคุณลักษณะทางความร้อน

ความแข็งแรง :

• ให้ข้อมูลปริมาณเกี่ยวกับการเปลี่ยนเอ็นตาลปีย์
• จําเป็นต้องเตรียมตัวอย่างอย่างน้อย (โดยทั่วไป 110 mg)
• เหมาะกับสารแข็ง, น้ําเหลว และเจล

ข้อจํากัด :

• จํากัดการเปลี่ยนแบบด้วยการขับเคลื่อนด้วยความร้อนที่มีพลังงานที่เพียงพอ (0.1 J/g)
• การตีความกลายเป็นซับซ้อนเมื่อการเปลี่ยนแปลงหลายครั้งซ้อนกัน เช่นในพอลิมเมอร์หลายเฟส
• จําเป็นต้องมีวัสดุมาตรฐานความบริสุทธิ์สูง เพื่อการปรับขนาดที่แม่นยํา

แม้จะมีข้อจํากัดเหล่านี้ DSC ยังคงเป็นมาตรฐานทองสําหรับการทําโปรไฟลทางความร้อน เนื่องจากความสามารถในการผลิตใหม่, ความแม่นยํา และการยอมรับในอุตสาหกรรมที่กว้างขวาง

DSC vs. การวิเคราะห์เทอร์โมแกรวีเมตร (TGA): การวัดกระแสความร้อน vs. การเปลี่ยนแปลงมวล

ความแตกต่างพื้นฐานในหลักการและเครื่องมือในการวัด

วิธีการวัดความร้อนแบบสแกนต่าง (DSC) และวิเคราะห์เทอร์โมแกรวีเมตร (TGA) ต่างกันมาก เมื่อพูดถึงสิ่งที่แต่ละตัววัดจริง ด้วย DSC เราดูว่าความร้อนไหลมากแค่ไหน ระหว่างจุดละลาย ช่วงกระจก และจุดเปลี่ยนแก้วที่ยากลําบาก ด้านอื่น TGA เน้นการติดตามการเปลี่ยนแปลงของมวลที่เกิดขึ้นเมื่อวัสดุละลาย, ออกซิเดน, หรือเพียงแค่สูญเสียองค์ประกอบที่ลุกลุก ตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ในประกาศปี 2024 ของ Polymer Materials Studies DSC สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิรอบจุดเปลี่ยนแก้วได้ด้วยความแม่นยําเพิ่มหรือลบครึ่งองศาเซลเซียส ในขณะเดียวกัน อุปกรณ์ TGA มีความรู้สึกพอที่จะจับความสูญเสียของมวลลงเพียง 0.1 ไมโครกรัม ความสามารถในการวัดเหล่านี้ സ്വാഭാവികമായുംมีอิทธิพลต่อการออกแบบเครื่องมือด้วย สําหรับการทดสอบ DSC, ตัวอย่างต้องถูกวางในตู้ปะทะปิดเพื่อให้การอ่านการไหลของความร้อนยังคงแม่นยํา แต่ TGA ใช้งานต่างกัน เพราะมันต้องการกระปุกตัวอย่างที่เปิด เชื่อมต่อกับไมโครบอลันส์ที่มีความรู้สึกสูง ที่ติดตามการเปลี่ยนแปลงน้ําหนักตลอดเวลา

การใช้เสริมในการศึกษาการละลายพอลิมเลอร์และความมั่นคงทางความร้อน

เทคนิคเหล่านี้มักจะใช้ด้วยกัน เพื่อให้ภาพที่สมบูรณ์แบบกว่าการกระทําของวัตถุ:

ประเภทการวิเคราะห์	ผลลัพธ์หลัก	การใช้งานหลัก
DSC	การไหลของความร้อน (mW)	ความสว่างของกระจก กระแสปฏิกิริยาการแข็ง T g
TGA	การเปลี่ยนแปลงมวล (%)	เนื้อหาของสารเติม, คินเนติกการละลาย

เมื่อรวมกัน DSC และ TGA ปรับปรุงความแม่นยําในการจําลองการทําลายโพลิมเลอร์ 19~23% เมื่อเทียบกับวิธีการเดียว ตัวอย่างเช่น TGA จํานวนสารคารคาร์บอน-บลาร์คในยาง ขณะที่ DSC ประเมินประสิทธิภาพการรักษาในชุดเดียวกัน

แนวโน้มที่กําลังเกิดขึ้น: TGA-DSC ที่บูรณาการสําหรับการทํางานพร้อมกัน การวิเคราะห์ความร้อน

การพัฒนาใหม่ๆ ตอนนี้ทําให้เครื่องมือ TGA-DSC ที่รวมกัน สามารถทําการทดสอบทั้งสองครั้งได้ ซึ่งหมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถดูการเปลี่ยนแปลงของมวลได้อย่างไร กับเหตุการณ์ความร้อนเมื่อมันเกิดขึ้น สําหรับสิ่งที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา เช่น การรักษาด้วยธาตุ epoxy วิธีรวมนี้ใช้ได้ดีมาก ตามการศึกษาจาก Ponemon ในปี 2023 นักวิจัยประมาณ 7 ใน 10 พบว่าข้อมูลของพวกเขาคงที่มากขึ้นเมื่อใช้วิธีนี้แทนการดําเนินการทดสอบแยกกัน ระบบเหล่านี้ยังลดการรอคอย เพราะมันกําจัดปัญหาในการวางตัวอย่างให้แตกต่างกันทุกครั้ง และลดระยะเวลาในการวิเคราะห์ประมาณ 35 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ ผลลัพธ์คือห้องปฏิบัติการที่ทํางานเกี่ยวกับการตรวจสอบความปลอดภัยของวัสดุแบตเตอรี่ และการประกอบลักษณะของวัสดุประกอบ กําลังหันไปยังเครื่องมือบูรณาการเหล่านี้บ่อยกว่าเดิม

DSC vs. การวิเคราะห์ความร้อนแบบต่าง (DTA) และการวิเคราะห์ความร้อนแบบไดนามิกเมแคนนิค (DMTA)

DTA vs. DSC: ความรู้สึก, การปรับขนาด, และการใช้งานเชิงปฏิบัติการ

ทั้ง DTA และ DSC สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความร้อนได้ แต่พวกมันทํางานต่างกันและมีความรู้สึกต่างกัน ด้วย DTA เราดูความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างตัวอย่างของเรา กับวัสดุมาตรฐาน เมื่อทั้งสองถูกทําความร้อนในแบบเดียวกัน DSC ใช้วิธีการที่แตกต่างกัน โดยวัดขนาดความร้อนที่จําเป็นต้องใช้เพื่อรักษาอุณหภูมิเท่ากันระหว่างตัวอย่างและตัวนํา ตามงานวิจัย Innovatech Labs จากปี 2022 นั่นหมายความว่า DSC จะรับรู้การเปลี่ยนแปลงพลังงานได้ดีขึ้นประมาณ 30% ในกระบวนการเช่น การละลายหรือกระจกกระจก สิ่งที่ทําให้ DSC แตกต่างกันจริงๆ คือการพึ่งพาวัสดุการปรับระดับมาตรฐาน เช่น อินเดียม หรือซาฟฟีร์ ซึ่งทําให้สามารถอ่านความสามารถในการร้อนได้อย่างแม่นยํา นั่นเป็นเหตุผลที่แล็บหลายแห่งหันไปยัง DSC สําหรับสิ่งที่เหมือนกับการตรวจสอบความบริสุทธิ์ของยา หรือการศึกษาวิธีการพอลิมเลอร์กระจกกระจก DTA ไม่ค่อยมีความรู้สึกเท่าไหร่ แต่ยังคงเป็นที่นิยมสําหรับงานที่มีความร้อนสูงมากกว่า 700 องศาเซลเซียส นักวิจัยเซรามิกมักจะเลือก DTA เมื่อดูการเปลี่ยนแปลงระยะ เพราะจํานวนการไหลของความร้อนที่แม่นยํา ไม่สําคัญในสถานการณ์เหล่านั้น

DMTA และ DSC: การเทียบพฤติกรรม viscoelastic กับการเปลี่ยนแปลง enthalpic

การวิเคราะห์ความร้อนทางกลไกแบบไดนามิก หรือ DMTA สั้นๆ ดูว่าวัสดุตอบสนองอย่างไรในทางกลไกระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ มันติดตามสิ่งที่เหมือนกับค่าโมดูลัสการเก็บของ และค่าเดลต้าสีแดง ระหว่างการสกัดอุณหภูมิเหล่านี้ ทําให้นักวิจัยมีความคิดที่ดีเกี่ยวกับการประพฤติของวัสดุยืดหยุ่นในสภาพที่แตกต่างกัน ด้านอีกด้าน การวัดความร้อนแบบสแกนต่างกันทํางานต่างกัน โดยการตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ โดยใช้การเปลี่ยนแปลงของความสามารถในการทําความร้อน เทคนิคทั้งสองวิธีจะพบจุดเปลี่ยนกระจก แต่ทําในวิธีที่แตกต่างกัน DSC แสดงการเปลี่ยนแปลงนี้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในรูปแบบการไหลของความร้อน ในขณะที่ DMTA เห็นมันเป็นจุดสูงที่เห็นได้ชัดเมื่อมองหาการสูญเสียพลังงานกล การวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสารของ MDPI เมื่อปี 2023 เน้นเรื่องผสมเอโป็กซี่ และแสดงให้เห็นว่า DMTA ให้ผลที่ดีกว่าเมื่อวัดความหนาแน่นของการเชื่อมต่อกัน ขณะที่ DSC ยังคงเป็นกษัตริย์เมื่อพูดถึงการจับภาพเหตุการณ์ สําหรับการทํางานกับเอลาสโตเมอร์โดยเฉพาะวิธีสองวิธีนี้ทํางานคู่กัน DMTA ช่วยประเมินคุณสมบัติการลดความหนาว ขณะที่ DSC ติดตามกระบวนการกระจกกระจก ซึ่งในที่สุดบอกวิศวกรว่าพวกเขาสามารถคาดหวังความทนทานระยะยาวจากวัสดุของพวกเขาได้อย่างไร

การศึกษากรณี: การประกอบลักษณะครบวงจรของพอลิมเลอร์คอมพอไซตและพยาธิชีวภาพ

การดูวัสดุชีวภาพ การตรวจความร้อนแบบสแกนความแตกต่าง (DSC) แสดงว่าสกอฟฟอลด์คอลลาเจนมีความเข้มข้นของการลดความเข้มข้นประมาณ 122 จูลต่อกรัม ซึ่งชี้ให้เห็นถึงความสมบูรณ์แบบทางโครงสร้าง ขณะเดียวกัน การวิเคราะห์ความร้อนแบบกลไกแบบไดนามิก (DMTA) ได้พบว่าโมดูลัสการเก็บของลดลงอย่างมาก จาก 2.1 กิการาปัสแคล เหลือเพียง 85 เมกะปัสแคล เมื่อผ่านจุดเปลี่ยนกระจก ผลการค้นพบเหล่านี้ช่วยตั้งอุณหภูมิการแปรรูปที่เหมาะสม สําหรับการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อไม่ให้มันแตกแยก เมื่อถูกฆ่าเชื้อในภายหลัง สําหรับวัสดุ PEEK ที่เสริมด้วยใยคาร์บอน การทดสอบที่คล้ายกันพบความแตกต่างในจุดละลายประมาณ 5 องศาเซลเซียส ซึ่งกลายเป็นว่าตรงกับการลด 18% ในความแข็งแรงของใยต่อกัน ตามผลการตรวจสอบ DMTA รายละเอียดแบบนี้สําคัญมากในอุปกรณ์การบิน ที่ควบคุมอุณหภูมิต้องอยู่ในระยะ +หรือ - 1 องศา เพื่อความปลอดภัย

DSC vs. นาโน-Differential Scanning Fluorimetry (nanoDSF) ในการวิเคราะห์ความมั่นคงของโปรตีน

การประเมินความมั่นคงทางความร้อนของโปรตีน: DSC vs nanoDSF ที่ไม่มี Label

การวัดความร้อนแบบสแกนต่างทํางานโดยวัดว่าโปรตีนจะดูดซึมความร้อนมากแค่ไหน เมื่อมันเริ่มเปิดตัว ให้ข้อมูลโดยตรงเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเทอร์โมไดนามิกของมันระหว่างกระบวนการนี้ ด้านอีกฝั่ง รูปแบบที่ไม่มีสัญลักษณ์ของ nanoDSF ดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับสัญญาณแสงสว่างธรรมชาติที่มาจากอะมิโนแอซิด เช่น ทริปโตฟานและไทโรซีน เมื่อโปรตีนแตกออก ข้อดีใหญ่ของ nanoDSF คือมันไม่ต้องการสีพิเศษอะไร ที่บางครั้งอาจขัดขวางโมเลกุลที่อ่อนแอ ในขณะเดียวกัน DSC แบบดั้งเดิมจะให้ภาพที่สมบูรณ์แบบของรายละเอียดของเทอร์โมไดนามิก เช่น การเปลี่ยนแปลงของเอ็นตาลปี้ (ΔH) และการพัฒนาที่ร่วมมือกันจริง เทคนิคทั้งสองวิธีสามารถบอกเราถึงจุดอุณหภูมิการละลาย (Tm) ที่โปรตีนสูญเสียรูปร่าง อย่างไรก็ตาม เมื่อจัดการกับระบบที่ซับซ้อนที่มีหลายโดเมนหรือโปรตีนหลายชนิดที่ทํางานร่วมกัน นาโนDSF มีแนวโน้มทํางานได้ดีกว่า DSC แต่ทางเลือกสุดท้ายยังคงเป็นทางเลือกที่ชอบสําหรับสถานการณ์ที่เราต้องการศึกษาเหตุการณ์ที่พัฒนาออกมาอย่างร่วมมือกันอย่างเต็มที่ ผ่านโครงสร้างโปรตีนทั้งหมด

ผลงานในสภาพที่รุนแรง: สภาพแวดล้อมที่สูงเกลือและยาก

เมื่อทํางานในพื้นที่ที่มีปริมาณเกลือสูง การวัดความร้อนแบบสแกนความแตกต่าง (DSC) มักพบปัญหาในการสร้างคริสตัลเกลือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจัดการกับสารละลายน้ําเกลือ ด้านอีกด้านหนึ่ง การสแกนฟลอเรเมตรี่แบบต่างนาโน (nanoDSF) มีแนวโน้มที่จะให้สัญญาณที่อ่อนแอสําหรับโปรตีนที่รักเกลือบางชนิด ที่มีทริปโตฟานน้อย การวิจัยที่ตีพิมพ์ในปี 2025 ดูตัวอย่างน้ําสลมคล้ายกับที่มีอยู่บนดาวอังคารตอนต้น และพบว่า nanoDSF ที่จริงถือได้ดีขึ้นในผสมโปรตีนที่ซับซ้อนเผชิญกับสภาพเกลือที่รุนแรง นักวิจัยบางคนสามารถปรับปรุงอุปกรณ์ DSC มาตรฐานด้วยลักษณะการกักกันที่ดีขึ้น ซึ่งช่วยลดปัญหาของการกระจกกระจกกระจกเหล่านี้ได้บ้าง สิ่งที่ทําให้วิธีทั้งสองวิธีน่าสนใจ คือความสามารถของพวกเขาที่จะแสดงให้นักวิทยาศาสตร์เห็นอย่างแม่นยําว่าเกิดอะไรขึ้นกับโปรตีน เมื่อถูกเผชิญกับสารเคมีชนิดต่าง ๆ ที่บิดเบือนหรือทําให้โครงสร้างโมเลกุลมั่นคง

การเลือกวิธีการ: ความแม่นยํา, ผลิต, และความเข้ากันได้

สาเหตุ	DSC	nanoDSF
ความแม่นยำ	การวัด ΔH โดยเฉพาะ	การเปลี่ยนแปลงความมั่นคงในเชิงสัมพันธ์
ความเหมาะสมของตัวอย่าง	จํากัดด้วยการแทรกซึม	สูงในเมทริกซ์ที่หลากหลาย
ปริมาณการผลิต	ต่ํากว่า (ชั่วโมงต่อการขับ)	สูงกว่า (หลายตัว)

เมื่อนักวิจัยต้องการกรองโปรตีนละลายอย่างรวดเร็ว พวกเขามักจะหันไปใช้ nanoDSF เพราะมันจัดการตัวอย่างมากมายพร้อมกัน โดยต้องการวัสดุเพียงจํานวนเล็กน้อย นั่นหมายความว่า ถ้าใครต้องการข้อมูลด้านการพลังงานร้อนอย่างละเอียด เช่น ลิปไดสปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนอย่างไร หรืออุณหภูมิที่ทําให้โปรตีนตึงกัน ห้องทดลองส่วนใหญ่พบว่าโปรตีนเยื่อทํางานได้ดีขึ้นกับการวิเคราะห์ nanoDSF แม้บางส่วนจะรอดจากการใช้ DSC หากพวกเขาเอาเกลือออกจากตัวอย่างก่อน เพื่อลดสัญญาณที่ไม่ต้องการ การตัดสินใจมักจะมาจากผลลัพธ์ที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการ และอุปกรณ์ที่มีอยู่ในห้องทดลอง

วิธีการเลือกวิธีการวิเคราะห์ความร้อนที่เหมาะสมสําหรับการใช้งานของคุณ

กรอบการตัดสินใจ: การให้ความเหมาะสมกับ DSC, TGA, DTA, DMTA และ nanoDSF กับเป้าหมายการวิจัย

การเลือกวิธีการวิเคราะห์ทางความร้อนที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับการสอดคล้องความสามารถทางเทคนิคกับเป้าหมายการวิจัย ภาพด้านล่างเป็นกรอบการเปรียบเทียบ

วิธี	การวัดหลัก	กรณีการใช้ที่เหมาะสม	ข้อจำกัดหลัก
DSC	การไหลของความร้อนระหว่างการเปลี่ยนเฟส	การวิเคราะห์ความบริสุทธิ์ของพอลิมเลอร์	จํากัด 700 °C (Ponemon 2023)
TGA	ความสูญเสียของมวล vs อุณหภูมิ	คินเนติกการละลาย, ความชื้น	ไม่มีข้อมูลโครงสร้างหรือเครื่องกล
DTA	ความแตกต่างของอุณหภูมิ	การเปลี่ยนกระจก การศึกษาการออกซิเดชั่น	ความรู้สึกต่ํากว่า VS DSC
DMTA	คุณสมบัติแบบวิสโคเอลาสติก	การผสมผสานยาง	จํากัดตัวอย่างแข็ง/ครึ่งแข็ง
nanoDSF	โปรตีนที่พัฒนาผ่านแสงสว่าง	ความมั่นคงของยาชีวภาพในสภาพความละเอียดสูง	การเตรียมตัวอย่างเฉพาะ

สําหรับการประกอบลักษณะที่ครบถ้วน ระบบบูรณาการ เช่น TGA-DSC ไฮบริด ส่งข้อมูลมวลและเอ็นตาลปี้พร้อมกัน เพิ่มความน่าเชื่อถือในการศึกษาวัสดุประกอบ ดังที่แสดงในการวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับระบบพอลิมเมอร์

แนวทางที่ดีที่สุดในการประกอบคุณลักษณะวัสดุ โพลีเมอร์ และชีวโมเลกุล

เมื่อใช้เทคนิคหลายอย่างด้วยกัน เพื่อยืนยันผล มันทําให้เรามีความมั่นใจมากขึ้นในข้อมูลที่เรารวบรวม ยกตัวอย่างเช่น เมื่อใครบางคนตรวจสอบอุณหภูมิการเปลี่ยนแก้วที่วัดโดย DSC กับจุดสูงของเทลต้าทองแดงที่เห็นในการทดสอบ DMTA การตรวจสอบแบบนั้นสําคัญมากในปัจจุบัน งานวิจัยล่าสุดหลายงานได้เน้นถึงความสําคัญของการปรับขนาดเครื่องมืออย่างถูกต้อง เพราะถ้าเครื่องมือไม่ได้ตั้งให้ถูกต้อง ความผิดพลาดอาจเกิดขึ้นได้มาก บางครั้งสูงถึง +หรือ -5 องศาเซลเซียส เมื่อดูการเปลี่ยน สําหรับคนที่ทํางานกับโปรตีน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีสิ่งนี้ที่เรียกว่า nanoDSF ที่ทําให้ห้องทดลองสามารถประมวลผลตัวอย่างได้มากกว่าทุกวัน ประมาณ 100 ตัวต่อวัน แต่มีข้อตกลงคือ nanoDSF เป็นสิ่งที่ดีสําหรับความเร็ว แต่มันไม่ได้รับเหตุการณ์การรวมตัวที่เกิดขึ้นในอุณหภูมิต่ํากว่า ซึ่งนักวิจัยหลายคนจําเป็นต้องติดตามอย่างใกล้ชิด

ใช้กลยุทธ์หลายระดับ

• การตรวจสอบวัสดุ : ใช้ DSC หรือ TGA ที่มีผลการทํางานสูงในการตรวจสอบความสอดคล้องของชุด
• การวิเคราะห์ความล้มเหลว : การรวม DMTA และ DSC เพื่อเชื่อมโยงพฤติกรรมทางกลและทางความร้อน
• การส่งข้อความตามกฎหมาย : ใช้ nanoDSF กับการรับรอง DSC สําหรับโปรไฟล์ความร้อนของยาชีวภาพที่แข็งแรง

คณิตประเมินการคัดเลือกที่สําคัญรวมถึงขั้นต่ําการตรวจพบ ความต้องการตัวอย่าง และความสอดคล้องกับมาตรฐาน เช่น ISO 11357 (พลาสติก) และ ICH Q2 (ยา) การนําหน้าในอุตสาหกรรมจะเพิ่มมากขึ้น เพื่อปฏิบัติตามโปรโตคอลการรับรองผลงาน เพื่อให้มั่นใจว่ามีการสอดคล้องกันในห้องปฏิบัติการและเครื่องมือต่างๆ

ส่วน FAQ

Differential Scanning Calorimetry (DSC) คืออะไร?

การวัดความร้อนแบบสแกนแบบแตกต่าง (DSC) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ความร้อนที่วัดการไหลของความร้อนเข้าหรือออกจากตัวอย่างเมื่อเทียบกับมาตรฐานที่ไม่ทํางานภายใต้โปรแกรมอุณหภูมิที่ควบคุมได้ มันช่วยระบุการเปลี่ยนแปลง เช่น การละลาย, การกระจก หรือการเปลี่ยนแปลงกระจกในวัสดุ

ทําไม DSC จึงสําคัญในวิทยาศาสตร์วัสดุและยา?

DSC มีความสําคัญในการเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุภายใต้อุณหภูมิที่แตกต่างกัน และเป็นสิ่งจําเป็นในวิทยาศาสตร์วัสดุสําหรับการระบุลักษณะของพอลิมเมอร์ ในอุปกรณ์ยา นักวิจัยใช้ DSC เพื่อประเมินความมั่นคงของยาและตรวจพบยาปลอม

DSC ต่างกันอย่างไรกับการวิเคราะห์เทอร์โมแกรวีเมตร (TGA)

DSC วัดการไหลของความร้อนระหว่างการเปลี่ยน ส่วน TGA เน้นการเปลี่ยนแปลงของมวลเนื่องจากการละลาย, การออกซิเดน, หรือการสูญเสียส่วนประกอบที่ลุกลุก เทคนิคแต่ละวิธีให้ความรู้ที่แตกต่างกัน และมักจะใช้เป็นตัวสมบูรณ์แบบในการศึกษาวัสดุ

ความจํากัดของ DSC คืออะไร?

DSC จํากัดการตรวจพบการเปลี่ยนแปลงที่มีผลิตความร้อนที่สําคัญ (0.1 J / g) การเปลี่ยนแปลงที่ซ้อนกันสามารถทําให้การตีความซับซ้อน มันต้องการวัสดุมาตรฐานความบริสุทธิ์สูง เพื่อการปรับขนาดที่แม่นยํา

NanoDSF คืออะไร และมันจะเปรียบเทียบกับ DSC ได้อย่างไร?

nanoDSF หรือ nano-Differential Scanning Fluorimetry วิเคราะห์ความมั่นคงของโปรตีน โดยการติดตามการเปลี่ยนแปลงของแสงสว่างธรรมชาติเมื่อโปรตีนเปิดตัว โดยไม่ต้องใช้สารสี ในทางตรงกันข้าม DSC ให้คุณสมบัติทางอุณหภูมิที่ละเอียดในระหว่างการเปิดตัวเหตุการณ์ nanoDSF เป็นประโยชน์สําหรับการวิเคราะห์ที่มีความสามารถสูง