La dispersión dinámica de luz (DLS, por sus siglas en inglés) es una técnica no invasiva para medir el tamaño de partículas, micelas y macromoléculas en solución. Analiza las fluctuaciones en la intensidad de la luz dispersada causadas por el movimiento browniano para determinar el coeficiente de difusión, que se relaciona con el radio hidrodinámico mediante la ecuación de Stokes-Einstein.
En DLS, un haz láser monocromático ilumina la muestra y la intensidad de luz dispersada se detecta en un ángulo fijo, típicamente 173 grados (retrodispersión). La intensidad fluctúa con el tiempo a medida que las partículas entran y salen de fase entre sí. Un correlador digital genera la función de autocorrelación, que decae exponencialmente con una tasa de decaimiento proporcional al coeficiente de difusión. Para muestras monodispersas, un solo exponencial ajusta los datos. Las muestras polidispersas requieren análisis de cumulantes o métodos de ajuste multiexponencial como CONTIN o mínimos cuadrados no negativos.
El diámetro hidrodinámico reportado por DLS incluye el núcleo de la partícula, cualquier capa superficial adsorbida y la capa de disolvente circundante. DLS es más preciso para partículas en el rango de 1 nm a 5 µm. Las partículas más grandes sedimentan y las más pequeñas producen una intensidad de dispersión insuficiente.
El potencial zeta es una medida del potencial eléctrico en el plano de deslizamiento de una partícula en suspensión. Se determina mediante dispersión de luz electroforética, que mide la velocidad de partículas cargadas bajo un campo eléctrico aplicado usando velocimetría láser Doppler. La movilidad electroforética se convierte a potencial zeta mediante la ecuación de Henry.
Una magnitud de potencial zeta superior a 30 mV generalmente indica buena estabilidad coloidal, ya que la repulsión electrostática previene la agregación. Los valores por debajo de 5 mV indican floculación rápida. Las mediciones de potencial zeta dependen del pH y se utilizan para optimizar la estabilidad de formulaciones, predecir la agregación de proteínas y caracterizar recubrimientos superficiales de nanopartículas.
DLS y potencial zeta se utilizan ampliamente en la caracterización de nanopartículas, formulación de proteínas, desarrollo de pinturas y tintas, y control de calidad farmacéutico.
