¿Qué es un calorímetro diferencial de barrido?

Un calorímetro diferencial de barrido es un instrumento que mide cómo responden las muestras a los cambios de temperatura. Se usa una muestra porque los cambios que experimenta cuando la temperatura aumenta o disminuye ya se conocen. Se utiliza como comparación con otra muestra, para la cual se está probando la respuesta a los cambios de temperatura. Cada muestra se guarda en un recipiente llamado crisol, y los materiales que el dispositivo está diseñado para probar son generalmente moléculas biológicas, como ácidos nucleicos o proteínas.

Las pruebas realizadas con el calorímetro de exploración diferencial se basan en el campo de la calorimetría de exploración diferencial (DSC), que implica el análisis de la estabilidad de los sistemas y moléculas biológicas. La energía asociada con el despliegue de las moléculas se mide, así como su equilibrio entre ser plegado o desplegado. Cuando las moléculas cambian de estado o la muestra se derrite o solidifica, los cambios en su capacidad calorífica permiten a los investigadores clasificarlas. Las moléculas se consideran más estables cuando las temperaturas son más altas y el material está en un estado en el que al menos la mitad de las moléculas están en transición.

Para medir cualquier muestra nueva, debe compararse con la tasa de cambio para otro tipo de material. Las diferencias de temperatura también se miden cuando los contenedores están vacíos, y estos se utilizan como línea de base para calcular una capacidad de calor específica. La velocidad a la que cambia la temperatura es la misma para ambos recipientes y ocurre en el mismo rango de temperatura. Se miden capacidades de calor de 212 ° F a 2,192 ° F (100 ° C a 1,200 ° C). Un calorímetro diferencial de barrido también puede medir los cambios de fase que ocurren en un rango de temperatura de 68 ° F a 2,732 ° F (20 ° C a 1,500 ° C).

Las velocidades de calentamiento generalmente son constantes, pero se pueden realizar cambios menores en la velocidad u oscilaciones con un calorímetro de barrido diferencial modulado. En una exploración, esta característica permite a los investigadores tener una comprensión más clara de la capacidad calorífica de una sustancia y también medir los efectos reversibles y no reversibles del calor en una muestra durante el tiempo que tiene lugar la oscilación. El instrumento proporciona un método más sensible para caracterizar moléculas.

Los sistemas de calorimetría diferencial de barrido se utilizan generalmente para caracterizar polímeros, así como la estabilidad de las proteínas. Se utilizan en campos especializados, como la ingeniería de proteínas, el estudio de anticuerpos y la comprensión de la naturaleza de los ácidos nucleicos, los lípidos y las membranas. Las interacciones moleculares se pueden medir a una escala muy pequeña, y los científicos también pueden estudiar cómo las alteraciones estructurales en las moléculas tienen un efecto sobre ciertos rangos de temperatura y tasas de cambio.