La calorimetría es el estudio del cambio de calor en una muestra, y un escáner diferencial es una máquina que mide esta diferencia. Las sustancias individuales reaccionan de manera diferente a la adición de calor, por lo que la técnica de calorimetría de barrido diferencial se puede utilizar para identificar los componentes de una muestra. Los usos del método de calorimetría diferencial de barrido incluyen analizar muestras biológicas como el líquido cefalorraquídeo para detectar la presencia de proteínas de interés médico.
Los átomos se unen para formar moléculas mediante enlaces hechos de energía. El calor es una forma de energía que puede romper o «desnaturalizar» estos enlaces. Las sustancias individuales comienzan a descomponerse a un nivel específico de energía térmica adicional. Los científicos llaman a este cambio de estado una «transición de fase».
El ejemplo más conocido de transiciones de fase en la vida cotidiana es el del agua. Una vez que el agua pierde calor en un congelador para alcanzar el punto de congelación, su fase líquida pasa a una fase sólida, que es hielo. Por otro lado, cuando el agua alcanza el punto de ebullición, su fase líquida pasa a la fase gaseosa. La cantidad de calor que una sustancia puede absorber antes de cambiar de fase o descomponerse es específica de esa molécula, y si una máquina es lo suficientemente sensible, puede identificar estas moléculas a través de su reacción al calor.
Una máquina que utiliza calorimetría de barrido diferencial para analizar muestras debe poder agregar calor a la muestra y también realizar un seguimiento de la temperatura y la fase de la muestra. La técnica requiere una muestra de referencia para comparar las lecturas de calor de la muestra para garantizar la precisión, y el analista que realiza la prueba de calorimetría de barrido diferencial también suele probar lo que se llama un blanco. A menudo, un blanco simplemente contiene el líquido en el que se disuelve la muestra, por lo que se puede restar de la muestra para obtener un resultado más sensible.
Generalmente, solo se necesita una pequeña cantidad de muestra para las pruebas de calorimetría de barrido diferencial. Esto puede ser tan solo 1 mililitro de muestra líquida, que el analista coloca en un recipiente diminuto llamado celda; esto, junto con otras celdas que contienen el blanco y la muestra de referencia, se cargan en la máquina. Luego, la máquina agrega energía térmica a las tres pruebas individuales, que se pueden proporcionar aumentando la presión dentro de la máquina para calentar las muestras.
Cada resultado de la máquina debe interpretarse en comparación con la muestra de referencia, para que el analista pueda ver cuánta energía térmica puede absorber la muestra desconocida antes de descomponerse. La técnica puede ser lo suficientemente sensible como para identificar diferentes moléculas biológicas en una muestra médica. Si estas moléculas están asociadas con la enfermedad, ya sea a través de su presencia o de sus niveles, esta información se puede utilizar para ayudar a diagnosticar la enfermedad.