纳卡级热量的绝对天平：怀斯曼、弗莱雷与等温滴定量热仪（ITC）
1989 年 5月1日 · 哈氏合金/金参比与样品绝热池（ITC Sample Cell 200-1400 μL）与微量旋转滴定注射针
你知道吗？
分子间的爱恨纠葛终究逃不过热力学的冷酷账本；哪怕只是几根微弱氢键缔结释放的百万分之一卡热量，在绝热池深处都被算得一清二楚。
在药物分子设计与蛋白相互作用研究中，人们常常用荧光或SPR测定结合亲和力（Kd），但这些方法往往无法回答更深刻的问题：两个分子的拥抱，究竟是靠形成氢键与盐桥的焓驱动（），还是靠疏水基团脱水带来的混乱度增加（熵驱动 ）？
1989年，托伊沃·怀斯曼（Toivo Wiseman）与热力学大师埃内斯托·弗莱雷（Ernesto Freire）等人发明了现代等温滴定量热仪（ITC）。整个仪器核心是一对处于严密真空绝热护罩中的参比池与样品池，池壁布满热电偶传感器。
当微升注射器将配体分步注入盛有蛋白质的样品池时，分子结合释放或吸收微弱至纳卡（ncal/s）级的反应热，导致两池之间产生百万分之一摄氏度的温差。控制系统在毫秒内施加精准的电加热“功率补偿（Power Feedback）”，以维持两池绝对等温。
记录下的每一个补偿脉冲面积，就是单次注入的绝对反应热量！随着滴定进行，蛋白质结合位点逐步饱和，放热峰逐渐归零。