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石英晶體微天平（Quartz Crystal Microbalance－QCM）的發(fā)展始于上世紀(jì)60年代初期，它是一種非常靈敏的質(zhì)量檢測儀器，其測量精度可達(dá)納克級，理論上可以測到的質(zhì)量變化相當(dāng)于單分子層或原子層的幾分之一。石英晶體微天平利用了石英晶體諧振器的壓電特性，將石英晶振電極表面質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化為石英晶體震蕩電路輸出電信號的頻率變化，進(jìn)而通過計(jì)算機(jī)等其他輔助設(shè)備獲得高精度的數(shù)據(jù)。

QCM-3000石英晶體微天平的技術(shù)核心是石英晶體傳感器，它由石英晶體夾在兩片電極中間形成三明治結(jié)構(gòu)。在電極兩端加入一個交流電壓，在傳感器的共振頻率處引發(fā)一個小的剪切振動，當(dāng)交流電壓關(guān)閉后，振動呈指數(shù)衰減，這個衰減被記錄下來，得到共振頻率(f)和耗散因子(D)兩個參數(shù)。

應(yīng)用領(lǐng)域：

（1） 生物材料表面分析；

（2） 生物傳感器的研究；

（3） 蛋白質(zhì)的相互作用；

（4） 膜表面的吸附/解析；

（5） 生物膜表面DNA的雜交；

（6） 酶的降解；

（7） 聚電解質(zhì)單/多層膜的研究；

（8） 細(xì)胞在不同表面的吸附；

（9） 靶向藥物的研究；

（10） 催化、腐蝕等研究；

（11） 高分子溶脹、結(jié)構(gòu)改變等特性的研究；

（12） 高分子材料的生物相容性的研究等；

儀器功能：

1、 質(zhì)量測定：測試表面形成的分子層的質(zhì)量，精度達(dá)到毫微克。例如，可檢測到1%或更低濃度蛋白質(zhì)單分子層的結(jié)構(gòu)變化；

2、 結(jié)構(gòu)變化：同步測試結(jié)構(gòu)變化，因此可以區(qū)分兩個相似的鍵合反應(yīng)或觀察到吸附層上發(fā)生的相轉(zhuǎn)變；

3、 實(shí)時分析：可以進(jìn)行實(shí)時記錄和動力學(xué)評估；

4、 無須標(biāo)記：無須對分子做標(biāo)記，儀器測定的是分子本身；

5、 柔性的表面選擇：適用于任何能形成薄膜的表面如金屬、高分子、化學(xué)改性表面等；

6、 流量測試：特別設(shè)計(jì)的樣品池可以在控溫環(huán)境下進(jìn)行流量測定；

技術(shù)規(guī)格特點(diǎn)：

- QCM-I石英晶體微天平系統(tǒng)可使用多個頻率(*多13級倍頻 -13th overtones)；

- QCM-I是耗散型石英晶體微天平系統(tǒng)；

- 傳感器晶體: 5MHz，直徑14 mm，拋光，金電極；

- 傳感器數(shù)量: 4個，也可使用1、2或3個；

- 傳感器上方體積: 40ul，采用5MHz晶體，QCM流動池模塊；

- *小樣品體積: 200ul；

- 工作溫度: 20-80°C，控溫精度：0.05°C；

- 流動速率: 0-1 ml/min；

- 清潔處理: 所有與液體接觸元件均可拆卸，并可在超聲波浴中清洗；

- QCM-I作為OWLS公司具有耗散因子檢測功能的第二代石英晶體微量天平，可以對多種不同類型表面的分子相互作用和分子吸附進(jìn)行研究，應(yīng)用范圍包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、聚電解質(zhì)、高分子和細(xì)胞/細(xì)菌等與表面或與已吸附分子層之間的相互作用；

- QCM-I可以測定非常薄層的吸附層的質(zhì)量，并同步提供如粘彈性等結(jié)構(gòu)信息。它基于QCM**技術(shù)，非常靈敏和快速，可提供多個頻率和耗散因子數(shù)據(jù)，用于充分了解在傳感器表面吸附的分子的狀態(tài)；