石英晶體微天平QSense  Explorer

儀器簡(jiǎn)介

QCM-D技術(shù)的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(gè)交流電壓，在傳感器的共振頻率處引發(fā)一個(gè)小的剪切振動(dòng)，當(dāng)交流電壓關(guān)閉后，振動(dòng)呈指數(shù)衰減，這個(gè)衰減被記錄下來(lái)，得到共振頻率(f)和耗散因子(D)兩個(gè)參數(shù)。

對(duì)于薄層硬質(zhì)薄膜，可以使用Sauerbrey關(guān)系和公式，根據(jù)傳感器振動(dòng)計(jì)算吸附層的質(zhì)量。當(dāng)沉積的薄膜松散和粘性時(shí)，能量通過(guò)薄膜上的摩擦被消耗，傳感器的振動(dòng)發(fā)生衰減，耗散因子提供了傳感器上吸附的薄膜的結(jié)構(gòu)信息。通過(guò)使用多個(gè)頻率和耗散因子數(shù)據(jù)，使用粘彈性模型而非Sauerbrey關(guān)系，我們可以計(jì)算得到質(zhì)量（mass）、厚度（thickness）、粘度（viscosity）和彈性（elasticity）。

越來(lái)越多發(fā)表的科學(xué)文獻(xiàn)證明了QCM-D系統(tǒng)的技術(shù)可靠性。該技術(shù)的核心是石英晶體在負(fù)載電壓下以一個(gè)特定頻率振蕩。當(dāng)晶體上的質(zhì)量改變時(shí)，振蕩的共振頻率也會(huì)隨之變化。通過(guò)這種方法，可以在納克級(jí)靈敏度上測(cè)定質(zhì)量變化。這種QSense 設(shè)計(jì)可以同時(shí)測(cè)量耗散因子，從而提供薄膜的結(jié)構(gòu)和粘彈性信息。它可以提供諸如吸附膜的分子結(jié)構(gòu)、厚度、水含量的信息。此外還可以檢測(cè)反應(yīng)前、進(jìn)行中和結(jié)束后的表面吸附層的變化。耗散因子是指當(dāng)電路斷開(kāi)后震蕩的晶體頻率降低到0的時(shí)間快慢。任何可在芯片上形成薄膜的物質(zhì)都可以進(jìn)行免標(biāo)記測(cè)試，這些物質(zhì)包括聚合物、金屬和化學(xué)改性表面。實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)每秒可提供高達(dá)200個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

● 追蹤表/界面變化

憑借著納克級(jí)的靈敏度，石英晶體微天平QSense  Explorer可以精確測(cè)量吸附層的質(zhì)量變化，結(jié)構(gòu)和粘彈性質(zhì)。它可以區(qū)分兩個(gè)相似吸附層，或者觀測(cè)相轉(zhuǎn)變或吸附層的結(jié)構(gòu)變化。不僅如此，兩種類(lèi)型相似層的吸附，吸附層相轉(zhuǎn)變或者結(jié)構(gòu)變化，都可以通過(guò)QCM-D檢測(cè)出來(lái)。

● 實(shí)時(shí)分析

每秒記錄高達(dá)200個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，QSense 系統(tǒng)可以讓您實(shí)時(shí)、完整地跟蹤分子的相互作用。

● 自由的表面選擇

金屬，聚合物，化學(xué)改性表面，只要是能在芯片表面上鋪展成薄膜的材料，都可以成為我們的定制芯片涂層。

● 整體解決方案

QSense 提供易于上手的整體解決方案。 QSense  Explorer系統(tǒng)包括儀器、軟件、電腦和安裝教程。QSense 也提供技術(shù)培訓(xùn)和應(yīng)用支持。

● 單通道傳感器系統(tǒng)

緊湊、易用、免標(biāo)記的單通道傳感器設(shè)計(jì)保證您進(jìn)行可靠穩(wěn)定的QCM-D測(cè)試，同時(shí)具有的可重復(fù)性。

● 可選模塊

可提供如電化學(xué)和窗口模塊等附件模塊。

儀器原理

石英晶體微天平QSense  Explorer是一種檢測(cè)吸附在表面上的分子反應(yīng)機(jī)制的實(shí)時(shí)分析儀器。當(dāng)分子層在傳感器表面質(zhì)量發(fā)生變化或者結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)， E1可以測(cè)量分子層的變化。在材料、蛋白質(zhì)和表面活性劑等領(lǐng)域的研究中，QSense  Explorer設(shè)備起到了關(guān)鍵作用。

從快速儀器入門(mén)使用，到高質(zhì)量數(shù)據(jù)分析，QSense  Explorer提供了一套完整的解決方案。儀器為單通道測(cè)試模塊，并且該系統(tǒng)提供可選的窗口模塊，可以進(jìn)行芯片表面即時(shí)光學(xué)觀測(cè)。Explorer系統(tǒng)的緊湊設(shè)計(jì)同樣可以對(duì)芯片上的反應(yīng)進(jìn)行光譜研究,如光催化反應(yīng)（紫外修復(fù)）和即時(shí)顯微研究（細(xì)胞在表面吸附）。我們的產(chǎn)品提供包括硬件、軟件、和讓您可以快速開(kāi)始研究所需的介紹、培訓(xùn)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果解析。

QSense  Explorer設(shè)備基于極其靈敏和快捷的技術(shù)，帶耗散因子檢測(cè)的石英晶體微天平(QCM-D)。該設(shè)備的核心是傳感器在加載電壓的作用下以特定頻率下振蕩。當(dāng)傳感器上的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，其振蕩頻率會(huì)隨之變化(1)。斷開(kāi)電路會(huì)導(dǎo)致振蕩衰減。衰減速率或者耗散因子與傳感器上的分子層粘彈性有關(guān)(2)。通過(guò)測(cè)定頻率和耗散，QCM-D可以分析吸附在傳感器表面的分子層狀態(tài)，包括質(zhì)量、厚度和結(jié)構(gòu)性質(zhì)(粘彈性)。

技術(shù)參數(shù)

傳感器數(shù)量：1個(gè)

傳感器上方體積：~40 μL

zui小樣品體積：~300 μL

工作溫度：15-65 °C，由軟件控制，精確度±0.02 °C，可提供高溫模塊，量程4~150°C

常規(guī)流速：0-1 mL/min

清洗：所有與液體接觸元件均可拆卸，并可在超聲波浴中清洗

傳感器晶體：5 MHz，直徑14 mm，拋光，AT切割，金電極

頻率范圍

1-70 MHz (對(duì)于5 MHz晶片，從7個(gè)頻率到13個(gè)泛頻，zui高至65 MHz)

zui大時(shí)間分辨率，1個(gè)頻率

zui高達(dá)每秒200個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)

液相中常規(guī)質(zhì)量精度與zui大質(zhì)量精度：~ 1.8 ng/cm2（18 pg/mm），~ 0.5 ng/cm2（5 pg/mm）

液相中常規(guī)耗散因子精度與zui大耗散因子精度：~0.1*10-6，~0.04*10-6

液相典型峰間噪音（RMS）：~ 0.16 Hz (0.04 Hz)

具體應(yīng)用領(lǐng)域如下

● 生物材料表面分析

● 生物傳感器的研究

● 蛋白質(zhì)的相互作用

● 膜表面的吸附/解析

● 生物膜表面DNA的雜交

● 酶的降解

● 聚電解質(zhì)單/多層膜的研究

● 細(xì)胞在不同表面的吸附

● 靶向藥物的研究

● 催化、腐蝕等研究

● 高分子溶漲、結(jié)構(gòu)改變、等特性的研究

● 高分子材料的生物相容性等

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