石英晶体微天平的3大经典应用示例

　　石英晶体微天平是一种非常灵敏的质量检测仪器，主要由石英晶体传感器、信号收集、信号检测和数据处理等部分组成。石英晶体传感器则是其核心的构件，其基本构造是：从一块石英晶体上沿着与石英晶体主光轴成35°15'切割(AT-CUT)得到石英晶体振荡片。在它的两个对应面上涂敷金层作为电极，石英晶体夹在两片电极中间形成三明治结构。根据需要，还可以在金属电极上有选择地镀膜来进一步拓宽其应用。

　　应用示例：

　　1、实时研究监控细菌与细胞和蛋白质的相互作用：

　　细菌与血小板的相互作用在例如威胁生命的感染性心内膜炎（IE）或假体心脏瓣膜的发病机制中起关键作用。我们已成功建立了一种基于石英晶体微天平技术研究细菌与血小板和血浆蛋白相互作用的方法。可以在固定的流速和温度下进行血小板-细菌相互作用的实时研究。在建立稳定了的基线曲线后，把血小板以恒定的流速粘附到石英传感器的表面上。在随后的洗涤步骤中除去非粘附的血小板后，在血小板层上灌注细菌悬浮液，并且可以通过阻尼和频移来研究血小板-细菌相互作用。每次测量后，可以使用显微镜分析确认血小板和细菌的粘附。

　　2、聚电解质多层膜形成过程监测：

　　通过聚电解质阳离子和聚电解质阴离子的交替沉积，可实现聚电解质自主装多层膜的形成。聚电解质多层形成有两种模式：一种是厚度随沉积步骤呈线性增加。线性增长模式中形成的多层膜，一般是致密、有层次且大分子不可渗透的；另一种是厚度随沉积步骤呈指数增加。指数增长模式中形成的多层膜大多是类胶体、缺少结构层次且特定的聚电解质和蛋白质可渗透的。对于这两种不同的形成模式，可通过QCM-D信号进行模式判断以及厚度测定。该现象可通过两种不同的典型聚电解质多层膜PEI-(PSS/PAH)10和PEI-(PGA/PAH)8来验证。

　　3、沉积物对纳米颗粒生物有效性的影响：

　　随着在消费品中的工程纳米材料ENM不断升级的生产和随后在消费品中的加入增加了释放到环境中的可能性，其中生态毒理学影响仍然未知。通常，随着时间的推移释放的疏水颗粒化合物将积聚在有机系统中，包括土壤和沉积物有机物质附着的相（AP-SOM）。特别是在沉积物中，污染物很有可能持续很长一段时间;因此，ENM可能会对未来的环境产生影响。

　　尽管已经有一些研究在研究ENM在环境中的变化，但是很少有研究集中在AP-SOM和ENM的相互作用上。为了理解AP-SOM和ENM之间的相互作用，我们须先了解AP-SOM的属性。而石英晶体微天平可提供一种特殊的实验装置来表征这些薄膜。