超支化敏感聚合物基于QCM检测痕量TNT爆炸物

为对TNT类爆炸物进行痕量检测,以石英晶体微天平(QCM)传感器为平台,用具有氢键酸性的氟化醇为敏感端基的超支化敏感聚合物材料构造了化学传感器。制备的QCM传感器可以在室温下对2.2×10~(-10)mol/L浓度以上的TNT气体进行响应;连续循环检测3次TNT气体未见信号衰减;对H_2O、乙醇、H_2、H_2S、SO_2、甲烷和NO_2等气体有良好的抗干扰能力;QCM传感器可以用于对TNT类爆炸物的痕量检测。     

石英晶体微天平生物传感体系构建及其分析应用研究进展

石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM)技术是免标记和实时在线表征及研究分子间相互作用的重要工具。近年来在分子生物学、疾病诊断、药物分析、环境监测等研究领域引起广泛关注。本文评述了2011年以来QCM生物传感体系构建及其在分析应用中的研究进展,并对QCM技术在生物传感领域的未来研究动向进行了展望。     

乙基纤维素粘度对甲基膦酸二甲酯检测的影响

石英晶体微天平(QCM)作为一种质量敏感型传感器已广泛用于气体检测、气体成分分析、环境监测、免疫分析、军事化学等领域[1],其原理是依靠晶体表面涂覆的膜材料吸附气体的量所引起的频率变化来实现的,因而其性能很大程度上取决于膜材料的特性.乙基纤维素已用于化学战剂及其模拟剂的检测[2-3],但尚未见有文献对其粘度影响进行具体研究.本文在前期工作基础上[3],详细研究了不同粘度的乙基纤维素作为QCM膜材料对甲基膦酸二甲酯(DMMP)检测的影响,为传感器及膜材料在军事化学中的应用提供了方法和依据.     

电化学石英晶体微天平研究普鲁士蓝修饰电极

石英晶体徽天平(Quartz Crystal Microbalance,简称QCM)是一种非常灵敏的质量传感器,其检测能力可达ng级。QCM在化学中的早期应用是检测大气中的徽量成分,目前仍较活跃。由于石英压电晶体浸入溶液后在晶体/溶液界面存在较大的能量损失而不能够稳定振荡,致使QCM的应用较长时间局限于气相。八十年代初石英压电晶体在液相中的振荡终获成功,开辟了QCM应用的一个全新领域。液相中振荡成功后,QCM很快应用于电化学研究。目前已发展成为一种全新的电化学传感器——电化学石英晶体微天平(EQCM),并已用于金属电沉积、电化学腐蚀、电分析等方面的研究。     

石英晶体微天平传感器及其在生物检测中应用的研究进展

石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance,QCM)是一种具有灵敏度高、免标记、可实时在线检测等优点的重要分析工具。在生物检测领域,QCM与多种信号放大方法相结合,广泛应用于对生物分子的高灵敏检测。新型耗散型QCM(QCM-D)通过对薄膜厚度、粘弹性等的研究,主要用于考察生物分子的吸附分离、构型变化等微观过程。本文主要阐述了QCM及QCM-D生物传感器的构建及其在DNA、蛋白质、细胞和微生物检测中的研究进展。     

环介导扩增与石英晶体微天平快速检测核酸

建立环介导恒温扩增(LAMP)-石英晶体微天平(QCM)原位快速检测核酸的方法。将环介导恒温核酸扩增(LAMP)技术与石英晶体微天平(QCM)技术相结合,采用巯基化试剂分子组装方法,将LAMP反应体系中的4个引物之一固定于QCM电极上,在安装所述电极的QCM检测池中配置LAMP反应体系并进行环介导恒温核酸扩增,用QCM仪器在线原位检测频率变化,判断LAMP反应是否发生,进而判断体系中是否存在目标核酸特异基因。该方法检测核酸特异性强、灵敏度高,并且操作简便,有望发展成为快速筛查检测核酸的有效手段。     

尖晶石型LiMn2O4薄膜电极的制备及电化学性质研究──电化学石英晶体微天平(EQCM)技术研究

石英晶体微天平(QCM)作为纳克级的质量传感器,可通过测定石英晶体振动频率的变化来测定石英晶体表面微小的质量变化.近年来,电化学石英晶体微天平(EQCM)技术已广泛应用于电化学研究领域[1].在锂嵌入型电极充放电过程中,锂离子在嵌基材料中嵌入脱出会引起电极质量的微小变化,因而利用EQCM技术研究Li+的嵌入脱出过程有其独到之处.     

基于石英晶体微天平的信号放大技术在肿瘤标志物检测中的应用

石英晶体微天平(quartz crystal microbalance, QCM)是一种质量敏感型传感器,近年来被广泛应用于多个领域的分析检测.为了进一步提高检测灵敏度,开发了多种QCM信号放大方法.本文综合介绍了各种QCM信号放大方法,主要聚焦于肿瘤标志物检测中的应用,涉及对核酸序列、蛋白以及肿瘤细胞的检测. QCM的信号放大方法主要是基于质量放大的原理,主要放大技术包括:生物分子偶联、纳米颗粒偶联、生物催化产生不溶物沉淀、金属还原沉积、DNA复制/杂交、晶体原位生长.质量放大子的设计和使用大大增强了QCM的检测能力,提高了其检测灵敏度,拓宽了QCM的应用范围.     

石英晶体微天平在手性识别中的应用

石英晶体微天平(QCM)是一类重要的质量型检测器,因具有灵敏度高、分析速度快、检测成本低等优点而具有极好的应用前景,现已广泛应用于环境监测、药物分析、食品质量控制等诸多领域。手性工程的崛起对简单、快速、在线的手性检测技术提出了挑战,QCM手性传感器就是其中一个重要的发展分支。该文简要介绍了QCM的典型实验装置和基本传感原理,详细综述了近年来QCM在手性识别领域的研究进展,包括以环糊精衍生物、分子印迹聚合物、氨基酸衍生物等为手性主体的QCM在手性识别中的应用,并对其今后的发展进行了展望。     

杯芳烃超分子对甲醇的识别机理分析及应用

采用四种杯芳烃超分子化合物为吸附涂层物质, 探讨了涂膜石英晶体微天平(QCM)传感方法对环境大气中微量甲醇气体的识别研究, 发现RCT(Resorcinol cyclic tetramer)是对甲醇气体识别最有效的活性涂层材料. 通过RCT-MeOH单晶体的制备并对其进行X-ray衍射结构解析, 发现其识别机制是基于甲醇分子中的甲基与杯芳烃化合物的苯环之间形成了C-H…π键作用. 当RCT涂层质量为28.16 μg时, 涂膜QCM传感器对甲醇的响应最灵敏, 达到0.01245 Hz/ppm. 该传感器对甲醇气体吸附和解吸附的初速度分别为－0.2110 Hz/s和0.09497 Hz/s. 该方法具有响应快、重现性和稳定性好的优点, 对甲醇测定的回收率在97.83%～103.66%之间, 与气相色谱法测定结果一致, 表明该方法可应用于环境大气中甲醇气体含量的检测.     

耗散型石英晶体微天平在生物医用高分子材料中的应用

石英晶体微天平(QCM)是一种基于石英晶体压电效应的分析检测技术,可实时在线提供石英晶体表面吸附层质量、厚度、粘弹性等信息,由此获得表面分子相互作用关系。 耗散型石英晶体微天平(QCM-D)因其独特的对粘弹性的解析,使其在高分子材料中的应用迅速发展,尤其是生物医用高分子材料领域,已用来评价生物医用高分子材料的表界面相互作用,力学和生物相容性等。 本文简单介绍了耗散型石英晶体微天平的基本原理及理论模型,重点综述了近几年QCM-D在高分子链构象、蛋白质吸附、生物大分子相互作用、药物释放以及水凝胶中的应用,并且展望了QCM-D的未来发展趋势。     

石英晶体微天平在聚合物薄膜研究中的应用与展望

石英晶体微天平仪(QCM)具有高度的灵敏性,能够对石英晶片表面微痕量物质的变化产生响应,在分析科学研究中广泛应用.本文阐述了QCM的基本工作原理和应用基础方程,并在此基础上综述了近年来QCM在聚合物薄膜研究中的应用及研究进展,包括QCM对聚合物薄膜的厚度和力学性能的测量、QCM研究聚合物分子链在石英晶片表面的吸附过程和链构象变化、表面引发生长聚合物刷的动力学过程、基于功能聚合物薄膜和QCM的生物与化学传感器等,同时对QCM在聚合物薄膜研究领域的进一步深入应用进行了展望.     

石英晶体微天平技术研究咪唑类离子液体与气体分子的相互作用

基于石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance, QCM)技术, 建立了一种测定气体在离子液体(ILs)中基本热力学参数的方法. 测定了5种可挥发有机物(VOCs)在6种咪唑类离子液体中的亨利常数, 并对可能的作用机理进行了探讨. 结果表明, QCM技术可以作为研究离子液体溶解性和作用规律的有效方法.     

压电晶体微天平阵列传感器识别毒剂的研究

压电晶体微天平(QCM)阵列传感器在毒剂侦检领域具有广泛的应用前景。本研究建立了QCM阵列传感器毒剂检测系统,以氢键酸性共聚硅氧烷(BSP3)、聚表氯醇(PECH)和乙基纤维素(ECEL)为膜材料制备了对毒剂敏感的QCM阵列传感器,对沙林、芥子气、甲基膦酸二甲酯进行了定量检测,并结合模式识别方法对检测结果进行了分析处理,识别率达到98%以上,为探索QCM阵列传感器对毒剂的定性定量分析提供了方法依据。     

石英晶体微天平中耗散与阻抗分析法的统一

石英晶体微天平仪（quartz crystal microbalance,QCM）就是通过检测物质在石英晶片表面上吸附前后石英晶片共振性能的变化以得到吸附物质的量和一些物理性能。石英晶体微天平仪具有非常高的灵敏度,可以测到纳米级的薄膜厚度变化和纳克级的痕量物质质量的变化,广泛应用于科学研究各个领域中,特别是薄膜质量、厚度的测量,生物、化学传感器以及微量物质在表面的吸附过程研究。     

多肽型QCM生物传感器的构建及应用

石英晶体微天平(QCM)是一种极其灵敏的表面质量传感器~([1]),正义肽-反义肽之间的特异性相互作用~([2]),为发展新型QCM免疫传感器提供了新的思路.     

甲基磷酸二甲酯气体的石英晶体微天平流动检测方法研究

制作了以乙基纤维素为敏感膜的石英晶体微天平(QCM)传感器,设计了可配制不同气体浓度的QCM流动检测系统,并用气相色谱/火焰光度检测器(GC/FPD)作为气体浓度的分析手段,建立了QCM流动检测方法。用该方法对甲基磷酸二甲酯(DMMP)的分析结果表明,在16.5~1.47×103μg/L范围内呈现良好的线性关系(r=0.998 8),检出限可达1.64μg/L,RSD为4.21%。该方法稳定性好,灵敏度高,重现性好,为进一步研究化学战剂的检测提供了方法和依据。     

一种通用型电化学石英晶体微天平电解池的设计

电化学石英晶体微天平(EQCM)同时结合了电化学检测的高灵敏度和石英晶体微天平(QCM)可实时检测电极表面质量变化及阻尼的特点,在电化学研究中具有非常好的应用前景,已得到越来越广泛的应用.本文设计了一种通用型的EQCM电解池,用恒电流电沉积铜的方法测定了QCM Pt电极的质量灵敏因子Cf,分析了Cf实验测定值与理论值偏差的原因,并讨论了在所设计的EQCM电解池中QCM Pt电极的使用范围,为进一步开展EQCM的应用研究提供可靠的基础.     

石英晶体微天平传感器的膜厚敏感性

近几年,石英晶体微天平(QCM)作为一种简易、灵敏的实时监测手段,广泛地应用于研究生物活性分子之间的相互作用,其中包括蛋白质吸附动力学、抗原/抗体相互作用、DNA杂交、适配体-蛋白相互作用等领域.但是QCM作为商业化的生物传感器一直发展不顺利.主要因为QCM在液态环境中的非理想行为导致了对QCM数据分析困难.我们利用阻抗分析法对QCM的数据进行分析,分离出质量和粘弹性两种因素引起的频率改变,解决粘弹性的困扰问题.同时,我们提出了"固化水层"模型,合理地处理了溶剂的影响.在该模型的基础上发展了一种基于QCM的分子尺技术,该技术能够简便、有效地测量出固定在固-液界面的生物大分子的纳米尺寸.我们的主要工作是将"固化水层"模型拓展到三维结构的高分子基质中.我们联合QCM和表面等离子共振(SPR)技术研究基于高分子基质的蛋白质的固定,抗原/抗体识别的过程,进一步采用"固化水层"模型解释高分子的溶胀行为、羧基活化、抗体固定、抗原、抗体识别等过程.理论分析表明,结合生物分子势必排出相同体积的溶剂,由于溶剂的密度接近于蛋白质溶液的密度.从而导致"固化水层"质量增加不明显.实验上也证实了石英晶体微天平的响应主要取决于"固化水层"的厚度变化(T2-T1),而并非固定的生物分子的质量.我们利用QCM实时监测在高分子基质中IgG的固定以及IgG与anti-IgG识别的过程,并将石英晶体微天平监测的频率变化与相应的厚度变化直接关联.这一方法的建立在一定的应用范围内简化了QCM的定量分析模型,有望实现QCM作为传感器在界面物理与化学等相关领域研究中的应用.     

分子印迹纳米膜的制备及其在检测神经性毒剂沙林中的应用

采用电化学聚合法首次合成了对有机磷毒剂沙林有快速响应和高灵敏度的分子印迹纳米膜。用压电晶体频移法测出其膜厚约为35nm，对影响电聚合反应的因素(如模板分子浓度、单体浓度、扫描电位和扫描次数)进行了筛选，进而在石英晶体微天平(QCM)上制成了纳米分子印迹传感器。这种新型传感器响应速度快(最初响应时间2s)，抗干扰能力强，检测范围宽(O．7～50μL/L)，灵敏度高(1nL/L)。