QCM-D是什么?

石英晶体微量天平与耗散监控,简称QCM-D,表面是一个敏感,label-free技术措施质量的变化在表面纳米级分辨率,以及粘弹性性质surface-adhering层。时间分辨信息通常是用于分析molecule-surface交互,如吸附、解吸和绑定,以及层结构。

感知质量和粘弹性性质

QCM-D是一个扩展的版本药物石英晶体微量天平。的基本QCM-D的工作原理是相同的药物——一个压电传感器共振兴奋由应用程序的交变电压,和共振频率,f监控作为时间的函数。传感器的谐振频率取决于它的质量(厚度)。频率变化时,Δf,因此揭示质量耦合传感器表面的变化,并且可以用来探测和分析molecule-surface交互,如分子吸附和解吸,这将显示大量吸收和质量损失,分别,图1所示。

图1所示。示意图说明大规模吸收和质量损失,作为分子吸附,并使解除吸附,QCM-D传感器表面。

除了测量Δf能量损失,QCM-D措施,耗散,ΔD系统的研究。的D值反映了surface-adhering层的力学性能,可以结合Δf,被用来量化质量,厚度和粘弹性propertie年代的软层,看着Δ是不可能的f单独的反应。Δ的组合信息f和ΔDQCM-D提供使它特别适合分析以及水化系统通常是粘弹性的表征。

测量耦合的溶剂和监控结构变化

药物:年代感水分的质量,即质量包括溶剂分子在传感器表面和耦合。这个特性使得QCM-D一个优秀的工具来分析层结构,并检测结构变化,分子层,如例如肿胀和崩溃。在一个场景,有一层结构变化,分子质量将整个重排过程相同,但相关溶剂的质量会有所不同。例如,如果一个高含水聚合物层发生崩溃,QCM-D将检测质量损失作为过渡层的高度水化状态到崩溃状态。发现质量损失反映了小的溶剂相比,倒塌状态耦合到水化状态。QCM-D数据也揭示了从软过渡到一个更严格的层,图2所示。

图2。示意图说明QCM-D的结构性变化来衡量。绿色的插图(上)显示了高度水化层的崩溃。最初,分子从表面和大量的溶剂。然后分子崩溃,释放耦合的溶剂,在表面形成一个薄和刚性层。厚度改变绿色图中曲线所示。蓝色的插图(下)显示了相反的结果。最初有一个薄和刚性层表面,然后膨胀成为厚而柔软。厚度变化如下图中蓝色曲线所示。