石英晶体微天平应用于蛋白质吸附检测的研究

陈卓玥 蔡玉龙 张成 蔡虎 陕西省医疗器械检测中心 （西安 710075）

石英晶体微天平技术的发展始于上世纪60年代初期，1959 年Sauerbrey 发表论文[1]指出石英谐振器频率的移动与增加的质量成正比例，此发现被看作是一个突破，迈出了利用一种新的定量方法来测量微量物质的第一步，进而提出了石英微天平。QCM-D 现已成为实验室常见的质量感测设备，其灵敏度为0.001mg，比灵敏度是0.1mg 的电子微天平高100 倍，理论上可以测到质量变化相当于单分子层或单个原子层的几分之一。QCM-D 所具有的高灵敏度以及在石英晶体上可实时测量质量变化的特点，使它在很多领域的应用上成为一种极具吸引力的技术。1997 年Michael Rodahl 等人[2]应用QCM-D 检测生物分子的吸附量和细胞的粘附情况。2005 年Hianik 等人[3]将QCM 技术应用于DNA 适配子和凝血酶复合物的检测研究，获得了精确的数据。近年来有大量的研究报道，QCM 技术应用于人血清白蛋白吸附研究[4]，材料表面结合CD34 抗体的研究[5]，以及定量乳清蛋白吸附的研究[6]均取得了突破性研究进展。采用QCM 技术可获得高精度的数据，使其成为定量检测蛋白质在材料表面吸附研究的热点。

1. QCM 主要结构和作用

图1. 石英晶片盒以及用专用镊子夹起的石英晶片

图2. (A)整套QCM 检测设备；(B)四个检测模块

图3. QCM 实验装置示意图

QCM 的主要组成有三个部分：石英晶体传感器、信号检测和数据处理器。石英晶体振荡片是从一块石英晶体上沿着与石英晶体主光轴成+35˚15ʹ切割(AT—cut)得到，在它的两个对应面上涂敷金膜作为金电极，结构见图1。……