有两种作业形式:一种是厚度减切型形式,另一种是外表声波形式[ 24 ] 。 体微天平(...。
有两种作业形式:一种是厚度减切型形式,另一种是外表声波形式[ 24 ] 。
体微天平( quartz crystalmicrobalance,QCM )便是根据前一种形式构建的压电传感器。其间使用于免疫剖析的分支被称为QCM型免疫传感器。它的呼应原理是根据在必定外力作用下会发生压电效应,当石英晶体接入与晶体基频近似的电子和机械振荡电路时,就能取得频率共振。Sauerbrey首要推导出在气相中石英晶体共振频率改变与沉降或吸附于电极外表物质质量改变联系的方程:
f、f、M、A、N、P别离为石英晶体的频率改变、共振基频、晶片外表堆积或吸附物质质量的改变、参加晶
体振荡的面积、频率常数和晶体密度。从公式(3)可知晶体外表堆积或吸附物质质量的改变与共振频
率改变的绝对值呈正比。在液相中,因为晶体振荡能量在晶体和溶液界面间存在比较大的能量丢失,所以
前期的QCM剖析仅限于气相中的测定。为了使QCM传感器能适用于液相剖析, Kanasawa等又提出了石英晶体在液相振荡频率方程:
、、q 、q 别离表明溶液的密度、粘度和纯水的密度、粘度。除盐溶液和高聚合物溶液外,在其它溶液中晶片的频率改变f中与溶液的() 1 /2是呈线 ] 。
从上面的评论来看, SPR型免疫传感器和QCM型免疫传感器在测守时所根据的物理原理有许多的
相似性[ 26 ] 。例如它们都运用了波在界面上的传达以及波的共振现象,并且这些波都对错辐射性的(便是一种消失波) 。传感器界面上所发生的物理和化学改变都是经过在消失波范围内的共振改变来表征的。这些相似性决议了它们在使用研讨中有许多可比性。
与SPR传感器比较,QCM传感器较早地被用于免疫剖析范畴。Shons等[ 27 ]报导了将牛血清白蛋白
(BSA)固定在了石英晶体外表对BSA抗体进行测定的试验办法,标志第一个QCM型免疫传感器的诞
生。随后,经过直接吸附法构建的QCM型免疫传感器成功使用于检测免疫脂质体[ 28 ] 、篦麻蛋白[ 29 ] 、霍乱弧菌[ 30 ] 、葡萄球菌所发生的外毒素B[ 31 ]以及爱滋病毒[ 32 ]的试验研讨。同直接吸附法构建SPR型免疫传感器相同,这种办法所构建的QCM型免疫传感器也存在稳定性差的问题。运用细菌性抗体结合蛋
白(如蛋白A和蛋白G)固定抗体的办法也曾用于QCM型免疫传感器构建,用于检测细菌[ 33 ] 、病毒
[ 34 ] 、激素[ 352 ]以及补体C4[ 36 ]和纤维蛋白[ 37 ] 。有必要留意一下的是在某些免疫剖析中,这种经过蛋白A固定抗体的办法比经过聚合物(如聚乙烯基亚氨)或硅烷化办法所构建的QCM型免疫传感器的功用更好,
稳定性更高[ 34, 36, 37 ] 。经过LB膜( langmuir2blodgett films, LB) [ 38 ]和生物素/抗生物素蛋白链菌素复合物固定抗体[ 39 ]也是曾被选用的免疫分子固定办法。Ebato等经过LB技能将含荧光素的脂质固定在QCM传感器外表,别离研讨了荧光素对立荧光素抗体和抗体的Fab段的亲和力巨细和相关的结合动力学
近年来,经过在晶片外表引进功用基团,然后再衍生化功用基团固定抗体的办法被广泛地选用。例
如经过氨基丙基三乙氨基硅烷先将晶体外表硅烷化,而后用戊二醛将抗体和晶体外表的氨基耦连起来
的固定办法[ 40 ] ;经过在晶片上涂一层聚合物(如聚乙烯基亚氨) ,再用戊二醛衔接抗体和固定在晶体外表的聚乙烯基亚氨的办法[ 34 ] ;经过在压电石英晶体外表涂覆甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯共聚物,共聚物再经溴化氰活化后固定抗体的办法[ 41 ] 。别的,将带有功用基团的巯基化合物自组装在贵金属外表,然后对功用基团进行衍生化耦连免疫分子的办法[ 42, 43 ]以及直接将抗体2巯醇复合物自组装在金外表所构建的QCM型免疫传感器的报导也渐渐变得多[ 44 ] 。
综上所述,QCM型免疫传感器是一种可以活络测定g/L数量级生物分子浓度改变的生物传感器,近
年来在相关生物剖析研讨中渐渐的变多地被重视[ 45 ] 。现在QCM型免疫传感器已经在许多剖析范畴能到达或挨近SPR型免疫传感器的剖析水平,仪器简略、价格相对廉价。假如未来石英晶体价格能一会儿就下降或许石英晶片的再生性运用能被很好地处理,那么QCM型免疫传感器的使用远景将会更为达观。
