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石英晶體微天平（Quartz Crystal Microbalance－QCM）的發展始于上世紀60年代初期，它是一種非常靈敏的質量檢測儀器，其測量精度可達納克級，理論上可以測到的質量變化相當于單分子層或原子層的幾分之一。石英晶體微天平利用了石英晶體諧振器的壓電特性，將石英晶振電極表面質量變化轉化為石英晶體震蕩電路輸出電信號的頻率變化，進而通過計算機等其他輔助設備獲得高精度的數據。

QCM-3000石英晶體微天平的技術核心是石英晶體傳感器，它由石英晶體夾在兩片電極中間形成三明治結構。在電極兩端加入一個交流電壓，在傳感器的共振頻率處引發一個小的剪切振動，當交流電壓關閉后，振動呈指數衰減，這個衰減被記錄下來，得到共振頻率(f)和耗散因子(D)兩個參數。

應用領域：

（1） 生物材料表面分析；

（2） 生物傳感器的研究；

（3） 蛋白質的相互作用；

（4） 膜表面的吸附/解析；

（5） 生物膜表面DNA的雜交；

（6） 酶的降解；

（7） 聚電解質單/多層膜的研究；

（8） 細胞在不同表面的吸附；

（9） 靶向藥物的研究；

（10） 催化、腐蝕等研究；

（11） 高分子溶脹、結構改變等特性的研究；

（12） 高分子材料的生物相容性的研究等；

儀器功能：

1、 質量測定：測試表面形成的分子層的質量，精度達到毫微克。例如，可檢測到1%或更低濃度蛋白質單分子層的結構變化；

2、 結構變化：同步測試結構變化，因此可以區分兩個相似的鍵合反應或觀察到吸附層上發生的相轉變；

3、 實時分析：可以進行實時記錄和動力學評估；

4、 無須標記：無須對分子做標記，儀器測定的是分子本身；

5、 柔性的表面選擇：適用于任何能形成薄膜的表面如金屬、高分子、化學改性表面等；

6、 流量測試：特別設計的樣品池可以在控溫環境下進行流量測定；

技術規格特點：

- QCM-I石英晶體微天平系統可使用多個頻率(*多13級倍頻 -13th overtones)；

- QCM-I是耗散型石英晶體微天平系統；

- 傳感器晶體: 5MHz，直徑14 mm，拋光，金電極；

- 傳感器數量: 4個，也可使用1、2或3個；

- 傳感器上方體積: 40ul，采用5MHz晶體，QCM流動池模塊；

- *小樣品體積: 200ul；

- 工作溫度: 20-80°C，控溫精度：0.05°C；

- 流動速率: 0-1 ml/min；

- 清潔處理: 所有與液體接觸元件均可拆卸，并可在超聲波浴中清洗；

- QCM-I作為OWLS公司具有耗散因子檢測功能的第二代石英晶體微量天平，可以對多種不同類型表面的分子相互作用和分子吸附進行研究，應用范圍包括蛋白質、脂質、聚電解質、高分子和細胞/細菌等與表面或與已吸附分子層之間的相互作用；

- QCM-I可以測定非常薄層的吸附層的質量，并同步提供如粘彈性等結構信息。它基于QCM**技術，非常靈敏和快速，可提供多個頻率和耗散因子數據，用于充分了解在傳感器表面吸附的分子的狀態；