南京林業(yè)大學(xué)宋君龍教授：借助QCM-D聯(lián)用技術(shù)探究纖維素酶生物傳感器

一些實(shí)時(shí)、原位檢測(cè)工具，如石英晶體微天平和表面等離子共振技術(shù)等能夠檢測(cè)在不同介質(zhì)里面的信號(hào)，但由于不同介質(zhì)的密度、粘度、折光率的差異，信號(hào)解析卻是個(gè)難題。因此，一般都應(yīng)用在介質(zhì)差異可以忽略的情形，比如都是水性介質(zhì)，但pH或者離子強(qiáng)度有差異。
 
近期，南京林業(yè)大學(xué)宋君龍教授課題組在Sensors and Actuators B: Chemical在線發(fā)表了題為“In-situ and real-time probing cellulase biosensor formation and its interaction with lignosulfonate in varied media”的研究論文，第一作者為博士研究生王沛沛。該論文演示了一種通用的實(shí)時(shí)和原位監(jiān)測(cè)不同介質(zhì)中（從乙醇到水型介質(zhì)）的物質(zhì)在金芯片表面形成薄膜的方法，為在變?nèi)軇┑捏w系中研究不同物質(zhì)的相互作用提供了一種新的方法。本工作得到國家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目和面上項(xiàng)目的資助。
 
文章表明，石英晶體微量天平的技術(shù)結(jié)合耗散監(jiān)測(cè)(QCM-D)和多參數(shù)表面等離子共振儀（MP-SPR）在相應(yīng)的軟件（QTools和WinSpall）和模型的輔助下，對(duì)介質(zhì)差異非常大的變?nèi)軇┑奈�附過程的信號(hào)也能夠很好的解析。而且，結(jié)合二者技術(shù)，可以是我們對(duì)薄膜的行程過程以及后面的相互作用過程，包括吸附所需的時(shí)間、每一層薄膜的厚度、粘性和剪切彈性模量，以及每層中的結(jié)合水或溶劑含量等等，都可以很好的表征。
文獻(xiàn)鏈接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.129114.
 
QCM-D技術(shù)簡(jiǎn)介：
具有耗散因子檢測(cè)功能的石英晶體微天平（QCM-D）是瑞典百歐林科技有限公司的QSense產(chǎn)品系列的專利技術(shù)，可提供多個(gè)頻率和耗散因子數(shù)據(jù)，用于測(cè)定非常薄層的吸附層的質(zhì)量，并同步提供粘彈性等結(jié)構(gòu)信息。耗散型石英微晶體天平技術(shù)(QCM-D)作為一種實(shí)時(shí)界面多維跟蹤技術(shù)，可以對(duì)多種不同類型的界面進(jìn)行實(shí)時(shí)在線無需標(biāo)記的表征。
該儀器應(yīng)用范圍包括：食品、蛋白質(zhì)、核酸，多糖等生物分子和細(xì)胞/細(xì)菌、自組裝材料、生物傳感器、高分子聚合物、環(huán)境膜處理、納米顆粒、石墨烯等，從納米到微米尺度的物質(zhì)與界面之間的相互作用及物質(zhì)的環(huán)境響應(yīng)。