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Malin Edvardsson Mar 09, ’19 < 20220809

QCM-D测试经验分享 —准备芯片

为了使您的QCM-D实验可以获得质量最佳的数据,需要认真对待实验中的每一步,无论是准备工作、测试设置又或是运行实验,都非常重要。为了学习最好的实践经验,我请教了我的同事,QSense的技术经理Jennie Ringberg女士。Jennie将整个实验过程分为五步,本篇博文中我将分享我学到的第一步——准备芯片。

五步法分解QCM-D测试设置和运行

为了使您的实验更优化,最大限度地提高数据质量和数据重现性,有几个方面需要注意。测试设置和运行可以分为五步:

  1. 准备芯片
  2. 准备样品
  3. 测试设置
  4. 运行实验
  5. 实验结束后

准备芯片——需要考虑的关键步骤和方面

在准备芯片这一步,有几点需要考虑。在这里我也强调一下,这一步真的非常关键,因为芯片是QCM-D技术的核心。

选择合适的涂层

第一件需要考虑的事情当然是哪一种芯片与您的研究相关,即您希望模拟哪种材料?有两种不同的情况,芯片本身用于信号传感或者芯片上面的一层薄膜用于信号传感。如果采用芯片表面的粘附层作为信号传感,只要您能将这个粘附层固定在表面上,那么芯片的材料就没那么重要。比如说您对分子结合到细胞膜上感兴趣,理想情况下是芯片上有一层细胞膜,但如果无法实现,就只能在芯片上固定一层磷脂双分子层,用于细胞膜的模拟。

确认芯片与溶剂及样品的化学兼容性

另外需要考虑的一点是您用什么溶液?需要确认您的芯片涂层与您计划使用的溶剂和样品的化学兼容性,这一点非常重要。可能您使用的溶液会违背您的本意改变芯片表面的性质,而芯片表面上的这些相互作用和变化都会在测量的信号上表现出来。所以需要确保您的芯片表面材料和您计划使用的溶剂是化学兼容的。

芯片洁净度的重要性

另外一个要点是芯片的洁净度。您的实验必须从洁净的芯片开始。QCM-D是一种灵敏度极高的技术,这当然是它的关键优点,但这也使它成为了一项有挑战的技术,因为它也可以测到与芯片表面作用的所有污染物,因此,所有用到的材料试剂都是洁净的至关重要,确保您每一步都不会引入任何污染,而这一切的开始就是洁净的芯片。

暴露在空气中引入的污染

所以“洁净”意味着什么?这里我们提到的洁净度的层级要比您通常工作所涉及到的要更严苛。当您收到我们发出的芯片时,因为它们是新的,没有通入过任何样品,它们当然是干净的,但是在您拿到手之前他们可能在空气中储存了几周,已经受到了空气中污染物(比如灰尘、碳氢化合物)的污染。这些污染物需要您在实验开始之前就把它们清除掉,以确保结果的重现性。

芯片预清洗

为了清除掉暴露在空气中所带来的污染物,在实验开始之前,对芯片进行预清洗非常重要。对于不同的芯片,我们有经测试并推荐给您不同的清洗方案。这些方案是针对不同的芯片特别开发的,确保可以清除掉污染物而不伤害到芯片表面。您可以在这些芯片的产品信息单里找到这些清洗方案,我们还有一份汇编了所有建议清洗方案的文档。

如果说您使用的是金芯片,推荐的方案如下:先用臭氧清洗,再用加热的氨水双氧水清洗,然后用水清洗,最后将芯片干燥,干燥后再次用臭氧清洗,这是一种标准清洗方案。另外一种是二氧化硅芯片的清洗方案,特别是您使用的样品是蛋白或者磷脂时,可以将其浸泡在2% SDS的溶液中,浸泡前后同样需要用臭氧清洗。这是两个示例的预清洗方案。不同的芯片涂层材料需要不同的清洗方案。

表面科学

欢迎收听Jennie的专访,了解芯片准备工作中需要考虑的方方面面和需要避免的陷阱,以及QCM-D测试准备、设置和运行中所涉及的其它四个步骤。

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