Malin Edvardsson Apr 20, ’51

QCM-D技术可以用来做什么?

通过纳米尺度的调整控制宏观现象

表面在我们周围随处可见。大多数时候,我们并不会去考虑在这些表面的纳米尺度上都发生了些什么,但是发生在纳米尺度上的事件过程往往对宏观现象有着十分重要的影响。例如,一辆汽车的生锈,在表面涂油漆,或植入体融入身体,这些过程都被认为是宏观过程,然而它们都是从纳米尺度开始发生的。为了控制这些宏观现象,我们必须理解并改善纳米尺度的性质及发生在纳米尺度的事情。为了帮助我们实现这一目的,我们需要一种可用在纳米尺度评价、表征和优化表面的分析工具,这样才可以得到我们想要的宏观结果。

从只是在气相中对薄膜进行监控到在液相中也可以广泛的应用

QCM-D是一种能够有效对纳米尺度进行表征的技术。QCM技术一直被用来监测在真空或气相中薄膜的沉积。长期以来,QCM技术被认为无法在液相中应用,但后来发现实际上QCM技术是可以在液相下应用的,这使得QCM的应用领域更加广阔。生物材料是QCM-D技术在液相中应用的一个重要领域。在这一领域中,有必要了解是什么使材料具有生物相容性。而利用QCM-D技术便可以对相关生物分子如何与材料表面发生相互作用进行研究。

QCM-D技术的应用已经扩展到那些需要研究和控制表面相互作用过程的领域。常见的应用有生物表面和界面的研究,如生物传感器、生物材料、药物输送容器的设计和评价,以及蛋白质表面相互作用的表征。该技术还可应用在清洁产品的开发和评价以及清洁实验的设计之中。在这些应用中,QCM-D技术可用来评价表面活性剂、酶和洗涤剂的去污效率,并支持更高效的产品和实验的设计。该技术也可以用于以水过滤膜为背景的纳米尺度相关领域,如纳米药物和药物输送,纳米毒理学,以及许许多多的需要理解和控制的纳米级特性及过程,从而对宏观结果进行优化的领域。

实时研究表面相互作用和反应

那么,是什么让QCM-D技术广泛的适用于各种领域的研究呢?这些领域从生物材料到洗涤剂,似乎都没有共同之处,但如果我们放大并观察所涉及的表面,情况就不一样了。在纳米尺度上,蛋白质、聚合物和表面活性剂等分子与所涉及的表面产生相互作用。这种分子与表面间的相互作用将影响诸如生物相容性或污渍去除的结果。QCM-D技术所得到的信息允许用户直接观察这些分子在特定环境下是否与表面发生相互作用。这种直观表征使我们能够探索那些发生在我们周围的肉眼不可见的表面相互作用的过程。

表征不仅包括分子与表面间相互作用的验证,而且还可以提供正在进行的处理过程的相互作用的多少、速度以及是怎样的过程等信息。另外,还可以量化吸附层的厚度等性质。所有这些信息综合起来,有助于理解和优化纳米尺度的过程工艺。举几个例子,例如可以分辨哪种隐形眼镜材料能够最大限度地减少对蛋白质的吸附,或者在什么样的表面活性剂浓度下,可以实现最快的土壤层去除速率,这只是个别的几个例子。

想知道更多QCM-D技术可以如何帮助到您的科研,请点击下方链接查阅我们的表面科学博客https://blog.biolinscientific.com,或者直接联系我们的驻中国办事处的应用科学家王敏博士,手机: +86 158 2127 9801,办公电话: +86 21 68370071*12

图1. QCM-D技术可以用来研究发生在我们周围的纳米尺度的表面相互作用的过程。Topics:

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