石英晶体微天平QSense Explorer
**********仪器简介**********
QCM-D技术的核心是石英晶体传感器,它由石英晶体夹在两片电极中间形成三明治结构。在电极两端加入一个交流电压,在传感器的共振频率处引发一个小的剪切振动,当交流电压关闭后,振动呈指数衰减,这个衰减被记录下来,得到共振频率(f)和耗散因子(D)两个参数。
对于薄层硬质薄膜,可以使用Sauerbrey关系和公式,根据传感器振动计算吸附层的质量。当沉积的薄膜松散和粘性时,能量通过薄膜上的摩擦被消耗,传感器的振动发生衰减,耗散因子提供了传感器上吸附的薄膜的结构信息。通过使用多个频率和耗散因子数据,使用粘弹性模型而非Sauerbrey关系,我们可以计算得到质量(mass)、厚度(thickness)、粘度(viscosity)和弹性(elasticity)。
越来越多发表的科学文献证明了QCM-D系统的技术可靠性。该技术的核心是石英晶体在负载电压下以一个特定频率振荡。当晶体上的质量改变时,振荡的共振频率也会随之变化。通过这种方法,可以在纳克级灵敏度上测定质量变化。这种独特的QSense 设计可以同时测量耗散因子,从而提供薄膜的结构和粘弹性信息。它可以提供诸如吸附膜的分子结构、厚度、水含量的信息。此外还可以检测反应前、进行中和结束后的表面吸附层的变化。耗散因子是指当电路断开后震荡的晶体频率降低到0的时间快慢。任何可在芯片上形成薄膜的物质都可以进行免标记测试,这些物质包括聚合物、金属和化学改性表面。实时测试系统每秒可提供高达200个数据点。
**********产品优势**********
● 追踪表/界面变化
凭借着纳克级的灵敏度,石英晶体微天平QSense Explorer可以精确测量吸附层的质量变化,结构和粘弹性质。它可以区分两个相似吸附层,或者观测相转变或吸附层的结构变化。不仅如此,两种类型相似层的吸附,吸附层相转变或者结构变化,都可以通过QCM-D检测出来。
● 实时分析
每秒记录高达200个数据点,QSense 系统可以让您实时、完整地跟踪分子的相互作用。
● 自由的表面选择
金属,聚合物,化学改性表面,只要是能在芯片表面上铺展成薄膜的材料,都可以成为我们的定制芯片涂层。
● 整体解决方案
QSense 提供易于上手的整体解决方案。 QSense Explorer系统包括仪器、软件、电脑和安装教程。QSense 也提供技术培训和应用支持。
● 单通道传感器系统
紧凑、易用、免标记的单通道传感器设计保证您进行可靠稳定的QCM-D测试,同时具有极佳的可重复性。
● 可选模块
可提供如电化学和窗口模块等附件模块。
**********仪器原理**********
石英晶体微天平QSense Explorer是一种检测吸附在表面上的分子反应机制的实时分析仪器。当分子层在传感器表面质量发生变化或者结构发生改变时, E1可以测量分子层的变化。在材料、蛋白质和表面活性剂等领域的研究中,QSense Explorer设备起到了关键作用。
从快速仪器入门使用,到高质量数据分析,QSense Explorer提供了一套完整的解决方案。仪器为单通道测试模块,并且该系统提供可选的窗口模块,可以进行芯片表面即时光学观测。Explorer系统的紧凑设计同样可以对芯片上的反应进行光谱研究,如光催化反应(紫外修复)和即时显微研究(细胞在表面吸附)。我们的产品提供包括硬件、软件、和让您可以快速开始研究所需的介绍、培训以及实验结果解析。
QSense Explorer设备基于极其灵敏和快捷的技术,带耗散因子检测的石英晶体微天平(QCM-D)。该设备的核心是传感器在加载电压的作用下以特定频率下振荡。当传感器上的质量发生变化时,其振荡频率会随之变化(1)。断开电路会导致振荡衰减。衰减速率或者耗散因子与传感器上的分子层粘弹性有关(2)。通过测定频率和耗散,QCM-D可以分析吸附在传感器表面的分子层状态,包括质量、厚度和结构性质(粘弹性)。
**********使用方法**********
**********技术参数**********
传感器数量:1个
传感器上方体积:~40 μL
zui小样品体积:~300 μL
工作温度:15-65 °C,由软件控制,精确度±0.02 °C,可提供高温模块,量程4~150°C
常规流速:0-1 mL/min
清洗:所有与液体接触元件均可拆卸,并可在超声波浴中清洗
传感器晶体:5 MHz,直径14 mm,抛光,AT切割,金电极
频率范围
1-70 MHz (对于5 MHz晶片,从7个频率到13个泛频,zui高至65 MHz)
zui大时间分辨率,1个频率
zui高达每秒200个数据点
液相中常规质量精度与zui大质量精度:~ 1.8 ng/cm2(18 pg/mm),~ 0.5 ng/cm2(5 pg/mm)
液相中常规耗散因子精度与zui大耗散因子精度:~0.1*10-6,~0.04*10-6
液相典型峰间噪音(RMS):~ 0.16 Hz (0.04 Hz)
**********具体应用领域如下**********
● 生物材料表面分析
● 生物传感器的研究
● 蛋白质的相互作用
● 膜表面的吸附/解析
● 生物膜表面DNA的杂交
● 酶的降解
● 聚电解质单/多层膜的研究
● 细胞在不同表面的吸附
● 靶向药物的研究
● 催化、腐蚀等研究
● 高分子溶涨、结构改变、等特性的研究
● 高分子材料的生物相容性等
瑞典百欧林科技有限公司上海代表处
地址:上海市商城路800号斯米克大厦1125室
:200120
:+86 21 68370071/68370072
+86 21 68370073
注:相关资料如有变化,恕不另行通知,瑞典百欧林科技有限公司对资料中可能出现的纰漏免责,更多资料询问。
耗散型石英晶体微天平分析仪
标准配置,<10万人民币,价格相当便宜,主动控温耗散型<16万人民币,常规型<4万人民币。
请搜索我司网站联系我们:北京伯英科技有限公司(boinst)
有开放式测量池、PTFE防腐测量池、电化学测量池等供选择。
该款耗散型石英晶体微天平分析仪设计的理念是让大多数实验室能承受,比市场上QCM便宜很多, 能便宜几倍到10倍左右,用户可以一次性买一台或多台, 进行串联或并联使用,仪器为开放式设计,便于用户根据自己的想法灵活应用,电路板可集成。
耗散型石英晶体微天平分析仪为开放式、USB数据线即插即用,兼容不同尺寸与频率石英晶片,应没有价格还低的耗散型QCM。仪器设计之初用于航空航天,因而体积与重量都小型化与轻量化,两个鼠标大小,重量130g左右。
仪器稳定可靠,售后服务及时,可提供备用仪器供用户使用(维修期间)
两种使用模式:标准模式与开放模式。开放式可用线缆连接,把电路板可集成到其他电子器件上(如航空航天),便于用于集成以及进行各种改造。
用户可以使用自己的测量池:如下图所示,开放式石英晶体微天平分析仪主机使用标准USB线采集数据,可用于采集用户自制测量池数据,只需把标准USB线剪开,把绿色线与白色线(数据正线与负线)分别连接到用户池正负极即可。
耗散型石英晶体微天平分析仪技术参数:
长宽高与重量
<144 x 67 x 26 mm,<125g
晶片频率MHz
耗散:5/8/10;常规:5~25(手机WIFI查看)
耗散\质量灵敏度
10-7, 4.42x10-9gHz-1cm-2
倍频(仅耗散)
50MHz,如5\15\25\35\45MHz, 每次选1个测量
数据采集频率
常规1Hz,耗散型20Hz
软件
Python平台(耗散型),Java(常规型)
连接方式
USB,手机数据线即插即用
操作平台
Windows
设备材质
Polyamide
输入电压
5 VDC(电脑USB电源)
测试窗口材质
PMMA或PTFE
测量池电源
58 mA (290 mW) @ 10 MHz
O-ring 材质
Viton
设备生产方式
3D打印工艺
石英晶体微天平分析仪是非常灵敏的质量传感器,可在液体与气体中使用。我们Boinst的耗散型石英晶体微天平分析仪通过Micro USB手机数据线与电脑连接即可实现数据的采集与分析,简单易用,仅130g左右,体积如两个鼠标大小,可作为实验室的标准的科研仪器,也可作为便携式传感器,方便携带。
通过石英晶体微天平分析仪QCM,您可以获得基本的频率变化、质量、厚度等参数,耗散型QCM还可以测量耗散因子、界面流变、构象变化等。耗散因子可以知道石英晶片表面样品的刚性与柔性,可用于计算表面粘度与弹性模量(界面流变)。
数据稳定性:不控温,约50分钟,1Hz左右波动(9981405Hz)
QCM仪器常用研究方向:分子相互作用等、生物传感器、生物材料、膜层层组装,表面反应,聚合物薄膜组装,纳米颗粒,生物相容性等。
可用于多种条件下的镀膜在线检测,分子层的吸附与解吸附,分子相互作用,分子自组装,薄膜水合作用,同时还可用于分子构象变化检测(比如在表面由于化学反应导致的变化),水处理膜,作为卫星用石英晶体微天平,空间QCM, 用于航空航天,外太空尘埃或原子氧腐蚀,太空污染等方面研究。石英晶体微天平分析仪仪器还可以用于可调谐的气体传感器,检测气体中的特定分子,还用于监测气溶胶在大气环境中的沉积。体积小,可作为便携式传感器应用
常见应用:
分子相互作用,生物传感器,抗体抗原
药物筛选释放,药物与蛋白分子相互作用,药物导致的蛋白构象变化
蛋白分子聚集与纤维化,构象变化
生物材料相容性,细胞、蛋白在表面的吸附生长,膜层层组装,生物膜在表面的生长,抗凝血材料
聚合物刷,聚合物智能开关,聚合物构象与界面流变,聚合物电解质,溶胀,分子交联等。
气敏、湿敏、盐敏、pH敏感的聚合物,
聚合物界面流变,耗散因子测量等。
分子在表面的吸附或解吸,表面化学反应
太空应用,如太空航天器水汽吸附,原子氧氧化,腐蚀,尾气,尘埃…
环境监测,气溶胶,雾霾,工厂灰尘,河流湖泊污染物...
耗散型石英晶体微天平分析仪在液体中的应用展示了巨大的潜力。QCM在功能化表面测量绑定事件是非常有效的,比如抗体-抗原绑定,蛋白间反应。仪器在生命科学领域是非常强大的工具,可以检测DAN杂化与特定效果的药物化合物,以上仅仅是部分应用,更多的应用取决于你想在实验室做什么研究。
QCM部分用户名单:
单位与数量
单位与数量
单位与数量
清华大学摩擦学国家重点实验室 1台
西安204所1台
华中科技大学 1台
西北工大理学院 1台
中国计量院 2台
西安交通大学材料学院1台
华南师范大学化学与环境学院 3台
武汉轻工大学 1台
西南交通大学 1台
西安交通大学医学院 1台
四川农大 1台
中国农科院花卉研究所 1台
济南某公司 2台
中科院高能所 1台
华南理工大学 1台
北航 2台
哈工大6台
广州大学 1台
军科院防化院 2台
北交大1台
中南大学 2台
山东大学 2台
上海交大化学学院 1台
浙江大学1台
航天510所 1台
厦门大学 1台
四川农业大学 1台
四川大学 1台
吉林大学 1台
山东理工大学 1台
航天529所 1台
航天102所 1台
新国大苏州研究院 1台
上海光机所 1台
中国邮政石家庄邮电1台
中石油安环院 1台
贵州师范大学 1台
黑龙江科技大学 1台
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