南京林業大學宋君龍教授：借助QCM-D聯用技術探究纖維素酶生物傳感器

一些實時、原位檢測工具，如石英晶體微天平和表面等離子共振技術等能夠檢測在不同介質里面的信號，但由于不同介質的密度、粘度、折光率的差異，信號解析卻是個難題。因此，一般都應用在介質差異可以忽略的情形，比如都是水性介質，但pH或者離子強度有差異。
 
近期，南京林業大學宋君龍教授課題組在Sensors and Actuators B: Chemical在線發表了題為“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時和原位監測不同介質中（從乙醇到水型介質）的物質在金芯片表面形成薄膜的方法，為在變溶劑的體系中研究不同物質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項目和面上項目的資助。
 
文章表明，石英晶體微量天平的技術結合耗散監測(QCM-D)和多參數表面等離子共振儀（MP-SPR）在相應的軟件（QTools和WinSpall）和模型的輔助下，對介質差異非常大的變溶劑的吸附過程的信號也能夠很好的解析。而且，結合二者技術，可以是我們對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，以及每層中的結合水或溶劑含量等等，都可以很好的表征。
文獻鏈接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.129114.
 
QCM-D技術簡介：
具有耗散因子檢測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產品系列的專利技術，可提供多個頻率和耗散因子數據，用于測定非常薄層的吸附層的質量，并同步提供粘彈性等結構信息。耗散型石英微晶體天平技術(QCM-D)作為一種實時界面多維跟蹤技術，可以對多種不同類型的界面進行實時在線無需標記的表征。
該儀器應用范圍包括：食品、蛋白質、核酸，多糖等生物分子和細胞/細菌、自組裝材料、生物傳感器、高分子聚合物、環境膜處理、納米顆粒、石墨烯等，從納米到微米尺度的物質與界面之間的相互作用及物質的環境響應。