消散因子石英晶体微天平监测人唾液在金表面形成生物膜的过程

目的:采用消散因子石英晶体微天平(QCM-D)原位、实时和动态测量全唾液、腮腺唾液和颌下腺/舌下腺唾液在Au石英晶体芯片表面形成生物膜的过程。方法:收集刺激性的上述3种唾液,QCM-D监测唾液蛋白吸附于Au石英晶体芯片表面所造成的频率改变和消散因子的变化,及形成生物膜的质量、厚度、剪切弹性模量和剪切粘度。数据用单因素方差分析和LSD检验进行两两比较(a=0.05)。结果:全唾液、腮腺唾液和颌下腺/舌下腺唾液蛋白质吸附达饱和状态时的频率改变,生物膜厚度和质量为SMSLS>W S>PS(P<0.05)。消散因子的变化、生物膜的剪切弹性模量和剪切粘度为PS>SMSLS和W S(P<0.05)。结论:3种唾液吸附动力学特性和形成生物膜的差异是由于其成分不同所造成的。消散因子石英晶体微天平是研究膜的有效工具。

一种用于液相检测的耗散型石英晶体微天平振荡电路设计

由于液相环境的特殊性,传统石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)仅依靠谐振频率f无法完整描述溶液与吸附膜的力学性质,为此需引入新的参数——耗散因子D。同时,液相环境中普通振荡电路存在诸多问题,所以研究基于耗散因子D的耗散型石英晶体微天平(QCM-D)振荡电路具有重要意义。本文将QCM振荡电路与耗散因子D相结合,通过使用并联电容补偿与自动增益控制技术,设计出适用于QCM-D的振荡电路和相应的系统调试方案,其能稳定振荡在80%浓度的丙三醇溶液中。

耗散型石英晶体微天平硬件电路设计

采用负电容补偿技术,AGC自动增益控制,差分运算电路设计了能在液相环境中稳定振荡的QCMD前端振荡驱动电路,通过贝塞尔带通滤波器的接入,使电路工作在3次谐波15 MHz下.设计了一种以FPGA微处理器EP4CE6F17C8N为核心的QCM-D后端数据采集系统,采用高速、高精度的10位并行AD采集芯片ADS826,在晶体与驱动振荡电路之间引入模拟开关,FPGA控制其处于闭合以及周期性闭合2种状态,可同时测量频率和耗散因子D.利用RS232串口将FPGA存储、处理后的数据传送到上位机进行分析、显示、和保存,并在上位机上编写了串口调试工具和测量结果显示界面.

木瓜蛋白酶水解对β-酪蛋白膜的形态和黏弹性的影响

目的:评价木瓜蛋白酶水解对牛β-酪蛋白(β-CN)膜表面形态和黏弹性的影响。方法:将β-CN通过自组装固定于芯片表面,采用消散因子石英晶体微天平(quartz crystal microbalance with dissipation,QCM-D)测量β-CN膜能量消散因子(ΔD)和频率(ΔF)和黏弹性变化。β-CN膜水解前后的表面形态变化通过原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)表征。结果:伴随着酶浓度提高,残余的β-CN膜的黏弹性增加(P<0.05)。AFM图像显示水解后残余的β-CN膜的厚度和粗糙度均降低。结论:木瓜蛋白酶水解β-酪蛋白β-CN膜的反应具有浓度依赖性特征;水解反应使膜变得较薄而光滑,且更加紧凑和较硬。

绿茶多酚导致口腔收敛性感觉的吸附动力学研究

目的:利用吸附动力学原理和模型,探索绿茶多酚的典型化合物表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)引起口腔收敛性感觉的分子机制。方法:通过消散因子石英晶体微天平测量EGCG吸附于全唾液(WS)和腮腺唾液(PS)表面的质量、厚度、弹性和黏度,考察EGCG单层膜的特性;计算Langmuir和Fruendlich模型的吸附常数,比较EGCG与WS和PS的亲合性及EGCG对温度的依赖性。结果:在EGCG低浓度的PS表面和在EGCG高浓度的WS表面,EGCG单层膜较硬和紧凑。EGCG对WS的亲合性高于PS(P<0.05),且吸附量对温度有依赖性。结论:EGCG结合于口腔黏膜表面的特性是造成口腔黏膜收敛性感觉的原因。全唾液比腮腺唾液有更强的中和和拮抗EGCG的能力。

巯基蛋白酶水解对残余蛋白质膜再吸附色素能力的影响

目的:观察蛋白质/色素复合膜和蛋白质单层膜分别经木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶3种巯基蛋白酶(CPs)水解后再吸附色素的能力。方法:在消散因子石英微天平(QCM-D)芯片表面分别自组装构建去磷酸化牛乳β-酪蛋白(Dβ-CN)/茶黄素(TF)复合膜和Dβ-CN单层膜,经3种CPs水解后,观察残余膜的厚度及其再吸附TF的质量;用SPSS 18.0软件对结果进行单因素方差分析,非线性回归法拟合曲线分析膜厚度与TF吸附量的相关性。结果:Dβ-CN/TF复合膜和Dβ-CN单层膜分别经3种CPs水解后,其厚度均明显减少(P<0.05);残余膜再吸附TF的量也显著下降(P<0.05),膜厚度与其吸附TF的质量呈非线性正相关。结论:巯基蛋白酶可降低蛋白质残余膜与TF亲和力,在清除和预防蛋白质色渍方面具有潜在应用价值。

羟基磷灰石表面唾液/色素复合膜的形成

目的:采用消散因子石英晶体微天平(QCM-D)原位监测羟基磷灰石(HA)表面人全唾液(WS)/茶黄素(TF)复合膜形成的动力学过程。方法:利用电泳沉积技术(EPD)在QCM-D金芯片表面制备纳米HA涂层,并通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)对涂层表征进行观察分析。QCM-D监测WS在HA表面及TF在WS膜表面的吸附的全过程,并判断Langmuir和Freundlich吸附等温线。结果:SEM和EDS的图证实QCM-D芯片表面形成了均匀的纳米HA涂层;Freundlich模型较Langmuir模型更适合于描述TF在WS膜表面的吸附过程(P<0.05)。结论:一定条件下,TF能够与HA涂层表面的WS膜结合并形成稳定的复合膜,促进色渍形成。