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电化学石英晶体微天平(EQCM)是能够现场响应电化学过程中电极表面纳克级质量改变的强有力的工具。传统的EQCM大体上只记录压电石英晶体(PQC)振荡频率的改变值,与之相比,电化学石英晶体阻抗分析(EQCIA)技术通过快速测量石英晶体电声阻抗而获取更全面的晶体谐振信息,从而可同步动态研究电化学反应或过程的多种理化参数和材料学性质,如电极表面低至纳克级的质量变化、溶液粘密度、修饰膜粘弹性等。 随着生物化学的迅猛发展,生化分析也显得越来越重要。但一般的生化分析方法都比较繁琐,所需要的仪器和药品都比较昂贵,而且一般只能提供单一的信息,如紫外-可见分光光度法、高效液相色谱法、荧光光谱法以及电泳法等。因EQCIA技术具有响应多种物理及化学变量的能力,故有望广泛地应用于生化领域。我们在本实验室前面工作的基础上,将这一技术用于研究多种生化体系。本学位论文主要内容如下: 1.综述了电化学石英晶体微天平的理论及在生化领域的应用。 2.利用石英晶体微天平(QCM)和电化学阻抗(EI)联用技术同步监测了抗人免疫球蛋白G分别在裸金电极、聚邻苯二胺(PPD)修饰电极和正十二硫醇(C12SH)修饰电极上的吸附以及与人免疫球蛋白G的反应。同时测得了压电石英晶体(PQC)的谐振频率(f0),动态电阻(R1)及电化学阻抗参数。通过循环伏安法和电化学阻抗谱分别估算了Fe(CN)63-/Fe(CN)64-电对在抗体吸附及抗体-抗原反应前后的标准速率常数。结果表明:在疏水性表面(正十二硫醇修饰电极表面)上,抗人免疫球蛋白G的吸附量最大,然而该抗体在三种表面上的生物活性却差不多。利用同时得到的f0和C0两种参数分别用于估算免疫反应结合常数,而且得出了抗原的化合价,结果令人满意。