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BioNavis表面等离子体共振分析仪SPR应用领域----材料科学篇

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多参数表面等离子共振分析仪MP-SPR 应用领域生命科学领域、材料科学领域、传感器发展领域

 ----- 材料科学篇


材料科学领域:

-层组装、自组装单层膜、LB膜、生物薄膜、聚合物薄膜、无机物薄膜、材料科学、纳米技术、纳米粒子

用案例   

1、应用MP-SPR技术研究纤维素模型的表面与蛋白的相互作用:

     应用MP-SPRQCM-D两项技术来研究人类免疫球蛋白GhlgG)和牛血清白蛋白(BSA)在天然的纤维素表面、羧甲基化修饰的纤维素表面(CMC)和壳聚糖修饰的纤维素表面的吸附。已知不同的纤维素衍生物通过不同的静电力和非特异性反应来影响蛋白的结合,并且或增强或减弱不同蛋白的结合。

     阻止生物分子的非特异性吸附在亲和力吸附方面很关键,因为它定义了系统的探测灵敏度以及在不同应用中的适宜性。像这种情况,我们应用SPR技术研究牛血清白蛋白(BSA)在纤维素表面、CMC-和壳聚糖修饰的纤维素表面的吸附。

     在诊断学领域,如果要探测某些病原体,就要求所生产的支撑物带有特定的亲和力。所以,带hlgG的纤维素基片的功能化可以构建一个用于检测这些生物高聚物的平台。

2、应用SPR技术实时表征聚电解质多层:

     聚电解质多层(PEM)是层与层之间纳米制备的具体例子,在这个例子中明确的纳米尺度薄膜构造通过自组装在表面建立起来。PEMs的形成的通过带相反电荷的大分子依次沉积的,而大分子是通过静电的相互作用而与彼此相结合。这种相互作用是非特异性的,这种扩展了可用于纳米制备的材料的种类。层的逐步地增长取决于很多参数,比如:温度、pH值、溶液的离子强度和用于沉积的材料的种类,并且这种也可以用来控制形成层的结构和属性。类似纳米颗粒、碳纳米管、光、PH值或温度响应性聚合物这样的材料可用于建立有所需功能性或性质的PEMsPEMs在光学、传感、过滤、涂层、复合材料和药物递送等领域有大量的应用。

3、通过SPR技术原位监测金属有机框架的组装:

     金属有机框架(MOFs)是结晶的超分子组装,从精确定义的亚单元通过协调或共价键相互作用而建立起来。MOFs通常是高孔隙的,并且他们提供了一系列广泛的应用,在这些应用中客体分子是需要被吸收的。应用包括燃料储存,催化反应,药物递送和气体感应。最近一种通过层-层组装的方法构造这种材料已经被引入,这种方法在MOF结构上可以更好地进行控制。

4MP-SPR技术对单层石墨烯和氧化石墨烯薄膜的沉积和表征:

   单层石墨烯是第一种真正的二维材料并已经显示出许多杰出的材料性质,比如高的电和热的传导性和高的抗张强度。石墨烯可以作为np的导体以及这种半导体的性质已经引起了一些猜测,比如在将来的电子学领域取代硅。由于单层石墨烯层的电性质和透明性,再加上良好的耐化学性,石墨烯的最有趣的一个应用是使用它在光电子领域,比如:太阳能电池和发光二极管来代替铟氧化锡或氟锡氧化物。

5、应用MP-SPR技术测量金纳米粒子的自组装

   将金纳米粒子固定在单层膜上,而单层膜是自组装在金芯片表面。单层膜链端的功能基团促进了金纳米粒子在其表面的固定。多参数表面等离子共振技术(MP-SPR)实现了对金纳米粒子与表面层组合的实时测量。

6、应用MP-SPR技术监测聚合物的坍塌和扩展

   多参数表面等离子共振(MP-SPR)技术用于追踪由PH值和电势改变造成的聚丙烯酸(PAA)聚合物刷子的溶胀和坍塌。在酸性环境下,PAA刷子的坍塌导致了聚合物厚度的变小。同样在酸性环境中,由于导电聚合物氧化,电势的改变看起来导致了PAA刷子构象的坍塌。

7、应用MP-SPR技术表征原子层沉积的金属薄膜和纳米薄片

   应用MP-SPR技术可以有效地表征金属薄膜层和纳米薄片层(Pt-Al2O3- Pt-Al2O3)的厚度和光学性质。

8、通过SPRQCM的联用来测定在不同表面自吸附的高分子层的结合水含量

   表面等离子体共振SPR是一种光学方法,用于测定传感器表面附近折射率极其微小的变化。折射率与传感器表面的质量是成比例的,所以SPR角的改变可以直接与质量的改变相关联。在水介质中,分子的水合作用不会促成SPR信号的改变,因为在水作为介质和水作为水合分子的一部分两者之间,不会有折射率的差异。因此,就可以应用SPR技术测量不含结合水的分子质量,俗称“干质量”。石英晶体微天平QCM方法通过石英晶体振荡频率的改变来测量机械地连接到传感器表面的质量。通过QCM仪器测量的机械的质量也包含了材料中的结合水。

9、使用MP-SPR测定金属和类金属超薄膜的厚度和折射率

   MP-SPR可用于高精确地测量金属和其他高吸光性薄膜。这些可用于,比如发展新材料、工艺或质量控制。

10、使用MP-SPR测定介电薄膜的厚度和折射率

  怎样使用SPR Navi系列仪器用于有效光学特性描述以用于测定超薄膜的厚度和光学性质。

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