基于纳米自组装单分子膜的QCM传感分析研究
将固定了L-半胱氨酸的晶振置于戊二醛中1h，干燥后测频率。图3-4中的曲线是多次实验测得的修饰戊二醛前后晶振的频率变化，可以看出戊二醛修饰前后频率的变化范围为1200Hz-3300Hz。
60004L-cys戊二醛Frequency change of glutaraldehyde/Hz50002Current/1e-5A400003000-22000-410001234560.70.60.50.40.30.20.10.0-0.1-0.2Potential/v (vs Ag/AgCl)Crystal number
图3-3戊二醛修饰前后 图3-4戊二醛修饰前后的频率变化范围
3.3 c-myc抗体的固定
在修饰了戊二醛的晶振表面滴加20uL0.004μg/ml c-myc抗体，置于冰箱中12h，干燥后测其频率。修饰前频率f0=7987815Hz，修饰后f1=7986954Hz，△f=861Hz；在电化学工作站进行扫描，如图3-5所示，c-myc抗体固定前后出峰位置移动，两种方法互相表征，表明c-myc抗体成功固定。c-myc抗体固定前后频率的变化值如图3-6所示，从曲线可以看出c-myc抗体固定前后频率变化范围为1000Hz-3000Hz。
500043戊二醛一抗c-mycFrequency change of c-myc antibody/Hz40002Current/1e-5A3000102000-1-21000-30.70.60.50.40.30.20.10.0-0.1-0.21234567Potential/V (vs Ag/AgCl)Crystal number
图3-5抗体c-myc包被前后 图3-6抗体c-myc包被前后的频率变化范围
3.4 c-myc蛋白的检测
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用4.3×10-11mol/L（稀释200倍）的抗原c-myc滴加到已经固定了c-myc抗体的石英晶振金电极表面，置于冰箱中6h。干燥后测其频率。实验发现抗原滴加前后频率下降，滴加抗原前f1=7986954Hz，修饰后f2=7984816Hz，△f=2138Hz；在电化学工作站进行扫描，结果如图3-7所示，c-myc蛋白结合前后出峰位置移动，证明一抗与抗原发生特异性结合，成功实现c-myc蛋白的检测。经过多次实验，一抗与抗原发生特异性结合前后频率的变化情况如图3-8所示，频率变化的大致范围为1000Hz-2800Hz。
用不同浓度的蛋白滴加到晶振的金电极表面，干燥后测频率。所得结果如图3-9所示，在8.61×10-12 mol/L～1.13×10-10 mol/L之间，随着c-myc蛋白浓度的增加频率的变化量增大。
c-myc抗体c-myc蛋白Frequency change of c-myc/Hz0.60.40.20.0-0.243250004000Current/1e-5A10-1-2-3-430002000100012345Potential/V (vs Ag/AgCl)Crystal number
图3-7一抗与c-myc蛋白特异性结合 图3-8一抗与c-myc蛋白特异性结合的频率变化范围
45004000Frequency change (Hz)350030002500200015001000500002468-1110mol/L)12Concentration of c-myc (10
图3-9 c-myc蛋白特异性结合曲线
3.5修饰二抗
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滴加蛋白后的晶振用二抗GAM修饰，干燥后测频率。修饰前频率f0=7986954Hz，修饰后f1=7985020Hz，△f=934Hz；在电化学工作站进行扫描，结果如图3-10所示，二抗GAM修饰前后出峰位置移动，两种方法表明二抗GAM成功修饰。
实验过程中各层膜固定前后用电化学工作站进行扫描结果如图3-11所示，每一层膜修饰前后出峰的位置都有移动；实验过程中各层膜固定前后频率的变化情况如图3-12所示，每一层膜修饰前后频率均下降，表明该实验方案可行。由图3-13四个传感器的响应可知，2号传感器修饰的蛋白质量最多，响应最好。
432c-myc蛋白二抗GAMCurrent/1e-5A10-1-2-3-40.60.40.20.0-0.2Potential/V (vs Ag/AgCl)
图3-10二抗GAM修饰前后
123279920007990000798800041Bare GoldCurrent/1e-5A456Frequency/Hz7986000798400079820002L-cys03Glutaraldehyde4Antibodyc-mycGAM-279800007978000-4797600079740001234560.60.40.20.0-0.2Potential/V (vs Ag/AgCl)Crystal film
图3-11一个晶振各层膜固定前后出峰位置 图3-12不同晶振各层膜固定前后频率的变化 图中 1为裸金 2为L-半光氨酸 3为戊二醛 图中1为1号传感器 2为2号传感器 4为c-myc抗体 5为c-myc蛋白 6为二抗GAM 3为3号传感器 4为4号传感器
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GAM4.54.03.53.0c-mycc-myc AntibodyGultaraldehyde21Quality/1e-52.52.03L-cys1.51.00.50.0123445Crystal film
图3-13四个传感器膜修饰的质量变化
图中 1为1号传感器 2为2号传感器 3为三号传感器 4为4号传感器；晶振修饰过程为L-半胱氨酸—戊二醛—c-myc抗体—c-myc蛋白—二抗GAM；1号传感器修饰量为4.8μgL-半胱氨酸，6.0μg戊二醛，1.4μg抗体，9.9μg c-myc蛋白，6.1μg二抗GAM。
3.6 传感器的再生
良好的再生性是免疫传感器性能优越的一个重要特征。本实验提出的传感界面可将石英晶体于0.5mol/LNaCl+0.01mol/LNaOH溶液中洗涤10min,用水冲洗后再生。这是因为碱性溶液较高的pH值极大地影响了抗体的稳定性。电极再生后的实验前基频与经二抗修饰后的结果相比差别微小。经很多次实验后，其频移值约在士100Hz范围内变动。表明了本文所提出的传感器容易再生。
3.7 实验方案的可行性分析
通过实验研究，得出的结果如图3-12所示，晶振表面的电极经一步步修饰频率逐渐下降，可以推测用L-半胱氨酸修饰电极，戊二醛共价交联法包被抗体，对c-myc蛋白进行检测的实验方案应用于石英晶体微天平的分析是可行的。可以实现一定程度的定性分析和定量分析。
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4 结论
实验结果表明L-半胱氨酸固定前后频率的大致变化范围为800Hz-1800Hz，戊二醛修饰前后频率的变化范围为1200Hz-3300Hz，c-myc抗体固定前后频率变化范围为1000Hz-3000Hz，一抗与抗原发生特异性结合前后频率变化的大致范围为1000Hz-2800Hz，在8.61×10-12 mol/L～1.13×10-10 mol/L之间，随着c-myc蛋白浓度的增加频率的变化量增大，二抗GAM成功固定。传感器经再生，频移值约在士100Hz范围内变动，传感器容易再生。
通过实验研究，先在压电石英晶体金电极表面自组装一层带巯基的氨酸单分子膜，再在膜上组装一层戊二醛，通过吸附作用，将c-myc抗体固定于石英晶体表面。通过抗体与蛋白的特异性反应将蛋白固定于晶振表面，最后二抗GAM也可以成功固定。用QCM对二抗和一抗识别的蛋白进行了连续检测，这种基于半胱氨酸自组装膜和戊二醛共价交联法固定活性物质的压电免疫传感器灵敏性高，用于检测c-myc蛋白是可行的。因此，将其应用于蛋白的识别可行的，而将其应用于探讨检测过程中实验条件的优化和c-myc蛋白的检测限，可以成为我们今后的研究方向。
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