石英晶体微天平在纤维素酶水解中的应用

导读:赛多利斯科学仪器（北京）了解到将先进的微电子技术与信号处理和传感接口相结合，以产生预期传感器设备为目标，已成为具有巨大潜力的快速发展领域。目标传感器是独立的集成设

来源：未知发布日期：2020-06-30 15:14【大中小】

赛多利斯科学仪器（北京）了解到将先进的微电子技术与信号处理和传感接口相结合，以产生预期传感器设备为目标，已成为具有巨大潜力的快速发展领域。目标传感器是独立的集成设备，它使用与物理导入元件直接接触的物质识别元件提供定量分析信息。声波的使用是最合适的直接转导机制之一，声波的产生有多种途径，其中压电效应在声波的产生和接收中应用最为广泛。压电传感器是一种声学传感器，它能够对生物事件进行实时选择性和无标签检测。石英晶体微天平(QCM)是基于石英晶体的压电效应而制成的表面敏感型分析技术，是非常灵敏的质量检测仪器，测量精度可达纳克级，并且具有广泛的应用领域，如监测和表征(生物)膜沉积，检测特定抗原，研究生物分子结合动力学，细胞黏附和DNA检测。

1.石英晶体微天平(QCM)在纤维素酶水解中的应用
纤维素的酶水解伴随着润胀、吸附、解吸等表面行为，对酶水解过程产生重要的影响。分析这些表面行为，对改进预处理和酶水解工艺、提高还原糖的转化效率具有重要指导作用。QCM-D是QCM结合能量耗散发展而来的，既继承了常规QCM的在线实时、无需标记、操作简单、灵敏度高等优点，还增加了耗散因子的检测功能。与只能测量频率变化的传统QCM相比，QCM-D可以实时测定吸附层的质量和黏弹性行为。木质素的存在通常会对木质纤维素的酶解糖化产生不利影响。赛多利斯科学仪器（北京）了解到有人采用亚氯酸钠处理，调整了木质素的含量。利用QCM-D对不同化学成分的木质纤维素纳米纤维(LCNFs)薄膜的酶吸附和降解行为进行了实时观察。

QCM-D结果表明：反应初期的频率和耗散变化决定于纤维素的纯度。但也有人发现木质素对酶解的积极作用。从预处理木屑中依次分离出可提取木质素(EL)和磨木木质素(MWL)，其中MWL的分子量明显高于EL。利用QCM-D研究了木质素聚集对酶吸附的影响，结果表明：酶对木质素的吸附与木质素的结构特征密切相关。EL膜的最大酶吸附能力明显低于MWL膜，EL对不可逆酶的吸附明显低于MWL，EL的存在降低了不可逆酶对组装木质素膜的吸附率。这可能是通过阻断MWL上非生产性酶结合位点的机制实现的。由此得出，木质素结构的不同决定了酶与木质素之间相互作用的差异。

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