生物分子流体力学尺寸测量及持续监测的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种生物分子流体力学尺寸测量及持续监测的方法及系统，包括：磁性粒子在交流磁场下发生磁化运动，磁化运动状态与粒子的流体力学尺寸相关。当磁性粒子结合了生物分子，粒子的流体力学尺寸增加，磁化运动发生变化。QCM的压电振荡为略过表面的体波，具有超灵敏的表面力学传感特性。负载在QCM上的磁性粒子，在均匀交流磁场作用下发生磁化运动，该磁化运动耦合到QCM的压电共振。通过分析QCM的输出信号，实现对生物分子或生物分子偶联磁性粒子的流体力学尺寸的测量及持续监测。本发明专利技术能够稳定实现流体力学尺寸测量并可以进行流体力学尺寸的持续监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁学、纳米材料学、生化生物分子检测，具体地，涉及一种生物分子及生物分子偶联磁性粒子的流体力学尺寸测量及持续监测的方法及系统。

技术介绍

1、流体力学尺寸是反映生物分子尺寸或生物分子偶联粒子尺寸的最常用形式，是分子生物学及固-液两相动力学研究不可或缺的参数。流体力学尺寸的持续监测可用于研究生物分子受外部作用的物化特性变化和生物分子间的相互作用。

2、目前，绝大多数生物分子流体力学尺寸的测量都是基于生物分子或粒子的布朗运动。stokes-einstein方程定义了布朗运动速率与流体力学尺寸的关系。动态光散射(dls)是目前最广泛使用的方法，它记录散射光强随粒子布朗运动的波动，用stokes-einstein方程计算粒子的流体力学尺寸。其它基于布朗运动的方法还包括，针对荧光标记生物分子的荧光相关光谱法(pcs)，记录少数或单个生物分子运动轨迹的纳米粒子追踪分析法(nta)。然而，布朗运动是一种无规则自由运动，极其容易受到干扰，比如不可避免地重力沉降、粒子间相互作用等样品内部力，外部刺激响应等，皆会改变布朗运动毫秒级的运动特征。这种易受干本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系统，其特征在于，包括：磁场发生单元、传感单元、信号采集处理单元；

2.根据权利要求1所述的生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系统，其特征在于，所述QCM放置在螺线管线圈中央，该处磁场均匀，磁场梯度为零，磁性粒子受均匀交流磁场作用，磁化运动仅转动而无平动。

3.根据权利要求1所述的生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系统，其特征在于，所述信号采集处理单元，采集到的信号经短时傅里叶变换后的频谱中，取ωq±2ωm频率的实部和虚部振幅，计算特征量Eigen。

4.根据权利要求3所述的生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系...

【技术特征摘要】

1.一种生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系统，其特征在于，包括：磁场发生单元、传感单元、信号采集处理单元；

2.根据权利要求1所述的生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系统，其特征在于，所述qcm放置在螺线管线圈中央，该处磁场均匀，磁场梯度为零，磁性粒子受均匀交流磁场作用，磁化运动仅转动而无平动。

3.根据权利要求1所述的生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系统，其特征在于，所述信号采集处理单元，采集到的信号经短时傅里叶变换后的频谱中，取ωq±2ωm频率的实部和虚部振幅，计算特征量eigen。

4.根据权利要求3所述的生物分子流体力学尺寸测量及持续监测系统，其特征在于，所述信号采集处理单元，采用已知流体力学尺寸的标准磁性粒子定标特征量eigen与流体力学尺寸的转换关系；其中，采用的标准磁性粒子具有尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：文玉梅，左灿，李平，陈冬雨，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：