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Study on pivot-point vibration of molecular bond-rupture events by quartz crystal microbalance for biomedical diagnostics

机译：利用石英晶体微量天平研究分子键断裂事件的枢轴点振动以用于生物医学诊断

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Bond-rupture scanning for biomedical diagnostics is examined using quartz crystal microbalance (QCM) experiments and microparticle mechanics modeling calculations. Specific and nonspecific interactions between a microparticle and its binding QCM surface can be distinguished by gradually increasing the amplitude of driving voltage applied to QCM and monitoring its frequency changes. This research proposes a mechanical model of interactions between biological molecules and a QCM substrate surface. The mechanical force required to break a biotin–streptavidin bond was calculated through a one-pivot-point bottom-up vibration model. The bond-rupture force increases with an increase of the microparticle radius, the QCM resonant frequency, and the amplitude of driving voltage applied to the QCM. The significance of the research on biological molecular bond rupture is extremely important in characterizing microbial (such as cells and virus) specificity, due to the force magnitude needed to break bonds using a transducer.
机译：使用石英晶体微量天平（QCM）实验和微粒力学模型计算来检查用于生物医学诊断的键断裂扫描。可以通过逐渐增加施加到QCM的驱动电压的幅度并监视其频率变化来区分微粒与其结合的QCM表面之间的特定和非特定相互作用。这项研究提出了生物分子与QCM基质表面之间相互作用的力学模型。打破生物素-链霉亲和素键所需的机械力是通过一个单点自下而上的振动模型来计算的。键断裂力随着微粒半径，QCM共振频率和施加到QCM的驱动电压的振幅的增加而增加。由于使用换能器破坏键合所需的力大小，因此生物学分子键断裂研究的意义对于表征微生物（如细胞和病毒）的特异性极为重要。

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