组成图示
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传感器类型
其他（Love波表面声波生物传感器）
检测对象
HIV-1 gp120 V3环（V3-GST融合蛋白）、HIV-1逆转录酶（HIV-1 RT，948-2株）；样品基质为纯化蛋白溶液及粗蛋白混合物（含弹性蛋白酶、凝血酶、溶菌酶、≤10% FCS）。
检测原理
生物素化RNA适配体经链霉亲和素固定于Love波SAW芯片表面。当溶液中的HIV-1 gp120 V3-GST或HIV-1 RT流过芯片时，与适配体特异性结合，使界面质量和黏弹性增加，导致Love波相位与振幅发生可逆变化。通过连续记录结合/解离曲线，按单分子增长和指数衰减模型拟合kobs，再对kobs-浓度线性回归获得kon、koff和KD。结合后芯片可取下，表面蛋白经TCEP还原、IAA烷基化，并用LysC或胰蛋白酶消化；肽段以HCCA为基质进行MALDI-ToF MS的PMF或PSD分析，数据库匹配实现蛋白鉴定。方法无外源信号放大，但适配体预富集与MS鉴定共同提高复杂样品中的选择性和可靠性。
检测灵敏度
线性范围: 10–1000 nM (V3)、40–750 nM (RT)；传感器灵敏度: 515 [deg cm2 ng-1]；R > 0.998；Fraction of Variance R2 > 0.95
效应效果
S68B-C5芯片非特异结合低：500 nM弹性蛋白酶、凝血酶、溶菌酶信号为-0.7°（-39%）、0.17°（9.5%）、0.08°（4.4%），V3为1.8°（100%）。芯片KD与溶液法一致：S66A-C6 406 nM对402 nM（>99%），S68B-C5 791 nM对1.2 µM（64%），S69A-C15 555 nM对135 nM（24%）。信号重复性较好（15.5±0.6°、12.7±0.5°、11.6±0.9°、6.3±0.24°），0.1 N NaOH可再生。MALDI-ToF MS鉴定RT得分89–244、p<0.05、覆盖10–46%；V3-GST覆盖44%，纯化样品直接鉴定，粗混合物经GST间接鉴定。MAMS可减少假阳性并实现实时定量动力学分析。
传感器的构成
- 基底/换能器：ST-cut石英Love波SAW芯片，含薄金膜与SAW读取器，提供压电换能并实时记录相位/振幅。
- 自组装单分子层：11-巯基十一烷醇（MUA）在金膜上形成SAM，为后续功能化提供锚定界面。
- 功能化水凝胶层：羧甲基化葡聚糖（CMD）层，提供羧基用于EDC/NHS活化后共价固定链霉亲和素。
- 固定层：链霉亲和素S888，通过酰胺键连接于CMD，捕获5′-生物素化适配体。
- 识别元件：生物素化RNA适配体S66A-C6、S68B-C5或S69A-C15，特异性结合HIV-1 gp120 V3-GST或HIV-1 RT。
- 封闭/缓冲：1 M乙醇胺淬灭未反应NHS酯；PBS+3 mM MgCl2+1 mg/mL BSA运行缓冲液，降低非特异结合。
- 信号读出/鉴定：无标记SAW质量/黏弹性响应；芯片取下后用HCCA基质、LysC或胰蛋白酶消化，MALDI-ToF MS PMF/PSD鉴定蛋白。
中文摘要
本文报道了一种将Love波型表面声波（SAW）生物传感器与基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI-ToF MS）相结合的增强型芯片检测平台，用于实时表征适配体与其对应HIV-1蛋白的相互作用。研究通过自动化体外筛选获得靶向HIV-1蛋白的RNA适配体。针对gp120包膜蛋白V3环的适配体S66A-C6和S68B-C5在芯片上测得解离常数KD分别为406 nM和791 nM；适配体S69A-C15固定于传感器表面后与HIV-1逆转录酶（RT）结合，摘要报告KD为637 nM。结合后的蛋白可在芯片上经酶切消化，并用MALDI-ToF MS进行肽段质量指纹或源后碎裂鉴定。HIV-1 RT即使在粗蛋白混合物中也能被高显著性鉴定；gp120 V3环在纯化蛋白样品中可直接鉴定，在粗混合物中则通过其融合伙伴谷胱甘肽-S-转移酶（GST）间接高显著性鉴定。结果表明，适配体的选择性结合与质谱的高灵敏鉴定相结合，可实现蛋白溶液中动力学结合事件的实时、可靠和定量分析。
英文摘要
An enhanced chip-based detection platform was developed by integrating a surface acoustic wave biosensor of the Love-wave type with protein identification by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-ToF MS). The system was applied to characterize the interaction of aptamers with their cognate HIV-1 proteins. The aptamers, which target two proteins of HIV-1, were identified using an automated in vitro selection platform. For aptamers S66A-C6 and S68B-C5, which target the V3 loop of the HIV-1 envelope protein gp120, KD values of 406 and 791 nM, respectively, were measured. Aptamer S69A-C15 was shown to bind HIV-1 reverse transcriptase (HIV-1 RT) with a KD value of 637 nM when immobilized on the biosensor surface. HIV-1 RT was identified with high significance using MALDI-ToF MS even in crude protein mixtures. The V3-loop of gp120 could be directly identified when using chip-bound purified protein samples. From crude protein mixtures, it could be identified indirectly with high significance via its fusion-partner glutathione-S-transferase (GST). Our data show that the combination of the selectivity of aptamers with a sensitive detection by MS enables the reliable and quantitative analysis of kinetic binding events of protein solutions in real time.