组成图示
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传感器类型
压电(QCM)生物传感器
检测对象
Aβ1-40肽（Aβ40）、Aβ1-42肽（Aβ42）；样品基质：PBS缓冲液（pH 7.4，含100 mM NaCl）流动液，种子制备另用PBS或醋酸-醋酸钠缓冲液（ABS，pH 4.6）。
检测原理
传感器以AT-cut石英晶体为压电换能器，表面经Cr/Au、10-CDS和EDC处理后，将Aβ40或Aβ42种子共价固定，并用NH2-PEG封闭非特异位点。当PBS中Aβ单体或小多聚体流经芯片时，与固定种子发生相互作用并沉积，形成寡聚体或纤维，使晶体表面质量增加。高频（约55 MHz）QCM下，吸附质量引起附加惯性，导致共振频率下降；依据Sauerbrey方程将Δf换算为沉积单体数，得到沉积速率。无额外酶促放大，直接质量加载。ThT荧光和AFM用于确认β-折叠及纤维/寡聚体结构。信号随沉积量增加而增大，不同种子结构决定速率差异。
检测灵敏度
原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或R^2；仅报告最小有意义频率变化约2 Hz，并可检测约7 pM抗体。
效应效果
该W-QCM可连续监测约40 h的Aβ沉积，最小有意义频率变化约2 Hz，Q值1000–2500。抗体结合实验覆盖6.7 pM–67 nM，KA=3.5×10^7 M^-1，显著高于非特异结合（KA<约10^5 M^-1），并检测约7 pM抗体，说明灵敏且识别位点可及。Aβ40在Aβ40种子上沉积速率接近恒定，约100单体/nm²/年；Aβ42沉积依赖种子结构。Aβ40在低pH生长的Aβ42种子上沉积速率高，与纤维形成相当，多形成寡聚体，作者认为可作为阿尔茨海默病寡聚体毒性模型。
传感器的构成
- 基底/换能器：AT-cut石英晶体（30 μm厚、3 mm直径），作为55 MHz压电换能器，通过共振频率变化检测表面质量变化
- 金属修饰层：1 nm Cr和9 nm Au镀层，提供金-烷硫醇结合界面并增强固定
- 自组装单分子层：10-carboxy-1-decanethiol（10-CDS）在Au表面自组装，提供羧基用于后续活化
- 活化剂：EDC（1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide）活化羧基，使Aβ种子氨基共价固定
- 识别/种子层：Aβ40或Aβ42种子（pH 7.4或4.6搅拌形成），作为肽沉积核和识别元件
- 封闭层：NH2-PEG（aminoethyl-polyethylene glycol，MW 3000）封闭剩余活化位点，减少非特异结合
- 流动池/读出：自制流加系统与无线QCM，PBS（pH 7.4、100 mM NaCl）载液，500 μL/min、37 °C，读取频率下降
中文摘要
本研究采用55 MHz无线石英晶体微天平（W-QCM）生物传感器，对Aβ1-40和Aβ1-42肽在不同种子上的沉积过程进行了长达约40小时的实时监测。先将溶解的肽溶液在pH 7.4和4.6下搅拌，使其成核并生长为不同结构的种子，并将种子固定在传感器芯片上；随后在中性pH下流动分离的Aβ肽，使体系主要反映种子与单体或小多聚体之间的相互作用，排除种子之间及其他聚集体相互作用的干扰。研究结合硫黄素T（ThT）荧光检测和原子力显微镜（AFM）评价种子及沉积聚集体的结构。由频率下降确定的沉积速率在纤维形成时约为100个单体/nm²/年。研究观察到Aβ1-40肽在低pH下生长的Aβ1-42种子上具有显著沉积行为，该现象可作为阿尔茨海默病研究的重要模型。
英文摘要
Real-time monitoring of the deposition processes of Aβ1-40 and Aβ1-42 peptides on various seeds has been performed using a 55 MHz wireless quartz-crystal microbalance (QCM) over long-time periods (~40 h). Dissolved peptide solutions were stirred for nucleation and growth of seeds at pH = 7.4 and 4.6, which were immobilized on the sensor chips. The isolated Aβ peptides were then flowed at the neutral pH, focusing on the interaction between the seeds and the monomers (or small multimers), excluding other interactions among seeds and other aggregates. The thioflavin-T fluorescence assay and atomic-force microscopy were used for evaluating structures of the seeds and deposited aggregates. The deposition rate, determined by the frequency decrease, is about 100 monomers/nm(2)/year in the case of fibril formation. The notable deposition behavior was observed in the deposition of Aβ1-40 peptide on Aβ1-42 seeds grown at the lower pH, which can be an important model for Alzheimer's disease.