酶的可重复使用是可持续生物技术和生物传感器开发的基础。本研究利用集成石英晶体微天平（QCM）动力学与外切酶活性实时监测，对DNA聚合酶的可重复使用性进行了首批定量评估之一。结果显示，固定化T7 DNA聚合酶在三个90 min反应循环后仍保留约50%的初始活性，在五个循环后保留约20%；而较短的45 min循环活性显著更低。这一结果提...
小 hive beetle Aethina tumida 对欧洲多个地区的蜜蜂种群，尤其是 Apis mellifera，构成严重威胁。该害虫起源于撒哈拉以南非洲，目前存在从意大利卡拉布里亚地区进一步扩散的风险。蜜蜂在授粉、生物多样性保护、农业生产和经济中发挥关键作用，因此 SHB 入侵危害显著。现有检测方法往往难以在早期识别感染，...
本文提出一种降低生物传感器假结果与时间延迟的新方法，以解决其在工业、医疗、军事和消费应用中的瓶颈。作者将机器学习与生物传感领域知识相结合，利用悬臂生物传感器的动态响应，而非仅依赖稳态响应的传统标准曲线回归，从而提升检测准确性与速度。该方法通过压电悬臂生物传感器在纳摩尔至飞摩尔范围内快速、准确量化 microRNA（miRNA）得到验...
细胞外囊泡（EVs）定量是发挥其生物医学价值和理解其生物学功能的关键步骤。从细胞培养上清中分离得到的EV数量取决于细胞状态，在细胞间信号、疾病模型和药物开发研究中尤为重要。目前可用于定量分离EV的方法有限且各有局限。本文提出将石英晶体微天平（QCM）作为生物传感器，用于在少量挥发性溶剂液滴蒸发后，对残留在石英晶体表面的干燥EV进行定...
多酚是葡萄、葡萄汁和葡萄酒中重要的化合物家族，其含量与葡萄成熟、发酵过程及最终酒质相关，并因抗炎特性而具有健康意义。目前多酚检测主要依赖标准化学分析，成本高且需专业实验室，难以用于连续监测。本文报道了用于多酚检测的传感器表面化学功能化策略，并采用商用石英晶体微天平带耗散监测（QCM-D）装置进行测量。功能化层包括蛋白质（牛血清白蛋白...
本研究采用多谐波石英晶体微天平（QCM）研究覆盖Neutravidin（NA）的QCM换能器表面DNA适配体传感层与Listeria innocua相互作用后的粘弹性。在5×10^3–10^6 CFU/mL范围内加入L. innocua，引起共振频率下降和耗散增加；由于声波穿透深度约120 nm小于细菌层厚度约500 nm，频率下降...
淀粉样纤维由多种蛋白形成，部分与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病相关。已有多种化合物可抑制淀粉样纤维形成，花青素是存在于水果和蔬菜中的类黄酮色素，被认为可缓解阿尔茨海默病相关症状，但其对淀粉样纤维的作用尚不清楚。本研究将全内反射荧光显微镜与石英晶体微天平（TIRFM-QCM）联用，实现了对单个淀粉样β（Aβ）纤维被花青素解聚过...
将声学波传感器集成到实验室芯片（LoC）器件中一直是公认挑战。本文针对该问题设计了一种微流控传感卡盒，用于容纳由 24 个高基频石英晶体微天平带耗散（HFF-QCMD）传感器组成的单体阵列。该器件包含六个 6 µL 微通道，每个通道集成四个传感器，可实现低体积平行测量；其密封机构可在保证液体限制和良好稳定性的同时提供适当压力控制，并...
本文报道了新型成膜表面连接子 3-(3-(三氯硅丙氧基)丙酰氯)（MEG-Cl）的抗污能力。该化合物可成功接枝到石英晶体表面，并用于电磁压电声学传感器（EMPAS）构型。MEG-Cl 涂层表面一方面与 Ni-NTA 偶联以结合重组蛋白，另一方面表现出避免血清和牛奶污染的双重功能。结果表明，MEG-Cl 涂层在 EMPAS 器件上具有...
乳腺癌是女性最常见癌症，其发生与乳腺上皮细胞中受体异常表达或失调有关，因此可利用特异性抗体通过膜受体检测癌细胞。本研究构建石英晶体微天平（QCM）生物传感器，以人转移性乳腺癌细胞MDA MB 231为模型，因其膜上Notch-4受体过表达。首先合成聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)纳米粒子（PHEMA-NPs）并固定于QCM芯片表面以增大...
端粒酶活性是癌症的重要标志，传统 TRAP 法操作较复杂。本文建立了一种基于循环流石英晶体微天平（QCM）的端粒酶生物传感方法。端粒酶底物引物（TS primer）通过 Au-S 亲和作用固定于 QCM 芯片表面，并用 MCH 封闭剩余活性位点。加入癌细胞来源的端粒酶和 dNTPs 后，端粒酶以 TS 引物 3′端为模板催化合成 (...
本文报道了一种基于聚多巴胺（PDA）表面制备糖芯片的新方法，用于石英晶体微天平（QCM）生物传感器实时研究糖–凝集素相互作用。氨基糖衍生物通过席夫碱反应和/或迈克尔加成反应共价固定于 PDA 修饰的石英晶体表面，形成糖芯片。所得芯片被用于带流动系统的 QCM 仪器中，实时检测凝集素与糖的结合过程。研究评价了小麦胚芽凝集素（WGA）、...
生物传感器实验中，不同浓度分析物流经固定配体芯片并形成复合物，但许多抗体等相互作用常未达到稳态。测得的数据为各浓度下的传感器响应曲线（sensorgram），即总复合物浓度随时间变化。本文提出一种四步策略，用于更可靠地处理复杂动力学结合数据，并与标准全局拟合比较。首先绘制解离图判断是否存在异质相互作用；随后用新数值算法AIDA确定每...
铅离子即使微量也会对人体造成严重威胁，因此发展高灵敏、高选择性铅检测方法具有重要意义。本文提出一种新型、简单且无标记的石英晶体微天平（QCM）生物传感器，用于检测铅离子（Pb2+）。该传感器利用GR-5 DNAzyme对Pb2+的高特异性和QCM的高灵敏度，并创新性地采用纳米磁珠（NMBs）作为信号放大元件。由于NMBs具有较大质量...
本文开发了一种基于聚多巴胺（PDA）表面的石英晶体微天平（QCM）生物传感器，用于实时分析蛋白质-蛋白质相互作用的结合动力学。传感器制备过程简单：将金传感器芯片浸入pH 8.5的多巴胺水溶液中，多巴胺自聚合并在芯片表面自发沉积形成PDA薄膜；随后将蛋白孵育于PDA表面，通过Michael加成和/或Schiff碱反应将其共价固定。研究...
由于治疗性生物制品具有生物来源，部分患者可产生不良免疫反应，即免疫原性，表现为循环抗药抗体（ADA），影响药效和安全性。本研究开发石英晶体微天平（QCM）作为检测 ADA 的方法。将依那西普（etanercept，Enbrel®）共价接枝到羧甲基葡聚糖（CMD）修饰的 QCM 表面，并通过兔免疫制备抗依那西普 ADA。结果表明，QC...
非特异性结合（NSB）是表面型生物传感器的普遍问题，现有方法或增加背景信号或局限于特定换能器界面。本文开发了一种基于微加工超声谐振器的流体动力学方法，利用2.5 GHz谐振频率在液体中产生多个受控微涡旋，进而在固液界面形成清洁力，以选择性去除NSB蛋白。通过有限元方法（FEM）模拟了涡旋诱导的拖曳力、升力与蛋白表面粘附力（范德华力等...
作者此前已开发石英晶体微天平（QCM）生物传感器并整合环介导等温扩增（LAMP），用于人乳头瘤病毒58型（HPV58）DNA检测。HPV感染，尤其是HPV16感染，仍是严重健康问题，因为它是导致宫颈癌的主要危险因素。本研究评估LAMP-QCM生物传感器作为HPV16 DNA拷贝数定量检测方法的性能，并与采用TaqMan探针的定量PC...
集成局部吸附掩膜的微纳生物传感器可改善检出限并减少样品消耗，但受限液滴中的分子扩散与结合动力学研究不足，限制了局部吸附方法的发展和新信号放大策略的发现。本文通过实验与理论分析研究了微加工生物传感器的动力学问题。作者制备了质量敏感薄膜体声波谐振器（FBAR）传感器，并在非传感区覆盖疏水聚四氟乙烯（Teflon）膜作为掩膜，使目标分子仅...
本研究开发了一种基于流动注射分析-电化学石英晶体纳天平（FIA-EQCN）的超灵敏生物传感器，用于牛奶样品中链霉素残留的检测。将特异性抗链霉素单克隆抗体固定于硫醇修饰的金石英晶体表面，构建无标记免疫传感界面。在 PBS 中，传感器对链霉素具有 0.3–300 ng/mL 的宽动态范围，线性范围为 0.3–10 ng/mL，相关系数 ...