黑色素瘤因早期转移和频繁治疗抵抗而危及生命，目前尚无单一组织学、免疫组化或血清学标志物能精确预测患者侵袭行为，因此亟需可同时诊断与预后的定量方法。本文利用生物传感器技术研究特定分子相互作用，以凝集素刀豆蛋白A（Concanavalin A, Con A）识别细胞表面糖链，基于带耗散监测的石英晶体微天平（QCM-D）对商业和患者来源黑...
癌症点突变的常规筛查对肿瘤管理和治疗选择至关重要。尽管下一代测序和数字聚合酶链式反应（PCR）等技术可用，但它们在速度、简便性和成本效益方面存在不足。本文首次将等位基因特异性 PCR（AS-PCR）与新型高基频石英晶体微天平（HFF-QCM）阵列生物芯片结合，用于癌症点突变的扩增与检测。该方法通过测量声学“损耗”脂质体与表面锚定双链...
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...
本文报道了一种无标记电化学适配体生物传感器，用于检测人前列腺特异性抗原（PSA）。针对PSA的硫醇化DNA适配体通过Au–S自组装固定于还原氧化石墨烯/金纳米复合材料（RGO-Au）上；RGO-Au具有较大比表面积，可负载更多适配体。RGO-Au/适配体复合物与Nafion聚合物混合后固定在玻碳电极表面。采用循环伏安法、方波伏安法和...
基于互穿聚合物网络（IPN）水凝胶的葡萄糖生物传感器因响应快、灵敏度高而备受关注，但传统抗污策略常需较厚抗污涂层，形成强物理屏障（>43 nm），降低葡萄糖敏感性，并需复杂唾液前处理。本文报道一种基于三明治阵列的抗污水凝胶膜（HFSA），用于唾液葡萄糖检测。HFSA由基底接枝和表面接枝的两性离子聚合物刷（pSBMA）以及苯硼酸（PB...
人血清白蛋白（HSA）长期用作基因、细胞和组织治疗原料，但缺乏合适的质量控制属性。本研究以构象稳定性作为功能性质量属性，采用圆二色光谱（CD）和动态光散射（DLS）评估热敏感性，采用石英晶体微天平-耗散（QCM-D）和局域表面等离子共振（LSPR）评估蛋白在二氧化硅表面的吸附行为。样品包括血浆来源HSA（pHSA）、含辛酸盐的重组H...
针对实时逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）耗时长、抗原检测灵敏度不足等问题，本文报道了一种具有增强抗污性能的三聚合物刷生物界面，用于未处理临床样本中 SARS-CoV-2 的直接快速检测。该界面由两性离子与非离子单体组成，经生物识别元件后修饰后仍能显著降低复杂介质中的非特异性吸附。将其构建于压电传感器表面，并固定人细胞表达的抗 S...
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...
厚度剪切模式（TSM）声表面波器件，又称石英晶体微天平（QCM），可用于多种生物流体中疾病生物标志物的检测，但电极表面的非特异性吸附会干扰器件输出。本研究旨在测定金电极上来自含卵巢癌生物标志物溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid, LPA）血清样品的非特异性吸附水平。表面抗污层为含巯基的寡乙二醇分子2-(2-巯基乙...
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...
生物分子与生物材料表面的相互作用对疾病诊断和治疗开发至关重要。为满足快速、低成本、现场可维护检测需求，作者基于开源 openQCM 设备开发并评估了一种低成本集成石英晶体微天平（QCM）仪器，用于生物分子分析。该仪器配备自制电子控温等温腔和闭环控制程序，通过 NTC 热敏电阻、Peltier 冷却器和 PID 控制实现热稳定，热系数...
抗甲状腺球蛋白抗体（TgAb）检测是甲状腺疾病管理中的必要实验室手段。现有免疫测定方法仍存在局限，亟需快速、灵敏且无标记的检测技术。本研究旨在开发基于石英晶体微天平（QCM）技术的人血清 TgAb 检测方法。作者将甲状腺球蛋白（Tg）固定化于 Attana LNB Carboxyl 传感器芯片表面，建立覆盖 1–50000 kIU/...
本文构建了一种用于痕量磷酸化蛋白超快检测的新型石英晶体微天平（QCM）传感器。该传感器基于金电极（AuE）上富集的氨基化纳米二氧化钛（NH2-TiO2）位点与磷酸基团之间的桥接相互作用实现识别。11-巯基十二烷酸（MUA）通过 Au–S 键在金电极表面自组装，作为载体用于固定 NH2-TiO2；功能化 NH2-TiO2 用于选择性吸...
由病原菌引起的食源性疾病每年导致大量感染，严重威胁人类健康并造成重大经济损失，因此亟需快速、灵敏、准确检测食源性病原菌。生物传感器因高灵敏度、近实时定量、无需富集、现场检测和操作简便等优势，在病原菌识别与检测中受到广泛关注。凝集素作为生物传感器中一种有前景的识别元件，具有糖结合特异性、稳定性高、成本低、可非共价可逆结合细菌表面糖链等...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的全球传播深刻改变了社会与经济，也凸显了快速、灵敏、便携病毒检测的重要性。本文综述了用于病毒检测的生物传感器材料研究进展，系统介绍了病毒检测的一般原理，并对多种病毒传感器的实验工作及其检测局限性进行了评述。第一部分重点考察压电传感器在检测人乳头瘤病毒（HPV）、痘苗病毒、登革病毒、...
本研究开发了一种无标记石英晶体微天平（QCM）生物传感器，用于癌胚抗原（CEA）的选择性和实时检测。在QCM电极表面原位合成氧化石墨烯-金纳米颗粒（GO-AuNPs）修饰层，并通过巯基乙酸-EDC-NHS反应机制将鼠源抗CEA单克隆抗体共价固定为生物识别元件。研究考察了氧等离子体处理对电极表面及传感器性能的影响，结果表明处理后的E2...
本文报道了一种基于定制开源石英晶体微天平（QCM）与石墨烯生物界面传感器（G-QCM）耦合的高灵敏、低成本免疫检测方法，用于定量未稀释患者血清中的抗体。研究以抗磷脂酶A2受体（anti-PLA2R）抗体为模型，该抗体是原发性膜性肾病的重要生物标志物。作者通过在还原氧化石墨烯（rGO）表面吸附低浓度变性牛血清白蛋白（dBSA），构建了...
剪切体声波型共振生物传感器（如石英晶体微天平，QCM）可实现液相中表面相互作用的无标记分析。传统传感原理多继承自生物膜测量并直接套用于细胞，读数仍常以“质量”术语描述。本文指出，利用声学生物传感器评估细胞沉积物必须深入理解其换能机制：细胞沉积物应被视为具有结构的粘弹性负载，传感器响应同时取决于沉积物的材料参数和拓扑参数，从而将声学生...
本文报道了一种基于镁锌氧化物（MZO）纳米结构修饰石英晶体微天平（QCM）的生物传感器（MZOnano-QCM），用于动态、快速检测表皮葡萄球菌（S. epidermidis）对不同抗菌药物处理的响应。该传感器由QCM构成，其传感电极上通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）直接生长MZO纳米结构。MZO纳米结构提供高灵敏度细菌捕获，...
生物传感器是生物学与生物医学中强大的分析工具，应用涵盖药物发现、医学诊断、食品安全以及农业与环境监测。通常，酶、抗体和核酸等生物识别受体被固定在表面上，与一种或多种特定分析物相互作用，产生物理或化学变化，再由换能器捕获并转换为光信号或电信号。然而，许多现有生物传感方法依赖化学、电化学和光学识别与检测，往往复杂、昂贵、耗时，缺乏便携性...