Glomalin是一种与热休克蛋白60（HSP60）结构相似的土壤蛋白，具有结合金属、保持水分并提高土壤机械稳定性的功能。目前，土壤或其他样品中glomalin的测定通常采用高压灭菌提取后以Bradford法测定总蛋白。本文制备了一种压电生物传感器，用于无标记方式测定glomalin。该传感器以石英晶体微天平（QCM）为换能器，在其...
传染病持续威胁公共卫生与全球经济，准确及时诊断对阻断传播和早期治疗至关重要。传统诊断方法如显微镜、ELISA和PCR通常耗时、昂贵且依赖专业设备，不利于床旁快速检测。石英晶体微天平（QCM）基于压电效应和质量传感，具有无标记、高灵敏、检测时间短等优势，可检测多种生物分子。本文系统综述了QCM生物传感器用于传染病检测的策略，重点讨论流...
重力换能器通过质量变化产生信号，可用于构建气体传感器或生物传感器。本章以气味结合蛋白（odorant binding proteins, OBPs）作为识别元件，针对小分子挥发性有机化合物（volatile organic compounds, VOCs）建立传感方法。所述方法将重组 OBP 固定于经功能化活化的自组装单分子层（se...
干扰素γ（IFNγ）是一种细胞因子和免疫化学标志物，可用于感染性疾病检测，尤其有助于区分病毒性和某些细菌性感染。常规血液 IFNγ 检测通常基于酶联免疫吸附测定（ELISA）等免疫分析方法。本文开发了一种基于石英晶体微天平（QCM）的生物传感器，作为 IFNγ 标准分析方法的替代。该传感器将抗 IFNγ 抗体固定于 QCM 金电极表...
本文报道了一种用于检测胰蛋白酶（trypsin）的无标记生物传感器。该传感器以肽功能化石英晶体微天平（QCM）金电极为核心，将合成肽链通过自组装方式紧密固定于 QCM 电极表面，形成薄而近似刚性的肽层。由于胰蛋白酶可特异性切割肽链中精氨酸和赖氨酸羧基端的肽键，检测信号通过计算 QCM 电极表面质量变化获得。当金纳米颗粒偶联到肽链上时...
本研究开发了一种基于石英晶体微天平（QCM）的生物传感器，用于选择性、灵敏地检测对氧磷（paraoxon）。首先合成聚苯乙烯-马来酸酐（PSMA）聚合物，并以30%（w/w）PSMA/DMSO溶液在5 kV电压和1 mL/h流速下电纺制备纳米纤维。随后将乙酰胆碱酯酶（AChE）固定化于纳米纤维上，形成识别层。QCM金电极表面先用4-...
膜蛋白的体外表征需要模拟天然膜微环境的实验体系。支持脂质双分子层可用于中子反射、石英晶体微天平耗散监测、表面等离子共振、原子力显微镜和荧光显微镜等表面敏感技术，但将膜蛋白以足够高浓度和受控取向掺入脂质双分子层仍具挑战。本文提出非常规使用由磷脂和两亲性18A肽构成的肽盘，介导形成含两种膜蛋白（CorA和组织因子TF）的支持磷脂双分子层...
所有生物传感器、生物工程支架或生物医学植入体都依赖于对材料表面蛋白吸附的控制，但水相中蛋白在固体表面的吸附仍复杂且理解不足。为获得进一步认识，作者采用石英晶体微天平（QCM）研究10种模型球蛋白与正电、负电、中性、疏水及混合烷硫醇单层，以及二氧化硅、聚苯乙烯和特氟龙表面的相互作用，共约200种蛋白–表面组合。利用原子力显微镜胶体探针...
本文报道了一种基于直接从 HarmOBP7 醛结合位点衍生肽构建的高选择性压电生物传感器。研究旨在确定能有效结合辛醛分子的肽链最优长度，并将映射 HarmOBP7 醛结合位点的四种气味结合蛋白衍生肽（OBPPs）固定于压电换能器上。通过分子对接计算筛选不同序列的 OBPPs，并将计算得到的配体结合亲和力与实验结果进行关联。与使用完整...
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 (...
肽交联聚乙二醇水凝胶在药物递送和组织工程中应用广泛，但作为胶原酶生物传感器涂层尚未被探索。蛋白酶在类风湿关节炎和骨关节炎等疾病病理中起关键作用，利用可降解水凝胶膜格式检测该类酶有望成为疾病监测的即时检测设备。本研究开发了一种基于肽交联聚乙二醇水凝胶膜降解的蛋白酶生物传感器，并以胶原酶为模型酶进行验证。将水凝胶沉积在镀金石英晶体上，在...
本文报道了一种用于亚砷酸盐检测的压电适配体生物传感器。在石英晶体微天平（QCM）金表面制备巯基乙胺自组装单分子层（SAM），用于将亚砷酸盐固定于晶体表面；金纳米粒子（AuNPs）负载亚砷酸盐适配体（DNA-AuNP），用于放大生物传感器频率响应。检测时，亚砷酸盐首先结合到 QCM 金表面的 SAM 上；随后加入适配体修饰的金纳米粒子...
嗅觉受体（OR）是一类经典膜蛋白，在昆虫繁殖与环境适应中发挥重要作用。阐明昆虫嗅觉的分子机制有助于害虫控制与环境保护。由于 OR 疏水性极强，在异源细胞系统中表达困难，一直是 OR 研究的主要瓶颈。本文证明，利用大肠杆菌无细胞蛋白合成系统（CFPS）可功能性表达昆虫 OR，总 OR 最高产量达 350 μg/ml。作者测试了不同种类...
本文制备了一种基于石英晶体微天平（QCM）的 L-组氨酸生物传感器。通过微乳液聚合反应合成平均粒径为 86.43 nm 的 L-组氨酸印迹聚(EGDMA-MAH/Cu(II)) 纳米粒子，并将其固定于 QCM 金电极表面。采用椭偏仪、接触角测量和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对传感器进行表征，厚度测量表明纳米粒子薄膜接近单层分布。将...
人类精子功能是影响自然受孕成功率的关键因素，但环境因素导致男性不育率持续上升。现有计算机辅助精液分析、血细胞计数和流式细胞术在低精子浓度或复杂样品中精度受限。本研究报道一种基于石英晶体微天平（QCM）的新型生物传感器，用于原位评估人精子质量。该传感器在5 MHz QCM表面沉积超疏水碳烟炱涂层作为界面传感材料。烟炱层可消除未涂层传感...
本研究结合表面修饰与分子印迹技术，建立了一种具有优异分子识别能力的新型压电传感平台，用于尿酸（UA）检测。该平台将约100 nm的TiO2纳米颗粒固定于石英晶体微天平（QCM）电极表面，并在TiO2纳米颗粒上构建分子印迹TiO2（MIT）层。MIT层通过溶胶-凝胶法以尿酸为模板形成，经煅烧去除模板后保留与尿酸形状、尺寸及官能团互补的...
微小RNA（miRNA）是一类约22个核苷酸的短非编码RNA，在细胞增殖、分化和凋亡等过程中调控基因表达，并与癌症、心血管疾病等密切相关，已成为重要的疾病标志物。本文构建了一种miRNA修饰的石英晶体微天平（QCM）生物传感器，用于快速、有效地检测miRNA。该传感器以探针miR-27a为识别元件，通过其与不同目标miRNA（miR...
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）、...
石英晶体微天平（QCM）是测定空气中多种气体浓度的灵敏且通用工具。对QCM电极进行生物化学功能化后，可实现对特定分子相互作用的无标记检测，具有高灵敏度和高选择性，并能实时测定动力学速率与亲和力常数，因此QCM可作为从单分子单层到全细胞等多种表面修饰应用的多功能生物分析筛选工具。各类生物材料，包括映射嗅觉受体结合位点的肽，均可沉积在电...