淀粉样蛋白聚集动力学研究有助于理解其自由能景观，并为阿尔茨海默病、帕金森病和2型糖尿病等相关疾病寻找强效抑制剂提供关键依据。近年来，基于表面等离子共振（SPR）和石英晶体微天平（QCM）的表面结合生物传感器方法已成为测定淀粉样形成动力学的重要工具。本章重点介绍如何利用QCM技术实时监测淀粉样纤维的延长过程，并研究温度、离子强度和小分...
石英晶体微天平（QCM）在液体环境中应用受限于数据分析复杂，难以区分质量与粘弹性贡献。本文提出并验证“固液层”（SLL）模型，以简化 QCM 数据解释。作者补充了支持 SLL 模型的关键证据：其一，SLL 模型可响应液体环境密度变化；其二，由 SLL 模型得到的厚度值 T_SLL 与椭偏仪测量值一致。模型预测 T_SLL 变化 0....
针对实体瘤生物治疗中糖基化改变靶向策略，作者开发了一种新型细胞生物传感器，用于在更接近体内环境的全细胞表面评估凝集素与癌细胞相互作用。将转移性结直肠癌细胞 SW620 和非转移性 SW480 培养于组织培养兼容聚苯乙烯包被的生物传感器芯片表面，并置于石英晶体微天平（QCM）装置中，实时监测多种凝集素的结合动力学。罗马蜗牛凝集素（HP...
通过微加工方法实现了裸嵌石英谐振声学微天平（RAMNE-Q），旨在拓展石英晶体微天平（QCM）生物传感器的应用。RAMNE-Q 生物传感器由三层构成：刻蚀有微通道的硅层及上下夹持的玻璃层。厚度为 9.3 或 28.5 μm 的裸 AT 切石英谐振器置于微通道中，由硅微柱和半圆形壁支撑而不固定，并被刚性封装体包覆。铜天线用于产生和接收...
低成本、无创免疫分析可用于快速检测人体疾病。免疫分析的灵敏度和特异性高度依赖于高亲和力、抗原特异性抗体。抗体由生物体产生，其质量及是否适合用于免疫分析难以通过人为干预直接确定或控制。然而，利用基因工程和重组抗体技术，获得高质量抗体的过程已被缩短和简化。传统上依赖动物免疫可能需要数月甚至更长时间获得的抗体，如今可在数周内以细菌、酵母或...
本研究从噬菌体展示七肽库中筛选出可结合爱德华菌（Edwardsiella tarda, E. tarda）的肽配体，并分别以荧光素和生物素标记该肽，建立两种敏感检测方法。首先，荧光标记肽用于荧光偏振（FP）检测。由于 FP 灵敏度在荧光团连接小分子并结合大分子靶标时最高，小肽-荧光素探针适合检测细菌。该 FP 方法可在 5.2×10...
本文报道了一种用于电化学检测 DNA 杂交的新型电化学活性标记。作者研究了铁、钴或铬修饰的金属羰硼烷单元，并通过循环伏安法和方波伏安法评估其氧化还原性质。结果表明，铁羰硼烷具有较正的氧化还原电位和较强的电流响应，适合作为共价连接在单链 DNA 上的标记物。在构建的电化学基因传感器中，与人类巨细胞病毒 UL55 基因片段互补的寡核苷酸...
本研究基于分子印迹与表面溶胶-凝胶技术，在石英晶体表面制备胆红素印迹二氧化钛薄膜，构建了一种高选择性、高灵敏度的压电石英晶体微天平（QCM）胆红素生物传感器。以钛酸四丁酯（Ti(O-nBu)4）为钛源，胆红素为模板，经浸渍-清洗-水解-干燥循环形成约0.8 μm印迹薄膜，再用氨水洗脱模板形成特异性识别空腔。胆红素结合后引起晶体表面质...
生物体系中的分子识别主要发生在膜表面、酶活性位点和DNA双螺旋内部等界面环境。细胞膜表面的糖链-蛋白识别参与免疫应答、细胞增殖、黏附、死亡及细胞间通讯，而蛋白-蛋白识别则与信号转导和离子通道结构密切相关。本章围绕用于生物传感和膜运输的构型动态界面展开综述，介绍能够模拟天然识别能力的自适应界面。文中系统讨论了石英晶体微天平(QCM)、...
本文报道了一种基于 50 MHz 石英晶体微天平（QCM）电子振荡器电路的高灵敏度 DNA 序列检测生物传感器的设计与实验研究。该振荡器采用 Miller 拓扑结构，能够在液体阻尼介质中维持 Barkhausen 振荡条件，从而适用于液相环境下的质量传感。作者对振荡器进行了频率噪声与稳定性校准，利用 Allan 偏差确定其检测极限，...
本文提出一种快速开发蛋白生物传感器的平台：利用 M13 噬菌体展示筛选能结合目标蛋白的短无序肽，化学合成后固定于金表面，采用电化学阻抗谱（EIS）检测目标；石英晶体微天平（QCM）用于开发过程中的诊断。作者以肝毒性标志物丙氨酸氨基转移酶（ALT）为例，经生物筛选获得新肽 ALT5-8（WHWRNPDFWYLK），表达该肽的噬菌体对固...
αB-crystallin是一种小热休克蛋白，在多种应激刺激下上调，并与阿尔茨海默病特征性细胞外斑块中的Aβ淀粉样纤维共定位。本研究在体外考察该典型小热休克蛋白能否与Aβ纤维相互作用。结果表明，αB-crystallin以微摩尔级亲和力结合野生型Aβ42纤维，也结合Aβ42 E22G Arctic突变纤维；免疫电镜证实结合发生在纤维...
带电聚合物刷因在抗菌、生物传感、纳流体和药物递送中的应用而受到关注。本文制备了季铵化壳聚糖（CH-Q），并将其接枝到硅氧化物表面，采用原位石英晶体微天平带耗散（QCM-D）和原位光谱椭偏仪（SE）进行表征。两种方法均显示，水合 CH-Q 刷在 pH 5 附近厚度最小，约 40 nm；在更低和更高 pH 下厚度显著增加，最高约 80 ...
本研究利用石英晶体微天平（QCM）生物传感器对多种多羟基胺小分子（三羟甲基氨基甲烷 Tris、丝氨酸醇 serinol、乙醇胺 ethanolamine）进行快速筛选，发现它们可作为弱亲和配体与溶菌酶（LZM）和细胞色素 c（Cyt c）发生特异性识别。基于该识别作用，作者分别将三种多羟基胺固定于硅胶微球制备弱亲和色谱柱，用于两种蛋...
本文报道了一种用于胆红素（bilirubin, BR）检测的新型压电生物传感器。作者采用分子印迹与表面溶胶-凝胶技术，在石英晶体表面制备了胆红素印迹羟基磷灰石（BR-imprinted HAP）薄膜，并将其作为识别层用于QCM传感。该传感器无需外加标记物，通过胆红素与印迹空腔的特异性结合引起质量变化，从而改变石英晶体谐振频率。结果表...
表面敏感生物传感器技术快速发展，尤其向纳米器件发展，要求精确控制表面化学以获得可靠、可重复结果。本文提出一种表面修饰策略，使生物素化生物分子可固定于金涂层传感器晶体，用于带耗散监测的石英晶体微天平（QCM-D）传感。QCM-D 对界面纳米力学（粘弹性）性质敏感。该修饰基于金表面由末端羟基或生物素的寡乙二醇（OEG）二硫化物形成的混合...
自本系列首次报道压电声学传感器以来，使用石英晶体微天平（QCM）的论文数量持续稳步增长。2001年至2009年，QCM年发文量由49篇增至273篇，2004年至2008年间年发文量增长约两倍。与上一综述周期相比，QCM在蛋白质表面吸附（增长93%）、止血/稳态（增长67%）、蛋白质-蛋白质相互作用（增长40%）和碳水化合物（增长43...
恶性疟原虫感染是热带和亚热带地区的重要公共卫生问题。血涂片镜检是标准诊断方法，但在低原虫血症或混合感染中敏感性不足，因此分子技术被广泛应用。本研究开发了一种基于石英晶体微天平（QCM）的无标记DNA生物传感器，用于诊断和基因分型恶性疟原虫。利用亲和素-生物素相互作用将特异性生物素化探针固定于QCM金表面；扩增编码裂殖子表面蛋白2（m...
本研究提出一种用于无电极石英晶体微天平（QCM）生物传感器的灵敏度增强检测方法。该方法采用三明治免疫检测C反应蛋白（CRP），其中生物素化第二抗CRP抗体通过链霉亲和素进行质量加权，以实现灵敏度放大。由于生物素与链霉亲和素之间的极高亲和力，第二抗体可形成大质量复合物，从而增强QCM共振频率变化。由于第一抗CRP抗体非特异性固定在裸石...
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...