近期研究发现醛类可作为疾病诊断潜在生物标志物，但现有电化学/点检生物传感器需提高灵敏度和选择性。前期研究表明肽OBPP4（KLLFDSLTDLKKKMSEC-NH2）是开发醛敏感生物传感器的候选受体。为提高受体层对长链醛的亲和力，本研究在OBPP4 C端引入不同连接肽（linker），以稳定肽活性位点并降低无序结构倾向。连接肽包括蛋...
犬细小病毒（CPV）是全球幼犬出血性腹泻和死亡的主要原因。犬细小病毒包括犬细小病毒1（CPV-1，又称犬微小病毒）和犬细小病毒2（CPV-2）。CPV-2起源于猫泛白细胞减少症病毒，并通过VP2衣壳蛋白氨基酸替换发生遗传变异，形成CPV-2a、CPV-2b和CPV-2c三个变异株，使其宿主范围发生改变。原始CPV-2曾流行于日本、比...
界面层在生物医学、生物传感、分析化学和海洋工业等应用中具有重要意义。随着应用数量增加，分析这些界面层性质并理解其行为变得关键。无标记表面敏感方法是实时监测薄层结构与形成动力学的优秀工具，即使达到纳米尺度也能实现。本文综述现有无标记技术，并展示如何利用实验数据提取所形成层的动力学和结构信息。文章概述了基于光学和机械换能原理的传统及部分...
胶质纤维酸性蛋白（GFAP）是星形胶质细胞中间丝蛋白，其血液水平升高与多形性胶质母细胞瘤、创伤性脑损伤、多发性硬化、脑出血和视神经脊髓炎等中枢神经系统疾病相关，已成为潜在临床生物标志物。本文针对 GFAP 检测提出三种基于抗体的表面功能化策略，并在金涂层石英晶体微天平（QCM）上比较其在清洁缓冲液和血清基质中的性能：F1 采用链霉亲...
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...
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...
亲和型生物传感器等应用迫切需要便捷高效的抗污表面修饰方法。本文在 Au 表面制备了一种混合抗污涂层：首先通过“graft to”方式将巯基化透明质酸（HA）化学吸附到 Au 表面，随后使分子量较小的两性离子肽 p-EK 自组装到 HA 修饰表面，获得 HA/p-EK 修饰表面。表面等离子共振（SPR）实时传感图表明 HA 和 p-E...
生物传感器芯片上生物传感分子的取向与密度需精确控制，以提高灵敏度和配体结合能力。作者此前开发了约30 nm生物纳米囊泡ZZ-BNC，其由乙肝病毒包膜L蛋白与蛋白A来源IgG Fc结合Z结构域串联体（ZZ-L蛋白）融合组成，可作为稳健纳米颗粒支架，增强IgG及Fc融合传感分子的敏感性和配体结合能力。然而，ZZ-BNC刚性颗粒结构使ZZ...
表面功能化是生物传感的关键步骤，是有效分析物识别的基础。抗体因高特异性而成为核心生物识别元件，但现有固定策略存在取向随机、化学步骤复杂等缺点。当金为相互作用表面时，光化学固定技术（PIT）可通过色氨酸介导的二硫桥还原产生硫醇，将抗体快速、简便且有效地直立固定。本文结合质谱、表面增强拉曼光谱和 Ellman 实验，证明在 PIT 条件...
无标记生物传感器（包括传统石英晶体微天平QCM）易受样品中污染物非特异性吸附影响，难以从复杂基质中提取仅由目标物引起的响应。本研究提出利用超高频无线QCM生物传感器克服该难题。通过减薄石英谐振器，QCM灵敏度显著提高，谐振频率升高，表面振动速度加快。污染物与石英表面仅弱相互作用，无法跟随快速表面运动，因而不能作为负载质量被检测；而目...
蛋白笼纳米颗粒因尺寸均一、多价、功能可塑和生物相容性好，是构建有序功能纳米结构的理想纳米构建块。本文以嗜热菌 Aquifex aeolicus 的 lumazine synthase（AaLS）蛋白笼为模板，通过遗传工程在其表面展示 SpyTag（ST），并利用 SpyTag/SpyCatcher（ST/SC）细菌胶系统，将 β-内...
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...
动态调控功能表面与蛋白质或细胞等生物分子之间的相互作用对生物传感器和生物医学器件至关重要。本文报道了一种基于螺吡喃（SP）的光响应表面涂层 hPG-SP，用于控制蛋白吸附和细胞粘附。常态下，涂层表面的 SP 基团呈疏水环闭态，促进非特异性蛋白吸附和细胞粘附。紫外光照射下，接枝的 SP 基团动态异构化为亲水/两性离子型花菁（MC）。亲...
泌尿器械如输尿管支架表面的结垢会导致管腔堵塞，但现有工具难以快速实时监测结垢过程。本文建立了一种体外结垢研究模型，并将其与在线石英晶体微天平（QCM）技术耦合。QCM 生物传感器先预涂可代表输尿管支架表面的聚氨酯（PU）聚合物，再涂覆脲酶以促进钙、镁磷酸盐晶体结晶。通过 QCM 定量监测聚合物表面晶体沉积的变化，实现动态、无标记、高...
犬埃立克体（Ehrlichia canis）是一种细胞内寄生菌和节肢动物传播病原体，可引起犬单核细胞嗜性埃立克体病（CME），导致动物发病率和死亡率上升；感染犬可能无明显临床症状并进入慢性期。本文报道了一种基于聚合酶链式反应（PCR）与石英晶体微天平（QCM）联用的快速筛查方法，用于设计检测早期感染 E. canis 的 DNA 传...
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...
本文利用石英晶体微天平（QCM）方法评估糖苷键中硫原子对蛋白识别的影响。作者发展了α1-2和α1-6连接的O-与S-二甘露糖的合成路线，并以甘露糖功能化QCM传感器为平台，在自动流动系统中开展与刀豆蛋白A（Con A）的竞争结合实验。传感器表面通过光引发亚硝基介导偶联、炔基聚乙二醇连接臂及铜催化叠氮-炔环加成（CuAAC）固定α-D...
区分人源或禽源甲型流感病毒是预防流感大流行的关键需求。甲型流感病毒血凝素（HA）对人源唾液酸受体Neu5Acα(2-6)Gal和禽源受体Neu5Acα(2-3)Gal的选择性结合由HA和神经氨酸酶（NA）基因型决定，是区分人源与禽源流感A病毒的重要特征。本文报道了以固定化6'-唾液酸乳糖（Neu5Acα(2-6)Galβ(1-4)G...
本研究构建石英晶体微天平（QCM）生物传感器，评估其作为生物制药行业实时无标记分析平台的价值。将重组Protein A固定于羧甲基葡聚糖（CMD）低污染修饰的QCM晶体表面，注入依那西普（Etanercept，Enbrel®）溶液，实时监测Protein A–Enbrel®相互作用。用Langmuir模型拟合0.75–300 ng ...
在非质量响应压电生物传感器中，生物信息来源于串联检测电极与生物体或生物培养物理场之间的相互作用，因此电极的电学参数会直接影响传感器信号。本研究利用 COMSOL Multiphysics 多物理场分析工具对微电极的电场分布进行模拟，结果表明电场空间分布受电极指宽和电极间距影响。作者进一步测试了与环形微电极串联构建的压电传感器的特征响...