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分析化学 2022年第7期50卷 1065-1071页

作者：余建芳司士辉周卓王桢昌陈金华中南大学化学化工学院湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室

基于调幅谐振压电石英体表面分子键裂传感技术和双适配体夹心法构建了一种检测肌红蛋白(Myo)的生物传感器。将巯基修饰的适配体Ⅰ通过Au—S键固定在石英晶体微天平(QCM)的金电极表面以特异性结合Myo,再结合适配体Ⅱ-磁珠进行质量放大。... 详细信息

基于调幅谐振压电石英体表面分子键裂传感技术和双适配体夹心法构建了一种检测肌红蛋白(Myo)的生物传感器。将巯基修饰的适配体Ⅰ通过Au—S键固定在石英晶体微天平(QCM)的金电极表面以特异性结合Myo,再结合适配体Ⅱ-磁珠进行质量放大。对于基频50 MHz镀金石英晶体，在谐振频率下增加激励电压峰值为8 V,结合在压电石英体表面的适配体-磁珠会被甩脱除去，发生分子键裂过程，晶体谐振频率上升，从而实现对Myo的特异性检测。在优化的实验条件下，检测Myo的线性范围为1.0～500 ng/mL,检出限(3σ)为0.38 ng/mL,实际血清样本中加标回收率为96.4%～104.0%。与常规QCM传感技术相比，本传感方法的信号获取过程简单、快速、易操作。基于分子键裂机制的QCM生物传感器具有良好的实用性和推广价值。

关键词：石英晶体微天平分子键裂肌红蛋白适配体

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分子键裂型生物传感器检测系统研究

分子键裂型生物传感器检测系统研究

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作者：唐媛恬西南交通大学

学位级别：硕士

长期以来,研究人员一直致力于开发快速、可靠的即时检测方法,用于替代现有基于实验室的常规检测方法。满足即时检测要求的生物传感器应该具有快速、可靠、简单、高效的特点,且能够用于检测低浓度的目标分析物。根据免疫反应中抗原-抗体... 详细信息

长期以来,研究人员一直致力于开发快速、可靠的即时检测方法,用于替代现有基于实验室的常规检测方法。满足即时检测要求的生物传感器应该具有快速、可靠、简单、高效的特点,且能够用于检测低浓度的目标分析物。根据免疫反应中抗原-抗体之间的特异性结合,本文研究的分子键裂型生物传感器能够实现细菌、病毒等的分析测试,它不仅可用于疾病诊断、药物开发和科学研究,还能用于环境、食品和农业等领域的检测。分子键裂技术是一种无标记测试方法,不需要对分析物预先处理,能够得出定性且定量的检测结果,其优势是快速、简单,能够区分分子之间的特异性和非特异性结合。QCM作为一种高灵敏度的质量传感器,具有结构简单、制作方便、成本低和测量精度高达纳克级等优点,广泛应用于生物研究领域。本文基于质量敏感效应和分子键裂原理,优化设计键裂型QCM生物传感器检测系统,用于实现生物分子定量及定性检测。检测系统硬件平台以FPGA为核心,采用直接数字频率合成(DDS)、阻抗匹配和混频等技术,用于实现QCM激励和分子键裂功率扫描。软件平台基于MFC开发,用于采集和处理QCM的响应信号。为配合硬件平台的使用,软件中设计了基于USB传输的通信报文以实现软硬件数据交互,创建多线程实现多任务并行处理。在检测系统性能测试部分,采用标准晶振和实验室自制QCM验证频率扫描和分子键裂功率扫描功能。

关键词：生物传感器分子键裂 QCM FPGA MFC

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调幅谐振压电石英生物分子键裂传感系统的研制

调幅谐振压电石英生物分子键裂传感系统的研制

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中国化学会第十四届全国电分析化学学术会议

作者：司士辉张润扶梅冯浪霞陈金华中南大学化学化工学院湖南大学化学化工学院

基于调幅调频剪切振荡的压电石英晶体生物传感系统,通过增加谐振激励电压增大石英晶振表面剪切动量,实现不同强度分子键的差异性断裂,甩脱掉表面结合较弱的非特异性吸附干扰物,以提高检测的抗干扰性、检测精度,实现原位再生。该检测系... 详细信息

基于调幅调频剪切振荡的压电石英晶体生物传感系统,通过增加谐振激励电压增大石英晶振表面剪切动量,实现不同强度分子键的差异性断裂,甩脱掉表面结合较弱的非特异性吸附干扰物,以提高检测的抗干扰性、检测精度,实现原位再生。该检测系统通过单片机控制数字信号发生器DDS9854产生频率可调正弦波激励10 MHz镀金压电石英晶体,信号放大滤波后经过相敏检波,在相移为零处求得谐振频率。通过数控放大器调节激励电压实现谐振调幅,增大晶振表面剪切动量,使分子键裂。该传感系统包括流动注射系统、PID控温系统、差频系统,液晶显示屏,USB接口,SD存储器。10 MHz石英晶体频率测定精度在+1Hz以内,激励电压在1V-20V可调,可提供奇数倍频激励信号。晶体表面修饰上蛋白质A检测0.1mg/ml的Ig G和BSA混合溶液,在8V下振掉80Hz的附加质量在12V下振掉142Hz目标质量。激励时间越长、电压越大键越容易断裂。本传感体系可应用于表面固定化亲和性生物检测,发展新型电化学生物传感器、压电石英晶体生物传感器。

关键词：调幅谐振分子键裂压电石英生物传感

来源： cnki会议评论

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新型石英晶体微天平分子键裂免疫传感器的研制

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传感器世界 2021年第8期27卷 30-36页

作者：张润司士辉扶梅冯浪霞中南大学化学化工学院湖南长沙410083

基于谐振调幅电压激励石英晶体微天平设计了一种分子键裂型生物传感系统。该传感系统通过Arduino控制数字信号发生器DDS 9854产生正弦波以激励9.98 MHz压电石英晶体。采用了自主振荡电路法和被动激励振荡法,在低振幅(2 V)下以谐振电路... 详细信息

基于谐振调幅电压激励石英晶体微天平设计了一种分子键裂型生物传感系统。该传感系统通过Arduino控制数字信号发生器DDS 9854产生正弦波以激励9.98 MHz压电石英晶体。采用了自主振荡电路法和被动激励振荡法,在低振幅(2 V)下以谐振电路法测定晶体谐振频率,通过高速继电器切换到被动调幅激励电路中,经数控放大器调节不同激励电压实现谐振调幅,增大石英晶体表面的剪切动量,从而实现分子键裂。随着调幅电压的升高,晶体表面物质的动量增加,导致分子键断裂,通过谐振电路频率和调幅电压值在数分钟内可得到晶体表面物质结合强度的信息。将传感系统应用于A型金黄色葡萄球菌细胞壁蛋白(蛋白质A)和免疫球蛋白IgG体系,在调幅电压激励下会抑制二者的结合。同时,在不同激励电压下可区分蛋白质A与IgG的结合强度。

关键词：石英晶体微天平分子键裂谐振调幅

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