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。