心血管疾病是全球范围内的主要死亡原因，其中急性心肌梗死（AMI）占比显著。心肌肌钙蛋白I（cTnI）作为心肌损伤后释放入血的标准生物标志物，其快速、准确检测对于AMI的早期诊断至关重要。然而，传统检测方法依赖大型中心化仪器、操作耗时、样本需求量大，难以满足即时诊断（POCT）的需求。

2026年6月2日，智能制造与材料学院电子科学与技术专业韩程章博士在国际知名期刊 IEEE Sensors Journal 上发表了题为“A Solidly Mounted Resonator Based on c-Axis-Tilted Scandium-Doped Aluminum Nitride Films for Cardiac Troponin I Detection”的学术论文。该论文为新锐期刊分区表二区期刊，影响因子4.7，是传感器领域具有重要影响力的国际知名期刊。论文针对液体环境下生物分子的高灵敏度、快速检测难题，提出了一种基于c轴倾斜掺钪氮化铝（Sc_0.1Al_0.9N）薄膜的固态安装谐振器（SMR）生物传感器，实现了对cTnI的无标记、高选择性检测。

该研究采用磁控溅射技术成功制备了c轴倾斜生长的Sc_0.1Al_0.9N压电薄膜，并结合布拉格声反射镜构建了SMR器件。通过调控薄膜的晶体取向，使器件在1.537 GHz处激发出高效的剪切声波模式，有效抑制了液体环境中的粘性能量耗散。实验表明，该SMR传感器在空气中的品质因数达2030，有效机电耦合系数为2.6%。器件表面通过自组装单分子层共价固定了cTnI单克隆抗体，实现对目标抗原的特异性捕获。

研究结果显示，该传感器在人体血清中对cTnI的检测限低至3 pg/mL，响应时间仅100秒，且对骨骼肌肌钙蛋白、免疫球蛋白G、C反应蛋白等七种常见干扰物表现出优异的抗干扰能力。通过与临床化学发光免疫分析仪（CLIA）的对比验证，两者在真实血清样本中的测定结果具有高度一致性。

此外，该传感器与标准MEMS工艺兼容，可实现晶圆级批量制造，并与CMOS电子器件无缝集成，为小型化、低功耗、低成本的即时诊断系统提供了新的技术路径，对推动心血管疾病的早期筛查与床边快速诊断具有积极意义。

论文信息：Chengzhang Han, Jinli Li, Zhenyu Wang, He Lv, Yusuf Suleiman Dambatta, Jingjie Dai*. A Solidly Mounted Resonator Based on c-Axis-Tilted Scandium-Doped Aluminum Nitride Films for Cardiac Troponin I Detection [J]. IEEE Sensors Journal, 2026. DOI: 10.1109/JSEN.2026.3697574.