SPR传感器原理简介

SPR传感器的原理和应用简介内容概述原理研究相互作用的一般过程及应用发展前景一、表面等离子共振（SPR）传感器光学传感器瑞典科学家Liedberg等于80年代首次将SPR传感器技术运用于IgG抗体与其抗原相互作用的测定1990年,瑞典的BiacoreAB公司开发出世界上第一台商业化的SPR生物传感器BiacoreTM,随后不断有专业化的商用SPR生物传感器平台广泛应用于从蛋白、寡核苷酸、寡糖、脂类到小分子、噬菌体、病毒颗粒、细胞等各种生物体系。从根本上改变了生物分子识别科学,成为生命科学和制药研究上的标准工具二、SPR基本原理它利用P偏振光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时渗透到金属薄膜内的消失波,引发金属中的自由电子产生表面等离子体子,当表面等离子体与消失波的频率相等时,二者将发生共振,界面处的全反射条件将被破坏,呈现衰减全反射现象，入射光被金属表面电子吸收,使反射光能量急剧下降当入射光波长固定时，反射光强度是入射角的函数，其中反射光强度最低时所对应的入射角称为共振角1、共振角2、SPR检测原理SPR对附着在金属薄膜表面的介质折射率非常敏感,当表面介质的属性改变或者附着量改变时，共振角将不同。因此，SPR谱（共振角的变化vs时间）能够反映与金属膜表面接触的体系的变化。3、SPR响应三、SPR生物传感器的基本结构光波导耦合器件Sensorchip金属膜分子敏感膜1、光波导耦合器件Krestschmann棱镜型金属膜分子敏感膜2、金属膜反射率高化学稳定性好Au膜和Ag膜是SPR中最常用的两种金属薄膜膜的厚度：50-100nm3、分子敏感膜成膜方法：1.金属膜直接吸附法2.共价连接法（生物素-亲和素、葡聚糖凝胶、水凝胶、高分子膜、多肽等）3.单分子复合膜法4.分子印膜技术4、作用类型MembraneproteinsNucleicacidsCellandvirusesProteininteractions•Smallmolecules四、SPR的优点1.待测物无需标记2.适用于混浊、不透明或者有色溶液3.能实时、连续监测反应动态过程4.检测方便、快捷5.应用范围广1.难以区分非特异性吸附2.对温度、样品组成等干扰因素敏感SPR缺点SPR发展方向高通量SPR成像微流控SPRsensorSPR-MSSPRImagingAnalBioanalChem(2004)379:328–331SPRIMAGINGDNAMicroarrayonAUfilm检测限10nM空间分辨:50-70微米