表面等离子体共振成像技术的进展与应用

简单介绍了表面等离子体共振成像(SPRI)的原理之后,比较详细地介绍近年来其应用情况及相关技术的发展。

太赫兹连续波成像及光子晶体光纤表面等离子体共振传感探究

太赫兹连续波成像和光子晶体光纤表面等离子体共振传感技术是两个非常有前途和潜力的领域,它们可以为科学和工程社区提供重要的工具和技术,以推动创新和发展。本文主要围绕太赫兹(THz)连续波成像及光子晶体光纤表面等离子体共振传感展开论述,先后分析了THz连续波成像系统、大孔径微流体通道PCF-SPR传感、基于液芯PCF-SPR温度传感,最后还进行了实验分析,希望可以对提高相关领域的技术有所帮助。

基于表面等离子体子共振成像技术研究苏拉明和顺铂对肝癌细胞生长的抑制作用

基于表面等离子体子共振成像(SPRi)技术提出了一种实时、非标记的新型抗癌药物药效评估方法.以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料,制作了包含微柱结构的微流控芯片作为流通反应池,配合自行设计组装的SPRi生物传感器完成肿瘤细胞的特异性捕获及检测,研究了苏拉明和顺铂对肝癌细胞HepG2的生长抑制作用.同时引入辅助验证实验,即采用常规八肽胆囊收缩素(简称CCK-8)法测定上述药物对肝癌细胞增殖的抑制作用.SPRi检测结果表明,苏拉明和顺铂能抑制肿瘤细胞HepG2增殖并呈现剂量、时间依赖关系.

表面等离子体共振成像生物芯片检测系统

根据表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)原理,提出基于表面等离子体共振成像(Surface Plasmon Resonance imaging,SPRI)的生物芯片检测系统构建方法.介绍了SPRI生物芯片检测系统的原理、自行组建的SPRI生物芯片检测系统的结构.采用Kretschmann型棱镜耦合结构激励SPR,偏振的平行光经棱镜投射到生物芯片上,发生表面等离子体共振,由CCD摄像机采集反射光芯片图像.以巯基修饰淋病奈瑟氏菌探针为例验证该系统,利用自组装单分子层技术(Self-Assembled Monolayer,SAM)固定探针.应用该检测系统采集了探针共振、非探针处共振、探针和非探针处都不共振时的生物芯片图像.

应用表面等离子体共振技术在传质控制下检测铁蛋白

应用表面等离子体共振技术在传质控制下对铁蛋白进行了检测.铁蛋白的分子量较高,传质较慢;通过增大抗体固定量和控制流速,使抗原-抗体间的反应在质量传输控制下进行.利用结合速率分析法对不同浓度的铁蛋白进行了灵敏检测,其线性范围为20～800 μg/L,显著宽于'三明治'分析法.本方法检出限为20 μg/L. 用pH 2.0 的甘氨酸-盐酸缓冲液再生,使同一传感片可重复使用50次以上.

表面等离子体共振技术研究生物膜的进展

利用表面等离子体共振技术研究生物膜是近年来兴起的一个热门课题。文章综述了表面等离子体共振技术的基本原理、主要的成膜方式、研究进展以及发展趋势。

表面等离子体共振光谱技术与电化学方法联用及其应用

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术是利用金属薄膜光学耦合产生的物理光学现象建立的一种非常灵敏的光学分析手段.近年发展的电化学表面等离子体共振(Electrochemical Surface Plasmon Resonance,EC-SPR)是将时间分辨表面等离子体共振光谱技术与电化学方法联用的一种新技术.本文介绍了SPR和EC-SPR的基本原理,并重点阐述了时间分辨SPR光谱技术与电化学方法联用及应用.该技术已广泛地应用于反应动态过程研究、生物化学传感器、电极/溶液界面的表征、动力学常数的测定以及生物分子相互作用等领域.

表面等离子体共振传感技术在高分子研究中的应用

介绍了表面等离子体共振 (SPR)的基本原理和SPR传感器技术的应用现状 ,综述了SPR传感器在高分子科学研究中的应用和发展前景。

表面等离子体共振成像法用于糖蛋白分析

建立了一套表面等离子体共振成像方法,用于筛选糖蛋白和非糖蛋白,并可以区分不同糖蛋白与伴刀豆凝集素的识别强度.波长调制的表面等离子体共振与成像法所得结果一致.伴刀豆凝集素的洗脱成像实验为识别强度提供了补充验证方案.

基于狭缝扫描的表面等离子体共振成像

利用表面等离子体共振技术进行电介质样品成像研究.采用高数值孔径显微物镜作为耦合元件,632.8nm He-Ne激光会聚激发金膜产生表面等离子体共振,通过狭缝光阑限制光束入射角,对金膜上的氮化硅光栅进行成像.反射光由放置在样品像方共轭面上的CCD摄像机接收,获得样品的表面等离子体共振像.通过扫描移动狭缝,得到入射角从44°至54°的扫描样品图像,从图像中提取样品各点的表面等离子体共振曲线,由计算机重构出样品的表面等离子体共振角谱灰度图.

表面等离子体共振技术研究肝素对高迁移率族蛋白1与晚期糖基化终产物受体亲合力的影响

测定肝素与高迁移率族蛋1(HMGB1),及其与晚期糖基化终产物受体(RAGE)的亲和力,探讨肝素对HMGB1/RAGE亲和力的影响。用表面等离子体共振技术,实时分析肝素与HMGB1,HMGB1与RAGE的亲和常数,利用其binding analysis分析肝素对HMGB1/RAGE配受体结合的影响。肝素与HMGB1的动力学速率常数ka=1.78×105L.(mol.s)-1,kd=8.02×10-4.s-1,亲和常数KA=2.22×108L·mol-1,KD=4.5×10-9mol·L-1;HMGB1与RAGE的动力学常数ka=1.85×103L.(mol.s)-1,kd=1.81×10-4.s-1,亲和常数KA=1.02×107L·mol-1,KD=9.77×10-8mol·L-1。肝素与RAGE的亲和力极低。当浓度分别为50,100,1000,10000U.L-1的肝素与HMGB1混合后,后者与RAGE的亲和力下降。上述不同浓度的肝素对HMGB1/RAGE亲和力的影响没有显著差异。结果表明,肝素可与HMGB1结合并影响后者与RAGE的亲和力,该作用并不与肝素浓度呈正相关。

基于表面等离子体共振技术检测水杨酸的新方法

水杨酸是一种广泛应用于医药、香料、染料和农药等方面的重要的有机化工原料,但使用不当会对人体造成伤害.为了对其进行快速灵敏的检测,采用分子印迹技术,以甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯作交联剂,通过光接枝的方法制备了对水杨酸有特异性吸附的分子印迹聚合物;基于表面等离子体共振检测技术研究了此聚合物对不同浓度水杨酸的吸附行为.结果表明所制备的聚合物灵敏度高,对目标分子有较高的识别特性,在10（^-11）～10^（-6） mol/L浓度范围内对水杨酸的吸附有良好的线性关系,为水杨酸的快速检测提供了一种高灵敏度的新方法.

电化学表面等离子体共振技术

电化学表面等离子体共振(electrochemical surface plasmon resonance,ESPR)技术是近年发展起来的、将表面等离子体共振技术与电化学方法联用的一种新方法。本文在阐明ESPR基本原理及其主要联用方法的基础上,对ESPR技术在金属离子定性/定量分析、纳米薄膜原位动力学研究、电化学聚合反应过程研究、ESPR生物传感等方面的应用进行了详细评述,并提出了提高ESPR检测灵敏度、ESPR与其他技术的联用以及测量装置的微型化、自动化是今后ESPR技术的发展方向。

基于色相算法的表面等离子体共振成像传感器

本文报道了一种基于色相算法的彩色表面等离子体共振(SPR)成像传感器,该传感器不仅能够对发生于SPR芯片表面的物理化学反应进行直观的图像观测,还能基于色相算法对这些表面反应进行定量分析。利用自制的波长/图像同步检测型SPR传感器,实验获得了不同共振波长对应的共振图像,然后借助色相算法求得每一幅共振图像对应的二维色相分布及其平均色相,建立了共振波长与图像平均色相的依赖关系,用于优化基于色相参数的SPR折射率灵敏度。实验选择起始共振波长为650nm,测得基于色相的折射率灵敏度为3 338/RIU,是基于共振波长的折射率灵敏度的1.49倍。利用彩色SPR成像技术能够直观地观测到金膜表面涂布的聚四氟乙烯薄膜的不均匀性,再通过计算图像局部区间的平均色相,可以定量获得不同薄膜厚度对应的折射率灵敏度。实验结果证明了基于色相算法的彩色SPR成像传感器明显优于常规SPR传感器。

基于色相算法的表面等离子体共振成像传感器对苯并芘的敏感特性

报道了一种用于原位探测水中苯并芘的彩色表面等离子体共振成像(SPRI)传感器,该传感器既能提供直观的图像信息,又能借助色相算法定量分析待测物质的浓度及其吸附/脱附过程。首先利用自制的波长-图像同步检测型SPR传感器测试了裸金薄膜芯片在不同入射角下的共振波长和共振图像,然后利用色相算法建立了SPR共振波长与图像色相的依赖关系,基于该依赖关系获得了SPR传感器最佳色相灵敏度对应的起始共振波长约为650 nm;另一方面,制备了聚四氟乙烯涂覆的SPR传感芯片,基于聚四氟乙烯膜对水中苯并芘的可逆富集作用实现了苯并芘的原位快速探测。实验取得以下4个结果:(1)在20-100 nmol?L-1浓度范围内彩色SPR图像的平均色相值随着苯并芘浓度的升高线性减小;(2)对100 nmol?L-1的苯并芘的响应和恢复时间分别约为7和5 s;(3)由于聚四氟乙烯膜的厚度大于SPR消逝场穿透深度,检测结果不受溶液折射率影响;(4)在聚四氟乙烯敏感膜厚度较小且不均匀的情况下,传感器容许获取敏感膜的不同厚度区域对苯并芘的色相灵敏度。实验结果有力地证明了这种彩色SPR图像传感器在生化物质检测中具有良好的应用前景。

表面等离子体波共振技术应用于气体检测

本文简要介绍了表面等离子体波共振技术的基本原理,重点综述了该技术在气体检测研究中的应用。被检测的气体包括:常见的易燃易爆和有毒气体、有机气体及蒸气等。通过敏感膜材料的选择和优化、检测装置的改进、制膜方式和工艺条件、薄膜厚度的调整,来提高检测结果的灵敏度、选择性、可逆性、响应时间、脱附时间和重现性等重要参数。将表面等离子体波共振技术和其它技术联用可以在提高检测灵敏度的同时,实现对气体的远程监测。主要介绍了该技术和光纤技术的联用,此外还讨论了环境特别是湿度和温度对检测结果的影响。

表面等离子体共振传感技术应用于小分子检测

人体内的生物小分子对维持生命体健康具有重要影响,此类分子参与生命体的血液循环及免疫系统,因此检测生命体中生物小分子对研究小分子在生命体中的生理功能有着重要的意义。傅里叶变换-表面等离子体共振(Fourier transform-surface plasmon resonance,FT-SPR)光谱技术具有操作简便、灵敏度高、所需样品少、可实时检测等优点,近年越来越多应用于分子的检测。对于部分分子尤其是分子量非常小的生物小分子,FT-SPR直接检测法存在信号稳定性差、灵敏度不高等缺点,因此可以针对不同的检测目标构建系列SPR小分子生物传感器通过信号扩增弥补以上缺点。该研究分类并列举了用于小分子检测的SPR免疫传感器(直接检测法、“三明治”法、竞争检测法以及抑制检测法)、SPR分子印迹传感器以及其他基于SPR传感器,系统综述了SPR技术检测小分子的研究进展,并对其发展远景进行了展望。

表面等离子体共振技术在小分子与靶点相互作用研究中的应用

近年来，分子生物学技术的飞速发展为微观分子水平上的基于靶点的药物研究奠定了基础。小分子药物通常是信号转导的调节剂，它能够特异性地调节信号传导通路，从而达到治疗疾病的目的。

表面等离子体共振技术在药物研究中的应用

表面等离子共振(SPR)技术在药物研究领域的应用较为广泛,通过研究和探讨表面等离子体共振技术的原理,综述表面等离子体共振技术在生物医药研究方面的主要作用,在各种疾病检测中的应用以及该技术在未来的发展趋势与前景。

基于波长寻址的表面等离子体共振传感技术

本文提出了基于光谱扫描技术的非机械扫描的表面等离子体共振(SPR)传感技术,采用白光为SPR激发光源,通过单色仪控制入射光的波长实现光谱寻址,在保证灵敏度和动态范围的同时,使系统在整个动态范围内具有较好的线性,简化了传感器结构。理论分析了光谱扫描SPR传感技术的灵敏度和动态范围,搭建了实验系统,并测量了不同浓度的酒精水混合溶液的SPR信号变化。结果表明:系统折射率测量范围为1.30-1.38,灵敏度可达3.1×105RIU。