表面等离子体(SPR)检测电路设计

讨论了表面等离子体(SPR)光电检测电路的设计方案,采用电荷耦合器件(CCD)检测SPR角谱,设计了一种单片机CCD驱动电路。

表面等离子体共振技术在环境污染物分析中研究

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)技术是一种新型高灵敏度的生物传感技术。目前在测定多氯联苯、酚类、农药、毒素和重金属等环境污染物质的方法的研究日益成熟。文章综述了SPR技术的基本原理及近年来在分析环境污染物的研究中取得的成就,并展望了SPR技术的发展方向及在环境领域的研究前景。

表面等离子体共振技术检测重组户尘螨变应原rDer p2与抗体的结合

利用表面等离子体共振技术对屋尘螨重组变应原(rDer p2)与单克隆抗体之间的结合作用进行了研究,并且运用该技术对尘螨过敏患者血清与变应原之间的结合作用进行了初步探讨。变应原和抗体之间的结合通常是通过免疫吸附技术或者酶免法来进行研究的,这些方法一般需要对分析物进行标记,由于背景的影响和低灵敏度,目前对抗原和抗体的反应检测所用的免疫吸附技术的准确性还远不如表面等离子共振技术。用氨基偶联法将重组变应原rDer p2固定在CM5传感片表面上后,表面等离子体共振(SPR)技术检测的结果显示,rDer p2与尘螨过敏患者血清的结合作用比单克隆抗体要弱得多。而且,尘螨过敏不同患者血清与rDer p2的结合有很大的差异性。本研究为临床上对过敏疾病的诊断提供了一个简单、快速和实时监控的检测手段。

对称型长程表面等离子体共振分析系统

表面等离子体共振(SPR)技术中的长程SPR技术的实际应用受其特殊的膜层匹配条件(待测物和第一层缓冲层折射率需相近)限制而很难扩展。为了解决这一问题,本文提出了一种对称型长程SPR(LRSPR)技术来提高传统LRSPR技术的适用性。设计了一种"缓冲介质层+金属膜+缓冲介质层"的对称型膜层结构,用于打破传统LRSPR折射率匹配条件的制约,并进一步提高电磁场穿透深度和共振峰深度。理论模拟分析了对称型膜层结构,并且自行搭建了基于LED光源的角度谱SPR检测系统。利用该系统进行了不同糖浓度溶液下的折射率分辨率实验,并对数据处理的算法进行了优化。实验测得系统的折射率分辨率达到6.1×10-7 RIU,灵敏度可达1.22×105 pixel/RIU,并且在一定折射率测量范围内具有较好的线性度。

光纤表面等离子体波传感器测量液体折射率的研究

针对表面等离子体波共振现象产生的原理和激发条件进行了阐述。通过自行设计的一套光纤表面离子体波传感器测试系统 ,测定了从 0 %～ 70 %的不同浓度甘油水溶液折射率与共振波长的关系 ,实验结果具有较好的重复性并和理论分析相吻合。由此得到一种基于光纤SPR传感技术的液体折射率测量方法。

表面等离子体共振谱仪用于糖蛋白检测研究

介绍了一种表面等离子体共振(SPR)生化分析仪,采用角度扫描与强度调制相结合的方法来实现对糖蛋白的实时监测.在糖蛋白的检测实验中,对不同pH的再生液进行对比,pH=3的再生能力达到97%,选择该pH的溶液作为再生液;对同一浓度的糖蛋白进行5次测量,得出相对标准偏差(RSD)为3.83%;通过非糖蛋白与糖蛋白的对比实验,说明本实验方法可以对糖蛋白进行特异性检测;最后对浓度在0.01~1mg/mL的糖蛋白进行检测,并进行了线性拟合和多项式拟合,通过残差分析和相关系数的比较得出RNase B的浓度与归一化光强的关系更符合多项式拟合,因此以多项式拟合曲线作为其标准曲线.实验结果表明该SPR谱仪可以对糖蛋白进行特异性检测,该技术将会在医学方面得到广泛应用.

表面等离子体波共振与常规检测技术的联用

表面等离子体波共振(SPR)是被入射电磁波所激发、存在于金属和电介质界面上电荷密度振动的谐振波。SPR是一种消逝场光学成功应用的典范,它具有体积小、分辨率高、无需标记、抗电磁干扰能力强等特点。本文介绍了SPR与电化学方法(循环伏安法、溶出伏安法)、光学方法(荧光光谱、红外光谱)、质谱和石英晶体微天平等其它常规检测技术联用的研究进展,与其它常规方法联用能进一步提高分析能力,可弥补彼此的不足。本文还特别详细说明了部分电化学方法、干涉测量法与表面等离子体波共振联用的优势及不足。

表面等离子体谐振(SPR)技术在水稻垩白基因Chalk5检测中的应用

以垩白度低的明恢63与垩白度高的9311的基因组DNA为材料设计探针,构建基于表面等离子体谐振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术的水稻垩白基因检测方法,并用16个已知垩白度的水稻品种检验该方法的可靠性。结果表明:通过生物素修饰后单联DNA片段探针与羧基传感芯片上链霉亲和素(SA)的结合构建基因芯片,再以100μL 0.16μmol/L的PCR产物与探针进行分子杂交,可获得较好的SPR信号;以该方法获得的SPR信号差值的绝对值与水稻垩白成正相关关系,可定性判断水稻品种垩白度的高低;同时,SPR检测方法无需标记,分析过程完全自动化,可实现水稻垩白基因的快速检测。

表面等离子体共振理论仿真研究

为了掌握影响激发表面等离子体共振(SPR)现象的因素,文中以薄膜光学理论为基础,利用Winspa11软件模拟研究Kretschman结构下,金膜厚度、待测介质折射率以及三棱镜类型对表面等离子体共振吸收峰位变化的影响,得出了最佳膜厚以及影响激发SPR现象的棱镜折射率和待测物质折射率随共振角度变化的规律,为SPR传感器的设计与优化提供理论指导。

基于表面等离子体共振技术油水持率传感器的实验研究

为研究表面等离子体共振技术在油井产液剖面持率参数测试方面的潜在应用,采用磁控溅射方法在三棱镜底面沉积不同厚度的金膜,制作Kretschman型表面等离子共振传感元件,对不同体积浓度的油水折射率进行测定。实验结果表明,对于折射率相同的三棱镜,沉积的金膜厚度越大,共振吸收峰越弱。表面等离子体共振峰位对不同体积浓度的油水介质很敏感,介质体积浓度由低到高变大时,表面等离子体共振吸收峰向右平移,共振角逐渐增大。实验表明,表面等离子体共振传感测试技术对不同浓度油水介质的折射率变化非常敏感,能够用其进行流体持率的测量。

孔雀石绿分子印迹膜—表面等离子体共振传感器构建研究

采用分子印迹和表面等离子体共振技术,构建了用于检测孔雀石绿的分子印迹膜-表面等离子体共振传感器（MIM-SPR）。首先利用表面引发聚合的方法在SPR金片表面合成孔雀石绿分子印迹膜,再对MIM-SPR传感器的吸附响应性、选择性、再生性进行评价。该传感器的响应值与孔雀石绿在1×10-2~5μg·m L-1浓度范围内线性关系良好（R=0.999）,检测限为0.067μg·m L-1,且选择性和再生性好。结果表明以分子印迹膜作为识别元件的MIM-SPR传感器在检测孔雀石绿时操作简单、成本低廉、选择性和再生性好。

基于MEMS技术集成硅微棱镜耦合和微流道的近红外表面等离子体谐振芯片(英文)

为促进表面等离子体谐振(surface plasmon resonance,SPR)测试技术在片上的实现,提出硅基近红外SPR芯片,由硅微棱镜、金属膜和聚合物微流体通道组成.利用有掩膜和无掩膜各向异性湿法腐蚀加工出底角为25.24°的单微硅棱镜阵列,用有掩膜各向异性湿法腐蚀加工出底角为54.74°的双微硅棱镜阵列,利用聚合物的复制注塑技术加工得到微流体通道.在波长1,550,nm时进行仿真与实验测试,实验测得以空气、水和乙醇为测试介质的SPR角分别为16.75°、22.58°和22.72°,这些值比以玻璃棱镜加工SPR传感器测得的SPR角要小很多.通过实验表明,近红外SPR芯片可以实现表面等离子体谐振传感器微型化,进而推动微全分析系统的实现,降低其成本并提高其性能.

表面等离子体共振生物传感器在食品安全检测中的应用与研究

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感技术是一项新兴的生物化学检测技术,具有无须标记、高速、高灵敏度等特点。目前在化学和生物检测研究中应用日益广泛。本文综述了SPR技术的基本原理及近年来在食品安全领域研究中取得的进展,并展望了SPR技术的发展方向及应用前景。

基于表面等离子体共振技术的液相色谱检测器研究

针对传统液相色谱检测器通用性与灵敏度不能兼得,本文报道了一种由SPR传感器、微型流通池、检测电路和液相色谱工作站软件组成的新型SPR液相色谱检测器的研制。运用该检测器,结合泵、分析柱和进样器构成液相色谱系统。对木糖、葡萄糖、蔗糖混合溶液进行检测,获得了三者分离图谱。对不同浓度的葡萄糖溶液进行检测,检测限为20μg,线性范围为20～160μg。结果显示SPR液相色谱检测器通用性较强,灵敏度有待进一步提高。

用表面等离子体共振传感器检测纳米间距

结合物理光学原理和表面等离子体共振(SPR)角度传感器,提出了可以突破衍射极限的纳米间距检测方法。在理论上建立起纳米间距和位相改变量之间的函数关系,借助于SPR角度传感器的高灵敏性,提出通过检测出射光束振动方向的p分量和s分量的位相差值来实现纳米间距的实时检测。模拟结果显示:纳米间距改变量从-0.5～0.5μm变化时,位相改变量可实现-150°～150°的变化,检测灵敏度>1 nm。该检测方法能够实现10 nm以下间距的灵敏检测,且具有结构简单,易于操作,实时检测的特点。

波长及金属膜厚度对表面等离子体共振的影响

表面等离子体共振(SPR)传感器的光源波长和金膜的厚度影响表面等离子体共振吸收,波长及金膜厚度不同,共振峰的半宽度及深度就会不同,即仪器的灵敏度和实验现象不同.该文利用MATLAB模拟仿真,计算得出表面等离子体共振传感器不同波段光源对应的最佳金属膜厚度,将中心波长为1 550nm、1 310nm、850nm、660nm 4种光源进行对比,得出光源波长为1 550nm、金膜厚度为40nm时,表面等离子体共振传感器的灵敏度最高,实验现象最明显.

纳米等离子体及其在生物传感器中的应用

近年来,基于表面等离子体的材料和器件在基础科学和应用科学研究领域受到了极大关注。首先介绍了纳米等离子体与激发光的作用机理及其展现的独特效应;然后分别介绍了纳米等离子体作为传感手段在DNA分子尺、单纳米粒子检测、表面增强型喇曼光谱等研究方向的最新进展,以及作为纳米操控手段在基因表达和抑制方面的研究进展;最后对表面等离子体在纳米技术领域的应用进行了讨论,并对其广阔的发展前景进行了展望。

基于偏振分光棱镜的表面等离子体波传感系统

常规棱镜表面等离子体共振（SPR）传感器检测系统共振波谷浅且谷底平坦,从而导致共振波长不易确定。在常规棱镜SPR传感器系统基础上,加入偏振分光棱镜（PBS）,构建了一种新型棱镜SPR传感器系统。对PBS的分光带宽展宽进行了研究,提出了基于膜系设计的展宽方法。在无水乙醇检测的实验中,滤除s偏振光后,共振波谷谷底曲率半径由86.2394减小到39.3990,近似减少为滤除s偏振光之前的1/2,这与理论分析相吻合。采用常规和新型棱镜SPR检测系统分别对折射率在1.32-1.39内的6种液体进行了测量,分辨率从1.62×10-4提高到1.55×10-4。该系统能较好地滤除s偏振光,使得共振波谷更加尖锐,从而提高共振光谱的检测精度。

基于表面等离子体共振的核酸传感器研究进展

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)生物传感器是一种基于物理光学原理的新型生化分析系统。近年来,因其具有无需标记、高灵敏度、高特异性、实时和快速等优势而广泛应用于各个领域,如临床诊断、转基因成分定性及定量检测、病毒鉴定、环境微生物检测、药物筛选及遗传分析等。它在不需要标记甚至无需纯化生物组分的天然条件下,将核酸探针作为识别因子修饰到传感器芯片表面上,并可实时监测一些特殊的分子互作信息。然而,基于SPR技术的核酸传感器鲜有系统性的报道,因此对有关表面等离子体共振现象的形成及其作为核酸敏感检测手段的原理、应用及发展趋势等问题作了简要的介绍,旨在为生物传感研究提供相应的参考依据。

一种基于表面等离子体共振的多模光纤H_2传感器

报道了一种基于表面等离子体共振(SPR)的多模光纤H2敏传感器,是通过化学腐蚀多模光纤使纤芯裸露再镀上Pd-Ag合金膜所构成,并给出了相应的理论分析和实验制作过程。理论分析表明,对于0～4%范围内的H2浓度,兼顾测量范围、灵敏度和响应时间,合金膜厚度选择在20nm附近为宜;实验研究结果显示,用20nm厚的Pd-Ag合金膜和15mm的光纤作用长度,在温度为26℃、相对湿度为60%的条件下,传感器能探测0～4%浓度范围内的H2,响应时间小于50s。