基于SPR的重金属离子检测技术研究进展

重金属离子浓度的检测对于人体健康和环境科学等领域具有重要意义。与其它离子检测方法相比,表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)技术具有无标记,灵敏度高和检测限低等优点,为重金属离子监测领域带来了新的可能性。本文综述了SPR传感技术在重金属离子检测中的应用及其技术进展。首先介绍了SPR传感的技术原理;然后在传感材料的选择以及表面修饰等方面,针对铅、汞等有害重金属离子,重点阐述了对灵敏度、线性动态范围和特异性等指标的改进;最后介绍了SPR成像传感技术在检测速度、灵敏度等方面取得的重大进展,展望了SPR技术的发展前景。

基于SPR干涉成像传感法检测大蒜素刺激胃癌细胞的响应

针对细胞响应传感的要求,提出了SPR干涉成像传感细胞响应的方法,设计制作新颖的微流体池,构建用于活细胞水平分子传感和检测的系统。在此基础上,先检测和分析细胞在微流体池中的培养状态,再检测大蒜素对人胃癌细胞系BGC823刺激响应。实验结果表明,胃癌细胞贴附生长良好,微流体池可提供细胞生存的微环境;6 h后大蒜素刺激和对照的SPR信号响应值分别为0.15 RIRF和0.35 RIRF,大蒜素对胃癌细胞系BGC823细胞具有明显抑制作用。在持续提高精度、可靠性以及丰富有关工艺技术后,有可能建立完整的药物刺激细胞响应检测技术平台,为药物发现和临床化疗方案优化做出贡献。

基于金银合金薄膜的高灵敏度宽光谱表面等离子体共振成像传感器

报道了一种基于金银合金薄膜的宽光谱表面等离子体共振成像(SPRI)传感器,该传感器能够对吸附在薄膜局部或整个表面上的生化分子进行原位定量检测,而且与常规的金膜SPRI传感器相比,检测成本更低,检测灵敏度更高。利用质量比1:1的金银合金溅射靶在玻璃基板上淀积了厚约50 nm的均匀的金银合金薄膜。利用实验室自制的Krestchmann结构多功能平台在不同入射角下测试了金银合金薄膜被纯水覆盖后的SPR光谱和SPR彩色图像。基于色相算法计算获得了每个SPR彩像的二维色相分布及其平均色相,从而使得宽光谱SPRI传感器能够利用平均色相作为灵敏度参数进行定量检测。实验确定了平均色相对溶液折射率(RI)变化和分子吸附最为敏感的光谱区间是595–610 nm之间。在这个窄光谱范围内,平均色相与共振波长呈线性关系,其斜率为?hue/?λR=7.52 nm-1,这意味着基于色相的RI灵敏度是基于共振波长的RI灵敏度的7.52倍,这一结论已被实验证明。将SPRI传感器的起始共振波长设定在色相敏感光谱区间内之后,实验测得基于色相的RI灵敏度为S=29879 RIU-1,比在相同条件下测得的金膜SPRI的灵敏度高8倍。利用时间分辨宽光谱SPRI方法实时监测了牛血清白蛋白(BSA)分子在金银合金薄膜表面的非特异性吸附,从实验测得的平均色相随时间的变化曲线可知BSA吸附达到平衡所需时间约15 min。研究结果表明,基于金银合金薄膜的SPRI传感器具有动态定量检测蛋白质分子吸附过程的功能。