化脓性脑膜炎肺炎链球菌spr1759蛋白的理化性质及功能预测

目的探讨化脓性脑膜炎肺炎链球菌spr1759蛋白的理化性质并预测其功能。方法从NCBI数据库中获得spr1759蛋白的相关序列信息,运用ProtParam以及ProtScale软件对spr1759的理化特性及具体的亲疏水性予以分析,运用NetPhos、TMHMM分析spr1759的磷酸化位点及跨膜区结构,分别运用SWISS-MODEL、SOPMA、ABCpred对spr1759的二级及三级结构的具体情况予以预测,用SYFPEITHI软件进行抗原表位的预测分析,STRING预测spr1759的相互作用蛋白,并对其生物过程进行功能富集分析。结果spr1759蛋白是一种亲水蛋白,等电点为5.11,有一个跨膜区,其全部包含一个跨膜结构。肺炎链球菌spr1759蛋白属于LytRcpsApsr超家族,可能是一种参与阴离子细胞壁聚合物合成的酶。肺炎链球菌spr1759蛋白的氨基酸序列与B.炭疽杆菌的BAS5115蛋白和枯草芽孢杆菌的DJ971211蛋白高度同源,全长序列相似性为35.7%和32.5%。结论肺炎链球菌spr1759蛋白属于亲水性蛋白,具有跨膜结构,可能具有阴离子细胞壁多聚物合成相关酶学功能。

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。

螺旋芯光纤SPR传感器制作方法及其传感特性

基于空间棱镜的表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)传感系统可以通过改变入射角调节共振波长,但对于光纤SPR传感器实现这种调节方法很困难。因此,提出了一种基于侧面抛磨螺旋芯光纤(Helical-core fiber,HCF)的SPR传感器,HCF是通过扭转偏芯光纤而制成的。深入研究了包层回音廊模式(Whispering gallery modes,WGM)和纤芯基模两种SPR激发方法。结果显示,螺旋芯光纤SPR传感器的共振波长和灵敏度可通过改变HCF的螺距来有效的调节。螺距为1.40 mm的传感器在待测介质折射率为1.3330~1.3752时,平均灵敏度可以达5800 nm/RIU,使用更小螺距的HCF可进一步提高灵敏度。根据这些特性,可在同一根单芯HCF或者多芯HCF上使用不同螺距制备SPR传感阵列用于多参量测量,在化学和生化传感领域会有广泛应用。

肌电图引导下A型肉毒素治疗痉挛型脑瘫与SPR术式效果的临床对比研究

本研究旨在对比肌电图引导下A型肉毒素注射治疗与SPR术式在痉挛型脑瘫患儿中的治疗效果。方法 研究纳入我院40例6-7岁痉挛型脑瘫儿童,随机分为观察组和对照组,每组20例,确保性别分布平衡。观察组采用肌电图引导下A型肉毒素注射治疗,对照组则接受SPR术式治疗。结果 经治疗后,观察组总有效率高达100%,显著优于对照组的80%,统计学差异显著(P=0.030)。进一步比较肢体痉挛程度、粗大运动功能、足背屈角情况及生活质量得分,结果 显示观察组均优于对照组,差异均具统计学意义(P<0.05)。结论 与SPR术式相比,肌电图引导下A型肉毒素治疗痉挛型脑瘫疗效明显,痉挛程度得以显著改善,粗大运动功能和生活质量得分显著提高,足背屈角情况显著改善。因此,肌电图引导下A型肉毒素治疗痉挛型脑瘫在临床应用具有较高的应用价值。

湿化学镀SPR金基底及其性能表征

建立一种由单一水相操作的表面等离子体共振法(SPR)制备金基底.即:在3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)修饰的玻璃片上自组装一层细小的金胶纳米粒子,以此为催化模板,利用化学镀技术在纳米尺度范围内控制金膜的均匀增长,获得优异SPR信号响应所需要的金膜形貌和厚度.紫外光谱(UV-vis),透射电镜(TEM)观测表明,纳米金膜催化模板粒径约为2.5 nm.扫描电镜(SEM)观察湿化学镀SPR金基底均匀分布,粒径约为40 nm.与商品化真空镀金基底相比,湿化学镀金基底对乙醇的SPR响应强度相当,且可调控性更高.

基于PCF-SPR的癌症标志物检测技术研究进展

癌症是全球第二大死因,对个人、家庭乃至社会有着重大的威胁。在癌症早期快速精确的确诊是减轻癌症致命影响的首要手段。随着生物传感器的发展,光学生物传感器受到广泛关注。这类传感器具有快速、实时、精确、灵敏度高、多元检测等优点,在癌症的临床诊疗工作中有巨大的应用潜力。从癌症标志物入手,讨论了用于癌症标志物检测现有生物传感器的优缺点。对光子晶体光纤工作原理和表面等离子体共振技术进行了介绍,结合近几年PCF-SPR传感器在生物学领域检测中的文献报道,重点综述了基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感器在癌症早期诊断方面的最新研究进展。最后,对PCF-SPR生物传感器在癌症检测领域中的进展进行了总结和展望。

波长型SPR检测仪的灵敏度探讨

利用自行设计构建的可变入射角的波长型表面等离子体共振(SPR)检测仪,在不同浓度的蔗糖溶液中测定了不同入射角度(80°～66°)的共振曲线,经过处理得到共振峰位、半高宽及灵敏度随入射角和样品折射率变化的三维图像.在此基础上探讨了波长型SPR检测仪的主要参数对仪器性能的影响,从理论和实验上证明了影响灵敏度的主要因素为共振波长,并且随着共振波长的增大,检测灵敏度迅速提高.

一种双通道D型光子晶体光纤SPR传感器实现方法

表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons,SPP)是由金属表面自由电子集体振荡形成的电磁模式。当入射光波与SPP波满足波矢匹配条件时,入射光波的能量会转移到金属表面,从而在金属-介质层之间激发产生表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)现象,同时在输出光谱上产生对应的共振吸收峰。理论和实验结果表明,当介质层的折射率发生变化时,波矢匹配条件随之变化,相应的SPR共振峰发生偏移,通过分析输出光谱的变化,从而实现对目标物的实时检测。SPR传感技术具有灵敏度高,抗电磁干扰能力强以及可实时监测的优良特性,在化学、生物医学及环境监测领域得到了广泛的应用。

一种棱镜otto型SPR甲烷气体传感器设计

本文针对引起煤矿瓦斯爆炸的甲烷气体检测需求,提出一种基于otto结构的棱镜表面等离子体共振传感器。利用有限元法仿真分析了传感器的传感性能,研究了传感器结构参数对传感器性能的影响。在此基础上,通过在金属层表面修饰甲烷气体敏感膜,仿真分析了该传感器对甲烷气体的检测灵敏度。为甲烷气体传感器的研究提供一种研究思路。

SPR生物传感技术的研究进展与应用

由于具有实时、免标记、高灵敏度等优点,表面等离体子共振(surface plasmon resonance,SPR)技术被广泛应用于生物分子相互作用的研究分析。在SPR能够检测的分子量范围内,基本所有的具有特异性反应的生物分子都可以被SPR生物传感器检测。因此,SPR技术越来越展示出其重要的应用价值,成为近几年来研究的热点。本文重点从原理、技术改进以及应用等三个角度对SPR技术进行阐述,并从技术改进方面重点介绍了SPR技术的两个发展:表面等离子体子共振成像(SPRi)技术与局域表面等离子体子技术(LSPR)。

Bosch BASF智慧农业新举措:ONE SMART SPRAY

Bosch BASF Smart Farming(智慧农业)是Bosch和BASF数字农业的合资企业,旨在全球范围内营销和销售智能农业技术。他们的新品牌叫做:ONE SMART SPRAY。独特的新品牌名称也适用于其产品,以前称为智能喷洒解决方案。随着名称的更改,新的logo,视觉识别系统和相关消息将在全球所有市场推出。单一的ONE SMART SPRAY品牌的创建充分考虑了过去12个月来自北美、南美和欧洲的农民反馈,因为产品现场试验正在向全面商业发布迈进。

两类典型光纤型SPR传感器的理论模型比较

针对基于SPR效应的两类典型光纤型传感器:传统型包层腐蚀的镀金属多模光纤传感器、新型镀金属单模光纤光栅传感器,指出其不同的SPR模型处理方法及传感特性。首先,根据传统型SPR光纤传感器的结构特点,利用平板SPR理论给出反射谱特性,同时指出并证明薄膜光学理论在平板SPR结构中与平板SPR理论的等价性。其次,针对新型SPR光纤光栅传感器结构特点,依据模式耦合思想,结合SPW模式特征,提出了光纤光栅SPR结构的理论处理方法,得到了镀金膜三包层LPFG结构的透射谱。最后,对基于SPR效应的两类典型光纤型传感器的传感特性进行了比较分析,结果表明,两类传感器对环境折射率均具有较高的分辨率,但新型光纤光栅SPR传感器的分辨率高出传统SPR光纤传感器3个数量级。

原位SERS研究Au纳米结构表面SPR催化对硝基碘苯偶联反应

表面增强拉曼光谱(SERS)因其极高灵敏度和表面特异性,可用于表面等离激元共振(SPR)催化反应过程的原位监测。利用SERS技术原位研究对硝基碘苯(PNIB)在贵金属纳米粒子表面的催化偶联反应过程。研究了激光功率、波长及基底对催化偶联的影响,初步研究了该偶联反应的机理。研究表明,PNIB在金纳米粒子单层膜(Au MLF)表面发生SPR催化偶联反应生成1,2-双(4-碘苯基)二氮烯,增大激光功率可使反应达到平衡时间明显缩短。Au@Ag纳米膜表面偶联效率提高了约10倍,不同基底表面的偶联反应活性为Au@Ag(532nm)>Au@Ag(638nm)>Au(638nm)。该反应为热电子诱导的还原反应。

基于SPR原理的D型镀银光纤湿度传感器

【目的】为了获得更高灵敏度的光纤湿度传感器,文章提出了一种基于SPR原理的D型镀银(Ag)湿度传感器。【方法】文章将氧化石墨烯(GO)涂敷在D型镀Ag光纤表面,由于GO具有吸水特性且吸水后有效折射率(RI)会发生变化,当满足一定条件时会激发表面等离子体共振(SPR)效应,因此可以用作湿度传感。为了使传感器获得最大SPR灵敏度,首先通过COMSOL Multiphysics软件对D型镀Ag光纤的结构进行建模,采用有限元分析法探究抛磨深度和Ag膜厚度对传感特性的影响,然后通过实验验证结构参数的有效性和合理性,最后在D型镀Ag光纤表面再涂覆一层GO薄膜探究其湿度检测的性能。【结果】仿真结果表明,最佳传感器结构为抛磨深度为58.4μm、Ag膜厚度为50 nm,其在环境RI范围为1.34~1.40时获得的最大波长灵敏度为5500 nm/RIU。在该参数的基础上通过实验验证RI传感特性,传感器获得了最大为3668 nm/RIU的波长灵敏度,基准值R平方值为0.98,具有良好的线性。再在表面涂敷GO薄膜后,相对湿度由30%变化至90%,获得了0.545 nm/%RH的湿度灵敏度,相对湿度升高和降低两种情况下的线性R平方值分别为0.9611和0.9711,重合度良好。【结论】仿真结果和实际实验的共振峰变化区间相同,说明了该传感器的有效性和合理性,GO隔绝了Ag膜与空气的接触,防止了氧化,将其吸水特性和金属薄膜SPR特性结合所获得的光纤湿度传感器显示出了较高的灵敏度,为高灵敏度的湿度传感器设计提供了一种思路。

SPR生物传感器快速检测大肠杆菌O157∶H7的研究

建立了一种基于表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）原理的生物传感器方法，实现了快速检测大肠杆菌O157：H7。研究选用BIACORE3000系统及葡聚糖修饰的CM5芯片，先用EDC／NHS将芯片活化，然后抗体直接通过酰胺键固定在金表面，再用乙醇胺封闭，这样处理之后的芯片就可用于检测大肠杆菌O157：H7。利用NaOH溶液对芯片再生，实现对多个不同浓度样品检测，采用时间对响应单位（Ru）记录数据。该法检测大肠杆菌O157：H7的检测限为3×10^5CFU·mL^-1，RU变化值和大肠杆菌O157：H7的浓度在一定范围内相关性良好，相关系数达到0．99。检测时间短，一个样品仅需5～7min，再生效果好，芯片可重复使用50次以上。可快速、在线、稳定地检测大肠杆菌O157：H7，有望成为一种在线检测食品致病性微生物的有力手段。

基于SPR光谱分析的液体折射率测量研究

文章从电磁场理论和射线理论的角度,详细讨论了光纤表面等离子体波传感器工作原理,分析了表面等离子体共振(SPR)光谱共振波长与液体介质折射率之间的对应关系。采用相关光谱检测技术,获得八种不同类型分析醇所对应的SPR光谱曲线族,其共振波长随液体折射率的增大而逐渐向长波长方向偏移。通过对乙醇与乙二醇混合液体所对应的共振光谱分析,实现对两者配比浓度的测定。整个传感系统结构简单,测量光路部分实现全光纤化,不仅能够对目标测量介质的实时、快速、精确测量,还可用于特殊测量场合,实现远程遥测功能。

基于高斯拟合的光纤型SPR信号的峰值检测算法

光纤型表面等离子共振光谱具有半峰宽较宽,共振峰不尖锐等特征,传统的针对棱镜型SPR光谱的峰值检测算法无法准确定位此类光谱的共振峰值。为了准确计算光纤型SPR光谱的共振波长,提出了一种基于信赖域算法的高斯拟合方法,在拟合的光谱曲线上利用一维搜索的方式确定峰值位置。通过对标准甘油光谱数据的处理,证明高斯拟合法能够适应光纤型SPR光谱的特征,波长计算准确。通过搭建的SPR系统,实验测量了不同浓度下蔗糖溶液的SPR光谱数据,并分别采用加权质心法,追踪质心法和该研究提出的高斯拟合法进行共振波长的计算。结果表明高斯拟合法能够有效提升分辨率,且运算速度较快,有利于工程集成。

利用胶体金复合抗体提高SPR生物传感器的微生物检测精度

使用集成化手持式SpreetaTMSPR传感器快速检测大肠杆菌,将亲和素生物素系统用于SPR免疫传感器以保证检测的准确性。利用大肠杆菌抗体的免疫吸附反应,采用一次抗体抗原二次抗体的夹心式方法增加质量,扩大检测大肠杆菌的信号。引入胶体金复合抗体作为二次抗体大幅度增加质量,进一步扩大了检测信号。同时延长胶体金复合抗体与微生物的结合过程,使检测信号进一步稳定与放大,从而显著提高了检测精度,使该传感器对大肠杆菌的检测精度由106cfu/mL提高到101cfu/mL。

使用SPR生物传感器快速检测大肠杆菌E.Coli 0157∶H7

利用大肠杆菌抗体的免疫吸附反应,使用集成化手持式 SpreetaTM SPR传感器快速检测大肠杆菌E.Coli 0157∶H7,采用亲和素 生物素系统放大检测的响应信号,并引入复合抗体作为二次抗体,使该传感器对大肠杆菌的检测限由106cfu/mL下降到105cfu/mL。

基于生物素-亲和素放大的SPR传感器检测大肠杆菌研究

建立了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的大肠杆菌特异性快速检测方法。采用EDC/NHS将葡聚糖修饰的CM5芯片表面活化,通过亲和素固定生物素标记的二抗(羊抗兔IgG抗体),利用一抗(兔抗大肠杆菌ATCC25922单克隆抗体)和二抗反应,将兔抗大肠杆菌单克隆抗体固定在传感芯片表面。利用一抗和二抗的质量扩增效应和生物素-亲和素的多级放大效应,实现了对低浓度大肠杆菌ATCC25922的快速检测,提高了SPR传感器灵敏度。利用NaOH溶液对芯片再生,可对多个不同浓度样品进行检测,采用相对响应单位(RU)记录数据。本传感芯片对大肠杆菌ATCC25922响应的线性范围为1.5×102 CFU/mL～1.5×107 CFU/mL,检测限为1.5×102 CFU/mL,相关系数r为0.981 5。这种方法简便快捷,有望成为一种在线检测治病菌的有力手段。