购买时请注意选择相应的产品名称
| 表面等离子体共振生物传感器 | |||
|---|---|---|---|
|
表面等离子体共振（SPR）是一种物理现象，第一次在20世纪50年代调查。今天，SPR是，可用于生物传感器的测量技术的基础。商业SPR仪器，让研究人员能够测量结合事件发生的几纳米金表面以上。这种仪器的分辨率可以检测分子变化是分钟20皮克绑定平方毫米以上。用于这种测量的应用范围，包括在蛋白质组学研究，药物发现，抗体的分离，DNA杂交，和污染监控。本文将讨论，SPR是如何工作的，商业系统，这些系统的变种，和潜在的应用SPR技术miniaturizes。
SPR工作如何？表面等离子激元是由入射的光被激发的薄导电膜中的自由电子的振荡。的临界角的入射角，从与等离子激元的入射光发生的最大的能量耦合，这使得它们的共鸣。在这些条件下，由谐振电子吸收的能量使得在光的影子在一个特定的角度反射出的金属。这个阴影是衡量作为SPR的效果。
所有这些都发生在表面，因为表面本身是一个玻璃 - 金属界面中的金属的等离激元的光的能量带。然而，在由等离激元的能量波可以穿透玻璃 - 金属界面微米的只有一小部分。30-50纳米厚的金属层，可以出现波通过另一侧的金属，并与任何存在的材料。
SPR生物传感器是一种强大的工具，因为阴影的角度以上的金属层（例如，金属涂层粘蛋白，抗体结合蛋白层）的材料的折射指数的影响微不足道的变化。
折射率是透明材料，改变角度斜入射的光线的财产。例如，空气的折射率大约为1（空气引起的光的折射可忽略不计），为水，它是约1.33。这种差异可能比较直棒在水中出现的原因是扭结。通过把液体金属涂层，使分析物结合到无论是干净的金属表面预先涂有试剂的SPR效应被利用。绑定事件，然后测量作为一个小的角度的影子，这是关系到的结合在金属表面上发生的化学变化。
在使用SPR生物传感器中，金属层通常由黄金制成，厚度为30-50纳米。金是优选的，因为它显示了SPR效应在方便的波长，并在化学上稳定。姆士奇士文的配置（参见图1a）被称为三角棱镜的棱镜玻璃放置到其上的金可以作为简单。所采取的测量的基础上的微小变化的检测的强度的反射的光的阴影，图1b示出急剧浸强度附近的阴影。曲线最陡的部分是可以测量灵敏度最高，对应作为其中的一部分在1万元左右的折射率单位（1E-6 RIU）为小。
相位差由于光束进行相位信息和幅度信息，SPR系统的第二配置是基于测量干涉仪的相位变化。干涉测量法测量两束光之间的相对相位。如果两束光的相位差，其高点和低点不匹配。由正弦的强度图案的干涉，这种干扰的结果被称为边缘场。在边缘场，梁的最低强度时，就会发生相消干涉，最大梁时发生干涉。
在SPR系统中，边缘图像，可以从样品中没有看到样品的参考光的反射光相结合。由于蛋白结合事件的相位差，可以测量由边缘场的微小变化。使用SPR相位差的关键是，该相变相对于通过SPR超过三个弧度（参见图1c）的线性范围为折射率变化而线性变化。在图1c的陡峭的相位变化是类似的机械质量弹簧-阻尼或具有共振的电LRC电路相图。相对于折射率的变化是金的厚度的函数。在一定条件下，它可能进行调节，以得到更高的灵敏度比相应的强度域测量。
是否SPR系统使用强度或相位进行测量，测量结果是一个无标签的绑定事件。与SPR的技术相比，荧光检测方法需要将发光针对分析物的位置用荧光分子标记的分析物。必要的标记反应复杂实验的协议，并引入了额外的不确定性来源。荧光团部分也可能干扰与生物分子的相互作用;标签本身可能不会是均匀的跨靶分子人口，使定量解释更加困难。分析生物分子相互作用的原料或微创处理复杂的生物样品（如血液，唾液，血清，牛奶）时，这些挑战变得更加明显。SPR在这种复杂的样品的情况下的另一个优点是，监测的表面上的相互作用降低了该方法的交叉灵敏度较高浓度散的干扰物。
商用系统SPR系统可以检测动力学信息，如汇率的生物物种的复合物的形成和崩解。领先的商业SPR系统的Biacore 3000，利用Biacorel国际AB（瑞典乌普萨拉）。该系统是一个基于实验室的仪器能自动分析192个样本每运行，提供实时的点测量从流细胞。使用SPR强度测量，该系统的应用包括蛋白质鉴定，蛋白质功能分析，重组蛋白的质量控制，检测中的杂质蛋白质疗法。利用Biacore 4000多科学出版物都使用其系统的结果的报告。
另一个商业SPR系统Spreeta森萨塔科技（阿特尔伯勒，MA）。该系统是一种低成本的基于SPR生物传感平台，使实时定量浓度，亲和力，和生物分子相互作用的动力学分析。无论是作为台式或手持式仪器，系统还采用强度为即时点测量。该系统的应用程序包括用于测定生物素，抗生物素蛋白 - 生物素配体固定化，有竞争力的测定形式和抗体结合亲和性分析。
Lumera的公司（华盛顿Bothell）开发的专有聚合物材料，以提高设计，性能和功能的设备，主要用于生命科学，通信和计算。其产品之一是的蛋白质组学处理器，它采用SPR审问高密度微阵列流细胞。该仪器还采用微机电系统（MEMS）镜像到重定向的光束，并迅速扫描芯片，允许它来获取采集速率每小时超过10,000相互作用。
这三家公司已成功引进了实验室仪器利用SPR技术，他们可以测量什么的信封推。SPR效果是通过描述这些仪器时提到，这表明技术已经成为主流，技术的复杂性是如何处理的有效工具设计。为了使仪器开发的进一步发展，下一代的SPR系统将需要建立在这些成功，让更多的信息，采取点测量和创造区域成像。Lumera的蛋白质组学处理器实现快速扫描MEMS反射镜的光点与微阵列附近同时测量。但是，真正的同步测量的区域需要一个基于图像的系统。
空间影像可以测量的结合位置，可以同时被监视的微阵列填充的区域。在2005年3月，利用Biacore收购Flexchip的HTS生物系统公司（霍普金顿，MA）。的Flexchip是SPR阵列为基础的系统，它可以同时测量最多400在一个单一的流动状态的动力学相互作用。GWC科技（麦迪逊，威斯康星州）还开发了动力学空间阵列成像的SPRimager II。本仪器采用棱镜耦合SPR以生成图像，参照对监视信号从阵列的不同的控制区域的16-25-点阵列。该仪器的应用包括DNA：RNA，多肽抗体，蛋白质：蛋白质相互作用。
|
| 上一篇：评估芯片荧光成像系统的性能特点 | 下一篇：SPR系统产生的空间成像面积随着时间推移 |
|---|
无法在这个位置找到： xy/left.htm