SPR传感器原理简介资料

浅谈SPR生物传感器

金属表面的自由电子相互作用，激发 SPW（纵波）。当入射光
的沿着光疏光密介质交界面方向的波矢分量跟 SPW 的波矢相同时，消逝波跟 SPW 将产生强烈耦合，此时入射光能量大部分被吸收（光的能量转移到表面等离子体和金属损耗层），从而使全反射时的反射光能量下降达到一个极小值，在反射光谱上出现共
振峰。也即是激发了表面等离子体共振 SPR。
上图为三种SPR生物传感器，（a）为棱镜SPR，（b）为光栅SPR，（c）为波导SPR。尽管棱镜最常用于 SPR传感器，但光栅与波导SPR也具有自身的优点，光栅传感器生产成本低，材料来源广，而波导传感器形态多样，
能够设计成平面和光纤等构造。
SPR 传感器的检测方式
SPR 传感器检测反射光谱跟入射光之间的关系有多种
检测方式の相位调制
固定入射光波长及角度
读取反射光与入射光的相位差
在相位调制工作模式下，探测光为单色光（激光），入射光波长单一，入射光角度固定。待测介质的折射率 n、膜厚 d，浓度等参数都可以通过检测反射光波和入射光波之间的相位差来求出。目前基于相位调制技术的 SPR 传感器主要有外差干涉法，M-Z 干涉仪法和椭偏法等。
方法，一般分为角度调制(angle modulation，AM),波长调制 (wavelength modulation，WM) ，强度调制(intensity modulation，IM)和相位调制(phase modulation，PM)。其中波长调制和强度调制的应用比较广泛，角度调制受到扰动影响产生的误差较大，相位调制灵敏度最高，但是检测系统也是最复杂的，对应用的普及有一定限制。
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检测方式の强度调制
固定入射角及波长调节入射光光强读取共振峰位置

分子印迹SPR传感器

分子印迹SPR传感器一分子印迹SPR传感器组员信息二分子印迹SPR传感器基本定义及简介传感器定义是指一些能把光、声、力、温度、磁感应强度、化学作用和生物效应等非电学量转化为电学量或转换为具有调控功能的元器件。

定义以分子印迹技术和SPR技术联用而研制出的传感器（Molecular imprinting SPRsensor）该类传感器目前的实际应用较少，多数处于理论和实验室阶段。

其更多的功能和应用还有待开发。

三分子印迹SPR传感器的工作原理1 .SPR技术定义表面等离子体共振技术(简称“SPR”, Surface Plasmon Resonance)是利用了金属薄膜的光学耦合产生的一种物理光学现象。

历史（略）早在1902年，Wood(Wood R W,1902)就在光学实验中发现了表面等离子体波共振现象。

但是直到1982年，Liedberg等(Nylander C et al., 1982; Lieberg B et al., 1983)才首次将表面等离子体共振技术应用于化学传感器研究领域，随后SPR作为一种新兴的传感技术，逐渐成为国际传感器研究的热点。

实践证明，SPR传感器与传统检测手段相比较，具有无需对样品标记、实时监测、灵敏度高等突出优点。

所以，在医学诊断、生物监测、生物技术、药品研制和食品安全检测等领域具有广阔的应用前景。

介绍表面等离子体共振原理当一束ｐ-偏振光在一定的角度范围内入射到棱镜中，在棱镜与金属(Au 或Ag)的界面将发生反射和折射。

当入射角大于临界角时，光线将被全反射；当入射光的波向量与金属膜内表面电子(称为等离子体)的振荡频率相匹配时，光线既被耦合进入金属膜，引起电子发生共振，即表面等离子体共振。

金属膜表面电子吸收入射光子能量使反射光的能量最小，这种最小化发生时的入射角度称为“SPR角”。

SPR 角与入射光波长、入射角、金属膜的厚度、玻璃与金属的介电常数、金属表面及邻近介质的折射率等有关，金属表面结合生物分子将导致其折射率发生变化，从而引起SPR角的变化。

分子印迹SPR传感器

应用分子印迹聚合物：在生物传感器中取代生物分子作为识别元件，专一性强、稳定性好、不需使用动物、可大规模生产等。将SPR与分子印迹技术联用：提高传感器的选择性和识别性。分子印迹技术与SPR关联可结合二者的优势，大大提高传感器的选择性，具有广阔的应用前景。
应用实例
乙酰甲胺膦分子印迹聚合物SPR 传感器吲哚乙酸分子印迹SPR 传感器 Lai等(Lai E P C et al., 1998)使用甲基丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸制备多层分子印迹聚合物，将其作为SPR传感器的识别元件，检测茶碱、咖啡因和黄嘌呤。 Jorn等(Jorn C C et al., 2005)在SPR传感器上通过电聚合方法合成聚吡咯分子印迹聚合物薄膜，用来检测赭曲霉素A，用SPR技术原位监测薄膜的生长。该传感器能检测到的赭曲霉素的浓度低于0.05Ppm。
分子印迹SPR传感器的工作原理
MIT
定义：分子印迹技术(Molecular imprinting technique, 简称MIT)是制备对特定目标分子具有特异性预定选择性的高分子化合物——分子印迹聚合物(Molecular imprinting polymer, MIP)的技术。
分子印迹SPR传感器的工作原理
分子印记SPR传感器
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传感器简介 MIT&SPR传感器基本定义及简介工作原理应用&成果发展前景
传感器的定义
传感器：是指一些能把光、声、力、温度、磁感应强度、化学作用和生物效应等非电学量转化为电学量或转换为具有调控功能的元器件。传感器：是一种信息获取与处理的装置。
3
传感器的基本构成
传感器通常由敏感元件（感受器）和转换元件（换能器）组合而成。敏感元件是指传感器中直接感受被测量的部分，转换元件通常是指将敏感元件在传感器内部输出转换为便于人们应用、处理外部输出（通常为电参量）信号的部分。

SPR传感器原理简介

3
生物传感器
介绍SPR传感器作为生物传感器的应用，如心肌酶、葡萄糖检测等。
快速检测
SPR传感器可以实现对食品中有害物质的快速检测，如重金属、农药残留等。
新鲜度分析
展示SPR传感器在食品新鲜度分析中的应用，如检测肉类的氨基酸含量等。
过敏原检测
介绍SPR传感器在食品过敏原检测中的应用，如乳制品中的乳蛋白检测等。
SPR传感器在环境监测中的应用
水质监测
SPR传感器可用于监测水体中的有害物质、重金属等，用于环境保护和水质控制。
大气污染监测
介绍SPR传感器在大气环境污染监测中的应用，如检测PM2.5、有机物质等。
土壤污染检测
展示SPR传感器在土壤污染检测中的应用，如检测重金属、农药残留等。
SPR传感器在医疗领域的应用
1
肿瘤标记物检测
介绍SPR传感器在肿瘤标记物检测中的应用，如乳腺癌、肺癌的早期筛查。
2
药物研发
展示SPR传感器在药物研发中的应用，如药物相互作用、药效评价等。
SPR传感器的优点和应用领域
高灵敏度
SPR传感器能够实现对微量物质的高灵敏度检测，适用于生物、化学等领域。
实时监测
SPR传感器可以实时监测和分析物质的变化和相互作用，用于药物筛选、生物分析等领域。
无标记检测
SPR传感器不需要标记物质，避免了传统检测方法中的标记物对实验结果造成的干扰。
SPR传感器在生物诊断中的应用
SPR传感器原理简介
SPR传感器是一种广泛应用于物理、化学和生物领域的先进传感技术。它利用金属和介质界面上的表面等离子共振效应来实现高灵敏度的检测和分析。
SPR传感器的概述
SPR传感器是一种基于表面等离子共振原理的高灵敏度传感技术。它能够实时监测和分析物质的变化和相互作用，并在生物、化学、环境等领域发挥重要作用。

SPR(Biacore)基本原理

数量有所不同
Biacore Training
Biacore Training
传感芯片
葡聚糖 CM5
➾ 亲水性 ➾ 用于偶联
连接层金膜 50 nm
➾ 用于SPR检测
玻璃支持层
• 除了HPA, Au和C1，所有芯片表面均覆盖葡聚糖层
Biacore Training
传感芯片
Biacore Training
1 RU 的响应值等价于芯片表面结合物质的浓度改变了1 pg/mm2
Biacore Training
微射流卡盘（IFC）液体传送装置 • 迷你化的组件 • 试剂消耗量低 • 完整的全自动液体处理装置
IFC
(展开图)
液体通道（flow cells）
微射流卡盘– 液体通道（Flow cells） • 不同的Biacore仪器，其IFC的液体通道的类型和
葡聚糖表面
• 亲水性 • 温和型: 和2%浓度的葡聚糖水溶液环境相似 • 非特异性结合量低 • 高结合容量 • 易于进行共价结合 • 出色的化学稳定性
Biacore Training
传感芯片 CM5
• 羧基化的葡聚糖表面 • 最常用的传感芯片 • 卓越的化学稳定性决定了 • 可靠的实验重复性
Biacore Training
• Biacore 的数据
» 传感图（The sensorgram）
SPR 生物传感技术的应用领域 • 生物大分子的相互作用
Biacore Training
SSppeecciiffiicciittyy
KKiinneettiiccss
AAffffiinniittyy
CCoonncceennttrraattiioonn

表面等离子激元光学传感器的设计与应用

表面等离子激元光学传感器的设计与应用光学传感器一般是指利用光学原理将待测量转换为光学信号来进行检测的一种传感器。

其中表面等离子激元光学传感器（surface plasmon resonance sensor, SPR）是当前非常热门的一种光学传感器。

一、 SPR传感器的基本原理SPR传感器的基本原理是利用金属（一般为金）表面的等离子激元（surface plasmon）共振效应来检测待测物质，该效应是一种与光波和电磁波相似的振荡效应。

当光线以一定角度照射到金属表面上时，光子与自由电子会发生相互作用形成等离子体波动，这些电子的振动频率与所照射的波长和介质中离子的密度相关；当有物质与金属表面靠近时，由于改变了金属表面上的介电常数，会导致共振角度发生移动。

通过对共振角度的测量，可以实现对物质存在、浓度及其它特性的精确检测。

二、 SPR传感器的设计和制备SPR传感器一般由光源、光器件和探测装置组成。

其中光源一般采用波长稳定的激光器，比如：He-Ne激光器、半导体激光器等；光器件则包括反射镜、光路调整器、探测器等。

核心部件是金属薄膜和检测平台。

而金属薄膜的制备是SPR传感器的关键步骤，常用的金属材料是金、银和铜。

金属薄膜制备方法有物理蒸镀和化学沉积两种，其中物理蒸镀法过程简单，需要先将金属加热至液态后由高压气体将其蒸发并沉积在基底上，不过与化学沉积法相比缺乏薄膜表面修饰能力。

化学沉积法则是引入具有还原性的化学物质，利用化学物质还原金属离子形成薄膜，需要加热才能完成化学反应。

三、 SPR传感器在生命科学领域中的应用SPR传感器可用于测定生物分子的密度、析合反应过程中的动力学参数、酶促反应动力学常数以及蛋白质的互相识别等诸多生命科学实验中。

举个例子，SPR传感器可以用来检测特定蛋白与其他分子的相互作用，蛋白结构和功能的相关实验需要用到这种技术。

将一种蛋白质指定集中溶解在荷氏溶液中，荷氏溶液通过SPR芯片，其表面上有金薄膜，金薄膜与蛋白质结合并在金表面形成复合物，SPR传感器可以检测到荷氏溶液在薄膜表面的折射率。

SPR基本原理应用及进展

SPR(Surface Plasmon Resonance)即表面等离子体共振。

SPR技术是20世纪90年代发展起来的，应用SPR原理检测生物传感芯片上配位体于分析物作用的一种新技术。

一、原理1、基本原理：表面等离子共振是一种物理光现象。

利用光在玻璃界面处发生全内反射时的消逝波，可以引发金属表面的自由电子产生表面等离子体子在入射角或波长为某一适当值的条件下，表面等离体子与消逝波的频率和波数相等，二者将发生共振，入射光被吸收，使反射光能量急剧下降，在反射光谱上出现共振峰(即反射强度最低值)。

当紧靠在金属薄膜表面的介质折射率不同时，共振峰位置将不同。

2、消逝波全反射的光波会透过光疏介质约为光波波长一半的一个深度，在沿界面流动约半个波长在返回光密介质。

光的总能量没发生改变。

透过光密介质的光波成为消逝波。

3、如果把金属的价电子看成是均匀正电荷背景中运动的电子气体，这实际上也是一种等离子气体。

当金属收到电磁干扰时，形成等离子波，金属中电子密度分布会变得不均匀。

金属表面等离子波形成表面等离子体共振的必要条件之一是金属与介质界面的存在。

在金属表面，电子的横向(垂直于表面)运动受到表面的阻挡，因此在表面上形成了电子浓度的梯度分布，并由此形成局限于表面上的等离子体振荡。

Stem和Fam 将此振荡在表面上形成的电子疏密波定义为表面等离子体子(SP)。

4、SPR仪光学原理当消逝波与表面等离子波发生共振时，检测到的反射光强度会大幅减弱。

能量从光子转移到表面等离子，入射光的大部分能量被表面等离子体吸收，使得入射光的能量急剧减少。

SPR仪光学原理从图中发射光强的响应曲线看到一个最小的尖峰，此时对应的入射光波长为共振波长，对的入射角为SPR角。

SPR角随金属表面折射率变化而变化，而折射率的变化又与金属表面结合的分子质量成正比。

这就是SPR对物质结合检测的基本原理。

SPR仪检测原理二、SPR检测的类型（1）直接检测（2）夹心反应（3）替代反应（4）竞争抑制反应（1）直接检测a、操作简单b、相对分子质量>10kDA图1.直接检测原理示意图(2)夹心反应a、相对分子质量>5000Dab、更高的灵敏性及选择性图2. 夹心反应原理示意图（3）替代反应a、可用于检测小分子b、可用于荧光分析c、此类型稀少图3. 替代反应原理示意图（4）竞争抑制反应a、对于小分子待测物具有较高灵敏性b、应用范围广c、可再生图4. 竞争抑制反应原理示意图三、SPR特点1、可进行实时检测2、无需样品标记3、样品用量少4、灵敏度高，应用范围光5、不需对样品进行前处理6、能测量浑浊甚至不透明样品四、SPR的结构SPR仪的结构示意图以Biacore3000为例，Biacore3000的工作单元有：·两个液体传送泵：其中一个泵负责保持稳定流速的液体流过传感芯片表面，另一个泵负责自动进样装置中的样品传送。

SPR传感器的理论及应用简介

在传感片上，加入ＨＩ再Ｖ表面抗原Ｐ２研４，
究了Ｐ４２与四种不同单抗体的反应，出了得
四种单抗体与艾滋病毒抗原结合的亲和力依次为ＭＡｂ１＞Ｍａ２＞Ｍａ２＞Ｍａ，８ｂ５ｂ８ｂｌ从而
：
塑
ＳｃｉｅｎｃｅａｎＴｅｃｈｄｎｏｌｏｇｙｎＩｎｏｖｉｎａｔｏＨｅｒｄａｌ
工程技术
ＳＰＲ传感器的理论及应用简介
于艳鑫孙荣春刘仁成朱红梅（长春理工大学电子信息工程学院吉林长春１０２０２）３
究的技术大量涌现，中ＳＲ技术比较引人表面平行的波失为：其Ｐ注目。由于引入了ＳＲ技术，物分子相互Ｐ生
作用的研究取得了迅猛的发展并得到前所
未有的突破，而全面推动了生命科学各进个领域的进展。由于ＳＲ技术具有实时监测Ｐ反应动态过程、生物样品无需标记、敏度灵
、／
（） … ２
引发的微小折射率变化低至ｌ也能容０式中０、和分别是入射光角频易地检测出来，以与传统的椭圆偏光９ｃ、高、无背景干扰等特点，要应用于生物大主可真介法相媲美。分子之间的相互作用，得到反应物分子率、空中光速、质介电常数和入射角。可根据Ｍａｗｅｌ程组和边界条件可以ｘｌ方之间每一步的键合信息，定动力学常数测ｓＲ技术在病毒及艾滋病病毒（Ｖ的ＰＨＩ）

光学生物传感器的设计及其应用

光学生物传感器的设计及其应用近年来，随着科技的不断发展，生物传感器的研究日益深入。

而光学生物传感器又是其中的一个重要研究领域。

光学生物传感器可以通过光学信号来检测生物分子的信息，并转换成电信号输出，可以广泛应用于药物筛选、疾病诊断、环境监测等领域。

本文将对光学生物传感器的设计及其应用做一简要介绍。

一、光学生物传感器的原理光学生物传感器的原理是基于生物分子的相互作用原理。

常见的光学生物传感器主要有表面等离子体共振（SPR）和荧光共振能量转移（FRET）两种。

SPR原理：SPR传感器是基于减缓总反射现象构造的。

当光线垂直照射在介质到金属薄膜的交界面上时，部分光会反射，部分会穿透进入介质中。

在介质与金属薄膜交界面上，存在一层被称为表面等离子体层的电磁波，当生物分子与表面等离子体层发生作用时，会改变表面等离子体层的支持作用，改变入射光线被反射的角度，产生信号变化。

FRET原理：FRET传感器则是基于生物分子之间的非辐射共振能量转移机制构造的。

当两种荧光物质之间距离在几纳米内时，它们之间会产生非辐射性的能量转移。

FRET传感器通过构造两种荧光物质结合在一起的传感器，当这两种物质中的一种受到外部刺激时会发生荧光猝灭，即发生能量转移，产生信号变化。

二、光学生物传感器的设计光学生物传感器的设计需要考虑很多因素，如生物分子的特性、反应条件、传感器结构等。

生物分子的特性：生物分子的种类和性质决定了传感器的应用范围和灵敏度。

例如，蛋白质传感器需考虑蛋白质的尺寸、结构和活性，DNA传感器需考虑DNA分子的序列和结构等。

反应条件：试剂的浓度、pH值、温度等反应条件的优化，可以提高传感器的灵敏度和选择性。

此外，生物分子之间的相互作用需要考虑其速度和反应平衡等因素。

传感器结构：传感器结构的设计需要考虑生物分子之间的配体配体相互作用，并利用配体筛选方法筛选出具有高选择性和活性的生物分子。

同时，传感器结构中的材料选择和制备方法可能也会影响传感器的性能和分析效果。

SPR传感器的原理与应用

SPR传感器的原理与应用SPR传感器（Surface Plasmon Resonance Sensor）是一种基于表面等离激元共振原理的光传感器。

它可以用来检测液体或气体中的化学和生物分子，广泛应用于生命科学、化学分析、环境监测和生物医学等领域。

本文将详细介绍SPR传感器的原理及其应用。

SPR传感器的原理基于表面等离激元共振现象。

在光学器件的表面上特定的金属薄膜（通常是金或银）上，光线通过一束激光照射，而这束激光与金属薄膜界面层上固定的分子或离子发生相互作用。

当光束垂直照射金属薄膜表面时，经过反射和折射后的光束最后重新出射，形成一个探测器可以捕捉到的光强信号。

当目标分子吸附到金属薄膜表面时，会改变金属薄膜上的折射率，从而改变光的传播速度和反射角度。

这就导致了光束与金属薄膜界面层发生了相互作用。

在特定波长处，当光束与表面等离激元耦合时，会发生共振现象，这个特定的波长称为共振波长。

共振触发了大量的能量损失，使得探测器捕捉到的光强信号最弱。

SPR传感器通过记录光源在不同波长下的反射光强信号，可以测量共振波长的变化。

根据共振波长的变化，可以推断分析物的浓度，相互作用强度和折射率等信息。

通常使用激光、光纤和光电探测器等器件形成一个完整的SPR传感器系统。

传感器的灵敏度和稳定性取决于金属薄膜和样品接触的质量。

SPR传感器具有很多优点，使其广泛应用于多个领域。

首先，它是一种实时、无需标记物的检测技术，可以避免标记分子对分析物本身产生的影响。

其次，SPR传感器灵敏度高，可以实现低至纳摩尔乃至皮摩尔的浓度检测。

另外，SPR传感器灵活性大，可以应用于多种液相、气相以及生物样本的检测。

此外，SPR传感器响应快速、操作简单，可实现连续监测和实时检测。

SPR传感器在生命科学研究中得到了广泛的应用。

例如，可以用于检测蛋白质、DNA和RNA等生物分子的结合反应，用于研究分子间的相互作用和动力学行为。

此外，SPR传感器还可以用于细胞表面分子的识别和细胞-细胞相互作用等研究领域。

光纤spr传感器的原理及应用

光纤SPR传感器的原理及应用1. 引言光纤表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）传感器是一种基于光纤技术和等离子体共振效应的传感器。

它利用光纤作为传感器的基底，通过检测光纤表面等离子体共振现象来实现对环境中物质浓度、温度、压力等参数的实时监测。

本文将介绍光纤SPR传感器的工作原理以及其在生物医学、环境监测等领域的应用。

2. 光纤SPR传感器的原理光纤SPR传感器的原理是基于光纤表面等离子体共振现象，当光纤的表面与特定介质接触时，会发生表面等离子体共振现象。

这种现象导致入射光发生衰减和反射，从而形成一个特定的反射光谱。

根据反射光谱的特征，可以推导出与光纤表面接触介质的参数，如折射率、浓度等。

2.1 光纤SPR传感器的结构光纤SPR传感器的结构包括光源、光纤、传感层、光谱仪和信号处理系统等组成部分。

其中，光纤作为传感器的基底，通过传感层与待测介质接触，产生SPR效应。

光源产生的光经过光纤传输到传感层，经过反射和衰减后，被光谱仪检测，并由信号处理系统进行分析和处理。

2.2 光纤SPR原理的工作过程光纤SPR传感器的工作过程主要包括以下步骤： - 光源发出光，通过光纤传输到传感层。

- 光在传感层与待测介质接触后发生反射和衰减。

- 反射光经过光谱仪检测，形成一个特定的反射光谱。

- 通过信号处理系统对反射光谱进行分析和处理，得到待测介质的参数。

3. 光纤SPR传感器的应用光纤SPR传感器在生物医学、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

3.1 生物医学领域光纤SPR传感器在生物医学领域的应用主要有以下几个方面：- 生物分子检测：通过改变光纤传感层的化学组成，可以实现对生物分子的检测，如蛋白质、DNA 等。

- 药物筛选：利用光纤SPR传感器可以实时监测药物与靶标之间的相互作用，用于药物筛选和药效评价。

- 医学诊断：光纤SPR传感器可以用于快速、敏感的生物分子检测，为医学诊断提供便利。

表面等离子体共振传感器的原理与应用研究

表面等离子体共振传感器的原理与应用研究随着科技的不断发展，人们对于传感器的需求越来越高。

而表面等离子体共振传感器作为一种新型的高精度传感器，受到了越来越多的关注和研究。

本文将介绍表面等离子体共振传感器的原理与应用研究。

一、原理表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）是一种特殊的光学现象。

当有光线照射在有导体、介质界面上时，会在界面产生电磁波并沿着界面传播。

当遇到特定角度时，电磁波与界面构成了“表面等离子体”，这就是SPR现象。

表面等离子体共振传感器也就是利用SPR现象进行传感的装置。

当物质吸附在金属膜表面时，会影响到SPR现象，在金属膜表面引起反射光的特性变化，这种变化可以引起传感器的光学信号变化，从而实现对物质的检测。

二、应用1. 生物传感表面等离子体共振传感器最主要的应用是生物传感。

由于其高灵敏度和高精度，表面等离子体共振传感器可以检测微小分子的相互作用，例如蛋白质-蛋白质，蛋白质-核酸，蛋白质-受体等。

这对于生物学研究和医学诊断都有着重要的意义。

2. 化学分析除了生物领域，表面等离子体共振传感器还可以应用于化学领域。

例如，它可以用于检测和分析化学反应中的过程和细节。

3. 环境检测表面等离子体共振传感器还可以用于环境检测领域，例如检测水和空气中的污染物。

它可以检测到非常微小的污染物，从而用于环境监测和污染控制。

三、未来发展目前表面等离子体共振传感器已经广泛应用于研究和工业领域，但还有许多的问题需要解决和研究。

例如还需要提高其检测的灵敏度和精确度，以及降低成本。

随着技术的不断更新，相信表面等离子体共振传感器在未来一定会有着更广泛应用和更高的发展。

总之，表面等离子体共振传感器作为一种新型的高精度传感器，具有非常重要的应用价值，无论在生物、化学、环境等领域都有广泛的应用前景和研究价值。

表面等离子共振 (SPR) 技术与Biacore原理

SPR光学组件
微流控系统(IFC) 集成化、自动化的微流路控制系统样品消耗量低为互相作用分析而设计优化
微流控系统 (IFC)–流动池 IFC上有4个流动池可选择单独、配对、串联使用。流动池为配对使用进行了优化(Fc1-Fc2, Fc3-Fc4)
传感芯片
传感芯片
葡聚糖表面亲水性温和型: 和2%浓度的葡聚糖水溶液环境相似非特异性结合量低高结合容量易于进行共价结合出色的化学稳定性
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表面等离子共振 (SPR) 技术与 Biacore原理
戴璐
表面等离子共振 (SPR)原理
表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR) 消逝波：当光从光密介质射入光疏介质，入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光将完全消失，而只剩下反射光，这种现象叫做全反射。当以波动光学的角度来研究全反射时，人们发现当入射光到达界面时并不是直接产生反射光，而是先透过光疏介质约一个波长的深度，再沿界面流动约半个波长再返回光密介质。则透过光疏介质的波被称为消逝波。
30余种不同的试剂盒及缓冲液产品：氨基偶联试剂盒、巯基偶联试剂盒； GST捕获试剂盒 GST重组蛋白分析； NTA捕获试芯片
Biacore实验的基本流程
分析物和配体的定义
固定配体 (Immobilization)：
样品进样 (Injection)
表面等离子共振 (SPR)原理
等离子波：把金属表面的价电子看成是均匀正电荷背景下运动的电子气体，其中正、负带电粒子数目几乎相等，这实际上也是一种等离子体。当金属受电磁干扰时，金属内部的电子密度分布会变得不均匀。因为库仑力的存在，会将部分电子吸引到正电荷过剩的区域，被吸引的电子由于获得动量，故不会在引力与斥力的平衡位置停下而向前运动一段距离，之后电子间存在的斥力会迫使已经聚集起来的电子再次离开该区域。由此会形成一种整个电子系统的集体震荡，而库仑力的存在使得这种集体震荡反复进行，进而形成的震荡称等离子震荡，并以波的形式表现，称为等离子波。

SPR传感器的原理与应用

SPR传感器的原理与应用摘要: SPR传感器的研究与应用进展迅速，尤其在生命科学，化学等领域已经成为一种很重要的研究阶段，对SPR传感器的研究现状，工作原理以及它在工业生活领域的一些应用进行详细描述。

并对SPR传感技术的研究发展前景进行了讨论。

关键字: SPR传感器表面等离子共振一 SPR传感器的发展历程1902年，Wood在光学试验在发现光波通过光栅后，光频谱发生了小区域的丢失，Sommerfeld利用麦克斯韦方程和电磁场边界条件出发，导出了介电物质与金属界面处传播的电磁波的波动解。

1941年，Fano发现这种现象是有金属与介电物质表面的电磁波激发了表面的等离子体波造成的。

1960年，Stem和Farrel研究了此模式产生谐振的条件并将其称作“表面等离子共振”1968年，Kretschmann和Otto各自利用衰减全反射的方法证实了光激发表面等离子共振现象的存在。

20世纪70年代末以来，SPR在检测金属薄膜特性及实时检测金属表面反应的潜能越来越受到重视。

1982年，1982年，Nylander和Liedberg将SPR原理应用于气体检测和生物传感领域中。

此后，SPR传感技术取得了长足的进展。

各种应用于物理化学和生物领域的新的SPR 传感结构设计纷纷出现。

由于SPR技术具有实时监测反应动态过程、生物样品无需标记、灵敏度高、无背景干扰等特点,主要应用于生物大分子之间的相互作用,可得到反应物分子之间每一步的键合信息,测定动力学常数等,这是其它传感器难以企及甚至无法达到的。

二 SPR传感器的原理表面等离子体共振(Surface PlasmonResonance,简称SPR)是一种物理光学现象,其物理模型是一束单色光透过介质入射到金属表面,一部分发生反射形成反射光,部分光穿透金属表面形成折射波,沿着垂直于界面的方向按指数衰减,又称为消失波。

其衰减的物理原因是因为导体内存在自由电子,在电磁波的作用下导体内出现诱导电流,产生焦耳热,消耗了电磁波的能量,因而振幅减弱。

SPR技术

SPR技术
光学spr技术原理
光学表面等离子体共振（SPR）是一种光学物理现象。

当一束p偏振光在一定角度范围内入射到棱镜端面时，棱镜与金属膜（金或银）之间的界面将产生表面等离子体波。

当入射光波的传播常数与表面等离子体波的传播常数相匹配时，金属膜中的自由电子产生共振，即表面等离子体共振。

在分析过程中，首先在传感器芯片表面固定一层生物分子识别膜，然后将待测样品流过芯片表面。

如果样品中有分子能与芯片表面的生物分子识别膜相互作用，就会引起金膜表面折射率的变化，最终导致SPR角的变化。

通过检测SPR角的变化，测定了SPR的浓度、亲和力、动力学常数和特异性。

应用领域
生命科学，食品安全，环境检测，生物医学；毒素和抗生素快速检测；蛋白质组学；药物筛选及相关药物动力学实时检测；生物分子特殊肽段及相关偶合分子的检测；病毒及致病分子蛋白及受体研究；分子识别，免疫调节，免疫测定等，尤其适于在高校、科研院所进行科学研究及教学实验。

在物理学中，它指的是表面等离子体共振
表面等离子体共振是用于表征表面折射系数改变的光学专业技术，这里所说的表面一般是固相和液相间的界面。

近10年来，表面等离子体共振技术取得了长足的进步。

其应用领域包括薄膜和自组装单分子膜的形成和性质，以及蛋白质、核苷、药物、表面活性剂和其他分子之间的相互作用。

spr可以实时观测到分子结合、薄膜形成等表面现象，并能给出高灵敏度、高选择性同时最小的非特异结合的信号。

spr可以免标记实时得到生物分子互相作用，不同药物或药物修饰结构与生物分子间的相互作用，分子互相作用及分离的速度，分子互相作用何时达到平衡、互相作用力的大小等重要信息。

表面等离子体共振传感器的应用与发展

表面等离子体共振传感器的应用与发展表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）传感技术是一种以表面等离子体共振现象为基础的无标记生化分析技术。

它具有高灵敏度、高选择性、实时性好、重复性高等优点，已广泛应用于生命科学、生物化学、药物研发、食品安全等领域。

本文将介绍SPR传感器的基本原理、主要应用和未来发展趋势。

一、SPR传感器的基本原理SPR传感技术是基于在金属表面上的表面等离子体模式的共振现象。

当固体表面上有高折射率介质接近时，介质和金属表面上的电磁场相互作用，导致表面等离子体振荡，发出共振波。

共振波的能量散失到深层的金属中，导致SPR角发生变化。

通过控制入射角或波长，可以调节SPR角，从而实现SPR传感器的定量检测。

SPR传感器通常由光学系统、基底、金属薄膜（通常是银或金）和生物分子层组成。

当样品中的生物分子与生物分子层结合时，会改变SPR角，并且可以通过SPR信号来检测生物分子的特定性和互动性。

二、SPR传感器的主要应用1. 生命科学SPR传感器已广泛应用于生命科学研究中。

通过将靶分子固定在金属薄膜上，检测样品中特定分子与靶分子之间的互动，从而了解生物分子结构、功能和代谢。

例如，SPR传感器可以检测抗体和抗原之间的互动，从而用于诊断和治疗疾病。

此外，SPR传感器还可以用于检测蛋白质活性、酶催化活性等生物分子的功能。

2. 生物化学SPR传感器可以用于生物化学分析，例如药物筛选和分析等领域。

例如，SPR传感器可以在药物筛选中用于检测药物候选物与靶分子之间的互动。

它可以帮助研究人员了解药物与靶分子的互动性质，优化药物设计，并从中确定最有效的药物候选物。

3. 食品安全SPR传感器也可以用于食品安全检测。

例如，它可以检测食品中的毒素、细菌和病毒等致病物质。

例如，SPR传感器可以通过检测食品中的特异蛋白质来检测大肠杆菌的存在。

此外，它还可以用于检测食品中的重金属和其他化学物质污染。

SPR传感器的原理与应用

SPR传感器的原理与应用摘要: SPR传感器的研究与应用进展迅速，尤其在生命科学，化学等领域已经成为一种很重要的研究阶段，对SPR传感器的研究现状，工作原理以及它在工业生活领域的一些应用进行详细描述。

并对SPR传感技术的研究发展前景进行了讨论。

关键字: SPR传感器表面等离子共振一 SPR传感器的发展历程1902年，Wood在光学试验在发现光波通过光栅后，光频谱发生了小区域的丢失，Sommerfeld利用麦克斯韦方程和电磁场边界条件出发，导出了介电物质与金属界面处传播的电磁波的波动解。

1941年，Fano发现这种现象是有金属与介电物质表面的电磁波激发了表面的等离子体波造成的。

1960年，Stem和Farrel研究了此模式产生谐振的条件并将其称作“表面等离子共振”1968年，Kretschmann和Otto各自利用衰减全反射的方法证实了光激发表面等离子共振现象的存在。

20世纪70年代末以来，SPR在检测金属薄膜特性及实时检测金属表面反应的潜能越来越受到重视。

1982年，1982年，Nylander和Liedberg将SPR原理应用于气体检测和生物传感领域中。

此后，SPR传感技术取得了长足的进展。

各种应用于物理化学和生物领域的新的SPR 传感结构设计纷纷出现。

由于SPR技术具有实时监测反应动态过程、生物样品无需标记、灵敏度高、无背景干扰等特点,主要应用于生物大分子之间的相互作用,可得到反应物分子之间每一步的键合信息,测定动力学常数等,这是其它传感器难以企及甚至无法达到的。

二 SPR传感器的原理表面等离子体共振(Surface PlasmonResonance,简称SPR)是一种物理光学现象,其物理模型是一束单色光透过介质入射到金属表面,一部分发生反射形成反射光,部分光穿透金属表面形成折射波,沿着垂直于界面的方向按指数衰减,又称为消失波。

其衰减的物理原因是因为导体内存在自由电子,在电磁波的作用下导体内出现诱导电流,产生焦耳热,消耗了电磁波的能量,因而振幅减弱。

SPR生物传感器

S P R生物传感器-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANSPR生物传感器1 SPR生物传感器的工作原理SPR是一种物理光学现象，是由入射光的电磁波和金属导体表面的自由电子形成的电荷密度波相互作用产生的。

这种沿着金属导体(金、银)表面传播的电荷密度波是一种电磁波，被称为表面等离子体波(Surface Plasmon Wave，SPW)。

它是一种消逝波，在金属内部的分布是随着与表面垂直距离的增大而呈指数衰减的。

当平行表面的偏振光以一定角度照在界面上发生衰减全反射时，入射光被耦合人表面等离子体内，光能大量被吸收，在这个角度由于表面等离子体谐振将引起界面反射率显着减少。

SPR对附着在金属表面的电介质的折射率非常敏感，而折射率是所有材料的固有特征。

因此，任何附着在金属表面上的电介质均可被检测，不同电介质其表面等离子角不同。

而同一种电解质，其附着在金属表面的量不同，则SPR响应强度不同。

基于这种原理，将一种具有特异识别属性的分子(配体)固定在传感芯片表面金属膜上含分析物的样品(受体)以恒定的速度通过传感芯片，与该配体之间发生相互作用，引起金属膜表面溶液的光学参数(如折射率)发生变化，SPR光学信号也随之改变。

记录和处理这些信号可将整个反应显示出来。

基于这种原理的检测仪器被称为SPR生物传感器(SPR Biosensor)。

根据耦合方式的不同，SPR传感器在结构上可分为棱镜耦合式SPR传感器，集成光波导耦合式SPR传感器，光纤式SPR 传感器和光栅耦合式SPR传感器。

根据测量方式，则可分为：(1)角度指示型，固定入射光波长，观测反射光归一化强度达到最小时的入射角；(2)波长指示型，固定入射光的入射角，测量反射光归一化强度达到最小时的波长(3)光强指示型，固定入射光的入射角和波长，测量反射光的归一化光强；(4)相位指示型，固定入射光的角度和波长，测量入射光和反射光的相位差。