表面等离子体共振传感器剖析
表面等离子体共振传感器在生物医药领域中的应用研究
表面等离子体共振传感器在生物医药领域中的应用研究生物医药领域中的传感器是非常重要的仪器之一。
传感器可以实时监测生化分子的存在和浓度，从而检测和诊断疾病，或者辅助药物研发。
表面等离子体共振传感器（Surface Plasmon Resonance, SPR）是近年来发展成熟的一种生物传感器，广泛应用于生物医药领域中。
一、 SPR原理SPR的原理基于贝尔定律，即光的入射角、介质折射率和反射光强之间存在某种关系。
SPR通常是通过光学金属膜和差分测量的方法来实现的。
将一束单色激光照射到金属表面，光线会发生反射和透射，其中反射光会在金属表面和玻璃表面之间产生共振，当共振条件满足时，反射光的光强将会急剧下降。
共振条件取决于金属膜的厚度、折射率和入射光角度。
当生物分子与金属表面相互作用时，它们的折射率也会改变，从而导致反射光的光强发生变化，可以通过检测反射光的光强变化来检测生物分子的存在和浓度变化。
二、 SPR的优势相比传统的生物分析方法，SPR具有以下几个优势：1. 实时检测：SPR可以实时观察光信号变化，无需标记和染色样品。
2. 高灵敏度：SPR可以检测到纳摩尔或更小的分子。
3. 高特异性：SPR对分析样品的结构和成分具有高特异性。
4. 无需保护性处理：SPR可以在非生物学条件下进行检测，无需保护性处理样品。
5. 多功能：SPR可以在多个层面上进行生物分析，从而更全面的了解分析样品的相关信息。
三、 SPR在生物医药领域中的应用SPR在生物医药领域中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 药物筛选：SPR可以用来测试药物相互作用，确定药物在生物分子上的亲和力和特异性，从而帮助加速药物研发过程。
2. 抗体检测：SPR可以用来检测血清中的抗体和病原体抗原之间的相互作用，从而诊断疾病。
3. 蛋白质互作：SPR可以用来研究蛋白之间的互作，从而揭示蛋白质的生物信息和生物学功能。
4. DNA检测：SPR可以用来检测DNA序列的特异性和变异，从而进行基因分型和疾病诊断。
表面等离子体共振生物传感器研究
表面等离子体共振生物传感器研究表面等离子体共振生物传感器是一项新兴的生物传感技术，它可以实现生物分子的高灵敏检测和定量分析，具有许多重要的应用场景，比如药物筛选、疾病诊断、环境检测等。
本文将介绍表面等离子体共振生物传感器的基本原理、制备方法、优点和应用前景。
一、基本原理表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）现象是指金属表面上感生的电磁波与存在于介质表面上的光波相互作用而产生的共振吸收现象。
当一束光通过金属（如银、金）和介质（如水、油）之间的界面时，可以形成一种表面等离子体波，这种波可以被监测到，并用于检测被测样品的变化。
当被测样品与金属表面接触后，由于它们的折射率不同，会引起表面等离子体波的共振角度发生变化，因此可以根据这种变化来分析被测物质的特性。
二、制备方法SPR生物传感器的制备方法有几种，比较常用的包括自组装法、化学镀膜法和微电子加工法。
自组装法是将一层有机分子或生物大分子吸附到金属表面上，利用它们与金属表面之间的弱相互作用力形成自组装单层，然后通过洗涤和干燥等步骤使其稳定。
化学镀膜法是利用金属表面与其它化合物的反应，通过逐层对金属表面进行修饰，生成一层层组成复杂结构的化学物质。
微电子加工法是利用光刻技术和离子束雕刻技术等加工技术制作微纳米结构，用于控制光场和电场等性质。
三、优点与传统的生物传感器技术相比，SPR生物传感器具有许多优点。
首先，SPR生物传感器不需要标记物或荧光染料等示踪物，避免示踪物带来的污染和干扰。
其次，SPR生物传感器能够实现瞬时检测和实时监测，避免了试管内复杂化学反应过程的干扰。
此外，SPR生物传感器具有高灵敏度、高选择性和迅速的响应性能，可以检测非常微小的生物分子浓度，从而提高了检测能力和精度。
四、应用前景SPR生物传感器已经成为生物检测和分析领域的重要技术之一，有着广泛的应用前景。
在医学领域，SPR生物传感器可以用于监测生物分子的含量和活性，从而实现疾病的早期诊断和治疗；在食品领域，SPR生物传感器可以用于检测食品中的有害物质和添加剂，保证食品的安全和质量；在环境监测领域，SPR生物传感器可以用于检测水和空气中的微生物和化学物质，从而预警潜在的环境风险。
表面等离子体共振生物传感器
表面等离子体共振生物传感器（一）表面等离子体共振生物传感器的检测原理表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）实际上是一种物理光学现象。
简单地说，表面等离子体（SP）是由沿着金属和电介质间界面传播的电磁波形成的。
当平行表面的偏振光以称之为SP共振角入射在界面上，发生衰减全反射时，入射光被耦合入SP内，光能大量被吸收，在这个角度上SP共振引起界面反射光显著减少。
由于SPR对金属表面电介质的折射率非常敏感，不同电介质其SP共振角不同。
同种电介质，其附在金属表面的量不同，则SPR的响应强度也不同。
基于这种原理的生物传感器通常将一种具特异识别属性的分子即配体固定于金属膜表面，监控溶液中的被分析物与该配体的结合过程。
在复合物形成或解离过程中，金属膜表面溶液的折射率发生变化，随即被SPR生物传感器检测出来。
（二）SPR生物传感器的传感过程SPR生物传感器系统与其他光生物传感器系统一样，需要光源、光路、光电耦合器件或光谱分析设备、反应池、液流控制系统。
其整个传感过程如图-1所示。
生物分子相互作用的信息经敏感膜通过SPR 现象转换为光信号，再经光电信号检测与配套软件分析计算，最后得出实际所需的信息及相关参数。
图-1 表面等离子体共振生物传感器的检测流程（三）SPR生物传感器在检验医学领域的应用SPR技术用于生物学领域的研究，可以追溯到1983年，当年瑞典科学家Liedberg等首次将SPR技术运用于IgG抗体与其抗原相互反应的测定。
SPR生物传感器的研究从此全面展开并不断深入。
目前，SPR传感器的理论分析、器件研制和实用系统开发日趋完善。
作为传统的临床监控装置的一种补充仪器，SPR光学生物传感器发挥了越来越大的作用。
已证明了运用SPR生物传感器监测和定量测定患者血清中的生物药剂和抗体滴度的可行性，这项研究展示了SPR 生物传感器独特地适用于监控微弱的生物活性物质（10～1000μmol/L）的相互作用，而且能够在不需要膜表面再生的情况下连续地工作。
表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用
表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用一、引言生物传感器是应用最为广泛的传感器之一，其可以将与生物体之间的相互作用转化为电信号，从而实现对生物体的识别。
表面等离子体共振技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）是生物传感器中常用的一种技术。
它利用纳米金属表面的等离子体共振效应，实现对生物分子的检测。
本文将详细讨论表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用。
二、表面等离子体共振技术的基本原理表面等离子体共振技术是一种基于光学原理的生物传感器技术。
其基本结构由金属膜、介质层和检测区域组成。
其中金属膜通常采用银或金，介质层主要是一种具有高折射率的介质，如玻璃或石英。
检测区域则是在金属膜上覆盖一层生物分子或细胞。
当一束特定波长的激光照射在金属膜上时，与介质层相接触的金属表面将会产生等离子体共振谐振现象，形成一种表面等离子体波，即SPR波。
当有生物分子或细胞结合在检测区域时，其会改变SPR波的传播速度和传播距离，从而引起SPR波的共振消失。
观察SPR波的共振消失对应的波长，即可推断出检测区域分子的物理和化学特性，从而实现对其的检测。
三、表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用1.蛋白质相互作用的研究SPR技术可以用于研究蛋白质在生物体内相互作用的情况。
通过将感兴趣的蛋白质固定在金属膜上，并将其他蛋白质注入到介质层中，可以观察到不同蛋白质之间相互作用的共振消失情况，从而了解它们之间的互作信息。
2.细胞表面受体配体相互作用的研究SPR技术也可以用于研究细胞表面受体和配体之间的相互作用。
将感兴趣的细胞固定在金属膜上，并将潜在的配体注入到介质层中，可以观察到细胞表面受体与配体之间的共振消失情况，从而了解它们之间的互作信息。
3.药物筛选SPR技术可以用于筛选有效的药物分子。
通过将药物分子固定在金属膜上，观察其与可能的靶分子之间相互作用的共振消失情况，可以判断其是否具有良好的互作性，从而筛选出有效的药物分子。
表面等离子体共振传感器在生物检测中的应用研究
表面等离子体共振传感器在生物检测中的应用研究第一章：引言表面等离子体共振传感器作为一种新型的生物检测技术，在近年来得到越来越广泛的关注和应用。
它具有高灵敏度、高选择性、实时监测和无标记等优点，可以对生物分子的相互作用、结构和功能等方面进行研究。
本文将从表面等离子体共振传感器的基本原理、在生物检测中的应用及其未来发展等方面进行介绍和探讨。
第二章：表面等离子体共振传感器的基本原理表面等离子体共振传感器是一种基于表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）效应的生物传感器，其基本原理是通过特殊的金属薄膜表面的等离子共振效应，来检测生物分子之间相互作用的变化。
这种传感器通常采用光学运动控制设备和特殊的生物分子识别层来进行实时监测，从而实现高灵敏度和高选择性的生物检测。
表面等离子体共振传感器的工作原理是基于金属薄膜表面的等离子体共振效应，即当有一束特定波长的光线垂直入射到金属薄膜表面上时，会在金属和溶液之间形成一个电磁场，并且在一定的角度下出现显著的反射和穿透波。
如果在金属薄膜表面吸附生物分子，这种物质在固体表面的电荷分布会改变薄膜表面反射和穿透波的散射方向和强度，进而导致反射光信号的幅度和相位改变。
通过检测这些光学信号的变化，就可以实时监测到生物分子之间的相互作用。
第三章：表面等离子体共振传感器在生物检测中的应用表面等离子体共振传感器作为高灵敏度和高选择性的生物传感器，已经广泛应用于生物医学、生物化学和生物物理领域，其中主要包括以下几个方面：1. 生物分子互作用的研究表面等离子体共振传感器可以用来研究生物分子之间相互作用，如蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-小分子相互作用、抗体-抗原相互作用等。
这种传感器可以通过监测生物分子在金属薄膜表面的吸附和解离过程，来研究生物分子之间相互作用的强度、亲和力和动力学特性等。
2. 化学传感器和检测器表面等离子体共振传感器还可以用作化学传感器和检测器，用来监测化学物质的浓度和化学反应的进程。
表面等离子体共振传感器剖析
表面等离子体共振传感器程玉培 1433591摘要:表面等离子体子共振(SPR) 技术是一种简单、直接的传感技术。
它通过测量金属表面附近折射率的变化, 来研究物质的性质。
表面等离子体子共振传感器已经成为生物传感器研究领域的热点。
关键词表面等离子体子共振传感器生物分子间相互作用前言生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。
其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。
化学的核心是化学键，即分子间的相互作用，而要研究生命过程中的各种化学变化，归根到底就是要研究生物分子之间的相互作用。
生物分子之间的相互作用是生命现象发生的基础，研究生物分子之间的相互作用可以阐明生物反应的机理，揭示生命现象的本质。
近年来，研究生物分子之间相互作用的技术不断出现，其中表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）在生物学以及相关领域的研究应用取得了很大进展，SPR技术可以现场，实时地测定生物分子间的相互作用而无需标记，可以连续监测吸附和解离过程，并可以进行多种成分相互作用的研究。
1 表面等离子体共振传感器概述1.1 表面等离子体共振传感器简介表面等离子体子共振( surface plasmon resonance , SPR) 是一种物理光学现象。
利用光在玻璃界面处发生全内反射时的消失波, 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, 表面等离子体子与消失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。
1.2 表面等离子体共振传感器研究背景及现状表面等离了体共振效应的发现可以追溯到上世纪初。
关于SPR效应的最早记载是源于1902年Wood发现光波通过光栅后，光频谱出现小区域内的能量损失现象。
1941年，Fano针对这一现象根据金属和空气界面上表面的电磁波理论和边界条件进行了详尽的解释。
表面等离子体共振传感技术的研究与应用
表面等离子体共振传感技术的研究与应用一、前言表面等离子体共振传感技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）是一种基于光波与表面等离子体耦合的物理现象，具有高灵敏度、实时监测和在线检测等优点，在生化分析、医药检测、食品安全等领域得到广泛应用。
本文将对表面等离子体共振传感技术的基本原理、研究进展和应用现状进行探讨。
二、基本原理表面等离子体是指在金属表面与介质中的交界处形成的电磁波，其电磁场分布减弱得越来越快，从而被限制在膜面附近。
当金属薄膜的厚度为几纳米级别时，能量的耗散会在金属和介质交界面上引起吸收和反射。
这种吸收和反射现象被称为表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR），在外部光照射的情况下，表面等离子体共振的发生与否取决于纳米层的折射率变化。
SPR传感技术是一种利用光与金属表面上的等离子激元作用来检测分子间相互作用的方法。
具体而言，它通过检测分子与金属表面上生物分子之间的相互作用引起的表面等离子体振荡频率的变化，来实现生物分子、药物、化学物质等的高灵敏度检测。
三、研究进展SPR传感技术自1990年代出现以来，就备受科学家的关注。
内外部环境的因素变化（如温度、纳米颗粒形状、金属薄膜厚度等）都能对SPR传感器的检测灵敏度产生显著影响。
因此，研究SPR传感技术的制备、优化与改进显得尤为重要。
如今，研究人员通过对传感器材料、膜层的结构调整，利用奈米纳米颗粒增加传感器灵敏度，通过微电子制造技术对传感器芯片进行微加工等方法，提高了SPR传感技术的精度与检测范围。
同时，生物分子的特异性识别也是SPR传感技术的研究热点之一。
通过制备多种专一性高、稳定性好的生物识别元件，研究者不断探索着SPR传感技术的临床应用。
四、应用现状SPR传感技术在药物开发、食品安全监测、环境污染检测、基因诊断等领域都得到了广泛应用。
以药物开发为例，SPR技术可以用来研究药物与受体之间的相互作用。
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。
表面等离子体共振传感器的研究及应用分析
表面等离子体共振传感器的研究及应用分析表面等离子体共振传感器（Surface Plasmon Resonance Sensor，SPR）是一种利用表面等离子体共振现象（Surface Plasmon Resonance，SPR）进行生物分子检测的光学传感器。
该传感器具有实时监测、非标记、高灵敏度、高特异性等优点，已经广泛应用于生物医学、环境监测、食品安全等领域。
一、表面等离子体共振原理与传感器结构1. 原理表面等离子体共振是介质界面上的一种光学现象，当一束入射角度合适的光线照射到金属和介质的界面上时，金属表面的自由电子跃迁到介质中形成等离子体，从而与入射光形成表面等离子体波（Surface Plasmon Wave，SPW）。
当入射角度等于共振角度时，SPW与入射光形成干涉，形成SPR现象，此时SPR角度与介电常数、微环境等相关联，与金属种类、厚度等特性无关。
通过改变介质状态或反应分子接触强度，改变介电常数，可以实现与反应物质特异性识别和定量测量。
2. 传感器结构传统的SPR传感器结构包括金属膜、透明基板和探测系统。
金属膜主要是负责SPR现象的产生，通常采用贵金属如金、银或铜等制作；透明基板则是作为测量介质的支撑，并且是入射光的传输介质。
探测系统是将反射光投射到探测器上，以测量不同样品产生的SPR角度变化。
现代SPR传感器结构基于表面等离子体致振现象，主要分为共振角度模型和共振波长模型两种类型。
二、表面等离子体共振传感器在生物医学领域的应用1. 生物分子检测SPR传感器在生物医学领域中最常用的应用是生物分子检测。
该传感器可以对生物分子的结合进行实时监测，并通过曲线拟合等方式进行数据分析，从而确定分子间的结合亲和力、结合常数和特异性等指标。
传感器可以检测DNA、蛋白质、药物、细胞等生物分子，并应用于抗体筛选、药物筛选、研究生物分子互作等方面。
2. 临床诊断SPR传感器在临床诊断方面的应用主要包括血清分析、癌症筛查以及药物疗效评估等。
生物表面等离子体共振传感器的应用研究
生物表面等离子体共振传感器的应用研究随着科技的不断进步，生物表面等离子体共振传感器逐渐成为了科研领域的新宠。
生物表面等离子体共振传感器是一种能够检测样品表面分子相互作用的高灵敏度、高精度的传感器。
它的研究与应用在生物医学、生物化学、环境监测、材料科学等领域有着广阔的前景。
一、生物表面等离子体共振传感器原理与特点生物表面等离子体共振传感器是一种光学传感器，它基于表面等离子体共振（surface plasmon resonance, SPR）现象，通过检测表面分子相互作用的变化来实现对样品成分的测量。
其原理是利用金属表面电磁场与入射光波的相互作用，使光强在特定角度下消耗，这种消耗与被检测分子的捕获有关。
生物表面等离子体共振传感器因具有高灵敏度、高速度、实时测量、非标记等特点，成为了现代分子生物学、生物化学、药物研发等领域重要的实验手段。
二、生物表面等离子体共振传感器的应用生物表面等离子体共振传感器在生物医学、生物化学、环境监测等领域中有着广泛的应用。
1. 生物医学领域生物表面等离子体共振传感器可用于蛋白质相互作用、抗体-抗原结合等分子识别的研究。
它可以实时、高灵敏度地测量蛋白质、抗体、细胞等生物分子的相互作用，从而可用于筛选、评估药物的亲和性和活性，同时也可以作为生物传感检测器，测量血液中生物标志物的含量，用于临床医学的诊断和治疗。
2. 生物化学领域生物表面等离子体共振传感器可用于脂肪酸、糖类等小分子与蛋白质、核酸等大分子相互作用的研究。
它可以实现对生物反应体系动态变化的实时监测和记录，对研究药物作用机制等方面具有重要意义。
同时，它还可以用来评估生物材料相互作用的生物兼容性、抗污染性等性质，可应用于生物膜构建、生物材料开发等领域。
3. 环境监测领域生物表面等离子体共振传感器可用于环境中有害物质污染的监测。
它可以利用生物分子与环境中的有害物质相互作用的变化来实现对有害物质的快速识别和高灵敏度检测。
因此，它具有在水质、空气等环境监测领域的潜在应用价值。
表面等离子体共振传感器的制备和性能研究
表面等离子体共振传感器的制备和性能研究近年来，随着纳米技术和生物技术的发展，各种新型传感器被研制出来，表面等离子体共振传感器（surface plasmon resonance sensor，SPR传感器）是其中一种新型传感器。
SPR传感器具有灵敏度高、快速响应、无需标记等特点，因此在生物医学、环境监测等领域具有广泛的应用和发展前景。
本文将就SPR传感器的制备和性能研究作一详细介绍。
一、SPR传感器的原理SPR传感器是利用表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）感应现象来实现对生物、化学分子等小物质敏感检测的一种高灵敏、实时、且无标记的传感器。
它是将金属薄膜（如银、金等）与生物分子（如蛋白质、DNA等）结合，利用SPR感应现象来检测样品中的分子结构及其变化。
SPR传感器的基本原理是利用破坏反射波的表面等离子体波（SPW）振荡，来检测样品或分析物的性质、种类、浓度等参数。
当有物质吸附在金属膜（通常是金或银）表面，改变了金属膜中电磁波的传播情况，使得被激发的表面等离子体模式发生位移和衰减，这时反射波会相应地发生改变，利用这种反射波的特性来提供实时的信号，即可对被检测物质做出实时准确的分析和检测。
二、SPR传感器的制备SPR传感器制备主要分为四个步骤：金属薄膜制备、生物分子的固定化、样品处理以及检测分析。
1、金属薄膜制备金属薄膜上的表面等离子体要在一个特定的角度下产生，需要一个折射率匹配的介质为它提供“桥梁”。
于是，通常用玻璃或SiO2等物质来做折射率与金属薄膜匹配的“桥梁”，也可以做一层聚合物或者某些特殊膜来弥补折射率的差异，在薄膜中制造了SPR区域。
2、生物分子的固定化将SPR芯片表面的金属膜与生物分子（如抗体、DNA等）共价偶联起来是SPR传感器制备过程中最重要的步骤之一，其方法有化学键偶联法、吸附法、生物素-亲合素法、氨基硅烷法、脱聚物反应等。
3、样品处理样品处理主要是根据需要对检测样本进行一些预处理，如样品的纯化、稀释、荧光标记等，以增强SPR信号和减少非特异性吸附等间接效应。
表面等离子共振技术生物传感器潜力探索
表面等离子共振技术生物传感器潜力探索随着科技的不断发展，生物传感技术正成为生命科学，医学和环境科学领域中重要的研究和应用领域之一。
在生物传感技术的发展过程中，表面等离子共振（surface plasmon resonance，SPR）技术因其高灵敏度、实时检测能力和无需标记的优点而受到广泛关注。
本文将探索表面等离子共振技术在生物传感器中的潜力，以及其在生命科学和医学领域中的应用。
表面等离子共振技术是通过表面等离子波激发来检测生物分子相互作用的现象。
等离子体是电磁波在金属表面上的共振现象，当光波与金属表面相互作用时，激发了表面等离子波。
通过观测光波的反射和折射，可以得到与生物分子的相互作用相关的信息。
这种技术具有高灵敏度和实时监测能力，不需要标记物质，从而使其在生物传感器中具有广泛应用的潜力。
表面等离子共振技术的潜力在于其可以实现实时检测和定量分析，对生物分子的相互作用进行动态监测。
传统的生物传感技术通常需要对目标分子进行标记，但这个过程可能对生物分子的性质和功能产生影响。
然而，SPR技术可以直接检测生物分子与靶分子之间的相互作用，无需标记物质，从而减少了实验的复杂性和误差。
这种实时性和无损检测的特点使得表面等离子共振技术在生物学研究中的应用变得更加广泛。
除了生物学研究，表面等离子共振技术也在医学领域中找到了广泛的应用。
在生物传感器中，SPR技术可以被用来检测生物标志物，如蛋白质、DNA和细胞。
这些生物标志物的异常变化与疾病的发生和发展密切相关，因此利用SPR技术进行生物标志物的检测成为早期疾病诊断和治疗的重要手段。
此外，SPR技术还可以被应用于药物筛选和药代动力学等药物研发领域，提高药物开发的效率和质量。
尽管表面等离子共振技术在生物传感器中具有诸多优势，但仍然存在一些挑战和限制。
首先，SPR技术的仪器设备成本较高，需要专业的技术人员进行操作和维护。
其次，由于SPR技术对样品的几何形状和浓度比较敏感，因此需要进行优化和标定，以确保准确的结果。
表面等离子体共振传感器的研制
表面等离子体共振传感器的研制一、引言表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）传感器是利用表面等离子体共振现象进行分析测量的一种方法。
它具有高灵敏度、实时监测等优点，已经成为生物分子相互作用常用的分析手段。
本文将讨论表面等离子体共振传感器的研制，包括其原理、研究现状、应用范围以及未来发展趋势。
二、表面等离子体共振传感器原理表面等离子体共振传感器的原理是利用光在金属（通常为金）与介质（通常为空气或水）的交界面上分裂成表面等离子体波，当这些波与分子或其他生物分子结合时，会导致波长和吸光度的变化。
表面等离子体波的共振条件为：n1sinθ1=n2sinθ2其中，n1是金属与介质之间的折射率，n2是介质的折射率，θ1和θ2分别是光的入射角和反射角。
当分子结合于表面层时，这个条件不再满足，从而导致共振角的变化，即SPR信号产生。
三、表面等离子体共振传感器研究现状表面等离子体共振传感器在生物分子相互作用方面具有广泛应用，如蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-核酸相互作用等。
目前已经有多种表面等离子体共振传感器产品上市，如Biacore和Plexera等。
此外，表面等离子体共振传感器还可以与其他技术相结合，如质谱法、红外吸收法等，用于检测和分析生物分子。
四、表面等离子体共振传感器应用范围表面等离子体共振传感器可以用于检测生物分子之间的相互作用，如蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-核酸相互作用等。
此外，表面等离子体共振传感器还可以被应用于生物分子的特异性检测，如抗体和配体的互相结合等。
它还可以应用于药物筛选、水中金属离子检测以及食品安全等领域。
五、表面等离子体共振传感器未来发展趋势表面等离子体共振传感器在生物医学领域的应用正逐渐扩大，并取得了很大的建树。
未来，随着生物医学领域研究的加强，表面等离子体共振传感器的应用范围将会更加广泛。
其次，表面等离子体共振传感器的灵敏度和特异性也需要进一步提高，为生物医学研究提供更加精确的分析手段。
基于表面等离子体共振技术的传感器研究
基于表面等离子体共振技术的传感器研究近年来，随着科技的不断发展，传感技术也得到了很好的进步。
其中，基于表面等离子体共振技术的传感器，成为了研究的热点。
那么，表面等离子体共振技术是什么？它有什么特点？在传感技术中有什么应用？接下来将从这些方面展开讨论。
一、表面等离子体共振技术的原理介绍表面等离子体共振技术是利用金属薄膜在玻璃或石英表面上的等离子体共振效应进行研究的一种技术。
当金属薄膜受到一定波长的光线照射时，会发生表面等离子体激元共振，此时光波与金属薄膜表面的电子相互作用产生共振，使金属表面形成高度集成的电子云。
当有分子或离子吸附在介质上时，会导致共振角度发生变化，通过检测共振角度的变化，可以分析出分子或离子的存在及其浓度等信息，从而实现对物质的检测。
二、表面等离子体共振技术的优点和特点1. 灵敏度高：表面等离子体共振技术可以实现非常低浓度物质的检测，且具有高度的选择性和灵敏度。
2. 可实现实时在线监测：由于表面等离子体共振技术对生物分子的检测是在液体中进行的，因此可以实时感应化学反应的过程，具有动态监测的优点。
3. 操作简单方便：相比传统的检测方法（如色谱法、电化学法等），表面等离子体共振技术没有特殊的样品前处理要求，只需将液体样本注入联机系统就可以完成分析。
4. 可自动化：自动化分析技术是现代分析科学发展的趋势，表面等离子体共振技术可以实现联机自动采样、分析、控制和数据处理，使检测更加快捷、准确和可靠。
三、表面等离子体共振技术在生物分子检测中的应用在生物医学领域，表面等离子体共振技术被广泛应用于生物分子的检测，如蛋白质、核酸等生物大分子的检测。
相比传统的检测方法，表面等离子体共振技术具有高灵敏度、高选择性和高通量的优点，尤其是在新药开发领域的检测中，已成为不可或缺的检测手段。
另外，表面等离子体共振技术还可以在微滴法、气相色谱等检测方法中得到应用。
在医药卫生、环境检测、食品安全等多领域中，表面等离子体共振技术都具有广泛的应用前景。
基于表面等离子体共振技术的生物传感器研究
基于表面等离子体共振技术的生物传感器研究I.引言以表面等离子体共振技术为基础的生物传感器在生物医学研究、药物筛选、环境污染检测等领域具有重要的应用前景。
本文将系统介绍基于表面等离子体共振技术的生物传感器的研究现状和发展趋势。
II. 表面等离子体共振技术简介表面等离子体共振技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）是一种在金属-介质界面上发生的电磁波现象。
SPR是由被激发的被限制在金属/介质界面上的电子共振所形成的特殊光学现象。
SPR可以被用来实时监测金属/介质界面上的生物分子结合过程的动力学参数和亲和性常数，因此SPR技术的应用具有广泛的前景。
III. 基于SPR技术的生物传感器研究1. SPR生物传感器原理SPR生物传感器基于SPR技术，通过利用金属元素表面形成的局域电磁场，实现分子间的结合过程，探测分子的生物学特性，得到分子时空信息，并以量化方式获取分子定量信息等。
2. SPR生物传感器的构建在SPR生物传感器的构建中，金属薄膜是最重要的一个部分。
金属薄膜的选择一般要根据样品的不同和分子的性质，根据孔径、材料等来确定。
此外，还需要合适的生物学分子的合成和改性，以及SPR生物传感器的数据采集和分析等技术。
3. SPR生物传感器的应用SPR生物传感器在生物医学研究、药物筛选、环境污染检测等领域具有广泛的应用前景。
例如，在药品开发中，SPR生物传感器可以用于验证药物的抗原性、有效性和安全性等；在环境污染检测中，SPR生物传感器可以被用来检测污染物浓度、类别等。
IV. SPR生物传感器研究进展与挑战1. 技术进展近年来，SPR生物传感器得到了广泛的研究和发展。
随着微纳技术的发展，SPR生物传感器显然具有丰富的研究前景。
值得注意的是，SPR生物传感器不但可以用于复杂的生物分子的检测，而且能够在生物体中进行检测，对于快速筛选生物药物、敏捷诊断病情等有着广泛的应用场所。
2.技术挑战SPR生物传感器发展仍面临很多挑战。
表面等离子激元共振技术在传感器中的应用研究
表面等离子激元共振技术在传感器中的应用研究表面等离子激元共振技术（SERS）是一种基于表面等离子激元共振效应的检测技术。
SERS技术能够对物质进行高灵敏、高选择性的检测，已经广泛应用于化学、生物、环保等领域。
在传感器中，SERS技术具有广泛的应用前景。
一、SERS技术原理SERS技术的灵敏性和选择性来自于表面等离子激元共振效应。
当光到达具有等离子体共振的金属表面时，激发出表面等离子激元波，这些波能够增强光的散射效应，从而让物质的振动频率得以放大，同时使得物质的电荷极性更加容易被激发。
这样，我们就能够通过光散射的方式，得到物质的吸收光谱，从而实现物质的定量分析，甚至能够检测到微量物质。
二、SERS技术的优势SERS技术相比其他光谱技术，有着更高的检测灵敏度和选择性。
SERS技术能够检测到非常微弱的信号，对化学分析和生物检测都有很大的应用价值。
同时，在制备样品和检测过程中，SERS技术对样品的要求比较宽松，即便是微量样品也能够得到可靠的检测结果。
在实际应用中，SERS技术具有快速、灵敏、实用、可靠等优势。
三、SERS传感器的应用研究SERS技术的高灵敏度和可靠性，使其成为一种重要的传感器技术。
SERS传感器的应用研究主要集中在以下几个方面：（一）环境监测：SERS技术可以检测到空气中的VOCs（挥发性有机物）浓度，掌握环境质量情况，如PM2.5、NOx、SOx、CO等。
（二）食品安全：SERS技术可以检测到食品中有毒有害物质或潜在污染物的含量，如农药、重金属等。
（三）药物检测：SERS技术可以高效准确地检测到药物或生物活性物质的存在，如癌症标志物、DNA、蛋白质结构等。
（四）病毒、细菌检测：SERS技术结合化学、生物反应，可以对特定细胞分子进行定量检测，如检测流感病毒、细菌等。
以上应用中，环境监测和食品安全检测是目前应用最广泛的SERS传感器研究方向。
四、SERS传感器的制备和优化SERS传感器的制备和优化是SERS技术应用研究中的关键环节。
表面等离子体共振传感器技术研究
表面等离子体共振传感器技术研究表面等离子体共振传感器（Surface Plasmon Resonance Sensor，SPR传感器）是一种新型的、高灵敏度和高选择性的生物传感器，具有广泛的应用潜力。
它可以用于生物分子的检测和分析，如蛋白质、抗体、DNA、细胞和药物等，也可以被应用于环境监测、食品检测和医学诊断等领域。
SPR传感器的工作原理是利用表面等离子体（Surface Plasmon）的存在，从而实现离子和分子之间的相互作用。
通过将金属薄膜与液态生物样品接触，实现光折射率的变化，从而标记出生物学样本的存在。
当外加一定频率和角度的光线进入到金属表面时，电磁波会在表面金属和液体之间形成驻波，这个过程被称为表面等离子体共振。
当有生物物质与该金属薄膜结合时，由于这种共振现象发生改变，即折射率发生变化，从而可以测出生物物质的存在和浓度。
SPR传感器的优势在于它不需要样品的标记。
传统的生物传感器需要将分子或者细胞标记为荧光分子、酶单位或者其他颜色，这会对样品造成损害。
使用SPR 传感器则不需要对样品做任何处理，这极大地减少了样品损伤的可能性，同时也减少了误差的可能性。
同时，SPR传感器也具有高灵敏度和高选择性的优势。
SPR传感器是完美的选择性工具，因为它可以测量非常小的分子浓度和非常低的检测限制。
其灵敏度远高于其他的生物检测技术，如比色法和电化学分析法等。
因此，SPR传感器可以被应用于各种复杂和敏感的样品中，进行高精度的检测。
如果将SPR传感器应用于实际应用中，需要充分了解并控制表面是如何工作的。
与传统的生物传感器不同，SPR传感器需要准确地控制金属表面一致性，并对传感器的设计和样品的堆积方式进行优化。
同时还需要对环境温度、pH值、离子浓度等参数进行仔细调整，以保证传感器得到最佳的结果。
由于样品的高度复杂性和需要特别的样品设计，因此目前SPR传感器的实际应用面还比较小。
除了药物开发、生物学分析和医学诊断等领域，SPR传感器还可以被应用于快速的检测和监测环境污染物，包括水质、空气和土壤中的污染物。
表面等离子共振传感器的原理及应用研究
表面等离子共振传感器的原理及应用研究表面等离子共振传感器（Surface Plasmon Resonance Sensor, SPR）被广泛应用于生物分子相互作用分析和药物筛选，它利用表面等离子共振现象，可以实时、无损地监测分子间相互作用，其分子识别能力和灵敏度极高。
本文将介绍SPR传感器的原理及其在生物分析中的应用研究。
一、原理SPR传感器是利用金属表面的等离子体共振现象来检测分子间相互作用的一种仪器，其中最常见的金属是银和金。
金属表面的等离子体波（Surface Plasmon Wave, SPW）是一种电磁波和表面电荷密度波的耦合波，其频率与金属层和介质之间的界面上存在的局部电磁场强度有关。
当金属表面遇到与SPW频率相等的入射光时，电磁波会被吸收，使得SPW的振幅不断增强，直到达到共振点，此时金属表面吸收光的强度达到最大值。
因此，SPR传感器可以通过监测入射光的反射光强度的变化来确定分子吸附和解吸的情况。
当靶分子与生物分子结合时，生物分子会在金属层表面结合一层靶分子。
这层靶分子会引起界面的局部折射率发生改变，而金属界面的局部折射率变化会改变SPW的共振角度，从而造成反射光的强度发生变化。
通过监测反射光的变化，可以实时探测生物分子与靶分子之间的相互作用和分子间结合的强度，从而分析分子间的相互作用。
二、应用研究1.生物分析SPR传感器已被广泛应用于了解生物分子的相互作用和表面特性。
这种传感器可以用于探测分子之间的互作、识别蛋白质和核酸，并监测其结合或解离等。
最近，SPR传感器被成功应用于分析肿瘤标志物、蛋白酶和DNA结构等的相互作用，进一步推动了生物医学研究的发展。
2.药物筛选药效学研究是SPR传感器在药物筛选中的另一个重要应用。
传感器可以用于评估药物分子与受体分子之间的相互作用，确定药物的亲和力和特异性，预测药物的活性和毒性。
例如，SPR传感器可以用于评估药物对癌细胞生长的抑制率，或用于药物的设计和制造过程，优化化合物的设计，提高药效。
表面等离子体共振传感器的优化设计及其应用研究
表面等离子体共振传感器的优化设计及其应用研究近年来，生物传感器已成为生物分析和诊断领域的热门研究方向之一。
表面等离子体共振传感器（Surface Plasmon Resonance Sensor，SPR）由于其快速、高灵敏、不需标记等特点，受到了广泛关注。
本文将围绕SPR传感器的优化设计与应用进行探讨。
一、SPR传感器的工作原理SPR传感器基于表面等离子体共振现象，由金属膜、玻璃基底和反射检测系统组成。
当金属薄膜表面感受到透入自由空间的光线时，能量被吸收并形成表面等离子体波。
当外界发生变化时，如物质吸附于金属表面，会导致表面等离子体波的共振角发生变化。
通过监测共振角的变化，可以检测到金属表面发生的变化，从而实现物质分析和定量检测。
二、SPR传感器的优化设计1. 金属膜的材料选择SPR传感器的金属膜满足表面等离子体波产生的条件，通常采用贵金属（Au、Ag）材料。
材料的选择应考虑到吸附物的化学性质，如金属材料的耐蚀性、化学稳定性和生物相容性等因素。
2. 传感芯片的形状传统的SPR传感器采用平面基底，传感芯片上的金属薄膜是平面的。
为了提高灵敏度，现代SPR传感器采用微纳米加工技术，将金属膜制作成刻有周期性微结构的芯片，如光子晶体、纳米孔片等。
这些芯片的表面可以形成复杂的布里渊光子带结构，从而增加了光场与检测样品接触的表面积，提高了灵敏度。
3. 助剂的添加助剂的添加可以在不改变SPR原理的前提下，增加实验的稳定性，并提高灵敏度。
例如，将界面活性剂加入检测液体中，可以增加检测物质与金属表面之间的接触面积和亲和力，提高灵敏度。
三、SPR传感器的应用研究SPR传感器广泛应用于生物分析、化学分析、环境监测等领域。
下面以生物分析为例进行介绍。
1. 生命科学研究生命科学研究中，SPR传感器可用于检测蛋白质、抗体、DNA等生物大分子。
通过检测这些分子对金属表面的吸附量和亲和力，可以实现生物分子的分析和定量检测。
2. 临床检测SPR传感器可用于血清学检测、药物筛选、搜寻新型病原体等应用。
基于表面等离子体共振技术的生物传感器研发
基于表面等离子体共振技术的生物传感器研发摘要：生物传感器是一种能够将生物分子识别和检测转化为可测量信号的装置，具有在食品安全、医疗诊断和环境监测等领域内广泛应用的潜力。
表面等离子体共振技术（Surface Plasmon Resonance, SPR）作为一种无标记、实时、灵敏度高的检测方法，已成为生物传感器研究的热点。
本文将介绍基于表面等离子体共振技术的生物传感器的原理、应用以及研发挑战。
1. 引言生物传感器是一种将生物分子与物理或化学传感器相结合的设备，可用于检测和分析生物分子的存在和特性。
传统的生物传感器主要使用标记分子进行检测，但这种方法存在标记分子对样品的干扰以及实时监测的困境。
表面等离子体共振技术则克服了这些问题，因此在生物传感器领域中备受关注。
2. 表面等离子体共振技术原理表面等离子体共振技术是一种基于电磁波理论的光学技术，通过测量介质中的共振角或共振峰的变化来检测表面吸附生物分子的变化。
当光线经过金属表面时，会与金属表面的电子气产生相互作用，形成表面等离子体波。
当有生物分子在金属表面吸附时，会改变介质中的折射率，从而改变表面等离子体波的传播特性。
3. 基于表面等离子体共振技术的生物传感器设计和应用基于表面等离子体共振技术的生物传感器主要包括传感芯片、激光光源、检测器和数据分析系统。
首先，将待检测的生物分子固定在传感芯片表面，然后通过光源激发产生的光与传感芯片表面的等离子体相互作用，最后通过检测器接收和分析光信号的变化。
基于表面等离子体共振技术的生物传感器可应用于医疗诊断、食品安全和环境检测等领域。
4. 基于表面等离子体共振技术的生物传感器的优势和挑战基于表面等离子体共振技术的生物传感器具有无标记、实时、灵敏度高和可重复性好等优势。
与传统的标记法相比，无标记技术避免了标记分子对样品的污染和影响，实时监测能提高检测的准确性和时效性。
此外，灵敏度高和可重复性好也使得基于表面等离子体共振技术的生物传感器在生物分析领域内具有巨大市场潜力。
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表面等离子体共振传感器程玉培 1433591摘要:表面等离子体子共振(SPR) 技术是一种简单、直接的传感技术。
它通过测量金属表面附近折射率的变化, 来研究物质的性质。
表面等离子体子共振传感器已经成为生物传感器研究领域的热点。
关键词表面等离子体子共振传感器生物分子间相互作用前言生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。
其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。
化学的核心是化学键，即分子间的相互作用，而要研究生命过程中的各种化学变化，归根到底就是要研究生物分子之间的相互作用。
生物分子之间的相互作用是生命现象发生的基础，研究生物分子之间的相互作用可以阐明生物反应的机理，揭示生命现象的本质。
近年来，研究生物分子之间相互作用的技术不断出现，其中表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）在生物学以及相关领域的研究应用取得了很大进展，SPR技术可以现场，实时地测定生物分子间的相互作用而无需标记，可以连续监测吸附和解离过程，并可以进行多种成分相互作用的研究。
1 表面等离子体共振传感器概述1.1 表面等离子体共振传感器简介表面等离子体子共振( surface plasmon resonance , SPR) 是一种物理光学现象。
利用光在玻璃界面处发生全内反射时的消失波, 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, 表面等离子体子与消失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。
1.2 表面等离子体共振传感器研究背景及现状表面等离了体共振效应的发现可以追溯到上世纪初。
关于SPR效应的最早记载是源于1902年Wood发现光波通过光栅后，光频谱出现小区域内的能量损失现象。
1941年，Fano针对这一现象根据金属和空气界面上表面的电磁波理论和边界条件进行了详尽的解释。
1957年，当高能电了通过金属薄膜时，Ritchie发现能量损耗不仅发生在体积等离了体频率处，在更低频率处也发生了，于是认为这与金属薄膜界面特性有关。
1958年，Turbader为了观察SPR现象，对金属薄膜采用光的全反射激励的方法。
1960年，Stern和Farrell首次提出了表面等离了体波（Surface Plasmon Wave，SPW）的概念，并对这种谐振模式产生的条件进行研究。
同年Raether又专门详尽描述了SPR共振效应在不同表面上的激励特性。
1968年，经过多年的研究德国物理学者Otto认为表面等离了体共振效应的实质就是一种光学全反射的现象，既衰减全反射（ATR），并据此设计了以棱镜为基体的Otto模型同时给出SPR激发条件。
1970年，另一位德国的物理学者Kretschmann提出一种新的粗糙表面扰动理论，设计了一种新的Kretschmann模型，与Otto模型相等价。
该模型较之Otto模型具有加工更方便、准确度更高的优势，之后很多学者的改进和应用都在该模型的基础上进行的。
表面等离了体波传感器的生产与应用能拥有如此广阔的前景也是由于该模型的出现。
20世纪70年代到80年代，随着Kretschmann模型的广泛和深入研究，它的潜在价值逐渐发挥出来。
棱镜SPR传感器作为一个基于此模型的新生产物，具有灵敏性高、特异性好、免标记的特点。
1982年，Nylander和Lieberg首次将棱镜SPR传感器作为化学传感器用于气体的检测。
1983年，作为生物传感器瑞典学者Liedberg首次成功检测了IgG蛋白质与其抗原的相互作用的反应过程[1]。
1987年，Cullen等人首先将光栅激发表面等离子体技术应用于传感。
1990年，瑞典的Biacore AB公司开发出第一款商用化SPR仪器。
1993年，美国华盛顿大学Jorgenson首先提出了在线传输式和终端反射式这两种光纤SPR传感器。
此后，SPR传感器的研究和应用开始全面展开，相关的文献报道每年成倍地增长。
1995年关于SPR研究的文献只有30多篇，1998年则增长到近300篇，1998至2000年的二年时间里，应用SPR技术发表的文章已经超过1500篇，直至目前为止，利用该技术发表的文章已经超过了5000篇，可见SPR传感器已经成为目前国际上光化学传感器研究领域的前沿[2]。
随着SPR技术在不同领域应用研究的开展，形成了一系列新的热点方向。
光纤SPR传感器具有结构灵活、体积小、可集成、可远程在线实时监测、易于实现分布式传感等优点，在活体探测，野外环境监测等领域的应用具有独特的优势，不断有文献报道各种新型的光纤SPR传感器，如通过对光纤进行拉锥、侧面抛磨、出射端几何结构改造和利用光纤光栅等手段制作而成的光纤SPR传感器。
利用金属光栅、纳米金属粒子阵列等金属微纳结构局域表面等离子体共振产生的高场局域性，可以有效提高SPR传感器的灵敏度、选择性、空间分辨率、可集成性，成为近年来探测传感领域研究和应用的又一个重要方向。
通过将金属微纳结构与传统SPR结构结合起来，利用LSPs与SPs的相互作用，可以有效增强探测信号。
另外，将金属微纳结构与光纤、平面波导技术相结合，易于实现集成化，可大大扩展金属微纳结构表面等离子体共振传感器的应用范围。
现代生物技术的研究发展，对发展高通量、多组分、实时快速检测和分析的需求日益迫切。
表面等离子体共振成像技术（surface plasmon resonance imaging，SPRI），不仅能有效提高SPR传感器的测量速度，还能更为直观、实时地监测分子相互作用动力学过程，是目前SPR传感器研究的又一热点。
最新文献还报道了利用金属光栅结构制作的表面等离子体共振成像芯片进行生物分子相互作用检测的实验[3]。
1.3 表面等离子体共振传感器的原理[4]1.3.1 消逝波从菲涅尔定理（n1sinθ1=n2sinθ2）可以看出，光从光密介质入射到光疏介质时（n1>n2）就会产生全反射现象。
但从波动光学的角度来分析，全反射的光波会透过光疏介质约为光波波长的一个深度，再沿界面流动约半个波长再返回光密介质。
光的总能量没有发生改变。
透入光疏介质的光波称为消逝波。
消逝波在界面的传播如图1-1所示。
图1-1 消失波在界面的传播1.3.2 表面等离子体波当金属受到电磁干扰时，金属中的电子密度分布就会变得不均匀。
设想在某一区域电子密度低于平均密度，那么就会形成局部的正电荷过剩。
这时由于库仑引力作用，会把近邻的电子吸引到该区域，而被吸引的电子由于获得附加的动量，又会使该区域聚集过多的负电荷，然而，由于电子间的排斥作用，使电子再度离开该区域，从而形成价电子相对于正电荷背景的起伏振荡。
由于库仑力的长程作用，这种局部的电子密度振荡将形成整个电子系统的集体振荡，并以密度起伏的波的形式来表现。
我们把当金属表面存在的自由振动的电子与入射光的光子相互作用时，产生的沿着金属表面传播的电子疏密波称为表面等离子体波。
表面等离子体波存在于两种界面附近，在金属和介质界面产生的表面等离子体波示意图如图1-2所示。
图1-2 表面等离子体波1.3.3 表面等离子体共振传感器表面等离子体共振是一种由光入射金属表面引起的物理光电现象。
光在两相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。
当消失波和表面等离子体波发生共振时，全内反射将被破坏，使反射光强度出现最小值。
由此原理所构建的传感器基本结构如图1-3所示。
图1-3 消失波和表面等离子体波发生共振该传感器包括一个镀有薄金属镀层的的玻璃棱镜，其中金属层成为棱镜和绝缘体之间的界面。
利用P偏振光在一定的角度范围内照射棱镜，在棱镜与金属薄膜（一般是金或银）界面处将会发生全内反射。
将一层薄膜（如生物膜）沉淀在金属层上，绝缘物质的折射率会发生改变。
折射率依赖于绝缘物质和沉淀膜的厚度和密度的大小。
折射率发生变化将会引起响应信号的变化。
这就是SPR传感器对物质结合检测的基本原理。
SPR的实验方法一般为首先在传感片表面固定一个反应物，使其形成分子传感膜，然后，含待测物的样品以恒定的流速通过传感片，传感片上分子间相互作用的情况可由SPR信号的改变反映出来。
SPR传感器检测原理如图1-4所示。
图1-4 SPR传感器检测原理应用于SPR传感器的传感芯片有两个基本特征:首先是传感芯片玻璃表面覆盖有薄薄的金层，这是产生SPR信号所必需的条件，是探测生物分子之间相互作用的基础;另外一个特征是，在金层的上面又有一种覆层，这种覆层能够连接配体并为所要研究的分子相互作用提供适宜的环境。
为方便起见通常我们把连接在传感芯片上的分子称为配位体，把待测的分子称为分析物。
传感芯片表面的金层和其上的覆层是很稳定的，它能够耐受极端pH和许多中等浓度的有机试剂。
一旦配体被固定在传感芯片上之后，传感芯片对于各种试剂和条件的耐受程度就主要取决于所连配体的性质。
1.4 SPR传感器的技术特点[5]基于SPR技术研制而成的SPR传感器，主要用于生物化学领域的研究，特别是对生物分子相互作用动态实时过程的研究。
在检测过程中，先将其中一个反应物（配体）固定于传感芯片表面，含分析物的样品溶液以恒定的速率通过传感芯片，在传感芯片上的生物分子间相互作用导致SPR信号的改变，再通过计算机系统对SPR信号进行实时处理并将整个反应过程显示出来。
与传统的生化分析方法相比，SPR传感器具有以下技术特点：（1）待测物不需纯化。
由于生物分子的相互作用具有很强的反应特异性（或称专一性），当待测溶液流经传感芯片表面时，只有能与传感芯片表面的配体分子相互配对的分子才被选择性的结合，其它的分子则不被结合而随着流动相离开传感区域。
利用SPR传感技术分析生物样品，可直接将待测溶液注入流通池（或称反应池），而不需要对待测溶液进行预处理和纯化。
许多生物样品如血清、组织培养液、细胞或细胞抽提液等均不需要预先作任何纯化处理。
（2）样品无需标记。
在现有的各种生物组织分析方法中，大多数分析方法需要对样品进行标记。
如酶联免疫吸附试验、放射免疫法、免疫荧光技术。
这些分析方法基本都是通过标记物质产生的信号系统变化来确定物质的种类和数量。
标记一般需要引入放射性兀素或荧光物质，可能对生物分子活性有相当的影响，而且标记手段通常比较复杂。
SPR方法则不需要对样品进行标记，可直接检测样品生化指标的变化。
因为当待测溶液流经传感层时，只要样品分子与配体分子发生了相互作用，就可以引起传感层的折射率变化，导致SPR光谱发生变化，通过对SPR光谱进行分析就可以获得样品分子与配体相互作用的情况，进一步分析还可获取分子结合的强度和速度、解离的快慢、结合的位点以及样品的浓度及质量等重要信息。