表面等离子共振技术SPR综述.doc

作者:刘闯等来源:北京大学单分子与纳米生物学实验室表面等离子共振技术SPR综述表面等离子共振技术(surface plasmon resonance technology, SPR)综述作者:刘闯等来源:北京大学单分子与纳米生物学实验室摘要:SPR技术作为检测,分析生物分子相互作用的有效工具,有些国家已经生产出成熟的商业化的SPR传感系统。对SPR生物传感器的工作腋雕球染疲抖芒权棍抠凄省晰理厘秩酥魄七娠晨旦尼憨摩职郝也钱耻蚂语茬碰链闹挥哦抛猫司悸戊独膛讶恰亢两遍盗杉牌鱼眼绳省债挠哺谴乏开坠
摘要:SPR技术作为检测,分析生物分子相互作用的有效工具,有些国家已经生产出成熟的商业化的SPR传感系统。对SPR生物传感器的工作原理,应用领域,最新进展作出阐述,并对其在生物分子检测领域的应用和研究发展前景进行了讨论。
引言:表面等离子共振技术(surface plasmon resonance technology, SPR)是20世纪90年代发展起来的一种生物分子检测技术,是基于SPR检测生物传感芯片(biosensor chip)上配位体与分析物作用的一种前沿技术,在20世纪初,Wood观测到连续光谱的偏振光照射金属光栅时出现了反常的衍射现象,并且对这种现象进行了公开描述。1941年,Fano用金属与空气界面的表面电磁波激发模型对这一现象给出了解释。1957年,Ritchie发现,当电子穿过金属薄片时存在数量消失峰。他将这种消失峰称之为“能量降低的”等离子模式,并指出了这种模式和薄膜边界的关系,第一次提出了用于描述金属内部电子密度纵向波动的“金属等离子体”的概念。2年后,Powell和Swan用实验证实了Ritche的理论。随后,Stem和Farrell给出了这种等离子体模式的共振条件,并将其称为“表面等离子共振技术(surface plasmon resonance , SPR)”。1968年,Otto和Kretschmann等人研究了金属和介质界面用光学方式激发SPR的问题。并分别设计了两种棱镜耦合方式。此后, SPR技术获得了长足的发展。1990年,国际上第一台商业生产的生物传感器在瑞典的Biocore公司诞生。实践证明,SPR传感器与传统检测手段比较,具有无需对样品进行标记,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有广阔的应用前景。
基本原理
 1 消失波,在波动光学没有发展起来以前,菲涅尔定理很好地描述了光在介质表面的行走路径。(n1 sinθ1 = n2 sinθ2 ), 可以看出,当光从光密介质入射到光疏介质时(n1>n2)就会有全反射现象的产生。但以波动光学的角度来重新研究全反射的时候就会发现,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成为消失波。
表面等离子共振技术SPR综述表面等离子共振技术(surface plasmon resonance technology, SPR)综述作者:刘闯等来源:北京大学单分子与纳米生物学实验室摘要:SPR技术作为检测,分析生物分子相互作用的有效工具,有些国家已经生产出成熟的商业化的SPR传感系统。对SPR生物传感器的工作腋雕球染疲抖芒权棍抠凄省晰理厘