表面等离子体共振光谱技术与电化学方法联用及其应用

表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）技术是利用金属薄膜光学耦合产生的物理光学现象建立的一种非常灵敏的光学分析手段. 近年发展的电化学表面等离子体共振（Electrochemical Surface Plasmon Resonance,EC-SPR）是将时间分辨表面等离子体共振光谱技术与电化学方法联用的一种新技术. 本文介绍了SPR和EC-SPR的基本原理,并重点阐述了时间分辨SPR光谱技术与电化学方法联用及应用,该技术已广泛地应用于反应动态过程研究、生物化学传感器、电极/溶液界面的表征、动力学常数的测定以及生物分子相互作用等领域.     

电化学表面等离子体共振技术

电化学表面等离子体共振(electrochemical surface plasmon resonance,ESPR)技术是近年发展起来的、将表面等离子体共振技术与电化学方法联用的一种新方法。本文在阐明ESPR基本原理及其主要联用方法的基础上,对ESPR技术在金属离子定性/定量分析、纳米薄膜原位动力学研究、电化学聚合反应过程研究、ESPR生物传感等方面的应用进行了详细评述,并提出了提高ESPR检测灵敏度、ESPR与其他技术的联用以及测量装置的微型化、自动化是今后ESPR技术的发展方向。     

电化学表面等离子体共振技术

电化学表面等离子体共振(electrochemical surface plasmon resonance, ESPR)技术是近年发展起来的、将表面等离子体共振技术与电化学方法联用的一种新方法.本文在阐明ESPR基本原理及其主要联用方法的基础上,对ESPR技术在金属离子定性/定量分析、纳米薄膜原位动力学研究、电化学聚合反应过程研究、ESPR生物传感等方面的应用进行了详细评述,并提出了提高ESPR检测灵敏度、ESPR与其他技术的联用以及测量装置的微型化、自动化是今后ESPR技术的发展方向.     

光纤SPR传感器的结构、膜材与应用进展

光纤表面等离子共振(Fiber optic surface plasmon resonance,FO-SPR)传感器由于体积小、易携带、抗电磁干扰等优点在生物、化学、医学及食品领域均具有广阔的应用前景。该文综述了光纤SPR传感器的结构、膜材料及其应用进展。其中终端反射式和在线传输式是光纤SPR传感器最重要的两种结构;最常用的膜材料包括金膜、银膜、复合膜和金属纳米颗粒。基于光纤SPR的实时检测、抗干扰能力强、可多通道检测等特点展望了其未来发展与应用前景。     

反射式光纤银膜SPR传感器的湿法构建及应用

采用银镜反应湿法制备了反射式光纤表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)传感器,并结合多巴胺自聚合功能对光纤表面银膜进行快速生物功能化修饰,实现了抗体抗原相互结合的在线监测。通过自行搭建SPR仪器,考察了传感区长度的影响,跟踪测定了传感器各个修饰步骤后SPR信号的变化。测试结果表明,该法制备的光纤SPR传感器具有很高的灵敏度。随着传感区长度的增加,基于SPR峰位的检测灵敏度随之增大,而基于SPR峰强的检测灵敏度无明显变化。当传感区长度为1.5 cm时,基于SPR峰位对蔗糖溶液折射率的检测灵敏度为4 166 nm/RIU,而基于SPR峰强的检测灵敏度为99%/RIU。进一步利用该传感器监测了Ig G的连接过程、Ig G抗体-抗原的相互结合过程,结果显示其可应用于生物传感检测领域。     

表面等离子体共振免疫传感器在蛋白质检测中的应用及其研究进展

表面等离子体共振(SPR)技术是20世纪90年代发展起来的一种新型技术,应用SPR原理可检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的相互作用情况,在生命科学、医疗检测、药物筛选、食品检测及环境监测等领域具有广泛的应用需求.SPR技术可与免疫传感器结合,利用抗原抗体的特异性反应可用于各种蛋白质抗原的检测.本文重点总结了SPR免疫传感器在食品及医疗领域蛋白质检测的应用,综述了近年来SPR免疫传感技术在这该领域的研究热点及进展.     

电化学表面等离子体共振技术

电化学表面等离子体共振(electrochemical surface plasmon resonance, ESPR)技术是近年发展起来的、将表面等离子体共振技术与电化学方法联用的一种新方法.本文在阐明ESPR基本原理及其主要联用方法的基础上,对ESPR技术在金属离子定性/定量分析、纳米薄膜原位动力学研究、电化学聚合反应过程研究、ESPR生物传感等方面的应用进行了详细评述,并提出了提高ESPR检测灵敏度、ESPR与其他技术的联用以及测量装置的微型化、自动化是今后ESPR技术的发展方向.     

利用SPR生物传感器检测牛奶中的氨苄青霉素残留

近年来,在食品安全检测领域,利用表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感器结合免疫测定方法进行痕量物质检测的技术得到了迅速发展。本文采用表面等离子共振生物传感器检测牛奶中的氨苄青霉素残留。从pH值、离子浓度和配体浓度三个方面讨论了实验条件对配体在传感器表面固定的影响,实验结果表明pH值为4.5、离子浓度为10mM以及配体浓度为400μg.mL-1为较佳实验条件。在此实验条件下对BSA-氨苄青霉素偶联物进行了固定,并采用该传感器对不同浓度的氨苄青霉素的水溶液和牛奶溶液进行了检测,最低检测限LOD分别为1.7ng.mL-1和1.8ng.mL-1,均低于氨苄青霉素的最大残留检测限(maximum residue limit,MRL)4.1ng.mL-1,验证了检测方法的可行性。     

表面等离子体子共振生物传感器用于乙肝表面抗原的测定

运用自行研制的表面等离子体子共振（SPR）生物传感器，采用自组装成膜技 术并以戊二醛作偶联剂，在传感片表面修饰HBsAg单克隆抗体，将其用于乙肝表面 抗原（HBsAg)的检测。实验结果表明SPR生物传感器对HBsAg的检出限为0.06ng/mL 。与传统的酶联免疫吸附试验（ELISA）相比，SPR生物传感器的检出灵敏度明显高 于ELISA法。用该SPR生物传感器对HBsAg质控血清与纯化的HBsAg溶液进行比较检测 ，结果表明该SPR生物传感器对HBsAg具有好的特异选择性。     

表面等离子体共振传感技术在高分子研究中的应用

介绍了表面等离子体共振 (SPR)的基本原理和SPR传感器技术的应用现状 ,综述了SPR传感器在高分子科学研究中的应用和发展前景。     

分子印迹表面等离子共振传感器在食品安全检测中的最新研究进展

分子印迹聚合物具有空间结构选择性高、稳定性好和制备过程简单等特点,结合表面等离子共振传感器,可用于分子间相互作用和结合特性的研究。随着石墨烯、量子点等纳米材料的出现和广泛应用,基于分子印迹技术的表面等离子共振传感器的灵敏度获得了改善,促进了该技术在食品安全检测领域的快速发展。该文基于分子印迹技术简要介绍了表面等离子共振传感器芯片的制备技术、分析体系及其优点,重点分析了国内外将分子印迹-表面等离子共振传感器用于食品安全检测的最新研究成果,阐释了分子印迹-表面等离子共振技术的优势,并展望了该技术在食品安全分析领域的发展趋势。     

表面等离子体波共振与常规检测技术的联用

表面等离子体波共振(SPR)是被入射电磁波所激发、存在于金属和电介质界面上电荷密度振动的谐振波.SPR是一种消逝场光学成功应用的典范,它具有体积小、分辨率高、无需标记、抗电磁干扰能力强等特点.本文介绍了SPR与电化学方法(循环伏安法、溶出伏安法)、光学方法(荧光光谱、红外光谱)、质谱和石英晶体微天平等其它常规检测技术联用的研究进展,与其它常规方法联用能进一步提高分析能力,可弥补彼此的不足.本文还特别详细说明了部分电化学方法、干涉测量法与表面等离子体波共振联用的优势及不足.     

表面等离子体共振成像*

发展建立新型的高通量分析方法是生命科学研究中海量组分检测的关键。表面等离子体共振成像(SPRI)作为新近发展起来的高灵敏分析方法,能以微阵列形式实时检测研究各种分子作用的过程,被认为是一种非常有潜力的多功能高通量研究平台。本文对SPRI的基本原理、在膜性能和生物分子相互作用研究的应用,以及新的技术发展作了较详细的评述,着重讨论了SPRI的最新发展水平,并对其发展前景进行了展望。     

表面等离子体波共振技术应用于气体检测

本文简要介绍了表面等离子体波共振技术的基本原理,重点综述了该技术在气体检测研究中的应用。被检测的气体包括：常见的易燃易爆和有毒气体、有机气体及蒸汽等。通过敏感膜材料的选择和优化、检测装置的改进、制膜方式和工艺条件、薄膜厚度的调整,来提高检测结果的灵敏度、选择性、可逆性、响应时间、脱附时间和重现性等重要参数。将表面等离子体波共振技术和其它技术联用可以在提高检测灵敏度的同时,实现对气体的远程监测。 主要介绍了此技术和光纤技术的联用,此外还讨论了环境特别是湿度和温度对检测结果的影响。     

Real-time analysis of enzymatic surface-initiated polymerization using surface plasmon resonance (SPR)

The kinetics of enzymatic surface-initiated polymerization of PHB on gold surface has been examined by SPR and the resultant polymer layers characterized by AFM and FT-IR spectrometry. The immobilized enzyme catalyzed surface-initiated polymerization of 3HB-CoA, resulting in the formation of a polymer brush on the surface. The rate of polymer growth from the surface was monitored by SPR in real-time. Polymer growth as measured by the increase in the resonance angle showed no apparent lag phase during the polymerization reaction. SPR analysis also revealed that the thickness of the polymer film could be controlled by varying the initial enzyme density on the surface. The average thicknesses of the PHB film after polymerization reaction were 95, 45 and 15 nm for the surfaces that were treated with 0.5, 0.3 and 0.1*10(-6) M of enzyme, respectively. The binding of PHA synthase at different concentration to the mixed SAMs and subsequent polymerization.     

傅里叶变换表面等离子体共振频率对金膜表面溶液折射率响应

采用新型傅里叶变换表面等离子体共振仪（FT-SPR）,测定了NaCl、KCl和乙醇3种水溶液在不同浓度下的SPR响应值,建立了SPR响应与溶液浓度和折射率之间的定量关系R=1.53×105(n -1.3333),测定了FT-SPR 100型仪器的折射率响应常数m=1.53×105,即液体折射率每变化0.000 1,FT-SPR响应值变化为15 cm-1。 其结果为用FT-SPR直接测定液体样品的折射率提供了可能。     

等离子体增强上转换发光及其应用

稀土上转换纳米材料（UCNPs）是一类在近红外光激发下发出可见光的纳米材料。与有机荧光染料、量子点等发光材料相比,UCNPs具有化学稳定性高、光稳定性强、荧光寿命长、反斯托克斯位移大、发光谱带窄和光穿透深度大等诸多优点,在生物成像、传感器、激光器、光动力疗法和太阳能电池等领域有潜在的应用价值。但是由于UCNPs激活离子的吸收截面太小,导致其发光效率偏低,限制了UCNPs的进一步应用。因而如何提高上转换发光强度成为当前的研究热点。针对上述问题,本文系统阐述了金属表面等离子体共振（SPR）增强上转换发光领域的研究进展。首先介绍了SPR增强上转换发光的三种机制,随后重点介绍了化学法和物理法这两种SPR-UCNPs体系的构建方法以及其在太阳能电池、生物成像、生物检测、光热治疗和光催化等领域的应用。文章最后指出了SPR增强上转换发光领域存在的不足和未来的研究方向。     

Laser irradiation induced spectral evolution of the surface-enhanced raman scattering (SERS) of 4-<Emphasis Type="Italic">tert</Emphasis>-butylbenzylmercaptan on gold nanoparticles assembly

The spectral evolution of the surface-enhanced Raman scattering (SERS) of 4-tert-butylbenzylmercaptan (4-tBBM) on gold nanoparticles assembly under laser irradiation is reported. The relative intensities of typical peaks in the spectrum of 4-tBBM gradually change with irradiation time. Comparison of the rate of spectral changes under several experimental conditions indicates that the surface plasmon resonance (SPR) induced heat in the gold nanoparticles assembly is the origin of the spectral evolution. During the process of self-assembly, 4-tBBM molecules do not form a compact ordered monolayer because of the spatial hindrance of the 4-tert-butyl end group. The heat induced by laser irradiation drives the 4-tBBM molecules to rearrange to a more stable orientation. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 20473004) and the Beijing Key Lab for Nanophotonics and Nanostructure