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.     

表面等离子体子共振技术实时研究蛋白质在修饰表面的静电吸附行为

研究蛋白质在固相表面的静电吸附特性,进而控制蛋白质在修饰表面的静电吸附尤为重要,表面等离子体子共振可以检测金属表面吸附物质厚度和折射率的变化^[1]。这种技术已在研究生物分子相互作用^[2]和考察自组装单层的形成^[3]及蛋白质在固体表面吸附行为^[9-11]等方面得到广泛的应用。对蛋白质在固体表面吸附行为的研究多为考察不同的蛋白质在不同的修饰表面的吸附行为。然而,对蛋白质在修饰表面静电吸附的本质影响因素的研究却少有报道^[4]。本文使用表面等离子体子共振技术实时研究了蛋白质在甲羧基化葡聚糖修饰表面的静电吸附与溶液pH值及离子强度的依赖关系。     

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。     

表面等离子体共振技术研究生物膜的进展

利用表面等离子体共振技术研究生物膜是近年来兴起的一个热门课题。文章综述了表面等离子体共振技术的基本原理、主要的成膜方式、研究进展以及发展趋势。     

生物分子相互作用动力学的表面等离子体共振研究方法

表面等离子体共振及其成像方法以其免标记、可实时动态原位跟踪反应过程而在生物分子相互作用动力学及其常数测定研究中凸显优势,近年来这方面的研究进展迅速,但缺乏必要的总结归纳.为此,本文就这一主题所涉及的关键研究方法与应用进展作简要的归纳分析并展望了该领域的发展前景.     

表面等离子体共振技术在电化学反应过程研究中的应用

简述了表面等离子体共振(SPR)的基本原理,并综述了表面等离子体共振技术在电化学反应过程中的应用。SPR技术可以无需任何标记原位实时地检测分子间的相互作用,也可用于连续监测吸附/脱附和缔合/解离过程。表面等离子共振光谱(SPRS)与电化学技术结合可用来同时表征和处理电极/溶液的界面,在电化学掺杂/去掺杂过程、吸附/脱附反应的研究、痕量物质的检测、薄膜厚度、介电常数的测定等方面的应用已取得了很大的进展。     

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.     

表面等离子体共振成像法用于糖蛋白分析

建立了一套表面等离子体共振成像方法, 用于筛选糖蛋白和非糖蛋白, 并可以区分不同糖蛋白与伴刀豆凝集素的识别强度. 波长调制的表面等离子体共振与成像法所得结果一致. 伴刀豆凝集素的洗脱成像实验为识别强度提供了补充验证方案.     

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.     

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。     

Determination of Lysozyme by Thiol-Terminated Aptamer-Based Surface Plasmon Resonance

A sensitive and selective surface plasmon resonance (SPR) aptasensor has been developed for the real-time determination of lysozyme. The thiol-terminated lysozyme aptamer was covalently attached to the surface of sensor through Au–S bonding. In the presence of lysozyme, the aptamer captured lysozyme on the surface and enhanced the SPR signal that was proportional to the concentration of lysozyme. Under the optimized conditions, the SPR signal was linear with lysozyme concentration from 1 to 100?µmol/L. The detection limit for lysozyme was 0.5?µmol/L. The aptasensor also provided high specificity for lysozyme and was unaffected by other proteins. This aptasensor provides rapid, simple, and sensitive determination of lysozyme detection and a promising strategy for other proteins.     

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。     

表面等离子体共振传感技术和生物分析仪

表面等离子体共振（surface plasmon resonance, SPR）传感技术是生物化学分析领域常用的分析手段和研究工具,与其相关的研究不计其数,发展日新月异。本研究小组从事SPR传感技术研究近十年,从初期的理论研究、仿真计算、传感器设计以及全自动SPR生物分析仪开发与应用研究,到目前的传感器性能提高、应用拓展,时刻关注着该项技术的最新动态。本文系统综述了SPR传感技术和生物分析仪的原理、结构以及主要功能模块,SPR传感器的调制类型、耦合方式以及SPR成像传感器;介绍了结合局域表面等离子体共振（local surface plasmon resonance, LSPR）技术、改进金属膜系设计、优化数据处理算法等提高SPR生物分析仪性能的方法;阐述了SPR传感技术和生物分析仪的最新进展,包括SPR技术和微流控芯片、电化学技术、表面增强拉曼散射技术（SERS）的联用;列举了SPR生物分析仪在临床诊断、药物筛选、生物分子研究、食品安全和环境监测等领域的应用实例;最后,分析了SPR生物分析仪面临的主要问题以及未来的发展趋势。     

一种糖生物传感芯片制备的新方法

建立了一种用于SPR生物传感器分析的糖生物传感芯片制备新方法。在已二胺大量过量的情况下，海洋硫酸多糖911还原末端的半缩醛基与已二胺的一个氨基进行还原胺化反应，引入一个伯氨基，该伯氨基进一步与sulfo-NHS-biotin反应，使911的还原末端生物素化，通过预偶联到GM5芯片上的链酶抗生素抗体，以俘获法将生物素化的911固定到芯片表面。该方法避免已有固定方法对糖内部结构的破坏，减少了非特异性耦联，能更好地反映糖类与其它分子的相互作用特性，且操作简单，适应于多数具有还原末端的糖类。911经该方法固定后，利用SPR生物传感器，研究了其与HIV gp120蛋白V3区的相互作用动力学，初步证明两者之间存在强烈的相互作用，KA与KD分别为：2.25e5与4.44e-6。     

电化学联用表面等离子体共振光谱法对苯胺电化学聚合过程的研究

采用双光电池传感器作为检测器件,设计并构建了新型表面等离子体共振( SPR)光谱仪,在一定范围内实现了SPR角度的快速测量。将此SPR光谱仪与电化学工作站联用,构建了电化学联用-时间分辨SPR ( EC-TR-SPR)光谱仪,以聚苯胺电化学制备过程为研究体系,验证了此EC-TR-SPR光谱仪的特性。同时通过对聚苯胺膜的暂态电化学方法测试(计时电流法和差分脉冲法),考察了仪器的时间分辨能力及其响应速度,验证了此仪器系统在小分子反应动力学以及稳态和暂态电化学联用方法研究中的应用价值。实验结果表明,此SPR光谱仪具有高的时间分辨能力,其时间分辨率可达0.1 ms;对聚苯胺膜的暂态电化学测试结果表明,此联用技术可实时监测SO2-4在聚苯胺膜中的掺杂和去掺杂过程,而单纯的电化学电流-时间曲线无法区分。     

Surface Plasmon Resonance Biosensors Incorporating Gold Nanoparticles

SPR biosensing is increasingly popular for the detection of a multitude of biomolecules. It offers label‐free detection and study of proteins, nucleic acids, and other biomolecules in real time. A recent trend involves incorporation of AuNPs, either within the sensing surface itself or as signal enhancing tagging molecules. The importance of AuNP and detecting agent spacing is described and techniques using macromolecular spacing aids are highlighted. Recent methods to enhance SPR detection capabilities using gold nanoparticles are reviewed, as well as device fabrication and the results of incorporation. SPR detection is a highly versatile method for the detection of biomolecules and, with the incorporation of AuNPs, shows promise in extending it to a number of new applications.