SPR生物传感器的应用现状与发展趋势

表面等离子体共振(SPR)生物传感器是一种基于物理光学原理的新型生化分析系统.与传统的超速离心、荧光法相比,具有实时检测、无需标记、耗样量少等特点.介绍了SPR生物传感器的基本原理,着重介绍了SPR生物传感器在生命科学,药物残留,疾病诊断以及食品检测中的应用,并对其发展趋势进行了展望.     

SPR生物传感器研究脂多糖与生物分子的相互作用

脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是构成革兰氏阴性细菌细胞外壁的主要成分,在正常条件下,脂多糖从活菌体上缓慢释放,当菌体破碎后大量释放到周围环境中.脂多糖是一种两亲的分子,包括一个疏水性的磷脂部分(磷脂A),构成细菌外膜最外面的部分,其亲水部分为多糖部分,伸出到菌体的外面.研究表明,脂多糖分子上的脂类部分和多糖部分都参与脂多糖的生物活性[1-3].基于表面等离子体共振(SPR)原理的生物分子相互作用分析(BIA)技术可以在非标记的条件下实时研究生物分子间的相互作用及特性[4-6],该文利用BIA技术研究了致病菌沙门氏菌菌体脂多糖与几种生物分子之间的相互作用.     

表面等离子体共振生物传感器的研究现状

表面等离子体共振生物传感器是分子生物学与光学、电化学、微电子学等相结合的产物,是分子生物学信息分析检测最重要的技术之一。本文简要介绍了表面等离子体共振生物传感器的结构原理及研究方向。     

小型SPR生物传感器的研制

表面等离子体谐振(SPR)生化传感器相比传统的生化分析方法具有诸多优点,而小型化则是其发展趋势之一。研制了一款小型便携式M in iSPR-2005型SPR生物传感器,实验结果表明:仪器具有较好的性能,其检测灵敏度达5.4×10-5R IU(折射率单位)。最后,讨论了仪器存在的主要问题。     

一种小型化SPR生物传感器的设计与实现

介绍了一种采用不规则四边形棱镜设计的小型化表面等离子体共振(SPR)生物传感器。棱镜结构与已有的TI Spreeta传感器类似,但是在尺寸、光学性能等方面做了较大优化。新研制的SPR传感器在光学检测精度和系统集成性等方面也有了很大提高。在光路设计中,采用波长为630 nm的宽光束红光LED作为光源,5 000像素点线阵CCD作为光电检测器,光学检测效果要大大优于TI Spreeta波长为830 nm的近红外光源和128像素点的线阵硅光二极管。在光路优化的同时,系统集成了流动控制模块、信号采集处理模块,形成了一个可实现生物大分子相互作用分析的集成小型化SPR检测装置。利用空气、水及乙醇等进行的SPR实验表明:该装置能够对单一样本进行精确检测,共振角的检测精度高达0.01°,且检测结果线性度高,稳定性好,单一样本的检测偏差小于0.5%。     

SPR生物传感器在食品安全领域的应用研究

使用集成化手持式SpreetaTM SPR传感器快速检测大肠杆菌E.Coli 0157∶H7,利用大肠杆菌抗体的免疫吸附反应,采用亲和素—生物素系统放大检测的响应信号,并引入复合抗体作为第二抗体,整个检测过程在1 h内完成,实现病原微生物的快速检测。     

基于SPR的光纤传感器的研究与实验

基于表面等离子体共振（SPR）的光纤传感器不仅具有SPR高灵敏性的特点,还发挥了光纤本身的诸多优点,具有广泛地研究和应用价值。在分析了光纤SPR原理的基础上,设计并实现了光纤SPR传感器,给出了系统结构模型。通过对不同质量分数的甘油溶液进行测试,获得了SPR光谱共振波长等随待测环境介质折射率变化的有效信息,证实了使用这种传感器进行环境介质检测的可行性。     

SPR传感芯片的理论与实验研究

针对光纤SPR(表面等离子体共振)传感器制作工艺复杂的问题,提出了一种光纤先固定后部分镀膜的SPR传感芯片的制作方法.依据电磁场和射线理论,分析并讨论了此种波长调制部分镀膜SPR传感芯片的工作原理,采用MEMS制作工艺对探测光纤进行封装固定以后,再对光纤进行部分镀膜,其结构简单,工艺性好,易于实现批量化.最后,搭建了一套基、于波长检测的光纤SPR测试系统对其进行测试.实验结果表明:在折射率范围为1.33～1.36时,共振波长同折射率具有良好的线性关系,光谱仪分辨率为0.1 m时,其分辨率可达到3×10-5折射率单位.     

表面等离子体共振(SPR)生物传感器技术的进展--BIACORE J的应用

SPR 生物传感器技术正在持续发展着。瑞典 BIACORE 公司新近推出了用于生物分子间相互作用日常分析的新型号仪器,BIACORE J。应用抗体/蛋白质 A 及配位基/受体等体系进行了 BIACORE J 用于活性浓度和键合亲和力测定的考核。结果表明了仪器的高灵敏度和键合响应的重现性。该型号仪器易于操作,并可用于多种领域,SPR 技术也因而成为被广泛采用的研究工具。     

SPR生物传感器测定胰蛋白酶与抑制剂的相互作用

该文报道了利用基于表面等离子体共振(SPR)原理的生物传感器BIAcore测定胰蛋白酶与两种胰蛋白酶抑制剂之间相互作用的动力学性质.测定结果表明,抑制剂与酶之间的亲和常数与抑制剂对酶的抑制作用大小具有相关性.该方法测定具有快速、简便的特点.     

金纳米棒对SPR生物传感器灵敏度的增强效应

研究不同长径比的金纳米棒对表面等离子体共振(SPR)生物传感器灵敏度的增强效应.利用晶种生长法合成不同长径比的金纳米棒,并对其形貌、光学性质进行表征.采用双抗体夹心法,以金纳米棒 与羊抗人IgG的偶联体作为第二抗体,利用实验室自行研制的波长调制SPR生物传感器对人IgG进行测 试.实验结果表明:不同长径比的金纳米棒...     

SPR生物传感器检测过敏致死动物血清类胰蛋白酶

应用表面等离子共振(SPR)技术检测过敏性休克死亡豚鼠血清类胰蛋白酶,试图为过敏性休克死亡提供客观诊断依据。首先,将16只健康豚鼠随机均分为实验组和对照组,每组再分为死亡即时组和冷冻3 d组。以人混合血清诱发动物过敏性休克致死。采用分子自组装方法将抗类胰蛋白酶单克隆抗体(Anti-TPSAB1)固定在SPR生物传感器芯片表面,检测豚鼠血清中类胰蛋白酶。实验结果表明:实验组类胰蛋白酶SPR响应值比对照组显著升高,在冷冻3 d的条件下对豚鼠血清类胰蛋白酶的表达无明显影响。因此,基于SPR生物传感器在动物血清类胰蛋白酶方面具有很好的应用前景,可作为诊断过敏性休克死亡的一项依据。     

SPR生物传感检测系统软件的设计与实现

介绍了一种基于VC++6.0的表面等离体激元共振(SPR)生物传感检测系统软件的设计与实现.软件利用VC++6.0的MSComm控件,通过串口输入采集数据,结合Access数据库对数据进行操作、保存.数据处理后可得到SPR信号中的共振角度,并可实时绘制出反应曲线.同时,可以选择不同的化学反应动力学模式与相应的公式进行化学反应动力学的模拟,以便实验过程的指导和实验结果的分析.该软件已用于本实验室自主研制的Kretschman结构SPR生物传感器.水和空气的传感检测实验证实了该软件在SPR生物传感信号采集与分析中的可行性.     

利用图像SPR分析仪检测多组分蛋白芯片

介绍了一种新型高通量表面等离子体谐振(SPR)生化分析仪。基于图像分析技术和自动进样技术,该仪器可对微阵列SPR敏感芯片进行动态检测,实现高通量、多参数、多组分快速检测和定量分析。对兔IgG和人IgG分别与羊抗兔IgG和羊抗人IgG的免疫结合反应进行了实验检测。结果表明:该分析系统具有灵敏度高、免标记等优点,且阵列芯片中所设置的参比单元可以消除溶液本体折射率和温度变化的影响,提高了测量精度和准确性;另外,芯片可以再生重复使用,降低了测试成本。     

动态范围可调的波导型SPR传感器模型

表面等离子体共振 (SPR)技术是一种简单直接的传感技术 ,SPR对金属表面附近的折射率的变化极为敏感 ,利用这一性质 ,表面等离子体共振传感器已成为生物传感器研究领域的热点。现提出一种电光调制波导型SPR模型 ,模拟计算表明该模型在不损害灵敏度的条件下 ,扩大了探测的动态范围。