基于相位解算的SPR传感方法及其应用

提出了一种新颖的基于相位解算的表面等离子体谐振(surface plasmon resonance,SPR)传感方法,该方法包括一种基于振镜扫描的表面等离子体谐振实验装置和通过相位解算来确定谐振角的方法.装置采用振镜驱动人射光束进行角度扫描,避免扇形光束导致的干涉噪声;同时,选择振镜步进式角度扫描,实现完全同步采集数据,抑制采样时钟及扫描速度抖晃引起的相位噪声.相位解算确定谐振角法将衰减全反射(attenuated total reflection,ATR)曲线转换到频域内处理,可有效克服光源噪声对传感测量的干扰,获得高分辨率.实验结果表明,该装置的折射率测量分辨率可达1.8 ×10-6,线性区间为1.33 ～1.38,能满足生物学测量的要求.磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMX)与其抗体(AntiSMX)和MSI-78与固体支撑磷脂膜(solid-supported lipid bilayer,SLB)之间反应的检测又进一步证明,该方法在生物医学中具有良好的应用前景.     

提高角度法SPR检测系统分辨率的方法

提高表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)检测系统的分辨率有利于扩大其应用。该文围绕角度检测方法,从理论上阐明了检测系统的分辨率不仅随着灵敏度的增强而改善,而且随着半峰宽的变窄而提高。同时,深入分析了使用金、银以及金银膜的分辨率,明确金银膜的分辨率比金膜高,提出采用金银膜的芯片来提高系统的分辨率。以不同质量分数的NaCl溶液为介质,分别测量使用金膜和金银膜时的分辨率。实验结果表明,金膜和金银膜各自对应的分辨率为5.2×10-6 RIU(refractive index unit)和3.9×10-6 RIU,后者较前者提高1.4倍,与理论分析结果 1.6倍接近。     

基于SPR干涉成像传感法检测大蒜素刺激胃癌细胞的响应

针对细胞响应传感的要求,提出了SPR干涉成像传感细胞响应的方法,设计制作新颖的微流体池,构建用于活细胞水平分子传感和检测的系统。在此基础上,先检测和分析细胞在微流体池中的培养状态,再检测大蒜素对人胃癌细胞系BGC823刺激响应。实验结果表明,胃癌细胞贴附生长良好,微流体池可提供细胞生存的微环境;6 h后大蒜素刺激和对照的SPR信号响应值分别为0.15 RIRF和0.35 RIRF,大蒜素对胃癌细胞系BGC823细胞具有明显抑制作用。在持续提高精度、可靠性以及丰富有关工艺技术后,有可能建立完整的药物刺激细胞响应检测技术平台,为药物发现和临床化疗方案优化做出贡献。