表面等离子体共振
分析表面等离子体共振技术的基本原理
分析表面等离子体共振技术的基本原理表面等离子体共振技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）是一种用于研究生物分子相互作用的生物传感技术，它基于表面等离子体共振的物理原理，具有高灵敏度、实时监测和无需标记等优点，被广泛应用于生物医学研究、药物筛选和质量控制等领域。
一、表面等离子体共振的物理原理表面等离子体共振是指光波在一种介电常数大于金属的介质（通常是玻璃或金属表面）与金属的界面处发生的等离子体激发。
在这种激发条件下，由于光波没有能量损失，因此能够引起表面电子的共振激发，从而引起透射光强度的变化。
SPR是一种以物理方式研究生物分子间相互作用的技术。
表面等离子体共振技术通常使用SPR仪器来设计，并确定生物分子间相互作用的强度和动力学性质。
这种技术使用及其灵敏的检测方法来区分传感器芯片表面的分子权威生物化学分析，同时为研究人员提供实时的数据。
二、SPR技术的原理SPR技术通过监测生物分子与传感器芯片表面相互作用而进行检测。
SPR技术利用表面等离子体共振现象，即金属表面存在电荷共振吸收作用，当光线垂直射入金属极薄薄膜（约50Å）中，根据金属介电常数的变化引起的反射光的变化，来监测生物分子的结合和解离过程。
SPR技术使用的传感器芯片是由金属薄膜覆盖的玻璃片制成，常见的金属有银(Ag)、铝(Al)等。
当光波垂直入射时，部分能量会与金属表面接触并形成一种表面电磁波，这种电磁波被称为表面等离子体波（Surface Plasmon Wave，SPW）或表面等离子体共振。
当有生物分子特异性结合到传感器芯片表面上时，会引起介电常数的变化，从而改变表面等离子体波的性质，这种变化可以被SPR仪器实时记录并提供动力学参数（关联常数、构象变化、解离常数）来定量分析生物分子间的相互作用。
三、SPR技术的优点和应用SPR技术具有高灵敏度、实时监测和无需标记等优点，被广泛应用于生物医学研究、药物筛选和质量控制等领域。
表面等离子体共振的共振波长-概述说明以及解释
表面等离子体共振的共振波长-概述说明以及解释1.引言1.1 概述表面等离子体共振是一种在纳米尺度上发生的现象，它在光学和电磁学领域具有重要意义。
表面等离子体共振可以简单地理解为，当光波与金属或半导体等材料界面上的自由电子相互作用时，会引起电子在表面上的集体振荡。
这种振荡在特定波长下达到最大，即共振波长，这是表面等离子体共振的现象。
表面等离子体共振现象由于其特殊的光学性质，在各个领域均有重要的应用。
在生物传感器中，表面等离子体共振可以用来检测微生物的存在并进行分析。
在纳米光子学领域，表面等离子体共振可以用来增强光与物质的相互作用，从而提高光学器件的性能。
在太阳能电池中，表面等离子体共振可以提高光吸收效率，从而增加光电转化效率。
此外，表面等离子体共振还可以用于光子集成电路、图像传感和信息存储等领域。
本文将重点介绍表面等离子体共振的共振波长及其产生机制。
通过深入了解共振波长的特性和调节机制，我们可以更好地应用表面等离子体共振现象，并在各个领域中取得更大的突破和进展。
综上所述，本文旨在全面介绍表面等离子体共振的共振波长，通过对其概念和产生机制的研究，探讨其在各个领域中的应用前景。
最后，我们将总结表面等离子体共振的重要特性，并展望其在未来的发展趋势。
文章结构的目的是为了帮助读者更好地理解和组织文章的内容。
通过清晰的结构，读者可以更容易地跟随文章的思路和逻辑。
本文的文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 表面等离子体共振的概念2.2 表面等离子体共振的产生机制3. 结论3.1 表面等离子体共振的应用前景3.2 总结文章结构部分主要起到向读者介绍整篇文章的组织框架和目的的作用。
通过明确列出各个章节的标题和内容大致涵盖的内容，读者可以更好地了解接下来的文章会包含哪些方面的知识，并有助于从整体上把握文章的思路和结构。
文章结构的呈现方式可以采用类似上述的列表形式，清晰明了地展示出不同章节的层次关系。
表面等离子体共振技术的原理和应用
表面等离子体共振技术的原理和应用表面等离子体共振技术（Surface Plasmon Resonance，简称SPR）是一种现代分析技术，主要用于检测生物分子相互作用。
该技术基于表面等离子体共振现象，通过测量试样与金属表面的相互作用，从而推断出与试样相互作用的生物分子的性质和相互作用力的强度。
表面等离子体共振现象是指当有一束光线斜入垂直于金属表面时，会与金属表面上的自由电子相互作用产生共振，这种共振就是表面等离子体共振。
而当试样溶液在金属表面形成一层薄膜时，这层薄膜的折射率会影响共振的位置和强度，因此可以检测到试样与金属表面的相互作用。
SPR技术的检测原理是通过将金属薄膜与含有生物分子（例如蛋白质）的溶液相接触，从而使生物分子吸附在金属薄膜表面，进而测量吸附和解离过程中的表面等离子体共振信号变化。
通常情况下，自发结合和亲和力大的生物分子会在金属表面上呈现强信号，在SPR曲线上表现为峰；而不结合或结合较弱的生物分子，其曲线相对平坦，表现出较小的信号。
SPR技术的应用SPR技术具有广泛的应用，特别在生物医学、生物化学和生命科学领域具有重要意义。
以下是一些SPR技术的应用：1. 生物分子相互作用研究SPR技术可以用于生物分子之间相互作用的研究，例如酶和配体、抗体和抗原、蛋白质和DNA/RNA等。
通过检测生物分子之间的相互作用，可以揭示生物分子相互作用的动力学和热力学参数，包括关联常数、解离常数、亲和力和熵变等。
2. 药物筛选SPR技术也可以应用于药物筛选。
在药物开发过程中，药物分子需要与靶分子相互作用，以达到治疗作用。
利用SPR技术可以对候选化合物进行筛选，通过检测不同药物候选物与目标分子之间的相互作用，从而选择最有效的药物分子。
3. 诊断应用SPR技术还可以应用于诊断，例如慢性阻塞性肺病（COPD）的检测。
据研究，COPD患者的血清中含有一特定蛋白胆固醇酯转移酶，而正常人的血清中不含。
利用SPR技术，可以检测出胆固醇酯转移酶的存在，从而诊断COPD。
表面等离子体共振
表面等离子体共振介绍表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，简称SPR）是一种重要的光学现象，它在材料科学、生物医学和光电技术等领域具有广泛的应用。
SPR可以用来研究材料表面的光学特性，例如材料的折射率、吸收和散射等。
此外，SPR还可以应用于生物传感器、光子学器件和光学调制器等领域的研究和应用。
原理SPR的起源可以追溯到20世纪50年代，当时G. Hass和R.A. Johnson首次观察到金属薄膜与介质之间的共振现象。
SPR是在金属薄膜和介质（通常是液体）交界面上发生的一种电磁波与等离子体波的耦合现象。
当光线垂直入射到金属薄膜和介质的交界面上时，一部分光线会被反射，另一部分则会穿透进入介质。
当频率与材料的介电常数和金属的电子浓度匹配时，光子与金属表面的自由电子发生共振耦合，形成一种表面等离子体波。
这种表面等离子体波沿着金属-介质界面传播，并在与入射光的波长匹配的情况下达到最大值。
使用SPR的应用非常广泛，常见的应用领域包括：1. 传感器SPR传感器是一种基于SPR原理设计的生物传感器，它可以用来检测微量化合物的浓度变化或生物分子的相互作用。
传统的SPR传感器通常由金属薄膜、玻璃基板和流体通道组成。
当待测样品和另一种具有特定生物分子的分子层接触时，它们之间的相互作用会引起SPR信号的变化，从而实现对样品中目标分子的检测。
2. 光子学器件SPR也可以应用于光子学器件的设计和制造。
例如，在光纤通信系统中，SPR可以用来制造光纤耦合器、光纤接合器和光纤边缘滤光器等器件。
在这些器件中，SPR的共振效应可以实现对光的控制和调制，从而提高光信号的传输和处理效率。
3. 光学调制器SPR还可以应用于光学调制器的制造。
光学调制器是一种通过控制光信号的强度或相位来调制光波的器件。
使用SPR 原理设计和制造的光学调制器可以实现高速调制、高效率和宽频率范围的光学信号处理。
结论表面等离子体共振是一种重要的光学现象，具有广泛的应用潜力。
表面等离子体共振的原理
表面等离子体共振的原理一、表面等离子体的原理表面等离子体（Surface Plasmon）是紫外线照射在金属表面上产生的一种特殊的电磁波，也叫做表面等离子体共振，即表面等离子体和表面电场(SPE)的共振结果。
它是由金属表面的电子以及周围介质中的电子，以特殊频率的共振而产生的。
表面等离子体的共振机制具体是这样的：当紫外线照射到金属表面上时，金属表面电子会被激发，而介质中的电子也会受到牵引，把紫外线的能量吸收，并产生表面等离子体波。
此时，介质中的电子和金属表面上的电子会以特定的频率产生共振，从而产生表面等离子体共振效应。
表面等离子体的共振频率受紫外线频率、金属表面尺寸以及介质介电常数等多种因素的影响。
通常情况下，金属表面尺寸比较小，介质介电常数比较大，表面等离子体的频率会比紫外线频率高得多。
当紫外线频率等于表面等离子体的共振频率时，就会发生表面等离子体共振效应。
此时，金属表面就会发出一种微弱的金色闪光。
当金属表面尺寸改变或介质介电常数改变时，共振频率也会随之改变，从而产生不同的表面等离子体共振效应。
当电场发生变化时，表面等离子体和表面电场的共振频率也会有所变化，从而改变表面等离子体共振所产生的电磁波形状。
表面等离子体共振是一个非常重要的物理现象，它可以用来检测物质的存在，传感或测量物质的特性。
它也可以用来提高紫外线的分辨率，从而提高紫外光谱的精确度。
表面等离子体共振也在生物学和化学等多个领域中被广泛应用，例如用于研究病毒和细胞表面的表面等离子体共振成像（SPR Imaging）技术，以及用于病原体和抗原检测的表面等离子体共振耦合分析（SPR-MSD）技术。
总之，表面等离子体共振是一种具有重要意义的现象，它的许多应用对我们的研究和生活都有着重大的意义。
表面等离子体共振
表面等离子体共振
表面等离子体共振是一种在纳米尺度下的表面增强光谱学技术，在化学、生物、物理等领域中具有重要的应用价值。
表面等离子体共振通过激发金属纳米结构表面的等离子体共振激元，实现对吸附在金属表面或与金属表面相互作用的样品进行高灵敏度的光谱检测。
我们知道，等离子体共振是指金属或其他导体中的自由电子在外界电场作用下
的振荡现象。
当这种振荡发生在金属纳米结构的表面时，就形成了表面等离子体共振。
之所以称为“表面”，是因为这种共振只发生在金属表面附近几十到几百纳米的
范围内，具有高度局域的特点。
在表面等离子体共振技术中，研究人员通常利用纳米结构的阵列、膜、颗粒等
作为表面等离子体共振的基底。
这些纳米结构的形状、尺寸和材料可以被精心设计，以调控其共振特性，从而实现对不同样品的选择性检测和分析。
通过表面等离子体共振技术，科研人员可以实现对生物分子、药物、化学物质
等样品的高灵敏度检测，甚至可以实现单分子检测。
表面等离子体共振在生物传感、化学分析、光电器件等领域具有广泛的应用前景，为科学研究和工业技术的发展带来了新的机遇。
总的来说，表面等离子体共振作为一种重要的纳米技术手段，具有丰富的理论
基础和广泛的实际应用。
随着纳米科技的不断进步，表面等离子体共振技术在材料科学、化学分析、生命科学等领域中将发挥越来越重要的作用，为人类社会的进步和发展做出更多贡献。
表面等离子体共振的原理及其应用
表面等离子体共振的原理及其应用简介表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）是一种现代生物分子相互作用研究技术，该技术基于感测芯片表面与待检测样品中生物分子之间的互作用，通过检测共振角偏移量实现实时监测目标分子与生物集体之间的互作用过程。
SPR技术的研究不仅在基础科学领域有广泛应用，同时在生物医学研究、药物研发、生物传感器等领域也得到了广泛的应用。
原理SPR是一种表面等离子体共振现象，它发生在感测芯片表面和样品中的生物分子之间。
感测芯片表面一般涂覆上金属薄层，如50纳米左右的金膜，这样能让电磁波激发芯片表面产生等离子体振动。
当感测芯片表面上有生物分子与目标物质产生相互作用时，这种振动受到阻碍，产生了共振角偏移，这个角度的值和表面等离子体共振现象发生的位置和时间相关。
应用1.生物医学研究SPR技术可以实时监测酶动力学研究、抗体识别、蛋白质相互作用、细胞膜内递质运输、病毒侵入等方面的生物分子的相互作用过程。
这些过程的实时检测可以加深我们对于生物分子的行为和功能的认识。
2.药物研发SPR技术可以用于药物研发中药物分子和蛋白质相互作用的研究，从而评估药物分子的亲和性、特异性、疗效和毒性。
3.生物传感器SPR技术通过探测生物体内发生的分子相互作用，对真实样本中的生物分子进行实时监测。
因此，SPR技术被广泛应用于生物传感器的设计和研发，可以用于疾病预警、环境污染等方面的监测。
4.生物芯片SPR技术的应用在微流控芯片技术上比较广泛，可以实现高通量、精确、标本省、操作简单、自动化等方面的检测。
因此，SPR 技术被广泛应用于病原体检测、毒素检测、药物筛选等方面，可以为医学诊断提供新的手段。
结论SPR技术是一种快速、准确、敏感的生物分子相互作用检测技术，在生命科学研究和生物医学领域有广泛应用，同时也是生物芯片和生物传感器等技术的核心。
随着新兴技术的不断涌现，可以预见，SPR技术在生命科学和生物医学领域会有更广阔的应用前景。
表面等离子体共振技术在生物医学中的应用研究
表面等离子体共振技术在生物医学中的应用研究一、绪论表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）技术利用金属薄膜表面产生的表面等离子体共振效应，可以快速、准确地检测生物分子的相互作用，已经成为生物医学领域中的一种重要技术手段。
该技术主要应用于药物筛选、生物分子相互作用、疾病早期检测等方面，具有高通量、高准确度、高可靠性等优点，成为现代分子生物学和生物医学研究的重要工具。
本文将从表面等离子体共振技术的原理、方法、优缺点等方面，深入探讨其在生物医学领域中的应用现状和未来发展趋势。
二、表面等离子体共振技术原理表面等离子体共振技术是一种利用金属表面等离子体共振现象进行生物分子检测的技术手段。
当平行于金属表面传播的光线与金属表面某一位置的电场强度相当时，就会出现表面等离子体共振现象，即在金属表面与介质之间形成一种表面等离子体波，使得光线吸收、散射等现象明显降低，从而产生共振现象。
当生物分子与金属表面发生相互作用时，会随着分子质量增大而引起表面等离子体共振谐振角移动，按照此原理可以快速准确地检测生物分子的相互作用。
三、表面等离子体共振技术优缺点1. 优点（1）高灵敏度：SPR技术可以探测微量生物分子相互作用，探测极限可以达到微摩尔水平。
（2）实时性：SPR技术可以进行实时监测，可以计算反应平衡常数，建立生物分子的互作模型。
（3）高通量：SPR技术可以进行多通道检测，大幅提高效率。
2. 缺点（1）灵敏度有限：SPR技术对于低分子量生物分子的探测灵敏度有限，无法进行单细胞检测。
（2）样品处理复杂：在实际应用中，样品的制备过程比较复杂，需要特殊试剂和仪器。
（3）成本较高：SPR技术需要特殊仪器，成本较高。
四、表面等离子体共振技术在生物医学中的应用现状1. 生物分子相互作用检测SPR技术在生物分子相互作用检测方面应用广泛。
SPR技术可以检测蛋白质、抗体、DNA、RNA等生物分子的互作过程，可以快速准确地分析生物体内分子间的相互作用并建立生物分子的互作网络。
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表面等离子共振技术（Surface张颖娱 综述Plasmon Resonance SPR）学号 10281036生物物理系摘要 : SPR 是一种物理光学现象，而且 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，将一束平面单色偏振光以一定角度入射到镀有薄层金膜的玻璃表面发生全反射时,若入射光的波向量与 金膜内表面电子的振荡频率匹配,光线即耦合入金膜引发电子共振,即表面等离子共振。
以 SPR 原理设计的 生物传感器近来引起广泛的重视。
关键词 表面等离子共振 生物传感器 薄膜1900 年,由 Wood 发现了光波通过光栅后,光频谱发生了小区域损失,这是关于 SPR 这一电磁场效应的最 早记载。
1941 年,FanoU 发现这种“Wood 异常”是由于等离子波造成的。
1958 年,Turbader 首先对金属薄膜 采用光的全反射激励的方法,观察表面等离子共振现象。
此后,至 60 年代 Otto 以及 1971 年 Kretschmann 分别 发表了里程碑性质的文章,激发了人们应用 SPR 于传感机制的热情,而 Kretschmann 结构也为 SPR 型传感器 奠定了基础。
目前 SPR 被尝试用于测量各种物质的结构、特性及其的相互作用等。
1 SPR 生物传感器的基本原理： （如图 2 所示） 表面等离子振动是金属表面自由电子的一种集团运动,代表了一种表面带电的量子振动。
在激励 SP 的 通常方法中,光入射在金属薄膜上,产生衰减场,衰减场的穿透深度 dp 为：（1） 通常要求金属薄膜小于 60mm,达到衰减场中的 TM(横磁波)极化能量耦合并激发等离子态,耦合的数 量、 等离子体的强度受到了金属两侧材料的影响,如果在金属薄膜一侧加一层待测物质,试样与金属薄膜的耦 联影响了结构的折射率,从而影响了反射光、衰减以及等离子体共振。
所以,可以把 SPR 型传感器看作等离 子体耦联效率的度量计。
基原理如图 2 所示， 其中：上述两个公式分别为沿表面传播的波矢量,其中:λ为入射光波长,εm 为金属介电常数 的实部,εd 为金属外介质的介电常数,np 为透镜的折射率,θ为入射光与表面法线的夹角。
发生共振时,入射 光与法线的临界角为:θ=arcsin[εmεd(εm+εd)εg]1/2(4)显然,共振角受到折射率(或介电常数)的影响,此时,金属膜外侧的衰减场为:E=E(0)exp〔-[-εm2εm+εd]1/2zλ〕(5)可见,当电磁场沿着金属表面传播,其衰减场按指数规律衰减。
根据 MAXWELL 方程,激励 SP 需要满足: (1) 绝缘体的介电常数为正实数; (2) 金属薄膜的介电常数为负; (3) 金属薄膜的介电常数的模大于虚部,因为虚部决定了等离子的衰减速度。
对于表面等离子与外部电磁辐射耦合，目前有三种理论模型： （如图 3 所示） (a) 衍射光栅型; (b) Otto 结构:具有高折射率棱镜和半无限电介质,其间存在狭缝,这种方法在实践中不方便; (c) Kretschmann 结构:用金属薄膜来取代半无限电介质,在某个角度,入射到薄膜上的光波矢量与 表面等离子体波矢量的频率相同,光的能量便能有效的传递给表面等离子体。
Kretschmann 结构实现起来相当方便,从而引起了广泛关注。
目前,大多数的研究都以此为基础;衍射光栅型的研究受到微细加工工艺的限制,研发工作开展的相对较少。
同时，由于表面缺陷会造成表面等离子的锥 形辐射，所以 SPR 共振型传感器对金属薄膜要求较高。
2 SPR 生物传感器的结构：. SPR 型生物传感器主要包括光波导器件、金属薄膜、生物分子膜三个组成部分。
其关键在于金属薄膜 和生物分子膜的沉积。
金属薄膜通常采用银膜，但是对于光纤型的传感则更多的使用金膜。
膜厚度通常为 60－90nm。
生物分子膜的成膜方法包括，金属膜直接吸附法、共价连接法、单分子复合膜技术。
目前又出现了软 光刻新技术（又称为分子印膜技术） ，用于分子水平上构造敏感表面。
基于 SPR 的传感器，其传感机制分析可以分为两个部分： （1） SPR 的电磁场效应分析；（2） 生物大分子相互作用对介电物质的影响。
传感过程如图 1 ：图 1 传感器机理示意 表面等离子共振的生物传感系统与其他光生物传感器系统一样，需要光源、光路、光电耦合器件或光 谱分析设备、反应池、液流控制系统。
光源有 He—Ne 激光器、半导体激光器、发光二极管等。
光电耦合 器件主要有光电二极管、CCD 等。
光路往往采用棱镜组或光纤构造。
3 SPR 的应用生物分子相互作用分析(biomolecular interaction analysis,BIA)正是基于 SPR 这一原理,将探针或 配体固定于传感器芯片镀着的金膜表面,含分析物的液体流过传感片表面,分子间发生特异性结合时可引起 传感片表面折射率的改变,通过检测 SPR 信号改变而监测分子间的相互作用。
在ＳＰＲ-ＢＩＡ的实时监测中,我们可以获悉:(1)特异性—哪些分子发生了相互作用?(2)浓度—存在 多少结合分子?(3)动力学—相互作用的速率、结合和解离的比例是多少?(4)亲和性—相互作用的程度有多 大?(5)协同作用—是否存在任何异构效应?(6)相互作用模式—结合模式与不同样品是否存在对应关系? 3.1 SPR 技术在蛋白质组学中的作用 生物分子相互作用分析质谱质谱(ＢＩＡ-ＭＳ)是ＳＰＲ-ＢＩＡ技术与传统的蛋白鉴定技术ＭＡＬＤＩ -ＴＯＦ-ＭＳ(基质辅助的激光解吸离子化时间飞行质谱)有机结合形成的一种新的研究手段。
ＢＩＡ-ＭＳ 分为两步:第一步,ＳＰＲ检测自身环境中的生物分子;第二步,ＭＡＬＤＩ-ＴＯＦ-ＭＳ鉴定结合在ＳＰＲ传 感器表面的分析物。
这种方法综合了ＳＰＲ-ＢＩＡ和ＭＡＬＤＩ-ＴＯＦ-ＭＳ两种技术的优势,实现了定量 与定性的结合。
ＢＩＡ-ＭＳ在研究蛋白质复合物组分间相互作用的动力学参数、利用结合位点结构的研究筛选功能性的突变、通过依次结合事件的分析揭示重要的生理分子级联反应机制、研究任何蛋白质间的相互作用等方 面具有广泛的用途,是蛋白质组学中研究的有力工具。
(1)蛋白间相互作用方面的研究:利用ＢＩＡ-ＭＳ可以筛选和鉴定感兴趣的蛋白及与 结合的对象,这是ＢＩＡ-ＭＳ的一个主要应用领域。
例如采用ＢＩＡ与基因标签技术进行蛋白质的鉴定。
实验将表达标签基 因融合入未知基因中,通过标签基因的表达来检测痕量表达的靶蛋白。
靶蛋白的分子量由ＭＡＬＤＩ-ＴＯＦ 在传感器芯片表面直接测定,并经序列资料库的搜寻核实、鉴定。
由此可见,ＢＩＡ-ＭＳ在选择性回收靶蛋 白中具有特异性和极高的敏感性,并能有效区别靶和非靶物质。
另外,利用抗原抗体反应,ＢＩＡ-ＭＳ还可用 于食物中一种或多种细菌毒素的检测。
有研究报道采用ＢＩＡ-ＭＳ技术在牛奶、蘑菇等食品中快速实时检 测出葡萄球菌肠毒素和毒素休克综合征毒素Ｉ。
(2) 蛋白结构与功能关系的分析:ＢＩＡ在实时检测分子间相互作用时可提供动力学信息。
同一蛋白质 中不同氨基酸残基与其他分子相互作用时的动力学改变不同,因此可推测出该蛋白内部存在的不同功能基 团、蛋白在翻译后发生的不同修饰。
例如将脂蛋白 B100 固定于传感器芯片上，依次注入不同的单克隆抗 体， 由于不同的抗体与脂蛋白 B100 相互作用的能力不同， 所以可以精确鉴定脂蛋白 B100 上的不同结构域。
其余的用途可以筛选蛋白的遗传多态性，检测人类遗传突变，并且可以区别正常和突变的靶 DNA。
(3)疾病诊断中的应用：由于ＳＰＲ-ＢＩＡ技术具有实时、免标记和非破坏性检测特性,它在医疗诊断 和新药开发与筛选中具有极大的应用潜力。
例如用ＳＰＲ技术对人体内铁蛋白含量进行实时监测，并且指 导临床治疗。
3.2 生物特异相互作用的动力学、结合位点及浓度分析 生物分子作为分析物可与传感芯片上固相化的特定的配位体进行生物特异性相互作用，例如传感芯片 SA 结合生物素化的配位体可与肽类、蛋白质类及 DNA 等分析物结合。
传感芯片 NTA 通过金属络合捕获 配位体可与组氨酸标记蛋白质类分析物结合。
传感芯片 HPA 的疏水性表面涂以规定使用的脂质体类，造成 亲水性表面与分析物结合。
具体应用如下： 1991 年，Karlsson 等应用自动的 BIA 系统进行了单克隆抗体－抗原相互作用的动力学反应研究，并 且通过数学推导和动力学分析计算出 HIV-1 核心蛋白质 P24 在 3×104～7。
4×105L.mol*S-1范围的解离速率常数。
1992 年，Fagerstam 等应用 BIA 进行了胰岛素样生长因子－1 动力学分析，结合位点及浓度分析。
3.3 免疫特异识别机制的研究 T 细胞对抗原的识别是目前免疫学研究的热点。
T 细胞受体（T cell receptor, TCR）只能识别表达于抗 原呈递细胞表面的由主要组织相容性复合物（MHC）分子呈递的抗原肽段。
1994 年，Corr 等提出了应用 BIA 定性、定量地研究 TCR 和 MHC 分子/抗原肽段之间地相互识别特异性和相互作用的强弱及动态常数。
3.4 在其他研究方面的应用 BIA 可在非纯化条件下测定生物分子之间相互作用的能力，因此对筛选和确定一些孤儿受体的未知配 体是一较为理想的技术，被称为“配体垂钓”的方法显示，应用 BIA 可简便快速地从细胞粗提液或细胞上 清液发现及确定细胞受体配体。
如 Bartley 等应用 BIA 获得 ECK 受体的配体 B61。
对抗体特异性研究可直接从细胞培养液中进行。
BIA Johne 等应用 BIA 进行了单克隆抗体的结合动力学研究。
4 SPR 展望 SPR 仪器系统适用面非常广。
在微生物检测、药物筛选、血液分析、DNA 分析、抗原/抗体分析、 有毒气体检测等方面都有不俗的表现,对于环境污染的控制、医学诊断、食品及药物检测、工业遥感等方面都将是有力的工具。
BIA 则作为生物分子特异相互作用的新技术，在生命科学新领域的研究如药物开发、 细胞信号、蛋白质与 DNA 之间的复制、转录、调控等方面的应用，将有更加广阔的前景。
Reference: 1《基于表面等离子共振的生物传感器的历史、现状与前景》 蔡强 李翔 陈裕泉综述 器国家专业实验室(310027) 2《动态范围可调的波导型 SPR 传感器模型》 金红涛,马万云 (清华大学应用物理系,北京 100084) 浙江大学生物传感3《表面等离子共振技术在蛋白质组学中的应用》孙颖, 张阳德 (中南大学湘雅医院肝胆肠外科研究中心, 湖南长沙 410078) 4《生物特异相互作用分析及其应用进展》 陈执中 复旦大学药学院 （上海 200032）。