表面等离子体共振传感器剖析
表面等离子体共振传感器在生物医药领域中的应用研究
表面等离子体共振传感器在生物医药领域中的应用研究生物医药领域中的传感器是非常重要的仪器之一。
传感器可以实时监测生化分子的存在和浓度，从而检测和诊断疾病，或者辅助药物研发。
表面等离子体共振传感器（Surface Plasmon Resonance, SPR）是近年来发展成熟的一种生物传感器，广泛应用于生物医药领域中。
一、 SPR原理SPR的原理基于贝尔定律，即光的入射角、介质折射率和反射光强之间存在某种关系。
SPR通常是通过光学金属膜和差分测量的方法来实现的。
将一束单色激光照射到金属表面，光线会发生反射和透射，其中反射光会在金属表面和玻璃表面之间产生共振，当共振条件满足时，反射光的光强将会急剧下降。
共振条件取决于金属膜的厚度、折射率和入射光角度。
当生物分子与金属表面相互作用时，它们的折射率也会改变，从而导致反射光的光强发生变化，可以通过检测反射光的光强变化来检测生物分子的存在和浓度变化。
二、 SPR的优势相比传统的生物分析方法，SPR具有以下几个优势：1. 实时检测：SPR可以实时观察光信号变化，无需标记和染色样品。
2. 高灵敏度：SPR可以检测到纳摩尔或更小的分子。
3. 高特异性：SPR对分析样品的结构和成分具有高特异性。
4. 无需保护性处理：SPR可以在非生物学条件下进行检测，无需保护性处理样品。
5. 多功能：SPR可以在多个层面上进行生物分析，从而更全面的了解分析样品的相关信息。
三、 SPR在生物医药领域中的应用SPR在生物医药领域中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 药物筛选：SPR可以用来测试药物相互作用，确定药物在生物分子上的亲和力和特异性，从而帮助加速药物研发过程。
2. 抗体检测：SPR可以用来检测血清中的抗体和病原体抗原之间的相互作用，从而诊断疾病。
3. 蛋白质互作：SPR可以用来研究蛋白之间的互作，从而揭示蛋白质的生物信息和生物学功能。
4. DNA检测：SPR可以用来检测DNA序列的特异性和变异，从而进行基因分型和疾病诊断。
表面等离子体共振生物传感器研究
表面等离子体共振生物传感器研究表面等离子体共振生物传感器是一项新兴的生物传感技术，它可以实现生物分子的高灵敏检测和定量分析，具有许多重要的应用场景，比如药物筛选、疾病诊断、环境检测等。
本文将介绍表面等离子体共振生物传感器的基本原理、制备方法、优点和应用前景。
一、基本原理表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）现象是指金属表面上感生的电磁波与存在于介质表面上的光波相互作用而产生的共振吸收现象。
当一束光通过金属（如银、金）和介质（如水、油）之间的界面时，可以形成一种表面等离子体波，这种波可以被监测到，并用于检测被测样品的变化。
当被测样品与金属表面接触后，由于它们的折射率不同，会引起表面等离子体波的共振角度发生变化，因此可以根据这种变化来分析被测物质的特性。
二、制备方法SPR生物传感器的制备方法有几种，比较常用的包括自组装法、化学镀膜法和微电子加工法。
自组装法是将一层有机分子或生物大分子吸附到金属表面上，利用它们与金属表面之间的弱相互作用力形成自组装单层，然后通过洗涤和干燥等步骤使其稳定。
化学镀膜法是利用金属表面与其它化合物的反应，通过逐层对金属表面进行修饰，生成一层层组成复杂结构的化学物质。
微电子加工法是利用光刻技术和离子束雕刻技术等加工技术制作微纳米结构，用于控制光场和电场等性质。
三、优点与传统的生物传感器技术相比，SPR生物传感器具有许多优点。
首先，SPR生物传感器不需要标记物或荧光染料等示踪物，避免示踪物带来的污染和干扰。
其次，SPR生物传感器能够实现瞬时检测和实时监测，避免了试管内复杂化学反应过程的干扰。
此外，SPR生物传感器具有高灵敏度、高选择性和迅速的响应性能，可以检测非常微小的生物分子浓度，从而提高了检测能力和精度。
四、应用前景SPR生物传感器已经成为生物检测和分析领域的重要技术之一，有着广泛的应用前景。
在医学领域，SPR生物传感器可以用于监测生物分子的含量和活性，从而实现疾病的早期诊断和治疗；在食品领域，SPR生物传感器可以用于检测食品中的有害物质和添加剂，保证食品的安全和质量；在环境监测领域，SPR生物传感器可以用于检测水和空气中的微生物和化学物质，从而预警潜在的环境风险。
表面等离子体共振生物传感器
表面等离子体共振生物传感器（一）表面等离子体共振生物传感器的检测原理表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）实际上是一种物理光学现象。
简单地说，表面等离子体（SP）是由沿着金属和电介质间界面传播的电磁波形成的。
当平行表面的偏振光以称之为SP共振角入射在界面上，发生衰减全反射时，入射光被耦合入SP内，光能大量被吸收，在这个角度上SP共振引起界面反射光显著减少。
由于SPR对金属表面电介质的折射率非常敏感，不同电介质其SP共振角不同。
同种电介质，其附在金属表面的量不同，则SPR的响应强度也不同。
基于这种原理的生物传感器通常将一种具特异识别属性的分子即配体固定于金属膜表面，监控溶液中的被分析物与该配体的结合过程。
在复合物形成或解离过程中，金属膜表面溶液的折射率发生变化，随即被SPR生物传感器检测出来。
（二）SPR生物传感器的传感过程SPR生物传感器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。
其整个传感过程如图-1所示。
生物分子相互作用的信息经敏感膜通过SPR 现象转换为光信号，再经光电信号检测与配套软件分析计算，最后得出实际所需的信息及相关参数。
图-1 表面等离子体共振生物传感器的检测流程（三）SPR生物传感器在检验医学领域的应用SPR技术用于生物学领域的研究，可以追溯到1983年，当年瑞典科学家Liedberg等首次将SPR技术运用于IgG抗体与其抗原相互反应的测定。
SPR生物传感器的研究从此全面展开并不断深入。
目前，SPR传感器的理论分析、器件研制和实用系统开发日趋完善。
作为传统的临床监控装置的一种补充仪器，SPR光学生物传感器发挥了越来越大的作用。
已证明了运用SPR生物传感器监测和定量测定患者血清中的生物药剂和抗体滴度的可行性，这项研究展示了SPR 生物传感器独特地适用于监控微弱的生物活性物质（10～1000μmol/L）的相互作用，而且能够在不需要膜表面再生的情况下连续地工作。
表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用
表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用一、引言生物传感器是应用最为广泛的传感器之一，其可以将与生物体之间的相互作用转化为电信号，从而实现对生物体的识别。
表面等离子体共振技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）是生物传感器中常用的一种技术。
它利用纳米金属表面的等离子体共振效应，实现对生物分子的检测。
本文将详细讨论表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用。
二、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是一种基于光学原理的生物传感器技术。
其基本结构由金属膜、介质层和检测区域组成。
其中金属膜通常采用银或金，介质层主要是一种具有高折射率的介质，如玻璃或石英。
检测区域则是在金属膜上覆盖一层生物分子或细胞。
当一束特定波长的激光照射在金属膜上时，与介质层相接触的金属表面将会产生等离子体共振谐振现象，形成一种表面等离子体波，即SPR波。
当有生物分子或细胞结合在检测区域时，其会改变SPR波的传播速度和传播距离，从而引起SPR波的共振消失。
观察SPR波的共振消失对应的波长，即可推断出检测区域分子的物理和化学特性，从而实现对其的检测。
三、表面等离子体共振技术在生物传感器中的应用1.蛋白质相互作用的研究SPR技术可以用于研究蛋白质在生物体内相互作用的情况。
通过将感兴趣的蛋白质固定在金属膜上，并将其他蛋白质注入到介质层中，可以观察到不同蛋白质之间相互作用的共振消失情况，从而了解它们之间的互作信息。
2.细胞表面受体配体相互作用的研究SPR技术也可以用于研究细胞表面受体和配体之间的相互作用。
将感兴趣的细胞固定在金属膜上，并将潜在的配体注入到介质层中，可以观察到细胞表面受体与配体之间的共振消失情况，从而了解它们之间的互作信息。
3.药物筛选SPR技术可以用于筛选有效的药物分子。
通过将药物分子固定在金属膜上，观察其与可能的靶分子之间相互作用的共振消失情况，可以判断其是否具有良好的互作性，从而筛选出有效的药物分子。
表面等离子体共振传感器在生物检测中的应用研究
表面等离子体共振传感器在生物检测中的应用研究第一章：引言表面等离子体共振传感器作为一种新型的生物检测技术，在近年来得到越来越广泛的关注和应用。
它具有高灵敏度、高选择性、实时监测和无标记等优点，可以对生物分子的相互作用、结构和功能等方面进行研究。
本文将从表面等离子体共振传感器的基本原理、在生物检测中的应用及其未来发展等方面进行介绍和探讨。
第二章：表面等离子体共振传感器的基本原理表面等离子体共振传感器是一种基于表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）效应的生物传感器，其基本原理是通过特殊的金属薄膜表面的等离子共振效应，来检测生物分子之间相互作用的变化。
这种传感器通常采用光学运动控制设备和特殊的生物分子识别层来进行实时监测，从而实现高灵敏度和高选择性的生物检测。
表面等离子体共振传感器的工作原理是基于金属薄膜表面的等离子体共振效应，即当有一束特定波长的光线垂直入射到金属薄膜表面上时，会在金属和溶液之间形成一个电磁场，并且在一定的角度下出现显著的反射和穿透波。
如果在金属薄膜表面吸附生物分子，这种物质在固体表面的电荷分布会改变薄膜表面反射和穿透波的散射方向和强度，进而导致反射光信号的幅度和相位改变。
通过检测这些光学信号的变化，就可以实时监测到生物分子之间的相互作用。
第三章：表面等离子体共振传感器在生物检测中的应用表面等离子体共振传感器作为高灵敏度和高选择性的生物传感器，已经广泛应用于生物医学、生物化学和生物物理领域，其中主要包括以下几个方面：1. 生物分子互作用的研究表面等离子体共振传感器可以用来研究生物分子之间相互作用，如蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-小分子相互作用、抗体-抗原相互作用等。
这种传感器可以通过监测生物分子在金属薄膜表面的吸附和解离过程，来研究生物分子之间相互作用的强度、亲和力和动力学特性等。
2. 化学传感器和检测器表面等离子体共振传感器还可以用作化学传感器和检测器，用来监测化学物质的浓度和化学反应的进程。
表面等离子体共振传感器剖析
表面等离子体共振传感器程玉培 1433591摘要:表面等离子体子共振(SPR) 技术是一种简单、直接的传感技术。
它通过测量金属表面附近折射率的变化, 来研究物质的性质。
表面等离子体子共振传感器已经成为生物传感器研究领域的热点。
关键词表面等离子体子共振传感器生物分子间相互作用前言生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。
其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。
化学的核心是化学键，即分子间的相互作用，而要研究生命过程中的各种化学变化，归根到底就是要研究生物分子之间的相互作用。
生物分子之间的相互作用是生命现象发生的基础，研究生物分子之间的相互作用可以阐明生物反应的机理，揭示生命现象的本质。
近年来，研究生物分子之间相互作用的技术不断出现，其中表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）在生物学以及相关领域的研究应用取得了很大进展，SPR技术可以现场，实时地测定生物分子间的相互作用而无需标记，可以连续监测吸附和解离过程，并可以进行多种成分相互作用的研究。
1 表面等离子体共振传感器概述1.1 表面等离子体共振传感器简介表面等离子体子共振( surface plasmon resonance , SPR) 是一种物理光学现象。
利用光在玻璃界面处发生全内反射时的消失波, 可以引发金属表面的自由电子产生表面等离子体子。
在入射角或波长为某一适当值的条件下, 表面等离子体子与消失波的频率和波数相等,二者将发生共振, 入射光被吸收, 使反射光能量急剧下降, 在反射光谱上出现共振峰(即反射强度最低值) 。
当紧靠在金属薄膜表面的介质折射率不同时, 共振峰位置将不同。
1.2 表面等离子体共振传感器研究背景及现状表面等离了体共振效应的发现可以追溯到上世纪初。
关于SPR效应的最早记载是源于1902年Wood发现光波通过光栅后，光频谱出现小区域内的能量损失现象。
1941年，Fano针对这一现象根据金属和空气界面上表面的电磁波理论和边界条件进行了详尽的解释。
表面等离子体共振传感技术的研究与应用
表面等离子体共振传感技术的研究与应用一、前言表面等离子体共振传感技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）是一种基于光波与表面等离子体耦合的物理现象，具有高灵敏度、实时监测和在线检测等优点，在生化分析、医药检测、食品安全等领域得到广泛应用。
本文将对表面等离子体共振传感技术的基本原理、研究进展和应用现状进行探讨。
二、基本原理表面等离子体是指在金属表面与介质中的交界处形成的电磁波，其电磁场分布减弱得越来越快，从而被限制在膜面附近。
当金属薄膜的厚度为几纳米级别时，能量的耗散会在金属和介质交界面上引起吸收和反射。
这种吸收和反射现象被称为表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR），在外部光照射的情况下，表面等离子体共振的发生与否取决于纳米层的折射率变化。
SPR传感技术是一种利用光与金属表面上的等离子激元作用来检测分子间相互作用的方法。
具体而言，它通过检测分子与金属表面上生物分子之间的相互作用引起的表面等离子体振荡频率的变化，来实现生物分子、药物、化学物质等的高灵敏度检测。
三、研究进展SPR传感技术自1990年代出现以来，就备受科学家的关注。
内外部环境的因素变化（如温度、纳米颗粒形状、金属薄膜厚度等）都能对SPR传感器的检测灵敏度产生显著影响。
因此，研究SPR传感技术的制备、优化与改进显得尤为重要。
如今，研究人员通过对传感器材料、膜层的结构调整，利用奈米纳米颗粒增加传感器灵敏度，通过微电子制造技术对传感器芯片进行微加工等方法，提高了SPR传感技术的精度与检测范围。
同时，生物分子的特异性识别也是SPR传感技术的研究热点之一。
通过制备多种专一性高、稳定性好的生物识别元件，研究者不断探索着SPR传感技术的临床应用。
四、应用现状SPR传感技术在药物开发、食品安全监测、环境污染检测、基因诊断等领域都得到了广泛应用。
以药物开发为例，SPR技术可以用来研究药物与受体之间的相互作用。
表面等离子体共振传感器的原理与应用研究
表面等离子体共振传感器的原理与应用研究随着科技的不断发展，人们对于传感器的需求越来越高。
而表面等离子体共振传感器作为一种新型的高精度传感器，受到了越来越多的关注和研究。
本文将介绍表面等离子体共振传感器的原理与应用研究。
一、原理表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）是一种特殊的光学现象。
当有光线照射在有导体、介质界面上时，会在界面产生电磁波并沿着界面传播。
当遇到特定角度时，电磁波与界面构成了“表面等离子体”，这就是SPR现象。
表面等离子体共振传感器也就是利用SPR现象进行传感的装置。
当物质吸附在金属膜表面时，会影响到SPR现象，在金属膜表面引起反射光的特性变化，这种变化可以引起传感器的光学信号变化，从而实现对物质的检测。
二、应用1. 生物传感表面等离子体共振传感器最主要的应用是生物传感。
由于其高灵敏度和高精度，表面等离子体共振传感器可以检测微小分子的相互作用，例如蛋白质-蛋白质，蛋白质-核酸，蛋白质-受体等。
这对于生物学研究和医学诊断都有着重要的意义。
2. 化学分析除了生物领域，表面等离子体共振传感器还可以应用于化学领域。
例如，它可以用于检测和分析化学反应中的过程和细节。
3. 环境检测表面等离子体共振传感器还可以用于环境检测领域，例如检测水和空气中的污染物。
它可以检测到非常微小的污染物，从而用于环境监测和污染控制。
三、未来发展目前表面等离子体共振传感器已经广泛应用于研究和工业领域，但还有许多的问题需要解决和研究。
例如还需要提高其检测的灵敏度和精确度，以及降低成本。
随着技术的不断更新，相信表面等离子体共振传感器在未来一定会有着更广泛应用和更高的发展。
总之，表面等离子体共振传感器作为一种新型的高精度传感器，具有非常重要的应用价值，无论在生物、化学、环境等领域都有广泛的应用前景和研究价值。
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表面等离子体共振传感器程玉培 1433591摘要:表面等离子体子共振(SPR) 技术是一种简单、直接的传感技术。
它通过测量金属表面附近折射率的变化, 来研究物质的性质。
表面等离子体子共振传感器已经成为生物传感器研究领域的热点。
关键词表面等离子体子共振传感器生物分子间相互作用前言生物化学是运用化学的理论和方法研究生命物质的边缘学科。
其任务主要是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。
化学的核心是化学键，即分子间的相互作用，而要研究生命过程中的各种化学变化，归根到底就是要研究生物分子之间的相互作用。
生物分子之间的相互作用是生命现象发生的基础，研究生物分子之间的相互作用可以阐明生物反应的机理，揭示生命现象的本质。
近年来，研究生物分子之间相互作用的技术不断出现，其中表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）在生物学以及相关领域的研究应用取得了很大进展，SPR技术可以现场，实时地测定生物分子间的相互作用而无需标记，可以连续监测吸附和解离过程，并可以进行多种成分相互作用的研究。
1 表面等离子体共振传感器概述1.1 表面等离子体共振传感器简介表面等离子体子共振( surface plasmon resonance , SPR) 是一种物理光学现象。
利用光在玻璃界面处发生全内反射时的消失波, 可以引发金属表面的自由电子产生表面等离子体子。
在入射角或波长为某一适当值的条件下, 表面等离子体子与消失波的频率和波数相等,二者将发生共振, 入射光被吸收, 使反射光能量急剧下降, 在反射光谱上出现共振峰(即反射强度最低值) 。
当紧靠在金属薄膜表面的介质折射率不同时, 共振峰位置将不同。
1.2 表面等离子体共振传感器研究背景及现状表面等离了体共振效应的发现可以追溯到上世纪初。
关于SPR效应的最早记载是源于1902年Wood发现光波通过光栅后，光频谱出现小区域内的能量损失现象。
1941年，Fano针对这一现象根据金属和空气界面上表面的电磁波理论和边界条件进行了详尽的解释。
1957年，当高能电了通过金属薄膜时，Ritchie发现能量损耗不仅发生在体积等离了体频率处，在更低频率处也发生了，于是认为这与金属薄膜界面特性有关。
1958年，Turbader为了观察SPR现象，对金属薄膜采用光的全反射激励的方法。
1960年，Stern和Farrell首次提出了表面等离了体波（Surface Plasmon Wave，SPW）的概念，并对这种谐振模式产生的条件进行研究。
同年Raether又专门详尽描述了SPR共振效应在不同表面上的激励特性。
1968年，经过多年的研究德国物理学者Otto认为表面等离了体共振效应的实质就是一种光学全反射的现象，既衰减全反射（ATR），并据此设计了以棱镜为基体的Otto模型同时给出SPR激发条件。
1970年，另一位德国的物理学者Kretschmann提出一种新的粗糙表面扰动理论，设计了一种新的Kretschmann模型，与Otto模型相等价。
该模型较之Otto模型具有加工更方便、准确度更高的优势，之后很多学者的改进和应用都在该模型的基础上进行的。
表面等离了体波传感器的生产与应用能拥有如此广阔的前景也是由于该模型的出现。
20世纪70年代到80年代，随着Kretschmann模型的广泛和深入研究，它的潜在价值逐渐发挥出来。
棱镜SPR传感器作为一个基于此模型的新生产物，具有灵敏性高、特异性好、免标记的特点。
1982年，Nylander和Lieberg首次将棱镜SPR传感器作为化学传感器用于气体的检测。
1983年，作为生物传感器瑞典学者Liedberg首次成功检测了IgG蛋白质与其抗原的相互作用的反应过程[1]。
1987年，Cullen等人首先将光栅激发表面等离子体技术应用于传感。
1990年，瑞典的Biacore AB公司开发出第一款商用化SPR仪器。
1993年，美国华盛顿大学Jorgenson首先提出了在线传输式和终端反射式这两种光纤SPR传感器。
此后，SPR传感器的研究和应用开始全面展开，相关的文献报道每年成倍地增长。
1995年关于SPR研究的文献只有30多篇，1998年则增长到近300篇，1998至2000年的二年时间里，应用SPR技术发表的文章已经超过1500篇，直至目前为止，利用该技术发表的文章已经超过了5000篇，可见SPR传感器已经成为目前国际上光化学传感器研究领域的前沿[2]。
随着SPR技术在不同领域应用研究的开展，形成了一系列新的热点方向。
光纤SPR传感器具有结构灵活、体积小、可集成、可远程在线实时监测、易于实现分布式传感等优点，在活体探测，野外环境监测等领域的应用具有独特的优势，不断有文献报道各种新型的光纤SPR传感器，如通过对光纤进行拉锥、侧面抛磨、出射端几何结构改造和利用光纤光栅等手段制作而成的光纤SPR传感器。
利用金属光栅、纳米金属粒子阵列等金属微纳结构局域表面等离子体共振产生的高场局域性，可以有效提高SPR传感器的灵敏度、选择性、空间分辨率、可集成性，成为近年来探测传感领域研究和应用的又一个重要方向。
通过将金属微纳结构与传统SPR结构结合起来，利用LSPs与SPs的相互作用，可以有效增强探测信号。
另外，将金属微纳结构与光纤、平面波导技术相结合，易于实现集成化，可大大扩展金属微纳结构表面等离子体共振传感器的应用范围。
现代生物技术的研究发展，对发展高通量、多组分、实时快速检测和分析的需求日益迫切。
表面等离子体共振成像技术（surface plasmon resonance imaging，SPRI），不仅能有效提高SPR传感器的测量速度，还能更为直观、实时地监测分子相互作用动力学过程，是目前SPR传感器研究的又一热点。
最新文献还报道了利用金属光栅结构制作的表面等离子体共振成像芯片进行生物分子相互作用检测的实验[3]。
1.3 表面等离子体共振传感器的原理[4]1.3.1 消逝波从菲涅尔定理（n1sinθ1=n2sinθ2）可以看出，光从光密介质入射到光疏介质时（n1>n2）就会产生全反射现象。
但从波动光学的角度来分析，全反射的光波会透过光疏介质约为光波波长的一个深度，再沿界面流动约半个波长再返回光密介质。
光的总能量没有发生改变。
透入光疏介质的光波称为消逝波。
消逝波在界面的传播如图1-1所示。
图1-1 消失波在界面的传播1.3.2 表面等离子体波当金属受到电磁干扰时，金属中的电子密度分布就会变得不均匀。
设想在某一区域电子密度低于平均密度，那么就会形成局部的正电荷过剩。
这时由于库仑引力作用，会把近邻的电子吸引到该区域，而被吸引的电子由于获得附加的动量，又会使该区域聚集过多的负电荷，然而，由于电子间的排斥作用，使电子再度离开该区域，从而形成价电子相对于正电荷背景的起伏振荡。
由于库仑力的长程作用，这种局部的电子密度振荡将形成整个电子系统的集体振荡，并以密度起伏的波的形式来表现。
我们把当金属表面存在的自由振动的电子与入射光的光子相互作用时，产生的沿着金属表面传播的电子疏密波称为表面等离子体波。
表面等离子体波存在于两种界面附近，在金属和介质界面产生的表面等离子体波示意图如图1-2所示。
图1-2 表面等离子体波1.3.3 表面等离子体共振传感器表面等离子体共振是一种由光入射金属表面引起的物理光电现象。
光在两相界面处发生全内反射时的消逝波，可以引发金属表面的自由电子产生表面等离子体。
当消失波和表面等离子体波发生共振时，全内反射将被破坏，使反射光强度出现最小值。
由此原理所构建的传感器基本结构如图1-3所示。
图1-3 消失波和表面等离子体波发生共振该传感器包括一个镀有薄金属镀层的的玻璃棱镜，其中金属层成为棱镜和绝缘体之间的界面。
利用P偏振光在一定的角度范围内照射棱镜，在棱镜与金属薄膜（一般是金或银）界面处将会发生全内反射。
将一层薄膜（如生物膜）沉淀在金属层上，绝缘物质的折射率会发生改变。
折射率依赖于绝缘物质和沉淀膜的厚度和密度的大小。
折射率发生变化将会引起响应信号的变化。
这就是SPR传感器对物质结合检测的基本原理。
SPR的实验方法一般为首先在传感片表面固定一个反应物，使其形成分子传感膜，然后，含待测物的样品以恒定的流速通过传感片，传感片上分子间相互作用的情况可由SPR信号的改变反映出来。
SPR传感器检测原理如图1-4所示。
图1-4 SPR传感器检测原理应用于SPR传感器的传感芯片有两个基本特征:首先是传感芯片玻璃表面覆盖有薄薄的金层，这是产生SPR信号所必需的条件，是探测生物分子之间相互作用的基础;另外一个特征是，在金层的上面又有一种覆层，这种覆层能够连接配体并为所要研究的分子相互作用提供适宜的环境。
为方便起见通常我们把连接在传感芯片上的分子称为配位体，把待测的分子称为分析物。
传感芯片表面的金层和其上的覆层是很稳定的，它能够耐受极端pH和许多中等浓度的有机试剂。
一旦配体被固定在传感芯片上之后，传感芯片对于各种试剂和条件的耐受程度就主要取决于所连配体的性质。
1.4 SPR传感器的技术特点[5]基于SPR技术研制而成的SPR传感器，主要用于生物化学领域的研究，特别是对生物分子相互作用动态实时过程的研究。
在检测过程中，先将其中一个反应物（配体）固定于传感芯片表面，含分析物的样品溶液以恒定的速率通过传感芯片，在传感芯片上的生物分子间相互作用导致SPR信号的改变，再通过计算机系统对SPR信号进行实时处理并将整个反应过程显示出来。
与传统的生化分析方法相比，SPR传感器具有以下技术特点：（1）待测物不需纯化。
由于生物分子的相互作用具有很强的反应特异性（或称专一性），当待测溶液流经传感芯片表面时，只有能与传感芯片表面的配体分子相互配对的分子才被选择性的结合，其它的分子则不被结合而随着流动相离开传感区域。
利用SPR传感技术分析生物样品，可直接将待测溶液注入流通池（或称反应池），而不需要对待测溶液进行预处理和纯化。
许多生物样品如血清、组织培养液、细胞或细胞抽提液等均不需要预先作任何纯化处理。
（2）样品无需标记。
在现有的各种生物组织分析方法中，大多数分析方法需要对样品进行标记。
如酶联免疫吸附试验、放射免疫法、免疫荧光技术。
这些分析方法基本都是通过标记物质产生的信号系统变化来确定物质的种类和数量。
标记一般需要引入放射性兀素或荧光物质，可能对生物分子活性有相当的影响，而且标记手段通常比较复杂。
SPR方法则不需要对样品进行标记，可直接检测样品生化指标的变化。
因为当待测溶液流经传感层时，只要样品分子与配体分子发生了相互作用，就可以引起传感层的折射率变化，导致SPR光谱发生变化，通过对SPR光谱进行分析就可以获得样品分子与配体相互作用的情况，进一步分析还可获取分子结合的强度和速度、解离的快慢、结合的位点以及样品的浓度及质量等重要信息。