表面等离子体共振传感器

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（SurfacePlasmonResonance，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表面等离子体共振传感器简介表面等离子体子共振(surfaceplasmonresonance,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（SurfacePlasmonWave，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REF_Ref375210772\r\h[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BiacoreAB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REF_Ref357848412\r\h[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（surfaceplasmonresonanceimaging，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REF_Ref357848441\r\h[3]。1.3表面等离子体共振传感器的原理REF_Ref357848549\r\h[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1-4SPR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。1.4SPR传感器的技术特点REF_Ref357848728\r\h[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。（3）实时监测反应的动态过程:生物化学、分子生物学和细胞生物学的主要研究目的地是获取细胞内两个分子（特别是蛋白质、核酸等分子）的相互作用情况。由于细胞内生物分子的相互作用是一个动态的、连续过程，而监测与分析这个动态过程是相当困难的。传统的分析方法只适合于静态检测，也就是对生物分子相互作用反应过程中平衡态进行检测，而不适合于反应过程的实时动态监测反应。SPR传感技术则可以方便地实时动态监测生物分子相互作用的情形。SPR传感技术响应迅速，通过计算机实时采集处理，可以同时获取所需要的化学与生物信息。（4）灵敏度高、背景干扰小。SPR传感技术是通过衰减全内反射所产生的消逝波来激SPR，根据衰减全内反射原理，消逝波的电场在界面处被放大，其电场强度是入射光的2n0/n2倍（其中n0为棱镜折射率，n2为介质的折射率），因而提高了SPR方法的灵敏度。由于消逝波的有效穿透深度只有200nm左右，超过消逝波有效深度的溶液不会干扰测定。（5）响应速度快，检测时间短。由于与计算机技术相结合，SPR传感器可以做到实到采集信号、实时处理数据，大大缩短了检测时间，提高了检测效率。实践证明，许多以前采用传统技术需要数小时甚至数天的分析过程，如果采用基于SPR的生化分析技术在数分钟内就可以完成。SPR传感器应用由于SPR技术具有能实时监测反应动态过程、分析样品不需要纯化、生物样品无需标记、灵敏度较高、无背景干扰等特点,在生物科学领域应用中取得了长足进展,目前已成功地研制出各种类型的SPR免疫传感器。在蛋白质分子相互作用分析、DNA杂交条件和配体受体相互作用分析、小分子药物设计等方面人们也做了大量工作。SPR技术也可用于研究核酸间相互作用,实时追踪核酸反应全过程,这是其它技术无法比拟的。蛋白质间相互作用基因组测序、生物信息学及分析仪器的迅猛发展开创了蛋白组学这一领域。目前为止主要采用二维电泳来分离复杂的蛋白质并采用质谱法鉴定蛋白质。这些研究获得了丰富的数据，同时也给进一步研究蛋白质结构与功能的关系提出了许多问题。要解决这些问题需要有能研究生物分子识别及相互作用的高特异性方法。在过去的五年中，SPR-BIA技术和MALDI-TOS-MS(matrixassistedlaserdesorption/ionizationtime-of-flightmassspectrometry)技术己成为公认的分析蛋白质结构与功能特性的主要手段。Soulages等REF_Ref375212248\r\h[6]对蛋白激酶C和类脂化合物的相互作用进行了详细的研究，通过分析大量的SPR光谱数据，得到类脂层和蛋白质通过两步键合，形成了类脂-蛋白质的大分子化合物的反应机理。StoopREF_Ref375212360\r\h[7]利用SPR技术筛选和定蛋白质结合功能决定簇的氨基酸位点，通过深入研究血纤维蛋白溶酶原活性抑制剂PAI-I的突变体结构功能区域，发现PAI-IE的3个表面抗原决定簇是其不同生物活性的分子基础。Salamon等人REF_Ref375212420\r\h[8]对细胞色素C(CytC)的作用机理进行了深入地研究，得到了CytC与类脂膜键合的等温曲线，并计算得到了周围类脂膜层的厚度、质量等结构参数信息。在用SPR进行蛋白质的配体-受体相互作用的研究方面，人们做了大量的工作。Bartley等人REF_Ref375212473\r\h[9]完成一个快速鉴定、筛选未知受体和配体。在蛋白质折迭机理的研究方面，Hartl等人REF_Ref375212482\r\h[10]用SPR技术也取得了极有价值的研究成果。在造血细胞因子白细胞介素11(L-11)和其受体的分子识别模式研究中，KarinREF_Ref375212581\r\h[11]成功地应用BIA技术证明L-11R的胞外区D3为介导配体结合活性的主要功能区域，而胞外区D2则在激活配体信号传导方面起重要作用，为正确理解L-11/L-11R/gp130分子作用机制提供了必需的数据。DNA分子间的相互作用实时追踪DNA反应的全过程，包括基因装配、DNA合成延伸、内切酶对双链DNA的特异切割等。NilssonREF_Ref375214484\r\h[12]等将一个69bp的双链DNA在传感片上装配，并在69bp的DNA装配并形成单链后进一步进行引物主导的合成。Jordan等人REF_Ref375215522\r\h[13]用SPR表征了金膜表面DNA的杂交吸附及DNA表面上链亲和素的固定，用SPR监测了在金膜表面单链DNA和生物素标记的寡核苷酸互补序列的杂交反应，表面固定DNA的绝对覆盖量为3×1012分子/cm2。Okahata等人REF_Ref375215542\r\h[14]成功地研究了固定在SPR传感器表面的10-30个碱基的寡核苷酸与互补DNA杂交反应的动力学，得到的结果与石英晶微天平的结果一致。Corn等人REF_Ref375215563\r\h[15]也详细报道了用SPR技术研究DNA杂交反应及测定DNA序列的结果。DNA与蛋白质相互作用DNA与蛋白质之间的相互作用，特别是反应动力学的研究一直没有简便快捷的方法。以前需要用同位素标记，并且无法测定动力学常数。若采用SPR技术，将含乳糖操纵子的DNA片段偶联于传感片表面上，使不同浓度的抑制蛋白流经传感片表面，从SPR谱就可以精确地计算出反应的动力学常数和结合亲和力REF_Ref375221027\r\h[16]。Babic等REF_Ref375221044\r\h[17]利用BIAcore仪器研究大肠杆菌的DNA修复机理。在大肠杆菌中，大约有10种不同的蛋白质参与了修复过程。他们的研究表明，Muts蛋白在结合错配区以启动修复时，与单链DNA结合松散，与同源双链DNA结合与解离迅速。通过比较Muts与8种可能的碱基错配序列的相互作用，证明Muts与DNA的结合是碱基特异性的，对G-G错配的亲和力最大。ETS1癌基因蛋白能和一些基因的DNA调控区结合，从而调节这些基因的表达REF_Ref375221068\r\h[18]。以前的研究已确定能和ETS1结合的DNA序列。利用BIAcore仪器，Fisher博士等REF_Ref375221083\r\h[19]揭示了ETS1蛋白和偶联在传感片上结合ETS1的DNA的结合，并用合成的含37个氨基酸的多肽K37N（从蛋白质序列363-400），证明了ETS1蛋白的结合区域。抗体-抗原分子相互作用免疫反应是抗体与相应抗原之间一种选择性的特异结合反应。在抗体分子上有其相应抗原的特异结合部位，该部位是与抗原形状相对应的分子空间。由于这种特异性结合，决定了免疫反应是一种高灵敏度、高选择性的反应。通过SPR技术进行免疫分析，可以识别抗原的种类、测定抗原的浓度、获得抗原-抗体结合的动力学常数。抗原-抗体亲和力和结合过程中的动态参数不仅可研究结构与功能的关系，对选择不同抗体用于不同用途，如治疗、检测、诊断等都具有非常实用的价值。SPR技术用于化学、生物化学传感器领域研究诞生的第一个传感器就是免疫传感器。1983年，LiedbergREF_Ref375210772\r\h[20]等人将IgG抗体吸附在金膜上，从而发现了一种灵敏、简便地检测IgG的方法。VandernootREF_Ref375229027\r\h[21]等人用SPR法测定人抗IgG，己获得定量检测下限低达2×10-12mol的结果。HutchinsonREF_Ref375229050\r\h[22]等人表征了部分牛胚胎中的碳水化合物，结果表明，在1.4g的牛胚胎中，用SPR免疫传感器可鉴别N-低聚糖和O-低聚糖。SeversREF_Ref375229070\r\h[23]等人将凝胶颗粒加入到免疫反应体系中，从而增强测定抗原的灵敏度，此法称为增强SPR阻滞测试(EnhancedSurfacePlasmonResonanceInhibitionTest,ESPRIT)。IndykREF_Ref375229085\r\h[24]等利用生物传感器分析技术进行非内源性R-蛋白结合测试，自动检测出牛奶、肉类、肝脏等一系列食物中的维生素B12的含量。RassoolyREF_Ref375229107\r\h[25]使用Biacore3000生物传感器快速检测出了食物中葡萄球菌肠毒素B(SEB)的浓度。BergwerffREF_Ref375229124\r\h[26]等使用SPR，利用抗体的结合检测大肠杆菌，检测限为107cfu/ml，具有100%的特异性。MedinREF_Ref375230218\r\h[27]等将SPR与免疫化学技术相结合检测E.ColiO157:H7，采用夹心法增强响应信号，检测限为106cfu/ml。SPR免疫传感器还被成功地运用于性激素球蛋白REF_Ref375230247\r\h[28]和梅毒REF_Ref375230255\r\h[29]的鉴别。Attridge等人REF_Ref375230267\r\h[30]将荧光标记与SPR相结合，成功地制备了测定血清中人绒毛膜促性腺素(hCG)含量的SPR荧光免疫传感器。Ravanat等人研制出了一步检测血浆中S蛋白抗原的SPR免疫传感器。Corr等人的工作集中在目前免疫学研究的热点—T细胞的抗原识别，文献报道了采用动力学方法研究了免疫抗原AK和抗体之间的相互作用机理，并提出了数学模型。药物筛选及鉴定SPR技术在药物筛选，药物分子靶点鉴定及先导药物化合物的结构优化方面有着广泛的应用。当前发展中的药物筛选生物传感器的测试包括两方面内容，一是从文库中筛选与靶蛋白结合的化合物；二是进行一般的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)试验。SPR传感技术与常规的免疫分析技术，如酶联免疫吸附分析(ELISA)和放射免疫分析(RIA)相比，其优越性不仅在于该方法不需要标记，而且测定是在实时条件下进行的，可以监测反应的整个过程，并且可以使用未经提纯的混合物进行测定。筛选过程实际上就是测定是否有物质分子可以与传感表面上的靶分子结合，因此选择合适的靶分子和实验条件对粗体混合物进行分析，只要观察到传感信号的增加，就证明在样品中存在目标分子。结合其它的分离和鉴定方法，可以对目标物进行性质和结构鉴定。这样做的好处是可以免去对一些不含有靶分子结合物的样品的进一步分离检测，避免了繁琐的分析工作。Myszka等将Fc的片段特异性抗体固定在传感片表面，未经提纯的杂交瘤细胞培养上清液加入其上，抗体就被捕获到传感片上。这种方法可以从未知浓度的抗体培养液中纯化和定量抗体。由于是通过Fc部分将抗体捕获，抗原结合部位具有较均一的朝向，并且具有相对独立的结合性质，避免了交联反应的影响。Markgren等利用SPR生物传感技术研究了HIV-1蛋白酶抑制剂与蛋白酶结合的动力学性质与抑制剂结构之间的关系。SPR技术也应用到了抗癌肤类药物的研发中，利用SPR技术可以动力分析显示类肽与原癌基因人类表皮生长因子受体2基因(HER2)的亲和力结合强弱。临床诊断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。利用生物传感器鉴定和评价潜在的疫苗组分，监测和定量测定病人血清中的生物药剂和抗体滴度的可行性，跟踪检测动物模型，人类临床试验和多种台式应用中的生物反应物。VanRegenmortel利用生物传感器鉴定和评价潜在的疫苗组分。Ohlson等证明了运用生物传感器监测和定量测定病人血清中的生物药剂和抗体滴度的可行性，这项研究展示了生物传感器独特地适用于监控微弱的相互作用(10-1000mol/l)，而且能够在无需膜表面再生的情况下连续地工作。生物传感器提供了一种在线读取病人血清中的特异分析物水平的方法，也可用来跟踪检测动物模型、人类临床试验和多种台式应用中的生物反应物。食物检测与环境监控食品、乳品工业和环境保护工程中的质量控制、污染物检测、浓度分析是生物传感器飞速扩大的应用领域之一。例如，生物传感器已经用于测定食物中营养物和抗生素的水平，食品中的细菌和真菌污染量，以及空气或水传播的毒素，杀虫剂和除草剂。Indyk等利用生物传感器分析技术进行非内源性R蛋白结合测试，自动检测出牛奶、肉类、肝脏等一系列食物中的维生素B12的含量。Rasooly使用Biacore3000生物传感器快速检测出了食物中葡萄球菌肠毒素B(SEB)的浓度。生物传感器的在线分析能力和高灵敏度、微量样品需求的特点，使得这种仪器成为食品及环境安全监控的理想工具。大气环境监测中，SO2是酸雨酸雾形成的主要原因，传统的检测方法很复杂，Marty等人将亚细胞类脂类固定在醋酸纤维膜上，和氧电极制成安培型生物传感器，可对酸雨和酸雾样品溶液进行检测。SPR传感器发展展望如今，SPR技术己被广泛地用来分析生物分子如蛋白质-蛋白质，药物-蛋白质，蛋白质-核酸，核酸-核酸之间相互作用的反应动力学，结合位点和反应物浓度等信息，所涉及的研究领域包括免疫识别，信号传导，药物筛选，抗体定性以及蛋白质构象变化等。SPR技术在分子生物学研究领域中应用的范围非常广，在研究基因工程载体与质粒DNA之间的相互作用，以及评价载体效率，DNA序列特异性抗体的性质鉴定等方面发挥了重要作用。SPR技术与其他分析技术的联合应用，必将加速分子生物学的研究进展，使我们对生命现象的了解更加深入。近几十年来，发展生命科学的重要性已经越来越引起全世界人们的重视。世界大多数国家都将发展生命科学作为科技发展的优先领域，而与分析仪器的研究是与生命科学研究最为相关研究领域，因而也成为了人们研究的重点和热点。生命技术、食品和药物分析，环境监测等一些与人类生存发展密切相关的重要领域都急需大量简便、快速、高灵敏度的检测仪器。已获得各类研究产物的具体信息。由于SPR传感技术所具备的一些特点，正好可以满足大多数检测的需要，可对蛋白质、核酸等生物大分子的组织、结构和功能间的关系的研究提供大量有价值的数据。因此，将SPR技术作为一种研究各类生物分子间或其他大分子间相互作用的有利的分析系统，必将随着生命科学的迅速发展而得到更多的发展空间和取得更多的研究价值。参考文献金冶光.波长检测型SPR分析仪的研制与应用[D].长春:吉林大学,2012.林开群.表面等离子体共振传感器的新现象、新方法及其温度特性研究[D].合肥:中国科学技术大学,2009.陶磊.纳米粒子的制备及其在波长检测型表面等离子体共振传感器中的应用研究[D].长春:吉林大学,2009.J.L.Soulages,Z.Salamon,M.Wells,G.Tollin,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,1995,92:5650.D.Bartley,Nature,1994,368:558.P.Nilsson,B.Persson,M.Uhlen,Anal.Biochem.,1995,224:400.C.E.Jordan,A.G.Frutos,A.J.Thiel,R.M.Cron,Anal.Chem.,1997,69,4939.Y.Okahata,M.Kawase,K.Nikura,F.Ohtake,H.Furusawa,Y.Ebara,Anal.Chem.,1998,70,1288.A.G.Frutos,R.M.Corn,Anal.Chem.News&Features,1998,7,449.牟颖,张寒琦,金钦汉.现代科学仪器[J],2001,2,27.I.Babic,S.E.Andrew,E.R.Jiril,MutationRes,1996,372,87.I.C.Ho,N.K.L.Gottschalk,Science,1990,250,814.R.J.Fisher,A.D.Baxevanis,G.Mavrothalassitis,BIAsympoisum,1992,2,44.V.A.Vandernoot,E.P.C.Lai,Spear.,1991,6:28.A.M.Hutchinson,Anal.Biochem.,1994,220:303.A.Severs,R.Schasfoort,Biosens.Bioelectron,1991,6:201.IndykHE,PerssonBS,CaselungheMC,eta1.DeterminationofvitaminB12inmilkproductsandselectedfoodsbyopticalbiosensorprotein-bindingassay:methodcomparison.JAOACInt,2002,85(1):72-81.RasoolyA.SurfaceplasmonanalysisofsraphylococcalenterotoxinBinfood.JFoodProt,200164(1):37-43.Bergwerff,A.A.,G.C.A.M.Bokken,R.J.Corbee,andF.V.Knapen.2003.ImmunochemicaldetectionofsalmonellagroupB,DandEusinganoptica