具共光程移相干涉术之表面电浆共振显微仪

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1、具共光程移相干涉術之表面電漿共振顯微儀(Acommon-pathphase-shiftinterferometrysurfaceplasmonresonancemicroscope)蘇園登，陳顯禎*國立成功大學工程科學系台南市701大學路一號Y.-T.SuandS.-J.Chen*DepartmentofEngineeringScience,NationalChengKungUniversity,Tainan701,Taiwan.*Tel:+886-6-2757575ext.63351;Fax:+886-6-2766549;E-mail:shea

2、njen@mail.ncku.edu.tw.摘要表面電漿共振(surfaceplasmonresonance，SPR)顯微儀可即時且靈敏地量測於界面間所造成之厚度與介電常數微量變化，並可獲得空間量測資訊。本系統為一共光程(common-path)移相干涉術(phase-shiftinterferometry，PSI)之相位量測設計，由於P偏振入射光才可激發表面電漿波(surfaceplasmonwave，SPW)形成共振現象，而且SPR現象會隨界面條件微量改變而造成反射相位驟變，同時利用S偏振光相位保持不變為參考光，將兩者形成干涉圖案，利用電光調

3、變器(electro-opticalmodulation)來造成相位移干涉，並經由相位重建方法取得空間相位之變化情形。此共光程相位技術可減低外界環境擾動、機械振動與雷射不穩定等因素，提供長時間穩定之相位量測(於兩個小時內可達10-3π之穩定度)，目前此系統可精密偵測到1x10-6πRIU折射率之變化，其空間側向解析度(lateralresolution)約10μm左右。AbstractAcommon-pathsurfaceplasmonresonance(SPR)phase-shiftinterferometry(PSI)imagingsyste

4、misproposedbasedontheintegrationofSPRandcommon-pathPSItechniquestomeasurethe2-Dspatialphasevariationcausedbybiomolecularinteractionsuponasensingchip.Thecommon-pathSPR-PSIimagingsystemoffershighresolution,high-throughoutscreening,andlong-termstabilitycapabilitiestoanalyzemicro

5、arraybiomolecularinteractionwithouttheneedforadditionallabeling,andprovidesvaluablereal-timequantitativeinformation.Currently,thecommon-pathPSItechniquebymeansofafive-stepphasereconstructionmethodwithaliquidcrystaldevice(LCD)canprovideanextremelong-termstability(這段有點像廣告文字，若投稿

6、的目標非常technical,要不要換成中文版說明為什麼會有這樣好的特性,的那一段)evenwithexternaldisturbancessuchasmechanicalvibration,bufferflownoise,andlaserunstableissuetomatchthedemandofreal-timekineticstudyindrugdiscovery.TheSPR-PSIimagingsystemhasachievedadetectionlimitof1×10-6refractionindexchange,along-ter

7、mphasestabilityof10-3pinover120minutes,andaspatialphaseresolutionof2x10-3pwithalateralresolutionof50μm.一、前言1.INTRODUCTION表面電漿共振(surfaceplasmonresonance，SPR)感測器可量測在固體與液體或固體與氣體界面之奈米膜層之介電常數或厚度的微量變化[1,2]。由於SPR技術具有快速地、靈敏度高、動態分析、無須對待測分子做任何的標記及定性和定量生物分子交互作用之優點，自1992年來便被廣泛地應用在生物分子診斷或

8、奈米膜層分析的領域上[3]。然傳統SPR技術主要為單點或區域性檢測，要在未來取代其他檢測技術，不只應具有方便性、經濟性、高速化之感測器與