SPR生物传感器的应用现状与发展趋势.pdf

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1、2011年第～3综0卷～第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)述与一评一一论一SPR生物传感器的应用现状与发展趋势王佳，周健(华南理工大学化学与化工学院绿色化学产品技术广东省重点实验室，广东广州510640)摘要：表面等离子体共振(SPR)生物传感器是一种基于物理光学原理的新型生化分析系统。与传统的超速离心、荧光法相比，具有实时检测、无需标记、耗样量少等特点。介绍了SPR生物传感器的基本原理，着重介绍了SPR生物传感器在生命科学，药物残留，疾病诊断以及食品检测中的应用，并对其发展趋势进行了展望。关键词：表面

2、等离子体共振；生物传感器；发展趋势．中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)04-0001-04StatusinquoofapplicationanddevelopmenttrendofSPRbiosensorsWANGJia，ZHOUJian(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，KeyLaboratoryforGreenChemicalProductTechnologyofGuangdongProvince，SouthChinaUniversityofTechnology，Guang

3、zhou510640，China)Abstract：Thesurfaceplasmonresonance(SPR)biosensorisanewbio—chemicalanalysissystembasedontheprincipleofphysio—optics．Comparedwithconventionalmethodssuchasuhracentrifugationandfluorescence，ithasmanyadvantagessuchasreal—timedetection，label—free，minimalsampleconsumptionan

4、dSOon．ThebasicprincipleofSPRbiosensorissummarized，especiallytheapplicationofSPRbiosensorinthefieldoflifescience，drugresiduedetection，diseasediagnosisandfoodexaminationweredescribed，andthedevelopmenttrendisprospected．Keywords：surfaceplasmonresonance(SPR)；biosensor；developmenttrend0引言详细

5、概括了SPR生物传感器在生命科学，药物残留，疾病SPR生物传感器是20世纪80年代出现的一种基于物诊断以及食品检测中的应用，并对其未来的发展趋势进行理光学原理的新型生化分析系统，是生物传感器中起步较了展望。晚的一种。20世纪初，WoodRW观测到用连续光谱的偏1SPR生物传感器的原理振光照射金属光栅时出现了反常的衍射现象，第一次对这SPR是一种物理光学现象，是由入射光的电磁波和金种现象作了公开描述

6、lJ。1983年，瑞典科学家Liedberg首属导体表面的自由电子形成的电荷密度波相互作用产生次将SPR技术应用于抗体抗原相互作用的测定，由此产生的。这种沿着金属导体(

7、金、银)表面传播的电荷密度波是了世界上第一只SPR生物传感器。此后，各国开始了研一种电磁波，被称为表面等离子体波(surfaceplasmonwave，究的热潮J。我国开展SPR传感器的研究较晚，尚处于SPW)。这种波是一种消逝波，它在金属内部的分布是随着起步阶段。目前，已经成功研制多种SPR传感器。SPR与表面垂直距离的增大而呈指数衰减的。当平行表面的偏生物传感器作为一种强有力的动态检测手段，与传统检测振光以一定角度照在界面上发生衰减全反射时，入射光被手段比较，具有实时检测、无需标记、耗样量少等突出优点，耦合入表面等离子体内，光能大量被吸收，在这个角度由于在生物

8、工程、医学、食品工业等多个领域都有广阔的应用前表面等离子体谐振将引起界面反射率显著减少。SPR对附景。着在金属表面的电介质的折射率非常敏感，而折射率是所本文介绍SPR生物传感器的基本原理，并在此基础上有材料的固有特征。因此，任何附着在金属表面上的电介质收稿日期：2010-04—17基金项目：国家自然科学基金资助项目(20706019，20876052)；教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-07-0313)2传感器与微系统第3O卷均可被检测，不同电介质其表面等离子角不同。而同一种的结合动力学，结果表明：SPR技术是研究结合自由能的一电解质，其附着在金属表

9、面的量不同