表面等离激元共振技术在肿瘤研究中的应用.pdf

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1、现代泌尿生殖肿瘤杂志2012年4月第4卷第2期JContempUrolReprodOncol，April2012，Vol4，No．2·综述·表面等离激元共振技术在肿瘤研究中的应用王静王志平doi：10．3870／j．jssn．1674—4624．2012．02．0151983年Liedberg等首次运用表面等离激元共振(surface一、SPR的基本原理plasmonresonance，SPR)技术进行抗原抗体相互作用分析，由SPR是一种物理光学现象，由入射光波和金属导体表面此产生了世界上第一个SPR生物传感

2、器[1]，且此技术得以应的自由电子相互作用而产生。光线从光密介质照射到光疏用于生物传感器领域。3O多年来，SPR技术已经广泛应用于介质时，在入射角大于某个特定的角度(临界角)时，会发生生物学、医学J化学和环境科学等各个领域。SPR技术有其独全反射现象。如果在两种介质界面之间存在几十纳米的金特的优点[，即灵敏度高；无需标记；可保持分子的生物活属薄膜，那么全反射时产生的消逝波的P偏振分量(P波)将性；能够获得反应实时动力学数据；响应快；检测过程快捷；会进入金属薄膜，与金属薄膜中的自由电子相互作用，激发操作方便，基

3、于这些特点，SPR传感器已经成为最有潜力的出沿金属薄膜表面传播的表面等离子体波(surfaceplasmon生物传感器之一。但国内少有用于检测肿瘤标志物方面的wave，SPW)。当入射光的角度或波长达某一特定值时，入射报道。如果能够利用SPR技术早期发现、早期诊断、早期治光的大部分会转换成表面等离子波的能量，从而使全反射的疗，势必大大提高癌症患者的生存率，为癌症早期预警做出反射光能量突然下降，在反射谱上出现共振吸收峰，此时入一定的贡献。本文主要介绍SPR生物传感器的原理以及射光的角度或波长称为SPR的共振角或

4、共振波长(图1)。SPR技术在肿瘤早期发现、早期诊断、早期治疗中的应用。金属膜溶液图1SPR基本原理示意图二、SPR生物传感器的发展SPR的共振角或共振波长与金属薄膜表面的性质密切1971年，Kretschmann为SPR传感器结构奠定了基础，相关，不同电介质其表面等离子体共振角不同，同种电介质也拉开了应用SPR技术进行实验的序幕。1983年，瑞典附在金属表面的量不同，则SPR的响应强度不同。基于这LINKOPING理工学院应用物理实验室Liedberg教授首先种原理的SPR生物传感器通常将一种具有特异识别属

5、性的将SPR技术引入到生物传感器领域。1990年，Pharmacia分子即配体A固定于金属膜表面，监控溶液中的被分析物BBiosensorAB公司开发出了世界上第一台商业化的SPR生与该配体的结合过程。在复合物形成或解离过程中，金属膜物传感器，1996年，该公司生产SPR生物传感器的部门独立表面溶液的折射率发生变化，可以实时被SPR生物传感器组成现在的BIAcore公司，而SPR分析仪也经历了2o世纪检测出来](图2)。由于抗原、抗体反应特异性强、灵敏度8O年代的全转动式，2o世纪9O年代的无转动式到BIAc

6、ore高、重复性好，故抗原、抗体的相互识别过程总是作为SPR系列SPR生物传感器，小型化SPR生物传感器，微型化SPR生物传感器最为常见的检测对象。随着科学的快速发展，生物传感器。SPR技术逐渐应用于DNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质、药物三、SPR生物传感器的检测原理与蛋白质、核酸与核酸、受体与配体等各种生物大分子之间相互作用的监测，且该技术具有实时分析、简单快捷的特点和优势_5]，SPR生物传感器目前广泛应用于生物分子相互作作者单位：730000兰州大学第二医院泌尿外科用、药物筛选、食物检测及环境监控等领域【

7、6]。通讯作者：王志平，E—mail：erywzp@lzu．edu．an·112·现f谜尿生殖肿瘤杂壹l2年4月第4卷第2期JContempUrolReprodOncol，April2012。Vol4。No．2反应物B成的SPR一2000型生化分析仪根据核酸杂交的原理对MG—反应物AMT的基因片段进行了检测，首先将MGMT的核酸探针删定在金属膜上，探针经过加热冷却后变性形成单链，探针反义链的3末端联有HS一修饰基团，反义链通过s—Au配位键与金属膜牢固结合，在金属膜表面形成一层DNA单链分子层，通人缓冲液进行

8、清洗，去除未能与金属膜结合的核酸链，同样加热冷却变性的MGMT核酸样品片段使之形成核酸单链，将样品液通入温控反应槽中，升温至杂交温度进行入射光器结合反应，利用SPR仪来进行检测然后采用配套的软件系反应物A：固定在芯片表面，用户可自行完成包被I统对实验数据进行处理，获得检测曲线}再对检测曲线进行反应物B：流动通过温度补偿修正后便获得了杂交反应曲线。SPR一2000型生化图2SPR技术检测原理示意图分析