表面等離子共振儀器結構及工作原理
表面等離子共振儀核心部件包括光學系統(tǒng)、傳感器芯片、液體處理系統(tǒng)三個主要部分，其他的組成部分包括LED狀態(tài)指示器及溫度控制系統(tǒng)等。
光學系統(tǒng)
能夠產(chǎn)生和測量SPR信號的光電組分稱為光學檢測單元。
傳感器芯片
傳感器的芯片是其核心的部件。在SPR技術中必須首先有一個生物分子偶聯(lián)在傳感片上，然后用它去捕獲可與之進行特異反應的生物分子。
傳感芯片又分為三個主要組成部分，分別是光波導耦合器件、金屬膜以及分子敏感膜。
液體處理系統(tǒng)
液體處理系統(tǒng)包括兩個液體傳送泵，其中一個泵負責保持穩(wěn)定流速的液體流過傳感芯片表面，另一個泵負責自動自動進樣裝置中的樣品傳送。
其他部分
包括例如LED狀態(tài)指示器和溫度控制系統(tǒng)等。
表面等離子共振應用操作
綜合運用
表面等離子共振廣泛應用于研究結合特異性、抗體選擇、抗體質控、疾病機制、藥物發(fā)明、生物治療、生物處理、生物標記物、配體垂釣、基因調控、細胞信號傳導、親和層析、結構-功能關系、小分子間相互作用等。
檢測原理
表面等離子共振(SPR)是一種光學現(xiàn)象，可被用來實時跟蹤在天然狀態(tài)下生物分子間的相互作用。這種方法對生物分子無任何損傷，且不需任何標記物。
先將一種生物分子(靶分子)鍵合在生物傳感器表面，再將含有另一種能與靶分子產(chǎn)生相互作用的生物分子(分析物)的溶液注入并流經(jīng)生物傳感器表面。生物分子間的結合引起生物傳感器表面質量的增加，導致折射指數(shù)按同樣的比例增強，生物分子間反應的變化即被觀察到。這種反應用反應單位(RU)來衡量：1 RU = 1pg 蛋白/mm2 = 1 x 10-6 RIU(折射指數(shù)單位)。
分析物在被注入的過程中，由對流和擴散流經(jīng)相互作用表面而與靶分子形成復合物，導致分析物濃度改變。微射流系統(tǒng)內nL數(shù)量級流動通道的應用，使得這種濃度的改變降至低點，以確保高傳質系數(shù)(Mass Transport Coefficient，km)。為保證分析物的傳質性不被限制，鍵合在生物傳感器表面的靶分子濃度必須較低。當分析物被注入時，分析物-靶分子復合物在生物傳感器表面形成，導致反應增強。而當分析物被注入完畢后，分析物-靶分子復合物解離，導致反應減弱。通過結合式相互作用模型擬合這種反應曲線，動力學常數(shù)便可被確定。而非特異性結合和總折射指數(shù)移相等效應則可通過參照曲線減除功能予以驅除。
相關商業(yè)化系統(tǒng)
表面等離子共振已經(jīng)在商業(yè)化的檢測儀器中應用。目前廣泛使用的是Biacore Life Sciences公司生產(chǎn)的Biacore系列。Biacore Life Sciences現(xiàn)已被General Electric收購。其它表面等離子共振的商業(yè)儀器還有例如ICx的SensiQ等。
SensiQ的SPR生物傳感器運用了Texas Instruments公司研發(fā)的光學傳感器設計，以及Kretschmann SPR幾何學構建，靈敏度高，光學靜穩(wěn)。生物傳感器一次性使用，其羧基化表面適合于多種優(yōu)化鍵合方案。生物傳感器的安裝快捷，幾秒鐘便可完成，使用也非常簡便。功能化的生物傳感器即便在儲存一段時間后仍可繼續(xù)使用。
SensiQ的雙通道nL數(shù)量級的流動池設計，利于實時的參照曲線減除，并保證分析物在生物傳感器的相互作用表面具有高傳質性。
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