表面等离子共振 表面等离子共振技术

大家好，今天微星自动化（http://wxdcn.com/）小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于表面等离子共振的问题，于是微星自动化小编就整理了3个相关介绍表面等离子共振的解答，让我们一起看看吧。

文章目录：

1. 为什么当表面等离子被入射光直接激发产生共振亮态谱较宽
2. 等离子体共振是什么?
3. 表面等离子共振的原理介绍

一、为什么当表面等离子被入射光直接激发产生共振亮态谱较宽

为什么当表面等离子被入射光直接激发产生共振亮态谱较宽

（1）金属块状体内等离子体的产生及振荡；（2）金属薄膜中表面等离子体子的产生及特性；(3)电磁波在金属薄膜中的传播；（4）电磁波与金属薄膜表面等离子体子的共振；（5）表面等离子体子共振光谱的特性及影响因素。从而,较为系统地论述了表面等离子体子共振传感器的理论基础。

表面等离子体子共振是一种物理光学现象。它利用光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时渗透到金属薄膜内的消失波,引发金属中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与波数相等,二者将发生共振,入射光被吸收,使反射光能量急剧下降,在反射光谱上出现反射强度最低值,此即为共振峰。

二、等离子体共振是什么?

（SPR）是一种物理现象，当入射光以临界角入射到两种不同的介质界面（比如玻璃表面的金或银镀层）时，可引起金属自由电子的共振，由于共振致使电子吸收了光能量，从而使反射光在一定角度内大大减弱。其中，使反射光在一定角度内完全消失的入射角称为SPR角。SPR随表面折射率的变化而变化，而折射率的变化又和结合在金属表面的生物分子质量成正比。因此可以通过获取生物反应过程中SPR角的动态变化，得到生物分子之间相互作用的特异性信号。 　　

生物分子相互作用分析是基于SPR原理的新型生物传感分析技术，无须进行标记，也可以无须纯化各种生物组分。在天然条件下通过传感器芯片实时、原位和动态测量各种生物分子如多肽、蛋白质、、寡聚糖，以及病毒、细菌、细胞、小分子化合物之间的相互作用过程。 表面等离子共振是表面增强拉曼的重要增强机理之一，由于贵金属纳米粒子的尺寸效应及量子效应通过激发光照射能引起表面等离子共振，从而大大增强信号，已达到痕量检测的目的。

三、表面等离子共振的原理介绍

我们在前面提到光在棱镜与金属膜表面上发生全反射现象时，会形成消逝波进入到光疏介质中，而在介质（假设为金属介质）中又存在一定的等离子波。当两波相遇时可能会发生共振。当消逝波与表面等离子波发生共振时，检测到的反射光强会大幅度地减弱。能量从光子转移到表面等离子，入射光的大部分能量被表面等离子波吸收，使反射光的能量急剧减少。

可以从左侧的反射光强响应曲线看到一个最小的尖峰，此时对应的入射光波长为共振波长，对应的入射角θ为SPR角。电子吸收光能量，从而使反射光强在一定角度时大大减弱，其中是反射光完全消失的角就是SPR角。SPR角随金表面折射率变化而变化，而折射率的变化又与金表面结合的分子质量成正比。因此可以通过对生物反应过程中SPR角的动态变化获取生物分子之间相互作用的特异信号。

表面等离子共振（SPR）是一种光学现象，可被用来实时跟踪在天然状态下生物分子间的相互作用。这种方法对生物分子无任何损伤，且不需任何标记物。

先将一种生物分子（靶分子）键合在生物传感器表面，再将含有另一种能与靶分子产生相互作用的生物分子（分析物）的溶液注入并流经生物传感器表面。生物分子间的结合引起生物传感器表面质量的增加，导致折射指数按同样的比例增强，生物分子间反应的变化即被观察到。这种反应用反应单位（RU）来衡量：1

RU

=

1pg

蛋白/mm2

=

1

x

10-6

RIU（折射指数单位）。

分析物在被注入的过程中，由对流和扩散流经相互作用表面而与靶分子形成复合物，导致分析物浓度改变。微射流系统内nL数量级流动通道的应用，使得这种浓度的改变降至最低点，以确保高传质系数（Mass

Transport

Coefficient，km）。为保证分析物的传质性不被限制，键合在生物传感器表面的靶分子浓度必须较低。当分析物被注入时，分析物-靶分子复合物在生物传感器表面形成，导致反应增强。而当分析物被注入完毕后，分析物-靶分子复合物解离，导致反应减弱。通过结合式相互作用模型拟合这种反应曲线，动力学常数便可被确定。而非特异性结合和总折射指数移相等效应则可通过参照曲线减除功能予以驱除。

表面等离子共振已经在商业化的检测仪器中应用。目前最广泛使用的是Biacore

Life

Sciences公司生产的Biacore系列。Biacore

Life

Sciences现已被General

Electric收购。其它表面等离子共振的商业仪器还有例如ICx的SensiQ等。

SensiQ的SPR生物传感器运用了Texas

Instruments公司研发的光学传感器设计，以及Kretschmann

SPR几何学构建，灵敏度高，光学静稳。生物传感器一次性使用，其羧基化表面适合于多种优化键合方案。生物传感器的安装快捷，几秒钟便可完成，使用也非常简便。功能化的生物传感器即便在储存一段时间后仍可继续使用。

SensiQ的双通道nL数量级的流动池设计，利于实时的参照曲线减除，并保证分析物在生物传感器的相互作用表面具有高传质性（Mass

Transport）。

到此，以上就是微星自动化小编对于表面等离子共振的问题就介绍到这了，希望介绍关于表面等离子共振的3点解答对大家有用。