表面等离激元共振传感实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-18  

本检测详细介绍了表面等离激元共振(SPR)传感实验技术。文章系统阐述了该技术的核心检测项目、广泛的检测范围、关键的实验方法以及所需的主要仪器设备。SPR传感作为一种高灵敏度、免标记的实时分析技术,在生物分子互作、环境监测和药物筛选等领域具有重要应用价值。本检测旨在为相关研究人员提供一个全面而清晰的技术概览。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

生物分子结合动力学:实时监测蛋白质、核酸、抗体-抗原等生物分子之间的结合与解离过程,获取结合速率常数和解离速率常数。

亲和力常数测定:通过分析结合平衡数据,精确计算分子间相互作用的平衡解离常数,评估结合强度。

浓度定量分析:利用SPR响应信号与结合物浓度的关系,对目标分析物进行无标记定量检测。

特异性相互作用验证:通过对照实验,验证目标分子与固定化配体之间相互作用的特异性。

表位作图:用于确定抗体所识别的抗原上的具体结合位点,在抗体药物研发中至关重要。

小分子化合物筛选:高通量筛选能与特定靶点蛋白结合的小分子药物先导化合物。

细胞膜受体研究:将细胞膜或膜蛋白重构于芯片表面,研究其与配体的相互作用。

核酸杂交检测:实时监测DNA或RNA的杂交过程,用于基因突变检测和基因表达分析。

蛋白质构象变化:间接探测由结合事件或环境变化引起的蛋白质构象改变。

自组装单层膜表征:研究金表面上自组装单层膜的形成过程、厚度和密度

检测范围

蛋白质-蛋白质相互作用:涵盖信号通路、免疫反应、结构生物学中的各类蛋白互作研究。

抗原-抗体免疫反应:应用于疾病诊断、疫苗开发、治疗性抗体效能评估等领域。

核酸-DNA/RNA相互作用:包括转录因子与DNA结合、RNA与蛋白质结合、基因沉默机制研究。

小分子-靶蛋白相互作用:在药物发现中,用于评估候选药物与疾病靶点的结合能力和特性。

脂质体与膜蛋白相互作用:模拟细胞膜环境,研究药物载体或毒素与细胞膜的相互作用。

细胞与表面粘附作用:实时监测细菌、真核细胞在功能化表面的粘附行为和动力学。

病毒颗粒与宿主受体结合:研究病毒入侵机制,评估中和抗体的阻断效果。

环境污染物检测:如检测水中的重金属离子、有机农药、抗生素残留等。

食品安全分析:快速检测食品中的病原微生物、毒素、过敏原及非法添加剂。

材料表面吸附过程:研究聚合物、纳米颗粒等在传感器表面的吸附行为和层厚度。

检测方法

直接结合法:将一种相互作用分子固定于芯片,使另一种分子在溶液流中流过并直接检测其结合信号。

夹心法/三明治法:先捕获目标分析物,再引入带标记或不带标记的二级检测分子以放大信号和提高特异性。

竞争抑制法:将配体固定于芯片,使样品中的分析物与已知浓度的标记竞争物共同竞争结合位点,用于小分子检测。

动力学分析:通过设置一系列不同浓度的分析物进行结合-解离循环,用数学模型拟合获取动力学参数。

浓度梯度分析:连续或步进式改变流过芯片的分析物浓度,建立响应信号与浓度的标准曲线。

多通道参比校正:利用一个或多个参比通道扣除背景信号、折射率变化及非特异性吸附带来的干扰。

芯片表面再生

:使用特定的再生溶液(如酸性、碱性或高盐溶液)在不破坏固定配体活性的前提下,解离结合的分子,使芯片可重复使用。

角度扫描法:固定入射光波长,连续改变入射角,扫描共振角的最小反射点,是最经典的SPR检测模式。

波长调制法:固定入射角,使用宽带光源,检测共振波长随表面折射率变化的位移。

成像SPR法:扩展SPR传感为空间分辨技术,可同时对芯片上多个点阵进行成像和分析,实现高通量检测。

检测仪器设备

SPR传感仪主机:核心设备,集成光学系统、液路控制系统、温控系统和电子信号处理单元。

光学棱镜与耦合装置:通常为高折射率玻璃棱镜,用于实现入射光波矢与表面等离子波的动量匹配(耦合)。

激光光源或LED光源:提供单色性好的稳定入射光,角度扫描型常用激光,波长调制型常用宽带LED。

光电探测器或CCD相机:用于精确测量反射光强度(角度扫描)或光谱(波长调制),成像SPR则使用面阵CCD相机。

微流体系统:包括样品环、注射泵、多通道选择阀和微流控芯片,用于精确控制样品溶液的注入、混合和流速。

SPR传感芯片:通常为玻璃基底上镀有约50纳米厚金膜的芯片,金膜表面可进行不同的化学修饰以固定生物分子。

芯片表面化学修饰试剂盒:包含用于金表面功能化的试剂,如巯基烷烃、葡聚糖、链霉亲和素等,以共价或高亲和力固定配体。

温控单元

:精确控制样品和传感芯片区域的温度,确保实验条件恒定,获得可靠的动力学数据。

数据采集与分析软件:控制仪器运行,实时采集并记录传感曲线(传感图),并提供动力学拟合和亲和力计算等分析工具。

缓冲液制备与脱气系统:用于配制实验所需的运行缓冲液,并通过脱气装置去除溶解空气,防止在微流路中产生气泡干扰信号。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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