张一丁， 徐姝婷， 白 玉， 刘虎威

(北京大学化学与分子工程学院分析化学研究所，北京 100871)

1 前言

1902年,Wood等报道金属光栅在受到连续波长光照时产生的反常衍射现象[1]之后，Stern等在后续工作里研究了金属价电子受光照而产生共振的条件[2]，并将其命名为表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)。SPR是一种在分子间相互作用研究中广泛应用的分析技术，它利用金属表面的表面等离子体波(Surface Plasmon Wave，SPW)与检测光路间相互作用实现金属表面状态的监测，进而实现表面反应状态的监测。当其他条件相同时，SPR信号的改变直接源于芯片表面附近折射率的变化。若应用于分子间相互作用的研究，SPR可认为是一种质量敏感型检测方式，即其信号变化主要受到芯片表面所结合物质的质量变化影响。这个特点带来了SPR的最大优势，即可以进行非破坏性、无标记实际分析。1983年，Liedberg等[3]首次将SPR传感器应用于IgG抗原抗体相互作用体系的研究，此后SPR技术在生物传感领域得到了广泛的应用，研究目标包括相互作用反应的分析、特定目标化合物的检测以及药物高通量筛选等[4 - 9]，可以进行生物大分子间的相互作用和涉及小分子相互作用体系的检测。特别地，由于相互作用的反应往往具备一定的特异性，因此SPR法也可用于从较为复杂的样品基质中快速分析特定目标化合物，如与疾病相关的标志物[10 - 12]等。但是SPR的质量敏感特点又会带来问题，即样品定性分析能力欠缺。在典型的SPR仪器和分析方法中，结果中观测到的是出射光性质的变化，对应的是相互作用过程导致的传感芯片表面附近的物质质量变化及折射率变化，难以获得关于被分析物分子结构的相关信息。……