温控表面等离子共振系统及其应用
2021-03-01王少鹏张洪艳黄怀湘
上海大学学报(自然科学版) 2021年3期
王少鹏,张洪艳,黄怀湘
(1.上海大学理学院,上海 200444;2.中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室,北京 100190;3.北京服装学院北京市纺织纳米纤维工程技术研究中心服装材料研究开发与评价北京市重点实验室,北京 100029)
表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)传感技术是一种新兴的检测方法[1].SPR 传感器具有实时快速、无标记、高灵敏、定量检测物种相互作用的动力学过程,并获得动力学参数等优点,因而被广泛应用于生物医学、药物筛选、临床诊断、食品安全及环境污染等领域[2-5].目前商用SPR 设备很多,但价格昂贵.一些小型实用的SPR 可用于多种物种检测和相关光学性能的研究[6-8],但这些系统大部分只适用常温条件下的检测,这在某种程度上限制了系统的推广.
本课题组有多年SPR 实验系统开发及应用基础,将SPR 与激光共聚焦显微镜结合开发出首台激光扫描共聚焦表面等离子共振仪,实现了对抗原抗体结合过程、汞离子与DNA 作用、生物细胞与蛋白质的相互作用及小分子叶酸与生物细胞之间的相互作用过程的检测,达到了多种生物物种及其相互作用过程动力学参数的高灵敏检测[9-12],在此基础上对等离子检测技术进行开发.
本工作基于角度调制型SPR,建立了以钛合金结合帕尔贴半导体温控技术的SPR 实验装置,用25◦C 条件下乙醇水溶液浓度变化引起的SPR 信号变化确定了系统检测灵敏度为497.8◦/RIU(refractive index unit,单位折射率),实现了液晶分子5CB(4′-正戊基-4-氰基联苯)温变过程的检测.