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SPR生物传感器及应用
快速检测具有高灵敏度、高通量、快速、简便等特点,非常适用于现场或在线实时检测.近年来,随着各种技术的发展与应用,越来越多的供应商开始致力于不同快速检测仪器的开发.如美国Bio-rad公司一直关注食品安全快速检测技术的研发,开发了用于食品安全快速检测的基于SPR(Surface Plasmon Resonance,表面等离子体共振)技术的阵列式蛋白相互作用系统ProteOn和全自动电泳系统Experion.
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表面等离子体共振型基因芯片系统对临床常见病原微生物的检测
目的 研究表面等离子体共振(SPR)系统在临床病原微生物的基因芯片检测中的应用.方法 对27份临床样本进行SPR的芯片检测.其中血液阳性标本8份,脓液阳性标本3份,白带阳性标本及生殖道脓液标本9份,活组织检查阳性标本1份,活组织检查阴性标本6份.采用生物信息学方法设计各靶病原体特异的引物和探针,并分别利用PCR技术以及酶标化学发光芯片技术对设计的引物和探针进行验证;制备的SPR响应型基因芯片,结合SPR芯片系统对临床标本进行检测.结果 设计的引物和探针经验证均具有良好的特异性和准确性,能够顺利实施对各靶病原体的有效扩增和对芯片的检测应用;新构建的基因芯片结合SPR芯片系统对临床26份标本的检测结果与临床常规检测结果一致.结论 SPR检测系统具有良好的检测性能,检测方法准确可靠,可应用于对临床病原微生物的芯片检测.
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尿样中3-硝基酪氨酸在轨检测技术的建立与空间验证
目的 建立尿液中3-硝基酪氨酸(3-nitrotyrosine,3-NT)在轨检测装置和技术,为评估航天员飞行中应激状态变化提供客观依据.方法 基于表面等离子体共振(SPR)原理,研制了在轨医监生化检测装置,并建立了配套的尿液预处理及3-NT检测技术,于“神舟”9号任务中进行了在轨飞行验证.结果 在轨检测装置空间工作正常,3-NT检测灵敏度好、准确度高、特异性好,圆满完成飞行中尿液测试.结论 建立了尿样中3-NT在轨检测技术,成功应用于空间环境.
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表面等离子体共振技术研究壳聚糖纳米粒与细胞的相互作用
目的：采用表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）技术研究壳聚糖纳米粒与细胞膜的相互作用。方法利用 SPR 细胞传感器动态监测壳聚糖及胸腺五肽作用于 C6细胞诱发的折射率变化。结果壳聚糖纳米粒或壳聚糖分子与 C6细胞间具有很强的相互作用，折射率变化较大，在作用30 min 内，SPR 信号升高并且具有浓度依赖性。但胸腺五肽分子与C6细胞间无相互作用。结论 SPR 技术能够实时在线地表征纳米粒与生物膜的相互作用。
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利用表面等离子体共振技术检测重组抗体NM57免疫原性
随着生物技术药物的大量研发,药物免疫原性评价成为阐明药物临床安全性和有效性的关键因素,建立稳定可靠的评价体系成为了研究热点.由于具有实时、连续监测等优势,表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)技术己被广泛用于生物药物免疫原性的评价.本研究中应用该技术对重组抗狂犬病毒人源单克隆抗体NM57 I期临床实验阶段接受注射的48名志愿者进行抗药物抗体(anti-drag antibody,ADA)检测.结果表明,该检测方法可达到抗体药物免疫原性检测的基本要求.
关键词： 免疫原性 表面等离子体共振 重组狂犬病毒人源单克隆抗体 -
表面等离子体共振芯片检测系统快速检测淋病奈瑟氏菌的研究
目的 应用表面等离子体共振(SPR)芯片检测系统进行淋病奈瑟氏菌的快速检测.方法 制备淋病奈瑟氏菌的SPR响应型基因芯片,并对适的探针自组装时间,探针浓度,以及SPR检测的灵敏度,特异性等指标进行测定;对临床样品进行实际检测并与临床常规方法比较.结果 当固定探针浓度为1500nM,自组装时间为4.5h时,构建的芯片具有较好的SPR检测效率,能够准确识别碱基的错配,其检测灵敏度大约为10fM:临床检测结果与常规经典鉴定方法相比结果一致.结论 本芯片检测系统具有良好的检测性能,检测方法准确可靠.
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SPR免疫传感技术检测水中阿特拉津除草剂
目的 利用表面等离子体共振(SPR)生物传感技术,对水样中的三嗪类农药阿特拉津进行检测,为研发相应快检技术与设备提供技术基础.方法 以抗原或抗体作为传感器敏感识别元件,利用间接竞争法结合SPR传感技术对阿特拉津进行检测.结果 方法低检出限2.34 ng/ml(S/N =3),IC50=32.36 ng/ml,检测范围5.75 ～ 181.97 ng/ml,检测时间＜30 min,回收率98.4％～104.2％,相对标准偏差1.9％.结论 所建立方法对于检测水样中阿特拉津具灵敏性、准确性和精密性.
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基于表面等离子体共振传感技术检测小分子物质的研究进展
表面等离子体共振(SPR)传感技术是近年发展起来的一种新的光学检测技术,它将生物学、高分子化学及传感技术结合,形成具有快速、灵敏、特异以及操作简便的榆测技术.概述了应用SPR传感技术进行小分子物质检测的原理、主要方法及研究进展,分析了该方法的优势与缺陷,并对其发展前景进行了展望.
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表面等离子共振检测金属表面不同相对分子质量的壳聚糖对质粒DNA的保护作用
目的 研究采用表面等离子共振(SPR)技术,检测不同相对分子质量壳聚糖对质粒DNA(pDNA)的保护作用,以防止核酸酶(DNase 1)的降解.方法 用具有羧基化葡聚糖表面的CM5芯片固定在Biacore3000生物大分子相互作用系统中制成壳聚糖芯片,采用SPR检测在核酸酶存在下,不同相对分子质量壳聚糖对pDNA的保护作用.结果 在人体温度(37℃)下,浓度5 U/μl的DNase I在1 min内即可降解没有保护的质粒DNA,而相对分子质量为200 000以上的壳聚糖对质粒具有良好的保护作用.结论 表面等离子共振技术可以作为体外研究金属表面高分子对于质粒DNA保护作用的一种新方法.
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流感疫苗血凝素含量检测方法的研究进展
目前流感疫苗血凝素含量常用的检测方法是单向免疫扩散法(Single-radial immunodiffusion,SRID).为了解决大流行流感发生初期无法获得参考品的情况,提高流感血凝素检测方法的灵敏度、重复性、准确性,人们从物理化学和免疫化学两个方面对SRID的替代方法进行了探索性研究.本文对近1 0年来对流感疫苗血凝素含量测定方法的研究进展作一简要综述.
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SPR传感技术在呼吸道病毒检测中的应用
呼吸道病毒感染是临床常见的疾病之一,目前已证实,95％的急性上呼吸道疾病和大部分的下呼吸道疾病均由呼吸道病毒感染引起,主要包括流感病毒A(Influ A)、流感病毒B( Influ B)、副流感病毒1(PIV1)、副流感病毒2(PIV2)、副流感病毒3(PIV3)、呼吸道合胞病毒(RSV)、腺病毒(ADV)等[1].近年来,新的致病性病毒不断被发现,如SARS -冠状病毒、高致病性禽流感病毒以及H1N1甲型流感病毒等,给临床疾病的诊断和治疗造成极大的困难.目前,呼吸道病毒感染病毒学诊断方法主要包括病毒培养、免疫荧光技术、血清学试验、常规分子生物学方法等,以培养法为金标准.上述方法有各自的优势,但也存在相应的缺陷,如病毒培养技术复杂、阳性率低,所需时间长,工作条件要求高.其他检测方法又存在如检测成本高,处理周期长,灵敏度低等缺点,尤其是在定量分析病毒含量及病毒亚型判定的及时性、准确性方面尚需改进.
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纳米材料在表面等离子体共振生物传感器中的应用
表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)生物传感器是以金属薄膜和电介质分界面处发生的表面等离子体共振现象为基础的光学检测系统,具有方便、快捷、无需标记、实时检测、非破坏性及高选择性等特点,是检测、分析生物分子相互作用的有效工具,已被广泛应用于医学诊断、药学研究、食品安全及环境监测等领域.
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表面等离子共振技术在抗原抗体相互作用中的研究
表面等离子共振（SPR）技术是利用生物大分子间的特异性结合进行分子识别，并通过光激励-分子识别-光输出-电输出的途径，完成分子间相互作用的信息传递与检测［1］。1902年， Wood［2］发现光波通过光栅后，光频谱发生小区域损失（“Wood异常”）；1971年 Kretscnn［3］提出 Kreschmann 结构，为 SPR 传感器奠定基础；1983年 Liedberg 等［4］将 SPR 技术用于抗原抗体的相互作用研究；1990年，Biacore 公司成功研发出人类一台SPR 生化分析仪器，使 SPR 传感技术的研究获得了迅速的发展。
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表面等离子体免疫传感器同步定量尿液中多种微量蛋白的研究
目的 探讨并建立表面等离子体免疫传感器芯片同步定量尿液中多种微量蛋白的方法.方法 采用EDC/NHS方法将微量白蛋白(MA)、α-1微球蛋白(A1M)、β-2微球蛋白(B2M)、尿IgG的单克隆抗体固定于免疫传感器芯片之上,并用表面等离子体共振传感器(surface plasmon resonance,SPR)检测样本中微量蛋白的含量.利用4种微量蛋白的标准血清建立标准曲线,然后对其进行灵敏度、特异性等指标的方法学评价.以免疫散射比浊方法为参考方法,检测125例临床患者24 h尿液样本的微量蛋白浓度,比较2种方法检测相同样本时的结果差异.结果 该表面等离子体共振免疫传感器芯片具有良好的操作性能和检测特异性.其标准曲线的R2均在0.98以上.其检测灵敏度分别是A1M为5 μg/L,B2M为7.3 μg/L,MA为11.5 μg/L,IgG为22 μg/L.所有4项指标可在20 min之内同步完成.与微量蛋白检测的经典方法免疫散射比浊法相比,两者的相关性和一致性较高.结论 表面等离子体免疫传感器芯片可实现尿液中多种微量蛋白的快速、准确、同步定量.
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Gamma-PNA型表面等离子共振基因芯片的构建及性能研究
建立一种基于Gamma-肽核酸(Gamma-PNA)探针的表面等离子体共振(SPR)基因芯片检测系统,提高检测的灵敏度和特异性.通过自组装分子单层(SAM)技术构建二维结构的表面化学;通过生物信息学方法设计Gamma-PNA,并固定于SAM修饰的SPR芯片表面,优化并确定实验的相关参数.结果表明,Gamma-PNA探针受缓冲液盐离子浓度影响较小,在盐离子浓度为0时仍有良好的杂交反应,并且Gamma-PNA受pH值影响较小,酸性环境更利于杂交.Gamma-PNA探针和传感器技术相结合,既实现了探针的无需标记和实时检测,又提高了杂交的效率和稳定性,为临床应用奠定了基础.
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基于表面等离子体共振的基因芯片制备与检测
基于表面等离子体共振(Surface plasmon resonance, SPR)原理的基因芯片检测方法不需要标记,是一种很有潜力的高通微量分析(High-throughput microanalysis, HTMA)方法.应用自组装单分子层技术(Self-assembled monolayer,SAM)制备淋病奈瑟菌探针点阵的基因芯片,应用自行组建的SPR和表面等离子体共振成像(SPR imaging, SPRI)基因芯片分析系统,对该基因芯片进行检测分析,研究基因芯片上探针点阵的杂交反应.结果表明:SPR共振曲线上都有明显的共振吸收峰,探针杂交后折射率增大,共振角增大,分子量增大.由SPR检测界面或共振曲线可判断待分析样本与基因芯片上的探针是否发生杂交反应,待分析样本中是否含有待检测的物质.由SPRI检测系统可实时、直观地观察基因芯片上的探针是否发生杂交反应.SPR和SPRI系统可进行定性和定量分析.
关键词： 奈瑟菌 淋病 表面等离子体共振 表面等离子体共振成像 基因芯片 -
基于表面等离子体共振检测原理的基因芯片的构建
我们首先采用Frens法制备纳米金胶体液,然后以氯金酸/羟胺法铺制二维纳米金单膜层,进行单分子自组装层技术(Self-assembled monolayer,SAM)固定探针,从而制备出具有表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)响应的基因检测芯片,并进一步对芯片的自组装时间、探针浓度、灵敏度、特异性等指标进行优化验证. 结果表明2.5 nm胶体金所铺金膜芯片具有较好的SPR响应特性,且当固定探针浓度为1 500 nmol/L,自组装时间为4.5 h时,可以获得较好的SPR检测效率,能够准确识别碱基的错配,其检测灵敏度大约为10 fmol/L,可应用于SPR传感器的检测中.
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人IgE重链恒定区2～4区蛋白的真核表达、纯化及其相互作用分子捕获
目的 真核表达、纯化人IgE重链恒定区2～4区(IgECε2-4)蛋白,利用表面等离子体共振技术(SPR)捕获其相互作用蛋白.方法 构建3个含不同信号肽序列的IgECε2-4重组真核表达载体,分别瞬时转染HEK293FT悬浮细胞,优化选用表达量高的重组质粒进行大量瞬转表达,镍柱亲和层析纯化.免疫荧光技术鉴定重组蛋白与KU812细胞表面IgE受体FcεR I的结合,采用SPR技术捕捉人血清中与IgECε2-4相互作用的蛋白.结果 含信号肽3(SP3)的重组质粒表达量高,表达量约为6.2 mg/L;亲和纯化获得高纯度的人IgECε2-4蛋白;免疫荧光技术鉴定显示重组蛋白IgECε2-4可与KU812细胞表面受体结合.通过SPR技术捕获到人血清中39种可能与IgECε2-4结合的蛋白.结论 获得纯化的重组蛋白IgECε2-4,IgECε2-4能与KU812细胞表面FcεR1α受体结合,靶标垂钓结果显示IgECε2-4能与人血清中的39种蛋白存在相互作用或有间接结合作用.
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ABO血型抗体检测方法研究进展
除传统的抗人球蛋白实验外,酶联免疫吸附实验、流式细胞仪检测以及表面等离子体共振也是常见的用于检测ABO血型抗体的方法,了解这些方法的原理和优缺点对提高检验质量具有重要意义.
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表面等离子体共振生物传感器研究进展
本文介绍了一种新型的生物传感器--表面等离子体激元共振(SPR)传感器,它是进行生物分子相互作用分析的一种先进手段.与其他技术相比,它具有实时检测、无需标记、耗样量较少等优点,在药物筛选、临床诊断、细胞膜模拟和生物大分子相互反应等领域中的新兴应用日益扩大.本文介绍了SPR的结构、原理、优点、应用及其新进展.随着联用技术和纳米技术的深入研究,SPR将有广泛的应用前景.
