表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)技术是一种基于金属表面自由电子集体振荡现象的光学检测方法。SPR传感器以其高灵敏度、实时监测和无标记检测的特点,在生物医学、环境监测、食品安全等领域得到了广泛应用。
原理
当一束特定波长的光以一定角度入射到金属薄膜表面时,如果满足一定的条件,光的能量会被金属表面的自由电子吸收,形成一种称为表面等离子体激元的电磁波。这种波沿金属-介质界面传播,其强度随着界面附近折射率的变化而变化。通过测量反射光强度的变化或相位的变化,可以实现对目标分子的检测。
应用
在生物医学领域,SPR传感器被广泛用于蛋白质-配体相互作用的研究,以及疾病标志物的快速检测。例如,它可以用来监测抗体与抗原之间的结合过程,从而评估药物疗效或诊断某些疾病。此外,SPR技术还能够用于DNA杂交分析,为遗传学研究提供支持。
在环境监测方面,SPR传感器可用于检测水体中的重金属离子浓度,这对于保护水资源具有重要意义。同时,它也能有效地识别空气中的有害气体成分,有助于空气质量监控。
食品安全也是SPR传感器的重要应用场景之一。它可以快速检测食品中是否存在病原菌或其他污染物,确保食品安全,保障公众健康。
总之,表面等离子体共振传感器凭借其独特的优势,在多个领域展现了广阔的应用前景。未来,随着技术的进步和完善,SPR传感器将在更多方面发挥重要作用,推动相关行业的发展。


