材料化学、医药检测、环境监测和食品安全等领域。文章对SPR生物传感器进行了简要介绍,并着重对其在有毒有害残留检测中的应用进行了分析,最后对SPR生物传感技术在消费品检测领域的研究前景进行了展望。由于SPR技术检测过程方便快捷、灵敏度高,且只要更换不同的修饰特异性匹配芯片,一台仪器便可实现无机和有机类危害因子的筛查检测,因此SPR技术在消费品检测中有很好的发展前景。
关键词:表面等离子体共振;生物传感器;消费品;检测
中图分类号:TS07
文献标志码:A
文章编号:1009-265X(2016)04-0059-06
Application of Surface Plasmon Resonance Technology inDetection of Consumer Goods Such as Textile
SUN Meirong, WEI Mengyuan, LIU Fang, DUAN Jiyuan, XIE Qiuhui, LIU Minhua
(Industrial Products and Raw Materials Testing Technology Center, ShanghaiEntryExit Inspection and Quarantine Bureau, Shanghai 200135, China)
Abstract:Surface plasmon resonance biosensing technology is an emerging biochemical detection technology with good development prospect with advantages such as high sensitivity, fastness and needlessness of mark. It is widely applied to such fields as material chemistry, medical detection, environment surveillance and food security. This paper briefly introduces SPR biosensor, focuses on analyzing its application in toxic and harmful residue detection and finally shows the research prospect of SPR biosensing technology in the field of consumer goods detection. As SPR technical detection process is convenient, fast and highly sensitive and one instrument can realize screening detection of inorganic and organic hazard factors as long as different modification specificity matching chips are replaced, SPR technology has good development prospect in consumer goods detection.
Key words:surface plasmon resonance; biosensor; consumer goods; detection
收稿日期:2015-09-16
基金项目:质检总局科技项目(2014IK165)
作者简介:孙美蓉(1970-),女,上海人,高级工程师,主要从事消费品检测方面的研究。
生物传感技术是一种新兴的检测技术,由于检测过程方便快捷、无需标记样品、灵敏度高、可以实现实时监测等优点,在过去的二十几年中,在材料化学、医药检测、环境监测和食品安全等检测方面有了很大的发展。而在其他检测领域,表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)技术也在不断开拓,在消费品检测中有很好的发展前景。
1表面等离子体共振传感器的工作原理
1.1表面等离子体共振传感器的检测原理
表面等离子体共振现象是发生在金属复合膜表面的一种特殊的物理光学现象。偏振光入射到金属复合膜表面时会产生两种现象:达到全反射时产生渐逝波,金属膜中的自由电子受到激发产生表面等离子体;当入射的偏振光角度达到一特殊值时,渐逝波与表面等离子体的振荡频率相等,产生共振,发生SPR现象,该入射角即为SPR角。SPR角与金属复合膜表面的折射率有关。因此,可以通过分析SPR角,得到分子间相互作用的信息[13]。
SPR检测器就是利用SPR共振原理,在金属膜上修饰与目标物能够产生特异性结合的配体物质,当流动相中的目标物质流过金膜表面时,与配体形成特异性吸附,使SPR角发生变化,通过光学信号的变化来反映分子质量的变化,实现定量筛选检测。
1.2表面等离子体共振传感芯片的介绍
芯片是SPR传感器的核心部件,是由金属膜和玻璃片复合制成。考虑到高的反射率和化学稳定性,常采用金作为金属膜。芯片的金属薄膜上的表面基质修饰是检测的核心,直接影响着检测过程的成败。芯片常用的修饰方法有:直接吸附法、共价偶联法、金属螯合法、亲和素生物素结合法等[46]。
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