表面等離子共振(SurfacePlasmonResonance,SPR)是一種物理光學性質,它是一種沿著金屬和電介質界面傳播的電磁波。光以一定的角度入射到界面時,若在界面發生完全內反射,會產生衰減波。若衰減波在金屬表面與自由電子耦合,則發生表面等離子體激元共振,光的反射率達到最小,此時的入射角稱為表面共振角(SPA)。SPA對與金屬表面鄰近的介質的折射率的變化很敏感,金屬表面鄰近介質的折射率不同,SPA就會不同,即使是同種材料的電介質,SPA也會因為電介質在金屬表面的量的不同而變化。ssDNA探針在金屬表面的固定以及靶序列與探針序列的雜交都會引起金屬表面鄰近的電介質改變。因此,SPR可用于基因檢測。由于表面等離子共振技術可用來測量金屬薄膜表面的待測物濃度變化,樣品無需預先進行任何標記等前處理,故可用于即時(real-time)分析。
被分析物溶液流過固定有“‘受體’的傳感片表面,若發生作用而相互結合則會引起表面物質質量改變,而折射率與質量成正比,所以折射率改變,欲保證SPR發生,共振角也得隨折射率改變,改變大小與結合的被分析物質量成正比。因此通過分析共振角,就可以分析分子之間的相互作用。Jordan等利用多層鏈親和素/DNA系統放大了核酸雜交的SPR信號。利用RNaseH酶選擇性地破壞RNA/DNA雙螺旋中的RNA這一特性,Terry等[25]對DNA進行SPR成像檢測,將靈敏度放大到1fmol/L。另外,利用納米金粒子對表面激元共振的增強作用,可以使金標后的DNA檢測靈敏度提高1000倍.SPR基因檢測的突出優點是可以進行無標記的DNA雜交反應的檢測,可以進行原位和實時的在線檢測。SPR檢測發展。方向一是檢測儀器的微型化、集成化,比如TI公司研制的一種TISPR-1型傳感器,就是典型的例子;另一方向是SPR的成像研究,為DNA雜交乃至生物反應、分子動力學的研究和測試提供了新的手段。 光學分析可分為非光譜法及光譜法兩大類。
非光譜法(或稱一般光學分析法) 檢測被測物質的某種物理光學性質,進行定量、定性分析的方法。如折射法、旋光法、園二色散法及濁度法等。
光譜法---利用物質的光譜特征,進行定性、定量及結構分析的方法稱為光譜法或光譜分析法。按物質能級躍遷的方向,可分為吸收光譜法(如紫外-可見分光光度法、紅外分光光度法、原子吸收分光光度法、核磁共振波譜法等)及發射光譜法(如原子發射光譜及熒光分光光度法等)。按年能級躍遷類型,可分為電子光譜、振動光譜及轉動光譜等類別。按發射或吸收輻射線的波長順序,分為Y射線、X射線、紫外線、可見及紅外光譜法、微波譜法以及電子自旋共振波譜法、核磁共振波譜法等。按被測物質對輻射吸收的檢測方法的差別(在明背景下檢測吸收暗線或是在暗背景下檢測共振明線)可分為吸收光譜法與共振波譜法兩類。按被測物質粒子的類型,可分為原子光譜、分子光譜及核磁共振波譜等。
光學分析方法(optical method of analysis )---利用物質的光學性質進行化學分析的方法。分3種類型:(1)基于發射原理的有發射光譜化學分析、火焰光度分析、熒光X射線光譜分析、熒光分析、原子熒光譜分析等;(2)基于吸收原理的有比色分析、比濁分析、紅外線吸收光譜分析、原子吸收光譜分析等;(3)基于其他原理的還有X射線衍射分析、電子顯微鏡分析以及偏光分析等。