表面等離子體共振需要哪些儀器
『壹』 光學分析的表面等離子共振法
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可用於基因檢測。由於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,故可用於即時(real-time)分析。
被分析物溶液流過固定有「『受體』的感測片表面,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,可以使金標後的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公司研製的一種TISPR-1型感測器,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---利用物質的光譜特徵,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)基於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)基於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)基於其他原理的還有X射線衍射分析、電子顯微鏡分析以及偏光分析等。
『貳』 金屬局部表面等離子體共振與表面等離子體共振區別是什麼
金屬局部表抄面等離子體共振與襲表面等離子體共振區別,具體如下:
金屬表面存在大量自由電子,而其他物體表面並不具有大量電子,當光照射到金屬表面時,電子受光波作用發生集體共振,這共振就產生表面等離子波。由於連續的金屬薄膜電子濃度很高,所以等離子波的振盪頻率很大,在10THz左右。
但是對於金屬納米顆粒,由於大量減少了電子數目,其振盪頻率可降至可見光范圍。但由於金屬不再連續,在共振波長增強的電場通過金屬/介質界面迅速衰減,因此稱為局域,簡單來說即非連續造成了局域效應。
提醒:
表面等離子波是在平行與金屬/介質界面的方向上傳播,而在垂直方向上是迅速衰減的,所以也可以說在垂直方向是局域的。這種情況下與納米粒子是一樣的,納米粒子的等離子共振其實就是局域表面等離子共振。根據Mie理論,當顆粒尺寸較小時(2R<20nm),粒子可被近似看為處於同相位均勻電場中,表現為簡單的偶極子共振模式。大一點的可以看做四極子或八極子或更高階多級子振動模式。
表面等離子體子共振是一種物理光學現象。它利用光在玻璃與金屬薄膜界面處發生全內反射時滲透到金屬薄膜內的消失波,引發金屬中的自由電子產生表面等離子體子。
『叄』 局域等離子體共振光譜用什麼儀器可以測
當光線入射到由貴金屬構成的納米顆粒上時,如果入射光子頻率與貴金屬納米顆粒或內金屬島傳導電容子的整體振動頻率相匹配時,納米顆粒或金屬島會對光子能量產生很強的吸收作用,就會發生局域表面等離子體共振(LSPR:mcalized Surface Plasmon Resonance))現象。www.uniplasma.com去看看吧!希望對你有幫助
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『肆』 什麼是局域表面等離子體共振
金屬表面等離子體振盪分為表面等離子體激元SPP和局域表面等離子體振盪LSP。
如果在介質和版金屬的界面上權存在微細結構(微粒或微小溝槽),那麼,除了SPP之外,還會存在一種局域在微細表面結構上的所謂Local SP(LSP)。
LSP的頻率除了金屬和介質的材料以外,還與微細結構的尺度形狀有關。
LSP和SPP的不同:
兩者的色散關系不同,SPP是一種表面的傳播場,而LSP是依託於某種表面結構的局域電磁場振盪,具有一系列分立的、復數的頻率,是由產生LSP的表面微結構的尺度形狀決定的。
LSP振盪可以由合適的頻率和偏振的光來激發,與激勵光的波矢無關,而SPP的激發則要求激勵光的頻率和波矢都要和SPP匹配。
LSP和SPP可以相互轉換:
在粗糙的表面,LSP和SPP的頻率接近,LSP振盪可以激勵SPP,SPP也可以激發LSP。(從而實現能量轉換)
LSP和SPP之間能量的轉換,對於SPP的激勵起著重要作用。(因為LSP不要求波矢匹配,通過LSP來激發SPP效率更高)提高了表面結構對於SPP的散射作用。
『伍』 表面等離子體共振的原理
(1)金屬塊狀體內等離子體的產生及振盪;(2)金屬薄膜中表面等離子體子的產生及特性;(3)電磁波在金屬薄膜中的傳播;(4)電磁波與金屬薄膜表面等離子體子的共振;(5)表面等離子體子共振光譜的特性及影響因素。從而,較為系統地論述了表面等離子體子共振感測器的理論基礎。
表面等離子體子共振是一種物理光學現象。它利用光在玻璃與金屬薄膜界面處發生全內反射時滲透到金屬薄膜內的消失波,引發金屬中的自由電子產生表面等離子體子,在入射角或波長為某一適當值的條件下,表面等離子體子與消失波的頻率與波數相等,二者將發生共振,入射光被吸收,使反射光能量急劇下降,在反射光譜上出現反射強度最低值,此即為共振峰。緊靠在金屬薄膜表面的介質折射率不同時,共振峰位置(共振角或共振波長)將不同,據此,可對待測物進行分析。在對國內外研究現狀進行了深入調查和研究的基礎上,本文設計並組裝了新型多波長同時檢測表面等離子體子共振感測裝置,在第3章中詳細描述了這一裝置的設計路線和組裝方法。迄今,已有的spr儀器和裝置其工作原理大都是以入射角做為變數,實驗過程中測量反射光強度與入射角的關系,通過共振角的變化研究體系的各種性質。改變角度的方式有2種,最常用的一種是角度掃描,設置一個機械轉動盤,整套裝置除光源外均置於其上,然後使機械轉盤以一定的速度轉動,保證角度掃描過程中,單位變化值盡量小。這種裝置有一個可動部件,且角度掃描過程所用的時間,在一定程度上影響了實時監測反應動態過程的進行,即實際上將會有一個時間延遲。改變角度的另一種測量方式較巧妙,無可動部件,且可以多角度同時測量,例如biacore的工作原理,利用點光源的發散作用,在檢測器陣列中得到不同角度的反射光強度值,但此種方式可測量的角度范圍較小。
『陸』 如何增強表面等離子體共振的強度
表面來等離子共振(SPR)是一種物理現象源,當入射光以臨界角入射到兩種不同折射率的介質界面(比如玻璃表面的金或銀鍍層)時,可引起金屬自由電子的共振,由於共振致使電子吸收了光能量,從而使反射光在一定角度內大大減弱。其中,使反射光在一定角度內完全消失的入射角稱為SPR角。SPR隨表面折射率的變化而變化,而折射率的變化又和結合在金屬表面的生物分子質量成正比。因此可以通過獲取生物反應過程中SPR角的動態變化,得到生物分子之間相互作用的特異性信號 。
『柒』 等離子體共振是什麼
表面等離子共振(SPR)是一種物理現象,當入射光以臨界角入射到兩種回不同折射率的介答質界面(比如玻璃表面的金或銀鍍層)時,可引起金屬自由電子的共振,由於共振致使電子吸收了光能量,從而使反射光在一定角度內大大減弱。其中,使反射光在一定角度內完全消失的入射角稱為SPR角。SPR隨表面折射率的變化而變化,而折射率的變化又和結合在金屬表面的生物分子質量成正比。因此可以通過獲取生物反應過程中SPR角的動態變化,得到生物分子之間相互作用的特異性信號。
生物分子相互作用分析是基於SPR原理的新型生物感測分析技術,無須進行標記,也可以無須純化各種生物組分。在天然條件下通過感測器晶元實時、原位和動態測量各種生物分子如多肽、蛋白質、寡核苷酸、寡聚糖,以及病毒、細菌、細胞、小分子化合物之間的相互作用過程。 表面等離子共振是表面增強拉曼的重要增強機理之一,由於貴金屬納米粒子的尺寸效應及量子效應通過激發光照射能引起表面等離子共振,從而大大增強拉曼散射信號,已達到痕量檢測的目的。