表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)是一種物理光學(xué)現(xiàn)象，用于實(shí)時(shí)、無標(biāo)記地監(jiān)測生物分子間的相互作用。SPR技術(shù)廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-核酸以及藥物篩選等領(lǐng)域中，以研究結(jié)合特異性、動力學(xué)參數(shù)和親和力等。

　　基本原理

　　SPR現(xiàn)象發(fā)生在金屬(通常是金或銀)薄膜與介質(zhì)的界面處。當(dāng)一束偏振光以特定角度入射到該金屬薄膜時(shí)，如果滿足表面等離子體波的激發(fā)條件，則會發(fā)生共振吸收，導(dǎo)致反射光強(qiáng)度顯著下降。這個(gè)特定的角度稱為SPR角。

　　在進(jìn)行分子互作分析時(shí)，通常會在金屬膜表面固定一層生物分子(如抗體、受體蛋白等)，形成傳感芯片。然后讓含有待測分子(如抗原、配體等)的溶液流過該傳感芯片。隨著待測分子與固定分子之間發(fā)生結(jié)合反應(yīng)，傳感界面的有效折射率發(fā)生變化，從而引起SPR角的移動。通過檢測這種角度的變化，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控分子間的結(jié)合過程。

　　動力學(xué)分析

　　結(jié)合速率常數(shù)(ka或kon)：描述了兩個(gè)分子接近并形成復(fù)合物的速度。

　　解離速率常數(shù)(kd或koff)：反映了形成的復(fù)合物解離回原始分子的速度。

　　平衡解離常數(shù)(KD)：是ka和kd的比值(KD = kd/ka)，表示分子間結(jié)合的強(qiáng)度。較低的KD值意味著更強(qiáng)的結(jié)合。

　　實(shí)驗(yàn)流程

　　準(zhǔn)備傳感芯片：將一種分子(通常是較大的靶標(biāo)分子如蛋白質(zhì))固定在傳感器芯片表面。

　　運(yùn)行緩沖液：使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

　　注入樣品：將含有另一種分子(通常是較小的分析物)的溶液注入系統(tǒng)中，并觀察響應(yīng)信號隨時(shí)間的變化。

　　再生：使用適當(dāng)?shù)娜芤喝コ呀Y(jié)合的分子，恢復(fù)初始狀態(tài)以便重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

　　SPR技術(shù)提供了一種高效的方法來研究生物分子之間的相互作用，無需標(biāo)記且能提供詳細(xì)的動力學(xué)數(shù)據(jù)，因此在生命科學(xué)研究和藥物開發(fā)領(lǐng)域具有重要價(jià)值。