表面等離體激元共振生物傳感器

前言

科學(xué)是人類文化知識(shí)寶庫中最具創(chuàng)造力和最有價(jià)值的一個(gè)部分，是人類文明高度發(fā)展的重要標(biāo)志?？茖W(xué)的前沿處在人類探索自然已知領(lǐng)域向求知領(lǐng)域推進(jìn)的邊界，是科學(xué)最富生命力的部分。

內(nèi)容概要

表面等離體激元共振生物傳感器是近代物理學(xué)與生物學(xué)相互結(jié)合的產(chǎn)物。金屬表面的電荷密度波在固體物理學(xué)中稱為“表面等離體激元”。表面等離體激元被激發(fā)的物理現(xiàn)象稱為“表面等離體激元共振”（surface plasmon resonance，SPR）。自20世紀(jì)80年代SPR生物傳感技術(shù)產(chǎn)生以來，SPR生物傳感器作為定性或定量測量生物大分子相互作用的有力工具而為廣大生物學(xué)家所接受，并被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及食品和藥物檢測等多個(gè)領(lǐng)域。    研究生命現(xiàn)象的生物傳感器涉及化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、信息、電子等多個(gè)領(lǐng)域。撰寫本書的一個(gè)重要目的就是要在這些學(xué)科之間進(jìn)行溝通。本書從大學(xué)普通物理的基礎(chǔ)出發(fā)，詳細(xì)介紹了表面等離體激元共振的物理背景，并以作者實(shí)驗(yàn)室的成果為主線，較全面地論述SPR生物傳感器的結(jié)構(gòu)原理、數(shù)據(jù)處理，以及研究生物大分子相互作用的測量方法。在SPR關(guān)鍵技術(shù)之一的SPR敏感芯片的制備，以及在SPR測量生物大分子相互作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面有獨(dú)到之處。    本書主要讀者對(duì)象為生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品及藥物檢測、表面科學(xué)及材料科學(xué)等領(lǐng)域的大學(xué)生、研究生和技術(shù)人員。

書籍目錄

第1章  表面等離體激元共振（SPR）的原理  1.1  光的色散  1.2  金屬-電介質(zhì)體系的本征態(tài)激發(fā)  1.3  單色光在含有薄膜的系統(tǒng)中的反射第2章  SPR生物傳感器結(jié)構(gòu)和數(shù)值模擬  2.1  自制θ-2θ型SPR生物傳感器  2.2  影響SPR譜的因素的數(shù)值模擬  2.3  BIAcore SPR生物傳感器的結(jié)構(gòu)和數(shù)值模擬  2.4  自制SPR儀與BIAcoreTM和SPReetaTM產(chǎn)品的比較第3章  SPR生物傳感器測量生物大分子相互作用的原理  3.1  生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能  3.2  SPR儀動(dòng)態(tài)法測量受體-配體的親和性  3.3  測量受體-配體親和性的程序和方法第4章  固體支撐脂膜  4.1  朗繆爾-布洛杰特膜的制備  4.2  單層膜的基本性質(zhì)、研究方法和應(yīng)用  4.3  單層膜技術(shù)在人載脂蛋白H研究中的應(yīng)用  4.4  表面等離體激元顯微鏡及其對(duì)固體支撐脂膜的觀測第5章  蛋白質(zhì)與脂膜相互作用的SPR研究  5.1  C-反應(yīng)蛋白與磷脂膜結(jié)合的SPR研究  5.2  突觸結(jié)合蛋白與脂膜相互作用的SPR研究第6章  生物素-抗生物素蛋白型SPR敏感芯片及應(yīng)用  6.1  生物素-抗生物素蛋白的支撐膜系統(tǒng)  6.2  在抗生物素蛋白單分子層表面寡聚核苷酸鏈雜交的SPR觀測  6.3  DNA聚合酶與模板-引物二聚體相互作用的SPR研究第7章  聚苯乙烯型SPR敏感芯片及應(yīng)用  7.1  聚苯乙烯型SPR敏感芯片  7.2  HIV膜蛋白與其結(jié)合蛋白相互作用的SPR研究第8章  NTA-Ni2+-His標(biāo)記蛋白耦聯(lián)型SPR敏感芯片及應(yīng)用  8.1  NTA-脂質(zhì)制備SPR敏感膜的基本原理  8.2  整聯(lián)蛋白與精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸配體的相互作用  8.3  信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白Smadl與CHAP的相互作用附錄1  國產(chǎn)光學(xué)玻璃的vD-nD圖附錄2  光學(xué)玻璃的國際名稱及其參數(shù)附錄3  國外光學(xué)玻璃的vD-nD圖索引

章節(jié)摘錄

第1章 表面等離體激元共振（SPR）：等離子體（又稱等離體）是極高溫度下被氣化和被電離的物質(zhì)形成的電中性電離氣體。常溫下金屬中的自由電子氣能夠在帶正電的原子核晶格點(diǎn)陣中自由運(yùn)動(dòng)，因此金屬可被稱為冷等離子體。如同光波在量子力學(xué)中被稱為光子（phc）toll）、晶格振動(dòng)在固體物理學(xué)中被量子化描述成聲子（phonon）一樣，金屬中自由電子氣整體密度的漲落被量子化為等離體激元（plasmon），又稱等離體子。金屬表面存在的電荷密度波則被描述為表面等離體激元（surfaceplasmon）。而表面等離子激元被激發(fā)的物理過程稱為表面等離體激元共振（aurfacplasmonresonance，SPR）。物理學(xué)中的共振現(xiàn)象通常涉及兩個(gè)物理對(duì)象，在發(fā)生共振時(shí)這兩個(gè)物理對(duì)象之間通常有能量和動(dòng)量轉(zhuǎn)移。

編輯推薦

《表面等離體激元共振生物傳感器》由上海科學(xué)技術(shù)出版社出版。《表面等離體激元共振生物傳感器》主要介紹了表面等離體激元共振的原理、SPR生物傳感器的結(jié)構(gòu)和測量原理、固體支撐脂膜技術(shù)、SPR生物傳感器的應(yīng)用研究，涉及膜脂-蛋白、蛋白-蛋白，以及蛋白-核酸等生物大分子的相互作用問題，絕大多數(shù)研究實(shí)例來自筆者實(shí)驗(yàn)室的工作。

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