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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)、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(cè)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(cè)量受體-配體的親和性  3.3  測(cè)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(cè)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(cè)  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(cè)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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