表面(mian)等(deng)離子共(gong)振(zhen)分析(xi)儀(yi)（Surface Plasmon Resonance Analyzer，簡(jian)稱SPR分析(xi)儀(yi)）是(shi)壹種基於表面等(deng)離子體(ti)共(gong)振（Surface Plasmon Resonance，簡(jian)稱SPR）技(ji)術的物(wu)理(li)儀(yi)器(qi)，它(ta)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於分(fen)子間相互作(zuo)用(yong)的無(wu)標(biao)記(ji)實時(shi)檢測，特別(bie)是(shi)在(zai)農(nong)殘(can)篩查(zha)和致病菌(jun)檢測方(fang)面(mian)展現(xian)出(chu)了巨(ju)大的潛(qian)力(li)。
壹、表面等(deng)離子共(gong)振(zhen)技(ji)術原(yuan)理(li)
SPR現(xian)象(xiang)發生在(zai)金(jin)屬薄(bo)膜(mo)界面，當入射(she)光(guang)以特定(ding)角(jiao)度(du)照(zhao)射(she)到金(jin)屬薄(bo)膜(mo)上時，會引(yin)發金(jin)屬中(zhong)自由電(dian)子的(de)集(ji)體(ti)振(zhen)蕩，即(ji)表面(mian)等(deng)離子體(ti)振(zhen)蕩。當入射(she)光(guang)的頻(pin)率(lv)與表面等(deng)離子體(ti)的(de)振蕩頻(pin)率相匹(pi)配(pei)時，會發生共(gong)振，導致反射光(guang)的強(qiang)度(du)急(ji)劇下(xia)降。這壹共振角度(du)會隨(sui)著(zhe)金(jin)屬薄(bo)膜(mo)表(biao)面(mian)介質的折(zhe)射率變(bian)化而(er)變化，而(er)折(zhe)射率的(de)變(bian)化又(you)與分子結(jie)合(he)或解(jie)離導致的表(biao)面物(wu)質(zhi)質(zhi)量(liang)變(bian)化密(mi)切(qie)相關。因此(ci)，通(tong)過(guo)監測反射光(guang)強度(du)的(de)變(bian)化，可(ke)以(yi)實時(shi)檢測分子間的相互作(zuo)用(yong)。
二、農(nong)殘(can)篩查(zha)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)
在(zai)農(nong)殘(can)篩查(zha)方(fang)面(mian)，SPR分(fen)析(xi)儀(yi)具有(you)靈敏(min)度(du)高(gao)、響(xiang)應(ying)速(su)度(du)快(kuai)、無(wu)需標(biao)記(ji)等(deng)優點。通(tong)過(guo)特定(ding)的(de)受體分(fen)子固(gu)定(ding)在(zai)SPR傳(chuan)感器(qi)芯(xin)片(pian)表面，當待(dai)測樣(yang)品中(zhong)的農(nong)藥(yao)殘(can)留物(wu)與受體分(fen)子結(jie)合(he)時，會引(yin)起(qi)芯(xin)片(pian)表面折(zhe)射率的(de)變(bian)化，進而(er)被SPR分析(xi)儀(yi)捕捉到並(bing)轉(zhuan)化為(wei)電(dian)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)。這種技(ji)術不僅(jin)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)農(nong)藥(yao)殘(can)留的(de)快(kuai)速篩查(zha)，還(hai)可(ke)以(yi)對(dui)多種農(nong)藥(yao)殘(can)留進行(xing)同時(shi)檢測，大大提高(gao)了(le)檢測效率和準確性。
例如，有(you)壹種多通(tong)道表(biao)面等(deng)離子體(ti)共(gong)振農(nong)殘(can)檢測裝(zhuang)置(zhi)，它(ta)結合(he)了(le)破(po)壁組件(jian)、排氣(qi)組件和驅動裝(zhuang)置(zhi)等(deng)，能(neng)夠(gou)提(ti)取(qu)果(guo)蔬(shu)表皮內(nei)外(wai)的全(quan)部(bu)物(wu)質(zhi)，並(bing)通(tong)過(guo)排出氣(qi)泡的方(fang)式避免(mian)測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)失(shi)真(zhen)。這種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)結構緊(jin)湊(cou)、運(yun)行(xing)穩(wen)定(ding)、系(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)度(du)高(gao)，非(fei)常適(shi)合田間地頭(tou)等(deng)源(yuan)頭(tou)現(xian)場(chang)檢測。
三(san)、致病菌(jun)檢測中的(de)應(ying)用(yong)
在(zai)致病菌(jun)檢測方(fang)面(mian)，SPR分(fen)析(xi)儀(yi)同(tong)樣(yang)展現(xian)出(chu)了巨(ju)大的應(ying)用(yong)潛力(li)。通(tong)過(guo)將特定(ding)的(de)抗體偶(ou)聯在(zai)SPR傳(chuan)感器(qi)芯(xin)片(pian)表面，可以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)特定(ding)致病菌(jun)的直(zhi)接檢測。當待(dai)測樣(yang)品中(zhong)的致病菌(jun)與芯(xin)片(pian)表面的抗體結(jie)合時(shi)，同(tong)樣(yang)會引(yin)起(qi)芯(xin)片(pian)表面折(zhe)射率的(de)變(bian)化，進而(er)被SPR分析(xi)儀(yi)捕捉到。這種(zhong)技(ji)術不僅(jin)可(ke)以(yi)用(yong)於水(shui)產致病菌(jun)的快(kuai)速檢測，還可(ke)以(yi)擴(kuo)展到食(shi)品(pin)、醫(yi)學等(deng)領(ling)域的(de)致病菌(jun)檢測中。
例(li)如，有(you)研(yan)究(jiu)已經(jing)成(cheng)功建(jian)立(li)了SPR生物(wu)傳(chuan)感器(qi)技(ji)術對水(shui)產致病菌(jun)的檢測方(fang)法(fa)，包括(kuo)直(zhi)接SPR法(fa)、雙抗夾心法(fa)和雙通(tong)道法(fa)等(deng)。這(zhe)些方(fang)法(fa)具有(you)靈敏(min)度(du)高(gao)、特異(yi)性強、重復(fu)性好(hao)等(deng)優點，能(neng)夠(gou)用(yong)於實(shi)際樣(yang)品的(de)檢測中。
四、表面(mian)等(deng)離子共(gong)振(zhen)分析(xi)儀(yi)的(de)優勢與挑戰
SPR分析(xi)儀(yi)在(zai)農(nong)殘(can)篩查(zha)和致病菌(jun)檢測方(fang)面(mian)的(de)應(ying)用(yong)具有(you)以(yi)下(xia)優勢：
實時(shi)無(wu)標(biao)記(ji)檢測：無(wu)需對(dui)樣(yang)品進行(xing)標(biao)記(ji)處(chu)理(li)，即(ji)可實時(shi)監測分子間的相互作(zuo)用(yong)過(guo)程。
高(gao)靈敏(min)度(du)：能(neng)夠(gou)檢測到微(wei)小的折(zhe)射率變(bian)化，從(cong)而(er)實現(xian)對(dui)痕量物(wu)質(zhi)的(de)檢測。
高(gao)通(tong)量檢測：通(tong)過(guo)多通(tong)道設(she)計或自動采樣(yang)器等(deng)配(pei)置，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)高(gao)通(tong)量的(de)樣(yang)品檢測。
然(ran)而(er)，SPR分析(xi)儀(yi)在(zai)應(ying)用(yong)過(guo)程中也面臨(lin)壹些挑戰(zhan)：
受體分(fen)子的(de)選(xuan)擇與固(gu)定(ding)：需要(yao)選擇(ze)合(he)適的(de)受體分(fen)子並(bing)固(gu)定(ding)在(zai)芯(xin)片(pian)表面，以確(que)保檢測的特異(yi)性和準確性。
樣(yang)品的(de)預(yu)處(chu)理(li)：對(dui)於復(fu)雜樣(yang)品，可(ke)能(neng)需要(yao)進行(xing)適當的(de)預(yu)處(chu)理(li)以(yi)消(xiao)除幹(gan)擾(rao)因素。
儀(yi)器(qi)的(de)維(wei)護(hu)與校準：需要(yao)定(ding)期(qi)對儀(yi)器(qi)進行(xing)維護(hu)和校準，以確(que)保其(qi)性能(neng)的穩(wen)定(ding)性和準確性。
表面(mian)等(deng)離子共(gong)振(zhen)分析(xi)儀(yi)在(zai)農(nong)殘(can)篩查(zha)和致病菌(jun)檢測方(fang)面(mian)展現(xian)出(chu)了巨(ju)大的應(ying)用(yong)潛力(li)和優勢。隨著(zhe)技(ji)術的不(bu)斷發展和完善(shan)，相信它(ta)將在(zai)更多(duo)領域發揮(hui)重要(yao)作(zuo)用(yong)。
