第30卷，第1期 2010年1月
光讲学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 30, No. 1, pp154-158
January,2010
一种新型光谱表面等离子体共振二维探测方法
在DNA微阵列中的应用
刘乐1，何永红1，马绥华1，鲁卫平2，赵欣3，张雅鸥3，郭继华
1.清华大学深圳研究生院光学检测与成像实验室，广东深圳518055 2.第军医大学大坪医院检验科，重庆400042
3.清华大学深圳研究生院生命学部，广东深圳518055
摘要在此前曾提出过一种新型二维折射率探测方法——并行扫描光谱表面等离子体共报（surfaceplas-monresonance，SPR)成像方法，在这种方法中，使用线形光照明，CCD得到的图像包含SPR光谱信息和一维空间信息，进而通过计算可得到折射率的一维分布信息。通过一维扫描，就能够得到整个被打描区域内的折射率二维分布信息。该方法具有高灭收、高通量的优点，适合微降列（microarray)的检测，并完善了这种方法的数据处理过程，使用空气折射率作为参考，消除了无法精确控制入射角的难题。使用该方法对手工点制的军困围miPDNA探针微阵列进行了检测，证明了这种方法高灵敏无标记地探测微阵列的可行性。我们得到的军团菌案miPDNA探针制备浓度与其等效折射率的关系，这对基于SPR的微降列技术的发展有着重要的参考意义。
关键词SPR；光谱；成像；微阵列；生物芯片
中图分类号：0436
引言
文献标识码：A
DOl; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)01-0154-05
方法都需要对样品或探针分子进行标记，会影响被测反应，增加样品制备工序和造价。SPR技术则是高灵数、无标记地检测微阵列的合适方法。
表面等离子共振技术，是一种高灵敏无需标记的光学表面探测方法。其原理是空间电磁波满足一定共振条件时，能量从空间电磁波转移到表面等离子体波（surfaceplasma wave，SPW)，从而表现为反射光的报幅和相位的急剧变化。面由于SPW的衰逝波性质，这种共报条件对被测面的微小变化十分敏感，于是通过反射光的振幅和相位的变化，可以高灵缴地探测被测面的折射率变化。再通过被测而上的各种功能膜，款可以把其他各种参量的变化转为折射率的变化，从面实现对各种参量的高灵数操测。
微阵列(microarray）技术，也称为生物芯片（biochip）技术，是一种生物医学中使用的高通量的检测技术。在面积不大的基片表面上有序地点阵排列一系列探针分子，结合反应在相同条件下进行，结果用专门的仪器读取。微阵列技术可以大大提高检测效率，减小工作基，增加可比性，在生物学研究领域中占有十分重要的位置。目前微阵列的探测方法有同位素法、化学荧光法、化学发光法或酶标法等，但是这些
收稿日期：2008-12-06，修订日期：2009-03-08
从探测维度上说，SPR传感方法可以分为点探测和二维探测。且前点探测SPR传感方法已经成功应用于物理、生物、化学等领域U-4)。而为了探测微阵列，需要基于SPR的二维探测技术。
Rothenhausler 等提出了 SPM( surface plasmon microsco-Py)，固定波长和人射角直接用CCD成像，但是这种方法所成图像的灰度值并不与折射率线性对应，因面只能定性而非定缺地测量折射率的变化；面且这种方法只能测量不大的折射率变化范围，超过这个范周，2个不同的折射率可能对应相间的灰度值。陈义等使用这种SPM进行了应用"]，并且还使用了另一种白光照明的彩色SPM(")，但是同样不能提供定量的测量结果。
O'Brien等[10)使用线形光源照明，使用CCD得到含有一维空间信息和SPR角度谱的图像。利用这种方法，可以实时地定量测呆被测面内的一维折射率变化，还可以通过一维扫描来实现整个被测面的二维折射率测量。但是，角度语测
基金项目：网家自然科学基金项日（30770592，60608019）和国家*863项目（2006AA06ZA02）资助作者简介：刘乐，1980年生，消华大学深圳研究生院博士
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