Mikroskopie povrchové plasmonové rezonance - Surface plasmon resonance microscopy

Mikroskopie povrchové plasmonové rezonance (SPRM), také zvaný povrchové plasmonové rezonance (SPRI),[1] je analytický nástroj bez štítků, který kombinuje povrchová plazmonová rezonance kovových povrchů se zobrazením kovového povrchu.[2]Heterogenita index lomu kovového povrchu dodává vysoce kontrastní obraz způsobený posunem rezonančního úhlu.[1] SPRM může dosáhnout citlivosti tloušťky sub nanometrů [3] a laterální rozlišení dosahuje hodnot mikrometrické stupnice.[4] SPRM se používá k charakterizaci povrchů, jako jsou samostatně sestavené monovrstvy, vícevrstvé filmy, kov nanočástice, oligonukleotidová pole a vazebné a redukční reakce.[5][6][7][8][9] Povrchové plazmonové polaritony jsou povrchové elektromagnetické vlny spojené s kmitajícími volnými elektrony kovového povrchu, které se šíří podél kov / dielektrické rozhraní.[10] Protože polaritony jsou vysoce citlivé na malé změny indexu lomu kovového materiálu,[11] lze jej použít jako nástroj pro biologické snímání, který nevyžaduje označení. Měření SPRM lze provádět v reálném čase,[12] jako je měření vazebné kinetiky membránové proteiny v jednotlivých buňkách,[13] nebo hybridizace DNA.[14][15]

Dějiny

Koncept klasického SPR existuje od roku 1968, ale zobrazovací technika SPR byla zavedena v roce 1988 Rothenhauslerem a Knollem.[Citace je zapotřebí ] Pořízení obrazu s vysokým rozlišením vzorků s nízkým kontrastem pro optické měřicí techniky je téměř nemožný úkol až do zavedení techniky SPRM, která vznikla v roce 1988. V technice SPRM se pro osvětlení používají vlny plazmonového povrchového polaritonu (PSP).[16] Jednoduše řečeno, technologie SPRI je pokročilou verzí klasické analýzy SPR, kde je vzorek monitorován bez označení pomocí CCD kamery. Technologie SPRI pomocí CCD kamery poskytuje výhodu záznamu senzogramů a SPR snímků a současně analyzuje stovky interakcí.[17]

Zásady

Povrchové plazmony nebo polaritony povrchových plazmonů jsou generovány spojením elektrického pole s volnými elektrony v kovu.[18][19] Vlny SPR se šíří podél rozhraní mezi dielektrikem a vodivou vrstvou bohatou na volné elektrony.[20]

Jak je znázorněno na obrázku 2, když světlo prochází ze média s vysokým indexem lomu do druhého média s nižším indexem lomu, světlo se za určitých podmínek zcela odráží.[21]

Aby bylo možné získat Total Internal Reflection (TIR), θ1 a θ2 by měla být v určitém rozsahu, který lze vysvětlit zákonem Snella. Když světlo prochází médiem s vysokým indexem lomu do média s nižším lomem, odráží se pod úhlem θ2, který je definován v rovnici 1.[Citace je zapotřebí ]

 

 

 

 

(Rov. 1)

SPRM obrázek 2.
Obrázek 2. Total Internal Reflection (TIR), dopadající paprsek světla s úhlem θ1, prochází médiem s indexem lomu η1, paprsek se pod úhlem odráží zpět θ2, když se index lomu média změní na hodnotu η2.

V procesu TIR uniká z části odraženého světla malá část intenzity elektrického pole do média 2 (η1 > η2). Světlo unikající do média 2 proniká jako evanescentní vlna. Intenzitu a hloubku pronikání evanescentní vlny lze vypočítat podle rovnic 2 a 3.[22]

 

 

 

 

(Rov. 2)

 

 

 

 

(Rov. 3)

Obrázek 3 ukazuje schematické znázornění povrchových plazmonů vázaných na oscilace elektronové hustoty. Světelná vlna je zachycena na povrchu kovové vrstvy kolektivní vazbou na elektrony kovového povrchu. Když elektronová plazma a elektrické pole vlnového světla spojí své kmitavé kmity, vstupují do rezonance.[23][24]

Obrázek SPRM 3.
Obrázek 3. Karikatura šíření polaritonů podél kovového dielektrického rozhraní, oblasti s bohatou a špatnou elektronovou hustotou jsou označovány jako +, respektive -.

Nedávno bylo zobrazeno únikové světlo uvnitř kovového povrchu.[25]Záření různých vlnových délek (zelená, červená a modrá) bylo převedeno na povrchové plazmonové polaritony prostřednictvím interakce fotonů na rozhraní kov / dielektrický. Byly použity dva různé kovové povrchy; zlato a stříbro. Porovnala se délka šíření SPP podél roviny x-y (kovová rovina) v každé vlnové délce kovu a fotonu. Délka šíření je definována jako vzdálenost uražená SPP podél kovu, než se jeho intenzita sníží o faktor 1 / e, jak je definováno v rovnici 4.[Citace je zapotřebí ]

Obrázek 4 ukazuje unikající světlo zachycené barevnou CCD kamerou zelených, červených a modrých fotonů ve zlatých (a) a stříbrných (b) filmech. V části c) na obrázku 4 je znázorněna intenzita polaritonů povrchového plazmonu se vzdáleností. Bylo zjištěno, že intenzita únikového světla je úměrná intenzitě ve vlnovodu.[Citace je zapotřebí ]

 

 

 

 

(Rovnice 4)

kde δSPP je délka šíření; ε’m a ε’’ jsou relativní permitivita kovu a λ0 je vlnová délka volného prostoru.[26]

Kovový film je schopen absorbovat světlo v důsledku koherentní oscilace elektronů vodivého pásma indukovaných interakcí s elektromagnetickým polem.[27]Elektrony ve vodivém pásmu indukují polarizaci po interakci s elektrickým polem záření. Čistý rozdíl náboje je vytvořen na povrchu kovového filmu a vytváří kolektivní dipolární oscilaci elektronů se stejnou fází.[28]Když se pohyb elektronů shoduje s frekvencí elektromagnetického pole, dojde k absorpci dopadajícího záření. Frekvence oscilace zlatých povrchových plazmonů se nachází ve viditelné oblasti elektromagnetického spektra, což dává červenou barvu, zatímco stříbro dává žlutou barvu.[29]Nanorody vykazují dva absorpční vrcholy v oblasti UV-vis v důsledku podélné a příčné oscilace, u zlatých nanorodů příčná oscilace generuje vrchol při 520 nm, zatímco podélná oscilace generuje absorpci při delších vlnových délkách v rozmezí 600 až 800 nm.[29][30]Nanočástice stříbra posunout jejich vlnové délky absorpce světla na vyšší energetické úrovně, kde modré posunutí přechází z 408 nm na 380 nm a 372 nm, když se změní z koule na tyč a drát.[31]Intenzita absorpce a vlnová délka zlata a stříbra závisí na velikosti a tvaru částic.[32]

Na obrázku 5 velikost a tvar nanočástic stříbra ovlivnily intenzitu rozptýleného světla a maximální vlnovou délku nanočástic stříbra. Částice trojúhelníkového tvaru vypadají červeně s maximem rozptýleného světla při 670–680 nm, pětiúhelníkové částice zeleně (620–630 nm) a sférické částice mají vyšší absorpční energie (440–450 nm), modře.[33]

Metody excitace plazmonu

Polaritony povrchového plazmonu jsou kvazičástice, složené z elektromagnetických vln spojených s volnými elektrony vodivého pásma kovů.[34]Jednou z široce používaných metod používaných k propojení p-polarizovaného světla s kov-dielektrickým rozhraním je hranolová vazba.[35]Hranolové vazební členy se nejčastěji používají k excitaci povrchových plazmonových polaritonů. Tato metoda se také nazývá Kretschmann – Raetherova konfigurace, kde TIR vytváří evanescentní vlnu, která spojuje volné elektrony kovového povrchu.[36] Objektivy s vysokou numerickou aperturou byly zkoumány jako varianta hranolové vazby k excitaci povrchových plazmonových polaritonů.[15] Vlnovodná vazba se také používá k vytvoření povrchových plazmonů.

Hranolová vazba

Konfigurace Kretschmann – Raether se používá k dosažení rezonance mezi lehkými a volnými elektrony kovového povrchu. V této konfiguraci je hranol s vysokým indexem lomu propojen s kovovým filmem. Světlo ze zdroje se šíří hranolem a dopadá na kovový film. V důsledku TIR některé unikly kovovým filmem a vytvořily evanescentní vlnu v dielektrickém médiu jako na obrázku 6.[12]Evanescentní vlna proniká charakteristickou vzdáleností do méně opticky hustého média, kde je zeslabena.[37]

Obrázek 6 ukazuje konfiguraci Kretschmann – Raether, kde je hranol s indexem lomu roven η1 je spojen s dielektrickým povrchem s indexem lomu η2, úhel dopadu světla je θ.

Interakci mezi světlem a povrchovými polaritony v TIR lze vysvětlit použitím Fresnelova vícevrstvého odrazu; koeficient odrazu amplitudy (rpmd) je vyjádřen následovně v rovnici 5.[38]

 

 

 

 

(Rov. 5)

Koeficient odrazu energie R je definována takto:

 

 

 

 

(Rov. 6)

Na obrázku 7 je znázorněno schematické znázornění vazebního hranolu Otto hranolu. Na obrázku 7 byla vzduchová mezera ukázána trochu tlustá, jen aby se vysvětlilo schéma, i když ve skutečnosti je vzduchová mezera mezi hranolem a vrstvou kovu tak tenká.

Spojka vlnovodu

Elektromagnetické vlny jsou vedeny optickým vlnovodem. Když světlo vnikne do oblasti s tenkou kovovou vrstvou, proniká evanescentně kovovou vrstvou a vzrušuje povrchovou plazmovou vlnu (SPW). V konfiguraci propojení vlnovodem je vlnovod vytvořen, když je index lomu mřížky větší než index lomu substrátu. Dopadající záření se šíří podél vrstvy vlnovodu s vysokým indexem lomu.[39]Na obr. 8 jsou elektromagnetické vlny vedeny vlnovodivou vrstvou, jakmile optické vlny dosáhnou kovové vrstvy vlnovodné vrstvy rozhraní, vytvoří se evanescentní vlna. Evanescentní vlna vzrušuje povrchový plazmon na rozhraní kov-dielektrický.[40]

Spojka roštu

Díky periodické mřížce je snadné dosáhnout fázové shody mezi dopadajícím světlem a režimem vedení.[41]Podle rovnice 7 je vektor šíření (Kz) v z směr lze vyladit změnou periodicity Λ. Mřížkový vektor lze upravit a lze řídit úhel rezonančního buzení.[42]Na obrázku 9 q je difrakční řád, který může mít hodnoty jakéhokoli celého čísla (kladné, záporné nebo nulové).[43]

 

 

 

 

(Rovnice 7)

Metody měření rezonance

Konstanta šíření monochromatického paprsku světla rovnoběžného s povrchem je definována rovnicí 8.[44]

 

 

 

 

(Rov. 8)

kde θ je úhel dopadu, ksp je propagační konstanta povrchového plazmonu a n(str) je index lomu hranolu. Když vlnový vektor SPW, ksp odpovídá vlnovému vektoru dopadajícího světla , SPW je vyjádřen jako:[44]

 

 

 

 

(Rov. 9)

Tady εd a εm představují dielektrickou konstantu dielektrika a kovu, zatímco vlnové délce dopadajícího světla odpovídáλ. kx a ksp lze reprezentovat jako:[44]

 

 

 

 

(Rov. 10)

Povrchové plazmony jsou evanescentní vlny, které mají svou maximální intenzitu na rozhraní a rozpadají se exponenciálně od hranice fáze do hloubky průniku.[13]Šíření povrchových plazmonů je intenzivně ovlivněno tenkým filmovým povlakem na vodivé vrstvě. Rezonanční úhel θ posuny, když je kovový povrch potažen dielektrickým materiálem, v důsledku změny vektoru šíření k povrchového plazmonu.[45]Tato citlivost je způsobena malou hloubkou pronikání evanescentní vlny. Používají se materiály s vysokým množstvím volných elektronů. Používají se kovové filmy zhruba 50 nm vyrobené z mědi, titanu, chrómu a zlata. Au je však nejběžnějším kovem používaným v SPR i SPRM.

Skenovací úhel SPR je nejpoužívanější metodou pro detekci biomolekulárních interakcí.[40]Měří procento odrazivosti (% R) ze sestavy hranolu / kovového filmu jako funkce úhlu dopadu při pevné vlnové délce excitace. Když se úhel dopadu shoduje s konstantou šíření rozhraní, je tento režim vzrušený při výdaji odraženého světla. V důsledku toho je hodnota odrazivosti v úhlu rezonance vyřazena.[46]

Konstanta šíření polaritonů může být upravena změnou dielektrického materiálu. Tato modifikace způsobí posunutí úhlu rezonance, jako v příkladu znázorněném na obrázku 10, od θ1 na θ2 v důsledku změny konstanty šíření povrchového plazmonu.

Úhel rezonance lze zjistit pomocí rovnice 11.

 

 

 

 

(Rov. 11)

kde n1 je n2 a nG jsou index lomu média 1, 2 a kovové vrstvy.[46]

Použitím dvourozměrného zobrazování TIR je možné dosáhnout prostorových rozdílů v% R pod pevným úhlemθ. Paprsek monochromatického světla se používá k ozáření vzorku pod pevným úhlem dopadu. Obraz SPR je vytvářen z odraženého světla detekovaného CCD kamerou.[13]Minimální hodnota% R v úhlu rezonance poskytuje SPRM.[8]

Huang a spolupracovníci vyvinuli mikroskop s objektivem s vysokou numerickou aperturou (NA), který zlepšuje boční rozlišení na úkor podélného rozlišení.[47]

Boční rozlišení

Rozlišení konvenční světelné mikroskopie je omezeno limitem difrakce světla. V SPRM zaujímají excitované povrchové plazmony horizontální konfiguraci od dopadajícího paprsku světla. Polaritony budou po určenou dobu cestovat po kov-dielektrickém rozhraní, dokud se nerozpadnou zpět na fotony. Rozlišení dosažené pomocí SPRM je proto určeno délkou šíření ksp povrchových plazmonů rovnoběžných s dopadající rovinou.[46]Aby bylo možné vyřešit, měla by být vzdálenost mezi dvěma oblastmi přibližně velikost ksp. Berger, Kooyman a Greve ukázali, že laterální rozlišení lze vyladit změnou excitační vlnové délky, lepšího rozlišení se dosáhne, když se excitační energie zvýší. Rovnice 4 a 12 definují velikost vlnového vektoru povrchových plazmonů.[48]

 

 

 

 

(Rov. 12)

kde n2 je index lomu média 2, nG je index lomu kovového filmu a λ je excitační vlnová délka.[46]

Instrumentace

Mikroskopie povrchové plasmonové rezonance je založena na povrchové plazmonové rezonanci a záznamu požadovaných obrazů struktur přítomných na substrátu pomocí přístroje vybaveného CCD kamerou. V uplynulém desetiletí bylo prokázáno, že snímání SPR je mimořádně výkonná technika a poměrně často se používá při výzkumu a vývoji materiálů, biochemie a farmaceutických věd.[49]

Nástroj SPRM pracuje s kombinací následujících hlavních komponent: zdrojové světlo (typicky He-Ne laser), které dále prochází hranolem, který je připevněn ke skleněné straně, potažený tenkou kovovou fólií (obvykle zlatou nebo stříbrnou), kde se světelný paprsek odráží na rozhraní zlato / roztok pod úhlem větším než je kritický úhel.[1] Odražené světlo z povrchové plochy rozhraní je zaznamenáno CCD detektorem a je zaznamenán obraz. Ačkoli výše zmíněné komponenty jsou pro SPRM některé důležité, je v přístrojové technice pro efektivní mikroskopickou techniku ​​instalováno a používáno další příslušenství, jako jsou polarizátory, filtry, expandéry paprsků, zaostřovací čočky, rotující stolice atd., Podobné několika zobrazovacím metodám jako požadovaná aplikací. Obrázek 12 ukazuje typický SPRM. V závislosti na aplikacích a za účelem optimalizace zobrazovací techniky vědci upravují tuto základní instrumentaci některými konstrukčními změnami, které zahrnují i ​​změnu zdrojového paprsku. Jednou z takových konstrukčních změn, které vedly k odlišnému SPRM, je objektivní typ, jak je znázorněno na obrázku 11, s určitými úpravami v optické konfiguraci.[47]

Systémy SPRi jsou v současné době vyráběny známými výrobci biomedicínských přístrojů, jako jsou GE Life Sciences, HORIBA, Biosensing USA atd. Cena rangerů SPRi od 100 000 do 250 000 USD, i když lze vyrobit demonstrační prototypy za 2000 USD.[50]

příprava vzorků

K provedení měření pro SPRM je důležitým krokem příprava vzorku. Kroky imobilizace mohou být ovlivněny dvěma faktory: jedním je spolehlivost a reprodukovatelnost získaných dat. Je důležité zajistit stabilitu prvku rozpoznávání; jako jsou protilátky, proteiny, enzymy, za podmínek experimentu. Stabilita imobilizovaných vzorků navíc ovlivní citlivost a / nebo mez detekce (LOD).[51][52]

Jednou z nejoblíbenějších metod imobilizace je Self-Assembled Monolayer (SAM) na zlatém povrchu. Jenkins a spolupracovníci 2001 použili ke studiu adsorpce vaječného fosfatidylcholinu na ODT SAM náplasti merkaptoethanolu obklopené SAM složené z oktadekanthiolu (ODT).[5] Vzorek ODT-merkaptoethanolu byl vyroben na 50 nm zlatém filmu. Zlatý film byl získán tepelným odpařováním na skle LaSFN 9. Lipidové vezikuly byly uloženy na ODT SAM adsorpcí, což poskytlo finální vícevrstvou tloušťku větší než 80 Á.[Citace je zapotřebí ]

Na sklíčcích BK7 potažených zlatem byla vytvořena samostatně sestavená monovrstva kyseliny 11-merkaptoundekanové (MUA-SAM). Deska PDMS byla maskována na čipu MUA-SAM. Klenbuterol (CLEN) byl připojen k molekulám BSA prostřednictvím amidové vazby mezi karboxylovou skupinou BSA a aminovou skupinou molekul CLEN. Za účelem imobilizace BSA na zlatém povrchu byly skvrny vytvořené při výrobě PDMS funkcionalizovány sulfo-NHS a EDC, následně byl do skvrn nalit 1% roztok BSA a inkubován po dobu 1 hodiny. Neimobilizovaný BSA byl vypláchnut PBS a roztok CLEN byl nalit na skvrny, neimobilizovaný CLEN byl odstraněn pomocí PBS opláchnutí.[53]

Byl připraven alkanethiol-SAM za účelem současného měření koncentrace křenové peroxidázy (Px), lidského imunoglobulinu E (IgE), lidského choriogonadotropinu (hCG) a lidského imunoglobulinu G (IgG) prostřednictvím SPR. Alkanethioly vyrobené z uhlíkových řetězců složených z 11 a 16 atomů uhlíku byly samy sestaveny na senzorovém čipu. Protilátky byly připojeny k C16 alkanethiolu, který měl koncovou karboxylovou skupinu.[54]

Mikrodesignovaná elektroda byla vyrobena nanášením zlata na podložní sklíčka. Razba PDMS byla použita k výrobě řady hydrofilních / hydrofobních povrchů; Ošetření ODT následované ponořením do 2-merkaptoethanolových roztoků poskytlo funkcionalizovaný povrch pro ukládání lipidových membrán. Vzorovaná elektroda byla charakterizována pomocí SPRM. Na obrázku 14 B obrázek SPRM odhaluje velikost kapes, která byla 100 um x 100 um, a byly od sebe 200 um. Jak je vidět na obrázku, pozoruhodný kontrast obrazu je způsoben vysokou citlivostí techniky.[Citace je zapotřebí ]

Aplikace

SPRM je užitečná technika pro měření koncentrace biomolekul v roztoku, detekci vazebných molekul a monitorování molekulárních interakcí v reálném čase. Může být použit jako biosenzor pro povrchové interakce biologických molekul: vazba antigen-protilátka, mapování a kinetika sorpce. Například jedním z možných důvodů diabetu 1. typu u dětí je vysoká přítomnost protilátek IgG, IgA, IgM v kravském mléce (hlavně kvůli IgA) v jejich séru.[55] Protilátky kravského mléka lze detekovat ve vzorku mléka a séra pomocí SPRM.[56]SPRM je také výhodné detekovat místně specifické připojení lymfocytů B nebo T na matici protilátek. Tato technika je vhodná ke studiu interakcí buněk na povrchu v reálném čase bez návěští. SPRM tedy může sloužit jako diagnostický nástroj pro kinetiku adheze na buněčný povrch.[57]Kromě jeho předností však existují omezení SPRM. To není použitelné pro detekci nízkomolekulárních molekul. Je sice bez štítků, ale bude muset mít křišťálově čisté experimentální podmínky. Citlivost SPRM lze zlepšit spojením MALDI-MS.[58]Existuje celá řada aplikací SPRM, ze kterých jsou zde popsány některé z nich.

Membránové proteiny

Membránové proteiny jsou odpovědné za regulaci buněčných odpovědí na extracelulární signály. Bylo obtížné zkoumat zapojení membránových proteinů do biomarkerů nemocí a terapeutických cílů a jejich kinetiku vazby s jejich ligandy. Tradiční přístupy nemohly odrážet jasné struktury a funkce membránových proteinů.[13]Abychom porozuměli strukturním detailům membránových proteinů, existuje potřeba alternativního analytického nástroje, který může poskytnout trojrozměrné a postupné rozlišení, které může monitorovat membránové proteiny. Atomová silová mikroskopie (AFM) je vynikající metodou pro získávání obrazů membránových proteinů s vysokým prostorovým rozlišením,[59]ale nemusí být užitečné zkoumat jeho kinetiku vazby. Pro studium interakcí membránových proteinů v jednotlivých buňkách lze použít mikroskopii založenou na fluorescenci (FLM), vyžaduje to však vývoj vhodných značek a potřebuje taktiku pro různé cílové proteiny.[60]Značení může dále ovlivnit hostitelský protein.[61]

Vazebnou kinetiku MP v jednotlivých živých buňkách lze studovat pomocí zobrazovací metody bez štítků založené na SPR mikroskopii bez extrakce proteinů z buněčných membrán, což vědcům pomáhá pracovat se skutečnými konformacemi membránových proteinů. Dále lze mapovat a vypočítat distribuční a lokální vazebné aktivity membránových proteinů v každé buňce. SPR mikroskopie (SPRM) umožňuje současně optické a fluorescenční zobrazování stejného vzorku, což prokazuje výhody detekčních metod založených na značení i bez štítků v jediném nastavení.[47][62]

Detekce hybridizace DNA

Zobrazování SPR se používá ke studiu více adsorpčních interakcí ve formátu pole za stejných experimentálních podmínek. Nelson a jeho spolupracovníci představili vícestupňový postup k vytvoření polí DNA na zlatých površích pro použití při zobrazování SPR.[63] Afinitní interakce mohou být studovány pro různé cílové molekuly, např. bílkoviny a nukleové kyseliny. Neshoda bází v sekvenci DNA vede k počtu smrtelných onemocnění, jako je lynchův syndrom, který má vysoké riziko rakoviny tlustého střeva.[64]

Zobrazování SPR je užitečné k monitorování adsorpce molekul na zlatém povrchu, což je možné kvůli změně odrazivosti od povrchu. První nesoulad párů G-G se stabilizuje jeho připojením k ligandu, dimeru naftyridinu, pomocí vodíkové vazby, která vytváří vlásenkové struktury ve dvouvláknové DNA na zlatém povrchu. Vazba Dimeru na DNA zvyšuje volnou energii hybridizace, což způsobuje změnu indexu lomu.[65]

Obrázek SPRM 15.
Obrázek 15. Struktura nesouladu G – G stabilizující dimer naftyridinu (modrá) je znázorněna na vodíkové vazbě na dvě guaninové báze (černá).[65]

Pole DNA je vyrobeno za účelem testování stabilizačních vlastností nesouladu G – G dimeru naftyridinu. Každá ze čtyř imobilizovaných sekvencí v poli se lišila o jednu základnu. Poloha této báze je indikována X v sekvenci 1, jak je znázorněno na obrázku 16. SPR rozdílný obraz je detekován pouze pro sekvenci, která má cytosinovou (C) bázi v X pozici v sekvenci 1, komplementární sekvenci k sekvenci 2. Avšak rozdílný obrázek SPR odpovídající přidání sekvence 2 v přítomnosti dimeru naftyridinu ukazuje, že kromě svého komplementu sekvence 2 hybridizuje také se sekvencí, která tvoří nesoulad G – G. Tyto výsledky ukazují, že zobrazování SPR je slibným nástrojem pro monitorování nesouladu jednotlivých bází a screeningu hybridizovaných molekul.[65]

Vazba protilátek na proteinová pole

SPR zobrazování lze použít ke studiu vazby protilátek na proteinové pole.[66] Aminové funkce na povrchu zlata s řadou proteinů se používají ke studiu vazby protilátek. Imobilizace proteinu byla provedena průtokem proteinových roztoků přes PDMS mikrokanály. Poté byl PDMS odstraněn z povrchu a roztoky protilátky byly protékány přes pole. Třísložkové proteinové pole obsahující proteiny lidský fibrinogen, ovalbumin a hovězí IgG je ukázáno na obrázku 17, SPR snímky získané Kariuki a spolupracovníky. Tento kontrast v poli je způsoben rozdílem indexu lomu, který je výsledkem lokální vazby protilátek. Tyto obrázky ukazují, že existuje vysoký stupeň vazebné specificity protilátky a malý stupeň nespecifické adsorpce protilátky na pozadí matice, kterou lze zlepšit modifikací pozadí matice. Na základě těchto výsledků lze zobrazovací techniku ​​SPR zvolit jako diagnostický nástroj pro studium interakcí protilátek proti proteinovým polím.[66][67]

Ve spojení s hmotnostní spektrometrií

Objev a validace proteinových biomarkerů jsou zásadní pro diagnostiku nemocí. Spojení SPRM s hmotnostním spektrometrem MALDI (SUPRA-MS) umožňuje multiplexní kvantifikaci vazby a molekulární charakterizaci na základě různých hmot. SUPRA-MS se používá k detekci, identifikaci a charakterizaci potenciálního biomarkeru rakoviny prsu, proteinu LAG3, zavedeného do lidské plazmy. Skleněná podložní sklíčka byla odebrána k přípravě zlatých třísek potažením tenkými vrstvami chromu a zlata naprašovacím procesem. Zlatý povrch byl funkcionalizován použitím roztoku 11-merkapto-l-undekanolu (11-MUOH) a kyseliny 16-merkapto-l-hexadekanové (16-MHA). Tato samostatně sestavená monovrstva byla aktivována sulfo-NHS a EDC. Na makročipu byl nanesen vzor šestnácti kapiček. Protilátky proti imunoglobinu G byly naneseny proti genu 3 pro aktivaci lymfocytů (a-LAG3) a albuminu potkaního séra (a-RSA). Po umístění biočipu do SPRi a spuštění roztoku pufru v průtokové komoře byl injikován a-LAG3. Na připojené proteiny byla použita speciální obrazová stanice. Tuto stanici lze také umístit na MALDI. Před umístěním na MALDI byly zachycené proteiny redukovány, štěpeny a naplněny matricí, aby se zabránilo kontaminaci.[58]

Hustota antigenu je přímo úměrná změně odrazivosti ΔR, protože hloubka průniku evanescentní vlny Lzc je větší než tloušťka imobilizované vrstvy antigenu.[68]

Hustota antigenu

 

 

 

 

(Rov. 13)

kde je indexový přírůstek molekuly a je hranol citlivosti, odrazivost.

Čisté hmotnostní spektrum bylo získáno pro protein LAG3 díky dobrému tryptickému trávení a homogenitě matrice (kyselina α-kyano-4-hydroxycinamová). Relativně vysoká intenzita m / z píku proteinu LAG3 byla nalezena na 1422,70amu s průměrným maskotovým skóre 87,9 ± 2,4. Validace výsledků MS byla dále potvrzena analýzou MS-MS. Tyto výsledky jsou podobné jako u klasické analytické metody digesce v gelu.[58]

Větší S/N > 10, 100% spolehlivost a detekce na úrovni femtomolu na čipu dokazují důvěryhodnost této techniky spojování. Lze najít interakci protein-protein a distribuci peptidů na čipu s vysokým prostorovým rozlišením pomocí podrobené techniky.[58]

Aptamery DNA

Aptamery jsou konkrétní ligandy DNA, které cílí na biomolekuly, jako jsou proteiny. Zobrazovací platforma SPR by byla dobrou volbou pro charakterizaci interakcí aptamer-protein. Ke studiu interakce aptamer-protein se první oligonukleotidy roubují tvorbou thiolové samomontovací monovrstvy (SAM) na zlatý substrát pomocí piezoelektrického dávkovacího systému. Thiolové skupiny jsou zavedeny na DNA nukleotidy pomocí N-hydroxysukcinimidu (NHS). Cílové oligonukleotidy, které mají na svém 59. konci primární aminoskupinu, jsou konjugovány s HS-C (11) -NHS ve fosfátovém pufrovacím roztoku při pH 8,0 po dobu jedné hodiny při teplotě místnosti.[Citace je zapotřebí ] Aptamer roubovaný biosenzor se po opláchnutí umístí na SPRM. Poté je trombin společně injikován přebytkem cytochromu C kvůli specificitě signálu. Koncentrace volného trombinu se stanoví kalibrační křivkou získanou vynesením počátečního sklonu signálu na začátku injekce proti koncentraci. Interakce trombinu a aptameru může být sledována na microarray v reálném čase během injekcí trombinu v různých koncentracích. Z naměřených koncentrací volného trombinu se vypočítá disociační konstanta fáze roztoku KDsol (3,16 ± 1,16 nM).[Citace je zapotřebí ]

 

 

 

 

(Rov. 14)

[THR --- APT] = cTHR - [THR], rovnovážná koncentrace trombinu připojeného k aptamerům v roztoku a [APT] = cAPT - [THR --- APT], koncentrace volných aptamerů v roztoku.

Konstanta disociace povrchové fáze KDsurf (3,84 ± 0,68) se získá nasazením Langmuirovy adsorpční izotermy na rovnovážné signály. Obě disociační konstanty jsou významně odlišné, protože KDsurf je závislá na hustotě roubování povrchu, jak je znázorněno na obrázku 19. Tato závislost se lineárně extrapoluje při nízké sigma na afinitu fáze roztoku.[Citace je zapotřebí ]

Rozdíl v obrazu SPRi nám může poskytnout informace týkající se přítomnosti vazby a specificity, ale není vhodný pro kvantifikaci volného proteinu v případě více afinitních míst. Monitorování interakce v reálném čase je možné pomocí SPRM ke studiu kinetiky a afinity interakcí.[69]

Detekce interakce polymeru

I přes použití povrchového plazmonového rezonančního zobrazování (SPRi) v biologii k charakterizaci interakcí mezi dvěma biologickými molekulami je také užitečné sledovat interakce mezi dvěma polymery. V tomto přístupu je jeden polymer, nazývaný jako hostitelský protein HP, imobilizován na povrchu biočipu a druhý polymer označený jako hostující polymer GP je vložen na SPRi-biočip pro studium interakcí. Například hostitelský protein s aminem funkcionalizovaným poly (p-cyklodextrinem) a hostující protein z PEG (ada) 4.[Citace je zapotřebí ]

Pro imobilizaci HP různých koncentrací byl použit biočip SPRi. Na čipu byla vytvořena řada aktivních stránek HP. Připojení HP bylo provedeno prostřednictvím jeho aminoskupin k funkcím N-hydroxysukcinimidu na povrchu zlata. První systém SPRi byl naplněn běžícím pufrovacím roztokem a poté byl do analytické komory vložen SPRi - biočip. Dva roztoky různých koncentrací GP byly 1 g / la 0,1 g / l bylo injikováno do průtokové cely. Asociaci a disociaci obou polymerů lze sledovat v reálném čase na základě změny odrazivosti a obrazy z SPRM lze rozlišovat na základě bílých skvrn (asociační fáze) a černých skvrn (disociační fáze). PEG bez adamantylových skupin nevykazoval adsorpci na dutinách β-cyklodextrinu. Na druhou stranu nebyla na čipu žádná adsorpce GP bez HP. Změna v odezvě SPRi na reakčních místech je zajištěna snímáním kinetických křivek a obrazů v reálném čase z CCD kamery. Místní změny odrazivosti světla přímo souvisejí s množstvím cílových molekul v každém bodě. Variation at the surface of the chip provide comprehensive knowledge on molecular binding and kinetic processes.[70]

Bio-mineralization

One of the important class of biomaterials is polymer hydroxyapatite that is remarkably useful in the field of bone regeneration because of its resemblance with natural bone material. The advantage of hydroxyapatite, (Ca10(PO4)6(OH)2, is being started to form inside the bone tissue through mineralization which also advocate the enhancement of osteointegration. Biomineralization is also called calcification, in which calcium cations come from cells and physiological fluids while phosphate anions are produced from hydrolysis of phosphoesters and phosphoproteins as well as from the body fluids. This phenomenon is also tested in vitro studies.[Citace je zapotřebí ]

For in vitro studies, Polyamidoamine (PAMAM) dendrimers with amino- and carboxylic-acid external reactive shells are considered as sensing phase. These dendrimers are required to immobilized on the gold surface and inactive to gold surface. Hence, thiols groups have to be introduced at the terminals of dendrimers so that dendrimers can be attached on the gold surface. Carboxylic groups are functionalized by N,N-(3-dimethylaminopropyl)-N’-ethyl-carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) solutions in phosphate buffer. Functional groups (amide, amino and carboxyl) act as ionic pumps capturing calcium ions from the test fluids; then calcium cations bind with phosphate anions to generate calcium-phosphate mineral nuclei on the dendrimer surface.[Citace je zapotřebí ]

SPRM is expected to be sensitive enough to provide important quantitative information on mineralization's occurrence and kinetics. This detection of the mineralization is based on the specific mass change induced by the mineral nuclei formation and growth. Nucleation and progress in mineralization can be monitored by SPRM as shown in Figure 20. PAMAM-containing sensors are fixed on the SPRi analysis platform and then exposed to experimental fluids in the flow cell as shown in Figure 21. SPRM is not adapted to sense the origin and nature of mass change but it detects the modification of refractive index due to mineral precipitation.[Citace je zapotřebí ]

Reference

  1. ^ A b C Campbell, C, T; Kim, G (2007). "SPR microscopy and its applications to high throughput analyses of biomolecular binding events and their kinetics". Biomateriály. 28 (15): 2380–2392. doi:10.1016/j.biomaterials.2007.01.047. PMID  17337300.
  2. ^ Peterson, A, W; Halter, M; Tona, A; Plant, A, L (2014). "High resolution surface plasmon resonance imaging of single cells". BMC Cell Biology. 15 (35): 2–14. doi:10.1186/1471-2121-15-35. PMC  4289309. PMID  25441447.
  3. ^ Hassani, Hossein; Wolf, Nikolaus Radja; Yuan, Xiaobo; Wördenweber, Roger; Offenhäusser, Andreas (12 June 2020). "Platinum substrate for surface plasmon microscopy at small angles". Optická písmena. 45 (12): 3292–3295. doi:10.1364/OL.396051.
  4. ^ Hickel, W; Kamp, D; Knoll, W (1989). "Surface Plasmon Microscopy". Příroda. 339 (6221): 186. Bibcode:1989Natur.339..186H. doi:10.1038/339186a0.
  5. ^ A b Jenkins, A; Neumann, T; Offenhausser, A (2001). "Surface Plasmon Microscopy Measurements of Lipid Vesicle Adsorption ona Micropatterned Self-Assembled Monolayer". Langmuir. 17 (2): 265–267. doi:10.1021/la991680q.
  6. ^ Nicoletti, O; De La Pena, F; Leary, R, K; Holland, D, J; Ducati, C; Midgley, P, A (2013). "Three-dimensional imaging of localized surface plasmon resonances of metal nanoparticles". Příroda. 502 (7469): 80–84. Bibcode:2013Natur.502...80N. doi:10.1038/nature12469. PMID  24091976.
  7. ^ Thiel, A, J; Frutos, A, G; Jordan, C, E; Corn, R, M; Smith, L, M (1997). "In situ Surface Plasmon Resonance Imaging Detection on DNA Hybridization to Oligonucleotide Arrays on Gold Surfaces". Analytická chemie. 69 (24): 4948–4956. doi:10.1021/ac9708001.
  8. ^ A b Zizisperger, M; Knoll, W (1998). "Multispot parallel on-line monitoring of interfacial binding reactions by surface plasmon microscopy". Progress in Colloid & Polymer Science. 109: 244–253. doi:10.1007/bfb0118177. ISBN  978-3-7985-1113-2.
  9. ^ Flatgen, G; Krischer, K; Ertl, G (1996). "Spatio-temporal pattern formation during the reduction of peroxodisulfate in the bistable and oscillatory regime: a surface plasmon microscopy study". Journal of Electroanalytical Chemistry. 409 (1–2): 183–194. doi:10.1016/0022-0728(96)04511-1.
  10. ^ Agranovich, V, M; Mills, D, L (1982). Surface Polaritons – Electromagnetic Waves at Surfaces and Interfaces. New York, N.Y: North-Holland.
  11. ^ Yang, X, Y; Xie, W, C; Liu, D, M (2008). "Design of Highly Sensitive Surface Plasmon Resonance Sensors Using Planar MEtallic Films Closely Coupled to Nanogratings". Čínská fyzikální písmena. 25 (1): 148–151. Bibcode:2008ChPhL..25..148Y. doi:10.1088/0256-307x/25/1/041.
  12. ^ A b Tang, Y; Zeng, X; Liang, J (2010). "Surface Plasmon Resonance: An Introduction of a Surface Spectroscopy Technique". Journal of Chemical Education. 87 (7): 742–746. Bibcode:2010JChEd..87..742T. doi:10.1021/ed100186y. PMC  3045209. PMID  21359107.
  13. ^ A b C d Wei, W; Yunze, Y; Shaopeng, W; Vinay, J, N; Qiang, L; Jie, W; Nongjian, T (2012). "Label-free measuring and mapping of binding kinetics of membrane proteins in single living cells". Přírodní chemie. 4 (10): 846–853. Bibcode:2012NatCh...4..846W. doi:10.1038/nchem.1434. PMC  3660014. PMID  23000999.
  14. ^ Halpern, Aaron R.; Wood, Jennifer B.; Wang, Yong; Corn, Robert M. (2014-01-28). "Single-Nanoparticle Near-Infrared Surface Plasmon Resonance Microscopy for Real-Time Measurements of DNA Hybridization Adsorption". ACS Nano. 8 (1): 1022–1030. doi:10.1021/nn405868e. ISSN  1936-0851. PMID  24350885.
  15. ^ A b Abedin, Shamsul; Kenison, John; Vargas, Christian; Potma, Eric Olaf (2019-12-17). "Sensing Biomolecular Interactions by the Luminescence of a Planar Gold Film". Analytická chemie. 91 (24): 15883–15889. doi:10.1021/acs.analchem.9b04335. ISSN  0003-2700. PMID  31755696.
  16. ^ Rothenhausler, B; Knoll, W (1988). "Surface plasmon microscopy". Příroda. 332 (6165): 615–617. Bibcode:1988Natur.332..615R. doi:10.1038/332615a0.
  17. ^ Spoto, G; Minunni, M (2012). "Surface plasmon resonance imaging: What Next?". The Journal of Physical Chemistry Letters. 3 (18): 2682–2691. doi:10.1021/jz301053n. PMID  26295892.
  18. ^ Mills, D, L; Burstein, E (1974). "Polaritons: the electromagnetic modes of media". Zprávy o pokroku ve fyzice. 37 (7): 817–926. Bibcode:1974RPPh...37..817M. doi:10.1088/0034-4885/37/7/001.
  19. ^ Klotzbach, U; Lasagni, A, F; Panzner, M; Volker, F (2011). "Fabrication and Characterization in the Micro-Nano Range". Advanced Structure Materials. 10: 29–46. doi:10.1007/978-3-642-17782-8_2.
  20. ^ Plasmonic Nanoguides and circuits: Nanophotonic Components Utilizing Channel Plasmon Polaritons. Singapore: Pan Stanford. 2009.
  21. ^ Ho, H, P; Wu, S, Y (2007). Nanotechnology in Biology and Medicine MEthods, Devices and Applications: Biomolecule Sensing Using Surface Plasmon Resonance. Boca Raton: Taylor & Francis Group. p. 792.
  22. ^ Toomre, D; Manstein, D, J (2001). "Lighting up the cell surface with evanescent wave microscopy". Trendy v buněčné biologii. 11 (7): 298–303. doi:10.1016/s0962-8924(01)02027-x. PMID  11413041.
  23. ^ Barnes, W, L; dereux, A; Ebbesen, T, W (2003). "Surface plasmon subwavelength optics". Příroda. 424 (6950): 824–830. Bibcode:2003Natur.424..824B. doi:10.1038/nature01937. PMID  12917696.
  24. ^ Benson, O (2011). "Assembly of hybrid photonic architectures from nanophotonic constituents". Příroda. 480 (7376): 193–199. Bibcode:2011Natur.480..193B. doi:10.1038/nature10610. PMID  22158243.
  25. ^ Pan, M, Y; Lin, E, H; Wang, L; Wei, P, K (2014). "Spectral and mode properties of surface plasmon polariton waveguides studied by near-field excitation and leakage-mode radiation measurement". Nanoscale Research Letters. 9 (1): 430. Bibcode:2014NRL.....9..430P. doi:10.1186/1556-276x-9-430. PMC  4145364. PMID  25177228.
  26. ^ Barnes, W, L (2006). "Surface Plasmon-polariton length scales: a route to sub-wavelength optics". Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. 8 (4): 87–93. Bibcode:2006JOptA ... 8S..87B. doi:10.1088 / 1464-4258 / 8/4 / S06.
  27. ^ Mulvaney, P (1996). "Surface Plasmon Spectroscopy of Nanosized Metal Particles". Langmuir. 12 (3): 788–800. doi:10.1021/la9502711.
  28. ^ Tiwari, A; Narayan, J (2005). Nanoingeneering of Structural, Functional and Smart Materials: Self-Assembled Au Nanodots in a ZnO Matrix: A Novel Way to Enhance Electrical and Optical Characteristics of ZnO Films. Boca Raton: Taylor & Francis Group. p. 740.
  29. ^ A b Eustis, S; El Sayed, M (2006). "Why gold nanoparticles are more precious then pretty gold: Noble metal surface plasmon resonance and its enhancement of the radiative and nonradiative properties of nanocrystals of different shapes". Recenze chemické společnosti. 35 (3): 209–217. doi:10.1039/b514191e.
  30. ^ Kim, F, H; Song, J; Yang, P (2002). "Photochemical Synthesis of Gold Nanorods". Journal of the American Chemical Society. 124 (48): 14316–14317. doi:10.1021/ja028110o. PMID  12452700.
  31. ^ Hu, J, G; Chen, Q; Xie, Z, X; Han, G, B; Wang, R, H; Ren, B; Zhang, Y; Yang, Z, L; Tian, Z, Q (2004). "A Simple and Effective Route for the Synthesis of Crystalline Silver Nanorods and Nanowires". Pokročilé funkční materiály. 14 (2): 183–189. doi:10.1002/adfm.200304421.
  32. ^ Anker, J, N; Hall, W, P; Lyandres, O; Shah, N, C; Zhao, J; Van Duyne, R, P (2008). "Biosensing with plasmonic nanosensors". Přírodní materiály. 7 (6): 442–453. Bibcode:2008NatMa...7..442A. doi:10.1038/nmat2162. PMID  18497851.
  33. ^ Mock, J, J; Barbic, M; Smith, D, R; Schultz, D, A; Schultz, S (2002). "Shape effects in plasmon resonance of individual colloidal silver nanoparticles". The Journal of Chemical Physics. 116 (15): 6755–6759. Bibcode:2002JChPh.116.6755M. doi:10.1063/1.1462610.
  34. ^ Karpinski, P; Miniewicz, A (2011). "Surface Plasmon Polariton Excitation in Metallic Layer Via Surface Relief Gratings in Photoactive Polymer Studied by the Finite-Difference Time Domain Method". Plasmonics. 6 (3): 541–546. doi:10.1007/s11468-011-9234-3. PMC  3151570. PMID  21949485.
  35. ^ Mukherji, S; Hossain, M, I; Kundu, T; Chandratre, D (2014). Micro and Smart Deices an Systems: Development of a Surface Plasmon Resonance-Based Biosensing System. Springer.
  36. ^ Kreyschmann, E; Raether, H (1968). "Radiative Decay of Non Radiative Surface Plasmons Excited by Light". Z. Naturforsch. 23a: 2135–2136. doi:10.1515 / zna-1968-1247.
  37. ^ Sekhar, P, K; Uwizeye, V (2012). MEMS for biomedical applications: Review of sensor and actuator mechanisms for bioMEMS. Cambridge: Cambridge.
  38. ^ Homola, J (2006). Surface Plasmons-Based Sensors: Electromagnetic Theory of Surface Plasmons. Springer. pp. 3–44.
  39. ^ Schimitt, K; Hoffmann, C (2010). High – Refractive – Index waveguide Platforms for Chemical and Biosensing. Springer-Verlag. Bibcode:2010ogwc.book...21S.
  40. ^ A b Homola, J (2003). "Present and future of surface plasmon resonance biosensors". Analytická a bioanalytická chemie. 377 (3): 528–539. doi:10.1007/s00216-003-2101-0. PMID  12879189.
  41. ^ Solgaard, O (2009). Photonic Microsystems Micro and Nanotechnology Applied to Optical Devices and Systems. Springer. Bibcode:2009pmmn.book.....S.
  42. ^ Knoll, W; Kasry, A; Liu, J; Neumann, T; Niu, L; Park, H; Paulsen, H; Robelek, R; Yao, D; Yu, F (2008). Handbook of Surface Plasmon Resonance: Surface Plasmon Fluorescence Techniques for Bioaffinity Studies. RSC Publishing.
  43. ^ Baba, A; Kaneko, F; Advincula, R; Knoll, W (2011). Functional Polymer Films: 2 Volume Set: Electrochemical Surface Plasmon Resonance Methods for Polymer Thin Films. weinheim: Wiley -VCH Verlag GmbH & Co. p. 1128.
  44. ^ A b C Gwon, H, R; Lee, S, H (2010). "Spectral and angular responses of surface plasmon resonance based on the Kretschmann prism configuration". Materials Transactions. 51 (6): 1150–1155. doi:10.2320/matertrans.m2010003.
  45. ^ Gupta, B, D; Jha, R (2015). Handbook of Optical Sensors: Surface Plasmon Measurement: Principles and Techniques. Boca Raton: Taylor & Francis Group.
  46. ^ A b C d Giebel, K, F; Bechinger, C; Herminghaus, S; Riedel, M; Leiderer, P; Weiland, U; Bastmeyer, M (1999). "Imaging of Cell-Substrate Contacts of Living Cells with Surface Plasmon Microscopy". Biofyzikální deník. 76: 509–516. doi:10.1016/s0006-3495(99)77219-x. PMC  1302541. PMID  9876164.
  47. ^ A b C Huang, B; Yu, F; Zare, R, N (2007). "Surface plasmon resonance imaging using a high numerical aperture microscope objective". Analytická chemie. 79 (7): 2979–2983. doi:10.1021/ac062284x. PMID  17309232.
  48. ^ Berger, C, E, H; Kooyman, R, P, H; Greve, J (1994). "Resolution in Surface Plasmon Microscopy". Recenze vědeckých přístrojů. 65 (9): 2829–2836. Bibcode:1994RScI...65.2829B. doi:10.1063/1.1144623.
  49. ^ Shumaker-Parry, J; Campbell, C, T (2004). "Quantitative Methods for Spatially-Resolved Adsorption/Desorption Measurements in Real Time by SPR Microscopy". Analytická chemie. 76 (4): 907–917. doi:10.1021/ac034962a. PMID  14961720.
  50. ^ Yijun, T; Xiangqun, Z; Jennifer, L (2010). "Surface Plasmon Resonance: An Introduction to a Surface Spectroscopy Technique". Journal of Chemical Education. 87 (7): 742–746. Bibcode:2010JChEd..87..742T. doi:10.1021/ed100186y. PMC  3045209. PMID  21359107.
  51. ^ Scarano, S; Mascini, M; Turner, A; Minunni, M (2010). "Surface plasmon resonance imaging for affinity-based biosensors". Biosenzory a bioelektronika. 25 (5): 957–966. doi:10.1016/j.bios.2009.08.039. hdl:1826/4104. PMID  19765967.
  52. ^ Homola, J (2008). "Surface plasmon resonance sensors for detection of chemical and biological species". Chemické recenze. 108 (2): 462–493. doi:10.1021/cr068107d. PMID  18229953.
  53. ^ Yao, M; Wu, Y; Fang, X; Yang, Y; Liu, H (2015). "Spectral surface plasmon resonance imaging for the detection of clenbuterol via three-dimensional immobilization bioprobes". Analytická biochemie. 475: 40–43. doi:10.1016/j.ab.2015.01.012. PMID  25637304.
  54. ^ Hamola, J; Vaisocherova, H; Dostalek, J; Pilarik, M (2005). "Multi-analyte surface plasmon resonance biosensing". Metody. 37 (1): 26–36. doi:10.1016/j.ymeth.2005.05.003. PMID  16199172.
  55. ^ M. Virtanen S, T. Saukkonen, E. Savilahti, K. Ylönen, L. Räsänen, A. Aro, M. Knip, J. Tuomilehto and H. Akerblom, "Diet, cow's milk protein antibodies and the risk of IDDM in Finnish children. Childhood Diabetes in Finland Study Group," Diabetologia., pp. 37(4):381–7, 1994.
  56. ^ Scarano, S; Scuffi, C; Mascini, M; Minunni, M (2011). "Surface Plasmon Resonance imaging-based sensing for anti-bovine immunoglobulins detection in human milk and serum". Anal Chim Acta. 707 (1–2): 178–183. doi:10.1016/j.aca.2011.09.012. hdl:2158/542157. PMID  22027136.
  57. ^ Suraniti, E; Sollier, E; Calemczuk, R; Livache, T; Marche, P, N; Villersb, M, B; Roupioz, Y (2007). "Real-time detection of lymphocytes binding on an antibody chip using SPR imaging" (PDF). Laboratorní čip. 7 (9): 1206–1208. doi:10.1039/b708292d. PMID  17713622.
  58. ^ A b C d Remy-Martin, F; El Osta, M; Luchhi, G; Zeggary, R; Leblois, T; Bellon; Ducoroy, P; Boireau, W (2012). "Surface plasmon resonance imaging in arrays coupled with mass spectrometry (SUPRA-MS): proof of concept of on-chip characterization of a potential breast cancer marher in human plasma". Analytická a bioanalytická chemie. 404 (2): 423–432. doi:10.1007/s00216-012-6130-4. PMID  22699232.
  59. ^ Li, G, Y; Xi, N; Wang, D, H (2006). "Probing membrane proteins using atomic force micrsocopy". Journal of Cell Biochemistry. 97 (6): 1191–1197. doi:10.1002/jcb.20753. PMID  16440319.
  60. ^ Groves, J, T; Parthasarathy, R; Forstner, M, B (2008). "Fluoroscence imaging of membrane dynamics". Annu. Rev. Biomed. Eng. 10: 311–338. doi:10.1146/annurev.bioeng.10.061807.160431. PMID  18429702.
  61. ^ Johnson, A, E (2005). "Fluoroscence approaches for determining protein conformations, Iinteractions and mechanisms at membranes". Provoz. 6 (12): 1078–1092. doi:10.1111/j.1600-0854.2005.00340.x. PMID  16262720.
  62. ^ Wang, W; Foley, K; Shan, X; Wang, S; Eaton, S; Nagraj, V, J; Wiktor, P; Patel, U; Tao, N (2011). "Single cells and intracellular processes studied by a plasmonic-based electrochemical impedance microscopy". Přírodní chemie. 3 (3): 249–255. Bibcode:2011NatCh...3..251W. doi:10.1038/nchem.961. PMC  3309525. PMID  21336333.
  63. ^ Nelson, B, P; Grimsrud, T, E; Liles, M, R; Goodman, R, M; Corn, R, M (2001). "Surface Plasmon Resonance Imaging Measurements of DNA and RNA Hybridization Adsorption onto DNA Microarrays". Analytická chemie. 73 (1): 1–7. doi:10.1021/ac0010431. PMID  11195491.
  64. ^ Kastrinos, F; Mukherjee, B; Tayob, N; Wang, F; Sparr, J; Raymond, V, M; Bandipalliam, P; Stofell, E, M; Gruber, S, B; Syngal, S (2009). "Risk of pancreatic cancer in families with Lynch syndrome". JAMA. 302 (16): 1790–1795. doi:10.1001/jama.2009.1529. PMC  4091624. PMID  19861671.
  65. ^ A b C Smith, E, A; Kyo, M; Kumasawa, H; Nakatani, K; Saito, I; Corn, R, M (2002). "Chemically Induced Hairpin Formation in DNA Monolayers". Journal of the American Chemical Society. 124 (24): 6810–6811. doi:10.1021/ja026356n. PMID  12059186.
  66. ^ A b Kanda, V; Kariuki, J, K; Harrison, D, J; McDermott, M, T (2004). "Label-Free Reading of Microarray-Based Immunoassays with Surface Plasmon Resonance imaging". Analytická chemie. 76 (24): 7257–7262. doi:10.1021/ac049318q. PMID  15595867.
  67. ^ Kariuki, J, K; Kanda, V; Mc Dermott, M, T; Harrison, D, J (2002). Micro Total Analysis Systems. Nara: Kluwer Academic Publisher. str. 230–232.
  68. ^ E. Stenberg, B. Persson, H. Roos and Urbaniczky., J Colloids Interface Sci, p. 143:513–526, 1991.
  69. ^ Daniel, C; Roupioz, Y; Gasparutti, D; Livache, T; Buhot, A (2013). "Solution-Phase vs Surface-Phase Aptamer-Protein Affinity from a Label-Free Kinetic Biosensor". PLOS ONE. 8 (9): e75419. Bibcode:2013PLoSO...875419D. doi:10.1371/journal.pone.0075419. PMC  3775802. PMID  24069412.
  70. ^ Vollmer, N; Trombini, F; Hely, M; Bellon, S; Mercier, K; Cazeneuve, C (2015). "Methodology to study polymers interaction by surface plasmon resonance imaging". Metody X. 2: 14–18. doi:10.1016/j.mex.2014.12.001. PMC  4487328. PMID  26150967.