[00317002]光谱调制表面等离子体共振成像（SPRi）传感器

成果简介

表面等离子体共振（SPR）检测技术通过测量生物传感芯片的反射光谱，实现免标记、高灵敏度、实时在线的生物分子结合进程等监测，已广泛用于各类抗体筛选、分子痕量检测、生物大分子间相互作用监测。而通过与成像系统结合，可实现高通量实时的 SPR 检测。但传统的强度调整 SPR 传感器动态范围小、灵敏度低，难以满足对折射率差别较大的不同样品进行同时检测的需求。本项目的光谱调制 SPRi 传感器具有中国和美国发明，采用时分复用方式并行获取所有传感位点 SPR 光谱，并通过专用的数据处理软件计算出各位点的共振波长。该技术具有通量高(8 通道)、灵敏度高（1.17×10-6 RIU）、动态检测范围大 (0.037 RIU)、噪声低、速度快（1p/s）等优点，而且具有多模式测量功能：一次检测可以同时完成强度调制 SPR 和光谱调制 SPR 测量；同时，还可以重构出整个传感面的 SPR 伪彩色图像。

样机

主机软件

4 通道 SPR 成像图（不同浓度 COVID-19）

技术创新

1.技术原理创新：采用专利技术，解决了 SPR 光谱并行测量难题，在高分辨率、大动态检测范围条件下，实现了对整个传感面进行快速的共振波长检测和成像。
2.功能创新：多模式测量，即一次检测可以同时完成强度调制 SPR 和光谱调制 SPR 测量。

专利情况

中 国 发 明 专 利 ： ZL201610***230.3;ZL201210***085.4;ZL201210***032.0;ZL2012101***55.1

美国发明专利：US1057***4B2; US1039***7B2

市场前景及应用领域

SPR 传感器具有免标记、高灵敏度、实时响应等特点，已经成为测量各种生物分子如多肽、蛋白质、寡核苷酸、寡聚糖，以及病毒、细菌、细胞、小分子化合物之间的相互作用过程等痕量检测和动态监测的重要手段。但目前市场上 SPR 传感器均采用角度扫描、强度调制，导致灵敏度低、结构复杂、机械性能要求高、价格昂贵。国外仪器基本为 200-400 万元人民币，致使只有极少数单位有条件使用。然而，目前该设备需求量却非常庞大，如从事生物分子学研究、化学分子研究、药物学研究、新材料分子研究的研究机构（全国有近 2000 所大学，几千所科研所）、医院（县级市近 3000 个）、检测机构（水、食品卫生行业、检验检疫部门等）、反恐部门以及具有研发能力的医药公司和生物科技公司等。