表面等離子體共振

表面等離子體共振 (SPR) 是一種可以用來研究蛋白質等分子結合和解離的技術。為了分析相互作用，一個結合配偶體（配體）被固定在感測器晶片的表面上。然後，溶解在樣品緩衝液中的分析物在連續流動下注入流動池。分析物與配體的結合改變了感測器的折射率。這種變化被測量（作為共振單位，RU）並繪製成時間的函式。從執行緩衝液到樣品緩衝液的變化也會產生響應，因此使用沒有固定化配體的第二個流動池作為參考。

物理基礎

當光從折射率高的介質（例如玻璃）進入折射率低的介質（例如水）時，一些光會被介面反射。當入射光的角度超過臨界值時，這種反射是全反射。然而，電場和磁場不能在邊界處發生不連續。相反，它們以倏逝波的形式傳播到材料中。

如果玻璃表面塗有一層薄金屬膜，一些能量會由於倏逝波激發金屬表面上的移動電子而損失。金屬中自由電子密度相對於固定正離子的振盪可以描述為等離子體。當入射光子的頻率與表面等離子體的頻率匹配時，就會發生共振，因此被稱為表面等離子體共振。能量損失在特定角度（表面等離子體共振角）處最大，因此反射光的強度在此角度處達到最小值（或“凹陷”）。

配體的固定化

感測器由一個平面金屬表面（通常是金或銀）組成，該表面通常覆蓋有羧甲基化葡聚糖基質。這種基質增加了配體固定的容量。配體可以直接或間接固定。直接固定通常利用胺、硫醇或醛基，這些基團與感測器晶片上的遊離羧甲基基團共價偶聯。在間接固定的情況下，配體被一個共價偶聯的分子（如抗體）捕獲。在任何情況下，都應該測試固定化的配體是否仍然具有活性。

潛在的問題

高配體密度會帶來兩個潛在的問題：首先，質量傳遞可能成為速率限制步驟，這意味著分析物的結合速度快於分析物傳遞到表面的速度。在這種情況下，測量的結合速率常數比實際的 k_on 慢。

其次，在解離後，分析物可能在被洗掉之前重新結合到未被佔用的配體。因此，測量的解離速率常數比真正的 k_off 慢。

參考文獻

Van Der Merwe, P.A., 2001. 表面等離子體共振。蛋白質-配體相互作用：流體力學和量熱法