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图1所示。撒配置。
当偏振光入射到覆盖着金属薄层的棱镜上时，会发生表面等离子体共振(SPR)现象。这是一种光学探测技术，它依赖于在波长、偏振和入射角等适当条件下，棱镜金属表面的自由电子对入射光束中的光子的吸收。
其结果是光子转化为表面等离子体波，穿透覆盖的介质约100-200纳米。当入射角度合适时，等离子体波与入射光子发生共振，导致反射率突然下降。这个角叫做共振角。这样等离子体曲线就反映了由相机获得的反射光的变化，并与入射角绘制在一起。
共振角度随位置变化，具体到SPRi-Biochip表面的直接环境。SPRI-Biochip的表面可以在约200 nm处进行修饰，从而在共振条件下产生这种可测量的变化，例如通过形成不同的配体-分析物复合物。
什么是等离子体?
等离子体是伴随等离子体振荡而出现的一种特殊的物理现象。换句话说，物理学将电浆子定义为等离子体振荡的量子，就像光子被量化为光波一样。因此等离子体是一种准粒子，可以与光子耦合产生等离子体极化子，即另一种准粒子。等离子体激元被认为是自由电子气体密度的集体振荡，通常遵循光的频率。
什么是表面等离子体?
等离子体是气体密度的集体振荡，而表面等离子体是金属表面自由电子云的集体振荡。它们可以被更好地认为是局限于表面并与光子强烈相互作用形成表面等离子体极化子或表面等离子体波的等离子体激元。
为什么执行成像?
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图2。流单元图像(左)和差异图像(右)。
为了同时监测SPRi-Biochip表面存在的所有共振条件，使用了成像技术。使用多种分子(“配体”或“点”)以阵列形式固定，允许用摄像机平行监测它们之间的潜在相互作用。这种同时测量所有阵列元件的能力被称为多路复用。
这是可能的使用内置的成像功能在所有撒设备它涵盖了在同一时刻对数百种生物分子相互作用的测量。该软件实时检索反映SPRi-Biochip表面图像的流池图像。差异图像显示了相互作用的元素作为点后的分析液注入。
动力学曲线的不同阶段是什么?
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图3。动力学相互作用曲线:(A)潜伏期，(B)关联，(C)饱和，(D)解离，(E)再生。
一旦样品溶液被注入，被分析物必须进入流动池，以便被分析物与配体发生相互作用。在样品溶液的注入和被分析物进入流动池之间有一个短暂的间隙，称为潜伏期(a)。接下来是结合阶段(B)，分析物进入和与表面配体发生相互作用。
这结束于平台相(C)，这是由于分子的状态，如平衡，注射体积的消耗或饱和。分析物流动停止之后是解离相(D)。缓冲液通过流动池，导致分析物从固定化配体解离。
在某些相互作用中，亲和性过高，使得分析配体配合物在此相中完全解离。这是通过注入再生溶液来处理的，确保在再生步骤(E)中所有残留的分析物被清除。现在流动池已经准备好注入新的样品溶液。
如何从动力学曲线计算亲和力值?
动力学参数
k一个或者k屁股为缔合速率常数(M－1授予了－1),而kd或者k迪斯解离速率常数(s－1）.分子间的亲合力可以通过一个简单的SPR相互作用模型来评估，该模型由SPR动力学数据导出。一个典型的模型基于单个配体(L)与单个分析物(A)之间等摩尔相互作用的假设:
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在此基础上，可以推导出缔合反应(Ra)和离解反应(Rd)的动力学曲线公式。在这种情况下，得到的结果为反射率变化:
R一个= R (t)情商•(1-exp [- k奥林匹克广播服务公司•(t t0))(协会)
Rd= R (t)d(t1)•exp [- k从•(t t1))(分离)
与k奥林匹克广播服务公司= k屁股•C我+ k迪斯．
- K奥林匹克广播服务公司为在此反应的关联阶段所观察到的速率常数。
- C我为注入分析物的浓度。
- k从= k迪斯是该反应解离阶段的off-rate常数。
- t0和t1分别是联想和分离的开始。
动力学参数k屁股和k迪斯通过将相互作用的缔合和分离阶段拟合成单指数曲线来计算，理想情况下是借助基于ScrubberGen或EzFit软件。
关联参数
K一个是亲和常数(M－1）
KD为平衡常数(M)
一旦确定了动力学参数，就可以计算两个分子之间的亲和常数，如下所示:
K一个= 1 / KD= k一个/ kd
另一种计算亲和参数的方法是用平衡值进行朗缪尔拟合。
热力学系数如何由亲和值决定?
热力学参数
ΔG是自由能变化
ΔH是焓变
ΔS是熵变
可以通过亲和性常数或解离常数找到ΔG:
ΔG = R•T•ln(KD）
其中R为气体常数，T为绝对温度(K)， KD用M表示。
ΔH和ΔS的测定需要在多个温度下找到亲和参数，通过对数据拟合非线性范霍夫方程，并从这些值计算ΔG。
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ΔG = ΔH-T•ΔS，这也使得熵变的确定成为可能。
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