SPR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)時信號采集與分析研究.pdf

1、表面等離體激元共振(surface plasmon resonance，SPR)技術(shù)是近年來發(fā)展起來的基于物理光學(xué)現(xiàn)象的生化檢測技術(shù)，與傳統(tǒng)的生化檢測相比，它無需純化，無需標(biāo)記，可以無損傷的快速實(shí)時監(jiān)測生物大分子反應(yīng)的動態(tài)過程。目前，它已成為研究生物分子間相互作用的關(guān)鍵技術(shù)，受到了國內(nèi)外科學(xué)界的極大關(guān)注。
　　 在廣泛查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本論文首先介紹了SPR原理，隨后著重介紹了本實(shí)驗(yàn)室所研制的SPR實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中所采用的棱鏡耦

2、合方式以及利用SPR檢測技術(shù)檢測生物大分子之間相互作用的原理。
　　 本文所研制的高精度實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用基于棱鏡耦合的方式，能夠在20°～80°之間檢測SPR共振角。研究過程中設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了對SPR生物信號的采集與處理，包括硬件和軟件兩個方面。硬件上采用了AD7705這種高精度A/D采集芯片對SPR信號進(jìn)行采集和AD轉(zhuǎn)換。在軟件上利用VC++構(gòu)建出時實(shí)信號采集軟件框架，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對MCU的控制功能，實(shí)時數(shù)據(jù)采集顯示以及存儲，并能對采

3、集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的分析，同時能夠輸入實(shí)驗(yàn)參數(shù)，對動力學(xué)反應(yīng)曲線進(jìn)行仿真。并且討論了如何利用動力學(xué)分析方法來分析SPR傳感檢測所得到的化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)，如：解離常數(shù)KD。
　　 雖然由于實(shí)驗(yàn)室條件和時間的限制并沒有進(jìn)行生化分析實(shí)驗(yàn)，但是通過對水和空氣的SPR檢測驗(yàn)證了該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及信號采集處理的可行性，并且利用Matlab對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，選擇了優(yōu)化獲取SPR共振角的方式。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計的SPR高精度實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是可行的