на тонка плівка із золота 5, необхідна для спостереження ППР. Поверх плівки 5 формується рецепторний шар 6, чутливий до часткам аналіту 7. До інтегральному оптоелектронних модулю підведено оптичне волокно 8, біля торця якого встановлені Коллимационная мікролінза і мікропризм 9. Через оптичне волокно 8 на модуль надходить монохроматический поляризоване світло. Мікролінза формує з нього паралельний світловий пучок, який відхиляється мікропризм на потрібний кут і падає на дзеркало 2. Від дзеркала світло потрапляє на чутливу поверхню сенсора, а після відбиття від неї - на лінійку фотодетекторов 3.
Праворуч на малюнку 14 показаний чутливий блок ППР сенсора в зібраному вигляді. Його розміри приблизно 20x10x2 мм. Над чутливою поверхнею інтегрального модуля встановлюють проточну клітинку, через яку можна прокачувати розчини.
Для зняття кривої ППР мікропроцесор включає джерело поляризованого світла. Світло по оптичному волокну 8 передається в інтегральний модуль. За допомогою мікросхеми управління дзеркалом 2 Останнім встановлюється під заданим початковим кутом. Мікропроцесор зчитує сигнал з фотодетектора, на який падає відбитий від чутливої ??поверхні світло. Потім збільшує на один крок (наприклад, на 0,05) кут нахилу мікродзеркала 2 і зчитує з наступного фотодетектора інтенсивність відбитого сигналу. Після того як крок за кроком буде знята вся крива ППР, мікропроцесор вимикає джерело світла і обчислює точне положення мінімуму ППР в даний момент часу. Через задані інтервали часу вимірювання повторюються. Таким способом мікропроцесор будує і виводить на екран сенсограмму процесів приєднання і дисоціації аналіту, може обчислювати параметри хімічної кінетики і концентрацію аналіту в досліджуваному розчині.
Більшість промислових ППР сенсорів працює з кутовою залежністю інтенсивності відбитих сигналів. Варіант спостереження спектральної залежності інтенсивності відбитих сигналів не використовувався довгий час, оскільки спектральні вузли з оптичними призмами або дифракційними решітками мали досить значні габарити. Але після того, як з'явилися досить компактні спектральні вузли типу Фур'є-спектрометрів та ін., Ситуація змінилася. І, наприклад, американська фірма GWC Technologies випустила в продаж ППР сенсор SPRimager II (малюнок 16), в якому використовується інфрачервоний Фур'є-спектрометр. Резонансні криві ППР спостерігаються у вигляді залежності інтенсивності відбитого світла від хвильового числа. Оскільки хвильове число можна вимірювати з більш високою точністю, ніж кут падіння, то потенційно такий спосіб вимірювання є більш чутливим. Найкраща роздільна здатність досягається в БИК світлі з безперервним спектром.
Сенсор спроектований так, що в одній проточною осередку може досліджуватися одночасно цілий масив різних проб. Зразки відповідних чіпів показані на малюнку 16 справа вгорі. У них на скляній основі сформовані острівці діаметром 0,75-1 мм з тонкої плівки золота, на яку обложений мономолекулярний шар протеїну. За допомогою микропипетки на кожен острівець можна нанести мікрокраплі (0,3-0,5 мкл) відповідного розчину і иммобилизовать з нього на шар протеїну свій ліганд. Це дозволяє досліджувати взаємодію одного і того ж аналіту з різними лігандами в ідентичних умовах. Сенсор дозволяє також в будь-який момент часу отримати зображення одночасно всіх досліджуваних острівців у відбитому під заданим кутом поляризованому інфрачервоному світлі, тобто в умовах спостереження ППР
За допомогою ППР сенсора SPRimager II в з'явилася можливість, наприклад, вперше спостерігати поверхневий плазмонний резонанс на тонких плівках оксидів металів. Теоретично явище ППР можна спостерігати на поверхні будь-якого провідника. Проте експериментально його виявляли досі на поверхні лише благородних металів. Використання в ППР дослідженнях плівок оксидів металів може значно розширити область і можливості застосування цього методу.
поверхневий плазмонний резонанс сенсор
3.3 Одне із застосувань
Як наочний приклад ефективності застосування ППР сенсорів для виявлення збудників хвороб розглянемо ППР иммуносенсор для аналізу захворювання корів на лейкоз.
Відомо, що ретровіруси є збудниками набутого імунодефіциту у людей. Один з їхніх підвидів є також збудником вірусного лейкозу великої рогатої худоби. Це захворювання може передаватися від корів людині через вживання молока. Зараз у світі йде пошук ефективних методів боротьби з ретровірусними інфекціями. Але, на жаль, ефективного лікування поки не існує. Основним заходом боротьби з інфекційним лейкозом є постійна діагностика тварин, своєчасне виявлення хворих особин і їх ізоляція від стада корів. Для цього потрібні ефективні засоби діагностики. Загальноприйнятим зараз методом виявлення цього захворювання є імуноферментний аналі...
