Funktionsprinzip der bildgebenden Oberflächenplasmonenresonanz (SPRi)

Bei der Oberflächenplasmonenresonanz (SPR, Surface Plasmon Resonance) handelt es sich um einen optischen Detektionsprozess, der auftritt, wenn polarisiertes Licht auf ein Prisma fällt, das mit einer dünnen Metallschicht (z. B. Gold) beschichtet ist. Unter bestimmten Bedingungen (Wellenlänge, Polarisation und Einfallswinkel) werden die Photonen des einfallenden Lichts von freien Elektronen absorbiert und in Oberflächenwellen umgewandelt. Unter diesen SPR-Bedingungen kommt es zu einem Abfall des Reflexionskoeffizienten des Lichts.

Störungen an der Goldoberfläche des Biochips, wie z. B. Wechselwirkungen zwischen den auf dem Chip immobilisierten Sondenmolekülen und den eingefangenen Zielmolekülen, führen zu Änderungen der Resonanzbedingungen, die sich wiederum in messbaren Änderungen des Reflexionskoeffizienten widerspiegeln. Dies bildet die Grundlage für Messungen der Oberflächenplasmonenresonanz.

Die bildgebende Oberflächenplasmonenresonanz (SPRi, SPR Imaging) eröffnet neue Horizonte für die SPR-Analyse. Es handelt sich dabei um eine empfindliche, markerfreie Methode, mit der die gesamte Oberfläche des Biochips über eine CCD-Videokamera visuell dargestellt werden kann. Auf diese Weise können auf den Biochips beliebige Arrayformate unterschiedlicher aktiver Stellen hergestellt werden, die als Messflächen (engl. „spot“) bezeichnet werden und gleichzeitig SPR-Informationen liefern.

Unser umfassendes Sortiment an SPRi-Systemen ermöglicht die Durchführung bildgebender SPR-Anwendungen mit höchster Stabilität und Sensitivität. Dazu wird der gesamte funktionalisierte Bereich der SPRi-Biochip™ Oberfläche (die in der Detektionskammer des Geräts befestigt ist) mit einem breiten Strahl von monochromatischem, polarisiertem Licht einer Laserdiode beleuchtet. Die hochauflösende CCD-Videokamera liefert dann Echtzeit-Differenzbilder des gesamten Arrayformats, das aus bis zu 400 Messflächen besteht. Dabei werden alle lokalen Änderungen auf der Oberfläche des Biochips erfasst, die detaillierte Informationen über molekulare Bindungen, biomolekulare Wechselwirkungen und kinetische Prozesse liefern.

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