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表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)技术,是一种无需标记、能实时在线监测生物分子相互作用、高灵敏快速检测技术。由于具有灵敏度高、所需试样少、样品无需标记及检测速度快等特点,被广泛应用于生命科学、环境科学、药物科学和食品安全等监测领域。自Liedberg等将SPR技术用于化学传感器研究领域以来,SPR传感器已逐渐成为传感器领域的研究热点。生物分子间的相互作用是一种基本的生命现象,生命体的机体功能是通过生物分子间的相互作用来实现的,生物分子间的相互作用是现代生命科学的研究重点之一。蛋白质是生命体内的基本生物分子,在生命过程中发挥着特殊的功能,蛋白质间的相互作用是生命科学及其相关科学领域内研究的重点。传统的分析检测方法(如放射免疫分析法、酶联免疫吸附法、亲和层析法等)都或多或少的存在一些缺点,如:需要对样品分子进行标记、费用高、耗时长、灵敏度低等。针对以上问题,本文选择傅里叶变换表面等离子共振(Fourier Transform-SurfacePlasmon Resonance, FT-SPR)生物传感器作为分析工具,对蛋白质间相互作用进行了研究。本文的主要研究内容包括:1.采用自组装单分子膜技术和共价交联技术,以巯基丙酸(MPA)为基底,将牛血清白蛋白(BSA)结合到芯片的金膜表面。利用扫描电镜对芯片的修饰结果进行了表征,并与FT-SPR所得结果进行了对比。结果表明,BSA可以牢固的结合到经MPA、EDC/NHS修饰后的芯片表面。2.以BSA为模型蛋白,研究FT-SPR在蛋白质相互作用研究上的应用。在芯片金膜表面通过自组装将MPA固定,作为基底膜,将BSA连结到基底膜上,形成以BSA为表面的生物传感器芯片。以木瓜蛋白酶作为反应蛋白,利用FT-SPR生物传感器检测BSA与木瓜蛋白酶的相互作用。以响应信号对木瓜蛋白酶浓度作图,得到拟合曲线y=-1.122×10-2x+1.407,得出BSA与木瓜蛋白酶结合的KA=1.122×10-2。结果表明,木瓜蛋白酶与BSA的相互作用较弱,与文献报道一致。该实验表明,FT-SPR生物传感器可用于蛋白质相互作用的研究。3.利用FT-SPR生物传感器研究hIgG与木瓜蛋白酶的相互作用。采用自行组装的FT-SPR装置,以MPA为基底膜,将hIgG共价键合在芯片表面。采用系列浓度木瓜蛋白酶溶液进样法,研究木瓜蛋白酶与hIgG的相互作用。采用弹性蛋白做参比蛋白进行控制实验证实,木瓜蛋白酶与hIgG相互结合的实验中所得FT-SPR信号变化是由木瓜蛋白酶与hIgG的特异性结合引起的。实验发现,在一定的浓度范围内,木瓜蛋白酶与hIgG的特异性结合与木瓜蛋白酶的浓度呈正相关。木瓜蛋白酶浓度与FT-SPR波数变量的线性拟合曲线的相关系数为0.99382。根据实验数据得出,木瓜蛋白酶与hIgG相互作用的最低反应浓度在1μg·mL-1到2μg·mL-1之间。在木瓜蛋白酶浓度为100μg·mL-1时,大约10%的hIgG被木瓜蛋白酶裂解,这与文献报道的结论是一致的。