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More than meeting the system: Challenge of SPR measurement
從實驗室自製到高階商業客製化系統，在克服了機台使用的基礎教學之後，SPR使用者往往開始面對第一座真正的大山，也就是真實的量測。往往在參考了文獻並且付諸實際努力後，看到平平穩穩毫無變化的訊號線的當下，大家就開始感覺到這個SPR的量測背後似乎藏有許多秘密。其實，SPR的量測目標物從蛋白質、核酸、小分子到大分子聚合物，但其中最重要的核心挑戰是一致的，那就是如何讓目標分子能夠克服障礙貼近你的感測器表面。
今天我們就來探討最初階，同時也是最重要的背景緩衝液的問題。更進一步說，其實我們談的是帶測分子電性控制的問題。
相對於傳統自由溶液中的化學反應，固態感測器表面具有或正、或負的電性。同時，此一電性受到了分子探針的修飾以及水溶液的環境，共同影響，進而使其變的複雜。舉例來說，若您想要讓核酸探針去捕捉其互補核酸段，您就必須思考一件事: 固定在感測器表面的核酸和水溶液中的目標核酸，都因為背骨架中的磷酸(backbone phosphate group)而帶有巨大的負電荷。在這樣的電性相斥之下，核酸-核酸的鍵結具有著相當的障礙要排除。考慮磷酸的pI以及合理的生理實驗設計環境，我們無法以pH值來改變核酸的電性。也因此，核酸的實驗更適合於高離子強度的檢測緩衝液。透過減短德拜長度(Debye length)，我們可以讓核酸分子在合理的距離下，產生反應。 以上，就是以核酸為例，相關SPR實驗的初步考量。
那蛋白質呢? 由於蛋白質的生產來源、生物來源以及製程的不同，我們可以想像在多層分子的修飾下，我們必須透過適當的調配每一個檢測階段的pH值，進而達成最高的檢測效率。最簡單來說，我們必須透過pH偵查(pH scounting)的方式，先行決定最佳化的檢測步驟，進而有效率的實驗。在不同的pH下，SPR實驗往往可以從毫無訊號轉變成極大的訊號，讓許多初次接觸SPR的使用者深感驚訝。
那我可以怎麼設計pH scounting實驗? 這就繞到今天要傳授大家的好康了，也就是SPRpage這個網站: Pre-concentration (sprpages.nl)
SPRpage這個網站具有非常豐富也完整的SPR實驗資訊，無償的提供在網路上給所有同好使用，今天提供的網頁就是所謂的pH pre-concnetration/pH scounting的概念教學，歡迎所有的朋友一同觀看。若有更深入的問題，也隨時歡迎與我們聯絡喔!
表面電漿感測器採購指南Part1: Know Your Sensor
歡迎來到我們採購指南的Part1!
其實，對很多研究/研發人員來說，買到一台能夠好好提升研究效率的系統，是一件很重要的事情。
雖然，PlasmonicTron的SPR系統絕對是高效能又經濟實惠，但購買一台機器之前您肯定還是想要全面的評估各種儀器的優缺點。所以，PlasmonicTron今天就不藏私的，來跟大家分享表面電漿感測器採購指南。對我們來說，協助您的研究是我們的重要工作。
首先，要知道一套SPR系統到底是不適合您的工作，有太多太多面向需要考量。因此，我們特別將選購指南分成許多小文章，建議您逐一參閱。 在今天的Part1中，我們談談到底甚麼是表面電漿共振生物感測(Surface Plasmon Resonance Biosensor)，而這樣的機台對於您的研究可以有甚麼幫助。
表面電漿共振是一種特殊的反射現象。其實，任何的物體表面都具有其反射特性。特別是當光源從不同角度入射時，配合反射表面的物質特性，就會有不同的反射強度出來。最簡單的例子，就是當您從很大的掠角看看常見的米白色辦公桌，應該會感受到日光燈的反射變強了。貴重的黃金也不意外的有其特殊的反射現象。金的薄膜在特定入射角下，可以近乎吸收所有入射的光源，這種特殊的反射現象就稱為「表面電漿子共振現象」。這種SPR現象，對於金屬表面是否有貼附有機物非常非常的敏感。我們甚至可以即時觀測金膜表面吸附的物質數量以及厚度(達奈米尺度)，而且還有良好的物理模型能夠描述看到的訊號。
所以，SPR可以被應用: 1.在檢測分子與分子間的作用力(e.g, CD protein vs. Anti-CD protein)。2.我們ㄧ可以用SPR的訊號，來精確定量分子與分子作用的數量級。3.甚至我們可以用來量測分子的大小。
以上，就是SPR的現象以及最簡單的應用，希望大家都有從中受益。最後，送給想要更深入了解SPR的朋友一個小資訊，那就是Richard B M Schasfoort所撰寫的「Handbook of Surface Plasmon Resonance:Edition 2 」。書中有相當詳盡的SPR技術以及知識解說，如果有興趣的朋友請務必去找這本書來看一下。我們也隨時歡迎您留訊息與我們討論，或者詢問機台的資訊喔!