表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）是一种基于金属表面等离子体共振现象的生物分子相互作用分析技术。当特定波长的光照射到金属表面时，金属中的自由电子会与光波产生共振，形成表面等离子体共振现象。这种技术利用金属（通常是金或银）表面与光相互作用产生的集体电子振荡（即表面等离子体）来检测生物分子间相互作用。通过监测入射光的强度变化，可以实时监测生物分子间的相互作用过程，并获取结合动力学参数（如结合常数、解离常数等），从而深入理解分子间的相互作用机制。
SPR技术原理
光的激发：
当光线以一定角度照射到金属表面时，如果满足特定的条件，光的能量可以激发金属表面的自由电子，形成集体振荡，即表面等离子体波。
共振条件：
表面等离子体波的激发依赖于入射光的角度和波长。在特定的角度下，入射光与表面等离子体波的传播相位匹配，发生共振，导致反射光强度显著降低，这个角度称为SPR角。
折射率变化的检测：
当生物分子在金属表面结合时，会改变局部折射率，从而影响SPR角。通过测量SPR角的变化，可以实时监测生物分子的结合和解离过程。
SPR技术应用
生物分子相互作用分析：SPR技术可以实时、动态地监测生物分子间的结合过程，获取结合动力学参数，如结合常数、解离常数等，从而深入理解分子间的相互作用机制。
环境监测：金属纳米粒子的局部表面等离子体共振（LSPR）对环境变化非常敏感，通过跟踪散射光谱的位移或变化，可以构建具有高灵敏度和选择性的基于LSPR的检测方法。
医学诊断：SPR技术已被用于筛选和分析中药的主要活性成分，例如，通过肿瘤坏死因子受体1型（TNF-R1）来确定能够解释其抗炎机制的化合物。
发光器件：金属纳米粒子的局域表面等离子体共振（LSPR）效应能够将光场和能量限制在亚波长尺度上，从而增强发光、吸收和拉曼散射，广泛应用于发光器件中，以提高器件效率。
SPR技术进展
近期研究表明，SPR技术在该领域颇具应用前景。例如，通过结合SPR与螺旋体中的局域表面等离子体共振（LSPR）的光谱耦合，可以有效扩展螺旋体的强手性光学响应，在SPR模式下产生显著的CD/反射响应。此外，基于光纤表面等离子体共振（SPR）原理的尿素传感器也被提出，利用纤维光学传感器和多层敏感材料实现对尿素浓度的精确测量。
总结
表面等离子体共振（SPR）技术是一种基于光学原理的生物检测技术，利用金属表面与光相互作用产生的表面等离子体波来检测生物分子间的相互作用。通过监测入射光的强度变化，可以实时监测生物分子间的相互作用过程，并获取结合动力学参数。SPR技术在生物分子相互作用分析、环境监测、医学诊断和发光器件等领域具有广泛的应用前景。