日本的新兴企业正在把判定溶液所溶物质的小型廉价检查装置商品化。OPTOPQUEST公司是一家总部设在埼玉县上尾市的光学仪器制造销售厂家,今年10月份将开始销售小型SPR检查装置“SPR-M1”。
SPR的构造
“SPR”是Surface Plasmon Resonance(表面等离子共振)的简称,Surface Plasmon的意思是在金属表面产生电子振动。另一方面,当光反射时具备一定的条件,部分光会渗透到反射面的相反一侧,这一渗透光被称为渐逝光(evanescent)。表面等离子和渐逝光在近处同时发生,并且两者的频率一致时则产生共鸣,这一共鸣现象便是SPR。
SPR-M1便是利用这一现象的原理制造的仪器,用金质(Gold)薄膜作被测溶液的容器,在薄膜下设置玻璃棱镜。用两个镜片把发光二极管生成的光集光,按照一定的投射角度照射棱镜,金的表面会发生表面等离子振动,而金的内部发生渐逝光,由此产生SPR。受此共鸣的影响,金表面的反射光发生浓淡变化,这一浓淡分布根据溶液中所溶物质的种类及浓度的不同而异。使用传感器测定这一浓淡,经电脑数值化后,便可以判断所溶物质的种类及浓度。
实现了小型化和廉价化
与SPR-M1相同原理的仪器有不少早已商品化,用于蛋白质分析等领域。但是,体积却大的如微波炉,小的也近似面包烤箱。且价格昂贵,整个系统可高达数千万日元。与此相比,SPR-M1宽10.5厘米,长和高分别为5厘米体积非常小,重量也在300g以下。价格亦便宜,主机一台才180万日元,是以往同类仪器的几十分之一。据OPTOPQUEST公司营业负责人介绍,之所以能够实现如此物小价廉,是因为致力于将功能一元化,并驱使了该公司研究发展的光学仪器制造的尖端技术等。此外,所用的金质薄膜传感晶片,基本上每次依检查溶液的变换即需更换,一片的价格以往约几万日元。而SPR-M1一片只需几千日元,大大降低了仪器的使用成本。
另外,以往的仪器只能够固定在室内使用,而SPR-M1可以便利地随身携带。理由如上所述:其不仅体积小,而且电源设计可用交流,电池两种。加之,能够在主机中事先设定标准值,因此,没有电脑也可以进行溶液判断。从上述显而易见SPR-M1的用途十分广泛,且让人难以相信的是,在学校集体供餐处以及医院厨房等现场要查出是否有食物中毒菌,据说只需3分钟即可!(2008年10月)