표면플라즈몬공명 바이오센서 (Surface Plasmon Resonance Biosensor)

의공학
한 줄 정의: 금속 박막 표면에서 발생하는 표면플라즈몬공명 현상을 이용해 생체분자의 결합을 표지 없이 실시간으로 검출하는 광학 바이오센서입니다.
센서가 신호를 측정·기록하는 개념
대상의 물리량을 센서로 측정하고 신호로 기록하는 계측 개념을 나타냅니다.

쉽게 풀면

금속 표면에 특정 각도로 빛을 쏘면 특정 조건에서 빛이 거의 반사되지 않는 지점이 생기는데, 표면에 분자가 달라붙으면 이 지점이 미세하게 이동합니다. 이 이동량으로 결합 여부와 양을 알아내는 원리입니다.

왜 중요한가

형광이나 방사성 표지 없이 분자 간 결합 과정을 실시간으로 관찰할 수 있어 신약 개발과 항원-항체 상호작용 연구에 널리 쓰입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"본 논문에서는 surface plasmon resonance biosensor를 이용해 항체-항원 결합의 해리상수를 실시간으로 산출하였다."

표지 없이 분자 결합 세기를 정량적으로 측정했다는 의미입니다.

"금 나노섬 구조를 적용한 surface plasmon resonance biosensor로 검출 민감도를 기존 평면형 대비 크게 향상시켰다."

센서 표면 구조를 나노 단위로 개선해 성능을 높였다는 내용입니다.

조금 더 깊게 보면

공명각(또는 공명파장)의 변화는 표면 굴절률 변화에 비례하며, 이는 결합된 생체분자의 질량에 대략 비례하므로 결합속도상수(kon)와 해리속도상수(koff)를 동시에 산출할 수 있습니다.

주의할 점

비특이적 흡착이 발생하면 신호가 왜곡되므로 표면 블로킹과 대조군 채널 설계가 실험 정확도에 매우 중요합니다.

관련 용어