表面等離子共振顯微鏡簡單介紹：
可以同時(shí)得到細(xì)胞原位明場成像、SPR成像、及SPR動力學(xué)曲線定量親和常數(shù)、結(jié)合解離常數(shù)，它為免標(biāo)記研究分子相互作用的領(lǐng)域開辟一個嶄新的前沿。專門針對細(xì)胞膜蛋白和相關(guān)分子免標(biāo)記檢測而設(shè)計(jì)的SPRm200， 使您在不需要從細(xì)胞中提取和分離膜蛋白的前提下實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)并同時(shí)測量藥物和靶點(diǎn)在細(xì)胞上的結(jié)合過程。還可進(jìn)行對藥物和在天然狀態(tài)下的膜蛋白之間相互作用的測量，高分辨SPR成像，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)單個或多個細(xì)胞的研究，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與藥物結(jié)合的異質(zhì)性及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。由于出色的靈敏度和穩(wěn)定性，SPRm200能夠測量納米尺度上的結(jié)合行為，可用于研究細(xì)菌或病毒與抗菌性藥物的相互作用，以及發(fā)展新型藥物載遞納米顆粒。

（1）小分子藥物（<200Da）與單細(xì)胞結(jié)合篩選與分析

（2）小分子藥物（<200Da）與多細(xì)胞/活細(xì)胞結(jié)合篩選與單個細(xì)胞精度統(tǒng)計(jì)學(xué)分布分析，研究細(xì)胞異質(zhì)性差異

（3）抗體藥物與單個/多個活細(xì)胞結(jié)合篩選與單個細(xì)胞精度統(tǒng)計(jì)學(xué)分布分析，研究細(xì)胞異質(zhì)性差異

（4）細(xì)菌或病毒與抗菌性藥物的相互作用

（5）其他分子細(xì)胞/活細(xì)胞層面原位研究

表面等離子共振顯微鏡主要功能：

實(shí)時(shí)定量活細(xì)胞分子相互作用

單個細(xì)胞/多個細(xì)胞動力學(xué)&定量分析（Ka，Kd，KD，C）及統(tǒng)計(jì)分布

明場成像、SPR成像結(jié)合單點(diǎn)動力學(xué)分析

生物標(biāo)記檢測, 藥物靶向研發(fā)

小分子免標(biāo)分析（<200Da）

電化學(xué)同步分析

小分子、DNA、抗體、肽段、蛋白、病毒、細(xì)菌、細(xì)胞

技術(shù)特點(diǎn)：

細(xì)胞原位：真正實(shí)現(xiàn)細(xì)胞層面的原位分子互作，無需提純，可以直接原位分析藥物在細(xì)胞層面與分子互作，尤其為膜蛋白受體（糖蛋白、GPCR）等提供了研究解決方案；

通量：SPR視場600um*600um，可以同時(shí)進(jìn)行多個細(xì)胞與分子互作的研究，從而實(shí)現(xiàn)藥物統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，和細(xì)胞異質(zhì)性研究；

精度：良好靈敏度，可以實(shí)現(xiàn)<200Da 小分子藥物與細(xì)胞的互作研究；

高分辨動態(tài)可視化：可以動態(tài)可視化觀察藥物分子與細(xì)胞反應(yīng)的全過程及成像，同時(shí)可以得到定量的SPR分析曲線，從而得到定量Ka，Kd ，KD。高分辨率，1um SPR成像分辨，從而可以得到單個細(xì)胞的分辨成像與定量數(shù)據(jù)。

 技術(shù)能力：

基于原位細(xì)胞分子互作的研究

小分子藥物

常用藥物中，小分子藥物可占總量98%，小分子藥物通常是信號傳導(dǎo)抑制劑，它能夠特異性地阻斷腫瘤生長、增殖過程中所必需的信號傳導(dǎo)通路，從而達(dá)到治療的目的。多通過濃度梯度提供動力被吸收。

1. 小分子藥物與HEK 293細(xì)胞GPR39受體相互作用

圖（a）SPR成像，亮暗反映不同細(xì)胞、不同區(qū)域的結(jié)合作用的強(qiáng)弱；圖（b），明場成像，可以得到不同細(xì)胞的觀察與選區(qū)；圖（C）多個興趣選區(qū)，每個區(qū)域的SPR信號曲線，圖（e、f、g）分別為多個興趣選區(qū)，親和常數(shù)/解離常數(shù)/結(jié)合常數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布：KD：413nM（42nM標(biāo)準(zhǔn)偏差），kd = 4.27E-3 s-1  (0.720E-3 標(biāo)準(zhǔn)偏差)，ka = 6.92E3 M-1 s-1  (0.721E3 標(biāo)準(zhǔn)偏差)

2. 小分子藥物與細(xì)胞ASIC 酸敏感離子通道受體相互作用研究

抗體藥物

單克隆抗體（mAb）療法已成為治療癌癥、自身免疫性疾病、哮喘和許多其他疾病的既定方法。單克隆抗體（mAb）藥物占整個生物制藥50%的份額，其中超過60%都是膜蛋白受體。SPRm200可以在單細(xì)胞層面定量研究單克隆抗體（mAb）和膜蛋白結(jié)合作用。傳統(tǒng)SPR是直接將純化的蛋白固定在芯片表面，對于膜蛋白而言是有問題的，膜蛋白從細(xì)胞環(huán)境中提取并保持自身形態(tài)非常困難。

基于病毒、細(xì)菌載體分子互作的研究

1.快速ASTs實(shí)驗(yàn)：抗生素與大腸桿菌（Live E.Coli O157.H7）代謝活性研究

ASTs實(shí)驗(yàn)是確定抗生素易感性和細(xì)菌菌株耐藥性的重要實(shí)驗(yàn)。目前大多數(shù)AST實(shí)驗(yàn)是基于細(xì)胞培養(yǎng)，需要幾天時(shí)間才能完成?？焖貯ST檢測可以降低發(fā)病率死亡率和幫助制定早期窄譜抗生素治療方案。通過SPRm200，我們使用等離子成像和PIT技術(shù)跟蹤單個細(xì)菌細(xì)胞的運(yùn)動。監(jiān)測隨著細(xì)胞代謝和抗生素的投入的Z向變化?？梢钥吹剑股乜梢悦黠@減弱細(xì)菌細(xì)胞的活動，并且可以定量計(jì)算，從而成為快速AST檢測方法。

2. 基于SPRm200，病毒載體微陣列研究多種不同GPCR受體與配體的相互作用的研究

SPRM電化學(xué)阻抗方法定量檢測分子互作

通過電化學(xué)SPRM阻抗分析，測量了傳感器表面病毒肽配體和不同GPCR受體的結(jié)合動力學(xué)常數(shù)。

相關(guān)文獻(xiàn)（部分）

[1] H Yu, X Shan, S Wang, N Tao, Achieving high spatial resolution surface plasmon resonance microscopy with image reconstruction, Anal. Chem., 2017, 89 (5), pp 2704–2707.

[2] Y Wang, X Shan, H Wang, S Wang, N Tao, Plasmonic imaging of surface electrochemical reactions of single gold nanowires, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139 (4), pp 1376–1379.

[3] Dan Jiang, Yingyan Jiang, Zhimin Li, Tao Liu, Xiang Wo, Yimin Fang, Nongjian Tao, Wei Wang, Hong-Yuan Chen, Optical imaging of phase transition and Li-ion diffusion kinetics of single LiCoO2 nanoparticles during electrochemical cycling, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139 (1), pp 186–192.

[4] Jin Lu, Yunze Yang, Wei Wang, Jinghong Li, Nongjian Tao, Shaopeng Wang, Label-free imaging of histamine mediated G protein-coupled receptors activation in live cells, Anal. Chem. 2016, 88, 11498−11503.

[5] Karan Syal, Rafael Iriya, Yunze Yang, Hui Yu, Shaopeng Wang, Shelley E Haydel, Hong-Yuan Chen, and Nongjian Tao, Antimicrobial Susceptibility Test with Plasmonic Imaging and Tracking of Single Bacterial Motions on Nanometer Scale, ACS Nano, 2016, 10(1), 845-852.

[6] Fenni Zhang, Shaopeng Wang, Linliang Yin, Yunze Yang, Yan Guan, Wei Wang, Han Xu and Nongjian Tao, Quantification of Epidermal Growth Factor Receptor Expression Level and Binding Kinetics on Cell Surfaces by Surface Plasmon Resonance Imaging, Anal. Chem. 2015, 87 (19), 9960-9965.

[7] Linliang Yin, Yunze Yang, Shaopeng Wang, Wei Wang, Shengtao Zhang, Nongjian Tao, Measuring the binding kinetics of antibody-conjugated gold nanoparticles with intact cells, Small, 11(31), 3782-3788.

[8] Yunze Yang,  Hui Yu,  Xiaonan Shan, Wei Wang, Xianwei Liu, Shaopeng Wang, and Nongjian Tao, Label-Free Tracking of Single Organelle Transportation in Cells with Nanometer Precision Using a Plasmonic Imaging Technique, Small, 11(24), 2878-2884, 2015

[8] Linliang Yin, Wei Wang, Shaopeng Wang, Fenni Zhang, Shengtao Zhang, Nongjian Tao, How does fluorescent labeling affect the binding kinetics of proteins with intact cells? Biosensors and Bioelectronics, 2015, 66, 412-416.

[9] Y Fang, S Chen, W Wang, X Shan, N Tao, Real-Time Monitoring of Phosphorylation Kinetics with Self-Assembled Nano-oscillators, Angewandte Chemie International Edition 2015, 54 (8), 2538-2542

[10] Karan Syal, Wei Wang, Xiaonan Shan, Shaopeng Wang, Hong-Yuan Chen, Nongjian Tao, Plasmonic imaging of protein interactions with single bacterial cells, Biosens. Bioelectron., 2015, 63, 131-137.

[11] Wei Wang, Linliang Yin, Laura Gonzalez-Malerva, Shaopeng Wang, Xiaobo Yu, Seron Eaton, Shengtao Zhang, Hong-Yuan Chen, Joshua LaBaer, Nongjian Tao, In situ drug-receptor binding kinetics in single cells: a quantitative label-free study of anti-tumor drug resistance, Scientific Reports, 2014, 4

[12] Hui Yu, Xiaonan Shan, Shaopeng Wang, Hong-Yuan Chen, Nongjian Tao, Molecular scale origin of surface plasmon resonance biosensors, Analytical Chemistry, 2014, 86 (18), 8992-8997.

[13] Xiaonan Shan, Yimin Fang, Shaopeng Wang, Yan Guan, Jongyuan Chen and Nongjian Tao, Detection of charges and molecules with self-assembled nano-oscillators, Nano Lett., 2014, 14 (7), 4151–4157.

[14] Hui Yu, Xiaonan Shan, Shaopeng Wang, Jongyuan Chen and Nongjian Tao, Plasmonic Imaging and Detection of Single DNA Molecules, ACS Nano, 2014, 8 (4), 3427–3433.

[15] Xiaonan Shan, Ismael Díez-Pérez, Luojia Wang, Peter Wiktor, Ying Gu, Lihua Zhang, Wei Wang, Jin Lu, Shaopeng Wang, Qihuang Gong, Jinghong Li & Nongjian Tao, Imaging the electrocatalytic activity of single nanoparticles, Nature Nanotechnology, 2012, 7, 668–672.

[16] Wei Wang, Yunze Yang, Shaopeng Wang, Vinay J Nagaraj, Qiang Liu, Jie Wu and Nongjian Tao, Label-free measuring and mapping of binding kinetics of membrane proteins in single living cells, Nature Chemistry, 2012, 4(10), 846-53.

[17] Wang, Wei; Wang, Shaopeng; Liu, Qiang; Wu, Jie; Tao, Nongjian, Mapping Single-Cell–Substrate Interactions by Surface Plasmon Resonance Microscopy, Langmuir, 2012, 28(37), 13373-13379.

[18] S. Wang, X. Shan, U. Patel, X. Huang, J. Lu, J. Li, NJ Tao, Label-free imaging, detection and mass measurement of single viruses by Surface Plasmon Resonance, Proc Natl Acad Sci U S A, 2010, 107 (37), 16028-16032