SPR是借助传统光学现象，利用光在不同介质中产生消逝波后与等离子波产生共振，进而可以构建生物分子相互作用的生物传感分析技术，用以检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的相互作用情况。

SPR生物传感器的光源为偏振光，传感芯片表面镀有一层金膜，实验时，先将一种生物分子（靶分子）固定在金膜表面，然后将与之相互作用的分子溶于溶液（或混合液）流过芯片表面。在金膜芯片上的蛋白和流路中的分子结合有解离的过程中，共振角（即SPR角）就会随之发生变化，检测器检测到这种变化，根据此变化曲线作图分析，可得出分子间的结合常数Ka、解离常数Kd或亲和力常数K_D。

SPR 测量系统的核心部件包括光学系统、传感器芯片、液体处理系统三个主要部分，及其他的组成部分。

①光学系统：能够产生和测量SPR信号的光电组分称为光学检测单元。

②传感器芯片：传感器的芯片是其核心的部件。在SPR技术中必须首先有一个生物分子偶联在传感片上，然后用它去捕获可与之进行特异反应的生物分子。传感芯片又分为三个主要组成部分，分别是光波导耦合器件、金属膜以及分子敏感膜。

③液体处理系统：包括两个液体传送泵，其中一个泵负责保持稳定流速的液体流过传感芯片表面，另一个泵负责自动自动进样装置中的样品传送。

④其他部分：包括例如LED状态指示器和温度控制系统等。

①待分析物无需标记；

②实时动态监测（即定量结合亲和力、动力学和热力学）；

③高通量能力非常灵敏，结果可重复；

④测量各种开机率、关断率和亲和力；

⑤所需待测样品量小；

⑥响应速度快。

1、生物药物质量控制

①免疫原性的评价

生物药物具有免疫原性，当反复多次给药后，在动物甚至人体内会产生抗体，这可能是重组蛋白与天然蛋白之间结构或性质存在差异导致的。抗药抗体会与药物形成复合物，从而中和药物活性或影响药物的正常代谢。因此，免疫原性是评价生物药物安全性的重要指标之一。SPR技术灵敏度高，可以用于检测低浓度的抗体免疫原性。

②结合活性的测定

在多数生物药物的质量标准中，活性检测是评价药物有效成分效价的重要指标。活性检测一般分为结合活性检测和生物学活性检测，前者是评价药物与靶点受体结合的能力，后者评价药物与靶点结合后，诱导相关免疫学反应的能力。目前用于结合活性检测的技术主要是ELISA。SPR技术已被多家公司应用于治疗用单抗类产品结合活性的考察。

③宿主细胞DNA残留的检测

传代细胞系的残留DNA具有致瘤性、病毒传染性，且其相关代谢途径和机制未知，对人类健康造成一定威胁，因此需要对宿主细胞残留DNA进行质量控制。目前常用手段是q-PCR技术，但PCR技术存在耗时长、易污染等检测问题。有研究表明，SPR技术可用于 DNA 的检测。

④微生物污染的控制

绝大多数生物药物为静脉注射或皮下注射制品，需要严格控制微生物污染，否则会给患者带来极大的安全风险。目前常用培养法，来对细菌等微生物进行鉴定和控制。但该方法具有耗时长、易污染等缺点，现可将SPR技术应用于微生物检测中。

2、毒品检测

常见毒品均是小分子化合物，我国最常见的毒品类型主要有冰毒、氯胺酮及海洛因。为了控制毒品的滥用，开发有效、快速的检测方法及其重要。目前SPR技术已经能够对大多数毒品分子进行检测。

3、爆炸物成分检测

爆炸物通常被用于个人犯罪和恐怖袭击，严重威胁着人民群众的生命和财产安全。实现对爆炸物有效成分的快检能有力打击涉爆犯罪，如公共交通中可疑爆炸物的检测，以及事故现场痕量爆炸物成分的鉴定。目前SPR传感器对爆炸物检测主要集中在DNT（二硝基甲苯）、TNP（2，4，6-三硝基苯酚）、TNT（2，4，6-三硝基甲苯）和RDX（三亚甲基三硝胺）。

4、食品安全

检测食品中的毒物残留是食品安全领域的一项重要任务。目前SPR技术可对食品中的杀虫剂、除草剂、生物毒素和环境污染物等进行检测。

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