DETAILS OF THE ACHIEVEMENT
Optické senzory s povrchovými plazmony pro detekci chemických a biologických látek
Assoc. Prof. Jiří Homola, Ph.D., DSc.; Prof. Jiří Čtyroký, DSc.; Miroslav Skalský, Ph.D.; Václav Malina, MSc.; Radan Slavík, Ph.D.; Petr Tobiška, Ph.D.; Ivo Tichý, MSc.
Year: 1999
Metoda optické excitace povrchových plazmonů patří mezi moderní optické metody, které v posledním desetiletí nalezly uplatnění v detekci a analýze biomolekulárních látek. Výzkumný tým ÚRE realizoval nový laboratorní prototyp senzoru s povrchovými plazmony založený na vybuzení povrchových plazmonů metodou tlumeného totálního odrazu s použitím hranolového vazebního elementu. Bylo prokázáno, že realizovaný senzorový systém je schopen měřit změny indexu lomu menší než 1×10–6. Byly též navrženy a laboratorně realizovány nové senzory s povrchovými plazmony buzenými optickým zářením vedeným optickými vlákny a integrovaně-optickými vlnovody. Vyvinutý vláknový senzor s povrchovými plazmony, s rozměry senzorového elementu v citlivé oblasti menšími než 1×1×2 mm, představuje v současnosti nejvyšší úroveň miniaturizace senzorů tohoto typu vůbec. Mezi nejdůležitější potenciální aplikace senzorů s povrchovými plazmony patří především detekce a určování koncentrací chemických látek. V této oblasti spolupracují pracovníci ÚRE s výzkumnými týmy Ústavu makromolekulární chemie AVČR a Ústavu hematologie a krevní transfuze, které vyvíjejí biomolekulární vrstvy shopné selektivně vázat vybrané chemické látky. S využitím těchto biospecifických vrstev byly v ÚRE realizovány experimenty s detekcí vybraných patogenů, jako je Salmonella enteritidis. Perspektivně se předpokládá využití optických (bio)senzorů s povrchovými plazmony pro monitorování životní prostředí, kontrolu jakosti potravin, testování léčiv a v lékařství.
  1. J. Homola, S. Yee, G. Gauglitz: Surface plasmon resonance sensors: review, Sensors and Actuators B 54, 3-15 (1999).
  2. R. Slavík, J. Homola, J. Čtyroký: Single-mode optical fiber surface plasmon resonance sensor, Sensors and Actuators B 54, 74-79 (1999).
  3. J. Čtyroký, J. Homola, P. V. Lambeck, S. Musa, H. J. W. M. Hoekstra, R. D. Harris, J. S. Wilkinson, B. Usievich, N. M. Lyndin, Theory and modeling of optical waveguide sensors utilizing surface plasmon resonance, Sensors and Actuators B 54, 66-73 (1999).
  4. E. Brynda, J. Homola, M. Houska, P. Pfeifer, J. Škvor, Antibody networks for surface plasmon resonance immunosensors, Sensors and Actuators B 54, 132-136 (1999).