Povrchová plazmónová rezonancia: Rozdiel medzi revíziami

== Teória a prevedenie ==

Pre meranie interakcie makromolekúl je v prípade SPR potrebné jednu z nich imobilizovať na tenkej povrchovej vrstve kovu[[kov]]u, ktorým je zväčša [[zlato]]. To je bežne dosiahnuteľné pomocou tzv. linkeru, čo je organická molekula, ktorá má na jednej strane -SH skupinu interagujúcu so zlatou vrstvou a na strane druhej -COOHfunkčnú skupinu, tvoriacuktorá [[amidovás väzba|amidovúimobilizovanou väzbu]]makromolekulou stvorí NH2kovalentnú skupinou proteínuväzbu. Dĺžkou uhlíkového reťazca medzi oboma skupinami linkeru je tak možné zvoliť vzdialenosť, akú má imobilizovaný proteín od povrchu kovu. Druhá interagujúca molekula je k prvej vedená v roztoku úzkou kapilárou, takže medzi oboma molekulami sa vytvára [[dynamická rovnováha]].

Vlastnosti interakcie sú merané povrchovou plazmónovou rezonanciou, pričom tento jav vzniká po ožiarení interakčnej plochy monochromatickou elektromagnetickou vlnou spĺňajúcou podmienky rezonancie. Jednou z podmienok rezonancie je, že elektromagnetická vlna musí byť p-polarizovaná, čiže polarizovaná rovnobežne s rozhraním kovu a skla. Hlavnou podmienkou rezonancie je tzv. úplný [[odraz]], ktorý môže nastať iba pod uhlom nižším, ako medzným uhlom dopadu. Takýto uhol je možný iba v prípade, ak elektromagnetické žiarenie prichádza z prostredia s vyšším [[index lomu|indexom lomu]] do prostredia z nižším [[index lomu|indexom lomu]]. Z tohto dôvodu je kovová vrstva položená na sklenenom bloku, z ktorého prichádza elektromagnetické žiarenie. Po dopade žiarenia na kovovú vrstvu za dodržania podmienok rezonancie súej týmto spôsobom vyvolané dva fyzikálne javy. Jedným jevyvolaný vznik [[evanescenčná vlna|evanescenčnej vlny]], čo je postupne miznúca vlna šíriaca sa na hranici skla a kovu. DruhýmTá jeinteraguje povrchovýs plazmónpovrchovými plazmónmi (elektrónmi z povrchovej vrstvy kovuä, čočím jevzniká plazmónová vlna, čiže vlna oscilujúcich elektrónov vznikajúca na hranici skla a kovu, ktorá spôsobuje na danom mieste [[absorpcia|absorpciu]] elektromagnetického žiarenia. v[[Absorbancia]] priamejpriamo v závislostizávisí na rozdiele v indexe lomu medzi sklom a kovom- <ref name=Pattnaik/> <ref name=navod> {{cite journal | title = Úvod do SPR a popis prístroja | | year = 2014| language = česky | url = https://www.natur.cuni.cz/chemie/biochem/ke-stazeni/pokrocile-praktikum-z-biochemie/spr-uvod.pdf/ }}</ref>

Meraným signálom je teda buď zmena intenzity odrazeného paprsku elektromagnetického žiarenia v dôsledku jeho absorpcie povrchovým plazmónom alebo zmena uhlu dopadujúceho paprsku v dôsledku zmeny rozdielu indexu lomu medzi kovom a sklom. Meranie interakcie týmto spôsobom je umožnené tým, že prítomnosť naviazanej molekuly na povrchu kovu mení optické vlastnosti kovu a teda aj jeho index lomu. Preto dochádza k zmene signálu najprv po naviazaní prvej makromolekuly na povrch kovu a potom tvorbe komplexu oboch makromolekúl. <ref name=navod/>

Metóda merania povrchovej plazmónovej rezonancie prináša niekoľko výhod, vďaka ktorým je vo vede používaná často. Okrem nízkej ceny ide hlavne o možnosť merania kinetických väzbových konštánt ''k_on'' (rýchlostná konštanta vzniku komplexu) a ''k_off'' (rýchlostná konštanta zániku komplexu), ktorých pomer ''k_on/k_off'' je disociačná konštanta ''K_D''. Pomocou ostatných metód určených na štúdium interakcie makromolekúl je možné merať iba priamo disociačnú konštantu, ktorá je relevantná z hľadiska stability komplexu, nie však z hľadiska afinity dvoch interakčných makromolekúl. Nevýhodou metódy je uchytenie jednej z makromolekúl na povrchu kovovej vrstvy. To spôsobuje, že sa táto makromolekula v roztoku nepohybuje úplne voľne a nemôže zaujať všetky možné konformácie vzhľadom k druhej makromolekule, preto je vhodné dáta namerané pomocou SPR porovnávať s podobnými dátami. <ref name=Pattnaik/>