Qu’est-ce que la Résonance plasmonique de surface ?
La Résonance plasmonique de surface (RPS), ou Surface Plasmon Resonance (SPR) en anglais, est un phénomène physique qui se produit lorsque les photons de lumière sont absorbés par des électrons de conduction de surface, ou plasmons, d’un matériau conducteur. Cette interaction produit une oscillation de densité d’électrons à la surface du matériau, qui peut être détectée par la mesure de la réflexion de la lumière.
La Résonance plasmonique de surface a été découverte en 1968 par Otto et co-auteurs, qui ont observé des variations dans la réflexion de la lumière sur une couche d’or en présence de molécules adsorbées. Depuis lors, la RPS est devenue un outil puissant pour l’étude de l’adsorption et de la désorption de molécules sur les surfaces, ainsi que pour la détection de changements conformationnels de protéines et l’analyse de la cinétique des interactions biomoléculaires.
Comment fonctionne la Résonance plasmonique de surface ?
La Résonance plasmonique de surface est mesurée à l’aide d’un capteur SPR, qui consiste en une lame de verre recouverte d’une fine couche métallique, généralement de l’or ou de l’argent. La lumière est envoyée à travers la lame de verre et réfléchie par la couche métallique. La réflexion dépend de l’angle d’incidence de la lumière et de l’indice de réfraction des matériaux voisins.
Lorsque des molécules se lient à la surface métallique, elles changent l’indice de réfraction de l’environnement proche, ce qui modifie l’angle de réflexion de la lumière. La RPS est détectée en surveillant les changements de réflexion à différents angles d’incidence de la lumière, ce qui permet de quantifier les interactions biomoléculaires en temps réel.
Applications de la Résonance plasmonique de surface
La Résonance plasmonique de surface est largement utilisée en biochimie, biologie moléculaire et pharmacologie pour étudier les interactions protéine-protéine, protéine-ADN, protéine-ligand et autres interactions biochimiques. La RPS permet de déterminer les constantes de liaison, les cinétiques d’interaction et les affinités de liaison, ainsi que de suivre les changements conformationnels et les réarrangements moléculaires.
La Résonance plasmonique de surface est également utilisée en sciences des matériaux pour étudier les interactions surface-solution, la reconnaissance moléculaire et la formation de films minces. La RPS peut être utilisée pour quantifier la densité de surface, l’épaisseur de film et le taux d’adsorption, ainsi que pour étudier les propriétés optiques et électriques des matériaux.
Exemples d’utilisation de la Résonance plasmonique de surface
La Résonance plasmonique de surface est utilisée dans de nombreuses applications, telles que la découverte de médicaments, la surveillance de la qualité des aliments et des boissons, la détection de pathogènes, la bioélectronique et la nanotechnologie. Par exemple, la RPS est utilisée pour étudier les interactions entre les anticorps et les antigènes, pour détecter les hormones dans le sang, pour suivre la croissance des bactéries et pour surveiller les changements dans la structure des protéines.
En outre, la RPS est utilisée pour la conception de capteurs biosensoriels, tels que les puces à ADN, les biocapteurs environnementaux et les systèmes de diagnostic médical. Les capteurs SPR peuvent être utilisés pour détecter les molécules d’intérêt dans des échantillons complexes, tels que le sang, la salive, l’urine et l’eau de mer, et pour surveiller les réactions chimiques et biologiques en temps réel. La RPS est donc un outil précieux pour la compréhension de nombreux phénomènes biologiques et technologiques, ainsi que pour le développement de nouvelles méthodes d’analyse et de diagnostic.
