光波導模式譜(optical waveguide lightmode spectroscopy， OWLS)是一種非標記光學檢測方法，主要是研究生物分子相互作用/定性定量的多功能儀器，在集成光學領域中是一個相對較新的產物。OWLS 是一種通過檢測波導附近的有效折射率的變化進行傳感，同時對TM/TE 兩種傳導模式進行測定，可以實時原位分析樣品質量與相互作用動態過程的生物傳感技術。

此設備含有兩組測試模塊：

1，表面光波導模式譜模塊，原理類似于等離子共振(SPR， Surface Plasmon Resonance)技術，表面用于表征折射率改變的光學專業技術。所以SPR技術的應用均適用于光波導模式譜，但光波導模式譜比SPR優異性在于：

波導模式譜（OWLS）可以測試表面相互集合涂層的兩個獨立參數：厚度和折射率的**值，這樣可以準確地計算出集合涂層的質量，技術可靠。 SPR只能測試折射率的相對變化。

另外波導模式譜（OWLS）使用玻璃芯片，可以非常容易修飾，例如使用金屬氧化物，可以拓展各種表面研究。SPR只能使用金膜芯片。

2，石英晶體微天平模塊（QCM）

波導模式譜（OWLS）是一個開放平臺，非常容易拓展：可以結合電化學技術，稱之為EC-OWLS。

應用領域包括：

薄膜、自組裝單分子層的形成及性質，蛋白質、核苷、醫藥品、表面活性劑等分子間的交互作用。

免疫反應，細胞動力學，蛋白質組學，核酸組學，配體/受體的結合，分子自組裝，藥物研發，病毒檢測，

功能材料研究，食品質量監測，環境污染監測，原位檢測，納米科學領域，聚合與分解的動力學分析

* 廣泛應用于(不局限于)DNA低聚體、RNA、多肽、蛋白質相互作用；

* 蛋白質/多肽與脂質/囊結合；

* 動力學速度常數(on-forward-association， off-reverse-dissociation)；

* 濃縮監控；

* 序列識別，抗原決定基篩選及掃描；

從各類小分子化合物、多肽、蛋白質、寡核苷酸和寡聚糖直至類脂、噬菌體、病毒和細胞，為了滿足分析各種生物體系的要求，公司專門設計了多種傳感器芯片，每一種芯片都具有良好的品質能提供給科學工作者。蛋白質-蛋白質、蛋白質-DNA、DNA-DNA、抗原-抗體及受體-配體等的相互作用通過OWLS技術得到進一步量化的闡述，免疫反應/藥物研發/病毒檢測/細胞動力學分析/功能材料研究/納米科學領域/環境監測……與熱生物傳感器和酶電極技術相比，OWLS以其樣品不必標記、高靈敏度、基線穩定、再生方法廣泛、響應快速、反復使用性、重現性好、試劑準備簡單和操作簡易而獨樹一幟。

波導模式譜儀（OWLS）產品性能價格比高，可以加載石英晶體微天平模塊（QCM），功能更為強大。

修飾芯片種類多且便宜，成功使用我們設備做研究并發文章的用戶有：

浙江大學，山東大學，廈門口腔研究院，蘇州大學，華南農業大學等

技術參數：

原理：光柵將氦-氖激光以一特定的共振角度耦合進入波導層，耦合角度會敏感地隨著吸附分子種類及芯片表面覆蓋介質的折射率變化而變化。當精確地測量到耦合角度時，可極其靈敏的檢測出被吸附物質的量。

檢測方法：檢測反射光強度和檢測相位

傳感器：氨基修飾波導傳感器表面，可使傳感器表面再生；抗體共價結合在傳感器表面，可使測量再生循環，檢測并延長傳感器壽命，穩定、優化傳感器

激光器：穩功率 He-Ne 激光器

入射光：入射光包含 TM 和 TE 兩種模式

系統加樣元件：可實現無氣泡、樣品池的液體流速可控的目的，可選20μl~500μl的加樣環用于控制加樣體積

溫控部件：可加熱和冷卻系統感應架，無震動；溫度范圍大（20~80℃），控溫穩定，誤差小于±0.1℃

表面備用配件：與各種質譜**匹配，目前**的生物分子作用分析與質譜分析結合的OWLS-MS技術，能快速有效地鑒定未知蛋白

可選配件：電-化學OWLS系統：ITO覆膜的OW2400傳感器和EC樣品池，可在電場中檢測表面吸附。熒光-OWLS測量系統：特制熒光樣品池可將熒光標記和OWLS法結合，熒光-生物感應軟件模塊用于數據分析

自動折射計：為緩沖液特別設計的，可在線和離線測量覆蓋介質的折射率，增強計算準確度

穩壓/穩流裝置：可運行標準技術，如循環伏安法、計時電流法、方波法及微分脈沖伏安法

生物感應分析軟件：BioSense是與MS Windows兼容的應用軟件，可靈活控制OWLS120設備的測量、數據的獲取、分析和存儲。（1）測量：可實時高效地監控、跟蹤、定量化學和生物化學反應或吸附，快速而簡便地進行測量和分析。（2）對設備全程控制：步進電機控制，對光電流、溫度測量的自動控制，定時，角度參考點的自動校準等。（3）可視化：嵌入圖表工具使測量過程持續實時可視化。（4）分析：提供傳感芯片光學參數的評估，包括：光導膜和吸附物質的折射率、厚度，覆蓋介質的折射率，芯片參數的自我校準，每cm2吸附的質量，結合動力學信息。 （5）數據導出：測量結果可轉換為常用制表和電子制表格式（Excel， Origin，等），密碼保護使用者的文件。 （6）多人使用環境：密碼保護使用者的文件、個性化登錄和測量的條件設置。（7）存儲：全面的數據庫結構為多層文件夾和文檔提供密碼保護。每個測量可按項目和實驗歸類，關鍵詞和文檔區可填入測量條件的細節描述，所有與測量、傳感器、用戶相關的數據均可作為研究條件出現在數據庫中

進樣體積：10～750ul

速度（分析時間）：1～15分鐘/樣品

折光率范圍：1.30～1.80

在線去背景對照：手動

溫度：20~80℃

基線噪音：<10-7（折射率）

基線漂移：<10-8>

濃度分析：10-7ng/ml

*重復性：單個點；在同一芯片上檢測，且檢測條件可控，重復性好

能否實時檢測：能實時檢測，動態地監測生物分子相互作用的全過程

能否跟蹤監控：能跟蹤監控固定配體的穩定性

*靈敏度：高靈敏度，適合檢測痕量樣品和含量特別低的成分

可靠性：為藥物研發和制藥企業提供全面的技術控制和結果論證

檢測 極 限：

*HSP-70蛋白：1pg/ml（用70 KDa熱休克蛋白HSP70的單克隆抗體測得）

*TNFa： 從數量級達100pg/ml的部分純化樣品中檢測出TNFa。

*E.Coli ： 3×103CFU/ml（用埃希氏菌屬E.Coli的單克隆抗體測得）。

*二硝基苯胺除草劑氟樂靈：可增強對10ug/ml抗原和1：2000抗血清稀釋液的感應性，提供2×10-7～3×10-5ng/ml范圍內氟樂靈的標準曲線。

*結論：pg級，適合檢測痕量樣品和含量特別低的成分

主要特點：

（1） 凡是色譜儀、光譜儀、質譜儀、酶標儀、FT-IR、BIACORE等儀器或方法能做到的領域或實驗，OWLS都能做得更好，更快，也可與這些方法聯合使用；而且OWLS價格上更能接受；

（2） 新型的非標記光學檢測方法，即：待測物無需標記，保持原有生物活性，試劑準備簡單和操作簡易。

（3） 連續實時監測反應動態學，即：OWLS可以得到用其他技術方法難以得到的結果，因為它可以實時反映分子結合過程中每一秒變化的情況，提供了實時觀察生物分子間相互作用的技術。

（4） OWLS 描繪的實時檢測圖譜有利于研究特異性吸附過程中的結合動力學，根據結合曲線，可以方便地計算出結合量，結合(解離)速度，以及兩種物質的親和常數等參數（Ka10³~10⁷M^-1S^-1，Kd5×10^-6~1S^-1，親和性10⁴~2×10¹⁰ M^-1）。通過它能觀察兩種分子結合的特異性，能知道兩種分子的結合有多強，還能了解生物分子的結合過程共有多少個協同者和參與者；研究兩分子之間相互作用的比例、結合位點、抗原決定族的位點、突變后活力大小的變化、復合物形成次序等等，都可以用OWLS來完成。

（5） 檢測更靈敏，即：高靈敏度pg級，適合檢測痕量樣品和含量特別低的成分；

（6） 如果簡單地測量一個純物質的濃度，有很多方法可以選擇。但是如果想知道，某種復合物中其中一個組分的濃度，則很難實現。用OWLS技術可以很輕松做到這一點。先將待測物的抗體耦聯到芯片表面，再將一系列不同濃度的標樣流過芯片，得到一條標準曲線，此時將混合物流過芯片，根據信號強度大小就可以得到原混合物中某組分的濃度。如果待測物很小，可以采取競爭的方法實現。

（7） 快捷，即：1～15分鐘/樣品。

操作和維修成本低廉

優異的性能價格比，功能=SPR+QCM，價格是一臺設備價格