光波導(dǎo)光模(optical waveguide lightmode spectroscopy，OWLS) 技術(shù)在集成光學(xué)領(lǐng)域中是一個相對較新的產(chǎn)物。作為一項(xiàng)研究發(fā)生在固體與液體界面的過程的技術(shù)，它使得檢測靈敏度、獲得的信息量及系統(tǒng)易用性等方面發(fā)展到一個更高的水平，甚至高于一些已經(jīng)有深遠(yuǎn)影響的技術(shù)成就，如橢圓偏光法，表面等離子體共振(SPR).

每種方法都有一定的優(yōu)點(diǎn)：橢圓偏光法能用于透明的或不透明的基底；SPR 能夠?qū)嶋H上也必須與貴金屬基底一起使用。但是，在生物學(xué)應(yīng)用中，OWLS 不僅有較高的固有靈敏度，而且便利性和通用性都好于其他常見非標(biāo)記檢測方法.

OWLS檢測原理是通過平面波導(dǎo)的基本原理，OWLS 技術(shù)使用一個光柵來激發(fā)平面波導(dǎo)的導(dǎo)向模式。入射的平面偏振激光從光柵衍射，開始在波導(dǎo)里面通過內(nèi)部的反射傳播。不斷測量入射角的變化，不需要任何標(biāo)記過程就可以直接在光柵上在線監(jiān)測高分子的吸附質(zhì)量。這種方法對于波導(dǎo)表面幾百納米內(nèi)的范圍是很敏感的(探測極限小于1 ng/cm2 )。此外，達(dá)到秒級的測量時間分辨率可以進(jìn)行原位的、實(shí)時的吸附動力學(xué)研究，這項(xiàng)技術(shù)相對于SPR 傳感器的優(yōu)勢在于它有兩個參數(shù)：吸附層的厚度(dA)和反射率(nA)可以通過模式方程中的兩個測量過的參數(shù)同時確定

OWLS 的檢測操作十分簡便。與其他光學(xué)檢測方法類似，它的流程主要分成以下三個步驟：

引入緩沖液沖洗表面，以計算傳感器的光學(xué)參數(shù)，如波導(dǎo)層的折射率、厚度、激光初始入射角等。這個過程需要一定的時間以使得這些光學(xué)參數(shù)變得穩(wěn)定，在OWLS 檢測結(jié)果上表現(xiàn)為基線的水平化過程。分子識別(吸附)過程。引入樣品溶液，在一定的樣品流速和溫度下，進(jìn)行核酸的雜交或者蛋白質(zhì)的特異性吸附。通過檢測傳感器光學(xué)參數(shù)的變化進(jìn)而實(shí)時監(jiān)測樣品結(jié)合動力學(xué)的變化。再次以緩沖液沖洗，洗去未結(jié)合牢固的核酸或蛋白質(zhì)，以穩(wěn)定定量檢測的結(jié)果。

OWLS與其他光學(xué)非標(biāo)記檢測法之比較

1.高靈敏度

2.不存在背景噪聲

3.定量理論計算

4.實(shí)時檢測和原位檢測

OWLS的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

生物大分子的相互作用

磷脂雙分子層(細(xì)胞膜)的行為

環(huán)境及環(huán)境污染監(jiān)測

生物材料的安全性測試

藥物篩選毒理學(xué)研究