[发明专利]一种多功能表面增强拉曼基底材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多功能表面增强拉曼基底材料以及制备方法和应用，该材料由尼龙滤膜和嵌入尼龙滤膜微孔内的纳米银组合而成。其制备方法包括以下步骤：(一)制备AgNPs悬浮液；(二)尼龙滤膜预处理：先用氧气进行预处理，然后用等离子体清洗；(三)多功能表面增强拉曼基底的制备：将步骤(一)制备的AgNPs悬浮液以真空抽滤形式通过步骤(二)得到的尼龙滤膜进行固液分离，完成后取出AgNPs嵌入的尼龙滤膜，空气烘干。本发明采用真空吸滤法，封包性好，提高了稳定性，衬底分布均匀，灵敏度高，信号一致性好，采用尼龙滤膜作为搭载材料，具有抗摩擦性能，可重复使用，且成本低廉，制备工艺简单。同时多种外观多种功能的设计，也适应于POCT领域的实际应用。

技术领域

本发明涉及表面增强拉曼基底材料领域，尤其涉及一种多功能表面增强拉曼基底材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，小型化拉曼光谱，表面增强拉曼光谱发展迅猛，已将其应用扩展到即时检验(POCT)领域，对便携式检测装置的发展具有重要意义，因此，在基于SERS的分析传感系统中，制备成本低、性能高的SERS基底至关重要。十几年来，科学家们已经实现了几种SERS基底的POCT应用，如模板辅助制造纳米结构，用于SERS活性位点制备的纳米胶体的自组装。但是，这样对于真正的市场而言，技术相当昂贵，不适合工业生产。

拉曼技术凭借其灵敏度高、检测速度快、荧光背景低、对检测样品无损等优点，实现了对多种微生物的原位、快速检测。但是运用该技术进行检测时对基底设计的合理性要求非常之高，而纳米贵金属材料在基底的制备中能有效增强拉曼散射，从而实现对待测物微量级的测量，因此将其作为表面增强拉曼的基底的材料已被广泛应用。

如专利申请号为201410168680.8，专利名称为表面增强拉曼散射活性基底及其制备方法的发明专利，实现了Au纳米颗粒作为衬底，但是其使用电化学沉积法在蚀刻形成的粗糙表面上沉积Au纳米颗粒，封包性不好，易造成Au纳米粒子丢失，稳定性不强；专利申请号为201610721315.4，专利名称为三维表面增强拉曼纸基底的制备及应用的发明专利，具有较高的灵敏度和选择性，但由于其使用蜡打印技术制备纸基底，在工作区生长花状银，通过反应物与银的蚀刻反应实现表面增强拉曼信号的“开-关”，不能重复使用。

因此，如何提供一种封包性好、能重复使用的高灵敏表面增强拉曼基底是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种多功能表面增强拉曼基底材料，其目的在于能实现在多种实际复杂的环境下有效地对微生物进行快速特异性免疫捕获，又能实现衬底纳米粒子的均匀分布，封包性好，提高检测灵敏度，还可以利用尼龙滤膜的抗性和柔韧性，通过三次以上的水洗浸泡，单次5分钟，实现拉曼基底的重复使用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多功能表面增强拉曼基底材料，由尼龙滤膜、嵌入尼龙滤膜微孔内的纳米银组合而成。

优选的，所述尼龙滤膜具有多孔结构，孔径大小为0.05-0.50μm；所述纳米银直径为20-100nm。

本发明还公开了上述多功能表面增强拉曼基底材料的制备方法，包括以下步骤：

(一)制备AgNPs悬浮液；

(二)尼龙滤膜预处理：先用氧气进行预处理，然后用等离子体清洗以除去表面杂质分子；

(三)多功能表面增强拉曼基底的制备：将步骤(一)制备的AgNPs悬浮液以真空抽滤形式通过步骤(二)得到的尼龙滤膜进行固液分离，完成后取出AgNPs嵌入的尼龙滤膜，空气烘干，然后储藏在黑暗中以备进一步使用。

优选的，所述步骤(一)AgNPs悬浮液中AgNPs的浓度为1～5mg/mL。