[发明专利]检测细菌及生物分子的Mo-Ag传感芯片、制备及应用

说明书

本发明公开了一种检测细菌及生物分子的Mo‑Ag传感芯片、制备及应用，包括：选用石英玻璃作为衬底，等离子清洗后预处理；对预处理后的玻璃衬底施加电压，采用Mo靶和Ag靶在玻璃衬底上共沉积Mo和Ag元素，分别控制Mo靶和Ag靶的电流、玻璃衬底的旋转速度和沉积时间，得到在玻璃衬底上银掺杂钼的芯片，银的质量百分数为34～46％；裁剪，得到用于检测细菌及生物分子的Mo‑Ag传感芯片。本发明Mo‑Ag传感芯片具有良好的检测灵敏度，相对标准偏差小，生产制备产量和检测效率均高。

技术领域

本发明属于细菌、生物分子分析传感技术领域，具体涉及一种基于Mo-Ag微纳薄膜的检测芯片及其制备方法。

背景技术

研究表明：表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering，SERS)是一种超灵敏分析技术，可无损、无标记、原位检测不同种类的生物分子，提供该类分子的化学结构信息(Chang Chen，Yi Li，Sarp Kerman，Pieter Neutens，Kherim Willems，SvenCornelissen，Liesbet Lagae，Tim Stakenborg，Pol Van Dorpe1.Naturecommunications，2018，9，1733)，SERS利用等离子体基底表面产生的局域表面等离子体共振(LSPR)效应，产生局部电磁场(EM)增强及SERS信号的增强。该技术能够通过特异性指纹谱原位识别与等离子体纳米结构接触或接近的分析物，灵敏度可达到单分子水平。SERS技术具备多目标分析能力，样品需求量极少，且能够获得空间分辨率极高的生物图像信号，对于细菌化学通信分子的原位检测，其传感性能主要取决于等离子体基底材料的微观结构，细菌或者细菌分泌的活性通信化合物与细菌的生存传播机制、多重耐药性及抗吞噬性密切相关，因此，开发活性病原菌的无损、原位检测方法具有迫切需求，因此，设计并构建信号灵敏度高、特异度强、稳定性良好、生物兼容性优异的等离子体微纳SERS传感芯片具有重要意义。

目前，Ag纳米颗粒可用于病原菌的SERS检测，且Ag纳米结构成本较低，但Ag纳米颗粒的化学稳定性较差且硬度较低，而且无法大规模制备，很难用于生物分子及细菌传感探针、传感芯片的制造。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种检测细菌及生物分子的Mo-Ag传感芯片，解决目前Ag微纳SERS探针、芯片大规模制备的问题。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明提供了一种检测细菌及生物分子的Mo-Ag传感芯片，包括以下步骤：

选用石英玻璃作为衬底，在保护气氛下等离子清洗，再预处理；

在溅射气氛下，对预处理后的玻璃衬底施加电压，采用Mo靶和Ag靶在玻璃衬底上共沉积Mo和Ag元素，分别控制Mo靶和Ag靶的电流、玻璃衬底的旋转速度和沉积时间，得到在玻璃衬底上银掺杂钼的芯片，银的质量百分数为34～46％；裁剪，得到用于检测细菌及生物分子的Mo-Ag传感芯片。

作为优选，等离子清洗保护气氛包括纯Ar气、氮气和氢气其中的一种或多种混合气体。

作为优选，等离子清洗时间为5-10min。

作为优选，玻璃衬底预处理为将等离子清洗后的玻璃衬底浸入乙醇或丙酮溶液中浸泡清洗，吹干。

作为优选，所述Mo靶和Ag靶的纯度均99.9％。

作为优选，玻璃衬底施加电压为-80V。

作为优选，Mo靶电流为3.0-5.0A，Ag靶电流为0-1.5A。

作为优选，所述沉积时间为30-45min，基板支架转速为10-20rpm。

作为优选，裁剪为0.5*0.5cm²的Mo-Ag传感芯片。