[发明专利]低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底及其制备、应用

说明书

本发明提供了一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底及其制备、应用。所述制备方法包括以下步骤：利用短脉冲激光线扫处理衬底，得到具有表面微/纳结构的衬底；对具有表面微/纳结构的衬底进行磁控溅射沉积银膜，然后借助掩模版用磁控溅射镀上亲水二氧化钛介质层，得到低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底。所述低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底包括采用所述的低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底的制备方法得到。所述低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底在液体样品拉曼测量中的应用。本发明的有益效果可包括：将拉曼散射基底与表面润湿性结合制备能快速干燥，实时检测的拉曼散射基底。

技术领域

本发明属于表面增强拉曼散射领域，具体来讲，涉及一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底、一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底的制备方法、一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底的应用。

背景技术

随着人们日益增长的对美好生活的需求，医疗健康也成为了社会高度关注的热点。医学诊断技术不再只局限于疾病表面所呈现的特征现象，需要更深层次地探究病灶的来源以及发病过程和机制，才能更加精准地对其进行诊断与分析。甚至可以从分子层面进行疾病的预防。突如其来的疫情让我们认识到发展分子医学的必要性。与此同时，在面对类似于全民核酸这种大量且紧急的样品检测需求时，研究和制备能实现快速制样、实时、高效的检测生物医疗中的病毒细菌、分析单细胞结构成分的检测工具具有十分重要的意义。

而与传统的化学分析方法相比而言，拉曼光谱技术具有非侵入式无损伤、无需复杂的前处理、快速、试剂消耗量小、微量的样品需求以及高重复率等优势，能实现对待检测物质的快速识别，在临床快速诊断中有着巨大应用前景。

无论是在检测技术方面，还是在理论研究方面，表面增强拉曼散射都在不断地发展，并且在实际运用方面越来越接近于人们的生活需求和社会的发展需要。由于其灵敏度高重复性高、无损伤检测等独特的分子指纹识别优势，目前在分子生物学、临床医学及病理学等领域得到了广泛的应用。

目前，常用基底包括溶胶类基底、固体基底和柔性基底。其中固体基底结构稳定，具有较好的一致性、重复性，但成本较高、制备较复杂。目前，许多研究人员致力于通过调控不同的纳米结构来改进衬底，从而不断优化SERS的性能。作为SERS基底，只有当衬底材料的表面存在均匀、丰富的金属微/纳米结构时，才会有“热点”区域的存在。为了实现拉曼信号的增强，衬底的表面形貌结构和尺寸都对拉曼增强效果有很大的影响。

目前，大多数科研人员都专注于改善基底性能来提高SERS的灵敏度，但在实际应用过程中，对液体样品进行测试时，通常需要液滴干燥以使待测物质分子与衬底热点充分接触，提高待测信号强度。在室温下，液滴干燥过程通常超过半小时，降低了测试效率，难以应用于实时测量。另外，液滴干燥过程中，咖啡环效应(CRE)使得非挥发性化合物在基底干燥的边缘聚集，使得样品信号的重复率变差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明目的之一在于提供一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底的制备方法。又如，本发明的另一目的在于提供一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底的制备方法。本发明的再一目的在于提供一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底。本发明的又一目的在于提供一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底的应用。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：利用短脉冲激光线扫处理衬底，得到具有表面微/纳结构的衬底；对具有表面微/纳结构的衬底进行磁控溅射沉积银膜，然后借助掩模版磁控溅射镀上亲水二氧化钛介质层，得到低噪声复合润湿性表面增强拉曼散射基底。

在本发明的一个示例性实施例中，所述磁控溅射沉积银膜的厚度可为1～100nm。例如，磁控溅射沉积银膜的厚度可为2、10、20、30、50、80、90、95nm。