[发明专利]一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片及其制备方法和使用方法

说明书

本发明涉及一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片及其制备方法和使用方法，属于检测技术领域，所述芯片由透明衬底和沉积在所述透明衬底上的贵金属纳米孔阵列组成，所述贵金属纳米孔阵列中各纳米孔为通孔，所述纳米孔内透明衬底上修饰有能够识别靶标分子的捕获探针。该芯片可用于环境污染物、化学战毒品、生物分子等方面复杂样品环境中拉曼痕量检测，且制备工艺简单，易操作，使用时程序简单。

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片及其制备方法和使用方法。

背景技术

拉曼光谱是一种分子振动光谱，从拉曼光谱的特征峰位置、强度、线宽可以获得样品的分子组成及结构信息，并且具有研究含水样品的快速无损分析的独特优势，在样品分析中起着十分重要的作用。1974年发现的表面增强拉曼散射(Surface enhanced Ramanscattering，SERS)可使拉曼信号增强6～10数量级，随着纳米技术的飞速发展，SERS技术已经发展成为引人注目的痕量检测技术。但是拉曼光谱在面临复杂样品检测时，如果没有前处理分离的过程，则难以实现物质的准确判别，所以微流控分离技术与拉曼检测相结合的技术已成为拉曼检测复杂样品的主流分析方法策略，但是微流控芯片的使用会引入新的检测设备从而将拉曼检测技术变得的繁琐。因此，急需一种简单方便用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的部件。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片；本发明目的之二在于提供一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片的制备方法；本发明目的之三在于提供一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片的使用方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片，所述芯片由透明衬底和沉积在所述透明衬底上的贵金属纳米孔阵列组成，所述贵金属纳米孔阵列中各纳米孔为通孔，所述纳米孔内透明衬底上修饰有能够识别靶标分子的捕获探针。

进一步，所述透明衬底的厚度为0.1-0.17mm。

进一步，所述透明衬底的厚度为0.17mm。

进一步，所述透明衬底为石英玻璃衬底。

进一步，所述贵金属为Au、Ag、Cu或Pt中的一种或多种。

进一步，所述贵金属纳米孔阵列的厚度为120-300nm。

进一步，所述贵金属纳米孔阵列中纳米孔的直径为10-500nm，阵列周期为10-500nm。

进一步，所述靶标分子为环境污染物、化学战毒品或生物分子；所述捕获探针为适配体或抗体分子。

2、所述的一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)贵金属纳米孔阵列制备：在透明衬底上蒸镀一层贵金属薄膜，然后通过微加工工艺在所述贵金属薄膜上加工出阵列通孔，制得纳米孔阵列芯片；

(2)纳米孔修饰：将步骤(1)中制备的纳米孔阵列芯片洗净后浸泡在食人鱼洗液中10-30s，取出洗净后吹干，再将能够识别靶标分子的捕获探针修饰到纳米孔内透明衬底上即可。

进一步，步骤(1)中，所述微加工工艺为电子束曝光、干法刻蚀、聚焦离子束加工、纳米压印、金属剥离或电镀中的一种或多种；步骤(2)中，所述吹干为氮气吹干。

3、所述的一种适用于复杂样品环境中拉曼痕量检测的芯片的使用方法，其特征在于，所述方法具体为：将待测样品液滴滴于载玻片上，然后将所述芯片按贵金属纳米孔阵列朝下，透明衬底朝上的方式盖在所述样品液滴的表面，反应0.5-2h后使用拉曼共聚焦显微镜进行拉曼检测。