[实用新型]基于表面增强拉曼散射分析的检测装置及检测套件

说明书

本实用新型涉及一种基于表面增强拉曼散射分析的检测装置，其包括：可闭合的容器，待检测的化学试样能被加入该容器内；混合区域，其构造成使得化学试样能在混合区域中与胶体混合；用于保持聚集料的区域，其布置成与混合区域密封地分隔开且构造成能在将对待检测的化学试样进行检测时相对于混合区域不再密封，以使得处于用于保持聚集料的区域内的聚集料能进入混合区域并与已混合的所述待检测的化学试样和胶体反应，从而使化学试样能进行表面增强拉曼散射分析。本实用新型还涉及一种基于表面增强拉曼散射分析的检测套件。借助检测装置及套件，可加长表面增强的有效时间、便于就地检测、且操作起来容易。

技术领域

本实用新型涉及基于表面增强拉曼散射分析的检测装置、尤其是利用表面增强拉曼散射分析技术的携带轻便、操作简单且表面增强的有效时间长的检测装置。此外，本实用新型还涉及包含这种检测装置的检测套件。

背景技术

拉曼散射光谱检测是一种不需要对待检测样品进行标记的物质结构分析手段，具有非破坏性，无需接触等特点。随着激光技术和弱信号探测接收技术的发展，作为一种可实现物质结构分子水平检测手段的拉曼散射光谱检测，有望在生物检测、疾病诊断、环境监测、化学分析等领域获得更广泛和实际的应用。

然而，由于拉曼散射截面小，拉曼散射光谱检测的分析灵敏度低，很多分子或者基团的拉曼光谱很难获得。虽然通过提高激励激光功率可以在一定程度上提高拉曼散射光谱的强度，但对于生物样品，强度太大的激光会破坏样品的生物活性，因此很多实验转而利用了表面增强拉曼散射 (SERS)效应来提高样品的拉曼散射光谱强度。

自开始利用表面增强拉曼散射技术来的近几十年以来，表面增强拉曼散射(SERS)的确成为一个强有力的微量分析技术，具有低成本、高分辨率、超灵敏性和高结构信息等特点。具体来说，表面增强拉曼散射是指在特殊制备的一些金属良导体或溶胶中，吸附分子的拉曼散射信号比普通拉曼散射信号大大增强的现象。当入射光照射到一定粗糙度的贵金属表面时，吸附在金属表面的某些化学物质的拉曼散射信号可以得到巨大的增强，其增强因子可以达到10的5到6次方倍。

目前，赛默飞世尔公司研发出这样一种基于表面增强拉曼散射的检测装置。如图1A-1C中所示，该检测装置包括两个元件，即一根检测条和一小瓶乙醇溶液。首先，试验人员取少量的待检测的化学试样置于该检测条上，然后将包含了少量的待检测的化学试样的检测条插入乙醇溶液中。大约在十秒钟之后，将该检测条从乙醇溶液中移除，并且使其在室温下干燥两分钟，然后对该检测条进行扫描，以进行表面增强拉曼散射分析。

常见的表面增强拉曼散射活性基底的制备方法有溶胶颗粒法、金属电极的电化学氧化还原法、金属纳米小球排布法等。金属电极的电化学氧化还原法应用较为广泛，但采用该方法所得到的SERS活性基底其增强因子较小，且在制备过程中由于受溶液温度、还原剂性质以及反应时间等诸多因素的影响，纳米颗粒的尺寸及分布都比较随机。采用金属纳米小球排布法可以实现纳米结构在基底上的单层规则分布，从而有效控制SERS检测信号的重复性。但是纳米小球单层排布过程繁琐，且很难实现其在大面积上的单层排布，从而限制了这种方法的进一步应用。相对来说，金属胶体溶液作为基底的方法的优点在于制备成本较低、操作起来简单，但由于金属溶胶的使用寿命较短，因而所得的增强效应的重复性不佳。

因此，在表面增强拉曼散射对试验进行检测分析的领域中，始终存在对携带轻便、操作简单且表面增强的有效时间长的检测装置的需求。

实用新型内容

本实用新型涉及一种基于表面增强拉曼散射分析的检测装置，其包括：可闭合的容器，待检测的化学试样能被加入该容器内；混合区域，其构造成使得化学试样能在混合区域中与胶体混合；用于保持聚集料的区域，其布置成与混合区域密封地分隔开且构造成能在将对待检测的化学试样进行检测时相对于混合区域不再密封，以使得处于用于保持聚集料的区域内的聚集料能进入混合区域，并与已混合的所述待检测的化学试样和胶体反应，从而使化学试样能进行表面增强拉曼散射分析。