[发明专利]一种超疏水自动定位SERS光谱检测平台及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种超疏水自动定位SERS光谱检测平台及其制备方法和应用，涉及拉曼光谱检测技术领域。本发明提供的超疏水自动定位SERS光谱检测平台的制备方法，包括以下步骤：在基板表面设置圆弧形凹槽；去除所述圆弧形凹槽表面的氧化层后进行刻蚀，形成微纳结构表面；在所述微纳结构表面蒸镀氟硅烷，得到超疏水自动定位SERS光谱检测平台。本发明提供的超疏水自动定位SERS光谱检测平台制备工艺简便，成本低，便于实际使用；采用本发明提供的检测平台结合表面增强拉曼光谱技术检测痕量分析物，能够有效避免“咖啡环效应”，检测灵敏度较高，且稳定性和均一性均较好。

技术领域

本发明涉及拉曼光谱检测技术领域，具体涉及一种超疏水自动定位SERS光谱检测平台及其制备方法和应用。

背景技术

激光拉曼光谱技术能够提供分子的精细结构信息和特征“分子指纹”图谱，使得拉曼光谱能鉴别不同的分子，被广泛运用于生化分子的分析检测，如罗丹明、葡萄糖、氨基酸、蛋白质、核酸和脂类等物质的定性和定量分析。表面增强拉曼光谱(Surface-enhancedRaman spectroscopy，简称SERS)就是借助贵金属纳米颗粒(如金胶或银胶)增强检测目标的拉曼信号，有效地抑制了自体荧光信号，拉曼信号强度能增强10⁴～10¹⁴倍，特殊条件下能实现单分子检测能力，被研究人员广泛应用于化学分子与生物分子检测等领域。

目前国内外学者广泛利用SERS技术对溶液中痕量分析物进行定性和定量检测，该检测主要是将分析物溶液与金胶或者银胶混合后，滴加在无拉曼信号背景干扰的基底上进行SERS检测，由于分析物在基底上是随机分布的，导致这种方法几乎无法检测到纳摩尔及更低浓度的分析物。此外，在血液检测中，这种方法容易产生“咖啡环效应”干扰，使得血液中分子无法均匀分布在每个区域，进一步影响SERS检测的均一性和重现性。

近几年，超疏水技术迅速兴起，各式各样的超疏水基底能浓缩分析物于小范围内，做到超低浓度溶液中分子的SERS检测，检测极限可达阿摩尔数量级。然而，目前超疏水基底虽然检测灵敏度极高，但存在工艺复杂、成本昂贵等问题，未能实现大批量生产和方便使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超疏水自动定位SERS光谱检测平台及其制备方法和应用，本发明提供的超疏水自动定位SERS光谱检测平台制备简便，成本低，便于实际使用；采用本发明提供的超疏水自动定位SERS光谱检测平台结合表面增强拉曼光谱技术检测痕量分析物，能够有效避免“咖啡环效应”，检测灵敏度较高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种超疏水自动定位SERS光谱检测平台的制备方法，包括以下步骤：

在基板表面设置圆弧形凹槽；

去除所述圆弧形凹槽表面的氧化层后进行刻蚀，形成微纳结构表面；

在所述微纳结构表面蒸镀氟硅烷，得到超疏水自动定位SERS光谱检测平台。

优选地，所述氟硅烷包括三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)硅烷、三甲基(五氟乙基)硅烷或三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟代正辛基硅烷。

优选地，所述圆弧形凹槽的数量为多个，多个所述圆弧形凹槽呈阵列排布。

优选地，所述蒸镀的温度为80～120℃；所述蒸镀的时间为1～3h。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的超疏水自动定位SERS光谱检测平台，包括基板以及设置在所述基板表面的超疏水圆弧形凹槽，所述超疏水圆弧形凹槽的接触角为153～163°。

本发明还提供了上述技术方案所述超疏水自动定位SERS光谱检测平台在表面增强拉曼光谱检测中的应用。

本发明提供了一种表面增强拉曼光谱检测方法，包括以下步骤：