[发明专利]基于金纳米颗粒修饰的拉曼增强型生物检测基片制备方法

说明书

技术领域

本发明属于拉曼增强材料表面修饰技术领域，具体涉及一种金纳米颗粒修饰石英表面拉曼增强型生物检测基片的制备方法。

背景技术

纳米粒子的表面修饰技术是一门新兴学科。 20 世纪 90 年代中期，国际材料会议提出了纳米 粒子的表面修饰工程新概念，即用物理或化学方法改变纳米粒子表面的结构和状态，赋予粒子新 的机能，并使其物性(如粒度、流动性、电气特性)得 到改善，实现人们对纳米粒子表面的控制。

1974年，Fleishmann等人首次证实：当吸附在粗糙的Ag电极表面后，吡啶单的拉曼信号强度比同浓度溶液强很多(Raman spectra of pyndine adsorbed at a silver electrode, Chem. Phys. Lett. 1974, 26, 163-166)。这种因表面效应引起的拉曼增强后被普遍称为表面拉曼散射增强(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS)效应。

各向异性的金纳米棒（Gold Nanorods，NRs）具有可调的比率（长径比），同时又具有化学和光学上的各向异性，其作为新一类的金纳米粒子已经引起了材料科学和生命科学领域工作者的巨大兴趣。在可见光区和近红外区，NRs 具有横向和纵向表面等离子体共振峰（Surface Plasmon Resonance，SPR）。在近红外区，等离子体表面的纵向吸收峰，可实现人为调控，并出现对光的强吸收、更高荧光效率和更强的散射光，同时对周围介质的电容率十分敏感。金纳米颗粒还是一种生物适应性较好的纳米材料，通过静电吸附或巯基修饰位点进行共价耦合，金纳米棒表面容易被抗体、寡核苷酸、生物素、蛋白 A、外源凝集素、酶等关键探针分子功能化，这种生物分子纳米粒子杂化体系对于生物传感、药物及基因运送、光热治疗和生物材料成像而言，都是基础的构建元。

综上所述，金纳米颗粒在电学、光学、生物纳米材料杂化、生物化学传感和成像、药物传送以及纳米材料组装等方面有着潜在的应用价值，成为近年来纳米材料领域里的研究热点。在生物化学和医学领域的应用中，包含 NRs 的各种纳米粒子需要具有生物相容性和胶体稳定性。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于金纳米颗粒修饰的拉曼增强型生物检测基片制备方法，该制备方法基于电化学和离子溅射原理，而且所选的试剂浓度和溅射时间能够对石英基片表面进行最好的修饰改性，使得纳米粒子和基片结合更为牢靠的同时，能够提高对探针分子的吸附作用，增强生物信息的拉曼检测信号。可极大提高增强强度及基片的稳定性和重复性。

一种基于金纳米颗粒修饰的拉曼增强型生物检测基片制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将石英片在超声波清洗器中用无水乙醇进行表面清洁后清洗干燥；

（2）将步骤（1）获得的清洁石英片放置在配置好的氢氟酸溶液中，进行表面改性后清洗干净并自然干燥；

（3）采用金纳米颗粒的离子溅射，将步骤（2）中经表面改性的石英基片放置其中，控制溅射电流大小和溅射时间；

（4）将步骤（3）中获得的基片用去离子水清洗，并自然干燥，即获得金纳米颗粒修饰石英表面的拉曼增强型生物检测基片。

步骤（1）中的清洗过程需在超声波清洗器中至70~80℃条件下清洗30 min完成，清洗速率为100~150 r/min。

步骤（2）中表面修饰过程需稀释氢氟酸溶液的浓度，稀释浓度为10 %，反应时间为10~15 min。

步骤（3）中金纳米颗粒的离子溅射电流大小应控制在0.5~1 A，溅射时间应控制在50 s，金纳米颗粒厚度控制在20~25 nm。

与现有方法相比较：本发明的有益效果是：

本发明采用电化学和离子溅射方法，方法简单，有效避免了颗粒团聚问题；所使用的表面修饰改性浓度和时间作为最佳的优化条件，能够提高对探针分子的吸附性能；所制备的拉曼增强型生物检测基片具有良好的稳定性和重复性。

附图、表说明

图1为本发明实施例1制备的拉曼增强型基片对浓度为10^-6 M的罗丹明分子的拉曼增强光谱；

图2为本发明实施案例1中制备的拉曼增强型基片的扫描电镜图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1: