[发明专利]一种单分子检测装置以及单分子检测方法

说明书

本发明涉及一种单分子检测的装置，其包括；一容器，所述容器包括一入口以及一出口；一分子载体，所述分子载体包括一基板以及设置于所述基板表面的金属层；一检测器；以及一控制电脑；其中，所述基板包括一基底以及多个设置于该基底表面的图案化的凸起，所述图案化的凸起包括多个凸条交叉设置形成网状结构，从而定义多个孔洞；所述金属层设置于所述图案化的凸起的表面。由于金属层设置在图案化的凸起的表面，而图案化的凸起包括多个凸条交叉设置形成网状结构，因此，在外界入射光电磁场的激发下，金属表面等离子体发生共振吸收，而交叉设置的凸条起到表面增强拉曼散射的作用，可提高SERS增强因子，增强拉曼散射。

技术领域

本发明涉及一种用于单分子检测的分子载体，其制备方法以及采用该载体检测单分子的方法。

背景技术

单分子检测(Single Molecule Detection,SMD)技术有别于一般的常规检测技术，观测到的是单个分子的个体行为，单分子检测技术在环境安全、生物技术、传感器、食品安全等领域应用广泛。单分子检测达到分子探测的极限,是人们长期以来追求的目标。与传统的分析方法相比,单分子检测法研究体系处于非平衡状态下的个体行为,或平衡状态下的波动行为,因此特别适合研究化学及生化反应动力学、生物分子的相互作用、结构与功能信息、重大疾病早期诊断、病理研究以及高通量药物筛选等。

目前，已知有许多方法用于单分子检测，而分子载体的结构对单分子检测技术发展以及及检测结果起着十分重要的影响作用。现有的多种单分子检测方法中，分子载体的结构将胶体银涂覆在玻璃表面，银颗粒通过胶体粘附于玻璃表面，然后将所述粘附有银颗粒的玻璃经过超声波洗涤，在玻璃表面形成分散的银颗粒，形成分子载体。然后将待测物分子设置于分子载体表面，通过拉曼检测系统向其分子载体上的待测物分子提供激光辐射。激光中的光子与待测物分子发生碰撞，从而改变光子的方向，产生拉曼散射。另外，光子与待测物分子发生能量交换，改变了光子的能量和频率，使该光子具有待测物分子的结构信息。通过传感器接收来自待测物分子的辐射信号，形成拉曼图谱，利用计算机对所述待测物分子进行分析。

然而，现有技术中，由于所述玻璃的表面为一平整的平面结构，产生的拉曼散射信号不够强，从而使所述单分子检测的分辨率低，不适用于低浓度及微量样品的检测，从而应用范围受到限制。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能提高单分子检测分辨率的单分子检测装置以及单分子检测方法。

一种单分子检测的装置，其包括；一容器，所述容器包括一入口以及一出口；一设置于该容器中的分子载体，所述分子载体包括一基板以及设置于所述基板表面的金属层；一设置于该容器外部的检测器，所述检测器用于对该分子载体表面的待测物分子进行检测；以及一与该检测器连接的控制电脑，所述控制电脑用于对检测结果进行分析；其中，所述基板包括一基底以及多个设置于该基底表面的图案化的凸起，所述图案化的凸起包括多个凸条交叉设置形成网状结构，从而定义多个孔洞；所述金属层设置于所述图案化的凸起的表面。

如上述单分子检测的装置，其中，所述多个凸条包括多个沿着第一方向延伸的第一凸条和沿着第二方向延伸的第二凸条，且所述第一方向和第二方向的夹角大于等于30度小于等于90度。

如上述单分子检测的装置，其中，所述凸条的宽度为20纳米～150纳米，高度为50纳米～1000纳米，且相邻的两个平行凸条之间的间距为10纳米～300纳米。

如上述单分子检测的装置，其中，所述凸条的宽度为20纳米～50纳米，高度为500纳米～1000纳米，且相邻的两个平行凸条之间的间距为10纳米～50纳米。

如上述单分子检测的装置，其中，所述金属层为连续的层状结构，且设置于所述多个凸条表面以及凸条之间的孔洞内。

如上述单分子检测的装置，其中，所述金属层为不连续的层状结构，且仅设置于所述凸条的侧壁和相邻凸条之间的基底表面。