[发明专利]一种基于光泳技术实现金属纳米粒子聚集并进行SERS探测的方法

权利要求书

1.一种基于光泳技术实现金属纳米粒子聚集并进行SERS探测的装置，其特征在于，该装置主要包括光操控-显微拉曼系统，其中光操控-显微拉曼系统包括拉曼探测模块及显微成像模块；拉曼探测模块包括：激光器，入射光纤，第一准直凸透镜，带通滤波片，第一平面反射镜，第一高通二向色片，分束镜，显微物镜，SERS增强基底模块，第二高通二向色片，第二平面反射镜，高通滤波片，聚焦凸透镜，收集光纤，光谱仪，计算机，所述SERS增强基底模块由辅助衬底、金属纳米溶胶与待测物的混合溶液和盛放混合溶液的样品池组成，所述激光器发出的激光光束经入射光纤到达第一准直凸透镜，再经过带通滤波片滤光到达第一平面反射镜，光束经第一平面镜反射以后到达第一高通二向色片，第一高通二向色片反射至分束镜以及显微物镜后垂直聚焦到SERS增强基底模块，在盛放混合溶液的样品池内部金属纳米溶胶与待测物的混合溶液里实现光泳对纳米粒子的捕获，激发产生的拉曼散射光束经过显微物镜和分束镜后到达第一高通二向色片以及第二高通二向色片进行滤光，然后到达第二平面反射镜，经过反射后到达高通滤波片，经过聚焦凸透镜后被收集光纤收集并传输到光谱仪，经光谱仪分光以及CCD转换成电信号后传输到计算机进行显示和存储，实现SERS信号的探测；

显微成像模块包括：LED阵列白光光源、第二准直凸透镜、第一光阑、第二高反镜、低通滤波片、第一平凸透镜、第二光阑和第二平凸透镜、成像CCD，LED阵列白光光源发出的光依次经过第二准直凸透镜、第一光阑、第二高反镜、SERS增强基底模块、显微物镜、分束镜、低通滤波片、第一平凸透镜、第二光阑和第二平凸透镜后，到达成像CCD；

拉曼探测模块将激光器发出的光照射至SERS增强基底模块后，经显微物镜收集的散射光，利用分束镜导入拉曼探测模块，经显微物镜收集的待测物图像的光，利用分束镜导入显微成像模块，显微成像模块用于记录金属纳米粒子受光泳力作用产生的运动状态，实现对待测物的拉曼光谱测量和显微成像，所述激光器的功率为50-120mw，盛放混合溶液的样品池由载玻片、垫片、盖玻片组成，所述辅助衬底位于样品池的底部，使激光焦点聚焦到辅助衬底的内部，辅助衬底的上表面到盖玻片的距离为金属纳米溶胶与待测物的混合溶液的厚度，金属纳米溶胶与待测物的混合溶液的厚度为0.8-1.2mm。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述收集光纤的数值孔径与光谱仪狭缝的数值孔径匹配。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一高通二向色片的透过率与反射率的比值为1:9。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一平面反射镜和第二平面反射镜，安装在笼式直角可调反射式安装座里。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，显微成像光路为透射式照明，光阑用于调节照明光斑的大小。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辅助衬底的材料为透明石英片。

7.如权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述金属纳米溶胶为金纳米溶胶或银纳米溶胶。

8.如权利要求7中所述的装置，其特征在于，金属纳米溶胶为金纳米溶胶，所述金纳米溶胶的平均粒径是60nm，金纳米溶胶与待测物的体积比是1：3。

9.一种基于光泳技术实现金属纳米粒子聚集并进行SERS探测的方法，该方法基于权利要求1-8任一项所述的基于光泳技术实现金属纳米粒子聚集并进行SERS探测的装置实现SERS信号探测和纳米粒子受光泳作用力产生的运动状态的记录。