[发明专利]一种用于毒品快速检测的芯片制备方法及其应用

说明书

一种用于毒品快速检测的芯片制备方法及其应用，包括以下步骤：1)在基底平面上蒸镀金膜，并切割成金片备用；2)制备带针孔的壳层隔绝金纳米粒子；3)将步骤2)中制备的带针孔的壳层隔绝金纳米粒子分别浸泡在多种电性不同的修饰剂中，带正电的修饰剂A、带负电的修饰剂B、电中性的修饰剂C；4)将步骤3)中修饰好分子的壳层隔绝金纳米粒子离心浓缩后按一定比例混合滴在金片表面干燥以获得SERS芯片。相对于传统的SERS检测方法，本发明不仅具有更高的检测灵敏度和便携性，而且由于同一芯片上多种分子的存在，能够实现对各种毒品的快速检测，具有更好的普适性。同时还能够很好的适用于各类复杂环境下对毒品残留的快速筛查与检测。

技术领域

本发明涉及毒品检测领域，尤其涉及一种用于毒品快速检测的芯片制备方法及其应用。

背景技术

毒品，是一种让人上瘾的精神类药物，能够让人对其构成长期依赖。最终，因身体机能等各项指标受到损害而死亡。在暴利的驱动下使得世界范围内的不法分子大量地人工合成各类毒品，如摇头丸、冰毒、芬太尼等，使得国际范围内的毒品泛滥形势越加严峻，尤其是近几年我国经济的快速发展，商品流通更加频繁，毒品往往通过各种各样的渠道进入毒品交易市场。由于其交易和使用过程的隐蔽性和残留量较少等问题，使得对于有效打击毒品犯罪带来一定的阻碍。因此，如何实现对痕量毒品快速有效地检测成为了一个亟待解决的问题，这对于打击毒品犯罪、开展禁毒和戒毒工作都具有十分重要的意义。

目前，市场上常用的检测方法往往都具有以下几个方面的局限性：一、设备昂贵不便于携带使得无法在第一现场实现对毒品的快速检测；二、检测限较低只能对大量毒品进行检测，在第一现场遭到破坏的情况下无法实现高灵敏度快速检测。因此，考虑到检测的灵敏度和实用性，研究更加方便快捷的快速检测方法显得尤为重要。表面增强拉曼光谱是具有指纹识别功能的分子光谱技术，可在毫秒范围内实现样品无损伤的定性定量检测，可以对吸附在金或银纳米粒子表面的分子实现百万倍地增强拉曼信号，从而实现物质的痕量检测(甚至达到单分子水平)。此外便携式拉曼光谱仪具有便于携带、操作简单、野外实时检测等特点，测试样品不需要特殊的前处理和制样工作，但受制于灵敏度而较难应用于实际生活。

随着制备高性能、均一稳定的表面增强拉曼光谱(SERS)纳米衬底技术不断成熟与发展，便携式拉曼光谱仪必将结合表面增强拉曼光谱技术，实现快速现场痕量检测。但到目前为止，还很难获得高性能、重现性稳定的SERS纳米基底，其主要原因在于单纯合成的纳米粒子在制备成固体芯片时粒子与粒子之间容易直接接触导致分子无法吸附在粒子的热点区而极大的损失信号强度，同时由于合成的粒子尺寸和形貌的不均匀性导致热点分布不均，从而影响了信号的可重复性和稳定性，另一方面以往的SERS纳米基底往往只能对单一物质进行检测，且在复杂环境下容易受到信号干扰而影响实验的准确性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种用于毒品快速检测的芯片制备方法及其应用，以低成本、方便、快捷的方式实现对复杂环境下单一毒品或多类毒品混合物残留的快速检测。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于毒品快速检测的芯片制备方法，包括以下步骤：

1)在基底平面上蒸镀金膜，并用砂轮切割机切割成规则的金片备用；金基底可以极大增强Raman信号，增加芯片检出限；所述基底包括玻璃、石英、硅片、金属、木制、纸质等；

2)制备带针孔的壳层隔绝金纳米粒子，针孔可以吸附修饰分子；

3)将步骤2)中制备的带针孔的壳层隔绝金纳米粒子分别浸泡在多种电性不同的修饰剂中，带正电的修饰剂A、带负电的修饰剂B、电中性的修饰剂C；如此，使得纳米粒子在检测过程中可以吸附呈负电性、正电性和电中性的分子

4)将步骤3)中修饰好分子的壳层隔绝金纳米粒子离心浓缩后按一定比例混合滴在金片表面干燥以获得SERS芯片，由于分子吸附在针孔中，被壳层保护，不会互相干扰，使得SERS基底可以呈现正负电性同时存在。