[发明专利]一种表面增强拉曼散射基底、检测芯片及制备方法

说明书

本发明公开了一种表面增强拉曼散射基底、检测芯片及制备方法，在基体的表面制备一层金膜，然后向金膜滴加生物素；同时将链霉亲和素与金纳米颗粒孵化反应，离心后去除上清液，再滴加在金膜上，自组装形成单层的金膜‑金球结构，产生法诺共振光学响应，制得高增强的SERS基底。本发明的SERS基底与PDMS微流控芯片结合，提高了微流控芯片的应用范围及检测水平，并且制作方法简单，操作简单，便于携带，可实现同时检测血清和血液。

技术领域

本发明涉及表面增强拉曼光谱分析和微流控芯片技术领域，具体涉及一种表面增强拉曼散射基底、检测芯片及制备方法。

背景技术

拉曼散射光谱可以检测分析物的指纹峰，具有窄谱带和超高灵敏度，还可以非常迅速提供分析物信息，实时检测。另外拉曼光谱可以对样品进行无接触检测，光谱成像简单，分析快速，操作简单。但是普通拉曼光谱的信号极弱，因此在应用上存在很大局限性。表面增强拉曼散射(SERS)的出现解决了拉曼散射微弱的问题，SERS是一种强大的振动光谱技术，可通过放大由局部表面等离子体激元激发而产生的电磁场，来对低浓度分析物进行高灵敏度的结构检测。

微流控是指在微米级别尺度上实现操作微观物体及分析微量样品的技术。微流控芯片的设计理念和最终目的就是将分析实验室的功能转移到便携的微型化、集成化的芯片上，实现个人化，家用化。自微流控芯片发展以来，芯片的制作材料、加工技术操作及检测方法日渐成熟。微流控的优势在于消耗样品少、高通量化、集成小型化和自动化，污染少。因此，近年来微流控在生物医学领域的应用受到格外重视，如核酸检测、蛋白质检测、临床诊断、细胞分析等。微流控芯片与检测器结合构成微流控芯片分析系统，使得微流控芯片的研发及应用不断获得发展。

基于上述，进一步寻找提高表面增强拉曼散射基底的增强效果、提高微流控芯片的应用范围及检测水平，具有重要应用价值。

发明内容

基于上述背景，本发明提供了解决上述问题的一种表面增强拉曼散射基底、检测芯片及制备方法，提高了表面增强拉曼散射基底的增强效果，并通过设计微流控结构，提高微流控芯片的应用范围及检测水平，适用于在有机分子官能团的检测或光学信号检测中的应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种表面增强拉曼散射基底，采用金膜-单分子金颗粒自组装结构，金膜与金颗粒通过生物素-亲和素链接，且生物素采用带有PEG-SH官能团的生物素，亲和素采用带有SH官能团的亲和素。

进一步优选，所述金膜的厚度为200nm～300nm。

进一步优选，所述金颗粒的直径为200nm～250nm。

进一步优选，所述生物素携带的PEG的分子量为1000D～10000D。

生物素携带的PEG的分子量优选为1000D、3400D或10000D，可以根据分子量的大小调节金球与金膜的距离。此外，金膜的厚度以及金颗粒的粒径大小均会影响到金膜与金颗粒之间的距离。

Fano共振是一种会产生非对称线形的散射共振现象，通过调控Fano共振的峰位和凹陷深度，可以实现不同激光波长的SERS增强。本发明利用biotin-avidin链接金颗粒和金膜实现自组装颗粒膜结构，可以根据调整颗粒膜结构的尺寸(如金膜与金颗粒之间的距离)，调控Fano共振的共振峰位和凹陷深度，适用于785nm的拉曼激光。

一种表面增强拉曼散射基底的制备方法，包括以下步骤：

步骤A：在基体上制备形成一层金膜；

步骤B：在金膜上滴加带有PEG-SH官能团的生物素；

步骤C：孵化SH官能团的亲和素与纳米金颗粒，离心后去除上清液，滴加在步骤B处理后的金膜上，继续反应获得金膜-单分子金颗粒自组装结构基底。