[发明专利]表面增强荧光光谱仪器

说明书

背景技术

光谱广义地指能量与物质之间的相互作用，可被用于诸如化学和生物传感的目的。在典型的光谱测量中，入射辐射(例如，光子)被引导到特定分析物(例如，物种、分子、化合物、生物或非生物样品或者通常被分析的物质)。分析物中的分子能够非弹性散射(拉曼散射)入射辐射或者这些分子能够因为吸收入射光子而发射光子(冷光或荧光等)。

附图说明

本公开内容的特征通过实施例来说明，并不限于以下附图，附图中相似的附图标记指代相似的元件，其中：

图1A示出了根据本公开内容的一个实施例的表面增强荧光光谱(SEFS)仪器的简化侧视图；

图1B和图1C分别示出了根据本公开内容的实施例的，例如从图1A的SEFS仪器的一部分的顶部观察的表面增强光谱(SES)元件簇的各种示例性构造的简化图，其中可以在SES元件之间捕获荧光增强元件；

图2示出了根据本公开内容的一个实施例的用于形成SEFS仪器的方法的流程图；

图3A和图3B分别示出了根据本公开内容的一个实施例的，SEFS仪器的简化等距视图以及沿着图3A的直线A-A截取的简化剖视图，其中，图3A和图3B以及图1A描述了SEFS仪器的各种制造阶段；

图4A示出了根据本公开内容的一个实施例的SEFS仪器的简化侧视图，其中可能已在图1A的相应SES元件簇中的SES元件之间将荧光探针分子捕获；

图4B示出了根据本公开内容的一个实施例的SEFS仪器的简化侧视图，其中可以将包含荧光探针分子和靶分子的络合物的溶液引入到图1A的相应SES元件簇中的SES元件之间；

图5A示出了根据本公开内容的一个实施例的非荧光离子指示剂与金属离子结合以形成络合物的化学结构；

图5B示出了根据本公开内容的一个实施例的SEFS仪器100的简化侧视图，其中可能已在图1A的相应SES元件簇中的SES元件之间将非荧光离子指示剂捕获；

图5C示出了根据本公开内容的一个实施例的SEFS仪器的简化侧视图，其中可以将包含非荧光离子指示剂和金属离子的络合物的溶液引入到图1A的相应SES元件簇中的SES元件之间；以及

图6示出了根据本公开内容的一个实施例的SEFS仪器的简化侧视图，其中在图1A中引入荧光增强元件之前可在SES元件上分别形成金属氧化物层。

具体实施方式

出于简洁和说明的目的，本公开内容主要通过参考其实施例来描述。在下面的描述中，阐述了许多具体细节，以便透彻地理解本公开内容。然而，很显然本公开内容可以在不限于这些特定细节的情况下来实施。在其它实例中，对于一些方法和结构未进行详细描述，以免不必要地使本公开内容难以理解。

在本公开内容通篇中，术语“一个”和“一种”旨在表示特定元件的至少其中之一。如本文所使用的，术语“包括”表示包括但不限于，术语“包含”表示包含但不限于。术语“基于”表示至少部分地基于。此外，术语“光”是指波长在电磁频谱的可见光或不可见光部分中的电磁辐射，包括电磁频谱的红外线、近红外线和紫外线部分。

本文公开的是用于形成表面增强荧光光谱(SEFS)仪器的方法和通过实现这些方法形成的SEFS仪器。在这些方法和SEFS仪器中，可以将多个表面增强光谱(SES)元件沉积到多个纳米指(nano-finger)的相应尖端上，其中将这些纳米指排布成彼此足够紧密地靠近，以使一组相邻纳米指的尖端能够彼此足够紧密地靠近，从而使这些尖端上的SES元件在纳米指局部塌陷时能够捕获荧光增强元件。此外，可在多个SES元件之间引入荧光增强元件，并且可使该组相邻纳米指中的纳米指朝彼此局部塌陷，使得该组中的纳米指尖端上的多个SES元件彼此足够紧密地靠近，从而在多个SES元件之间捕获这些荧光增强元件的一个荧光增强元件。

通过例如以受控方式使纳米指局部塌陷到纳米指中另一些纳米指上，可使位于多组不同的纳米指上的SES元件足够紧密地靠近，从而使那些SES元件能够在其间捕获荧光增强元件。在一方面，在捕获荧光增强元件时使用纳米指一般可使多组SES元件能够以紧凑的构造排布并且可增大荧光增强元件足够靠近SES元件以增强靶分子的荧光发射的可能性。