[发明专利]基于银纳米星自组装的微流控3D SERS衬底制备方法

说明书

本发明公开了一种基于银纳米星自组装的微流控3D SERS衬底制备方法，通过注射器将预先制备好的银纳米星颗粒和偶联剂(与银纳米星颗粒电性相反)按次序注入微流控芯片中，注入过程遵循一定的流速和时间。反复进行注入，银纳米星便会层层自组装于微流控芯片中，得到3D结构的SERS衬底。该方法制备简单便捷，同时得到的衬底结构具有较大的比表面积，在表面增强拉曼散射应用上具有较好的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种在微流控芯片中制备表面增强拉曼散射(SERS,Surface-enhanced Raman Scattering)3D衬底的方法，属于微流控芯片技术领域。

背景技术

微流控芯片因其具有微米级尺寸的结构，呈现出许多有别于宏观结构下的物理、化学、表面等特性，因此在生物、物理、化学等方面有重要的应用空间和前景。表面增强拉曼散射作为一种有效的检测手段，因其具有信号谱特征峰狭窄、无荧光猝灭等优点而被广泛研究和应用。将微流控芯片和表面增强拉曼散射检测技术相结合具有重要意义。有研究将二者的结合芯片称为光流体芯片。

为了提高表面增强拉曼散射的检测灵敏度，衬底的制备尤为重要。经过几十年的发展，发展了各种各样的有效衬底用于表面增强拉曼散射检测。而其中3D结构的衬底因其在二维平面拓展出另一个维度，大大增加了衬底的表面积和SERS热点分布，具有优异的SERS增强效果。因此在微流控芯片中，3D型的SERS衬底制备方法也备受关注。

据已有文献报道，制备3D结构的衬底主要是物理方法，包括模板光刻法、干涉光刻、电子束刻蚀、热膜压等。抑或是物理和化学方法相结合，通过物理方法制备规则的阵列，并在其上沉积或者自组装上金属颗粒。研究最少的是通过化学方法进行3D结构的制备，有文献报道通过预先制备柱形氧化锌，而后沉积上金属颗粒获得3D结构。以上方法均存在制备繁琐、耗时等缺点，并且物理方法对于仪器设备要求较高。

发明内容

发明目的：为解决目前微流控芯片中3D SERS衬底制备繁琐、耗时的问题，本发明专利提供了一种便捷的方法，用于微流控中3D SERS衬底的制备。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于银纳米星自组装的微流控3D SERS衬底制备方法，利用银纳米星与偶联剂的静电吸附作用，在微流控芯片的微通道内层层自组装形成3D高灵敏度SERS衬底。

具体包括以下步骤：

步骤1，在微流控芯片的微通道中通入偶联剂溶液；

步骤2，在步骤1通入过偶联剂溶液的微通道中通入与偶联剂溶液电性相反的银纳米星溶液；

步骤3，依次重复进行步骤1和2。

优选的：所述步骤1中的微流控芯片的制作方法：首先用王水超声清洗玻璃片；然后用水冲洗、烘干；最后让玻璃片与硅橡胶键合形成微流控芯片。

优选的：所述步骤1中通入偶联剂溶液后，通入去离子水去除多余未吸附的偶联剂溶液。

优选的：所述步骤2中通入银纳米星溶液后，通入去离子水去除多余未吸附的银纳米星溶液。

优选的：所述步骤1中，将偶联剂溶液以0.2ul/min-0.8ul/min的流速注入微流控芯片中，时间为0.5-2小时。

优选的：所述步骤2中，将银纳米星溶液以0.2ul/min-0.8ul/min的流速注入微流控芯片中，时间为0.5-2小时。

优选的：所述步骤1中，将偶联剂溶液以0.5ul/min的流速注入微流控芯片中，时间为1小时。

优选的：所述步骤2中，将银纳米星溶液以0.5ul/min的流速注入微流控芯片中，时间为1小时。