[发明专利]一种超浸润纳米枝状金SERS微芯片及其制备方法

说明书

本发明主要属于材料制备和SERS检测分析技术领域，具体涉及一种超浸润纳米枝状金SERS微芯片及其制备方法，并且能够将所述超浸润纳米枝状金SERS微芯片用于对生物分子miRNA进行检测。所述超浸润纳米枝状金SERS微芯片依次包括：ITO玻璃，钛层，金层，纳米枝状金层，超亲水阵列‑超疏水表面；所述超亲水阵列‑超疏水表面具体是通过在所述超疏水表面上分布设置超亲水阵列点制成，所述超亲水阵列点用于固定待检测液滴。通过将不同浓度的待检测液滴滴加到同一SERS微芯片的不同亲水点上，能够实现不同浓度待检测液滴的同时检测，以提高检测准确性和缩短检测时间。

技术领域

本发明主要属于材料制备和SERS检测分析技术领域，具体涉及一种超浸润纳米枝状金SERS微芯片及其制备方法，并且能够将所述超浸润纳米枝状金SERS微芯片用于对生物分子miRNA进行检测。

背景技术

表面拉曼增强(SERS)是由于在粗糙的基底贵金属材料(金银铜)上受到光照，材料表面的等离子体被激发到高能级与电场耦合产生共振，使得金属表面电场增强，从而产生增强的拉曼散射。SERS技术由于其无需样品前处理，操作简单，检测速度快等优点被广泛的应用，如水质中硝酸盐重金属离子的检测，食物中三聚氰胺和罗丹红等的定量检测等，随着精准医疗的迅速发展，SERS对生物特异性分子的检测被广泛研究，通过检测DNA，RNA等特异性分子对一些疾病进行早期诊断。

近年来人们大都关注SERS的灵敏度问题，通过改变基底粗糙结构等方法提高检测限，已经有报道通过SERS检测到10^-18M的检测物。然而目前限制SERS检测广泛应用的问题在于SERS检测的重复性和检测液扩散问题。在超痕量检测时，水溶液在粗糙金属基底上极易扩散使得微量的检测物质分布在极大地面积上，要多次检测才能得到结果，使SERS检测失去了现场快速分析的意义。同时SERS检测的重复性低，在低浓度检测时背景信号的影响导致多次检测同种浓度物质拉曼图谱差别较大，检测准确性降低就失去了SERS检测的意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种超浸润纳米枝状金SERS微芯片及其制备方法，所述超浸润纳米枝状金SERS微芯片中超疏水表面上分布设置的亲水点可以固定液滴并进行待测物质的富集，解决了SERS痕量检测时液滴扩散的问题。亲水阵列点的存在提高了SERS的可重复性并可以进行多元多浓度同时检测，既提高了检测的准确性又降低了检测时间。

本发明还提供一种纳米枝状金超浸润芯片快速多元SERS检测miRNA的方法，对miRNA的检测证明了该微芯片在生物检测领域的可行性。本发明在生物样品的痕量，高灵敏和多浓度同时检测方面应用前景广阔。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种超浸润纳米枝状金SERS微芯片，所述超浸润纳米枝状金SERS微芯片依次包括：ITO玻璃，钛层，金层，纳米枝状金层，超亲水阵列-超疏水表面；所述超亲水阵列-超疏水表面是通过在所述超疏水表面上破坏部分疏水结构而形成超亲水阵列点；所述超亲水阵列点具有纳米枝状金层结构，且所述超亲水阵列点用于固定待检测液滴以及和浓缩富集被检测物，所述超亲水阵列点的纳米枝状金层结构能够增强拉曼信号。

进一步地，所述超亲水阵列点包括至少两个或两个以上的亲水点；

通过将不同浓度的待检测液滴滴加到同一SERS微芯片的不同亲水点上，能够实现不同浓度待检测液滴的同时检测，以提高检测准确性和缩短检测时间。

进一步地，所述超亲水阵列点的纳米枝状金层结构的接触角为0°，所述超亲水阵列-超疏水表面中的所述超疏水表面的接触角为151.1±1.5°，待检测液滴能够在所述超浸润纳米枝状金SERS微芯片上形成液滴阵列。