[发明专利]一种基于两性纳米颗粒的高灵敏度SERS分子检测方法

说明书

本发明公开了一种基于两性纳米颗粒的高灵敏度SERS分子检测方法。利用两性γ‑Fe₂O₃||SiO₂双面杂化颗粒使其在两性溶剂界面形成自组装纳米颗粒的薄层；对两性颗粒表面进一步进行金壳修饰具备拉曼增强活性；利用两性颗粒吸附待测物分子，加入油水两相混合溶剂形成微型囊泡，再通过光照或加热生成银纳米粒子以形成等离激元增强热点，利用两性颗粒的磁分离能力，将微型囊泡与有机溶剂分离，最后进行拉曼光谱测量。本发明能实现待测物的高灵敏拉曼检测，无需复杂的预处理，在拉曼信号强度上能够有一个数量级的提升，具有较高的稳定性和重现性，应用范围广。

技术领域

本发明有关一种便捷的高灵敏度SERS检测方法，尤其是一种基于两性纳米颗粒的高灵敏度SERS分子检测方法，利用两性纳米颗粒显著提高拉曼信号强度且无需复杂预处理。

背景技术

表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering，简称SERS)是人们将激光拉曼光谱应用于表面科学研究的探索中所发现的异常表面光学现象。

印度科学家拉曼于1928年发现拉曼散射现象并在两年之后即获得诺贝尔物理学奖。但由于拉曼光谱的检测灵敏度极低，尚不能成为有效的实验工具。

1974年,英国南安普敦大学Fleischmann等将平滑银电极表面加以粗糙化处理后，首次获得吸附在银电极表面上单分子层吡啶分子的高质量的拉曼光谱，增强倍数达到10⁴～10⁶，简单认为是粗糙表面导致可以更多分子。美国西北大学Van Duyne通过系统的实验和计算发现吸附在粗糙银表面上的每个吡啶分子的拉曼散射信号与溶液相中的吡啶的拉曼散射信号相比，增强约6个数量级，指出这是一种与粗糙表面相关的表面增强效应，即表面增强拉曼(Surface-Enhanced Raman Scattering，简称SERS)。

SERS技术不但具有拉曼光谱的大部分优点，能够提供更丰富的化学分子的结构信息，可实现实时、原位探测,而且灵敏度高,数据处理简单、准确率高，是非常强有力的痕量检测工具。

SERS的灵敏度的进一步突破，尤其是达到单分子的检测还有一定的难度，因此通过简单的处理从而有效提高灵敏度具有极大意义。

发明内容

为了解决背景技术中提出的问题，有别于现有技术，本发明提供了一种基于两性纳米颗粒的高灵敏度SERS分子检测方法，能够在SERS检测时增强拉曼信号强度。

本发明主要是基于两性纳米颗粒在两相界面自组装形成微型囊泡，同时利用光还原或热还原有效增强SPR效应，并通过外加磁场分离富集，通过此技术能显著提升拉曼信号的强度，大大提高检测灵敏度及可靠性，同时操作简便。

具体而言，本发明的技术方案包括如下步骤：

1)合成两性γ-Fe₂O₃||SiO₂双面杂化颗粒(两性纳米颗粒)：以喷雾燃烧方式制备γ-Fe₂O₃||SiO₂双面杂化颗粒并进行原位改性，得到两性γ-Fe₂O₃||SiO₂双面杂化颗粒；

γ-Fe₂O₃||SiO₂双面杂化颗粒为两侧半球对应不同成分的颗粒结构，其中一侧半球为Fe₂O₃，另一侧半球为SiO₂。制备获得的两性γ-Fe₂O₃||SiO₂双面杂化颗粒具有两亲性，是指在水相和油相中具有不同亲和性。