[发明专利]表面等离子体共振传感芯片的制备及其使用方法

说明书

本发明提供一种表面等离子体共振传感芯片的制备方法，该方法包括以下步骤：S1、清洗基片并烘干，在基片上制备一层铬膜；S2、在铬膜上制备一层介质层；以及S3、在介质层上形成一层金属层，金属层包括金层或银层，其中，介质层包括聚甲基丙甲酸甲酯、IR‑140染料以及二氯甲烷，介质层用于提高表面等离子体共振传感芯片的灵敏度，并扩大表面等离子体共振传感芯片的检测范围。本发明还提供一种利用上述方法制备的表面等离子体共振传感芯片进行检测的方法。

技术领域

本发明涉及生物医学检测领域，尤其涉及一种表面等离子体共振传感芯片的制备方法和利用上述方法制备的表面等离子体共振传感芯片进行检测的方法。

背景技术

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)是发生在平面金属膜界面的一种物理光学现象。SPR对平面金属膜界面附近的折射率变化非常灵敏。利用SPR原理可以检测发生在平面金属膜界面处100nm以上范围内生物分子的相互作用。SPR检测方法具有灵敏度高、无需标记、可获得反应动力学过程等优点，因而可用于许多应用，但由于金检测小分子分析物的浓度不够灵敏，因此需要提高SPR传感器的分辨率，以便对疾病和病原体感染进行早期可靠的诊断以及快速分析空气和环境污染。

SPR光谱曲线的半峰宽减小、谐振角的变化或者入射光波长的变化，均可使得SPR传感器的分辨率得以提升。由于表面等离子体激元在有限金属表面产生，目前大部分科学研究一直致力于减少SPR光谱曲线的半峰宽。例如，金银双金属方法，远距离SPR和波导耦合SPR(WCSPR)等设计模式，但是上述制备方法所需的时间较长，且制备的步骤比较复杂，难以实现批量化生产。

发明内容

为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提供一种表面等离子体共振传感芯片的制备及应用方法，通过制备一层增益介质层，可以在定点监测时，选择一段线性度很高的区间进行检测，从而提高了表面等离子体共振传感芯片的灵敏度。

根据本发明的一个方面，提供一种表面等离子体共振传感芯片的制备方法，该方法包括以下步骤：S1、清洗基片并烘干，在基片上制备一层铬膜；S2、在铬膜上制备一层介质层；以及S3、在介质层上形成一层金属层，金属层包括金层或银层，其中，介质层包括聚甲基丙甲酸甲酯、IR-140染料以及二氯甲烷，介质层用于提高表面等离子体共振传感芯片的灵敏度，并扩大表面等离子体共振传感芯片的检测范围。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，基片为玻璃基片。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，依次用浓硫酸和去离子水煮洗玻璃基片。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，步骤S1采用溅射或沉积的方法制备铬膜，铬膜的厚度为3nm-10nm。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，步骤S2包括：S2.1、将聚甲基丙甲酸甲酯溶解于二氯甲烷，再加入IR-140染料制得介质层溶液；以及S2.2、将介质层溶液均匀滴在基片上，利用旋涂法得到初步介质层，对初步介质层进行烘烤得到介质层。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，对初步介质层进行烘烤包括在100摄氏度下烘烤5min。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，在将介质层溶液均匀滴在基片上之后还包括匀胶步骤，匀胶的时长为15s，匀胶的速度为500rpm。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，旋涂法的旋涂时长为1min，旋涂速度的范围为3000rpm-5000rpm。

根据本发明的表面等离子体共振传感芯片的制备方法的一些实施例，根据IR-140染料的不同配比制得不同厚度的介质层。