[发明专利]一种可重复使用的高通量型太赫兹超材料快速检测方法

说明书

本发明公开了可重复使用的高通量型太赫兹超材料快速检测方法，首先获取待测物并置于超材料芯片上；如果待测物直径大则采用滤过膜去除待测物中溶剂水分子；如果小则在待测物中加入具有捕获探针的磁珠，采用磁力吸引的方式分离待测物的溶剂水分子，使得待测物沉积于超材料芯片的表面上；然后将超材料芯片送入检测仪器中分别检测不同检测区域中的待测物；最后直至超材料芯片上所有检测区域上的待测物检测完毕。本发明提供的方法通过磁力吸引结合滤过膜来快速分离待测物质和溶剂水，在高精度阵列式移动载具上同时实现多个检测区域的高通量检测，以及检测后采用生物酶‑十二烷基硫酸钠‑异丙醇三联清洗方法实现超材料芯片的可重复使用。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是一种可重复使用的高通量型太赫兹超材料快速检测方法。

背景技术

太赫兹(Terahertz,THz)超材料是指一种与其相互作用为THz波段电磁波的新型人工材料，可对THz波的振幅和相位等物理参数进行灵活的控制。超材料的强局域场分布和高Q值谐振使其对附着在材料表面的物质非常敏感，当超材料表面覆盖物质后或者物质改变后，其局域有效介电常数的改变会引起电容的改变，从而导致超材料共振频率的改变。因此可通过检测超材料共振频率的位移来实现微量标本的检测。

作为一种新型传感方式，THz超材料技术目前已经广泛运用于半导体材料、电子器件、化学物质和生物医疗等多个领域，但其检测样本，尤其是液体样本时，在检测前、检测中和检测后环节还分别存在着：准备时间长、检测通量低和可重复使用性差这三个问题。

1.准备时间长：目前超材料可检测的样本种类很多，但是涉及到液体样本的检测时，其方法基本都是先将液体样本滴加在超材料表面，等烘干后待测物质和超材料表面结构紧密结合再进行测量。这主要是由于超材料只对靠近其结构附近的物质产生信号响应，而液体样本中的待测物处于悬浮状态，滴加在超材料表面后和超材料结构仍然存在较大的距离。因此传统方法采用烘干的方式去除溶剂水，从而使待测物质沉积到超材料表面结构上。但是为了不损伤结构，烘干温度一般小于70℃，因此整个准备环节一般长达20-30分钟，极大的耗费了检测时间。

2.检测通量低：为了保障检测过程中超材料位置和THz波光斑位置的固定，目前的超材料检测装置上大多仅放置一块芯片，且经过前期长时间的准备后一次仅能检测一个样本。这种低通量的检测方式极大的提高了检测的时间和价值成本，降低了检测效率。

3.可重复使用性差：在完成检测后，沉积在超材料结构表面的物质由于失去水分和静电吸附会和超材料表面紧密结合，传统的水冲洗方法难以达到去除残留物质的作用，导致超材料的可重复使用性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可重复使用的高通量型太赫兹超材料快速检测方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本技术方案提供的可重复使用的高通量型太赫兹超材料快速检测方法，包括以下步骤：

获取待测物并置于超材料芯片的检测区域上；

判断待测物直径是否超过预设值，如果是，则采用滤过膜去除待测物中溶剂水分子；将与超材料芯片匹配的滤过膜设置于待测物上方，并将滤过膜从上至下挤压待测物；除去滤过膜上方的溶剂水分子直至将待测物沉积于超材料芯片表面上；

如果否，则在待测物中加入具有捕获探针的磁珠，将待测物捕获到磁珠表面，然后在超材料芯片下方设置磁性材料层，采用磁力吸引的方式分离待测物的溶剂水分子，使得待测物沉积于超材料芯片的表面上；

将超材料芯片送入检测仪器中分别检测不同检测区域中的待测物；

直至超材料芯片上所有检测区域上的待测物检测完毕。

进一步，还包括以下步骤：