[发明专利]基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其步骤如下：

(1)基底上贵金属层的制备：将基底依次置于正己烷、丙酮、无水乙醇、去离子水中分别超声2～3min，然后用去离子水充分清洗基底表面；再将基底放入清洗液中于100℃加热1～2h，然后用去离子水清洗基底至无酸液残留；最后利用真空蒸镀的方法在清洗后的基底表面依次沉积2～5nm厚的铬和60～800nm贵金属，从而在基底上制备得到贵金属层；

(2)在步骤(1)得到的基底贵金属层表面旋涂浓度为1～3mg/mL的聚苯乙烯的甲苯溶液，聚苯乙烯分子量为20～30w；旋涂速度为2000～5000rpm，旋涂时间为50～80s，得到的聚苯乙烯间隔层的厚度为4～6nm；

(3)将步骤(2)得到的基底置于5～30μg/mL的抗体蛋白的溶液中进行孵育，孵育条件为4℃过夜；随后使用磷酸缓冲液清洗基底3～5遍并浸泡于钝化液中30～60min；钝化液溶剂为磷酸缓冲液，溶质为牛血清白蛋白和Tris-HCl，钝化液中牛血清白蛋白的浓度为50mg/mL，Tris-HCl的浓度为1毫摩尔/升；基底取出后用磷酸缓冲液清洗3～5遍后放入已知检测蛋白浓度的待测液体中30～60min；此过程中，检测蛋白与抗体蛋白特异性结合；基底再次取出后用TPBS溶液清洗5～8遍，再依次用磷酸缓冲液和去离子水冲洗，旋干；TPBS溶液的溶质为Tween 20，溶剂为PBS，溶质的质量分数为0.05％；从而完成中间层的制备；

(4)贵金属纳米孔阵列的转移：将预先制备于石英基底表面的贵金属纳米孔阵列倾斜浸入HF溶液中，贵金属纳米孔阵列逐渐剥离至液体表面；用载玻片将贵金属纳米孔阵列捞起放入干净的水表面以去除残余的HF，然后再用载玻片将贵金属纳米孔阵列捞起后转入另外的干净水的表面；最后用步骤(3)得到的基底中间层朝上捞起贵金属纳米孔阵列，晾干后，得到基于纳米孔阵列的三明治结构等离子体尺传感器；

(5)使用反射光纤光谱仪检测步骤(4)得到的等离子体尺传感器，建立待测液体检测蛋白浓度与反射谷波长差值的关系曲线；然后再对未知检测蛋白浓度的待测溶液进行测量，把测得的反射谷波长差值数据代入上述关系曲线，计算得到待测液体的浓度；

其中，反射谷波长差值是指在某一检测蛋白浓度下，上述等离子体尺传感器由反射光纤光谱仪测得的反射谷位置与空白样反射谷位置的差值。

2.如权利要求1所述的一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其特征在于：步骤(1)中使用基底为石英基底、玻璃载玻片或单晶硅片。

3.如权利要求1所述的一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的贵金属为金或银。

4.如权利要求1所述的一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其特征在于：步骤(3)中使用的抗体蛋白溶液，是将抗体蛋白溶于缓冲溶液后得到，缓冲溶液为0.05摩尔每升、pH＝9.6的碳酸盐缓冲溶液。

5.如权利要求4所述的一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其特征在于：抗体蛋白为降钙素原抗体、C反应活性蛋白抗体、甲胎蛋白抗体、癌胚抗原抗体、前列腺特异性抗原抗体、绒毛膜促性腺激素抗体或乙肝表面抗体；与上述抗体蛋白特异性结合的检测蛋白为降钙素原、C反应活性蛋白、甲胎蛋白、癌胚抗原、前列腺特异性抗原、绒毛膜促性腺激素或乙肝表面抗原。

6.如权利要求4所述的一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其特征在于：步骤(4)中使用的HF溶液的质量分数为2％～10％。

7.如权利要求4所述的一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的贵金属为金或银，纳米孔阵列的周期为350～1000nm，孔径周期比为0.66～0.87；孔深为33～110nm。

8.如权利要求4所述的一种基于纳米孔阵列的等离子体尺传感器的制备方法，其特征在于：步骤(4)中可以将浸入HF溶液中剥离后得到的金纳米孔阵列转移至纤维基底上进行长期储存；使用时，将纤维基底浸入水中实现金纳米孔阵列实现的剥离和转移。