[发明专利]用于拉曼检测的模块及其制备方法

说明书

本发明提供用于拉曼检测的模块及其制备方法。所述模块包括：基板；多个锥形凹槽，其以锥尖朝下的方式设置在所述基板上；纳米颗粒，其在所述多个锥形凹槽的锥尖附近聚集；以及待测分子，其设置在所述多个锥形凹槽中并覆盖在所述纳米颗粒上。本发明能促使纳米颗粒有效聚集，并能有效节省纳米颗粒的使用量、节约原料成本，还能有效提高拉曼检测的灵敏度和可重复性。

技术领域

本发明涉及拉曼检测领域，尤其涉及用于拉曼检测的模块及其制备方法。

背景技术

表面增强拉曼散射(SERS)技术因其灵敏度高，检测速度快，能够提供指纹光谱而逐渐受到关注。在检测过程中，较为常见的增强衬底是纳米颗粒和液体纳米溶胶。衬底的分布方式与检测的灵敏度和可重复性息息相关。因此，实现纳米颗粒的聚集，以及多点可重复的分布，可以有效提升拉曼检测效果。

当增强衬底为纳米颗粒时，在液体溶胶滴定后并进行干燥过程中，液体中的纳米颗粒分散程度往往是不可控的，会造成所制备的纳米颗粒分散均匀度差，导致同一样品拉曼强度相对误差较大，并且会浪费衬底原料。

当增强衬底为液体纳米溶胶时，其对应的传统液体拉曼检测一般会在毛细玻璃管中进行，存在着拉曼激光聚焦困难和耗费时间较长的问题。

在业界已有研究中，还有人采用圆柱形凹槽阵列的拉曼检测工具，此工具虽然在纳米颗粒聚集程度上有所改善，但是仍旧存在聚集程度较低，纳米颗粒的用量不够节省，增强效果偏低等缺点。

因此，如何提供一种用于进行拉曼检测的模块及其制备方法以有效聚集纳米颗粒、节省其使用量、提高拉曼检测的灵敏度及可重复性、减少原料成本，已成为业内亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种用于拉曼检测的模块，所述模块包括：基板；多个锥形凹槽，其以锥尖朝下的方式设置在所述基板上；纳米颗粒，其在所述多个锥形凹槽的锥尖附近聚集；以及待测分子，其设置在所述多个锥形凹槽中并覆盖在所述纳米颗粒上。

在一实施例中，所述基板的材质为二氧化硅玻璃，所述基板为长方体，其长度为7.5厘米，其宽度为2.5厘米，其高度为1厘米。

在一实施例中，所述多个锥形凹槽包括以阵列方式排布的多个圆椎形凹槽，所述圆椎形凹槽的高度不小于2毫米，其底面直径不小于2毫米。

在一实施例中，所述多个锥形凹槽的槽壁上覆盖有拉曼增强金属膜，所述纳米颗粒为拉曼增强金属纳米颗粒，所述拉曼增强金属纳米颗粒聚集在所述拉曼增强金属膜上。

在一实施例中，所述拉曼增强金属包括具有拉曼增强效应的金、银和铜。

本发明还提供一种如前述任一项所述的用于拉曼检测的模块的制备方法，所述方法包括以下步骤：(a)、提供其上设置有多个锥形凹槽的基板；(b)、在所述多个锥形凹槽中进行一次或多次预设量的纳米液溶胶的滴定，并在每次滴定后进行干燥固化，其中所述纳米液溶胶中含有纳米颗粒，所述纳米颗粒在最终干燥固化后以预定分布聚集在所述多个锥形凹槽的锥尖附近；以及(c)、在所述多个锥形凹槽中滴定待测溶液并进行干燥，以使得所述待测溶液对应的待测分子覆盖在所述纳米颗粒上而适于进行拉曼检测。

所述制备方法在步骤(a)和(b)之间还进行如下步骤：(a0)、在所述多个锥形凹槽的侧壁上施加拉曼增强金属膜。

在一实施例中，步骤(b)中聚集在所述多个锥形凹槽的锥尖附近的所述纳米颗粒为拉曼增强金属纳米颗粒，所述拉曼增强金属纳米颗粒聚集在所述拉曼增强金属膜上。

在一实施例中，所述拉曼增强金属包括具有拉曼增强效应的金、银和铜。