[实用新型]一种等离激元增强荧光免疫检测芯片

说明书

本实用新型提供了一种等离激元增强荧光免疫检测芯片，包括衬底，衬底上制备有周期性纳米坑结构，周期性纳米坑结构中的纳米坑呈矩阵分布，纳米坑呈倒金字塔状，在周期性纳米坑结构上沉积有金属粘附层，在金属粘附层上沉积有金属增强层，在金属增强层上修饰有高分子层。该芯片可用于免疫检测，如可检测核酸、蛋白和多肽等生物分子，可显著提高免疫检测的通量和灵敏度。

技术领域

本实用新型属于免疫检测领域，具体涉及一种等离激元增强荧光免疫检测芯片及其应用。

背景技术

免疫检测作为蛋白的检测手段，是生化检测不可或缺的手段。现阶段的免疫检测技术大多基于酶联免疫吸附检测(ELISA)，或者是ELISA的衍生技术，其特点是利用了生物酶来标记蛋白抗体进行信号放大。生物酶标记技术的免疫检测由于检测信号的均相性，即信号放大和检测需要在液相中进行，使得其在检测通量方面有着瓶颈，并且检测需要的样本量随着检测指标的增多而增多。蛋白生物芯片利用表面荧光信号对蛋白分子进行检测，由于是异相性检测，即发出信号的荧光分子吸附于表面，其检测样本的多指标情况可以通过空间位置来进行分辨，但是由于蛋白芯片异相检测缺少信号放大手段，灵敏度方面明显不足。市场上生物芯片的主要应用还是在拥有PCR(聚合酶链式反应)放大技术的核酸检测领域。为了提高蛋白检测的通量，同时提检测灵敏度能够满足大多数检测需求，一种基于异相检测的荧光增强手段与蛋白芯片相结合是解决通量和灵敏度问题的关键。

发明内容

基于上述现有技术，本实用新型提供了一种等离激元增强荧光免疫检测芯片及其应用，该芯片可用于免疫检测，如可检测核酸、蛋白和多肽等生物分子，可显著提高免疫检测的通量和灵敏度。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：

一种等离激元增强荧光免疫检测芯片，包括衬底，衬底上制备有周期性纳米坑结构，周期性纳米坑结构中的纳米坑呈矩阵分布，纳米坑呈倒金字塔状，在周期性纳米坑结构上沉积有金属粘附层，在金属粘附层上沉积有金属增强层，在金属增强层上修饰有高分子层。

所述的纳米坑的顶面呈正方形，侧面呈等腰三角形，纳米坑顶面边长为300-1400nm，纳米坑顶面边长与纳米坑深度的比例为1:1.3-1.5，纳米坑结构的周期为500-2000nm。

所述的金属粘附层所选用的金属为铬或钛，其厚度为5-30nm。

所述的金属增强层所选用的金属为金或银，其厚度为200-300nm。

所述的高分子层的厚度为10-100nm。

与现有技术相比，本发明的有益效果和优点在于：

1、本发明的芯片上制备有特殊的周期性纳米坑结构，即纳米坑呈倒金字塔状，而且纳米坑呈该特殊的周期性纳米坑结构与其上的金属层可以利用等离激元共振增强荧光信号，相比较其他普通形状的纳米坑，如圆柱形，其荧光信号强度增强了35倍左右，可见，采用这种特殊的周期性纳米坑结构，可大幅度提高免疫检测的灵敏度。

2、利用该芯片对EMMPRIN蛋白(细胞外基质金属蛋白酶诱导因子)进行检测，相对于ELISA技术，其检测灵敏度提高了26倍。

3、该芯片的制备方法简单，采用电子束光刻、反应离子刻蚀、纳米印压和物理气相沉积等技术进行制作，制作工艺简单易操作，制备成本低。

附图说明

图1为等离激元增强荧光免疫检测芯片的结构示意图。

其中，1-衬底、2-纳米坑、3-金属粘附层、4-金属增强层、5-高分子层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实施例提供的等离激元增强荧光免疫检测芯片的结构示意图如图1所示，包括衬底，本实施例中，衬底采用硅基片。