[发明专利]表面等离子体共振传感器及其制备方法和应用

说明书

本申请涉及半导体技术领域，提供了一种表面等离子体共振传感器及其制备方法和应用，该表面等离子体共振传感器包括表面等离子体共振芯片和贵金属‑ssDNA复合物，表面等离子体共振芯片包括第一贵金属基体和结合在第一贵金属基体上的硼烯层，贵金属‑ssDNA复合物结合在表面等离子体共振芯片上，且贵金属‑ssDNA复合物包括第二贵金属基体和结合在第二贵金属基体上的ssDNA；由于该表面等离子体共振传感器具有第一贵金属‑硼烯‑第二贵金属相互耦合的表面等离子体共振效应，因此，该等离子体共振传感器具有高灵敏度，可用于检测样品的miRNA，并且具有无标记检测、可重复利用高以及成本低等优点。

技术领域

本申请属于半导体技术领域，尤其涉及一种表面等离子体共振传感器及其制备方法和应用。

背景技术

由于miRNA的含量很低，在给定样本中只占总RNA质量的0.01％，使得miRNA检测面临挑战性。另外，由于扩增困难、成本高、操作复杂和灵敏度低，使得定量实时PCR(qRT–PCR)、northern杂交以及基于微阵列的杂交等miRNA检测技术在临床实践中的应用受到限制。而表面等离子体激元共振(surface plasmon resonance，SPR)技术具有无损检测、高重复性和低成本等优点，已被证明可以通过评估芯片表面的折射率变化来研究分子间的相互作用。但由于芯片表面上固定探针DNA和miRNA的数量有限，使用传统SPR技术检测极低浓度的生物分子仍然具有挑战性。因此，迫切需要寻找具有较大吸附能和功函数增量的先进材料，以提高SPR生物传感器的性能。

目前，许多新兴的二维纳米材料包括包括石墨烯、过渡金属二卤化物(TMDs)、拓扑绝缘体、黑磷和MXenes被用于DNA分子传感，然而，由于与生物分子的弱相互作用和较差的化学稳定性，使得这些纳米材料的应用受到限制。

因此，现有的二维纳米材料与与生物标记物存在弱相互作用和较差的化学稳定性而影响SPR生物传感器的性能。

发明内容

本申请的目的在于提供一种表面等离子体共振传感器及其制备方法和应用，旨在解决现有的二维纳米材料与生物标记物存在弱相互作用和较差的化学稳定性而影响SPR生物传感器性能的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种表面等离子体共振传感器，所述表面等离子体共振传感器包括：

表面等离子体共振芯片，所述表面等离子体共振芯片包括第一贵金属基体，在所述第一贵金属基体上结合有硼烯层；

贵金属-ssDNA复合物，所述贵金属-ssDNA复合物结合在所述表面等离子体共振芯片上，且所述贵金属-ssDNA复合物包括第二贵金属基体和结合在所述第二贵金属基体上的ssDNA。

第二方面，本申请提供一种表面等离子体共振传感器的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

制备硼烯纳米片分散液；

将所述硼烯纳米片分散液在第一贵金属基体表面进行成膜处理，获得表面等离子体共振芯片；

将ssDNA结合在第二贵金属基体上，形成贵金属-ssDNA复合物；

将所述贵金属-ssDNA复合物组装至所述表面等离子体共振芯片上，得到表面等离子体共振传感器。

第三方面，本申请提供一种核酸检测传感器，该核酸检测传感器包括上述的表面等离子体共振传感器。

第四方面，本申请提供一种硼烯纳米片的制备方法，包括如下步骤：

对硼粉与溶剂的混合物就进行研磨处理，获得硼颗粒前驱体溶液；

对所述硼颗粒前驱体溶液进行超声剥离处理，获得硼烯纳米片分散液；