[發明專利]一種含針孔的殼層納米粒子拉曼光譜檢測增強劑及應用該增強劑進行拉曼光譜檢測的方法

在審

• 申請號: 201210439996.7
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN103808706A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 康懷志;田中群;陳啟振;曾勇明
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 連耀忠

技術領域

本發明屬于拉曼光譜檢測領域，具體涉及一種含針孔的殼層納米粒子拉曼光譜檢測增強劑及應用該增強劑進行拉曼光譜檢測的方法。?

背景技術

表面增強拉曼光譜(SERS)技術由于高達單分子的檢測靈敏度以及易于獲得全波段的振動光譜等優點正發展成為一種具有廣泛應用前景的分析檢測手段。但是SERS能否真正發展成為一種重要的具有實際應用意義的分析技術，很大程度上決定于其數據的重現性和穩定性，其中關鍵問題是如何獲得信號均勻而且SERS活性高的基底。其中，金屬納米顆粒是常用的SERS基底，但制備過程中尺寸難以控制，且隨放置時間的增強會產生無序團聚，尤其是當加入分析物后，團聚更為嚴重，因而導致SERS信號的重現性差，無法實現定量分析。?

在對液體樣品的增強拉曼光譜檢測中，雖然已報道可以加入穩定劑來改善SERS基底的穩定性，但是穩定劑的加入可能會導致SERS光譜信號的復雜化，甚至會使溶膠受到毒化而失去SERS活性，這些缺點都會限制納米粒子的應用。所以，如何制備SERS增強效應好、穩定性好、重現性好的SERS基底即增強劑是實現SERS技術走向對液體樣品的實際應用一直目前面臨的難題。?

近年來，納米科技的快速發展極大地促進了SERS技術的發展，使可控?制備有序高活性SERS基底成為可能．田中群等發展了一種新穎的殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜(Shell-isolated?nanoparticle-enhanced?Ramanspectroscopy，SHINERS)，該方法是利用包裹有極薄的二氧化硅或者氧化鋁殼層的單層Au納米粒子作為拉曼增強熱點，因而這種方法相當于在待測基底表面同時引入了上千個表面增強熱點，可以獲得所有納米粒子共同增強的拉曼信號。此外，使用化學惰性殼層包裹Au納米粒子還能防止SERS活性納米結構直接接觸待測物質。這種殼層隔絕模式最大的優點就是它具有更高的檢測靈敏度，并且可在形貌各異的各種材料上廣泛應用。?

但是殼層隔絕納米粒子雖然使得SERS檢測具有廣泛普適性和靈敏度，但是殼層隔絕的納米粒子只適用于固體表面檢測，對于在液體環境中的待測物質，由于殼層本身的惰性無法吸附待測物質，因此很難直接用于液體環境的檢測。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種含針孔的殼層納米粒子拉曼光譜檢測增強劑。?

本發明的另一目的在于提供一種應用上述含針孔的殼層納米粒子拉曼光譜檢測增強劑進行拉曼光譜檢測的方法。?

本發明的一個技術方案如下：?

一種含針孔的殼層納米粒子拉曼光譜檢測增強劑，該增強劑為以金屬納米粒子為內核，以惰性材料為外殼的殼層納米粒子的溶膠，且外殼上具備使內核表面裸露的針孔。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述金屬納米粒子為金納米粒子。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述惰性材料為二氧化硅。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述金屬納米粒子的粒徑為10~120nm，所述惰性材料的外殼的厚度為1~5nm。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述溶膠的溶劑為水。?

本發明的另一個技術方案如下：?

一種所述含針孔的殼層納米粒子拉曼光譜檢測增強劑進行拉曼光譜檢測的方法，包括如下步驟：?

（1）制備金屬納米粒子為內核，惰性材料為外殼的殼層納米粒子的溶膠作為增強劑，該外殼上具備使內核表面裸露的針孔；?

（2）將步驟（1）中制備好的增強劑與待測樣品均勻混合，形成混合液；?

（3）步驟（2）所得混合液直接進行拉曼光譜檢測。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述金屬納米粒子為金納米粒子。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述惰性材料為二氧化硅。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述金屬納米粒子的粒徑為10~120nm，所述惰性材料的外殼的厚度為1~5nm。?

在本發明的一個優選實施方案中，所述溶膠的溶劑為水。?

本發明的有益效果是：?

1、本發明的含針孔的殼層納米粒子增強劑的制備方法和原材料簡單，尤其是殼層為惰性材料，所述殼層材料具有穩定納米粒子的作用，同時殼層材料無復雜的拉曼信號，不會導致SERS光譜信號的復雜化，同時所述殼層材料的生物兼容性好，針對生物蛋白分子檢測，不會毒化待測樣品；?