[發(fā)明專利]LSPR傳感裝置及其制備方法和DNA檢測方法

無效

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• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104073425A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李科錚;吳宇亮;于洪宇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳威芯華創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12Q1/68
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生化檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于局域表面等離子體共振技術(shù)的LSPR傳感裝置及其制備方法和DNA檢測方法。

背景技術(shù)

目前對于細菌進行檢測通常較為準確可行采用分子生物學方法進行。比如通常采用的PCR法和基因芯片，都是通過提取待測細菌的DNA，然后對DNA進行檢測驗證，從而便可以得知待測細菌的結(jié)果。

其中通常采用的PCR法和基因芯片；PCR法將從細菌提取的DNA用PCR對細菌基因進行大量擴增，在PCR過程中通過基于細菌的靶基因特異性設(shè)計的基因探針檢測擴增產(chǎn)物，從而實現(xiàn)細菌檢測；這一方法在實施時需要進行DNA提取、擴增、引物設(shè)計等繁多的步驟，細菌前處理復(fù)雜，而且難以高通量化。基因芯片采用將多個特定的寡核昔酸片段或基因片段作為探針，有規(guī)律地排列固定于支持物(如硅片、玻片、塑料片)上，然后與待測的標記樣品提取的基因按堿基配對原理進行雜交，通過激光共聚焦熒光檢測系統(tǒng)等對芯片進行掃描，并配以計算機系統(tǒng)對每一探針上的熒光信號作出比較和檢測，從而迅速得出細菌的待測信息。基因芯片檢測相對比較準確，但是技術(shù)成本高昂，操作復(fù)雜，難以高通量化。

因此基于上述現(xiàn)有方法中DNA檢測的缺陷，利用基于LSPR(Localized?Surface?Plasmon?Resonance，局域表面等離子體共振)原理的生物傳感器由于出于本身在DNA檢測方面具有高靈敏度，速度快的有點因此被廣泛采用。但是傳統(tǒng)的LSPR傳感器使用的是比較一致的對稱結(jié)構(gòu)，從而對入射光產(chǎn)生單一的吸收峰，盡管這些對稱結(jié)構(gòu)已經(jīng)滿足了對大部分生物大分子的檢測，但是對于細菌DNA這類的生物小分子仍然缺乏足夠的靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種可以實現(xiàn)精確DNA檢測的非對稱性納米結(jié)構(gòu)的LSPR傳感裝置制作方法、傳感裝置及DNA檢測方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案如下：

一種LSPR傳感裝置，包括基底，所述基底上設(shè)有納米級金屬鍍層，且所述金屬鍍層呈XI形狀。

本發(fā)明方法制備出的LSPR傳感裝置構(gòu)建出了非對稱性XI型納米金結(jié)構(gòu)，X與I結(jié)構(gòu)單獨情況下會有LSPR現(xiàn)象中產(chǎn)生特有的峰；在結(jié)合形成XI結(jié)構(gòu)時，兩個結(jié)構(gòu)的光譜會一同雜合，產(chǎn)生多峰現(xiàn)象；同時XI結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生耦合作用，從而使得其雜合而成的峰產(chǎn)生偏移；大大提升了DNA檢測精確度和靈敏度；避免了傳統(tǒng)方法帶來的不均勻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的噪聲，避免了無序結(jié)構(gòu)造成波峰變寬的情況，通過兩個結(jié)構(gòu)的特有光譜的雜交與不對稱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的法諾共振使得LSPR傳感器使檢測更加準確。

本發(fā)明進一步好提出一種上述LSPR傳感裝置的制備方法，包括獲取基底，并在所述基底上設(shè)置抗蝕層；

獲取有序排列有納米級XI形狀的壓印用模板；

將模板與設(shè)有抗蝕層的基底壓合，使抗蝕層表面形成具有與壓印面適配的納米級XI形狀的凹槽；

在抗蝕層表面添加保護層；

將具有保護層和抗蝕層的基底進行等離子刻蝕處理使位于凹槽部分的抗蝕層被刻蝕去除，使位于凹槽部的基底表面裸露；

將等離子刻蝕后具有抗蝕層的基底進行電子束蒸鍍處理，使基底位于凹槽部的裸露表面生成金屬鍍層；

除去基底上的抗蝕層，即得到LSPR傳感裝置。

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明進一步還提出一種基于LSPR傳感裝置的DNA檢測方法，包括如下步驟：

獲取待測DNA樣品；

在LSPR傳感裝置上固定DNA捕獲探針，并于800nm～1800nm光波長內(nèi)測量吸收光譜；

在固定有DNA捕獲探針的LSPR傳感裝置上添加待測DNA樣品，再于800nm～1800nm光波長內(nèi)測量吸收光譜；

根據(jù)添加待測DNA后吸收光譜的變化獲取待測DNA信息。

本發(fā)明的基于非對稱性的LSPR傳感裝置的DNA檢測方法，基于LSPR技術(shù)，X與I結(jié)構(gòu)單獨情況下會有LSPR現(xiàn)象，產(chǎn)生特有的峰；在結(jié)合形成XI結(jié)構(gòu)時，兩個結(jié)構(gòu)的光譜會一同雜合，產(chǎn)生多峰現(xiàn)象；同時XI結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生耦合作用，從而使得其雜合而成的峰產(chǎn)生偏移；大大提升了DNA檢測精確度和靈敏度。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例LSPR傳感裝置制備過程中XI形狀壓印板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例LSPR傳感裝置制備過程中壓印板與基底壓合后的在抗蝕層表面形成的凹槽結(jié)構(gòu)示意圖；