[實用新型]一種SERS芯片產品

有效

• 申請號: 201820396690.0
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN207894832U
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 郭清華;孫海龍
• 申請（專利權）人: 蘇州天際創新納米技術有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 汪青;周敏

本實用新型涉及一種SERS芯片產品，包括SERS芯片、設有容納空間的容器、用于浸沒納米結構單元的液態溶劑，SERS芯片包括固相芯片基底和多個間隔分布的納米結構單元，納米結構單元包括一個或多個金屬納米粒子。本實用新型能夠使SERS芯片上的“熱點”處于開的狀態，便于目標分子進入“熱點”，從而較好地掌控了分子可進入性及“熱點”分布可控性的平衡，從而使得SERS芯片的均勻性和重現性好且能夠檢測低濃度的痕量物質。并且，SERS芯片與空氣隔離，使得芯片的儲存期延長，且性能影響較小，從而推動了SERS技術的發展應用。

技術領域

本實用新型涉及表面增強拉曼(Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS)技術，特別是一種SERS芯片產品。

背景技術

表面增強拉曼(SERS)技術因其可達單分子檢測的超高靈敏度而廣受關注，其提供了目標分子相關的指紋特征，表達了諸如分子種類、分子取向、吸附方式等豐富的化學信息。SERS猶如放大鏡，將微量信息進行極限放大后呈現在人們面前。因此，SERS作為表界面的重要研究工具，在材料科學、化學、表面催化、環境及食品科學及生物醫藥等領域具有巨大的應用前景。

SERS的信號增強能力源于基底上獨特的納米結構。當激光照在狹小的納米結構時，會激發表面等離激元，大大增強了待測物周圍的電磁場，提高其拉曼信號的強度。不同納米結構產生的電磁場增強不同，其中一些特殊位置可產生極大的電磁場增強，這些位置被稱為“熱點”。熱點區域一般僅占整體位置的1％左右，卻貢獻了整體信號的70％?？刂啤盁狳c”的形成和排布是SERS芯片制備乃至SERS技術應用的核心，也是目前SERS領域研究的熱點。然而，僅有熱點是不夠的，必須“熱點”區域存在目標分子，才能獲得相關的有效信息。因此制備樣品時使“熱點”區域存有目標分子，也應為SERS技術應用的一個重點，然而目前人們卻甚少關注。

SERS應用中運用“熱點效應”制樣，通常有兩種方式：一為預先制備“熱點”，再將目標分子裝入以獲取其SERS光譜；另一種為吸附目標分子后，再進行“熱點”制備。前者一般為固相芯片，可方便地進行熱點排布，對于SERS芯片的均勻性和重現性均可有效掌控。然而，由于高SERS活性的“熱點”往往間隙很小(～1nm)，毛細作用使其分子可進入性大大降低。因此，在檢測低濃度的痕量物質時，即使吸附很長時間，也少有目標分子可到達“熱點”區域，最終該物質的信號也較為微弱。后者往往為溶膠體系，在吸附了目標物質后，納米粒子由于表面雙電層的破壞，傾向于以熱力學更穩定的聚集體方式存在。此種情形下，目標分子吸附較為容易，然而，此種“熱點”制備方式隨機性太高，形成的“熱點”結構千差萬別，因此結果的重現性不理想。如何在SERS“熱點”分布可控的基礎上，兼顧其目標分子可進入性，是一個兩難的問題，也是SERS技術發展的一個瓶頸。

另外，現有技術中的芯片通常在空氣中保存，空氣中氧氣會對貴金屬表面(如銀)進行氧化刻蝕，影響其SERS穩定性。此外，長期儲存使得空氣中的有機污染物吸附于SERS芯片表面，引入污染，使其性能下降。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種保存期長且“熱點”處于打開狀態的SERS芯片產品。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

一種SERS芯片產品，包括SERS芯片，所述SERS芯片包括固相芯片基底和設置在所述固相芯片基底上的多個間隔分布的納米結構單元，所述納米結構單元包括一個或多個金屬納米粒子，所述SERS芯片產品還包括設有容納空間的容器，所述SERS芯片設置在所述容納空間內，所述SERS芯片產品還包括用于浸沒所述納米結構單元的液態溶劑。

本實用新型中的金屬納米粒子通過聚集形成所述納米結構單元，優選通過自組裝方法進行聚集。

本實用新型中，納米結構單元間隔分布指的是相鄰兩個納米結構單元之間形成有間隙，而非連接在一起。