[實用新型]一種NERS-SERS基底微流控光量子物質指紋靶標

有效

• 申請號: 201820520808.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN208140585U
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 陳志斌;肖程;秦夢澤;張冬曉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63908部隊
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 胡素梅;胡澎

本實用新型提供了一種NERS?SERS基底微流控光量子物質指紋靶標。其結構包括微流道單元和溫度梯度控制器；溫度梯度控制器包括兩個微型溫度傳感器、一個半導體制冷片和一個微型加熱片；微流道單元包括金屬納米顆粒溶膠存儲器、回收器及四級微流道。在第三級微流道內設有間隙增強拉曼散射與表面增強拉曼散射結合（NERS?SERS）的基底，NERS?SERS基底是由正弦型銀光柵及金屬納米顆粒溶膠組成；半導體制冷片和微型加熱片能夠保證在微流道單元兩端產生溫度梯度。本實用新型具有輕便、高集成度、高靈敏度、可連續檢測、環保性好等優點，特別適用于便攜、可重復識別空氣中存在的痕量彈藥等爆炸物的類型、品種及其“拉曼指紋”。

技術領域

本實用新型涉及光量子表面增強拉曼散射（SERS）光譜檢測、微流控物質檢測及痕量爆炸物檢測技術領域，具體地說是一種NERS-SERS基底微流控光量子物質指紋靶標。

背景技術

當前表面增強拉曼散射（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）微流控檢測技術中，廣泛使用的拉曼增強基底主要有兩種：一種是單一金屬納米顆粒溶膠，包括金納米顆粒溶膠和銀納米顆粒溶膠；另一種是納米陣列結構，包括半球納米陣列結構、柱狀納米陣列結構等。單一金屬納米顆粒溶膠的SERS增強因子一般能夠達到10⁸，為提高探測靈敏度，SERS增強因子還有待提高。納米陣列結構的拉曼增強基底具有無法實現連續檢測的缺陷，原因是：檢測分子容易吸附在納米陣列結構上，檢測一次之后需要對基底進行清洗，去除吸附的檢測分子，以免對下次檢測結果產生影響。

實用新型內容

本實用新型的目的就是提供一種NERS-SERS基底微流控光量子物質指紋靶標，以解決現有微流控SERS檢測無法連續采樣檢測及探測靈敏度低的問題。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種NERS-SERS基底微流控光量子物質指紋靶標，包括微流道單元和用于控制所述微流道單元兩端溫度梯度的溫度梯度控制器；

所述微流道單元包括金屬納米顆粒溶膠存儲器、第一級微流道、第二級微流道、第三級微流道、第四級微流道和金屬納米顆粒溶膠回收器；所述金屬納米顆粒溶膠存儲器用于存儲金屬納米顆粒溶膠，所述金屬納米顆粒溶膠回收器用于對金屬納米顆粒溶膠進行回收；所述第一級微流道、所述第二級微流道、所述第三級微流道和所述第四級微流道依序相接，所述金屬納米顆粒溶膠存儲器內的金屬納米顆粒溶膠可依序經所述第一級微流道、所述第二級微流道、所述第三級微流道和所述第四級微流道后進入所述金屬納米顆粒溶膠回收器；所述金屬納米顆粒溶膠回收器的上表面呈開放式結構；

所述第二級微流道包括至少三條毛細微流道，每一條毛細微流道的上表面均為完全開放結構；所述第二級微流道用于使所述微流道單元內的金屬納米顆粒溶膠吸收濃縮空氣中的待檢測痕量物質；

所述第三級微流道是集成了SERS增強檢測區的微流道；在所述第三級微流道的上表面設置有一個激光入射與探測信號采集小孔；在所述第三級微流道內的下表面集成有周期性的正弦型銀光柵，所述正弦型銀光柵與其上所流動著的金屬納米顆粒溶膠共同構成了NERS-SERS基底；

所述溫度梯度控制器包括第一微型溫度傳感器、第二微型溫度傳感器、微型加熱片和半導體制冷片；

所述第一微型溫度傳感器位于所述金屬納米顆粒溶膠回收器的下方，用于檢測所述金屬納米顆粒溶膠回收器周圍的溫度；所述第二微型溫度傳感器位于所述金屬納米顆粒溶膠存儲器的下方，用于檢測所述金屬納米顆粒溶膠存儲器周圍的溫度；

所述微型加熱片位于所述第一微型溫度傳感器的下方，用于升高所述金屬納米顆粒溶膠回收器周圍的溫度；所述半導體制冷片位于所述第二微型溫度傳感器的下方，用于降低所述金屬納米顆粒溶膠存儲器周圍的溫度。