[發明專利]一種石墨烯-超材料吸收器及其在檢測抗生素中的應用

有效

• 申請號: 201911036014.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110736717B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 劉建軍;丁凡;范蘭蘭
• 申請（專利權）人: 韶關學院
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/55
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 程毅

本發明公開了一種石墨烯?超材料吸收器，由石墨烯和超材料吸收器組成。所述超材料吸收器由若干個單吸收器形成陣列結構；每個單吸收器由底層、中間介質和頂層三層結構組成，其底層材料為鋁、中間介質材料為高阻硅、頂層材料為金。本發明還包括所述石墨烯?超材料吸收器在檢測抗生素中的應用。本發明可以突破傳統抗生素檢測方法中樣品前處理過程復雜、分析周期長、有機溶劑消耗量大，且對操作者專業能力要求較高，不便于基層推廣使用等瓶頸。采用石墨烯?超材料吸收器作為載體，可以實現快速無損的抗生素濃度表征。

技術領域

本發明涉及抗生素濃度檢測技術領域，尤其涉及一種石墨烯-超材料吸收器及其在檢測抗生素中的應用。

背景技術

目前，抗生素作為使用最為廣泛的藥物已經取得了驚人的發展，成為當前微生物學不可或缺的發展方向。盡管如此，由于抗生素耐藥水平的不斷提高、相關藥物研發投入的縮減以及抗生素藥業公司的日益減小等問題使細菌感染引發的疾病得不到有效地治療，從而嚴重威脅到了居民的身體健康。

一般來說，抗生素的濃度與藥效成正相關關系，但過高的抗生素濃度又會增加病菌的耐藥性，濃度過低又達不到治療的效果，因此設置合理的抗生素濃度也就變得尤為重要。這樣，對于不同抗生素類藥物濃度的測定工作也就具有了重要意義。傅生會等人對近四十年來利用熒光光度法測定頭孢菌素類抗生素的研究進展進行了總結，包括利用藥物酸性或堿性降解產物的熒光光度法、利用藥物與金屬離子的氧化還原和絡合作用的熒光光度法和利用藥物與有機熒光試劑反應的熒光光度法；張蘭桐等人通過研究發現可以用釩酸銨以分光光度法測定四環素和頭孢菌素類抗生素的含量。盡管以上兩種方法都能實現對抗生素濃度的檢測，但因為其實驗過程中都需要加入其他試劑，容易對實驗造成不小的干擾，從而影響測定結果的可信度。因此需要尋求一種靈敏度高、無需加入其他試劑，可以實現無標記檢測方法。

發明內容

為了克服現有抗生素檢測的不足,本發明專利提供一種石墨烯-超材料吸收器及其在檢測抗生素中的應用，該石墨烯-超材料吸收器不僅能夠檢測不同濃度的抗生素，而且可以檢測不同類型的抗生素。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種石墨烯-超材料吸收器，由石墨烯和超材料吸收器組成。

所述超材料吸收器由若干個單吸收器形成陣列結構；

每個單吸收器由底層、中間介質和頂層三層結構組成，其底層材料為鋁、中間介質材料為高阻硅、頂層材料為金；所述底層與中間介質為大小一致的正方形結構且緊密貼合在一起；所述頂層材料緊密貼合在中間介質的上表面，由位于中間介質中部的內正方形結構和外正方形結構組成；所述內正方形結構位于所述外正方形結構內且兩者的中點重合；所述外正方形結構的邊長小于所述中間介質的邊長，且其一組對邊與所述內正方形結構的一條對角線平行，其另一組對邊與所述內正方形結構的另一條對角線平行；所述外正方形結構的每條邊的中心部位都設有一開口。

所述石墨烯緊密貼合在所述中間介質和頂層所處的超材料吸收器的表面上。

進一步地，所述超材料吸收器采用表面微加工技術制備，具體為：首先，在高阻硅材料的一側涂上光刻膠，將鋁材料按其大小貼合在其上面；其次，將高阻硅材料的另一側涂上光刻膠，并對光刻膠上的圖案進行曝光和顯影形成頂層結構圖案；然后，對高阻硅材料進行熱蒸發沉積將金屬金均勻地沉積在顯影形成的圖案上；最后，對高阻硅進行溶脫得到超材料吸收器陣列。

進一步地，石墨烯與超材料的貼合過程為：用鑷子夾住超材料吸收器去貼合石墨烯，使石墨烯緊密貼合在所述中間介質和頂層所處的超材料吸收器的表面上，然后將其加入丙酮浸泡若干分鐘，最后放入烘箱烘干得到所述石墨烯-超材料吸收器。