[發明專利]表面增強拉曼散射的光流芯片及其清洗方法

有效

• 申請號: 202010102680.3
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111282606B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 邢曉波;劉紹靜;李宗寶;徐宇;吳家隱;鄭志東;陳伊琳
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N21/65
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

本發明公開一種表面增強拉曼散射的光流芯片及其清洗方法。光流芯片包括：基底；微流通道，設置于基底中，微流通道用于容納待檢測溶液；光纖，包括光信號輸入端和激發端，光信號輸入端用于接入光信號，激發端設置于微流通道內；金屬納米島基底，形成于激發端的端面，金屬納米島基底用于在外部激光的激發下產生表面等離子共振，以吸附待檢測溶液中的物質分子。清洗方法包括：在微流通道中通入去離子水，且使得去離子水淹沒金屬納米島基底；在光信號輸入端中接入光信號，經過預定時長后關閉光信號，并去除微流通道中的去離子水。該芯片結構簡單，體積小，制作簡便易行，可檢測低濃度的待檢物質，且可實現快速清洗，提高光流芯片的可重復利用性。

技術領域

本發明屬于光流控檢測技術領域，具體地講，涉及一種表面增強拉曼散射的光流芯片及其清洗方法。

背景技術

表面增強拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering，簡稱SERS)作為一種常用且先進的物質檢測手段，在化學、生物醫學和環境保護領域發揮著至關重要的作用。由于SERS強度與金屬納米結構的表面等離子體共振有關，并在很大程度上取決于金屬納米結構的幾何形狀。因此，常見的SERS基底主要是通過化學吸附法、激光誘導沉積法、原位還原法和光刻法制備金屬納米粒子/結構。盡管這些SERS基底已經變得相對成熟并且是增強拉曼信號的常用工具，但其高昂的制備成本和復雜的工藝使其需要專門的設備和專業的操作。而且，相對較大的基底面積限制了它們的小型化和集成化，這大大限制了SERS檢測在痕量液體檢測以及實時檢測等方面的進一步應用。而光纖傳感具有制備簡單，體積小，操作靈活等優點，但通常僅能檢測高濃度溶液的SERS信號而且難以自清洗，從而限制了光纖基底的靈敏度和可重復性。因此，如何實現低濃度檢測且制備可重復利用的SERS光纖基底成為本領域中急需解決的技術問題。

發明內容

(一)本發明所要解決的技術問題

本發明解決的技術問題是：如何對低濃度溶液進行檢測且可快速清洗光纖基底。

(二)本發明所采用的技術方案

為解決上述的技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種表面增強拉曼散射的光流芯片，所述光流芯片包括：

基底；

微流通道，設置于所述基底中，所述微流通道用于容納待檢測溶液；

光纖，包括光信號輸入端和激發端，所述光信號輸入端用于接入光信號，所述激發端設置于所述微流通道內；

金屬納米島基底，形成于所述激發端的端面，所述金屬納米島基底用于在外部激光的激發下產生表面等離子共振以及用于吸附待檢測溶液中的物質分子。

優選地，所述微流通道包括相互連通的注入口、檢測端口和排出口，所述注入口用于注入待檢測溶液，所述排出口用于排出待檢測溶液，所述檢測端口用于供外部激光穿過，以激發所述金屬納米島基底。

優選地，所述微流通道的正對所述檢測端口的位置上設置有通孔，所述激發端穿過所述通孔。

優選地，所述金屬納米島基底的厚度為10nm～40nm。

優選地，所述金屬納米島基底的材料為金、銀、銅中的任意一種。

本發明還公開了一種表面增強拉曼散射的光流芯片的清洗方法，所述清洗方法包括：

在所述微流通道中通入去離子水，且使得去離子水淹沒所述金屬納米島基底；

在所述光信號輸入端中接入光信號，經過預定時長后關閉光信號，并去除所述微流通道中的去離子水。

優選地，所述清洗方法還包括：

清洗完成后，將光流芯片放入真空干燥箱進行干燥。