[發明專利]一種用于精準捕獲和檢測冠狀病毒的SERS固態芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 202010371243.1
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN112816454B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 楊勇;黃政仁
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種SERS固態芯片，其特征在于，包括：

沉積有貴金屬層的M網/MO_x納米線復合材料作為襯底，所述M網/MO_x納米線復合材料包括M網以及原位生長在M網的網格上的MO_x納米線陣列，其中M為Ti或Zn，1≤x≤2；所述M網的網格間距為5～30μm；所述MO_x納米線的直徑為20～50nm，長度為1～10μm；所述M網的每個網格中MO_x納米線陣列形成≤150 nm的孔隙結構；所述貴金屬層是由貴金屬納米顆粒堆積形成，所述貴金屬納米顆粒為Au或Ag；所述貴金屬層的厚度為20～40 nm，所述貴金屬納米顆粒的粒徑為15～30 nm，顆粒間距＜1nm；

形成在襯底表面的酰胺單分子層；

以及吸附在酰胺單分子層表面的human ACE2-His蛋白；

所述human ACE2-His蛋白和酰胺單分子層中酰胺基團的摩爾比為（0.1～1）:1。

2.根據權利要求1所述的SERS固態芯片，其特征在于，所述M網的每個網格中MO_x納米線陣列形成≤100 nm的孔隙結構。

3.根據權利要求1所述的SERS固態芯片，其特征在于，所述酰胺單分子層為聚酰胺單分子層或硫代乙酰胺單分子層；所述聚酰胺單分子層的厚度≤5nm，所述硫代乙酰胺單分子層的厚度為≤2 nm。

4.根據權利要求1所述的SERS固態芯片，其特征在于，所述human ACE2-His蛋白層中human ACE2-His蛋白和酰胺單分子層中酰胺基團的摩爾比為0.5～1:1。

5.一種如權利要求3所述的SERS固態芯片的制備方法，其特征在于，包括：

采用聚酰胺粉法對沉積有貴金屬層的M網/MO_x納米線復合材料進行酰胺化處理，經過多次萃取和清洗后，再浸入ACE2的PBS溶液中保持5～30分鐘后取出并干燥，得到所述SERS固態芯片；或者

將沉積有貴金屬層的M網/MO_x納米線復合材料浸入硫代乙酰胺溶液中保持1～3小時后取出并干燥，再浸入ACE2的PBS溶液中保持5～30分鐘后取出并干燥，得到所述SERS固態芯片，所述硫代乙酰胺溶液的溶劑為乙醇、PBS溶液中的至少一種，濃度為0.3～3.0 mM；

所述ACE2的PBS溶液中ACE2的濃度為2.38～23.8 mg/L。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述沉積有貴金屬層的M網/MO_x納米線復合材料中貴金屬層的制備方法包括檸檬酸鈉還原法、磁控濺射或真空蒸鍍法。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，當M為Ti時，所述Ti網/TiO₂納米線復合材料的制備方法包括：

（1）將Ti網置于裝有氫氧化鈉/和氫氧化鉀溶液的反應釜中在100～200℃下水熱反應10～15小時，在Ti網網格的骨架上得到Na₂TiO₃納米線或/和K₂TiO₃納米線；

（2）然后浸泡在鹽酸溶液中，在Na₂TiO₃納米線或/和K₂TiO₃納米線中的Na⁺或/和K⁺分別與H⁺的交換完全后，在400～500℃下退火1～3小時，得到所述Ti網/TiO₂納米線復合材料。

8.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述聚酰胺粉法包括：

（1）將聚酰胺粉體溶解于乙醇水溶液中，在30～50℃下攪拌并超聲處理后，再在4000～8000轉/分鐘的轉速下離心處理5～10分鐘，取上清液；

（2）將沉積有貴金屬層的M網/MO_x納米線復合材料浸入所得上清液中保持30～60分鐘。