[發明專利]一種光學各向異性生物傳感芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202010855433.0
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111855620A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 賈光一;黃珍獻;王堉琪;劉銘;姚秀琪
• 申請（專利權）人: 天津商業大學
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 徐金生

1.一種光學各向異性生物傳感芯片，其特征在于，包括玻璃基片(1)、金膜(2)、二維黑磷烯(3)、二維WS₂原子膜(4)和埃洛石納米管層(5)，其中：

一層金膜(2)鍍于玻璃基片(1)頂面；

金膜(2)的上表面，覆蓋有二維黑磷烯(3)；

二維黑磷烯(3)的上表面，覆蓋有一層二維WS₂原子膜(4)；

該層二維WS₂原子膜(4)的上表面，覆蓋有一層埃洛石納米管層(5)；

該層埃洛石納米管層(5)的上表面，用于放置目標檢測物(6)。

2.如權利要求1所述的光學各向異性生物傳感芯片，其特征在于，金膜(2)的厚度為30～60nm；

二維黑磷烯(3)由三層黑磷烯組成；

二維WS₂原子膜(4)由單層WS₂組成。

3.如權利要求1所述的光學各向異性生物傳感芯片，其特征在于，所述金膜(2)、二維黑磷烯(3)、二維WS₂原子膜(4)與埃洛石納米管層(5)之間通過范德瓦耳斯力連接。

4.一種光學各向異性生物傳感芯片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，在鍍于玻璃基片(1)頂面上的金膜(2)的上表面，自組裝上二維黑磷烯(3)；

步驟S2，將一層二維WS₂原子膜(4)完全覆蓋于所述二維黑磷烯(3)的上表面；

步驟S3，將溶有埃洛石納米管的無水乙醇溶液，均勻地噴射于二維WS₂原子膜(4)的上表面，獲得樣品；

步驟S4，將樣品放置在加熱臺上，采用80°±5°的溫度，加熱20～60分鐘，進行烘干、固化，使得無水乙醇揮發，二維WS₂原子膜(4)和二維黑磷烯(3)自封閉于埃洛石納米管層(5)與金膜(2)之間，即獲得所述光學各向異性生物傳感芯片。

5.如權利要求4所述的光學各向異性生物傳感芯片的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，金膜(2)的厚度為30～60nm。

6.如權利要求4所述的光學各向異性生物傳感芯片的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，二維黑磷烯(3)通過化學氣相沉積原位生長在金膜(2)上，或者機械剝離、液相剝離制備后通過轉移或者涂覆的方法將二維黑磷烯(3)置于金膜(2)上。

7.如權利要求4所述的光學各向異性生物傳感芯片的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，二維WS₂原子膜(4)經化學氣相沉積制備后，通過濕法轉移技術將二維WS₂原子膜(4)置于二維黑磷烯(3)上。

8.如權利要求4所述的光學各向異性生物傳感芯片的制備方法，其特征在于，在步驟S3中，通過改變或控制無水乙醇溶液中埃洛石納米管的濃度，來調節在步驟S4中最終形成的埃洛石納米管層(5)的厚度。

9.如權利要求8所述的光學各向異性生物傳感芯片的制備方法，其特征在于，當步驟S3中的無水乙醇溶液中埃洛石納米管的質量濃度為1.0％～7.5％時，在步驟S4中對應所形成的埃洛石納米管層(5)的厚度介于300～560nm之間。