[發(fā)明專利]一種金屬/碳納米管復(fù)合濾膜、制作方法及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110365904.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113324969A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鵬;祁正青;朱榮剛;孟超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金陵科技學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65;C01B32/168
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王楠

本發(fā)明提供一種金屬/碳納米管復(fù)合濾膜、制作方法及應(yīng)用，濾膜結(jié)構(gòu)包括過(guò)濾吸附層和拉曼散射增強(qiáng)層，過(guò)濾吸附層為由功能化的碳納米管形成的碳納米管網(wǎng)，拉曼散射增強(qiáng)層為在碳納米管網(wǎng)上修飾沉積的金屬納米顆粒層；本發(fā)明采用聚合物包裹的方式進(jìn)行長(zhǎng)碳納米管電性更改，利用靜電吸附作用將不同電性的長(zhǎng)碳納米管沉積在纖維濾膜上，然后沉積修飾金核銀殼納米粒子的碳納米管復(fù)合物。本發(fā)明利用長(zhǎng)碳納米管和金核銀殼納米粒子結(jié)合形成孔徑可調(diào)節(jié)，具有吸附、篩選且表面增強(qiáng)拉曼散射熱點(diǎn)多的三維SERS活性碳基濾膜，提高了濾膜的表面增強(qiáng)拉曼散射增強(qiáng)因子，增加了濾膜的比表面積，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液體環(huán)境中待測(cè)物的分離和檢測(cè)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬/碳納米管復(fù)合濾膜、制作方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著納米材料制備、基于表面增強(qiáng)散射等技術(shù)應(yīng)用的高速發(fā)展，基于納米材料的表面增強(qiáng)拉曼散射基底以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和信號(hào)高強(qiáng)度、高靈敏度以及目標(biāo)檢測(cè)功能在體外醫(yī)學(xué)診斷和水環(huán)境監(jiān)測(cè)域具有重大的應(yīng)用前景。

在光學(xué)檢測(cè)技術(shù)中，表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）技術(shù)由于其超高的靈敏度以及獨(dú)特的“指紋”光譜特性，其譜線窄、檢測(cè)條件溫和、對(duì)生物樣品損傷小、不易光漂白等特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在環(huán)境檢測(cè)、細(xì)胞成像和病原體/蛋白質(zhì)檢測(cè)等領(lǐng)域，因此在生物傳感、藥物分析、癌癥早期診斷治療等領(lǐng)域中得到廣泛研究和應(yīng)用。

在生物醫(yī)學(xué)方面，SERS基底是目前研究腫瘤早期診斷和細(xì)胞分析的熱點(diǎn)之一。SERS基底是一種尺寸較小的金屬納米級(jí)顆粒，其表面可以修飾特定的靶向分子和標(biāo)記物實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的捕獲并檢測(cè)，也可以直接對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行無(wú)標(biāo)檢測(cè)。體外檢測(cè)如基于典型的三明治結(jié)構(gòu)免疫檢測(cè)平臺(tái)、微流控技術(shù)平臺(tái)配合SERS基底在對(duì)生物大分子、蛋白及一些腫瘤標(biāo)記的高通量、高靈敏的檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域中也得到了廣泛的關(guān)注。

然而，隨著研究的不斷深入，人們對(duì)納米光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)及平臺(tái)的要求不斷提高，現(xiàn)有的檢測(cè)系統(tǒng)和平臺(tái)很難實(shí)現(xiàn)待測(cè)目標(biāo)物的篩選捕獲和檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行。若能實(shí)現(xiàn)液體待測(cè)樣本在定向流動(dòng)的過(guò)程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)待測(cè)目標(biāo)物的過(guò)濾、篩選和檢測(cè)，在液體流動(dòng)的過(guò)程中截獲待測(cè)目標(biāo)物同時(shí)還能獲得目標(biāo)待測(cè)物的相關(guān)信息，這將為水環(huán)境檢測(cè)以及腫瘤的早期診斷和病情評(píng)估提供更可靠的判據(jù)。通常用于液體中目標(biāo)待測(cè)物的SERS檢測(cè)方式主要是基于溶液中游離的貴金屬納米顆粒和組裝貴金屬納米顆粒的二氧化硅玻片，以基于金納米球的SERS探針為例，先取一定量的流動(dòng)性待測(cè)液體放入試管中，然后將含有游離的金納米球SERS探針溶液和上述待測(cè)液體混合一段時(shí)間，使液體中的待測(cè)物與貴金屬納米粒子充分結(jié)合后實(shí)現(xiàn)對(duì)液體中待測(cè)目標(biāo)物的SERS檢測(cè)，但是直接混合會(huì)使得探針和液體中待測(cè)物接觸幾率小，相互作用時(shí)間長(zhǎng)，通常這種方式需要對(duì)液體待測(cè)物進(jìn)行多次離心清洗和濃縮，操作復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還可能出現(xiàn)貴金屬納米粒子和待測(cè)溶液混合產(chǎn)生沉淀，不利于進(jìn)行高通量、快速、高靈敏的檢測(cè)。因而，獲得一個(gè)適用于流動(dòng)性液體檢測(cè)的SERS基底，集成過(guò)濾、篩選和SERS增強(qiáng)作用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)方便快速等諸多優(yōu)點(diǎn)于一體的SERS基底，對(duì)于液體中目標(biāo)待測(cè)物的高靈敏、快速檢測(cè)具有重要價(jià)值，對(duì)于豐富生化分析中的檢測(cè)手段也具有很大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬/碳納米管復(fù)合濾膜、制作方法及應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種金屬/碳納米管復(fù)合濾膜，所述濾膜結(jié)構(gòu)包括過(guò)濾吸附層和拉曼散射增強(qiáng)層，所述過(guò)濾吸附層為由功能化的碳納米管形成的碳納米管網(wǎng)，用于過(guò)濾溶液和截留溶液中的目標(biāo)待測(cè)物；所述拉曼散射增強(qiáng)層為在碳納米管網(wǎng)上修飾沉積的金屬納米顆粒層，用于對(duì)溶液中的目標(biāo)待測(cè)分子的拉曼光譜進(jìn)行增強(qiáng)，通過(guò)表面增強(qiáng)拉曼散射光譜實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的檢測(cè)。

進(jìn)一步的，所述碳納米管為長(zhǎng)的多壁碳納米管。

進(jìn)一步的，所述金屬納米顆粒層為金核銀殼納米粒子層。