[發明專利]SERS基底、SERS微流控芯片及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210355238.0
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114619027B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 李里;周煒;曹小衛;李偉;于曉文
• 申請（專利權）人: 南京市兒童醫院
• 主分類號: B22F1/17
• 分類號: B22F1/17;B22F9/24;B22F1/054;C23C14/16;C23C14/34;B22F1/145;C12Q1/6837;C12Q1/6886;B01L3/00;B82Y15/00;B82Y30/00;B82Y40/00;G01N21/65
• 代理公司: 北京卓勝佰達知識產權代理有限公司 16026
• 代理人: 劉冬梅

本發明涉及一種SERS基底、SERS微流控芯片及制備方法和應用，屬于材料技術領域，本發明主要設計了一種無泵多通道的基于表面增強拉曼效應(SERS)的微流控芯片，用于快速、靈敏地檢測與非小細胞肺癌相關的miR?92a和miR?339?3p。當樣品中含有目標鏈(miR?92a和miR?339?3p)時，其與標記有拉曼信號分子的發夾結構DNA發生一步成對雜交反應，有序的金銀納米碗陣列基底增強了SERS信號，通過觀察到的SERS信號的強弱來判斷miR?92a和miR?339?3p的濃度。因此本發明設計的微流控芯片具有良好的特異性、重復性和穩定性，便于推廣和應用。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體為一種SERS基底、SERS微流控芯片及制備方法和應用。

背景技術

MicroRNA(miRNA)是真核細胞中的一種單鏈RNA，長度大多為20-24nt，可以通過與相應mRNA的互補結合來調節基因表達。在癌癥中，miRNA表達水平的變化總是與腫瘤細胞的發育和死亡有關。由于其這些特性，miRNA作為癌癥早期檢測的潛在生物標記物越來越受到關注。在之前的報道中，發現了許多與非小細胞肺癌(NSCLC)相關的miRNA，主要包括miR-92a、miR-339-3p和miR-21。研究發現，miR-92a的過度表達促進了NSCLC細胞的增殖和侵襲，并與NSCLC的不良預后呈正相關。通過比較NSCLC患者和健康人的血清，發現多個miRNA存在差異表達，其中miR-339-3p在NSCLC患者中顯著上調，對NSCLC患者具有診斷預測價值。研究發現，使用RT-PCR(TaqMan)發現NSCLC患者血清miR-21表達水平顯著升高，miR-21可作為NSCLC臨床診斷的預后標志物。目前，miRNA早期診斷的主要方法包括PCR、northern印跡和微陣列。然而，由于靈敏度低、操作復雜、價格昂貴，這些方法不適用于臨床試驗。因此，迫切需要開發一種快速、高靈敏度的檢測miRNA的技術。

表面增強拉曼散射(SERS)是一種新型的增強光譜學，它利用分子振動提供分子結構的指紋信息，并檢測分子的動態變化。SERS主要通過發生在納米金屬表面的局部表面等離子體共振(LSPR)來增強局部電磁場，從而進一步增強分子在納米金屬顆粒上的拉曼散射光強度，以檢測物質。與其他檢測方法相比，SERS具有靈敏度高、檢測速度快、無損、微創等優點。SERS對于多重檢測也非常有利，因為它可以通過修飾不同的拉曼信號分子作為標記探針，并根據拉曼信號分子的相應信號識別不同的反應，同時檢測多種物質。由于這些特性，SERS已開始廣泛應用于miRNA、蛋白質檢測和廢水分析等領域。已經發現，SERS檢測高度依賴于納米金屬基底的形態和光學性質。近年來，金銀納米碗陣列因其獨特的形貌和良好的信號增強而受到越來越多的關注。由于Au和Ag納米顆粒的聚集，金銀納米碗陣列在顆粒內外形成了許多間隙和邊緣，從而形成了更多的“熱點”。金銀納米碗陣列的高度均勻的孔結構和許多“熱點”的存在不僅提高了分析的靈敏度，而且提高了其均一性和再現性，這對于用作生物測定的SERS基質具有很大的潛力。

微流控芯片是一種“微型實驗室”，它將樣品分離和檢測等活動結合在一個微小的納米級芯片上，使其成為一個理想化的生物檢測平臺，具有便攜性、低消耗和快速檢測的優點，目前廣泛應用于生物制藥、食品安全和環境污染檢測。傳統的微流控芯片受到外部驅動的限制，大大降低了其便攜性，阻礙了其應用和推廣。無泵SERS微流控芯片是近年來新出現的一種新型微流控芯片。SERS和微流控芯片分析相結合可以降低成本，同時提供更快的響應時間，以滿足臨床測試的需要。然而，當前的檢測方法往往伴隨著操作復雜、耗時等問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種SERS基底、SERS微流控芯片及制備方法和應用，將多個功能單元集成到微流控芯片中，以實現同時檢測和提高檢測效率。

為達成上述目的，本發明提出如下技術方案：

本發明的目的之一，提供一種金銀納米碗陣列SERS基底的制備方法，所述制備方法包括；