用于分子检测的分子载体制造技术

本发明专利技术提供了一种分子载体，其包括：一柔性基底，所述柔性基底包括一第一基板以及多个设置于该第一基板表面上的图案化的第一凸起；所述多个图案化的第一凸起与所述第一基板为一体结构；所述多个图案化的第一凸起包括多个凸条或凸块，从而定义多个第一孔洞；以及一设置于该柔性基底的金属层，所述金属层设置于柔性基底具图案化的第一凸起的表面。

Molecular Carriers for Molecular Detection

The present invention provides a molecular carrier comprising: a flexible substrate comprising a first substrate and a plurality of patterned first bumps arranged on the surface of the first substrate; a plurality of patterned first bumps comprising a plurality of bumps or bumps; and a plurality of patterned first bumps comprising a plurality of bumps, thereby defining a plurality of first bumps. A hole; and a metal layer arranged on the flexible base, which is arranged on the patterned first raised surface of the flexible base.

【技术实现步骤摘要】
用于分子检测的分子载体
本专利技术涉及一种分子载体，其制备方法以及采用该载体检测分子的方法。
技术介绍
分子检测技术通常利用拉曼光谱的谱学特征，对待测分子进行分析。通过拉曼检测系统向分子载体上的待测分子提供激光辐射。激光中的光子与待测分子发生碰撞，从而改变光子的方向，产生拉曼散射。另外，光子与待测分子发生能量交换，改变了光子的能量和频率，使该光子具有待测分子的结构信息。通过传感器接收来自待测分子的辐射信号，形成拉曼图谱，利用计算机对所述待测分子进行分析。拉曼光谱具有清晰的谱学特征，可以提供分子结构方面的丰富信息。现有技术中，用于分子载体中所用的基底均为硬质基底，如硅、二氧化硅、氮化硅、石英、氮化镓、氧化铝或氧化镁等，目前检测手段需要将待测分子提取出来，再进行测量，这样很难进行实时现场测量，而且硬质基底增加了对不规则的表面进行测量的难度。将拉曼光谱应用于实时(Realtime)、原位(Insitu)、在线(Online)、在体(Invivo)检测一直是人们追求的目标。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种能够检测不规则表面的分子载体。一种分子载体，其包括：一柔性基底，所述柔性基底包括一第一基板以及多个设置于该第一基板表面上的图案化的第一凸起；所述多个图案化的第一凸起与所述第一基板为一体结构；所述图案化的第一凸起包括多个凸条或凸块，从而定义多个第一孔洞；以及一设置于该柔性基底的金属层，所述金属层设置于柔性基底具图案化的第一凸起的表面。与现有技术相比，本专利技术所提供的分子载体具有以下优点，第一，由于分子载体中所用基底为柔性基底，该柔性基底可以弯曲，因此可以将其贴合在不规则物体的表面进行测量，可以实现原位检测；第二，所述柔性基底为透明材料，光透过率高，因此可以将光直接从到柔性基底远离金属层的一侧进行照射的，再进行检测；第三，由于柔性基底表面的三维纳米结构增加了检测的灵敏度，即使很少的样品也能够检测。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的分子载体的结构示意图。图2为本专利技术第一实施例提供的分子载体沿II-II方向的剖视图。图3为本专利技术第一实施例提供的分子载体的制备方法流程图。图4为本专利技术第一实施例提供的模板的制备方法流程图。图5为图4的碳纳米管复合结构的沿线IV-IV的截面图。图6为本专利技术第一实施例采用的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。图7为本专利技术第一实施例采用的非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图8为本专利技术第一实施例采用的扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图9为本专利技术第一实施例提供的碳纳米管复合结构的扫描电镜照片。图10为本专利技术第一实施例提供的碳纳米管复合结构的包覆三氧化二铝层的单根碳纳米管的扫描电镜照片。图11为本专利技术第一实施例提供的分子载体的另一种制备方法流程图。图12为本专利技术第一实施例提供的单分子检测方法的流程图。图13为拉曼光谱仪原位检测西红柿表面的CV分子的检测的照片。图14为拉曼光谱仪原位检测西红柿表面的CV分子的光谱检测结果。图15为采用分子载体擦拭苹果表面后，分子载体上4-ATP分子的拉曼光谱检测结果。图16为本专利技术第二实施例提供的分子载体的结构示意图。图17为本专利技术第二实施例提供的分子载体的制备方法流程图。图18为本专利技术第三实施例提供的分子载体的结构示意图。图19为本专利技术第四实施例提供的分子载体的结构示意图。图20为本专利技术第四实施例提供的分子载体的制备方法流程图。图21为本专利技术第五实施例提供的分子载体的结构示意图。主要元件符号说明具体实施方式如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。请参阅图1和图2，本专利技术第一实施例提供的一种分子载体10，其包括一柔性基底12以及设置于该柔性基底12表面的金属层14。具体地，所述柔性基底12包括一第一基板120以及多个设置于该第一基板120表面上的图案化的第一凸起122。所述图案化的第一凸起122包括多个凸条或凸块，从而定义多个第一孔洞124。所述多个图案化的第一凸起122与所述第一基板120为一体结构。参见图1(A)和图2(A)，所述图案化的第一凸起122可以包括多个凸条交叉设置形成网状结构，所述多个凸条的交叉处为一体结构。参见图1(B)和图2(B)，所述图案化的第一凸起122也可以包括多个成阵列排列的凸块。即，所述多个凸块间隔设置呈二维阵列。所述柔性基底12的光透过率高，这样即使激光从所述柔性基底12远离金属层14的一侧照射，也能够检测到拉曼信号。所述柔性基底12柔韧性好且能够弯曲，以保证所述分子载体10能够贴合不规则物体的表面，进行拉曼检测。所述柔性基底12的材料为柔性高分子材料。优选地，所述柔性基底12的材料为聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)等。本实施例中，所述柔性基底12的材料为PMMA。所述柔性基底12的形状、大小及厚度不限，可根据实际分子的检测需要选择。优选地，所述柔性基底12的厚度为500纳米-10毫米。更优选地，所述柔性基底12的厚度为10微米-200微米。所述第一基板120与所述图案化的第一凸起122的多个凸条或凸块是材料相同的一体结构。所述图案化的第一凸起122可以设置于所述第一基板120的一个表面或分别设置于所述第一基板120相对的两个表面。以图1(A)为例进行结构说明，本专利技术定义一部分沿着第一方向延伸的凸条为第一凸条，另一部分沿着第二方向延伸的凸条为第二凸条。所述第一方向和第二方向的夹角大于0度小于等于90度，优选地，大于等于30度。所述多个第一凸条基本平行，且所述多个第二凸条基本平行。本专利技术的凸条基本平行的特征是由于其制备方法中采用的碳纳米管掩模中碳纳米管的延伸方向基本平行的特征决定的。每个凸条的长度不限，宽度为20纳米-150纳米，高度为100纳米-500纳米，平行且相邻的凸条之间的间距为10纳米-300纳米。因此，所述第一孔洞124的开口尺寸为10纳米-300纳米，深度为100纳米-500纳米。优选地，每个凸条的宽度为50纳米-100纳米，高度为200纳米-400纳米，间距为10纳米-50纳米。本实施例中，所述多个第一凸条垂直于多个第二凸条。所述凸条从所述第一基板120的一边延伸至另一边。所述凸条的高度为300纳米。所述金属层14设置于所述图案化的第一凸起122的表面。具体地，所述金属层14可以为连续的层状结构，也可以为非连续的层状结构。所述金属层14设置于所述多个凸条或凸块表面以及凸条或凸块之间的第一孔洞124内。所述金属层14也可仅设置于多个凸条或凸块的侧面及相邻凸条或凸块之间的第一孔洞124内。所述金属层14可以为单层层状结构或多层层状结构。所述金属层14基本均匀沉积于凸条或凸块表面以及凸条或凸块之间的第一孔洞124内。所述第一孔洞124处形成一间隙(Gap)，此处金属层14的表面可产生表面等离子体共振，从而可产生拉曼散射增强。所述金属层14的材料不限，可为金、银、铂、铜、铁或铝等金属。可以理解，所述金属层14的材料并不限于以上几种，任何常温下为固态的金属材料都可以。本实施例中，所述金属层14为金。分子检测的活性(即SERS活性)与金属层14的厚度有关。所述金属层14的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分子载体，其特征在于，其包括：一柔性基底，所述柔性基底包括一第一基板以及多个设置于该第一基板表面上的图案化的第一凸起；所述多个图案化的第一凸起与所述第一基板为一体结构；所述图案化的第一凸起包括多个凸条或凸块，从而定义多个第一孔洞；以及一设置于该柔性基底的金属层，所述金属层设置于柔性基底具图案化的第一凸起的表面。

【技术特征摘要】
1.一种分子载体，其特征在于，其包括：一柔性基底，所述柔性基底包括一第一基板以及多个设置于该第一基板表面上的图案化的第一凸起；所述多个图案化的第一凸起与所述第一基板为一体结构；所述图案化的第一凸起包括多个凸条或凸块，从而定义多个第一孔洞；以及一设置于该柔性基底的金属层，所述金属层设置于柔性基底具图案化的第一凸起的表面。2.如权利要求1所述的分子载体，其特征在于，所述金属层的厚度为3-100纳米。3.如权利要求1所述的分子载体，其特征在于，所述第一孔洞的尺寸为10纳米-300纳米，所述图案化的第一凸起中凸条或凸块的宽度为20纳米-150纳米。4.如权利要求1所述的分子载体，其特征在于，所述图案化的第一凸起中凸条或凸块的高度为200纳米-500纳米。5.如权利要求1所述的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王营城，金元浩，李群庆，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11