表面等离子体检测装置及方法制造方法及图纸

所公开的技术涉及使用表面等离子体共振技术检测分子的方法、装置和系统，更具体地涉及采用在基底上形成的金属纳米颗粒的表面等离子体共振技术。在一个方面，制备金属纳米颗粒层的方法包括提供包含粘合剂聚合物和溶剂的液体组合物，以及将包括聚合物表面的制品至少部分浸入到液体组合物中，其中所述聚合物表面包括聚合材料并且不包括无机玻璃或晶体材料。该方法另外包括向液体组合物施加气相等离子体，以促进粘合剂聚合物与所述聚合物表面的聚合材料之间的化学反应，从而在制品的聚合物表面上形成粘合剂层。该方法还包括将金属纳米颗粒施加到粘合剂层上，以在粘合剂层上形成金属纳米颗粒层。

Surface plasma detection device and method

Relates to a device and a system method, using surface plasmon resonance detection of molecules are disclosed, more specific surface plasmon resonance technology involves the use of metal nano particles formed on the substrate. In one aspect, a method of preparing metallic nano particles layer includes providing a liquid composition comprising an adhesive polymer and a solvent, and the product will include a polymer surface at least partially immersed into a liquid composition, wherein the polymer surface includes a polymeric material and does not include inorganic glass or crystal materials. The method also includes the application of aerated liquid composition to plasma, in order to promote the chemical reaction between the adhesive polymer and the polymer surface of the polymeric material, which is formed on the surface of the polymer in the adhesive layer. The method also includes applying metal nanoparticles to the binder layer to form a metal nanoparticle layer on the binder layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面等离子体检测装置及方法相关申请的交叉引用根据美国法律37CFR1.57，在与本申请一起提交的申请数据表中确认的外国或本国优先权声明所主张的任何和所有申请都通过引用方式纳入本文。专利技术背景
所公开的技术涉及用于使用表面等离子体共振技术检测分子的方法、装置和系统，更具体地涉及采用在基底上形成的金属颗粒的表面等离子体共振技术。
技术介绍
表面等离子体(SP)是指沿电介质(例如石英玻璃)与金属(例如Ag或Au)之间的界面与电磁波(例如光)一起传播的相干电子振荡。在(由波长、偏振和/或入射角限定的)某些条件下，金属表面的自由电子吸收入射光的光子并将入射光的光子转化为表面等离子体波。当光子的频率与表面电子抵抗金属正核的回复力进行振荡的固有频率相匹配时，可以建立称为表面等离子体共振(SPR)的共振条件。SPR条件可以用于光学测量，诸如荧光、拉曼散射、二次谐波发生和吸收以及其他。
技术实现思路
在一个方面，一种形成金属纳米颗粒层的方法包括：提供包括粘合剂聚合物和溶剂的液体组合物，并且将包括聚合物表面的制品至少部分浸入液体组合物中，其中所述聚合物表面包括聚合材料并且不包括无机玻璃或晶体材料。该方法另外包括向液体组合物施加气相等离子体，以促进粘合剂聚合物与聚合物表面的聚合材料之间的化学反应，从而在制品的聚合物表面上形成粘合剂层。该方法还包括将金属纳米颗粒施加到粘合剂层上，以在粘合剂层上形成金属纳米颗粒层。在一些实施方案中，粘合剂聚合物包括多个胺末端，其中至少部分胺末端参与与聚合材料的化学反应以形成烯丙胺键。在一些实施方案中，粘合剂聚合物包含能够形成酰胺键的一种或多种分子，粘合剂聚合物选自由以下物质组成的组：线性或多支化阳离子聚合物，诸如聚二烯丙基二甲基铵；聚二烯丙基二甲基氯化铵；聚烯丙基胺盐酸盐；聚4-乙烯基苄基三甲基氯化铵；衍生自乙烯胺的多胺，包括二乙烯三胺(DETA)(H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2，二乙二醇的类似物)、三乙烯四胺(TETA)(H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2)、四乙烯五胺(TEPA)(H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2)、五乙烯六胺(PEHA)(H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2)、聚乙烯胺；超支化聚合物，包括聚酰胺-胺树状大分子、聚丙烯亚胺树状大分子；聚乙烯亚胺(PEI)；或其混合物。在其他实施方案中，粘合剂聚合物804包括阴离子聚合物，诸如聚丙烯酸、聚4-苯乙烯磺酸钠、聚乙烯基磺酸、聚钠盐、聚氨基酸、或其混合物。在一些实施方案中，粘合剂聚合物包括线性或多支化聚乙烯亚胺(PEI)、乙二胺或适合于在聚合物基底的表面上形成酰胺键的其他可交联分子。在一些实施方案中，聚合物表面不包括非聚合材料。在一些实施方案中，聚合材料不包括SiO2或Al2O3。在一些实施方案中，聚合物表面包含光学透明的聚合材料，所述光学透明的聚合材料选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，聚对苯二甲酸乙二酯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯(PS，聚苯乙烯)、聚碳酸酯(PC，聚碳酸酯)、及其组合组成的组。在一些实施方案中，提供液体组合物包括将液体组合物提供在电绝缘的电介质容器中，其中当施加气相等离子体时，将容器放置在等离子体腔室的两个电极之间。在一些实施方案中，施加气相等离子体包括施加气相等离子体以使得液体组合物和浸入液体组合物中的制品电浮置。在一些实施方案中，将制品浸入液体组合物中，使得当向液体组合物施加等离子体时，将整个聚合物表面浸没在液体组合物下方。在一些实施方案中，施加气相等离子体包括施加由包括大量氧气的气体混合物形成的气相等离子体。在一些实施方案中，施加气相等离子体包括施加由不包括大量氨气的气体混合物形成的气相等离子体。在一些实施方案中，形成金属纳米颗粒层的方法还包括在形成粘合剂层后，在施加金属纳米颗粒之前消除气相等离子体。在一些实施方案中，其中制品具有选自由片状、条形、腔体、柱形、圆筒、纤维、卷形、U形、螺旋形和漩涡形组成的组中的形状。在一些实施方案中，形成金属纳米颗粒层包括在制品的背离气相等离子体的聚合物表面上形成金属纳米颗粒。在一些实施方案中，金属纳米颗粒包括带负电荷的金属球，其中金属纳米颗粒与粘合剂层的游离胺末端结合。在一些实施方案中，金属纳米颗粒包括金纳米颗粒。在一些实施方案中，至少一部分金属纳米颗粒包括金属球，其中一种或多种配体附着于金属球。在一些实施方案中，一种或多种配体包括对一种或多种目标分子具有特异性的键和化学组成部分。在一些实施方案中，金属纳米颗粒层具有在约1.0×109个纳米颗粒/cm2至约2.0×1011个纳米颗粒/cm2之间的面积颗粒密度。在一些实施方案中，金属纳米颗粒具有的中值粒径在约1nm至约10nm之间、在约5nm至约20nm之间、在约10nm至约30nm之间、在约20nm至约40nm之间、在约30nm至约50nm之间、在约40nm至约60nm之间、在约50nm至约80nm之间、在约60nm至约100nm之间、在约80nm至约150nm之间、在约100nm至200nm之间、在约150nm至约250nm之间、在约200nm至约300nm之间、在约250nm至约400nm之间、在约300nm至约700nm之间、或在约500nm至约900nm之间、或在约700nm至约1100nm之间。在一些实施方案中，所述制品包括聚合物纤维，其中所述聚合物纤维包括选自由直线部分、弯曲部分和卷绕部分组成的组中的至少一种。在另一方面，一种用于检测液体样品中含有的目标的测试载运件，具有包括聚合物表面的本体，其中聚合物表面包括第一聚合材料并且不包含无机玻璃或晶体材料。测试载运件另外包括形成在聚合物表面上的金属纳米颗粒层。测试载运件还包括附着于金属纳米颗粒层并且对一种或多种目标分子具有特异性的一种或多种配体。在一些实施方案中，测试载运件还包括介于聚合物表面与金属纳米颗粒层之间的粘合剂聚合物层，其中粘合剂层包括不同于第一聚合材料的第二聚合材料。在一些实施方案中，本体包括具有选自由片状、条形、腔体、柱形、圆筒、纤维、卷形、U形、螺旋形和漩涡形组成的组中的形状的一部分。在一些实施方案中，第一聚合材料包含选自由以下物质组成的组中的一种或多种：聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、三乙酰纤维素(TAC)、环烯烃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚芳酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰亚胺及其组合。在一些实施方案中，本体包括被金属纳米颗粒层覆盖的至少一个表面。在一些实施方案中，本体包括未被金属纳米颗粒层覆盖的至少一个表面。在一些实施方案中，测试载运件包括构造成容纳液体样品的管。在一些实施方案中，金属纳米颗粒层形成在管的一个或多个内表面上。在一些实施方案中，本体为具有用于接收穿过其中的光束的第一端和用于发射穿过其中的光束的第二端的纤维的形式。在一些实施方案中，在第一端和第二端之间，纤维包括选自由直线部分和弯曲部分组成的组中的至少一个。在一些实施方案中，本体包括卷绕结构。在一些实施方案中，本体包括U形结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在聚合物基底上制备聚合物层的方法，所述方法包括：提供包含粘合剂聚合物和溶剂的液体组合物，所述粘合剂聚合物包括胺末端；提供包括聚合物表面的制品，所述聚合物表面具有能够与胺反应的一种或多种官能团，其中所述聚合物表面不包括无机玻璃或晶体材料；使所述液体组合物接触所述聚合物表面；向接触所述聚合物表面的所述液体组合物施加气相等离子体长达1毫秒至1分钟之间的时间段，使得所述液体组合物介于所述气相等离子体与所述聚合物表面之间，以通过所述粘合剂聚合物的胺末端与所述聚合物表面的所述一种或多种官能团之间的化学反应形成包含键合至所述聚合物表面的交联粘合剂聚合物的聚合物层，其中所述气相等离子体不包含氨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.15 US 62/092,159;2015.09.23 US 14/863,2381.一种在聚合物基底上制备聚合物层的方法，所述方法包括：提供包含粘合剂聚合物和溶剂的液体组合物，所述粘合剂聚合物包括胺末端；提供包括聚合物表面的制品，所述聚合物表面具有能够与胺反应的一种或多种官能团，其中所述聚合物表面不包括无机玻璃或晶体材料；使所述液体组合物接触所述聚合物表面；向接触所述聚合物表面的所述液体组合物施加气相等离子体长达1毫秒至1分钟之间的时间段，使得所述液体组合物介于所述气相等离子体与所述聚合物表面之间，以通过所述粘合剂聚合物的胺末端与所述聚合物表面的所述一种或多种官能团之间的化学反应形成包含键合至所述聚合物表面的交联粘合剂聚合物的聚合物层，其中所述气相等离子体不包含氨。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂聚合物包括选自由以下物质组成的组中的一种或多种：聚二烯丙基二甲基铵；聚二烯丙基二甲基氯化铵；聚烯丙基胺盐酸盐；聚4-乙烯基苄基三甲基氯化铵；衍生自乙烯胺的多胺，包括：二乙烯三胺(DETA)，H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2；二乙二醇的类似物；三乙烯四胺(TETA)，H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2；四乙烯五胺(TEPA)，H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2；五乙烯六胺(PEHA)，H2N-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2；聚乙烯胺；超支化聚合物，包括聚酰胺-胺树状大分子、聚丙烯亚胺树状大分子；聚乙烯亚胺(PEI)；或其混合物。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物表面包含选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，聚对苯二甲酸乙二酯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯(PS，聚苯乙烯)和聚碳酸酯(PC，聚碳酸酯)组成的组中的至少一种光学透明的聚合材料。4.根据权利要求1所述的方法，其中在施加所述气相等离子体时，所述液体组合物容纳在电绝缘的容器中，并且所述容器被放置在等离子体腔室的两个电极之间。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体组合物还包含水和NaOH。6.根据权利要求1所述的方法，其中施加所述气相等离子体包括使用具有至少一个电极的等离子体发生器产生所述气相等离子体，其中在施加所述气相等离子体时，所述等离子体发生器的所述至少一个电极中没有电极与所述液体组合物电接触。7.根据权利要求1所述的方法，其中使所述液体组合物接触等离子体表面包括将所述制品浸入所述液体组合物中，使得当施加所述气相等离子体时，所述聚合物表面浸没在所述液体组合物下。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述制品具有选自由片状、条形、腔体、柱形、圆筒、纤维、卷形、U形、螺旋形和漩涡形组成的组中的形状。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述制品包括背离所述聚合物表面的另一表面，其中所述液体组合物不接触所述另一表面，并且在所述另一表面上不形成聚合物层。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物表面被称为第一聚合物表面，其中所述聚合物层被称为第一聚合物层，其中所述制品包括背离所述第一聚合物表面的第二聚合物表面，其中所述液体组合物也接触所述第二聚合物表面，并且随着向接触所述第二聚合物表面的所述液体组合物也施加所述气相等离子体，在所述第二聚合物表面上形成第二聚合物层。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物表面被称为第一表面，其中所述制品还包括第二表面，其中，在施加所述气相等离子体时，所述第一表面接触所述液体组合物，而所述第二表面不接触所述液体组合物。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述制品还包括在所述第二表面上的膜，使得在施加所述气相等离子体时所述液体组合物不接触所述第二表面。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述制品包括腔体，其中所述第一表面是所述腔体的内表面，其中所述第二表面背离所述第一表面并且位于所述腔体外部，其中使所述液体组合物接触所述聚合物表面包括用所述液体组合物填充所述腔体的至少一部分，使得所述液体组合物接触所述第一表面，同时避免所述液体组合物接触到所述第二表面上。14.一种制备纳米颗粒层的方法，所述方法包括：根据权利要求1所述的方法，用以在制品的聚合物表面上形成聚合物层；和在形成所述聚合物层后，施加金属纳米颗粒到所述聚合物层上，以在所述聚合物层上形成单层金属纳米颗粒。15.根据权利要求14所述的方法，其中施加所述金属纳米颗粒发生在施加所述气相等离子体完成之后。16.根据权利要求14所述的方法，其中所述制品具有选自由片状、条形、腔体、柱形、圆筒、纤维、卷形、U形、螺旋形和漩涡形组成的组中的形状。17.根据权利要求14所述的方法，其中所述制品包括背离所述聚合物表面的另一表面，其中所述液体组合物不接触所述另一表面，并且在所述另一表面上不形成聚合物层。18.根据权利要求14所述的方法，其中所述聚合物表面被称为第一聚合物表面，其中所述聚合物层被称为第一聚合物层，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：金起范，
申请(专利权)人：福莱森斯有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR