【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱分析检测，尤其涉及一种基于时间维度拉曼光谱的检测方法。
技术介绍
1、表面增强拉曼光谱(surface-enhanced raman spectroscopy,sers)技术通过sers基底的表面增强效应，可以解决拉曼散射信号弱的问题，从而实现超高灵敏度的检测。sers技术目前被广泛接受的机理为电磁场增强和化学增强，增强因子一般可达104～1011，在其中的一些电磁场增强热点区域，甚至可实现单分子水平检测。sers光谱的特征峰反映了分子化学结构本身的振动或转动模式，具有指纹特异性。相比于荧光光谱，sers光谱的特征峰很窄，因而具有多通道检测的潜力。相比于红外光谱，水的sers信号很弱，因此sers技术更加适合用于各类水相样本的检测。此外，sers制样过程简单且成本较低。正由于上述优点，sers技术已被证明在生物检测、疾病诊断、环境监测、食品安全、违法品检测、法医现场检测等诸多领域的定量检测中拥有巨大的应用潜力。
2、然而，sers技术定量检测低浓度目标物的重复性较差，其原因来自多个方面，包括但不限于：背景噪声、sers基底热点增强性能异质性，分子吸附取向与位点随机、材料制样重复性、光污染等。为了解决sers的定量检测重复性差的问题，alexandre g.brolo等人首次将数字化技术用于固相sers检测。固相数字化sers技术采集大量来自固相基底上不同探测位置内的sers光谱构成光谱集，将各探测面积的sers光谱信号强度转化为“0”或“1”的数字信号，即阴性光谱或阳性光谱，通过计算光谱集中的阳性光
3、相比之下，在液相数字化sers技术中，其胶体颗粒具有单分子检测的能力，在液相检测体系中具有良好的分散性和均一性，且可以大批量合成并成本低廉；另外，目标分子在液相检测体系中也具有良好的分散性和均一性。液相数字化sers技术通过在液相检测样品中不同空间内的sers信号，并进行数字化。因此液相数字化sers技术能够有效减少了超低浓度下sers定量受到信号强度大小波动的干扰，从而有效地提高了sers低浓度下定量的可重复性，实现超低浓度下可重复的定量检测。
4、然而，当前液相数字化sers技术检测液相样品中不同空间的sers信号，要求拉曼光谱仪具有对样品进行空间扫描的功能，因此相关的研究工作绝大多数基于带有样品平移台的共聚焦显微拉曼系统。这类设备硬件体积大、对检测条件要求相对严格，且成本十分昂贵，仪器的限制使当前液相数字化sers技术不适合进行临床、法医、食品、环境的现场快速分析。
5、固相基底的电磁场热点的分布、密度通常在材料制备时确定，在sers检测过程中不会轻易发生变化；相比之下，而液相基底的电磁场热点可以通过改变制样、检测条件等实现。液相数字化sers技术的定量检测性能的关键影响因素为sers基底的电磁场热点数量、密度，因此改变电磁场热点的数量、密度，可以调节数字化sers技术的定量能力，而相关策略目前尚未被人开发与应用。
6、现有技术存在的问题有：
7、1、当前数字化sers技术通常需要在空间维度采集大量光谱，采集中需要仪器部件或检测样本通过电机移动至不同空间位置，这个步骤将导致大量额外的时间消耗和仪器成本，还会产生控制的不稳定性等多个问题。
8、2、数字化sers技术缺乏相关优化检出能力的方法。
9、3、当前液相数字化sers技术要求大量光谱采集过程中sers增强基底性能保持稳定且一致，实际上sers基底在采集中可能随时间发生团聚或沉降，满足要求的sers基底种类相对受限。
10、因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于时间维度拉曼光谱的检测方法，以克服现有技术存在的问题。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何提高数字化sers的检测速度和稳定性，降低数字化sers技术对仪器硬件的要求，提高数字化sers技术的定量能力。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于时间维度拉曼光谱的检测方法，所述检测包括对目标分子的单分子水平定量检测，包括以下步骤：
3、步骤1、制备sers胶体颗粒；
4、步骤2、使所述sers胶体颗粒和待测样本混合于液相体系中，获得待测液体；
5、步骤3、使用拉曼光谱仪对所述待测液体以时间为维度进行表面增强拉曼光谱检测，采集一定数量的拉曼光谱，构成拉曼光谱集；
6、步骤4、对所述拉曼光谱集进行定量计算，得到所述目标分子的浓度值。
7、进一步地，所述目标分子包括结晶紫、罗丹明6g和福美双中的一种。
8、进一步地，所述步骤1中制备的sers胶体颗粒总体粒径分布均一，并且具有针对表面增强拉曼光谱检测的稳定性。
9、进一步地，所述步骤1中所述sers胶体颗粒包括羟胺-银胶体颗粒。
10、进一步地，所述步骤2中所述混合包括所述sers胶体颗粒和所述待测样本进行超声振荡。
11、进一步地，所述步骤2中所述混合包括所述sers胶体颗粒和所述待测样本进行涡旋。
12、进一步地，所述步骤3中所述表面增强拉曼光谱的检测包括对所述sers胶体颗粒和所述待测样本进行机械搅拌。
13、进一步地，所述步骤3中所述拉曼光谱仪包括共聚焦拉曼光谱仪、便携式拉曼光谱仪。
14、进一步地，所述步骤3还包括根据所述sers胶体颗粒、所述目标分子选择所述拉曼光谱仪的测试参数，所述测试参数包括激光波长、功率、积分时间。
15、进一步地，所述步骤4中的所述定量计算包括光谱阈值确定、光谱数字化与阳性光谱频率统计；所述光谱阈值确定包括空白样本平均值加上若干倍标准差或者同一光谱噪声区域平均值加上若干倍标准差；所述光谱数字化按照所述光谱阈值判定是否存在目标分子，信号强度高于所述光谱阈值判断为存在目标分子，定义为阳性光谱，信号强度低于所述光谱阈值判断为不存在目标分子，定义为阴性光谱；所述阳性光谱频率统计包括，统计所述阳性光谱的光谱数量并除以光谱总数，得到阳性光谱频率，从而确定所述待测样本中所述目标分子的浓度值。
16、本专利技术的有益效果在于：
17、1、提出了时间维度扫描的数字化sers采集方式，节省了光谱采集所需的大量电机移动时间，大大提高了数字化sers的检测速度，有助于数字化sers应用于各种快速检测场景。其次，该采集方式降低了数字化sers技术对仪器硬件的要求，光谱仪不需要配备平移台，使数字化sers技术可适用于各类拉曼光谱仪，包括共聚焦拉曼光谱仪、便携式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于时间维度拉曼光谱的检测方法，所述检测包括对目标分子的单分子水平定量检测，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述目标分子包括结晶紫、罗丹明6G和福美双中的一种。
3.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤1中制备的SERS胶体颗粒总体粒径分布均一，并且具有针对表面增强拉曼光谱检测的稳定性。
4.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤1中所述SERS胶体颗粒包括羟胺-银胶体颗粒。
5.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤2中所述混合包括所述SERS胶体颗粒和所述待测样本进行超声振荡。
6.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤2中所述混合包括所述SERS胶体颗粒和所述待测样本进行涡旋。
7.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤3中所述表面增强拉曼光谱的检测包括对所述SERS胶体颗粒
8.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤3中所述拉曼光谱仪包括共聚焦拉曼光谱仪、便携式拉曼光谱仪。
9.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤3还包括根据所述SERS胶体颗粒、所述目标分子选择所述拉曼光谱仪的测试参数，所述测试参数包括激光波长、功率、积分时间。
10.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤4中的所述定量计算包括光谱阈值确定、光谱数字化与阳性光谱频率统计；所述光谱阈值确定包括空白样本平均值加上若干倍标准差或者同一光谱噪声区域平均值加上若干倍标准差；所述光谱数字化按照所述光谱阈值判定是否存在目标分子，信号强度高于所述光谱阈值判断为存在目标分子，定义为阳性光谱，信号强度低于所述光谱阈值判断为不存在目标分子，定义为阴性光谱；所述阳性光谱频率统计包括，统计所述阳性光谱的光谱数量并除以光谱总数，得到阳性光谱频率，从而确定所述待测样本中所述目标分子的浓度值。
...【技术特征摘要】
1.一种基于时间维度拉曼光谱的检测方法，所述检测包括对目标分子的单分子水平定量检测，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述目标分子包括结晶紫、罗丹明6g和福美双中的一种。
3.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤1中制备的sers胶体颗粒总体粒径分布均一，并且具有针对表面增强拉曼光谱检测的稳定性。
4.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤1中所述sers胶体颗粒包括羟胺-银胶体颗粒。
5.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤2中所述混合包括所述sers胶体颗粒和所述待测样本进行超声振荡。
6.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤2中所述混合包括所述sers胶体颗粒和所述待测样本进行涡旋。
7.如权利要求1所述的基于时间维度拉曼光谱的检测方法，其特征在于，所述步骤3中所述表面增强拉曼光谱的...
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