超分辨荧光显微系统分辨率测试标准板的制造方法技术方案

本发明专利技术公开了一种超分辨荧光显微系统分辨率测试标准板的制造方法，利用纳米加工技术和纳米粒子自组装技术制作20nm-100nm线宽的荧光量子点线条作为荧光超分辨率标准板。目前，用于超分辨荧光显微镜分辨率检测的主要手段是荧光纳米球，但是该方法非常繁琐。本发明专利技术提供的制作方法简单可靠，荧光特性优良，制作出的分辨率标准板可直接用于超分辨荧光显微系统的测试。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，利用纳米加工技术和纳米粒子自组装技术制作20nm-100nm线宽的荧光量子点线条作为荧光超分辨率标准板。目前，用于超分辨荧光显微镜分辨率检测的主要手段是荧光纳米球，但是该方法非常繁琐。本专利技术提供的制作方法简单可靠，荧光特性优良，制作出的分辨率标准板可直接用于超分辨荧光显微系统的测试。【专利说明】
本专利技术涉及超分辨荧光显微系统的分辨率检测
，具体为一种。
技术介绍
在生物医学等领域，为更好地理解生命的作用过程和疾病的产生机理，需要观察细胞内器官等细微结构的精确定位和分布，阐明蛋白等生物大分子如何组成细胞的基本结构，重要的活性因子如何调节细胞的主要生命活动等。上述体系的特征尺度在纳米量级，常规光学显微技术已无法满足观测需求。为进一步提高光学显微镜的分辨率，早期主要是基于衍射极限公式进行讨论，通过减小工作波长和增加数值孔径来压缩聚焦光斑的大小。基于减小工作波长而发展起来的扫描电镜等技术，虽可实现纳米级的分辨率，但是对样品破坏性较大，适用于表面观测，并不适用于生物样品，特别是活体样品的观测。随着新型荧光分子探针的出现和成像技术的发展，超分辨荧光显微技术应运而生。目前，主流的超分辨显微技术主要包括两类，一类是随机开关与读取显微技术，即利用单分子定位方法实现超分辨成像，包括光敏定位显微术(PALM)、荧光光敏定位显微术(FPALM)和随机光学重建显微术(STORM)等超分辨显微技术。这类技术存在一定的缺陷:在观察过程中，需要重复激活-猝灭荧光分子，导致观察速度较慢，不适用于观察活体样品。另一类是目标开关与读取显微技术，包括受激发射损耗显微术(STED)、结构光照明显微术(SM)和基态损耗显微术(GSD)等超分辨显微术。研究比较多的是STED，主要利用了荧光的非线性效应减小聚焦光斑的尺寸，在动态图像获取能力、理论分辨率极限和三维超分辨成像等方面，拥有其他类似方法难以比拟的优势。利用超分辨荧光显微技术，可以在获得纳米级分辨率的同时，对生物大分子和细胞器微小结构的演化进行连续监测，而不影响其生物活性。超分辨荧光显微技术将会推动生物医学等领域的快速发展。目前，超分辨荧光显微镜的分辨率检测主要还是用荧光纳米球，但该方法的过程较为繁琐。量子点是一种新型荧光纳米粒子，与普通荧光素相比具有高荧光量子产率、发光稳定、激发光谱宽、发射光谱窄、荧光可调谐等优良荧光特性，被广泛用于传感器及生物标记等方面。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以克服荧光纳米球存在的缺陷，并获得优良的荧光特性。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为: ，其特征在于:包括以下步骤: (1)、在基底表面形成光刻胶膜层； (2)、将图案转移至光刻胶膜层上； (3)、利用带电聚电解质聚合物对基底进行选择性吸附，在光刻胶膜层中形成多层量子点纳米线条结构后，去除光刻胶膜层； (4)、在量子点纳米线条结构表面旋涂聚合层或其他保护层。，其特征在于:包括以下步骤: (1)、在基底表面依次形成第一金属膜层、第二金属膜层和光刻胶膜层； (2)、将图案转移至光刻胶膜层上； (3)、修饰第二金属膜层，在光刻胶膜层中形成多层量子点纳米线条结构后，去除光刻胶膜层； (4)、在量子点纳米线条结构表面旋涂聚合层或其他保护层。，其特征在于:包括以下步骤: (1)、在基底表面依次形成第一金属膜层、第二金属膜层、SiO2膜层和光刻胶膜层； (2)、将图案转移至光刻胶膜层上后，在移有图案的光刻胶膜层上制作掩膜层，去除光刻胶; (3)、将图案转移至SiO2膜层后，去除掩膜层； (4)、修饰第二金属层，在SiO2膜层中形成多层量子点纳米线条结构； (5)、在SiO2膜层上多层量子点纳米线条结构表面旋涂聚合层或其他保护层。所述的，其特征在于:采用Polyelectrolyte作为聚电解质聚合物。所述的，其特征在于:所述SiO2膜层厚度在50nm-150nm之间，利用等离子增强化学气相沉积技术形成在第二金属膜层上；所述掩膜层为Cr膜，厚度为20nm，利用电子束蒸发技术和剥离工艺制作在移有图案的光刻胶膜层上。所述的，其特征在于:可利用等离子体刻蚀技术刻蚀SiO2膜层，并利用Cr腐蚀液去除Cr掩膜层。所述的，其特征在于:所述第一金属膜层为Inm Cr膜，第二金属膜层为5nm Au膜，均是利用电子束蒸发技术形成在基底上。所述的，其特征在于:采用硫醇作为修饰剂，修饰第二金属膜层，使其电荷类型与量子点表面电荷相反。所述的，其特征在于:所述基底材料为Si或石英，所述光刻胶膜层的厚度在50nm-150nm之间，通过优化加速电压、曝光剂量和显影条件来控制光刻胶膜层线条结构的陡直度。所述的，其特征在于:利用电子束光刻技术将图案转移至光刻胶膜层上，光刻胶膜层上的图案为20nm-100nm的等间距线条结构；利用Layer-by-layer组装技术,形成多层量子点纳米线条结构,量子点纳米线条结构在3-10层之间；在量子点纳米线条结构表面旋涂聚合层或其他保护层，其厚度为百纳米级，不影响荧光激发和检测。与现有技术相比，本专利技术利用纳米加工技术和纳米粒子自组装技术制作荧光量子点线条，作为荧光超分辨率标准板，可直接用于超分辨率系统的测试，制作方法简单可靠。与普通荧光素相比，量子点具有高荧光量子产率、发光稳定、激发光谱宽、发射光谱窄、荧光可调谐等优良荧光特性，提升了检测的精度。【专利附图】【附图说明】图1a至图1c为本专利技术制作荧光超分辨标准板的第一种方法的具体结构示意图。图2a至图2c为本专利技术制作荧光超分辨标准板的第二种方法的具体结构示意图。图3a至图3e为本专利技术制作荧光超分辨标准板的第三种方法的具体结构示意图。【具体实施方式】本专利技术的技术创新点是:利用纳米加工技术和纳米粒子自组装技术制作20nm-100nm线宽的荧光量子点线条作为荧光超分辨率标准板，可直接用于超分辨率系统测试。本专利技术制作荧光超分辨标准板的第一种方法的具体结构示意图如图1a至图1c所示，包括以下步骤: 在基底100表面旋涂光刻胶层104，基底100可以是Si或石英； 如图1a所示，利用电子束光刻技术在光刻胶层104上形成20nm-100nm的等间距光刻胶线条结构，使基底100被暴露出来，电子束光刻胶的厚度在50nm-150nm之间，通过优化工艺条件(加速电压、曝光剂量、显影条件等)来控制光刻胶线条结构的陡直度； 如图1b所示,首先利用带电聚电解质聚合物(Polyelectrolyte)在基底100表面的选择性吸附，形成109层，使纳米基底结构表面所带电荷量与量子点表面电荷相反；然后利用Layer-by-layer组装技术在106层表面形成多层量子点纳米线条结构107,量子纳米线条结构107在3-10层之间； 去除光刻胶层104的纳米线条结构光刻胶，形成独立的量子点纳米线条结构； 如图1c所示，在107层表面旋涂聚合物层或其他保护层108，聚合物层或其他保护层108的厚度为百纳米级，不影响荧光激发和探测，以提高荧光超分辨率标准板的长期稳定性。本专利技术制作荧光超分辨标准板的第二种方法的流程示意图如图2a至图2c所示，包括以下步骤: 如图2a所示，利用电子束蒸发技术在基底10本文档来自技高网...

【技术保护点】
超分辨荧光显微系统分辨率测试标准板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：1）在基底表面形成光刻胶膜层；2）将图案转移至光刻胶膜层上；3）利用带电聚电解质聚合物对基底进行选择性吸附，在光刻胶膜层中形成多层量子点纳米线条结构后，去除光刻胶膜层；4）在量子点纳米线条结构表面旋涂聚合层或其他保护层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，蒋克明，黎海文，张运海，吴一辉，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：