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原文传递可重构表面增强拉曼光谱装置及其方法

专利名称：	可重构表面增强拉曼光谱装置及其方法
摘要：	一种表面增强拉曼光谱(SERS)装置，其包括非导电基板，至少两个微电极以间隔关系设置在所述基板上，使得沿着所述微电极的边缘和/或相对边缘形成检测位点，和纳米颗粒结构，其包括设置在所述检测位点上的多个金属纳米颗粒。所述纳米颗粒结构的组装可以通过所述至少两个微电极之间的电场来引导。所述的SERS装置便宜、坚固、便携且可重复使用。本文还描述了使用和制备SERS装置的方法，其使用了简单、快速及廉价的制造技术。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	加拿大;CA
申请人：	金斯顿女王大学
发明人：	H·戴思;A·多克斯里斯;C·埃斯科韦多
专利状态：	有效
申请日期：	2017-08-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201780062660.4
公开号：	CN109804236A
代理机构：	永新专利商标代理有限公司
代理人：	过晓东
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	加拿大安大略省金斯顿市
主权项：	1.一种表面增强拉曼光谱(SERS)装置，其包括：非导电基板；至少两个电极，其以间隔关系设置在基板上，使得沿着电极的边缘和/或相对边缘形成检测位点；以及纳米颗粒结构，其包括设置在所述检测位点中的多个金属纳米颗粒。 2.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述的金属纳米颗粒包括选自银、金、铜和铂的金属，或其两种或多种的组合。 3.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述的纳米颗粒结构由所述至少两个电极之间的电场引导。 4.根据权利要求3所述的SERS装置，其中所述电场包括AC电场、DC电场、具有DC分量的AC电场，和静电场。 5.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述纳米颗粒结构包括分支、成簇、聚集、分形和树枝状结构中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述纳米颗粒结构为树枝状结构。 7.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述的纳米颗粒是官能化的。 8.根据权利要求7所述的SERS装置，其中所述官能化的纳米颗粒包括表面改性。 9.根据权利要求8所述的SERS装置，其中所述表面改性包括设置在至少一个纳米颗粒上的至少一种蛋白质、核酸、功能分子或其片段或衍生物，或其组合。 10.根据权利要求8所述的SERS装置，其中所述的表面改性包括石墨烯或其衍生物。 11.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述纳米颗粒结构在检测位点处浓缩分析物。 12.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述的纳米颗粒结构可移除地组装在所述检测位点中。 13.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述至少两个电极以2D配置设置在所述的基板上。 14.根据权利要求1所述的SERS装置，其中所述至少两个电极以3D配置设置在所述的基板上。 15.一种制备SERS装置的方法，其包括：提供非导电基板，所述非导电基板具有至少两个电极，其以间隔关系设置在所述基板上，使得沿着所述电极的边缘和/或相对边缘形成检测位点；以及在诱导、引导或影响金属纳米颗粒组装成检测位点的纳米颗粒结构的条件下，在检测位点上设置多个金属纳米颗粒。 16.根据权利要求15所述的方法，其中所述的金属纳米颗粒包括选自银、金、铜、铂中的至少一种金属及其两种或更多种的组合。 17.根据权利要求15所述的方法，其中所述诱导、引导或影响金属纳米颗粒组装成检测位点的纳米颗粒结构的条件包括电场。 18.根据权利要求17所述的方法，包括AC电场、DC电场、具有DC分量的AC电场或静电场。 19.根据权利要求15所述的方法，其中所述纳米颗粒结构包括分支、成簇、聚集、分形和树枝状结构中的至少一种。 20.根据权利要求15所述的方法，其中所述的纳米颗粒结构式树枝状结构。 21.根据权利要求15所述的方法，包括使用官能化的纳米颗粒。 22.根据权利要求21所述的方法，其中官能化的纳米颗粒包括所述纳米颗粒的表面改性。 23.根据权利要求22所述的方法，其中官能化的纳米颗粒包括在至少一个纳米颗粒上的至少一种蛋白质、核酸、功能分子或其片段或衍生物，或其组合。 24.根据权利要求22所述的方法，其中所述的表面改性包括石墨烯或其衍生物。 25.根据权利要求15所述的方法，包括使用所述纳米颗粒结构在检测位点处浓缩分析物。 26.根据权利要求25所述的方法，进一步包括使用官能化的纳米颗粒和电场的至少其中之一在检测位点处浓缩分析物。 27.根据权利要求15所述的方法，包括将所述纳米颗粒结构可移除地组装到所述的检测位点。 28.一种使用SERS分析样品的方法，其包括：提供非导电基板，所述非导电基板具有以间隔关系设置在所述基板上的至少两个电极，使得沿着所述电极的边缘和/或相对边缘之间形成检测位点；在诱导、引导或影响金属纳米颗粒组装成检测位点的纳米颗粒结构的条件下，在检测位点上设置多个金属纳米颗粒；将样品应用到所述检测位点上；以及使用SERS在检测位点的一个或多个位置探测所述样品。 29.根据权利要求28所述的方法，其中所述诱导、引导或影响金属纳米颗粒组装成检测位点的纳米颗粒结构的条件包括电场。 30.根据权利要求29所述的方法，其中所述电场选自AC电场、DC电场、具有DC分量的AC电场和静电场。 31.根据权利要求29所述的方法，其中所述电场在所述纳米颗粒结构的组装期间是存在的。 32.根据权利要求29所述的方法，其中所述电场在所述纳米颗粒结构的组装及所述样品的应用期间是存在的。 33.根据权利要求28所述的方法，其中所述纳米颗粒用至少一种蛋白质、核酸、功能分子或其片段或其组合进行官能化。 34.根据权利要求28、32和33中任一项权利要求所述的方法，其中所述样品中的分析物在所述检测位点处被浓缩。 35.根据权利要求28所述的方法，包括移除所述的纳米颗粒结构和所述样品；以及重新使用所述具有至少两个电极的非导电基板。
所属类别：	发明专利