CN108872185A - 一种sers芯片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种SERS芯片的制备方法，通过超声喷涂法将含有金属纳米粒子的分散液喷涂在表面具有多个凹坑的衬底表面，通过挥发去除所述分散液的溶剂，使所述金属纳米粒子自组装在所述衬底的凹坑内。本发明采用超声喷涂打印制备SERS芯片，成本低，可以高通量制备优质SERS芯片，该方法制得的SERS芯片具有良好的SERS活性，极佳的均匀性，批次重现性以及极佳的稳定性，能够用于痕量物质的检测。

Description

一种SERS芯片的制备方法
技术领域
本发明涉及表面增强拉曼(Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS)技术，特别是一种SERS芯片的制备方法。
背景技术
表面增强拉曼(Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS)是通过金属纳米结构表面上或附近的探针分子与金属表面发生等离子共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)相互作用从而引发拉曼增强散射，SERS产生的拉曼信号较普通拉曼散射会增强103-1014倍。相对于其它光谱检测方法，SERS具备高灵敏度、高选择性和检测条件宽松三个明显优势，可广泛地应用于痕量分析、单分子检测、生物医学检测、表面吸附和催化反应等诸多领域。
SERS活性的高低依赖于基底的纳米结构，与其形状、尺寸以及间隙密切相关。早期的SERS基底，如电化学粗糙的金属电极或贵金属纳米溶胶滴干后形成的纳米粒子团聚体，由于其纳米结构具有随机性，导致SERS信号不均匀，目标分子信号重复性差，严重影响了SERS技术的发展和应用。
为了获得可重复的SERS信号，人们制备了一系列具有规则纳米结构的SERS基底。例如，有研究人员提出了一种单层膜结构的SERS基底，该SERS基底具有高度规则的纳米结构，均匀性优异，检测结果具有极高的重现性和可信度。然而，其增强因子(EF)仅有106，限制了其在痕量分析中的应用。还有研究人员利用AAO模板为限域结构，通过原子蒸镀、磁控溅射、脉冲沉积或电化学沉积制备纳米粒子聚集体，并转移至PMMA基底上，但此方法仅能获得连续膜状结构，并不能形成有间隙的纳米粒子聚集体结构，因此热点效应不强，其增强因子并不理想。
SERS发展至今已近50年，然其广泛应用仍受限于优质基底的获得。
对于商业化的SERS基底的要求是：
(1)同一片基底需保证至少25mm2范围内点与点的误差必须降低到10％以内，最好维持在1％～2％以内。
(2)同一批次不同片之间误差也需维持在10％以内，最好保证在1％～2％以内，并且其高重现性可以在不同的实验室中获得。
(3)SERS增强因子需至少大于105，106的活性会更好——至少要测试3种以上非共振拉曼性质的探针分子，其可能为正电性、中性或负电性的。
(4)SERS活性需至少维持8个月，其中4个月处于实验室中，4个月在商场的货架上。
(5)最重要的是，其产量和价格需满足100 000片，$10/片，或1 000 000片，$1/片。
然而，到目前为止，仍未有令人满意的基底可以满足上述所有条件。因此，对于实际样品测试所用的基底，人们往往选择牺牲其中某一项或多项指标来满足其测试需要。例如，在定量测试中，基底的均匀性是至关重要的；在痕量分析中，往往追求最大的SERS增强活性；而在生物相关的检测中，基底的洁净性是首先需要考虑的因素。而对于SERS活性和均匀性俱佳的SERS基底，往往生产成本较高，且产量有限，难以满足日常检测需求。
基于上述情况，提供一种成本低廉、工艺简单、高度重现且具有高SERS活性的基底已刻不容缓。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、高度重现、高SERS活性、极佳的均匀性和批次重现性的芯片的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种SERS芯片的制备方法，通过超声喷涂法将含有金属纳米粒子的分散液喷涂在表面具有多个凹坑的衬底表面，通过挥发去除所述分散液的溶剂，使所述金属纳米粒子自组装在所述衬底的凹坑内。
本发明中，所述的分散液在所述的衬底表面喷涂一层或数层。
本发明中，所述凹坑在所述衬底的整个表面上间隔分布，即凹坑与凹坑之间形成有间隙，而非连接成一体。
本发明中，表面具有多个凹坑的衬底可以是AAO模版，优选采用具有多种规格的凹坑的衬底。
其中，所述凹坑的规格由所述凹坑周向的轮廓形状、凹坑的体积、凹坑的开口面积限定，当二个凹坑的周向的轮廓形状、凹坑的体积、凹坑的开口面积三个中的任意一个不同时，视为二种规格。
进一步优选地，设每平方厘米的面积内所述凹坑的个数为N个，该N个凹坑至少具有N/10种规格，再进一步优选至少具有N/8种规格，更优选至少具有N/6种规格，最优选至少N/3种规格。
本发明，优选地，凹坑在衬底表面上阵列排布，由于凹坑具有多种规格，使得SERS芯片在微观下呈现出微观无序的形态，这突破了人们对优秀SERS基底的常规认识。前文可知，由于SERS基底性能与结构密切相关，因此研究者在追求可重复的SERS基底时，一贯致力于获得均一的纳米结构J.Phys.Chem.C 111,6720；ACS Appl.Mater.Interfaces 3,1033。诚然，均一的纳米结构可确保获得良好的重现性，但本案发明人在长期研究和大量实践中发现，结构相似的纳米结构单元之间极易发生能量共振，将聚集在纳米粒子间隙处(“热点”)的能量发散出去，导致“热点”处的SERS活性大大下降。可能正是基于此因素，使得现有技术中一些结构相似性太高的SERS基底的SERS活性并不突出。本案发明人通过使多个凹坑的规格有所差异，并尽量使凹坑的规格尽可能多，可以使被限制于其中的多个纳米结构单元的尺寸和/或形状也不完全相同，如此可以避免因相同结构的纳米结构单元之间产生相互作用，消除其对于等离子体局域化的不利影响，大幅增强SERS单元作为SERS基底应用时的SERS活性。另一方面，从统计角度，大面积范围内(1μm2)的纳米结构单元(约100个或更多)总体性能却十分接近，因而具有宏观均一的特征，使得所述SERS芯片十分均匀，进而可以保障SERS测试结果的可靠性，使之可以很好的应用于定量检测。
优选地，所述凹坑的密度为108～1010个/cm2衬底。
优选地，相邻二个所述凹坑之间的最小间隔距离为1～50nm，进一步优选为5～50nm，更优选为10～30nm。
本发明中，相邻二个凹坑之间的最小间隔距离指的是一个凹坑的上边缘上的任意点与相邻的一个凹坑的上边缘上的任意点之间的多个距离中最小的距离。
优选地，所述凹坑的深度范围为30nm～2μm，优选为30～150nm。
本发明中，凹坑的深度指的是凹坑的上边缘所在面至凹坑底面的最大距离。
优选地，所述凹坑的口部直径范围为50nm～4μm，优选为50～500nm。
本发明中，凹坑的口部直径指的是凹坑上边缘上的任意两点之间的多个距离中的最大的距离，当凹坑的上边缘围成的面呈圆形时，凹坑的直径为该圆形的直径；当凹坑的上边缘围成的面呈方形时，凹坑的直径为该方形的对角线；当凹坑的上边缘围成的面为三角形时，凹坑的直径为该三角形的最长边；当凹坑的上边缘围成的面呈椭圆形时，凹坑的直径为该椭圆的长轴。
本发明通过控制凹坑之间的最小距离和/或凹坑的密度和/或凹坑的口部直径，可以实现纳米结构单元的高密度堆积，利于进一步加强SERS效应。进一步的，本发明可以做到凹坑和金属纳米粒子的直径尽可能小，优选地，凹坑的直径为50～500nm，金属纳米粒子的直径为15～140nm，从而使得芯片的活性更好，稳定性、均匀性和可重复性更佳。
优选地，所述的凹坑通过紫外刻蚀、化学刻蚀、激光刻蚀、纳米球印刷术或电化学法制得。
进一步优选地，通过控制制备参数使所述多个凹坑具有多种规格。
例如，前述的表面具有多个凹坑的衬底可以通过纳米球印刷术或电化学法等工艺制备，具体可参考但不限于如下文献2：J.Am.Chem.Soc.127，3710；Chem.Commun.53,7949。
其中，电化学法制备具有纳米孔洞的基材的过程是十分容易的，并已商业化(例如AAO模板)。而纳米球印刷相对可控性更强，可制备更多的孔道结构参数。这两种方法相对其它纳米结构加工方法(例如EBL、纳米压印等)，具有分辨率高，操作性强，成本低廉的优势，十分适合本发明衬底的制备。
优选地，所述的衬底包括无机基材、有机基材或者无机/有机复合基材，例如金属或金属氧化物基材(如氧化铝模板)、半导体材料、高分子模板、单晶硅、石英片、玻璃片、聚四氟乙烯、塑料等等，且不限于此。
优选地，每个所述凹坑内包含3～6个金属纳米粒子，以取得更为良好的SERS效应。
进一步优选地，每个凹坑内的相邻的金属纳米粒子之间的间隙为1～2nm。
本发明中，相邻金属纳米粒子之间的间隙指的是相邻两个金属纳米粒子表面的多个距离中最小的距离。
本发明中的金属纳米粒子通过聚集形成位于凹坑内的纳米结构单元，优选通过自组装方法进行聚集。
优选地，其中至少两个所述的纳米结构单元所含金属纳米粒子的数量不同；和/或，其中至少两个纳米结构单元的形状和/或尺寸不同。
在一些实施方案中，每个所述的纳米结构单元是单层的。在另一些实施方案中，每个所述的纳米结构单元是多层的，优选地，所述的纳米结构单元中最上层由3～6个金属纳米粒子形成。
优选地，所述的纳米结构单元的上表面低于所述的衬底的表面，或者，所述的纳米结构单元的上表面与所述的衬底的表面齐平，或者，所述的纳米结构的上表面高出所述的衬底的表面。
优选地，所述的纳米结构单元中金属纳米粒子具有规则或不规则形状。例如，所述的金属纳米粒子的形状包括球形、块状、片状或棒状等且不限于此，且不限于此。
当金属纳米粒子的形状为球形时，金属纳米粒子的粒径为15～110nm。
当金属纳米粒子的形状为棒状时，金属纳米粒子的长度为40～140nm，直径为12～35nm。
当然，金属纳米粒子还可以为其他形状，当为其他形状时，金属纳米粒子的最大长度应为纳米级。
优选地，所述的纳米结构单元中金属纳米粒子的材质包括金、银、铜、铂、铝中的一种或多种，或者，所述的纳米结构单元中金属纳米粒子为合金结构或者核壳结构。
本发明通过将各纳米结构单元限制于与之相应的凹坑中，还可以在SERS芯片使用的过程中，减少或避免纳米结构单元在液流的剪切力或者其它物理、化学作用下发生位移或者形状、结构的改变，进而有利于获得稳定、准确的检测结果。
本发明中，金属纳米粒子的粒径可以根据凹坑的规格以及限制于该凹坑内的纳米结构单元的体积和/或金属纳米粒子的数量进行调节。
本发明中，含有金属纳米粒子的分散液可以是金属纳米粒子溶胶。金属纳米粒子可以通过湿法工艺合成，其形貌、尺寸亦可以是被方便的调控的，相应的工艺过程及条件可以参考但不限于如下文献1：Angew.Chem.Int.Ed.45,3414。
优选地，所述的分散液中金属纳米粒子的浓度为1×109个/mL～1×1011个/mL。
本发明中，可以通过添加溶剂的方法来调节金属纳米粒子的浓度，而采用的溶剂可以是本领域的常规溶剂。
优选地，所述的制备方法还包括对所述的衬底或所述金属纳米粒子进行疏水修饰的步骤。
本发明中，疏水修饰可以采用本领域常用的疏水修饰方法。
当凹坑的间隔距离较大时，优选进行疏水修饰，以使金属纳米粒子更方便进入凹坑。
本发明还提供一种SERS芯片的制备方法，将按照上述制备方法制得的SERS芯片裁切成小片。
本发明还提供一种由上述制备方法制得的SERS芯片，所述SERS芯片包括表面具有多个凹坑的衬底和设置在所述凹坑内的纳米结构单元，所述的纳米结构单元包括一个或多个金属纳米粒子。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明采用超声喷涂打印制备SERS芯片，成本低，可以高通量制备优质SERS芯片，该方法制得的SERS芯片具有良好的SERS活性(EF～108)，极佳的均匀性，批次重现性以及极佳的稳定性(>1年)，能够用于痕量物质的检测。
附图说明
图1为按照实施例1的方法制得的不同尺寸的球形Au纳米粒子的TEM图；
图2为按照实施例2的方法制得的不同尺寸的Au纳米棒的TEM图；
图3为对比例1制得的SERS芯片的TEM图；
图4为实施例1制得的SERS芯片的TEM图；
图5为实施例2制得的SERS芯片的TEM图；
图6为实施例3制得的SERS芯片的TEM图；
图7为几种典型特征分子(1uM)在实施例1制得的SERS芯片上的光谱图；
图8为实施例1制得的SERS芯片表面100个点的探针分子信号，其误差均小于2％；
图9为按照实施例1的方法制得的不同批次的SERS芯片的活性变化图。
具体实施方式
为了使本发明更加清楚，结合附图和实施例对本发明做进一步说明，应当理解，本实施例并不用于限定本发明的保护范围。本发明中未详细描述的方法和条件为本领域的常规条件。
实施例1
1mL HAuCl4(25mM)稀释至100mL，加热至沸，于剧烈搅拌下加入柠檬酸钠水溶液750uL(1.14g稀释至100mL)。继续加热15min，获得粒径为50nm Au溶胶，其浓度约为7.5×109个/mL。可以通过改变加入柠檬酸钠的量调节所获得的Au纳米粒子的尺寸。图1显示了不同尺寸的几种Au纳米粒子TEM图，其中，左上图为加入2000uL柠檬酸钠制得的粒径为15nm的Au纳米粒子的TEM图，右上图为加入1000uL柠檬酸钠制得的粒径为30nm的Au纳米粒子的TEM图，左下图为加入700uL柠檬酸钠制得的粒径为55nm的Au纳米粒子的TEM图，右下图为加入300uL柠檬酸钠制得的粒径为110nm的Au纳米粒子的TEM图，从图中可以看出，粒子呈准球状分布，尺寸均匀。
实施例2
种子制备：0.3645g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)溶于9.9mL水中，水浴60℃溶解，冷却至30℃后加入100uL 1％(w/v％)HAuCl4水溶液；在剧烈搅拌下加入1mL 6mM NaBH4水溶液，剧烈搅拌2min后，静置30min后使用。种子生长：0.9g CTAB与0.1400g油酸钠溶于25mL水中，水浴60℃溶解，冷却至30℃。加入1.8mL 4mM AgNO3水溶液，静置15min，在700转下加入25mL 1mM HAuCl4水溶液，搅拌90min；加入150uL浓盐酸，400rmp继续搅拌15min。最后加入125uL 0.064MAA(抗坏血酸)水溶液，剧烈搅拌30s，加入40uL种子，剧烈搅拌30s后静置12h，最终获得棒状的Au纳米粒子。通过调节油酸钠、硝酸银、浓盐酸以及种子加入量可以控制最终纳米棒的尺寸。图2显示了不同尺寸的几种Au纳米棒TEM图，其中，左上图为加入0.1400g油酸钠、1.8mL 4mM硝酸银、150uL浓盐酸以及140uL种子制得的尺寸为40nm×18nm的Au纳米棒TEM图，右上图为加入0.1200g油酸钠、1.8mL 4mM硝酸银、150uL浓盐酸以及40uL种子制得的尺寸为80nm×12nm的Au纳米棒TEM图，左下图为加入0.1400g油酸钠、1.8mL 4mM硝酸银、175uL浓盐酸以及30uL种子制得的尺寸为100nm×30nm的Au纳米棒TEM图，右下图为加入0.1400g油酸钠、2mL 4mM硝酸银、175uL浓盐酸以及20uL种子制得的尺寸为140nm×35nm的Au纳米棒TEM图，从图中可以看出，粒子呈棒状分布，尺寸均匀。
对比例1
用超声喷涂设备将实施例1制得的纳米粒子浓度约为7.5×109个/mL的墨水喷涂到事先清洗过的平整的玻璃衬底上，喷涂次数为2次，喷涂时的环境温度为25℃，晾干获得SERS芯片，该芯片的TEM图参见图3。从图3可见，金属纳米粒子相互连接，检测信号差。
实施例3
步骤(1)、提供表面形成有的凹坑的固相模板；
步骤(2)、将实施例1制得的纳米粒子浓度约为7.5×109个/mL稀溶液进行浓缩得到纳米粒子浓度约为1×1011个/mL的墨水；
步骤(3)、用超声喷涂设备将步骤(2)得到的墨水喷涂到步骤(1)的固相模版上，喷涂次数为2次，喷涂时的环境温度为25℃，晾干获得SERS芯片，该芯片的TEM图参见图4。
实施例4
步骤(1)、提供表面形成有的凹坑的固相模板；
步骤(2)、将实施例1制得的纳米粒子浓度约为7.5×109个/mL溶液进行稀释得到纳米粒子浓度约为5×109个/mL的墨水；
步骤(3)、用超声喷涂设备将步骤(2)得到的墨水喷涂到步骤(1)的固相模版上，喷涂次数为2次，喷涂时的环境温度为25℃，晾干获得SERS芯片，该芯片的TEM图参见图5。
实施例5
步骤(1)、提供表面形成有的凹坑的固相模板；
步骤(2)、将实施例1制得的纳米粒子浓度约为7.5×109个/mL稀溶液进行浓缩得到纳米粒子浓度约为1×1011个/mL的墨水；
步骤(3)、用超声喷涂设备将步骤(2)得到的墨水喷涂到步骤(1)的固相模版上，喷涂次数为2次，喷涂时的环境温度为25℃，晾干获得SERS芯片，该芯片的TEM图参见图6。
从图4和图5可见，当墨水的浓度较浓时，每个凹坑中充填的金属纳米粒子的数目更多，从图4和图6可见，当凹坑的尺寸变大后，每个凹坑可填入的金属纳米粒子的数目进一步增多。因此，超声喷涂是一种适合于各种固相基底且调控方便的SERS芯片的制备方法。
实施例6
将实施例3中制得的SERS芯片浸入1uM的几种典型分子的乙醇溶液中10min，晾干后取出，采集其表面的目标分子信号，所得的光谱如图7所示。从图中可知，即使在1uM的低浓度下，SERS芯片仍十分清晰的给予了目标分子的SERS信号，证明此种SERS基底可有效的用于痕量物质的SERS检测。
经检测实施例4和5的芯片检测图7中的几种典型分子的光谱信号都很好，探针分子信号的误差均小于10％，批次稳定性好。
超声喷涂工艺简单，无需对墨水进行改性修饰，从而不会给SERS芯片带来复杂的背景干扰；其可大通量，快速制备大面积SERS基底，十分有效的降低了SERS基底制备的成本；其制备的基底均匀性良好(图8)，批次重现性优异(图9)。
综上，超声喷涂是一种有效的SERS基底制备方法。

Claims (10)

1.一种SERS芯片的制备方法，其特征在于：通过超声喷涂法将含有金属纳米粒子的分散液喷涂在表面具有多个凹坑的衬底表面，通过挥发去除所述分散液的溶剂，使所述金属纳米粒子自组装在所述衬底的凹坑内。
2.根据权利要求1所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述凹坑的深度范围为30nm～2μm，优选为30～150nm，口部直径范围为50nm～4μm，优选为50～500nm；所述凹坑的密度为108～1010个/cm2衬底，相邻二个所述凹坑之间的最小间隔距离为1～50nm，优选为5～50nm，更优选为10～30nm。
3.根据权利要求1或2所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述的凹坑通过紫外刻蚀、化学刻蚀、激光刻蚀、纳米球印刷术或电化学法制得。
4.根据权利要求1或2所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述的衬底包括无机基材、有机基材或者无机/有机复合基材。
5.根据权利要求1所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述金属纳米粒子粒径范围为15～140nm，每个所述凹坑内包含3～6个金属纳米粒子。
6.根据权利要求1或5所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述的金属纳米粒子的材质包括金、银、铜、铂、铝中的一种或多种，或者，所述的金属纳米粒子为合金结构或者核壳结构。
7.根据权利要求6所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述的金属纳米粒子的形状包括球形、块状、片状或棒状。
8.根据权利要求1或2所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：控制所述的分散液在所述的衬底表面喷涂一层或数层。
9.根据权利要求1或2所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述的制备方法还包括对所述的衬底或所述金属纳米粒子进行疏水修饰的步骤。
10.一种由权利要求1至9中任一项权利要求所述的制备方法制得的SERS芯片，所述SERS芯片包括表面具有多个凹坑的衬底和设置在所述凹坑内的纳米结构单元，所述的纳米结构单元包括一个或多个金属纳米粒子。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109827949A (zh) * 2019-03-20 2019-05-31 苏州天际创新纳米技术有限公司 一种用于检测合成色素的sers基底及拉曼检测方法
CN109916876A (zh) * 2019-03-20 2019-06-21 苏州天际创新纳米技术有限公司 一种微纳器件
CN110044872A (zh) * 2019-05-10 2019-07-23 山东大学 一种表面增强拉曼基底及其制备方法与应用
CN110749581A (zh) * 2019-09-19 2020-02-04 北京华科仪科技股份有限公司 一种荧光溶解氧传感器膜片及其制备方法
CN111693506A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 中国科学院微电子研究所 一种混合纳米结构基底、制备方法及其应用
CN115279494A (zh) * 2019-11-15 2022-11-01 紫荆实验室公司 在微流体室中使用表面附着的柱和捕获珠粒的微流体装置和方法
US20230035300A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 National Cheng Kung University Method for detecting viruses

Citations (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005114298A2 (en) * 2004-05-19 2005-12-01 Vp Holding, Llc Optical sensor with layered plasmon structure for enhanced detection of chemical groups by sers
EP2048492A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-15 FUJIFILM Corporation Microstructure and method of manufacturing the same
US20100284917A1 (en) * 2007-09-24 2010-11-11 Julius-Maximilians- Universitat Compounds and markers for surface-enhanced raman scattering
US20110053794A1 (en) * 2009-08-26 2011-03-03 Guigen Zhang Nanostructured substrates for surface enhanced raman spectroscopy (sers) and detection of biological and chemical analytes by electrical double layer (edl) capacitance
CN102156114A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 财团法人工业技术研究院 拉曼检测方法与系统
CN102186643A (zh) * 2008-08-21 2011-09-14 因诺瓦动力学股份有限公司 增强的表面、涂层及相关方法
EP2461163A2 (en) * 2007-03-20 2012-06-06 Becton, Dickinson and Company Assays using surface-enhanced raman spectroscopy (sers)-active particles
CN102608103A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 中国科学院长春应用化学研究所 表面增强拉曼散射基底及其制备方法
CN102788777A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 北京大学 微流控表面增强拉曼散射检测器件及其制备方法与应用
US20130038870A1 (en) * 2011-08-14 2013-02-14 Industrial Technology Research Institute Surface-enhanced raman scattering substrate and a trace detection method of a biological and chemical analyte using the same
US20130157254A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Real-Time Analyzers, Inc. Method and apparatus for two-step surface-enhanced raman spectroscopy
US20130243656A1 (en) * 2003-02-18 2013-09-19 Selena Chan Methods for uniform metal impregnation into a nanoporous material
WO2013154770A1 (en) * 2012-04-10 2013-10-17 The Trustees Of Princeton University Ultra-sensitive sensor
US20130293884A1 (en) * 2012-05-01 2013-11-07 University Of Maryland, College Park Nanoparticle array with tunable nanoparticle size and separation
CN103776812A (zh) * 2012-10-17 2014-05-07 胡建明 表面增强拉曼基底的制备方法
US20140166863A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Seiko Epson Corporation Optical device, detection apparatus, electronic apparatus, and method for producing optical device
US20140242573A1 (en) * 2013-02-27 2014-08-28 Seiko Epson Corporation Optical element, analysis device, analysis method and electronic apparatus
US20140242571A1 (en) * 2013-02-27 2014-08-28 Seiko Epson Corporation Optical element, analysis equipment, analysis method and electronic apparatus
US20140333926A1 (en) * 2009-12-02 2014-11-13 Lawrence Livermore National Security, Llc Nanoscale array structures suitable for surface enhanced raman scattering and methods related thereto
CN104498881A (zh) * 2014-12-09 2015-04-08 中国科学院合肥物质科学研究院 银纳米颗粒修饰的聚丙烯腈纳米结构阵列柔性衬底的制备方法
CN104730059A (zh) * 2015-03-18 2015-06-24 苏州大学 一种点阵列表面增强拉曼基底及制备方法
US20150233835A1 (en) * 2014-02-17 2015-08-20 Seiko Epson Corporation Analysis apparatus and electronic device
CN204620287U (zh) * 2015-05-08 2015-09-09 福建师范大学 一种锂离子电池表面的超声波喷涂装置
CN104949957A (zh) * 2015-04-07 2015-09-30 上海大学 嵌入式纳米点阵列表面增强拉曼活性基底及其制备方法
CN105669046A (zh) * 2014-11-21 2016-06-15 东华大学 一种荧光增强纳米薄膜及其制备方法
EP3076161A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-05 Danmarks Tekniske Universitet A substrate and a method of using it
US20160379814A1 (en) * 2014-03-14 2016-12-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Molecular detection apparatus and method
CN106918585A (zh) * 2016-03-25 2017-07-04 五邑大学 一种用于表面增强拉曼散射的基底系统及其制备方法
CN107309436A (zh) * 2017-05-16 2017-11-03 浙江工业大学 一种金磁纳米颗粒及其制备方法与应用
CN107328750A (zh) * 2017-06-19 2017-11-07 吉林大学 一种高活性、高均一性的表面增强拉曼散射基底及其制备方法
CN107322005A (zh) * 2017-06-20 2017-11-07 北京大学 一种基于纳米银颗粒的表面增强拉曼散射衬底制备方法
EP3401670A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-14 ETH Zurich Method, uses of and device for surface enhanced raman spectroscopy
CN110132940A (zh) * 2019-06-26 2019-08-16 重庆大学 一种阵列式柔性sers基底及其制备方法

Patent Citations (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130243656A1 (en) * 2003-02-18 2013-09-19 Selena Chan Methods for uniform metal impregnation into a nanoporous material
US20100248379A1 (en) * 2004-05-19 2010-09-30 Vladimir Poponin Optical sensor with layered plasmon structure for enhanced detection of chemical groups by sers
WO2005114298A2 (en) * 2004-05-19 2005-12-01 Vp Holding, Llc Optical sensor with layered plasmon structure for enhanced detection of chemical groups by sers
US20120107958A1 (en) * 2004-05-19 2012-05-03 Vladimir Poponin Microbead optical sensor with layered plasmon structure for enhanced detection of chemical groups by sers
EP2461163A2 (en) * 2007-03-20 2012-06-06 Becton, Dickinson and Company Assays using surface-enhanced raman spectroscopy (sers)-active particles
US20100284917A1 (en) * 2007-09-24 2010-11-11 Julius-Maximilians- Universitat Compounds and markers for surface-enhanced raman scattering
EP2048492A1 (en) * 2007-10-10 2009-04-15 FUJIFILM Corporation Microstructure and method of manufacturing the same
CN102186643A (zh) * 2008-08-21 2011-09-14 因诺瓦动力学股份有限公司 增强的表面、涂层及相关方法
US20110053794A1 (en) * 2009-08-26 2011-03-03 Guigen Zhang Nanostructured substrates for surface enhanced raman spectroscopy (sers) and detection of biological and chemical analytes by electrical double layer (edl) capacitance
US20140333926A1 (en) * 2009-12-02 2014-11-13 Lawrence Livermore National Security, Llc Nanoscale array structures suitable for surface enhanced raman scattering and methods related thereto
CN102156114A (zh) * 2010-02-12 2011-08-17 财团法人工业技术研究院 拉曼检测方法与系统
CN102788777A (zh) * 2011-05-19 2012-11-21 北京大学 微流控表面增强拉曼散射检测器件及其制备方法与应用
US20130038870A1 (en) * 2011-08-14 2013-02-14 Industrial Technology Research Institute Surface-enhanced raman scattering substrate and a trace detection method of a biological and chemical analyte using the same
US20130157254A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Real-Time Analyzers, Inc. Method and apparatus for two-step surface-enhanced raman spectroscopy
CN102608103A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 中国科学院长春应用化学研究所 表面增强拉曼散射基底及其制备方法
WO2013154770A1 (en) * 2012-04-10 2013-10-17 The Trustees Of Princeton University Ultra-sensitive sensor
US20130293884A1 (en) * 2012-05-01 2013-11-07 University Of Maryland, College Park Nanoparticle array with tunable nanoparticle size and separation
CN103776812A (zh) * 2012-10-17 2014-05-07 胡建明 表面增强拉曼基底的制备方法
US20140166863A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 Seiko Epson Corporation Optical device, detection apparatus, electronic apparatus, and method for producing optical device
US20140242571A1 (en) * 2013-02-27 2014-08-28 Seiko Epson Corporation Optical element, analysis equipment, analysis method and electronic apparatus
US20140242573A1 (en) * 2013-02-27 2014-08-28 Seiko Epson Corporation Optical element, analysis device, analysis method and electronic apparatus
US20150233835A1 (en) * 2014-02-17 2015-08-20 Seiko Epson Corporation Analysis apparatus and electronic device
US20160379814A1 (en) * 2014-03-14 2016-12-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Molecular detection apparatus and method
CN105669046A (zh) * 2014-11-21 2016-06-15 东华大学 一种荧光增强纳米薄膜及其制备方法
CN104498881A (zh) * 2014-12-09 2015-04-08 中国科学院合肥物质科学研究院 银纳米颗粒修饰的聚丙烯腈纳米结构阵列柔性衬底的制备方法
CN104730059A (zh) * 2015-03-18 2015-06-24 苏州大学 一种点阵列表面增强拉曼基底及制备方法
EP3076161A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-05 Danmarks Tekniske Universitet A substrate and a method of using it
CN104949957A (zh) * 2015-04-07 2015-09-30 上海大学 嵌入式纳米点阵列表面增强拉曼活性基底及其制备方法
CN204620287U (zh) * 2015-05-08 2015-09-09 福建师范大学 一种锂离子电池表面的超声波喷涂装置
CN106918585A (zh) * 2016-03-25 2017-07-04 五邑大学 一种用于表面增强拉曼散射的基底系统及其制备方法
EP3401670A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-14 ETH Zurich Method, uses of and device for surface enhanced raman spectroscopy
CN107309436A (zh) * 2017-05-16 2017-11-03 浙江工业大学 一种金磁纳米颗粒及其制备方法与应用
CN107328750A (zh) * 2017-06-19 2017-11-07 吉林大学 一种高活性、高均一性的表面增强拉曼散射基底及其制备方法
CN107322005A (zh) * 2017-06-20 2017-11-07 北京大学 一种基于纳米银颗粒的表面增强拉曼散射衬底制备方法
CN110132940A (zh) * 2019-06-26 2019-08-16 重庆大学 一种阵列式柔性sers基底及其制备方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FUNG LING YAP.ET: "Nanoparticle Cluster Arrays for High-Performance SERS through Directed Self-Assembly on Flat Substrates and on Optical Fibers", 《ACS NANO》 *
PAMELA A.ET: "Review of SERS Substrates for Chemical Sensing", 《NANOMATERIALS》 *
刘晓萍: "金壳层纳米结构的制备及其表面拉曼散射性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *
张照顺: "基于贵金属纳米颗粒的表面增强拉曼光谱基底的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *
杨培霞编著: "《现代电化学表面处理专论[M]》", 31 December 2016 *
胡莉: "《表面等离激元手性机理的电磁耦合分析[M]》", 31 December 2017 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111693506A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 中国科学院微电子研究所 一种混合纳米结构基底、制备方法及其应用
CN109827949A (zh) * 2019-03-20 2019-05-31 苏州天际创新纳米技术有限公司 一种用于检测合成色素的sers基底及拉曼检测方法
CN109916876A (zh) * 2019-03-20 2019-06-21 苏州天际创新纳米技术有限公司 一种微纳器件
CN109916876B (zh) * 2019-03-20 2021-04-30 苏州英菲尼纳米科技有限公司 一种微纳器件
CN110044872A (zh) * 2019-05-10 2019-07-23 山东大学 一种表面增强拉曼基底及其制备方法与应用
CN110044872B (zh) * 2019-05-10 2021-02-12 山东大学 一种表面增强拉曼基底及其制备方法与应用
CN110749581A (zh) * 2019-09-19 2020-02-04 北京华科仪科技股份有限公司 一种荧光溶解氧传感器膜片及其制备方法
CN110749581B (zh) * 2019-09-19 2024-03-26 北京华科仪科技股份有限公司 一种荧光溶解氧传感器膜片及其制备方法
CN115279494A (zh) * 2019-11-15 2022-11-01 紫荆实验室公司 在微流体室中使用表面附着的柱和捕获珠粒的微流体装置和方法
US20230035300A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 National Cheng Kung University Method for detecting viruses

Also Published As

Publication number Publication date
CN108872185B (zh) 2021-07-27

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