CN111226109A - 表面增强发光纳米柱台 - Google Patents
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Abstract
一种表面增强发光分析物纳米柱台可以包括基座、从所述基座延伸的可闭合的柱的阵列、以及连接到柱的所述阵列的流体供应装置。所述流体供应装置用于至少部分地补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的顶部。
Description
背景技术
纳米柱有时用于表面增强发光过程中。通过这种过程，纳米柱被闭合或朝向彼此弯曲以形成等离子体“热点(hotspot)”。在许多应用中，利用毛细力来闭合纳米柱。
附图说明
图1是图示了示例SEL纳米柱台的一部分的示意图。
图2是图示了在图1的示例SEL纳米柱台的示例纳米柱的闭合期间所述台的一部分的示意图。
图3是用于闭合示例SEL纳米柱台的纳米柱的示例方法的流程图。
图4是图示了示例流体补充方案的曲线图。
图5是图示了示例补充方案的曲线图。
图6是图示了示例补充方案的曲线图。
图7是图示了示例SEL纳米柱台的一部分的示意图。
图8是图示了示例SEL纳米柱台的一部分的示意图。
图9是图示了示例SEL纳米柱台的一部分的示意图。
图10是示意性地图示了示例SEL纳米柱台的一部分的俯视图。
图11是图10的示例SEL纳米柱台的截面视图。
在整个附图中，相同的附图标记指代相似但不一定相同的元件。附图不一定成比例，并且可以放大一些零件的尺寸以更清楚地图示所示出的示例。此外，附图提供了与描述一致的示例和/或实施方式；然而，描述不限于附图中提供的示例和/或实施方式。
具体实施方式
表面增强发光(SEL)涉及检测和测量分析物对刺激的响应。这种SEL技术的示例包括表面增强拉曼光谱(SERS)和荧光检测。通过当分析物驻留在等离子体表面上时感测分析物来增强对这种刺激的响应。在许多应用中，等离子体表面由具有等离子体盖的纳米柱提供，其中，纳米柱朝向彼此弯曲或靠近并且彼此紧密靠近，使得等离子体盖形成“热点”，所述热点增强了对刺激的SEL响应，从而提高所述响应的可检测性和测量性。
本文公开了示例SEL纳米柱台，所述纳米柱台有助于更均匀且更可靠地闭合纳米柱，以提供更一致的热点以及更一致且更可靠的结果。已经发现，用于促进纳米柱的毛细闭合的流体蒸发可能如此迅速地发生，使得纳米柱的区域不能可靠地闭合以形成热点。进一步发现，纳米柱的反复润湿和干燥可以产生纳米柱的更可靠闭合。所公开的纳米柱台和方法补充已蒸发的液体，以降低液体将在毛细力已经闭合纳米柱之前完全蒸发的可能性。对已蒸发的液体的补充可以进一步提供反复的干燥步骤，以实现更均匀的纳米柱闭合。
本文公开了一种示例SEL纳米柱台，所述纳米柱台可以包括基座、从所述基座延伸的可闭合的柱的阵列、以及连接到柱的所述阵列的流体供应装置。所述流体供应装置用于至少部分地补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的顶部。
本文公开了一种示例方法，所述方法可以包括：(1)使表面增强发光纳米柱台的可闭合的柱的阵列中的流体蒸发；以及(2)至少部分地补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的顶部。
本文公开了一种示例SEL纳米柱台，所述纳米柱台可以包括基座、在所述基座中形成的池、在所述池内从所述基座延伸的可闭合的柱的阵列、以及流体贮存器。所述流体贮存器连接到所述池，所述流体贮存器用于容纳流体以至少部分地补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的顶部。
图1是示例SEL纳米柱台20的一部分的示意图。台20有助于更均匀且更可靠地闭合纳米柱，以提供更一致的热点以及更一致且更可靠的结果。台20补充已蒸发的液体，以降低液体将在毛细力已经闭合纳米柱之前完全蒸发的可能性。对已蒸发的液体的补充可以进一步提供反复的干燥步骤，以实现更均匀的纳米柱闭合。如图1所示，台20包括基座22、纳米柱26(示出了两个纳米柱)的阵列24以及流体供应装置40。
基座22包括用于支撑纳米柱26的基底或平台。在一种实施方式中，基座22可以由与纳米柱26的一部分的材料相同的材料形成。在其他实施方式中，基座22可以由与纳米柱26的材料不同的材料形成。可以形成基座22的材料的示例包括但不限于光致抗蚀剂、聚合物、玻璃、陶瓷和硅。
有时称为纳米指状物的纳米柱26包括从基座24突出的柱状结构。每个柱26包括聚合物桩46以及在聚合物桩46上并由其支撑的金属盖48。
在一种实施方式中，这种桩46具有至少10:1的纵横比(高度至少是厚度或直径的10倍)。在一种实施方式中，这种桩具有50nm与150nm之间的厚度或直径，而同时具有至少500nm的高度，并且在一种实施方式中，具有至少700nm的高度。在一些实施方式中，桩46是可移动的并且是自致动的，其中，这种柱状结构响应于微毛细力而朝向彼此弯曲或挠曲以便进行自组织，其中，这种弯曲有助于结构之间的紧密间隔从而获得更大的散射辐射强度。
形成桩46的聚合物材料有助于使用模制、压印或其他制造技术来形成桩46。聚合物材料进一步有助于桩46的弯曲和挠曲以及随后在使用封装体20过程中的闭合。可以形成每个桩46的聚合物材料的示例包括但不限于光致抗蚀剂、硬模树脂(如PMMA)、软模聚合物(如PDMS、ETFE或PTFE)以及基于丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、环氧树脂、硅氧烷、过氧化物、尿烷或异氰酸酯的混模交联紫外光固化或热固化聚合物。可以用共聚物、添加剂、填料、改性剂、光引发剂等对聚合物材料进行改性以改善压印和机械性能。
金属盖48包括形成在桩36的顶部的金属结构。每个金属盖48包括形成等离子体表面的金属材料，该金属材料增强了作为分析物与将分析物撞击在柱26上的光的反应的结果而发射的电磁辐射的强度。在一种实施方式中，每个金属盖48包括银、金、铜、铂、铝或这些金属的合金或多层系统形式的组合。在另一种实施方式中，每个金属盖48可以包括提供这种强度增强的其他金属材料。
流体供应装置40补充在纳米柱26的闭合期间可能已蒸发的流体50。如图2所示，随着流体50的蒸发(如箭头52所示)，流体供应装置40供应补充流体(如箭头54所示)。流体供应装置40补充流体以将纳米柱26之间的流体的液位保持低于纳米柱26的顶部56，并且在一种实施方式中，保持低于纳米柱26的盖48。在一种实施方式中，流体供应装置40以与蒸发速率相对应的速率补充流体，使得纳米柱26之间的流体的液位在预定的时间段内保持恒定。
在另一种实施方式中，流体供应装置40以小于蒸发速率的速率补充流体，使得纳米柱26之间的流体的液位可以下降或移动至更靠近基座22，但是其中，与不进行补充的情况相比，纳米柱26在存在流体50的情况下可以在毛细力的作用下闭合的时间段增加了。在一些其他实施方式中，流体供应装置40可以以变化的速率补充流体，使得流体50的液位反复地上升和下降(同时仍然低于顶部六(或低于盖48))，从而使纳米柱26经受反复的润湿和干燥步骤或循环以提供纳米柱26的增强闭合。
在一种实施方式中，流体50通过紧密布置的纳米柱26之间的毛细力而保留在纳米柱26之间。在另一种实施方式中，流体50通过被容纳在纳米柱26所位于的池内而保留在纳米柱26之间。池的底面和侧壁容纳纳米柱26周围和之间的流体50。
在一种实施方式中，流体供应装置40以恒定的预定速率向纳米柱26的阵列24供应补充流体，该预定速率可以基于蒸发速率、纳米柱26的闭合特性以及阵列24中的各纳米柱26的目标闭合程度来凭经验确定。在另一种实施方式中，取决于流体50的预计蒸发速率以及纳米柱26的弯曲或闭合特性，流体供应装置40以下降的预定均匀速率或以下降的预定非均匀速率向纳米柱26的阵列24供应补充流体。
在一种实施方式中，流体供应装置40可以基于所感测的不同特性来动态地供应补充流体。例如，在一种实施方式中，流体供应装置40可以基于所感测的纳米柱26的闭合程度来供应补充流体。在另一种实施方式中，流体供应装置40可以基于所感测的纳米柱26之间的流体50的液位来供应补充流体。在一些实施方式中，流体供应装置40可以基于多种因素来供应补充流体，如所感测的纳米柱26的闭合程度以及所感测的纳米柱26之间的流体50的液位。通过延长毛细力可以闭合纳米柱26的时间段和/或通过使纳米柱26暴露于多个润湿和干燥循环，纳米柱26的闭合可以更加可靠且一致。
在一种实施方式中，纳米柱26最初完全浸没在包含分析物的液体50内，以有助于分析物沉积在盖48上。在将分析物充分沉积在盖48上之后，允许流体50的液位下降至低于顶部56，或者在一种实施方式中，下降至低于盖48，以有助于纳米柱26的毛细闭合。一旦流体50的液位已充分下降以有助于闭合，流体供应装置40就可以发起流体补充以延长纳米柱26可以在毛细力的作用下闭合的时间段。
在另外的其他实施方式中，分析物可以独立于流体50沉积在纳米柱26上。例如，可以将纳米柱26浸没在包含分析物的第一流体内，其中，将第一流体抽出，并且随后向纳米柱26供应流体50(第二流体)、但是使其液位低于顶部56或低于盖48。然后，通过流体供应装置40补充流体50足够的时间段，以有助于纳米柱26的一致且可靠的闭合。在这种实施方式中，第一流体可以是更适应或更适合于特定分析物的流体，而第二流体(流体50)可以是不太适合于特定分析物但是更好地有助于闭合纳米柱26的流体。例如，第一流体可以是包含分析物的水，而第二流体可以包括另一流体如乙醇、甲醇、己烷或乙腈等。在一些其他实施方式中，分析物50可以以独立于流体50的其他方式沉积在盖48上。
在一种实施方式中，以被动方式控制流体供应装置40向纳米柱26补充流体的速率，在该方式中，台20不依赖于任何阀、泵等或任何控制器。在这种实施方式中，基于尺寸限定的毛细力和流体压力来控制补充流体的速率。例如，可以基于台20的各结构的尺寸来控制补充流体的速率，其中，通过流体供应装置40的贮存器中的流体的液位、流体供应装置40所提供的流体的压力、纳米柱26的间距和对应的毛细保持力、将流体供应装置40连接到包含纳米柱26的区域的微流体通道的大小和长度、和/或池(当被使用时)相对于纳米柱26的高度的高度来控制补充速率。
在其他实施方式中，可以使用控制器来主动地控制流体供应装置40向纳米柱26补充流体的速率，所述控制器输出控制信号以控制泵和阀中的至少一个。在一些实施方式中，控制器可以基于从至少一个传感器接收的信号来输出这种控制信号。例如，控制器可以基于从液位传感器或闭合传感器接收的信号来输出控制信号(如下所述)。
图3是用于闭合SEL台的纳米柱的示例方法100的流程图。方法100有助于更均匀且更可靠地闭合纳米柱，以提供更一致的热点以及更一致且更可靠的结果。方法100补充已蒸发的液体，以降低液体将在毛细力已经闭合纳米柱之前完全蒸发的可能性。对已蒸发的液体的补充可以进一步提供反复的干燥步骤，以实现更均匀的纳米柱闭合。虽然方法100是在由上述台20执行的上下文中描述的，但应当理解，方法100可以用下文描述的任何示例台或者用其他相似的SEL台来执行。
如框104所指示的，使SEL纳米柱台的可闭合柱26的阵列24之间的流体50蒸发。在一些实施方式中，可以通过向流体50施加热量来促进这种蒸发。例如，在一些实施方式中，基座22可以包括热敏电阻器，其中，电流的施加导致这种电阻输出热量，从而提高了流体50的蒸发速率。
如框108所指示的，至少部分地补充阵列24中的纳米柱26之间的已蒸发的流体，以将阵列中的柱之间的流体50的液位保持低于柱26的顶部56。出于本公开的目的，流体的“液位”是指存在至少一些流体，使得液位为非零、上升至高于基座22的底部或纳米柱26的底部。将流体的“液位”保持低于某个点意味着流体的顶表面位于纳米指状物26的下末端和所述某个点之上、介于纳米指状物26从其延伸的基座的底面与所述某个点之间。在一些实施方式中，补充流体50，以使得将流体的液位保持低于盖48。
图4至图6图示了不同的示例流体补充方案，图示了在将液位保持低于纳米柱的顶部的同时可以如何随时间推移控制或调整阵列24中的柱26之间的流体的液位。图4展示了用于系统20或根据方法100的示例方案120，其中，当纳米柱正在毛细力的影响下闭合时，以大体上对应于蒸发速率的速率来补充流体50的液位。如图4所示，在时间T0至T1期间，流体50的液位最初升高到纳米柱26的顶部56或盖48的高度H2以上的高度H1。将流体液位保持在高度H1足够的时间段(到时间T2)，以有助于将分析物吸附在盖48上。在这个时间T2处，流体液位下降至高度H2以下的高度H3。液位可以通过蒸发和/或通过被排出而下降。
一旦液位处于高度H3，则在时间T3处，流体供应装置40开始以大体上对应于蒸发速率的速率补充流体，以使流体50的液位保持在恒定的预定高度H3直到时间T4，其中，时间T3与T4之间的经过时间足以使纳米柱26均匀一致地闭合。在时间T4处，纳米柱26周围的流体50被蒸发掉或抽出。虚线124指示在没有通过流体供应装置40进行流体补充的情况下流体50的液位随时间变化的一个示例。
图5图示了用于系统20或根据方法100的示例方案130，其中，流体50的液位被反复地上升和降低以提供反复的润湿和干燥循环以用于纳米柱闭合。如图5所示，在时间T0至T1期间，流体50的液位最初升高到纳米柱26的顶部56或盖48的高度H2以上的高度H1。将流体液位保持在高度H1足够的时间段(到时间T2)，以有助于将分析物吸附在盖48上。在这个时间T2处，流体液位下降至高度H2以下的高度H3。
一旦液位处于高度H3，流体供应装置40就开始以非均匀的速率补充流体，以使流体50的液位在时间T3至时间T4之间反复地上升和下降。在所示的示例中，流体50的液位在高度H3与H4之间波动，这两个高度仍低于高度H2。尽管图5图示了三个示例润湿和干燥循环126，但是应当理解，方案130可以包括更多或更少的这种循环126。
图6图示了用于系统20或根据方法100的示例方案140，其中，流体50的液位保持低于高度H2，并且其中，补充流体50，但补充的速率小于蒸发速率。如图5所示，在时间T0至T1期间，流体50的液位最初升高到纳米柱26的顶部56或盖48的高度H2以上的高度H1。将流体液位保持在高度H1足够的时间段(到时间T2)，以有助于将分析物吸附在盖48上。在这个时间T2处，流体液位下降至高度H2以下的高度H3。
一旦液位处于高度H3，流体供应装置40就开始补充通过蒸发引起的流体损失。然而，这种补充的速率小于蒸发速率，从而使得纳米柱26之间的流体的液位在时间T3至T4之间逐渐降低。如图6所示，通过流体供应装置50进行的流体补充延迟了液位达到纳米柱26的底部的时间(时间T4与时间T4’)。纳米柱26的延长暴露于流体50提供了纳米柱26的更可靠且均匀的闭合。
在图4至图6中所示的每个示例方案中，流体的液位最初升高到顶部56上方和盖48上方的某个点，以使流体携带的分析物可以沉积在盖48上。应当理解，在分析物以其他方式沉积在柱26的盖48上的情况下，可以省略这种方案中从时间T0至T3的将流体的液位最初升高到顶部56以上或盖48以上的部分。
图7示意性地图示了示例SEL纳米柱台220的一部分。台220类似于上述台20，不同之处在于台220被具体图示为进一步包括液位传感器260、闭合传感器264和控制器268。台220的与台20的部件相对应的那些其余部件被类似地编号。
液位传感器260包括输出指示所感测的纳米柱26周围或之间的流体的液位的信号的部件。例如，在一种实施方式中，液位传感器260可以包括导电液位传感器。在另一种实施方式中，液位传感器260可以包括电容液位传感器或其他形式的液位传感器。
闭合传感器264包括输出指示所感测的纳米指状物26的闭合程度的信号的部件。在一种实施方式中，闭合传感器264可以包括光学传感器。在另外的其他实施方式中，闭合传感器26可以包括其他形式的传感器。
控制器268包括处理单元，所述处理单元遵循包含在非暂态计算机可读介质中的指令或形成为集成电路的一部分的逻辑，使得输出控制信号以控制由流体供应装置40进行的流体补充。在所示的示例中，控制器268基于从液位传感器260和闭合传感器264接收的信号来输出控制信号。这种控制信号可以控制流体供应装置40的阀和/或泵或其他流体输送机构，以控制何时补充流体或补充流体的速率。例如，在通过流体供应装置40进行补充期间或者在流体供应装置40向纳米柱26供应流体时，流体可以上升并且其高度可以达到预定液位。响应于高度达到预定液位(如传感器260所指示的)，控制器268可以输出控制信号，从而使供应装置42停止补充流体或使供应装置40减慢供应流体的速度。
控制器268可以从液位传感器260接收指示流体的液位已经下降至低于预定高度的信号。响应于高度下降至低于预定液位，控制器268可以输出控制信号，从而使供应装置40开始补充流体或提高供应流体的速率。在一些实施方式中，液位传感器260可以感测流体蒸发的速率，其中，控制器2682使用来自传感器260的指示蒸发速率的信号来选择流体供应装置40向纳米柱26补充流体的速率。在一些实施方式中，可以省略液位传感器260。
在所示的示例中，控制器268可以另外基于来自闭合传感器264的信号来输出控制信号。例如，控制器268可以保持处于补充模式，直到来自闭合传感器264的信号指示纳米柱26已经充分闭合为止。当处于补充模式时，控制器268可以继续基于来自液位传感器260的信号来向流体供应装置40输出控制信号，以使流体供应装置40适当地补充纳米柱26周围的流体50(如上所述)。在从闭合传感器264接收到指示纳米柱26已经充分闭合(弯曲以使得盖48充分靠近彼此)的信号时，控制器268可以退出补充模式并且可以输出控制信号以使流体50被排出或以其他方式从纳米柱26周围抽出，从而使台220准备好通过施加刺激进行询问，其中，测量并检测对刺激的响应以用于分析驻留在盖48上的分析物。
在一些实施方式中，控制器268可以基于来自闭合传感器264的信号来改变补充流体的速率。例如，在将盖48间隔开的距离满足预定阈值时(如闭合传感器264所感测到的)，控制器268可以调整流体供应装置40向纳米柱26补充流体的速率。在又一种实施方式中，控制器268可以基于流体的液位与纳米柱26的闭合程度两者的组合来控制流体供应装置40补充流体的速率，以增强纳米柱26闭合的速率或增强闭合程度。例如，在从传感器264接收到纳米柱26已经闭合到第一程度(第一间隔距离)的信号时，控制器268可以向流体供应装置40输出控制信号，以使得将流体保持在顶部56以下或盖48以下的第一液位或高度。在从传感器264接收到纳米柱26已经闭合到第二不同程度(第二间隔距离)的信号之后，控制器268可以向流体供应装置40输出控制信号，以使得将流体保持在顶部56以下或盖48以下的第二液位或高度。换言之，不是基于时间来保持选定的液位或高度，而是基于所检测的纳米柱26的闭合程度来保持选定的液位或高度。在其他实施方式中，可以省略闭合传感器264。
图8示意性地图示了示例SEL纳米柱台320的一部分。台320类似于上述台220，不同之处在于台320被具体地图示为包括流体供应装置(FS)340，所述流体供应装置被具体地图示为包括流体贮存器370以及阀和/或泵372。台320的与台220的部件相对应的那些其余部件被类似地编号。
流体贮存器370包括腔室，所述腔室容纳用于流体50的补充流体的供应装置。在一种实施方式中，流体供应装置320的每个部件被支撑、或体现为微流体模具的一部分。在这种实施方式中，贮存器370可以包括在微流体模具内形成的腔室。在其他实施方式中，可以省略流体贮存器370，其中，流体供应装置340包括用于连接到外部流体贮存器的端口。
阀和/或泵372有助于控制从流体贮存器370到纳米柱26周围的流体50的流体补充。阀和/或泵372响应于来自控制器268的控制信号进行操作。在一种实施方式中，阀和/或泵372包括可以选择性地打开和关闭或者可以具有可变的部分关闭程度的阀。在一种实施方式中，阀可以包括微机电(MEM)阀机构。
在一种实施方式中，阀和/或泵372可以包括可以处于打开状态、关闭状态或者可以具有可变的泵送速率的泵。在一种实施方式中，泵可以包括流体致动器，所述流体致动器响应于电信号而使流体移位。例如，流体致动器可以包括基于压电膜的致动器、基于热敏电阻器的致动器、静电膜致动器、机械/冲击驱动膜致动器、磁致伸缩驱动致动器、或可以响应于电致动而引起流体移位的其他这种元件。
图9示意性地图示了示例SEL纳米柱台420的一部分。台420类似于上述台320，不同之处在于台420被具体图示为使用池423来容纳纳米柱26的阵列24周围和之间的流体50。台420的与台320的部件相对应的那些其余部件被类似地编号。
池423包括腔室，所述腔室包括形成用于容纳流体50的内部体积的底面476和至少一个侧壁478。在所示的示例中，阵列24中的纳米柱26位于池423内，在侧壁478之间从底面476升高。在一种实施方式中，池423的尺寸可以被确定为以便进一步有助于控制流体50相对于纳米柱26的高度。例如，在一种实施方式中，池423的池高度BH可以等于或小于在纳米柱26的闭合期间流体供应装置40要将流体50保持在的预定高度。池高度BH限制了流体50可以上升的高度。在这种实施方式中，池423的高度可以有助于对流体供应装置40进行的流体补充进行被动控制。在这种实施方式中，流体供应装置40可以省略控制器268以及阀和/或泵372。在其他实施方式中，池423的池高度BH可以大于纳米柱26的高度，以有助于如上所述的完全浸没纳米柱26以将分析物吸附在盖48上。
图10和图11示意性地图示了示例SEL感测台520的一部分。台520包括上述台420的实施方式。台520的与台420的部件相对应的那些部件被类似地编号。
台520包括基座522、池423、纳米柱526、流体供应装置540、液位传感器260、闭合传感器264和控制器268。基座52类似于上述基座22，不同之处在于基座522呈支撑台520的每个其余部件的微流体模具的形式。在一种实施方式中，基座522可以由与纳米柱526的一部分的材料相同的材料形成。在其他实施方式中，基座522可以由与纳米柱526的材料不同的材料形成。可以形成基座522的材料的示例包括但不限于光致抗蚀剂、聚合物、玻璃、陶瓷和硅。
上文已描述了池423。纳米柱526在池423内延伸。纳米柱526类似于纳米柱26，不同之处在于纳米柱526具体地被布置为五聚体，即，五个紧密分组的纳米柱的簇。在其他实施方式中，纳米柱526可以具有其他簇布置或分组。与纳米柱26一样，纳米柱526各自包括桩46和盖48。每个五聚体中的纳米柱526可响应于毛细力而朝向彼此弯曲或闭合。
流体供应装置540类似于上述流体供应装置40，流体供应装置540包括流体贮存器370、微流体通道571以及阀和/或泵372。上文已描述了流体贮存器370以及阀和/或泵372。微流体通道571将贮存器370连接到池423。在一种实施方式中，微流体通道531包括在基座522内形成的凹槽。
上文已描述了液位传感器260。液位传感器260与池423紧密靠近地形成在基座522上或由基座承载。液位传感器260向控制器268输出指示池423内的流体液位的信号。
上文已描述了闭合传感器264。闭合传感器264与池423紧密靠近地形成在基座522上或由基座承载。闭合传感器264输出指示纳米柱526的闭合程度的信号。在一些实施方式中，可以省略闭合传感器264。在一些实施方式中，闭合传感器264可以独立于基座522而被支撑，但是可以与控制器268通信。
上文已描述了控制器268。控制器268基于所感测的池423内流体的液位和/或由传感器264检测到的纳米柱526的闭合程度来输出控制信号，其中，所述控制信号控制流体供应装置540向池423的流体补充。在一种实施方式中，控制器268可以根据上述补充方案120、130、140中的任何一个而选择性地操作。
在一些实施方式中，台520可以以被动模式操作，在所述被动模式中，使用池423相对于纳米柱526的高度、微流体通道571的尺寸和/或贮存器370中容纳的流体的压力来控制或调节向池423的流体补充。例如，如上所述，池423的池高度BH可以小于或等于要将流体50相对于纳米柱526的顶部56或盖48而保持在的高度。微流体通道571具有内部截面面积和/或长度，所述内部截面面积和/或长度通过毛细力来控制向池423补充流体的速率。贮存器370可以具有高度或者可以容纳处于特定压力下的流体，以便基于池423内的流体50的当前液位向池423传输流体。在这种被动模式或实施方式中，可以省略传感器260、传感器264、泵/阀372和/或控制器268。
虽然已经参考示例实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。例如，虽然可能已经将不同的示例实施方式描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但是可以设想所描述的特征可以彼此互换或者可替代地在所描述的示例实施方式中或在其他替代实施方式中彼此组合。因为本公开的技术相对较复杂，所以并非所有的技术变化都是可预见的。参考示例实施方式描述并在以下权利要求中阐述的本公开明显旨在尽可能广泛。例如，除非另有明确说明，否则叙述单一特定元素的权利要求也包含多个这种特定元素。权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅区分不同的元素，并且除非另有说明，否则不与本公开中的元素的特定顺序或特定编号具体相关联。
Claims (15)
1.一种表面增强发光纳米柱台，包括：
基座；
从所述基座延伸的可闭合的柱的阵列；
连接到柱的所述阵列的流体供应装置，所述流体供应装置用于至少部分地补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的顶部。
2.如权利要求1所述的纳米柱台，还包括在所述基座中形成的池，其中，柱的所述阵列在所述池内从所述基座延伸。
3.如权利要求2所述的纳米柱台，其中，所述池的高度小于所述柱的高度。
4.如权利要求3所述的纳米柱台，其中，所述流体供应装置包括流体贮存器以及从所述贮存器延伸到所述池的微流体通道。
5.如权利要求1所述的纳米柱台，其中，所述流体供应装置包括流体贮存器，并且其中，所述台还包括流体泵，所述流体泵用于可控制地将流体从所述流体贮存器供应到柱的所述阵列。
6.如权利要求1所述的纳米柱台，其中，所述流体供应装置包括阀机构，所述阀机构用于控制从所述流体供应装置到柱的所述阵列的流体供应。
7.如权利要求1所述的纳米柱台，其中，所述柱具有等离子体盖，其中，所述流体供应装置用于补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的所述盖。
8.如权利要求1所述的纳米柱台，还包括：
传感器，所述传感器用于输出指示所述柱的闭合程度的信号；以及
控制器，所述控制器用于基于来自所述传感器的信号来调整来自所述流体供应装置的流体供应。
9.如权利要求1所述的纳米柱台，还包括：
传感器，所述传感器用于输出指示纳米指状物附近的流体的液位的信号；以及
控制器，所述控制器用于基于来自所述传感器的信号来调整来自所述流体供应装置的流体供应。
10.一种方法，包括：
使表面增强发光纳米柱台的可闭合的柱的阵列中的流体蒸发；以及
至少部分地补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的顶部。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
感测所述柱的闭合；以及
基于所感测的所述柱的闭合来调整对所述流体的补充。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述调整对所述流体的补充包括终止对所述流体的补充。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述流体的液位被保持高于所述柱的底部至少两秒钟。
14.如权利要求10所述的方法，还包括：
感测所述柱附近的流体的液位；以及
基于所感测的所述柱附近的流体的液位来调整对所述流体的补充。
15.一种表面增强发光分析物纳米柱台，包括：
基座；
在所述基座中形成的池；
在所述池内从所述基座延伸的可闭合的柱的阵列；
连接到所述池的流体贮存器，所述流体贮存器用于容纳流体以至少部分地补充所述阵列中的所述柱之间的已蒸发的流体，以将所述阵列中的所述柱之间的流体的液位保持低于所述柱的顶部。
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20200602 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |