CN113203723B

CN113203723B - 纳米金芯片及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN113203723B
Application number: CN202110375692.8A
Authority: CN
Inventors: 李聪; 金子义; 段文佳
Original assignee: Fudan University
Current assignee: Fudan University
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2041-04-08
Also published as: CN113203723A

Abstract

本发明公开了一种纳米金芯片及其制备方法和应用。所述纳米金芯片包括基底和海胆状纳米金颗粒，所述海胆状纳米金颗粒和所述基底通过偶联剂连接。本发明的纳米金芯片热点多，并且可以实现大面积制备，制备成本低，可广泛应用于分析检测领域，尤其适用于生理酸性微环境的pH定量检测。

Description

纳米金芯片及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种纳米金芯片及其制备方法和应用。

背景技术

表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering，SERS)是一种光散射效应，指待检测分子吸附在金、银等贵金属纳米颗粒的表面时，其拉曼信号得到极大增强的现象。金或银的纳米颗粒的尖端或缝隙在激光照射下可以形成很强的局域等离子共振，局部电磁场极大增强，这些尖端或缝隙“热点”效应导致拉曼信号极大提高。现有技术中通常把金或银的纳米颗粒附着在基底上，形成“芯片”，用来实现拉曼信号的增强。然而，目前广泛使用的表面增强拉曼芯片一般为平面型，普遍存在热点少的缺陷，无法对病理相关特征(例如pH，ROS，酶活性等)特异性定量识别。此外，这些芯片还存在大面积、低成本制备的问题。这些挑战限制了表面增强拉曼散射技术在分析检测领域的广泛应用。

发明内容

本发明为了解决现有技术中固体平面型表面增强拉曼基底存在的热点少，无法大面积、低成本制备的缺陷，从而提供了一种纳米金芯片及其制备方法。本发明的纳米金芯片热点多，并且可以实现大面积制备，制备成本低，可广泛应用于分析检测领域，尤其适用于生理酸性微环境的pH定量检测。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

技术方案一：

一种纳米金芯片，其包括基底和海胆状纳米金颗粒，所述海胆状纳米金颗粒和所述基底通过偶联剂连接。

本发明中，较佳地，所述海胆状纳米金颗粒的平均直径为65～85nm。

本发明中，所述海胆状纳米金颗粒可具有1～12个枝杈结构，较佳地具有4～7个枝杈结构。其中，单个所述枝杈结构的长度可为1～20nm，较佳地为8～14nm。

本发明中，所述海胆状纳米金颗粒在所述基底上随机分布或规则分布。所述海胆状纳米金颗粒在所述基底上的分布方式可通过施加偶联剂来控制。可对整个基底施加偶联剂，纳米金颗粒通过静电吸附作用随机连接到基底上，实现随机分布；也可以在基底上按照一定的方式规则施加偶联剂，纳米金颗粒仅连接到施加了偶联剂的部分，实现规则分布。

较佳地，所述海胆状纳米金颗粒在所述基底上的分布密度为1×10⁹～2×10¹⁰个/cm²。所述分布密度是指每平方厘米的基底上分布的海胆状纳米金颗粒的个数。

本发明中，所述基底对所述纳米金芯片不具有性能上的影响，仅作为物理衬底使用，采用能与偶联剂连接的材料即可。所述基底可为本领域常规的平面硬质基底，较佳地为硅片或玻璃片。所述硅片的材料较佳地为单晶Si，例如Si<100>、Si<110>或Si<111>。

本发明中，所述基底的形状可为本领域常规，不做特殊限制。所述基底的面积可根据实际情况选择，一般为0.1～100cm²。

本发明中，所述偶联剂可为本领域常规的可将纳米金颗粒连接到基底上的硅类偶联剂。所述硅类偶联剂的一般特征为同一硅原子上含有两种性质不同的活性基团，一种活性基团为烷氧基团，可与基底连接；另一种活性基团为带有正电荷的基团(例如氨基)，可以通过静电作用吸附纳米金颗粒。

较佳地，所述偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(APDMS)和3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(APMDES)中的一种或多种。

本发明中，所述海胆状纳米金颗粒上还可连接有报告分子。所述报告分子是指能够响应环境特定特征而产生响应性信号、并且随环境变化而发生比率型响应的分子。所述报告分子较佳地为pH响应报告分子，即能够响应酸性微环境的报告分子。当所述报告分子连接到纳米金颗粒表面时，可以产生强拉曼信号。

其中，所述pH响应报告分子可选自IR7p1、IR7p2、IR7p3、IR7p4、Hemicy-OH、CY5-1、CY5-2、CY5-3、CY5-4、CY5-5和CY5-6中的一种或多种，较佳地为IR7p2。上述报告分子的结构式如表1所示。

表1

技术方案二：

一种纳米金芯片的制备方法，其包括以下步骤：

S1、用偶联剂修饰基底，得到修饰后的基底；

S2、在所述修饰后的基底上连接纳米金颗粒，得到连接有纳米金颗粒的基底；

S3、将所述连接有纳米金颗粒的基底浸泡在水溶液中，在0～50℃反应20～120min，所述纳米金颗粒原位生长为海胆状纳米金颗粒；其中，所述水溶液包含氯金酸(HAuCl₄)和4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)。

步骤S1中，所述偶联剂如前所述。

步骤S1中，所述修饰的方法可为本领域常规，一般包括：(1)将所述基底浸泡在偶联剂溶液中，或者，在所述基底上涂布或滴加偶联剂溶液后静置；(2)然后洗涤，干燥，即可。采用浸泡的方法可对整个基底施加偶联剂，采用涂布或滴加的方法可按照一定的方式规则施加偶联剂。

其中，所述偶联剂溶液的溶剂可根据偶联剂的种类选择。所述偶联剂溶液的溶剂通常为对偶联剂溶解度较好的各类有机溶剂，例如乙醇、甲苯、二甲基亚砜等。所述偶联剂溶液中偶联剂的浓度较佳地为0.1～5％(V/V)，例如2％(V/V)。

其中，所述浸泡或静置的时间较佳地为6～48h。

其中，所述洗涤可采用本领域常规的操作，一般包括采用去离子水冲洗，除去多余的偶联剂溶液即可。

其中，所述干燥可采用本领域常规的操作，一般包括：先用氮气吹干，再进行烘干。所述烘干的温度较佳地为90～120℃。所述烘干的时间较佳地为0.5～4h。所述烘干的步骤可以使偶联剂连接更加牢固并使得氨基基团暴露在外。

步骤S1中，较佳地，在所述修饰之前对所述基底进行预处理。所述预处理可采用本领域常规的操作进行。当所述基底为硅片时，所述预处理较佳地包括：(1)依次使用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗，去除硅片表面杂质；(2)再用APM(SC-1)清洗液腐蚀硅片，在硅片表面生成氧化膜；(3)依次用去离子水和乙醇冲洗。其中，所述超声清洗的时间较佳地为5～10min/次，例如10min。所述腐蚀的时间较佳地为20～40min；所述腐蚀的温度较佳地为40～80℃。其中，APM(SC-1)清洗液的具体配比为NH₃·H₂O：H₂O₂：H₂O＝1:1:5(V/V)。

步骤S2中，所述纳米金颗粒可为本领域常规的纳米金颗粒，较佳地为球形纳米金颗粒。所述球形纳米金颗粒的直径较佳地为14～50nm，例如45nm。

步骤S2中，所述连接纳米金颗粒的方法可为本领域常规。由于纳米金颗粒表面带负电荷，所述修饰后的基底带有正电荷，当二者接触时，在静电吸附作用下，所述纳米金颗粒连接在所述基片的表面。

步骤S2中，所述连接纳米金颗粒的较佳的操作包括：将所述修饰后的基底浸入纳米金颗粒溶胶中，振摇，即可。

其中，所述纳米金颗粒溶胶中纳米金颗粒的摩尔浓度较佳地为20～200pM。

其中，所述振摇可在本领域常规的摇床中进行。所述振摇的速度较佳地为80～160rpm。所述振摇的时间可为12～72h，较佳地为24～28h。

步骤S3中，在反应过程中，所述水溶液中的HAuCl₄被HEPES还原生成金，使纳米金颗粒原位生长出枝杈结构，一段时间后成为海胆状。

步骤S3中，较佳地，所述连接有纳米金颗粒的基底竖直浸泡在水溶液中。

步骤S3中，在所述水溶液中，所述HAuCl₄的摩尔浓度可为0.1～50mM。所述HEPES的摩尔浓度可为0.1～100mM。所述HEPES和所述HAuCl₄的摩尔比可为(1～1000)：1，例如140:1。

步骤S3中，所述反应的温度较佳地为6～14℃，更佳地为8～12℃。所述反应的时间较佳地为20～100min，更佳地为50～90min。

本发明中，较佳地，所述纳米金芯片的制备方法还包括：S4、将报告分子连接到所述海胆状金颗粒表面。

步骤S4中，所述报告分子如前所述。

步骤S4中，较佳地，将步骤S3得到的连接有海胆状纳米金颗粒的基底浸泡在报告分子溶液中，然后洗涤，干燥，即可。

其中，所述报告分子溶液的溶剂可根据报告分子的种类选择。所述报告分子溶液的溶剂通常为醇类溶剂，例如甲醇。所述报告分子溶液中报告分子的摩尔浓度可为20nM～2M，例如20μM。

其中，所述浸泡的时间较佳地为6～18h。

其中，所述洗涤较佳地采用乙醇进行。

技术方案三：

一种纳米金芯片，其根据所述纳米金芯片的制备方法制得。

技术方案四：

一种所述纳米金芯片作为表面增强拉曼基底在分析检测领域中的应用。

本发明中，所述应用较佳地为pH定量检测。当进行pH定量检测时，所述纳米金芯片连接有pH响应报告分子。

其中，所述pH定量检测的检测下限可为0.1μL。此处所述“检测下限”是指采用本发明所述的纳米金芯片进行pH定量检测时待检测液体的最小体积。

其中，所述pH定量检测尤其适用于在生理酸性微环境中的pH定量检测。所述生理酸性微环境一般是指动物及人体组织表面的微环境。

当采用本发明所述的纳米金芯片在所述动物及人体组织表面进行pH定量检测时，检测方法如下：

(1)取样：用移液枪吸取0.2～5μL新沸过的去离子水，并将枪头紧贴在待测组织表面，接触数秒后，组织表面的物质溶解扩散到枪头内的水中，得到待测样品；

(2)加样：将枪头内的待测样品滴加到所述纳米金芯片上；

(3)检测：通过拉曼光谱仪采集所述纳米金芯片上液滴区域的表面增强拉曼光谱；

(4)计算：记录pH响应报告分子的指定拉曼位移处的峰面积比值，带入峰面积比值与pH的回归曲线，计算出待测样品的pH值。

当所述pH响应报告分子为IR7p2时，所述拉曼光谱仪的参数设置为：激光功率：400mW，积分时间：500ms，光栅：600g/mm。所述IR7p2指定拉曼位移为311cm^-1和558cm^-1。

其中，所述峰面积比值与pH的回归曲线可根据本领域常规的方法得到，一般方法为：将不同pH值的磷酸盐缓冲液滴加到所述纳米金芯片上，采集液滴处的拉曼光谱，记录指定拉曼位移处的峰面积比值，做峰面积比值与pH的回归曲线。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的纳米金芯片热点多、分布可控，可广泛应用于分析检测领域，尤其适用于生理酸性微环境的pH定量检测。另外，本发明的纳米金芯片制备方法简单，可以大面积制备，且制备成本低。

附图说明

图1为制备实施例1中纳米金芯片I的扫描电镜图。

图2为制备实施例2中纳米金芯片II的扫描电镜图。

图3为检测实施例1中IR7p2指定拉曼位移处的峰面积比值(I₅₅₈/I₃₁₁)与pH值的回归曲线。

图4为检测实施例1中对模拟组织(琼脂糖凝胶)进行pH定量检测的过程示意图。

图5为检测实施例1中模拟组织(琼脂糖凝胶)的测定pH与试剂pH关系图。

图6为检测实施例2中IR7p2指定拉曼位移处的峰面积比值(I₅₅₈/I₃₁₁)与pH值的回归曲线。

图7为检测实施例2中对大鼠脑胶质瘤及其周围组织区域进行pH定量检测的过程示意图。

图8为检测实施例2中手术过程中不同时间点大鼠脑胶质瘤及其周围组织区域的白光图像以及pH分布图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

制备实施例1

(1)基底预处理：硅片(2cm*5cm)依次使用丙酮、乙醇、去离子水分别超声清洗10min，去除表面杂质；再用APM(SC-1)清洗液在70℃下处理20min；然后，依次用去离子水和乙醇冲洗；

(2)偶联剂修饰：将上述预处理后的硅片浸入2％(V/V)的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的乙醇溶液中6h，使硅片表面修饰上氨基，去离子水冲洗后氮气吹干，烘箱90℃加热3h，得到修饰后的硅片；

(3)连接纳米金颗粒：将上述修饰后的硅片浸入球形纳米金颗粒溶胶中，在摇床上以80rpm的速度振摇24h，使球形纳米金颗粒连接到硅片上；其中，球形纳米金颗粒的直径为45nm，球形纳米金颗粒溶胶的浓度为50pM；

(4)生长海胆状纳米金颗粒：将连接有球形纳米金颗粒的基底竖直浸泡在包含0.5mM氯金酸(HAuCl₄)和70mM的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)的水溶液中，在10℃反应，HAuCl₄被HEPES还原生成金，沉积在球形纳米金颗粒表面，使其原位生长出4～7个枝杈结构，反应20min后，成为海胆状纳米金颗粒；其中，所述枝杈结构的长度为1～5nm；所述海胆状纳米金颗粒在所述基底上的分布密度为1.36×10¹⁰个/cm²。

(5)连接报告分子：配置20μM的IR7p2乙醇溶液，将连接有海胆状纳米金颗粒的基底在IR7p2乙醇溶液浸泡12h，取出依次用乙醇清洗并干燥，即得所述纳米金芯片I，其扫描电镜图(SEM)如图1所示。

制备实施例2

(1)基底预处理：硅片(2cm*5cm)依次使用丙酮、乙醇、去离子水分别超声清洗10min，去除表面杂质；再用APM(SC-1)清洗液在80℃下处理40min；然后，依次用去离子水和乙醇冲洗；

(2)偶联剂修饰：将上述预处理后的硅片浸入2％(V/V)的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的乙醇溶液中12h，使硅片表面修饰上氨基，去离子水冲洗后氮气吹干，烘箱100℃加热3h，得到修饰后的硅片；

(3)连接纳米金颗粒：将上述修饰后的硅片浸入球形纳米金颗粒溶胶中，在摇床上以120rpm的速度振摇36h，使球形纳米金颗粒连接到硅片上；其中，球形纳米金颗粒的直径为45nm，球形纳米金颗粒溶胶的浓度为50pM；

(4)生长海胆状纳米金颗粒：将连接有球形纳米金颗粒的基底竖直浸泡在包含0.5mM氯金酸(HAuCl₄)和70mM的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)的水溶液中，在10℃反应，HAuCl₄被HEPES还原生成金，沉积在球形纳米金颗粒表面，使其原位生长出4～7个枝杈结构，反应90min后，成为海胆状纳米金颗粒；其中，所述枝杈结构的长度为8～14nm；所述海胆状纳米金颗粒在所述基底上的分布密度为1.36×10¹⁰个/cm²。

(5)连接报告分子：配置20μM的IR7p2乙醇溶液，将连接有海胆状纳米金颗粒的基底在IR7p2乙醇溶液浸泡12h，取出依次用乙醇清洗并干燥，即得所述纳米金芯片II，其扫描电镜图(SEM)如图2所示。

检测实施例1

1、制作峰面积比值与pH的回归曲线

移液枪吸取不同pH值(2.0～8.0)的磷酸盐缓冲液各2μL，滴加制备实施例1制得的纳米金芯片I上，拉曼光谱仪采集液滴处的拉曼光谱，其中，拉曼光谱仪的参数设置为：激光功率：400mW，积分时间：500ms，光栅：600g/mm；记录拉曼光谱311cm^-1和558cm^-1处的峰面积比值(I₅₅₈/I₃₁₁)，做峰面积比值与pH的回归曲线，如图3所示。

2、模拟组织(琼脂糖凝胶)的pH定量检测

按照下述步骤对模拟组织(琼脂糖凝胶)进行pH定量检测，检测过程的示意图如图4所示。

(1)取样：用移液枪吸取0.5μL新沸过的去离子水，并将枪头紧贴在模拟组织(琼脂糖凝胶)表面，接触2s后，模拟组织表面的物质溶解扩散到枪头内的水中，得到待测样品；

(2)加样：将枪头内的待测样品滴加到纳米金芯片I上；

(3)检测：通过拉曼光谱仪采集纳米金芯片I上液滴区域的表面增强拉曼光谱；

(4)计算：记录拉曼光谱311cm^-1和558cm^-1处的峰面积比值(I₅₅₈/I₃₁₁)，带入峰面积比值与pH的回归曲线(图2)，计算出待测样品的pH值。

以模拟组织(琼脂糖凝胶)的实际pH为横坐标，以按照上述方法测得pH为纵坐标作图，结果如图5所示。图5表明对于实际pH为6.0、6.5、7.0、7.5的琼脂糖凝胶，上述方法均能准确测定pH值。其中，实际pH为用本领域公认的pH计(德国梅特勒托利多公司S210)测得pH。

检测实施例2

1、制作峰面积比值与pH的回归曲线

移液枪吸取不同pH值(2.0-8.0)的磷酸盐缓冲液各2μL，滴加制备实施例2制得的纳米金芯片II上，拉曼光谱仪采集液滴处的拉曼光谱，其中，拉曼光谱仪的参数设置为：激光功率：400mW，积分时间：500ms，光栅：600g/mm；记录拉曼光谱311cm^-1和558cm^-1处的峰面积比值(I₅₅₈/I₃₁₁)，做峰面积比值与pH的回归曲线，如图6所示。

2、大鼠脑胶质瘤及其周围组织区域的pH值定量检测

2.1构建SD大鼠脑胶质瘤模型

SD大鼠订购于上海斯莱克实验动物有限责任公司。将大鼠于动物饲养间放置适应24h后，腹腔注射10％水合氯醛麻醉(0.9mL/200g)，头部皮毛使用75％医用酒精润湿消毒，减去多余毛发。划开头皮，切口约从两耳根部连线中点至后眼角连线中点，切口应尽量缩短以减小创伤。使用棉签蘸取新鲜配置的10％过氧化氢，擦除颅骨与头皮间的筋膜组织暴露出前囟，剪去切口周围被腐蚀的白色组织以减轻后续炎症反应。

将大鼠固定于脑立体定位仪合适位置，微量注射器固定于定位仪指定位置。将注射器针尖对准前囟的十字缝交点，归零定位仪的X、Y坐标。调节定位仪坐标，使注射器针尖向右平移4mm。在针尖正下方用记号笔标记位置，取下注射器。使用小动物颅骨钻(玉研仪器有限公司)在标记位置处小心竖直打孔，钻透颅骨后立即停止。

吸取4～5μL C6细胞悬液，重新把注射器竖直固定到定位仪上，调整针尖位置至开孔正上方，缓慢下降至开孔高度，归零定位仪的Z轴坐标。调节Z轴，缓慢将微量注射器插入指定脑区(约4.8mm深度)。向上提升注射器0.5mm，以2μL/min的速度注射C6细胞，全部打完后停留1min。调节Z轴，缓慢向上提升注射器1mm，停留3min。最后缓慢将注射器全部提升取下。骨蜡封堵颅骨开孔并缝合。10天后，肿瘤生长至合适大小，得到大鼠脑胶质瘤模型。

2.2准备取样区域

腹腔注射10％水合氯醛麻醉(0.9mL/200g)麻醉SD大鼠，头部皮毛使用75％医用酒精润湿消毒，减去多余毛发；划开头皮，清理筋膜组织，暴露出肿瘤区域颅骨；以模型构建时留下的颅骨开孔为中心，使用小动物颅骨钻打开约1.0cm×1.5cm的矩形窗口，小心移除颅骨及下层的脑膜并用棉花压迫止血。该取样区域即为手术区域。采用解剖镜(奥林巴斯)对取样区域拍摄白光图像，如图8所示。

2.3纳米金芯片指导SD大鼠脑胶质瘤切除手术

按照下述步骤对取样区域进行pH定量检测，检测过程的示意图如图7所示。

(1)取样：用移液枪吸取0.5μL新沸过的去离子水，并将枪头紧贴在组织表面，接触5s后，组织表面的物质溶解扩散到枪头内的水中，得到待测样品；该过程未对大鼠正常脑组织产生任何损伤。

(2)加样：将枪头内的待测样品滴加到纳米金芯片II上；

(3)检测：通过拉曼光谱仪采集纳米金芯片II上液滴区域的表面增强拉曼光谱；

(4)计算：记录拉曼光谱311cm^-1和558cm^-1处的峰面积比值(I₅₅₈/I₃₁₁)，带入峰面积比值与pH的回归曲线(图6)，计算出待测样品的pH值。

按照上述方法，在取样区域中进行连续取点检测，取点的位置为8×8共64个位点阵列，将各点计算得到的pH值(共64个)输入origin 9.0软件，作图得到pH分布图，如图8所示。根据pH分布图的指导进行手术，具体策略为切除pH＜7.0的组织。

图8中从左至右依次呈现了手术过程中不同时间点取样区域的白光图像和pH分布情况。由图8可见，随着手术的不断进行，可以看到的酸性区域(pH＜7.0)不断减小，直至完全切除。

Claims

1.一种纳米金芯片，其包括基底和海胆状纳米金颗粒，所述海胆状纳米金颗粒和所述基底通过偶联剂连接；所述海胆状纳米金颗粒在所述基底上的分布密度为1×10⁹～2×10¹⁰个/cm²；

所述纳米金芯片的制备方法包括以下步骤：

S1、用偶联剂修饰基底，得到修饰后的基底；

S3、将所述连接有纳米金颗粒的基底浸泡在水溶液中，在6～14℃反应20～120min，所述纳米金颗粒原位生长为海胆状纳米金颗粒；其中，所述水溶液包含氯金酸和4-羟乙基哌嗪乙磺酸；

步骤S1中，所述偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种；

步骤S3中，在所述水溶液中，所述氯金酸的摩尔浓度为0.1～50mM；所述4-羟乙基哌嗪乙磺酸的摩尔浓度为0.1～100mM。

2.如权利要求1所述的纳米金芯片，其特征在于，所述海胆状纳米金颗粒的平均直径为65～85nm；

和/或，所述海胆状纳米金颗粒具有1～12个枝杈结构；

和/或，所述海胆状纳米金颗粒在所述基底上随机分布或规则分布。

3.如权利要求2所述的纳米金芯片，其特征在于，所述海胆状纳米金颗粒具有4～7个枝杈结构；

和/或，单个所述枝杈结构的长度为1～20nm。

4.如权利要求3所述的纳米金芯片，其特征在于，单个所述枝杈结构的长度为8～14nm。

5.如权利要求1所述的纳米金芯片，其特征在于，所述基底为硅片或玻璃片；

和/或，所述基底的面积为0.1～100cm²。

6.如权利要求5所述的纳米金芯片，其特征在于，所述硅片的材料为单晶Si。

7.如权利要求6所述的纳米金芯片，其特征在于，所述硅片的材料为Si<100>、Si<110>或Si<111>。

8.如权利要求1所述的纳米金芯片，其特征在于，所述海胆状纳米金颗粒上连接有报告分子。

9.如权利要求8所述的纳米金芯片，其特征在于，所述报告分子为pH响应报告分子。

10.如权利要求9所述的纳米金芯片，其特征在于，所述pH响应报告分子选自IR7p1、IR7p2、IR7p3、IR7p4、Hemicy-OH、CY5-1、CY5-2、CY5-3、CY5-4、CY5-5和CY5-6中的一种或多种。

11.如权利要求1所述的纳米金芯片，其特征在于，步骤S1中，所述修饰的方法包括：(1)将所述基底浸泡在偶联剂溶液中，或者，在所述基底上涂布或滴加偶联剂溶液后静置；(2)然后洗涤，干燥，即可；

和/或，在所述修饰之前对所述基底进行预处理；

和/或，步骤S2中，所述纳米金颗粒为球形纳米金颗粒；

和/或，步骤S2中，所述连接纳米金颗粒的操作包括：将所述修饰后的基底浸入纳米金颗粒溶胶中，振摇，即可。

12.如权利要求11所述的纳米金芯片，其特征在于，步骤S1中，当所述基底为硅片时，所述预处理包括：(1)依次使用丙酮、乙醇、去离子水超声清洗，去除硅片表面杂质；(2)再用APM(SC-1)清洗液腐蚀硅片，在硅片表面生成氧化膜；(3)依次用去离子水和乙醇冲洗；所述APM(SC-1)清洗液的具体配比为NH₃·H₂O：H₂O₂：H₂O＝1:1:5(V/V)；

和/或，步骤S2中，所述振摇在摇床中进行。

13.如权利要求12所述的纳米金芯片，其特征在于，所述超声清洗的时间为5～10min/次；

和/或，所述腐蚀的时间为20～40min；

和/或，所述腐蚀的温度为40～80℃；

和/或，步骤S2中，所述球形纳米金颗粒的直径为14～50nm；

和/或，步骤S2中，所述纳米金颗粒溶胶中纳米金颗粒的摩尔浓度为20～200pM；所述振摇的速度为80～160rpm；所述振摇的时间为12～72h。

14.如权利要求13所述的纳米金芯片，其特征在于，所述超声清洗的时间为10min/次；

和/或，步骤S2中，所述球形纳米金颗粒的直径为45nm；

和/或，步骤S2中，所述振摇的时间为24～28h。

15.如权利要求11所述的纳米金芯片，其特征在于，步骤S1中，所述偶联剂溶液的溶剂为乙醇、甲苯或二甲基亚砜；

和/或，所述偶联剂溶液中偶联剂的浓度为0.1～5％(V/V)；

和/或，所述浸泡或静置的时间为6～48h；

和/或，所述洗涤包括采用去离子水冲洗；

和/或，所述干燥包括：先用氮气吹干，再进行烘干。

16.如权利要求15所述的纳米金芯片，其特征在于，步骤S1中，所述偶联剂溶液中偶联剂的浓度为2％(V/V)；

和/或，所述烘干的温度为为90～120℃；

和/或，所述烘干的时间为0.5～4h。

17.如权利要求1所述的纳米金芯片，其特征在于，步骤S3中，所述连接有纳米金颗粒的基底竖直浸泡在水溶液中；

和/或，步骤S3中，在所述水溶液中，所述4-羟乙基哌嗪乙磺酸和所述氯金酸的摩尔比为(1～1000)：1；

和/或，步骤S3中，所述反应的温度为8～12℃；

和/或，步骤S3中，所述反应的时间为20～100min。

18.如权利要求17所述的纳米金芯片，其特征在于，步骤S3中，所述4-羟乙基哌嗪乙磺酸和所述氯金酸的摩尔比为140:1；

和/或，步骤S3中，所述反应的时间为50～90min。

19.如权利要求1所述的纳米金芯片，其特征在于，所述纳米金芯片的制备方法还包括：S4、将报告分子连接到所述海胆状金颗粒表面。

20.如权利要求19所述的纳米金芯片，其特征在于，步骤S4中所述连接包括：将步骤S3得到的连接有海胆状纳米金颗粒的基底浸泡在报告分子溶液中，然后洗涤，干燥，即可。

21.如权利要求20所述的纳米金芯片，其特征在于，所述报告分子溶液的溶剂为醇类溶剂；

和/或，所述报告分子溶液中报告分子的摩尔浓度为20nM～2M；

和/或，所述浸泡的时间为6～18h；

和/或，所述洗涤采用乙醇进行。

22.如权利要求21所述的纳米金芯片，其特征在于，所述报告分子溶液的溶剂为甲醇；

和/或，所述报告分子溶液中报告分子的摩尔浓度为20μM。

23.一种如权利要求1～22中任一项所述的纳米金芯片作为表面增强拉曼基底在分析检测领域中的应用。

24.一种如权利要求23所述的纳米金芯片作为表面增强拉曼基底在分析检测领域中的应用，其特征在于，所述应用为pH定量检测。