CN117607121A - 一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，包括开设有窗口的玻璃片、背照式拉曼增强衬底，所述玻璃片为石英或玻璃，所述玻璃片窗口形状为圆形或长方形，所述背照式拉曼增强衬底为蓝宝石或氟化钙材料，所述背照式拉曼增强衬底厚度为0.1mm~0.2mm，所述背照式拉曼增强衬底表面刻蚀有微结构，本发明的载玻片可采用背照方式探测拉曼光谱，即探测面在工作面的背面，当组织平铺在载玻片衬底上时，既保证探测深度一致，又能保证散射的拉曼光直接被拉曼探头拾取，从而获得生物组织高一致性和高精度拉曼光谱图。
Description
技术领域
本发明属于医用用具领域，具体涉及一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片。
背景技术
由于生物组织具备一定厚度，且表面形状不规则，传统拉曼光谱扫描方式需要对生物组织表面进行三维扫描，再对探头焦点进行随形控制，以达到深度一致的探测。因此探测精度受三维扫描精度和随形控制精度影响，同时也增加拉曼光谱扫描探测成本。
传统拉曼载玻片存在以下缺点：
1.工作和探测表面方向相同，导致散射的拉曼光需要穿过整个被测生物组织，即直接探测生物组织表面，当被测组织表面不平整时，无法保证探测深度的一致性，难以满足临床组织样本检测需求；
2.增强衬底接触面散射的拉曼光需要穿过被测组织，被测生物组织的厚度将影响拉曼光光谱测量的一致性。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，包括开设有窗口的玻璃片、背照式拉曼增强衬底，所述玻璃片为石英或玻璃，所述玻璃片窗口形状为圆形或长方形，所述背照式拉曼增强衬底为蓝宝石或氟化钙材料，所述背照式拉曼增强衬底厚度为0.1mm~0.2mm，所述背照式拉曼增强衬底表面刻蚀有微结构，本发明的载玻片可采用背照方式探测拉曼光谱，即探测面在工作面的背面，当组织平铺在载玻片衬底上时，既保证探测深度一致，又能保证散射的拉曼光直接被拉曼探头拾取，从而获得生物组织高一致性和高精度拉曼光谱图。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，包括开设有窗口的玻璃片、背照式拉曼增强衬底；
所述玻璃片为石英或玻璃，所述玻璃片窗口形状为圆形或长方形；
所述背照式拉曼增强衬底为蓝宝石或氟化钙材料，所述背照式拉曼增强衬底厚度为0.1mm~0.2mm，所述背照式拉曼增强衬底表面刻蚀有微结构。
作为本发明的一种改进，所述玻璃片还设有识别区，所述识别区印刷有编码。
作为本发明的一种改进，所述微结构形状为圆柱、方柱、三角柱或星形柱组成的阵列，所述微结构厚度为0.5~2um，结构阵列之间间隔0.05~1um。
作为本发明的一种改进，所述玻璃片与背照式拉曼增强衬底通过环氧胶粘接。
作为本发明的一种改进，所述背照式拉曼表面增强衬底材料为无色蓝宝石或透明氟化钙玻璃，所述微结构为一定规则形状的凹坑结构阵列，所述凹坑中填充金属或金属化合物，并覆盖蓝宝石或氟化钙薄膜保护。
作为本发明的一种改进，所述背照式拉曼增强衬底制作步骤为：
（1）在蓝宝石或氟化钙表面通过PVD或CVD方式形成一层二氧化硅薄膜，再通过旋涂光刻胶，并进行曝光、化学刻蚀后形成一定规则形状的掩膜；
（2）通过高温湿法蚀刻方法去除步骤（1）掩膜之外的材料，在蓝宝石或氟化钙表面形成一定形状、深度为0.5~2um的凹坑；
（3）通过蒸镀或离子溅射在凹坑表面沉积一定厚度的金属或其他金属化合物，完全填充步骤（2）的凹坑；
（4）利用激光烧蚀或磨削去除蓝宝石或氟化钙表面多余材料，只留步骤（3）凹坑中沉积的金属或金属化合物；
（5）在步骤（4）的蓝宝石或氟化钙表面沉积或熔接一层蓝宝石或氟化钙薄膜，隔绝氧气，保护金属或金属化合物不被氧化。
作为本发明的一种改进，所述识别区印刷或刻蚀有唯一编码，以实现信息化管理。
本发明还提供一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片的应用，应用于上述的生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，用于拉曼光谱扫描专用载玻片，解决生物组织厚度对拉曼光谱一致性的影响，满足拉曼光谱扫描专用载玻片使用需求。
本发明的有益效果为：
1.本发明出拉曼光谱扫描专用载玻片结构，解决生物组织厚度对拉曼光谱一致性的影响，开发一种背照式拉曼增强衬底结构，满足拉曼光谱扫描专用载玻片使用需求。
2本发明玻璃片窗口的形状可以是圆形或长方形，而玻璃片可以使用石英或玻璃材料，这样可以适应不同的实验需求。
3.本发明背照式拉曼增强衬底采用蓝宝石或氟化钙材料制成，并在表面刻蚀有微结构。这种衬底能够增强拉曼信号，提高光谱的灵敏度和稳定性。
4.本发明在玻璃片上设置识别区，以实现信息化管理；微结构形状可以是圆柱、方柱、三角柱或星形柱组成的阵列，并具有特定的厚度和间隔，还提供了背照式拉曼增强衬底的制作步骤，保护金属或金属化合物不被氧化，提高生物组织拉曼光谱的一致性和精度，适应不同实验需求，增强拉曼信号，实现信息化管理。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为本发明结构示意图。
图3为本发明背照式衬底工作示意图。
图4为本发明衬底结构示意图。
附图标识列表：
1、玻璃片，2、背照式拉曼增强衬底，3、窗口，4、识别区，5、组织样本，6、金属或金属化合物，7、拉曼探头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图所示，本发明的一个较佳实施例提供了一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，包括开设有窗口3的玻璃片1、背照式拉曼增强衬底2；
所述玻璃片1为石英或玻璃，所述玻璃片窗口形状为圆形或长方形；
所述背照式拉曼增强衬底2为蓝宝石或氟化钙材料，所述背照式拉曼增强衬底2厚度为0.1mm~0.2mm，所述背照式拉曼增强衬底2表面刻蚀有微结构。
本发明的另一个较佳实施例，采用石英或普通玻璃片1，中间开矩形或圆形窗口3，将0.1~0.2mm厚度的蓝宝石或氟化钙背照式拉曼增强衬底2，通过环氧胶粘接在一起。
本发明的另一个较佳实施例，包括开设有窗口3的玻璃片1、背照式拉曼增强衬底2。玻璃片1采用石英或普通玻璃片，中间开矩形或圆形窗口3；背照式拉曼表面增强衬底2材料为无色蓝宝石或透明氟化钙玻璃，所述微结构为一定规则形状的凹坑结构阵列，所述凹坑中填充金属或金属化合物6，并覆盖蓝宝石或氟化钙薄膜保护。
本发明的另一个较佳实施例，包括开设有窗口3的玻璃片1、背照式拉曼增强衬底2。玻璃片1采用石英或普通玻璃片，中间开矩形或圆形窗口3；
背照式拉曼增强衬底2为蓝宝石玻璃片，通过PVD或CVD方式，在背照式拉曼增强衬底2表面形成一层二氧化硅薄膜，旋涂光刻胶，并进行曝光、化学刻蚀的方法，形成一定规则形状的掩膜；通过高温湿法蚀刻方法，去除掩膜之外的材料，在蓝宝石表面形成一定形状、深度为0.5um~2um凹坑；通过蒸镀或离子溅射等方式，在其表面沉积一定厚度的金属或其他金属化合物6，完全填充蓝宝石表面凹坑；利用激光烧蚀或磨削的方法，去除蓝宝石表面多余材料，只留凹坑中沉积的金属或金属化合物6；在表面沉积或熔接一层蓝宝石薄膜，隔绝氧气，保护金属或金属化合物不被氧化。
本发明的另一个较佳实施例，包括开设有窗口3的玻璃片1、背照式拉曼增强衬底2。玻璃片1采用石英或普通玻璃片，中间开矩形或圆形窗口3；
背照式拉曼增强衬底2为氟化钙玻璃片，通过PVD或CVD方式，在表面形成一层二氧化硅薄膜，旋涂光刻胶，并进行曝光、化学刻蚀的方法，形成一定规则形状的掩膜；通过高温湿法蚀刻方法，去除掩膜之外的材料，在氟化钙玻璃片表面形成一定形状、深度为0.5um~2um凹坑；通过蒸镀或离子溅射等方式，在其表面沉积一定厚度的金或其他金属化合物，完全填充蓝宝石表面凹坑；利用激光烧蚀或磨削的方法，去除氟化钙玻璃片表面多余材料，只留凹坑中沉积的金属或金属化合物6；在表面沉积或熔接一层氟化钙薄膜，隔绝氧气，保护金属或金属化合物不被氧化。
本发明的另一个较佳实施例，采用石英或普通玻璃片1，中间开矩形或圆形窗口3，玻璃片2表面设有光学识别区4，并印刷或刻蚀唯一编码，将0.1~0.2mm厚度的蓝宝石或氟化钙背照式拉曼增强衬底2，通过环氧胶粘接在玻璃片1上。
本发明通过背照式的设计允许光源从载玻片的背面照射，即光源和检测器位于生物组织的相对两侧。这种设计减少了拉曼光需要穿透的生物组织的厚度，因为散射光不需要穿过整个生物组织样本就能被检测器捕获；同时利用金属微结构的表面等离子共振效应，增强样品的拉曼散射信号。当激光照射在组织样本表面时，散射的光子一部分与金属微结构产生表面等离子共振效应，从而增强组织样本的拉曼散射信号，并使用的增强衬底材料蓝宝石或氟化钙，具有较高的光学透明度，减少了对拉曼散射光的吸收和散射，提高了光的传输效率；通过在增强衬底上覆盖一层薄膜（如蓝宝石或氟化钙薄膜），可以保护下面的金属化合物不被氧化，同时保证光学路径的清晰；解决生物组织厚度对拉曼光谱一致性的影响，满足拉曼光谱扫描专用载玻片使用需求。
需要说明的是，附图仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此形状限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，其特征在于：包括开设有窗口的玻璃片、背照式拉曼增强衬底；
所述玻璃片为石英或玻璃，所述玻璃片窗口形状为圆形或长方形；
所述背照式拉曼增强衬底为蓝宝石或氟化钙材料，所述背照式拉曼增强衬底厚度为0.1mm~0.2mm，所述背照式拉曼增强衬底表面刻蚀有微结构。
2.根据权利要求1所述的一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，其特征在于：所述玻璃片还设有识别区，所述识别区印刷有编码。
3.根据权利要求1所述的一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，其特征在于：所述微结构形状为圆柱、方柱、三角柱或星形柱组成的阵列，所述微结构厚度为0.5~2um，结构阵列之间间隔0.05~1um。
4.根据权利要求1所述的一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，其特征在于：所述玻璃片与背照式拉曼增强衬底通过环氧胶粘接。
5.根据权利要求3所述的一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，其特征在于：所述背照式拉曼表面增强衬底材料为无色蓝宝石或透明氟化钙玻璃，所述微结构为一定规则形状的凹坑结构阵列，所述凹坑中填充金属或金属化合物，并覆盖蓝宝石或氟化钙薄膜保护。
6.根据权利要求5所述的一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，其特征在于，所述背照式拉曼增强衬底制作步骤为：
（1）在蓝宝石或氟化钙表面通过PVD或CVD方式形成一层二氧化硅薄膜，再通过旋涂光刻胶，并进行曝光、化学刻蚀后形成一定规则形状的掩膜；
（2）通过高温湿法蚀刻方法去除步骤（1）掩膜之外的材料，在蓝宝石或氟化钙表面形成一定形状、深度为0.5~2um的凹坑；
（3）通过蒸镀或离子溅射在凹坑表面沉积一定厚度的金属或其他金属化合物，完全填充步骤（2）的凹坑；
（4）利用激光烧蚀或磨削去除蓝宝石或氟化钙表面多余材料，只留步骤（3）凹坑中沉积的金属或金属化合物；
（5）在步骤（4）的蓝宝石或氟化钙表面沉积或熔接一层蓝宝石或氟化钙薄膜，隔绝氧气，保护金属或金属化合物不被氧化。
7.根据权利要求2所述的一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，其特征在于：所述识别区印刷或刻蚀有唯一编码，以实现信息化管理。
8.一种生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片的应用，其特征在于：应用于权利要求1-7任一所述的生物组织拉曼光谱扫描专用载玻片，用于拉曼光谱扫描专用载玻片，解决生物组织厚度对拉曼光谱一致性的影响，满足拉曼光谱扫描专用载玻片使用需求。
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