ES2940580A1 - MICROFLUIDIC CHIP FOR THE IN-SITU SYNTHESIS OF SILVER NANOSTARS WITH PLASMONIC PROPERTIES FOR SERS ANALYSIS (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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Abstract

Microfluidic chip for the in-situ synthesis of silver nanostars with plasmonic properties for sers analysis. The object of the invention is a microfluidic chip for the in-situ synthesis of silver nanostars with plasmonic properties comprising: a first micrometric channel (1) for the entry of a first solution, a second micrometric channel (2) for the entry of a second solution; a first mixing zone (3) for the passive mixing between the first solution and the second solution; a third micrometric channel (4) for the air inlet; a fourth micrometer channel (5) for the entry of a fourth solution; a fifth micrometric channel (6) for the entry of a fifth mixing solution and a second mixing area (7) for the active mixture between the third, fourth and fifth solutions, giving rise to the nanoemulsion of silver nanostars. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

CHIP MICROFLUÍDICO PARA LA SÍNTESIS IN-SITU DE NANOESTRELLAS DE MICROFLUIDIC CHIP FOR THE IN-SITU SYNTHESIS OF NANOSTARS OF

PLATA CON PROPIEDADES PLASMÓNICAS PARA ANÁLISIS SERSSILVER WITH PLASMONIC PROPERTIES FOR SERS ANALYSIS

SECTOR DE LA TÉCNICATECHNIQUE SECTOR

La presente invención pertenece al campo técnico de la microfluídica y, en particular, se refiere a un nuevo método de síntesis controlada de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas, así como a su empleo para el análisis SERS de analitos en disolución. Es asimismo objeto de la invención el chip microfluídico para llevar a cabo dicho método.The present invention belongs to the technical field of microfluidics and, in particular, refers to a new method for the controlled synthesis of silver nanostars with plasmonic properties, as well as their use for SERS analysis of analytes in solution. The microfluidic chip to carry out said method is also an object of the invention.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

La espectroscopía SERS (dispersión Raman amplificada por la superficie, del inglés Surface-Enhanced Raman Scattering ), es una técnica capaz de incrementar la intensidad de la señal Raman de compuestos orgánicos, reduciendo los límites de detección en hasta una decena de órdenes de magnitud, siendo incluso capaz de llegar a detectar moléculas individuales.SERS spectroscopy ( Surface-Enhanced Raman Scattering ) is a technique capable of increasing the intensity of the Raman signal of organic compounds, reducing the detection limits by up to ten orders of magnitude, being even capable of detecting individual molecules.

El método consiste en realizar un análisis Raman sobre muestras diluidas o colocadas en contacto con estructuras nanométricas cuyas propiedades plasmónicas fomentan la vibración coordinada de las moléculas, produciendo un efecto de resonancia que amplifica su señal Raman y facilita su detección. Al garantizar un límite de detección extremadamente bajo, la técnica SERS encuentra aplicación en todos aquellos campos de estudio en donde es importante identificar (o incluso semicuantificar) compuestos orgánicos presentes en muy bajas concentraciones, incluyendo el análisis de fármacos, explosivos, pesticidas o productos alimenticios, entre otros ejemplos. Adicionalmente, puesto que numerosas misiones espaciales activas y en fase de desarrollo contemplan el despliegue de espectrómetros Raman en los cuerpos celestes, el método SERS se considera uno de los posibles métodos a emplear para la detección de trazas de vida extraterrestre.The method consists of performing a Raman analysis on samples diluted or placed in contact with nanometric structures whose plasmonic properties encourage the coordinated vibration of the molecules, producing a resonance effect that amplifies their Raman signal and facilitates their detection. By guaranteeing an extremely low detection limit, the SERS technique finds application in all those fields of study where it is important to identify (or even semi-quantify) organic compounds present in very low concentrations, including the analysis of drugs, explosives, pesticides or food products. , among other examples. Additionally, since numerous active space missions and those in the development phase contemplate the deployment of Raman spectrometers in celestial bodies, the SERS method is considered one of the possible methods to be used for the detection of traces of extraterrestrial life.

Desde el año del descubrimiento del efecto SERS en 1977, la comunidad científica ha propuesto una gran variedad de matrices plasmónicas a emplear para la amplificación de señales Raman. Entre ellas, los análisis SERS convencionales se basan en el uso de emulsiones compuestas por nanoesferas de oro o plata. Sin embargo, sabiendo que el efecto plasmónico es amplificado por la rugosidad de las nanopartículas, desarrollos más recientes proponen la síntesis de nanopartículas con una superficie altamente irregular, como por ejemplo las nanoestrellas (Garcia-Leis, A., et al., Journal of Physical Chemistry C 117, 7791-7795, 2013) y los nanoflores (Xie, J., et al., ACS Nano 2, 2473-2480, 2008).Since the year of the discovery of the SERS effect in 1977, the scientific community has proposed a wide variety of plasmonic matrices to be used for the amplification of Raman signals. Among them, conventional SERS analyzes are based on the use of emulsions composed of gold or silver nanospheres. However, knowing that the plasmonic effect is amplified by the roughness of the nanoparticles, more recent developments propose the synthesis of nanoparticles with a highly irregular surface, such as nanostars (Garcia-Leis, A., et al., Journal of Physical Chemistry C 117, 7791-7795, 2013) and nanoflowers (Xie, J., et al., ACS Nano 2, 2473-2480, 2008).

Como demuestra la bibliografía pertinente, estas nanoestructuras complejas logran amplificar ulteriormente las señales Raman, permitiendo bajar el límite de detección en hasta cinco órdenes de magnitud respecto a lo alcanzado por emulsiones SERS convencionales (Garcia-Leis, A., et al., Journal of Physical Chemistry C 117, 7791­ 7795, 2013; Garcia-Leis, A., et al., Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering 535, 49-60, 2017).As the pertinent bibliography demonstrates, these complex nanostructures manage to further amplify the Raman signals, allowing the detection limit to be lowered by up to five orders of magnitude with respect to that achieved by conventional SERS emulsions (Garcia-Leis, A., et al., Journal of Physical Chemistry C 117, 7791 7795, 2013; Garcia-Leis, A., et al., Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering 535, 49-60, 2017).

Reconociendo el potencial que conlleva su vasta aplicabilidad, en los últimos años se han publicado diversas patentes nacionales e internacionales dirigidas a distintos métodos de síntesis de nanoestrellas SERS (CN109085150, CN111299570, CN110658176, CN109128152).Recognizing the potential of its vast applicability, in recent years several national and international patents have been published for different methods of synthesis of SERS nanostars (CN109085150, CN111299570, CN110658176, CN109128152).

A pesar de disminuir enormemente el límite de detección de compuestos orgánicos, una de las mayores limitaciones del SERS consiste en la baja reproducibilidad de los análisis. Esta limitación es principalmente debida a dos factores. Por un lado, al ser el efecto plasmónico muy sensible a la forma y tamaño de las nanopartículas empleadas, las contaminaciones y otras variaciones indeseadas (por ejemplo, pequeñas variaciones en los valores de pH o en la ratio de concentración de los reactivos), que pueden ocurrir durante el proceso de síntesis, pueden comprometer la forma y la estabilidad del coloide, afectando así la reproducibilidad de los análisis SERS (Chem. Sci. 11, 4563-4577, 2020). Por otro lado, numerosos estudios demuestran que la amplificación plasmónica de las señales Raman está inversamente relacionada con la edad del coloide empleado, ya que aumentar el tiempo de almacenamiento, aumenta también la probabilidad de oxidación de las nanopartículas y de la ocurrencia de fenómenos de floculación (Journal of Physical Chemistry C., 123, 16495-16507, 2019). Despite greatly lowering the detection limit of organic compounds, one of the major limitations of SERS is the low reproducibility of the analyses. This limitation is mainly due to two factors. On the one hand, since the plasmonic effect is very sensitive to the shape and size of the nanoparticles used, contamination and other undesired variations (for example, small variations in the pH values or in the concentration ratio of the reagents), which can occur during the synthesis process, they can compromise the shape and stability of the colloid, thus affecting the reproducibility of SERS assays (Chem. Sci. 11, 4563-4577, 2020). On the other hand, numerous studies show that the plasmonic amplification of Raman signals is inversely related to the age of the colloid used, since increasing the storage time also increases the probability of oxidation of the nanoparticles and the occurrence of flocculation phenomena. (Journal of Physical Chemistry C., 123, 16495-16507, 2019).

Aunque hayan sido experimentadas diferentes estrategias para limitar los fenómenos de oxidación y floculación como, por ejemplo, la aplicación de estabilizadores (capping agents) o capas protectoras ( stabilizers ), el tiempo de vida de los coloides SERS convencionales es típicamente del orden de algunas semanas o incluso días (Jiang, Y. et al., Applied Surface Science 450, 451—460, 2018).Although different strategies have been tested to limit oxidation and flocculation phenomena, such as the application of stabilizers ( capping agents) or protective layers ( stabilizers ), the lifetime of conventional SERS colloids is typically on the order of a few weeks. or even days (Jiang, Y. et al., Applied Surface Science 450, 451—460, 2018).

Si el tiempo de vida garantizado por coloides SERS convencionales es compatible con la mayoría de las aplicaciones de laboratorio e industriales, esta durabilidad puede no ser suficiente en determinados campos de estudio. Tomando como ejemplo el campo de la exploración planetaria, ningún coloide o sustrato SERS actualmente disponible es capaz de garantizar prestaciones óptimas en los plazos de tiempo que requieren misiones espaciales hacia otros cuerpos celestes del sistema solar (en el orden de meses o incluso años). Por este motivo, la única estrategia posible para una posible aplicación de SERS en misiones planetarias consiste en la producción in-situ de las nanoemulsiones con propriedades plasmónicas.If the lifetime guaranteed by conventional SERS colloids is compatible with most laboratory and industrial applications, this durability may not be sufficient in certain fields of study. Taking the field of planetary exploration as an example, no SERS colloid or substrate currently available is capable of guaranteeing optimal performance in the time frames that require space missions to other celestial bodies in the solar system (in the order of months or even years). For this reason, the only possible strategy for a possible application of SERS in planetary missions consists in the in-situ production of nanoemulsions with plasmonic properties.

Estudios conocidos han demostrado que la producción in-situ de nanoemulsiones con alta reproducibilidad de análisis puede ser llevada al cabo mediante el uso de sistemas de microfluídica. Según estos estudios, los dispositivos de microfluídica permiten automatizar el proceso de síntesis: 1) alcanzando un control preciso del tiempo de agregación, 2) reduciendo las variaciones mecánicas y ópticas de los coloides, 3) permitiendo una mezcla más eficiente entre coloide y analito, 4) minimizando el uso de recursos y 5) disminuyendo posibles contaminaciones (Journal of Physical Chemistry C 123, 5608-5615, 2019).Known studies have shown that the in-situ production of nanoemulsions with high reproducibility of analysis can be carried out by using microfluidics systems. According to these studies, microfluidics devices allow automating the synthesis process: 1) achieving precise control of aggregation time, 2) reducing mechanical and optical variations of colloids, 3) allowing more efficient mixing between colloid and analyte, 4) minimizing the use of resources and 5) reducing possible contaminations (Journal of Physical Chemistry C 123, 5608-5615, 2019).

La primera patente publicada sobre el tema describe el uso de sistemas de microfluídica para la producción de nanoesferas SERS convencionales, siendo estas obtenidas mezclando dos o más disoluciones mediante canales micrométricos comunicantes (WO03038436). Sin embargo, patentes más recientes describen sistemas de microfluídica más elaborados (por ejemplo, que incluyen zonas de calentamiento y de reacción), los cuales permiten lograr la síntesis automatizada de coloides SERS de estructura más compleja. Por ejemplo, la solicitud de patente CN110666186 describe un chip de microfluídica que permite sintetizar nanoestrellas de oro. The first patent published on the subject describes the use of microfluidic systems for the production of conventional SERS nanospheres, these being obtained by mixing two or more solutions through communicating micrometric channels (WO03038436). However, more recent patents describe more elaborate microfluidics systems (for example, including heating and reaction zones), which allow the automated synthesis of SERS colloids of more complex structure to be achieved. For example, patent application CN110666186 describes a microfluidic chip that makes it possible to synthesize gold nanostars.

En este contexto, cabe destacar que el efecto plasmónico de un determinado coloide está directamente relacionado con el tipo de fuente empleada para la excitación de la muestra. Por un lado, el pico de Resonancia de Plasmón Superficial (SPR) proporcionado por coloides de oro optimiza el efecto SERS que se consigue mediante el uso de instrumentos Raman equipados con láseres rojos (por ejemplo, de 633 nm). Por otro lado, los coloides de plata optimizan el efecto SERS cuando se usan fuentes de excitación verdes (532 nm) (Colloid and Polymer Science 296, 1029-1037, 2018).In this context, it should be noted that the plasmonic effect of a certain colloid is directly related to the type of source used for excitation of the sample. On the one hand, the Surface Plasmon Resonance (SPR) peak provided by gold colloids optimizes the SERS effect that is achieved by using Raman instruments equipped with red lasers (eg 633 nm). On the other hand, silver colloids optimize the SERS effect when green (532 nm) excitation sources are used (Colloid and Polymer Science 296, 1029-1037, 2018).

En la actualidad, no se conoce ningún sistema de microfluídica que permita sintetizar nanoestrellas de plata, siendo el metal cuyo pico de resonancia plasmónica mejor se adapta a la longitud de onda (532nm) de la fuente de excitación empleada por los instrumentos Raman que operan en las misiones espaciales actuales (instrumento SuperCam, a bordo del rover NASA/Perseverance) y futuras (el espectrómetro RLS, a bordo del rover ESA/Rosalind Franklin o el instrumento RAX, a bordo del rover JAXA/MMX). La presente invención resuelve esta necesidad.Currently, there is no known microfluidic system that makes it possible to synthesize silver nanostars, being the metal whose plasmonic resonance peak best matches the wavelength (532nm) of the excitation source used by Raman instruments that operate in current (SuperCam instrument, aboard the NASA/Perseverance rover) and future space missions (RLS spectrometer, aboard the ESA/Rosalind Franklin rover or RAX instrument, aboard the JAXA/MMX rover). The present invention solves this need.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

Es un primer objeto de la invención un chip microfluídico para la síntesis in-situ de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas caracterizado por que comprende, sobre su superficie:A first object of the invention is a microfluidic chip for the in-situ synthesis of silver nanostars with plasmonic properties, characterized in that it comprises, on its surface:

• al menos un primer canal micrométrico para la entrada de una primera solución de mezcla, donde dicho primer canal micrométrico está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha primera solución de mezcla y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente, entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente, entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, el primer canal micrométrico estará configurado para operar de manera automática, para lo cual podrá disponer a su entrada de al menos una bomba u otro dispositivo alternativo para aumentar la presión de la solución de mezcla como, por ejemplo, una jeringa. De manera alternativa, el primer canal micrométrico estará configurado para operar de manera manual;• at least one first micrometric channel for the inlet of a first mixing solution, wherein said first micrometric channel is connected to a storage tank for said first mixing solution and has a width of between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m). Preferably, the first micrometric channel will be configured to operate automatically, for which it will be able to have at its input at least one pump or other alternative device to increase the pressure of the mixing solution, such as a syringe. Alternatively, the first micrometer channel will be configured to operate manually;

• al menos un segundo canal micrométrico para la entrada de una segunda solución de mezcla, donde dicho segundo canal micrométrico está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha segunda solución de mezcla y tiene una anchura entre 50 y 1000 ^m (preferentemente, entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente, entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, el segundo canal micrométrico estará configurado para operar de manera automática, para lo cual podrá disponer a su entrada de al menos una bomba u otro dispositivo alternativo para aumentar la presión de la segunda solución de mezcla como, por ejemplo, una jeringa. De manera alternativa, el segundo canal micrométrico estará configurado para operar de manera manual;• at least one second micrometer channel for the input of a second mixing solution, where said second micrometer channel is connected with a storage tank for said second mixing solution and has a width between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m ). Preferably, the second micrometric channel will be configured to operate automatically, for which it will be able to have at its input at least one pump or other alternative device to increase the pressure of the second mixing solution, such as a syringe. . Alternatively, the second micrometer channel will be configured to operate manually;

una primera zona de mezcla conectada con el primer canal micrométrico y con el segundo canal micrométrico, donde dicha primera zona de mezcla está configurada para llevar a cabo la mezcla pasiva entre la primera solución y la segunda solución, dando lugar a una tercera solución de mezcla (correspondiente a la mezcla de la primera solución y la segunda solución). De manera preferente, dicha primera zona de mezcla consistirá en un canal que contenga en su interior un sistema adecuado para la mezcla pasiva de microfluidos, siendo dicho sistema preferentemente seleccionado entre los que se describen en Lee, C.Y. et al., Chemical Engineering Journal 288, 146-160, 2016 (sistema de canales cruzados, sistema de canales en zigzag, sistema de mezcla por laminación, sistema en forma de serpentín, sistema de barreras empotradas, sistema de canales con diseño de espina de pescado o sistema de pozos inclinados, entre otros);a first mixing zone connected with the first micrometric channel and with the second micrometric channel, where said first mixing zone is configured to carry out passive mixing between the first solution and the second solution, giving rise to a third mixing solution (corresponding to mixing the first solution and the second solution). Preferably, said first mixing zone will consist of a channel that contains within it a suitable system for the passive mixing of microfluidics, said system being preferably selected from those described in Lee, C.Y. et al., Chemical Engineering Journal 288, 146-160, 2016 (Cross Channel System, Zigzag Channel System, Roll Mix System, Serpentine System, Embedded Barrier System, Herringbone Channel System of fish or system of inclined wells, among others);

al menos un tercer canal micrométrico para la entrada de aire (u otro medio inerte en forma de gas o líquido), donde dicho tercer canal está conectado con un depósito de almacenamiento de dicho medio inerte y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, el tercer canal micrométrico estará configurado para operar de manera automática, para lo cual podrá disponer a su entrada de al menos una bomba u otro dispositivo alternativo para aumentar la presión del aire (u otro medio inerte) como, por ejemplo, una jeringa. De manera alternativa, el tercer canal micrométrico estará configurado para operar de manera manual, mediante el uso, por ejemplo, de un blíster;at least one third micrometric channel for the inlet of air (or another inert medium in the form of gas or liquid), wherein said third channel is connected to a storage tank for said inert medium and has a width of between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m). Preferably, the third micrometric channel will be configured to operate automatically, for which it will be able to have at its input at least one pump or other alternative device to increase the air pressure (or other inert medium) such as, for example, a syringe. Alternatively, the third micrometer channel will be configured to operate manually, by using, for example, a blister pack;

al menos un cuarto canal micrométrico para la entrada de una cuarta solución de mezcla, donde dicho cuarto canal está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha cuarta solución de mezcla y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, el cuarto canal micrométrico estará configurado para operar de manera automática, para lo cual podrá disponer a su entrada de al menos una bomba u otro dispositivo alternativo para aumentar la presión de la cuarta solución de mezcla como, por ejemplo, una jeringa. De manera alternativa, el cuarto canal micrométrico estará configurado para operar de manera manual;at least a fourth micrometer channel for the inlet of a fourth mixing solution, wherein said fourth channel is connected to a tank of storage of said fourth mixing solution and has a width between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m). Preferably, the fourth micrometric channel will be configured to operate automatically, for which it may have at its input at least one pump or other alternative device to increase the pressure of the fourth mixing solution, such as a syringe. . Alternatively, the fourth micrometer channel will be configured to operate manually;

• al menos un quinto canal micrométrico para la entrada de una quinta solución de mezcla, donde dicho quinto canal micrométrico está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha quinta solución de mezcla y tiene una anchura de entre 50 y 500 ^m (preferentemente entre 100 y 200 ^m) y una longitud de entre 50 y 200 ^m (preferentemente entre 100 y 200 ^m). De manera preferente, el quinto canal micrométrico estará configurado para operar de manera automática, para lo cual podrá disponer a su entrada de al menos una bomba u otro dispositivo alternativo para aumentar la presión de la quinta solución de mezcla como, por ejemplo, una jeringa;• at least a fifth micrometric channel for the inlet of a fifth mixing solution, wherein said fifth micrometric channel is connected to a storage tank for said fifth mixing solution and has a width of between 50 and 500 ^m (preferably between 100 and 200 ^m) and a length between 50 and 200 ^m (preferably between 100 and 200 ^m). Preferably, the fifth micrometric channel will be configured to operate automatically, for which it may have at its input at least one pump or other alternative device to increase the pressure of the fifth mixing solution, such as a syringe. ;

• una segunda zona de mezcla conectada con el tercer, cuarto y quinto canal micrométrico, así como con la primera zona de mezcla a través de un conducto de unión con dicha primera zona de mezcla. Dicha segunda zona de mezcla está configurada para llevar a cabo una mezcla activa entre la tercera, cuarta y quinta solución, dando lugar a la síntesis de una nanoemulsión de nanoestrellas de plata. Para llevar a cabo dicha mezcla podrá emplearse cualquier dispositivo adecuado para la mezcla activa de soluciones, como por ejemplo un dispositivo generador de presión, ultrasonidos, fuerzas dielectroforéticas, fuerzas electrocinéticas, fuerzas térmicas o fuerzas magnéticas, entre otras posibilidades. Finalmente, la segunda zona de mezcla comprende asimismo un conducto de salida de la nanoemulsión de nanoestrellas de plata.• a second mixing zone connected to the third, fourth and fifth micrometer channel, as well as to the first mixing zone through a connection conduit with said first mixing zone. Said second mixing zone is configured to carry out an active mixing between the third, fourth and fifth solutions, giving rise to the synthesis of a nanoemulsion of silver nanostars. To carry out said mixing, any suitable device for the active mixing of solutions may be used, such as a pressure generating device, ultrasound, dielectrophoretic forces, electrokinetic forces, thermal forces or magnetic forces, among other possibilities. Finally, the second mixing zone also includes an outlet conduit for the nanoemulsion of silver nanostars.

El chip microfluídico reivindicado permite replicar en escala micrométrica el proceso de síntesis de nanoestrellas convencional, según se describe en Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791-7795, 2013. Ello es una gran ventaja, ya que permite optimizar los recursos, lo cual cobra especial importancia en la utilización del chip microfluídico reivindicado en misiones de exploración espacial, siendo ésta una de las principales aplicaciones del objeto de la invención. The claimed microfluidic chip allows the conventional nanostar synthesis process to be replicated on a micrometer scale, as described in Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791-7795, 2013. This is a great advantage, since which makes it possible to optimize resources, which is especially important in the use of the claimed microfluidic chip in space exploration missions, this being one of the main applications of the object of the invention.

Otra de las ventajas del chip microfluídico reivindicado es que permite la síntesis insitu de nanoemulsiones altamente reproducibles. Adicionalmente, las nanoestrellas de plata obtenidas a partir del dispositivo y método reivindicado presentan una morfología equiparable a la que presentan las nanoestrellas de plata preparadas mediante el método convencional.Another advantage of the claimed microfluidic chip is that it allows the in situ synthesis of highly reproducible nanoemulsions. Additionally, the silver nanostars obtained from the claimed device and method have a morphology comparable to that of the silver nanostars prepared by the conventional method.

En una realización particular de la invención, el chip microfluídico desarrollado podrá emplearse tanto para la síntesis in-situ de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas, como para el análisis SERS de al menos un analito en disolución empleando las nanoestrellas de plata sintetizadas previamente. En dicha realización particular, el chip microfluídico comprenderá, además de los elementos anteriormente descritos, los siguientes elementos:In a particular embodiment of the invention, the developed microfluidic chip may be used both for the in-situ synthesis of silver nanostars with plasmonic properties, and for the SERS analysis of at least one analyte in solution using previously synthesized silver nanostars. In said particular embodiment, the microfluidic chip will comprise, in addition to the elements described above, the following elements:

• al menos un sexto canal micrométrico para la entrada de la solución a analizar (analito), donde dicho sexto canal está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha sexta solución de mezcla y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente entre 100 y 200 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente entre 100 y 200 ^m). De manera preferente, el sexto canal micrométrico estará configurado para operar de manera automática, para lo cual podrá disponer a su entrada de al menos una bomba u otro dispositivo alternativo para aumentar la presión de la solución a analizar como, por ejemplo, una jeringa. De manera alternativa, el sexto canal micrométrico estará configurado para operar de manera manual;• at least a sixth micrometric channel for the entrance of the solution to be analyzed (analyte), where said sixth channel is connected to a storage tank for said sixth mixing solution and has a width of between 50 and 1000 ^m (preferably between 100 and 200 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 200 ^m). Preferably, the sixth micrometer channel will be configured to operate automatically, for which it will be able to have at its input at least one pump or other alternative device to increase the pressure of the solution to be analyzed, such as a syringe. Alternatively, the sixth micrometer channel will be configured to operate manually;

• una tercera zona de mezcla conectada con el sexto canal micrométrico y con el conducto de salida de la segunda zona de mezcla. Dicha tercera zona de mezcla está configurada para llevar a cabo una mezcla pasiva entre la nanoemulsión obtenida en la segunda zona de mezcla y la solución a analizar (analito). De manera preferente, dicha tercera zona de mezcla consistirá en un canal cuya forma y/o estructura favorezca la mezcla pasiva de microfluidos, siendo dicho sistema preferentemente seleccionado entre los que se describen en Lee, C.Y. et al., Chemical Engineering Journal 288, 146-160, 2016, tales como los que han sido anteriormente descritos para llevar a cabo la primera mezcla (sistema de canales cruzados, sistema de canales en zigzag, sistema de mezcla por laminación, sistema en forma de serpentín, sistema de barreras empotradas, sistema de canales con diseño de espina de pescado o sistema de pozos inclinados, entre otros);• a third mixing zone connected to the sixth micrometer channel and to the outlet conduit of the second mixing zone. Said third mixing zone is configured to carry out a passive mixing between the nanoemulsion obtained in the second mixing zone and the solution to be analyzed (analyte). Preferably, said third mixing zone will consist of a channel whose shape and/or structure favors the passive mixing of microfluidics, said system being preferably selected from those described in Lee, CY et al., Chemical Engineering Journal 288, 146 -160, 2016, such as those previously described to carry out the first mix (crossed channel system, zigzag channel system, lamination mixing system, serpentine-shaped system, embedded barrier system, of channels with herringbone design or system of wells inclined, among others);

• al menos un séptimo canal micrométrico conectado con la tercera zona de mezcla con una anchura de entre 50 ^m y 20 mm (preferentemente entre 100 y 300 ^m) y una longitud de entre 50 ^m y 10 mm (preferentemente entre 100 y 300 ^m). Dicho séptimo canal comprende adicionalmente al menos una cámara de análisis SERS, lo cual implica que al menos uno de los lados de la cámara sea de un material transparente al láser de excitación del espectrómetro Raman empleado por el análisis SERS de la muestra, así como a la luz dispersa por la misma, pudiendo ser seleccionado entre al menos un polímero, vidrio amorfo y cuarzo, entre otros, siendo preferentemente de vidrio de baja dispersión y de bajo índice de difracción (por ejemplo, vidrio borosilicatado).• at least a seventh micrometer channel connected to the third mixing zone with a width between 50 ^m and 20 mm (preferably between 100 and 300 ^m) and a length between 50 ^m and 10 mm (preferably between 100 and 300 ^ m). Said seventh channel additionally comprises at least one SERS analysis chamber, which implies that at least one of the sides of the chamber is made of a material that is transparent to the excitation laser of the Raman spectrometer used for the SERS analysis of the sample, as well as to the light scattered by it, being able to be selected from at least one polymer, amorphous glass and quartz, among others, preferably being made of low dispersion glass and low diffraction index (for example, borosilicate glass).

A su vez, el lado de la cámara SERS opuesto al anterior puede metalizarse (preferentemente, mediante un recubrimiento de aluminio), lo que permite la reflexión del haz láser incidente sobre la muestra, aumentando de este modo la densidad de energía que recibe la muestra a analizar;In turn, the side of the SERS chamber opposite to the previous one can be metallized (preferably, by means of an aluminum coating), which allows the reflection of the incident laser beam on the sample, thus increasing the energy density that the sample receives. to analyze;

• el séptimo canal se encuentra conectado con al menos un octavo canal micrométrico de salida, donde dicho canal micrométrico de salida tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente entre 100 y 300 ^m).• the seventh channel is connected to at least an eighth output micrometer channel, where said output micrometer channel has a width of between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length of between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m).

Es asimismo objeto de la invención un método de síntesis controlada de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas, basado en tecnología de microfluídica, donde dicho método se lleva a cabo mediante el chip microfluídico para la síntesis in-situ de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas anteriormente descrito y se caracteriza por que comprende las siguientes etapas: • introducir entre 5 y 50 ^l de una primera solución de mezcla que comprende hidroxilamina en una concentración de entre 1.2^10-2 y 6.0^10-2 M a través de al menos un primer canal micrométrico con una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente, entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente, entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, esta etapa se llevará a cabo de manera automática, mediante el empleo de al menos una bomba localizada a la entrada del primer canal micrométrico;Another object of the invention is a method for the controlled synthesis of silver nanostars with plasmonic properties, based on microfluidic technology, where said method is carried out using a microfluidic chip for the in-situ synthesis of silver nanostars with previously plasmonic properties. described and is characterized by the fact that it comprises the following stages: • introducing between 5 and 50 ^l of a first mixing solution that includes hydroxylamine in a concentration of between 1.2^10-2 and 6.0^10-2 M through at least a first micrometer channel with a width of between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m). Preferably, this stage will be carried out automatically, through the use of at least one pump located at the entrance of the first micrometer channel;

• introducir entre 5 y 50 ^l de una segunda solución de mezcla que comprende hidróxido de sodio en una concentración entre 1.0^10-2 y 5.0^10-2 M a través de al menos un segundo canal micrométrico con una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente, entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente, entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, esta etapa se llevará a cabo de manera automática, mediante el empleo de al menos una bomba localizada a la entrada del segundo canal micrométrico;• introduce between 5 and 50 ^l of a second mixing solution comprising sodium hydroxide in a concentration between 1.0^10-2 and 5.0^10-2 M through at least a second micrometer channel with a width of between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m). Preferably, this stage will be carried out automatically, through the use of at least one pump located at the entrance of the second micrometer channel;

mezclar la primera solución y la segunda solución de mezcla, en una primera zona de mezcla conectada con el primer canal micrométrico y con el segundo canal micrométrico, dando lugar a una tercera solución de mezcla. De manera preferente, la mezcla se puede favorecer mediante el empleo de un sistema adecuado para la mezcla pasiva de microfluidos, siendo dicho sistema preferentemente seleccionado entre los que se describen en Lee, C.Y. et al., Chemical Engineering Journal 288, 146-160, 2016, tal y como se ha descrito anteriormente.mixing the first solution and the second mixing solution, in a first mixing zone connected to the first micrometer channel and to the second micrometer channel, giving rise to a third mixing solution. Preferably, the mixing can be favored by using a suitable system for the passive mixing of microfluidics, said system being preferably selected from among those described in Lee, C.Y. et al., Chemical Engineering Journal 288, 146-160, 2016, as described above.

Esta mezcla es introducida a continuación en una segunda zona de mezcla conectada con el tercero, cuarto y quinto canal micrométrico, así como con la primera zona de mezcla a través de un conducto de unión con dicha primera zona de mezcla;This mixture is then introduced into a second mixing zone connected to the third, fourth, and fifth micrometer channels, as well as to the first mixing zone through a connection conduit with said first mixing zone;

introducir gota a gota en la segunda zona de mezcla entre 50 y 250 ^l de una cuarta solución de mezcla que comprende nitrato de plata en una concentración entre 1.0^10-3 y 3.6^10-3 M a través de al menos un cuarto canal micrométrico con una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente, entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente, entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, esta etapa se llevará a cabo de manera automática, mediante el empleo de al menos una bomba localizada a la entrada del cuarto canal micrométrico. De este modo, se llevará a cabo la mezcla bajo agitación de la solución de nitrato de plata con la mezcla la solución de hidroxilamina e hidróxido de sodio.introduce drop by drop into the second mixing zone between 50 and 250 ^l of a fourth mixing solution comprising silver nitrate in a concentration between 1.0^10-3 and 3.6^10-3 M through at least one quarter micrometric channel with a width between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m). Preferably, this stage will be carried out automatically, by using at least one pump located at the inlet of the fourth micrometer channel. Thus, mixing the silver nitrate solution with the hydroxylamine and sodium hydroxide solution will be mixed under stirring.

transcurridos entre 1 y 30 minutos, preferentemente entre 2 y 10 minutos, introducir en la segunda zona de mezcla entre 1 y 50 ^l de una quinta solución de mezcla que comprende citrato de sodio en una concentración entre 1.6 •10-3 y 4.13^10-2 M a través de al menos un quinto canal micrométrico con una anchura de entre 50 y 500 ^m (preferentemente, entre 100 y 200 ^m) y una longitud de entre 50 y 200 ^m. De manera preferente, esta etapa se llevará a cabo de manera automática, mediante el empleo de al menos una bomba localizada a la entrada del quinto canal micrométrico;after between 1 and 30 minutes, preferably between 2 and 10 minutes, introduce into the second mixing zone between 1 and 50 ^l of a fifth mixing solution comprising sodium citrate in a concentration between 1.6 •10-3 and 4.13^ 10-2 M through at least a fifth micrometer channel with a width between 50 and 500 ^m (preferably between 100 and 200 ^m) and a length between 50 and 200 ^m. Preferably, this stage will be carried out automatically, through the use of at least one pump located at the inlet of the fifth micrometer channel;

De manera preferente, la molaridad y el ratio de concentración entre las soluciones descritas anteriormente será modulada de manera que la mezcla final obtenida en la segunda zona de mezcla tenga un valor de pH entre 4.5 y 7 y comprenda hidroxilamina en una concentración entre 2.0 y 4.0^10-3 M, nitrato de plata en una concentración entre 0.2 y 1.2^10-3 M, y citrato de sodio en una concentración entre 0.1 y E10-3 M;Preferably, the molarity and the concentration ratio between the solutions described above will be modulated so that the final mixture obtained in the second mixing zone has a pH value between 4.5 and 7 and comprises hydroxylamine in a concentration between 2.0 and 4.0^10-3 M, silver nitrate in a concentration between 0.2 and 1.2^10-3 M, and sodium citrate in a concentration between 0.1 and E10-3 M;

• llevar a cabo la mezcla activa entre la tercera, cuarta y quinta solución de mezcla en la segunda zona de mezcla durante un tiempo de al menos 5 minutos, preferentemente entre 10 e 20 minutos y más preferentemente de 15 minutos, dando lugar a una nanoemulsión de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas. Esta mezcla podrá ser favorecida mediante el empleo de un dispositivo generador de presión, ultrasonidos, fuerzas dielectroforéticas, fuerzas electrocinéticas, fuerzas térmicas o fuerzas magnéticas, entre otras opciones; • finalmente, se introduce en la segunda zona de mezcla aire (u otro medio inerte, líquido o gas) a través de un tercer canal micrométrico con una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente, entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente, entre 100 y 300 ^m). De manera preferente, esta etapa se llevará a cabo de manera automática, mediante el empleo de al menos una bomba localizada a la entrada del tercer canal micrométrico. La cantidad de aire (u otro medio inerte) introducido en la segunda zona de mezcla será preferentemente de un volumen igual o superior al 30% del volumen de dicha segunda zona de mezcla. El aire (u otro medio inerte) introducido en la segunda zona de mezcla favorecerá la salida de la nanoemulsión de nanoestrellas de plata obtenida en la etapa anterior a través de un conducto de salida de dicha segunda zona de mezcla.• carry out the active mixing between the third, fourth and fifth mixing solutions in the second mixing zone for a time of at least 5 minutes, preferably between 10 and 20 minutes and more preferably 15 minutes, giving rise to a nanoemulsion. of silver nanostars with plasmonic properties. This mixture may be favored by using a pressure generating device, ultrasound, dielectrophoretic forces, electrokinetic forces, thermal forces or magnetic forces, among other options; • Finally, air (or another inert medium, liquid or gas) is introduced into the second mixing zone through a third micrometric channel with a width of between 50 and 1000 ^m (preferably, between 200 and 400 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 300 ^m). Preferably, this stage will be carried out automatically, by using at least one pump located at the inlet of the third micrometer channel. The amount of air (or other inert medium) introduced into the second mixing zone will preferably be equal to or greater than 30% of the volume of said second mixing zone. The air (or other inert medium) introduced into the second mixing zone will favor the exit of the nanoemulsion of silver nanostars obtained in the previous stage through an outlet conduit from said second mixing zone.

Es asimismo objeto de la invención un método de utilización de las nanoestrellas de plata obtenidas mediante el método anteriormente descrito para el análisis SERS de al menos un analito en disolución. De este modo, el método anteriormente descrito, según cualquiera de sus alternativas, puede comprender adicionalmente las siguientes etapas:Another object of the invention is a method of using the silver nanostars obtained by means of the previously described method for the SERS analysis of at least one analyte in solution. In this way, the previously described method, according to any of its alternatives, can additionally comprise the following stages:

• introducir la solución a analizar (analito) a través de al menos un sexto canal micrométrico con una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente entre 100 y 200 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente entre 100 y 200 ^m). De manera preferente, esta etapa se llevará a cabo de manera automática, mediante el empleo de al menos una bomba localizada a la entrada del sexto canal micrométrico;• introduce the solution to be analyzed (analyte) through at least a sixth micrometer channel with a width between 50 and 1000 ^m (preferably between 100 and 200 ^m) and a length between 50 and 400 ^m (preferably between 100 and 200 ^m). Preferably, this stage will be carried out automatically, through the use of at least one pump located at the inlet. of the sixth micrometric channel;

• mezclar la nanoemulsión obtenida en la segunda zona de mezcla y la solución a analizar (analito) en una tercera zona de mezcla conectada con el sexto canal micrométrico y con el conducto de salida de la segunda zona de mezcla. De manera preferente, dicha mezcla será favorecida mediante el empleo de un sistema adecuado para la mezcla pasiva de microfluidos, tales como los que se describen en Lee, C.Y. et al., Chemical Engineering Journal 288, 146-160, 2016;• mix the nanoemulsion obtained in the second mixing zone and the solution to be analyzed (analyte) in a third mixing zone connected to the sixth micrometer channel and to the outlet conduit of the second mixing zone. Preferably, said mixing will be promoted by using a suitable system for passive mixing of microfluidics, such as those described in Lee, C.Y. et al., Chemical Engineering Journal 288, 146-160, 2016;

• conducir la mezcla de la nanoemulsión y la solución a analizar a través de al menos un séptimo canal micrométrico conectado con la tercera zona de mezcla, y someter a la mezcla a un análisis SERS mediante una cámara de análisis SERS localizada en dicho séptimo canal;• leading the mixture of the nanoemulsion and the solution to be analyzed through at least a seventh micrometer channel connected to the third mixing zone, and subjecting the mixture to a SERS analysis by means of a SERS analysis chamber located in said seventh channel;

• una vez analizada, la muestra es conducida al exterior a través de al menos un octavo canal micrométrico de salida con una anchura de entre 50 y 1000 ^m (preferentemente entre 200 y 400 ^m) y una longitud de entre 50 y 400 ^m (preferentemente entre 100 y 300 ^m).• once analysed, the sample is led outside through at least an eighth micrometer outlet channel with a width of between 50 and 1000 ^m (preferably between 200 and 400 ^m) and a length of between 50 and 400 ^ m (preferably between 100 and 300 ^m).

El método anteriormente descrito ofrece múltiples ventajas frente a los métodos alternativos del estado de la técnica. En particular, permite un importante ahorro de reactivos, así como lograr un resultado preciso de la síntesis llevada a cabo.The previously described method offers multiple advantages over alternative methods of the state of the art. In particular, it allows a significant saving of reagents, as well as achieving a precise result of the synthesis carried out.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, a set of drawings is attached as an integral part of said description where, for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented :

• Figura 1: Vista frontal del chip microfluídico de la invención desarrollado para la síntesis de nanoestrellas de plata y el análisis SERS de analitos en disolución.• Figure 1: Front view of the microfluidic chip of the invention developed for the synthesis of silver nanostars and the SERS analysis of analytes in solution.

• Figura 2: Espectro UV-Vis de las nanoestrellas de plata sintetizadas siguiendo el método convencional (a) y empleando el chip microfluídico representado en Figura 1 (b).• Figure 2: UV-Vis spectrum of the silver nanostars synthesized following the conventional method (a) and using the microfluidic chip represented in Figure 1 (b).

• Figura 3: Imágenes SEM de nanoestrellas de plata sintetizadas mediante el método convencional (a y b) y mediante el chip microfluídico representado en Figura 1 (c y d).• Figure 3: SEM images of silver nanostars synthesized using the conventional method (a and b) and by means of the microfluidic chip represented in Figure 1 (c and d).

• Figura 4: Espectros Raman convencionales de adenina diluida en agua miNiQ a diferentes concentraciones. Las bandas visibles alrededor de 1600 cm-1 y entre 3000 y 3600 cm-1 son debidas a las vibraciones O-H del agua.• Figure 4: Conventional Raman spectra of adenine diluted in miNiQ water at different concentrations. The visible bands around 1600 cm-1 and between 3000 and 3600 cm-1 are due to the O-H vibrations of the water.

• Figura 5: Espectros SERS de adenina diluida en agua milliQ a diferentes concentraciones. Los análisis han sido llevados a cabo mediante el chip microfluídico de la Figura 1. Las bandas visibles alrededor de 1600 cm-1 y entre 3000 y 3600 cm-1 son debidas a las vibraciones O-H del agua.• Figure 5: SERS spectra of adenine diluted in milliQ water at different concentrations. The analyzes have been carried out using the microfluidic chip in Figure 1. The visible bands around 1600 cm-1 and between 3000 and 3600 cm-1 are due to the O-H vibrations of the water.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓNDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A continuación, se describe una realización particular de la invención, tal y como se muestra en la Figura 1 que acompaña a esta descripción.A particular embodiment of the invention is described below, as shown in Figure 1 that accompanies this description.

En dicha Figura 1 se muestra una realización particular del chip microfluídico para la síntesis in-situ de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas, así como para el análisis SERS de al menos un analito en disolución, el cual comprende:Said Figure 1 shows a particular embodiment of the microfluidic chip for the in-situ synthesis of silver nanostars with plasmonic properties, as well as for the SERS analysis of at least one analyte in solution, which comprises:

• al menos un primer canal micrométrico (1) para la entrada de una primera solución de mezcla, con una anchura de 100 ^m y una longitud de 100 ^m. Dicho primer canal micrométrico (1) comprende a su entrada al menos una bomba con un sistema de control de flujo y presión;• at least a first micrometric channel (1) for the entry of a first mixing solution, with a width of 100 ^m and a length of 100 ^m. Said first micrometric channel (1) comprises at its inlet at least one pump with a flow and pressure control system;

• al menos un segundo canal micrométrico (2) para la entrada de una segunda solución de mezcla, con una anchura de 100 ^m y una longitud de 100 ^m. Dicho segundo canal micrométrico (2) comprende a su entrada al menos una bomba con un sistema de control de flujo y presión;• at least a second micrometric channel (2) for the entry of a second mixing solution, with a width of 100 ^m and a length of 100 ^m. Said second micrometric channel (2) comprises at its inlet at least one pump with a flow and pressure control system;

• una primera zona de mezcla (3) conectada con el primer canal micrométrico (1) y con el segundo canal micrométrico (2) que consiste en un canal con una anchura de 200 ^m y una longitud de 100 ^m que contiene en su interior una estructura de espina de pescado (en inglés, staggered herríngbone structure );• a first mixing zone (3) connected to the first micrometric channel (1) and to the second micrometric channel (2) consisting of a channel with a width of 200 ^m and a length of 100 ^m containing inside a staggered herringbone structure;

• al menos un tercer canal micrométrico para la entrada de aire (4), con una anchura de 200 ^m y una longitud de 100 ^m;• at least a third micrometric channel for the air inlet (4), with a width of 200 ^m and a length of 100 ^m;

• al menos un cuarto canal micrométrico (5) para la entrada de una cuarta solución de mezcla, con una anchura de 200 ^m y una longitud de 100 ^m. Dicho cuarto canal micrométrico (5) comprende a su entrada al menos una bomba con un sistema de control de flujo y presión;• at least a fourth micrometric channel (5) for the input of a fourth solution of mixture, with a width of 200 ^m and a length of 100 ^m. Said fourth micrometric channel (5) comprises at its entrance at least one pump with a flow and pressure control system;

• al menos un quinto canal micrométrico (6) para la entrada de una quinta solución de mezcla, con una anchura de entre 50 ^m y una longitud de 50 ^m. Dicho quinto canal micrométrico (6) comprende a su entrada al menos una bomba con un sistema de control de flujo y presión;• at least a fifth micrometric channel (6) for the inlet of a fifth mixing solution, with a width of between 50 ^m and a length of 50 ^m. Said fifth micrometric channel (6) comprises at its inlet at least one pump with a flow and pressure control system;

• una segunda zona de mezcla (7) conectada con el tercer, cuarto y quinto canal micrométrico (4, 5, 6), así como con la primera zona de mezcla a través de un conducto de unión con dicha primera zona de mezcla (3). Dicha segunda zona de mezcla (7) está constituida por un mezclador accionado por una barra de agitación con una capacidad de 250 ^l;• a second mixing zone (7) connected to the third, fourth and fifth micrometer channels (4, 5, 6), as well as to the first mixing zone through a connection pipe with said first mixing zone (3 ). Said second mixing zone (7) is made up of a mixer driven by a stirring bar with a capacity of 250 ^l;

• al menos un sexto canal micrométrico (8) para la entrada de la solución a analizar (analito), con una anchura de 200 ^m y una longitud de 100 ^m. Dicho sexto canal micrométrico (8) comprende a su entrada al menos una bomba con un sistema de control de flujo y presión;• at least a sixth micrometric channel (8) for the entrance of the solution to be analyzed (analyte), with a width of 200 ^m and a length of 100 ^m. Said sixth micrometric channel (8) comprises at its inlet at least one pump with a flow and pressure control system;

• una tercera zona de mezcla (9) conectada con el sexto canal micrométrico (8) y con el conducto de salida de la segunda zona de mezcla (7). Dicha tercera zona de mezcla (9) consiste en un canal con una anchura de 400 ^m y una longitud de 100 ^m que contiene en su interior una estructura de espina de pescado (en inglés, staggered herríngbone structure );• a third mixing zone (9) connected to the sixth micrometric channel (8) and to the outlet conduit of the second mixing zone (7). Said third mixing zone (9) consists of a channel with a width of 400 ^m and a length of 100 ^m that contains in its interior a structure of herringbone fish (in English, staggered herringbone structure );

• al menos un séptimo canal micrométrico conectado con la tercera zona de mezcla (9), donde dicho séptimo canal comprende al menos cámara de análisis SERS (10). Dicho séptimo canal tiene una anchura de 200 y una longitud de 300 ^m. Tanto la cara superior como la cara inferior de la cámara de análisis SERS (10) es de cuarzo;• at least a seventh micrometer channel connected to the third mixing zone (9), where said seventh channel comprises at least one SERS analysis chamber (10). Said seventh channel has a width of 200 and a length of 300 ^m. Both the upper face and the lower face of the SERS analysis chamber (10) are made of quartz;

• finalmente, la cámara de análisis SERS (10) se encuentra conectada con al menos un octavo canal micrométrico de salida (11).• Finally, the SERS analysis chamber (10) is connected to at least an eighth output micrometer channel (11).

A continuación, se describe el método de síntesis controlada de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas, así como de análisis SERS de al menos un analito en disolución llevado a cabo empleando el chip micrométrico anteriormente descrito. En particular, dicho método se caracteriza por que comprende las siguientes etapas:Next, the method of controlled synthesis of silver nanostars with plasmonic properties is described, as well as the SERS analysis of at least one analyte in solution carried out using the previously described micrometer chip. In particular, said method is characterized by the fact that it comprises the following steps:

• introducir 12 ^l de una primera solución de mezcla que comprende hidroxilamina en una concentración 6^10-2 M a través del primer canal micrométrico (1) mediante la bomba con control de flujo y presión situada a la entrada de dicho primer canal;• introduce 12 ^l of a first mixing solution comprising hydroxylamine in a 6^10-2 M concentration through the first micrometric channel (1) by means of the pump with flow and pressure control located at the inlet of said first channel;

introducir 12 ^l de una segunda solución de mezcla que comprende hidróxido de sodio en una concentración 5^10-2 M a través del segundo canal micrométrico (2) mediante la bomba con control de flujo y presión situada a la entrada de dicho segundo canal;introduce 12 ^l of a second mixing solution comprising sodium hydroxide in a 5^10-2 M concentration through the second micrometric channel (2) by means of the pump with flow and pressure control located at the inlet of said second channel ;

mezclar pasivamente la primera solución y la segunda solución de mezcla, en una relación 1:1, en la primera zona de mezcla (3), dando lugar a una mezcla que es enviada a la segunda zona de mezcla (7). El flujo y presión a la entrada del primer canal micrométrico (1) y del segundo canal micrométrico (2) son controlados para introducir 20 ^l de la tercera solución (obtenida de la mezcla de la primera solución y la segunda solución) a la segunda zona de mezcla (7); introducir gota a gota en la segunda zona de mezcla (7) 216 ^l de una cuarta solución que comprende nitrato de plata en una concentración E10-3 M a través del cuarto canal micrométrico (5), donde el flujo y presión de dicha cuarta solución son controlados mediante la bomba localizada a la entrada de dicho canal;passively mixing the first solution and the second mixing solution, in a 1:1 ratio, in the first mixing zone (3), giving rise to a mixture that is sent to the second mixing zone (7). The flow and pressure at the inlet of the first micrometer channel (1) and the second micrometer channel (2) are controlled to introduce 20 ^l of the third solution (obtained from the mixture of the first solution and the second solution) to the second mixing zone (7); introduce drop by drop into the second mixing zone (7) 216 ^l of a fourth solution comprising silver nitrate in a concentration E10-3 M through the fourth micrometric channel (5), where the flow and pressure of said fourth solution are controlled by the pump located at the entrance of said channel;

transcurridos cinco minutos, introducir en la segunda zona de mezcla (7) 6 ^l de la quinta solución de mezcla que comprende citrato de sodio en una concentración 4.13^10-2 M a través del quinto canal micrométrico (6), donde el flujo y presión de dicha quinta solución son controlados mediante la bomba localizada a la entrada de dicho canal;After five minutes, introduce into the second mixing zone (7) 6 ^l of the fifth mixing solution comprising sodium citrate in a concentration of 4.13^10-2 M through the fifth micrometric channel (6), where the flow and pressure of said fifth solution are controlled by means of the pump located at the entrance of said channel;

llevar a cabo la mezcla activa entre la tercera, cuarta y quinta solución de mezcla en la segunda zona de mezcla (7), dando lugar a una nanoemulsión de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas. Esta mezcla activa es favorecida mediante el empleo de una barra de agitación contenida en el interior de la segunda zona de mezcla (7);carry out the active mixing between the third, fourth and fifth mixing solutions in the second mixing zone (7), giving rise to a nanoemulsion of silver nanostars with plasmonic properties. This active mix is favored by using a stirring bar contained inside the second mixing zone (7);

transcurridos quince minutos, introducir en la segunda zona de mezcla (7) aire a través del tercer canal (4), favoreciendo la expulsión de la nanoemulsión de nanoestrellas de plata de la segunda zona de mezcla (7) hacia una tercera zona de mezcla (9);After fifteen minutes, introduce air into the second mixing zone (7) through the third channel (4), favoring the expulsion of the nanoemulsion of silver nanostars from the second mixing zone (7) towards a third mixing zone ( 9);

introducir la solución a analizar (analito) a través del sexto canal micrométrico (8) mediante la bomba localizada a la entrada de dicho canal;introduce the solution to be analyzed (analyte) through the sixth micrometric channel (8) by means of the pump located at the entrance of said channel;

mezclar la nanoemulsión obtenida en la segunda zona de mezcla (7) y la solución a analizar (analito) en la tercera zona de mezcla (9) y conducir la mezcla obtenida a través del séptimo canal que comprende la cámara de análisis SERS (10);mix the nanoemulsion obtained in the second mixing zone (7) and the solution to be analyzed (analyte) in the third mixing zone (9) and driving the mixture obtained through the seventh channel that includes the SERS analysis chamber (10);

• llevar a cabo el análisis SERS aplicando una fuente de excitación del espectrómetro Raman a través de la ventana de material transparente de la cámara de análisis SERS (10) y, una vez obtenidos los espectros SERS deseados, conducir la mezcla al exterior a través del octavo canal micrométrico (11).• carry out the SERS analysis by applying an excitation source from the Raman spectrometer through the transparent material window of the SERS analysis chamber (10) and, once the desired SERS spectra are obtained, lead the mixture to the outside through the eighth micrometer channel (11).

Para demostrar el efecto técnico logrado mediante el chip micrométrico y el método reivindicados, se llevaron a cabo una serie de ensayos para evaluar las características morfológicas y plasmónicas de las nanoestrellas de plata sintetizadas. Para ello, la nanoemulsión generada en la segunda zona de mezcla (7) fue analizada mediante un espectrómetro UV-vis y un microscopio electrónico de barrido (SEM). Los resultados obtenidos fueron comparados con las nanopartículas de plata generadas siguiendo el método convencional descrito en Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791-7795, 2013.To demonstrate the technical effect achieved by the claimed micrometer chip and method, a series of tests were carried out to evaluate the morphological and plasmonic characteristics of the synthesized silver nanostars. For this, the nanoemulsion generated in the second mixing zone (7) was analyzed using a UV-vis spectrometer and a scanning electron microscope (SEM). The results obtained were compared with the silver nanoparticles generated following the conventional method described in Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791-7795, 2013.

La Figura 2 muestra una comparación entre el espectro de absorbancia de la nanoemulsión preparada con el método convencional (a) con aquella sintetizada mediante el chip microfluídico anteriormente descrito, objeto de la presente invención (b). Ambos espectros presentan el punto máximo de absorbancia en 376 nm y un mínimo alrededor de 346 nm. El perfil de los dos espectros encaja perfectamente con los resultados UV-Vis presentados en Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791­ 7795, 2013, lo que confirma la síntesis de nanoestrellas de plata de alta calidad. Figure 2 shows a comparison between the absorbance spectrum of the nanoemulsion prepared with the conventional method (a) with that synthesized using the previously described microfluidic chip, object of the present invention (b). Both spectra show the maximum absorbance point at 376 nm and a minimum around 346 nm. The profile of the two spectra fits perfectly with the UV-Vis results presented in Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791 7795, 2013, confirming the synthesis of high-quality silver nanostars.

Los análisis SEM se llevaron a cabo con objeto de determinar la morfología de las nanoestrellas de plata sintetizadas. Como se puede observar en la Figura 3, las nanoestrellas descritas en Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791-7795, 2013 (Figura 3a y 3b) tienen un tamaño de entre 300 y 400 nm. Como se detalla en el trabajo de Garcia-Leis et al., Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 535, 49­ 60, 2017, el número y la complejidad de las ramificaciones de cada nanoestrella depende, entre otros factores, del grado de madurez de la muestra. Como se puede observar en la Figura 3c y 3d, el tamaño y forma de las nanoestrellas sintetizadas mediante el chip microfluídico reivindicado coinciden con las obtenidas empleando el método convencional.SEM analyzes were carried out in order to determine the morphology of the synthesized silver nanostars. As can be seen in Figure 3, the nanostars described in Garcia-Leis et al., J. Phys. Chem. C 117, 7791-7795, 2013 (Figures 3a and 3b) are between 300 and 400 nm in size. As detailed in the work of Garcia-Leis et al., Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 535, 49 60, 2017, the number and complexity of the ramifications of each nanostar depends, among other factors, on the degree of maturity of the sample. As can be seen in Figures 3c and 3d, the size and shape of the nanostars synthesized using the claimed microfluidic chip coincide with those obtained using the conventional method.

Una vez confirmada la eficacia del método para la síntesis de nanoestrellas de plata con las propiedades morfológicas deseadas, se llevaron a cabo una serie de estudios adicionales para determinar el efecto plasmónico de las mismas. Para ello, el límite de detección alcanzado mediante un análisis Raman convencional fue comparado con el proporcionado por la nanoemulsión sintetizada mediante el chip microfluídico reivindicado. En particular, se empleó adenina como biomarcador de referencia. Adicionalmente, el compuesto se disolvió en agua milliQ en diferentes rangos de concentraciones (de 10-1 a 10-9 M). En el primer experimento, las disoluciones fueron introducidas en el chip microfluídico a través del sexto canal micrométrico (8) y fueron dirigidas directamente hacia la cámara de análisis SERS (10), donde fueron analizadas mediante un espectrómetro equipado con un láser de 532 nm, siendo ésta la longitud de onda empleada por la mayoría de los instrumentos Raman desarrollados para misiones de exploración planetaria. Como se puede observar en la Figura 4, los análisis Raman convencionales permitieron detectar el biomarcador hasta una concentración de E10-2 M (el pico de referencia de la adenina se detecta en 733 nm).Once the effectiveness of the method for the synthesis of silver nanostars with the desired morphological properties was confirmed, a series of additional studies were carried out to determine their plasmonic effect. For this, the detection limit reached by means of a conventional Raman analysis was compared with that provided by the nanoemulsion synthesized by means of the claimed microfluidic chip. In particular, adenine was used as a reference biomarker. Additionally, the compound was dissolved in milliQ water in different concentration ranges (from 10 -1 to 10 -9 M). In the first experiment, the solutions were introduced into the microfluidic chip through the sixth micrometer channel (8) and were directed directly towards the SERS analysis chamber (10), where they were analyzed using a spectrometer equipped with a 532 nm laser. this being the wavelength used by most of the Raman instruments developed for planetary exploration missions. As can be seen in Figure 4, conventional Raman analyzes allowed the detection of the biomarker up to a concentration of E10-2 M (the reference peak of adenine is detected at 733 nm).

En un experimento adicional, el chip microfluídico fue empleado para sintetizar la emulsión de nanoestrellas de plata y mezclarla con la solución de adenina en la tercera zona de mezcla (9), antes de alcanzar la cámara de análisis SERS (10). Los análisis SERS llevados al cabo empleando el mismo espectrómetro Raman descrito anteriormente permitieron detectar el biomarcador hasta una concentración de E10-9 M.In an additional experiment, the microfluidic chip was used to synthesize the silver nanostar emulsion and mix it with the adenine solution in the third mixing zone (9), before reaching the SERS analysis chamber (10). SERS analyzes carried out using the same Raman spectrometer described above allowed the biomarker to be detected up to a concentration of E10-9 M.

La comparativa entre los resultados que se muestran en las Figuras 4 y 5 demuestran que, empleando el chip microfluídico reivindicado, es posible producir nanoestrellas cuyas propriedades plasmónicas permiten llevar al cabo análisis SERS con un límite de detección inferior en 6 órdenes de magnitud respecto a los análisis Raman convencionales. The comparison between the results shown in Figures 4 and 5 show that, using the claimed microfluidic chip, it is possible to produce nanostars whose plasmonic properties allow SERS analysis to be carried out with a detection limit 6 orders of magnitude lower than those conventional Raman analysis.

Claims (9)

REIVINDICACIONES 1. Chip microfluídico para la síntesis in-situ de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas caracterizado por que comprende, sobre su superficie: (a) al menos un primer canal micrométrico (1) para la entrada de una primera solución de mezcla, donde dicho primer canal micrométrico está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha primera solución de mezcla y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m y una longitud de entre 50 y 400 ^m;1. Microfluidic chip for the in-situ synthesis of silver nanostars with plasmonic properties, characterized in that it comprises, on its surface: (a) at least a first micrometric channel (1) for the entry of a first mixing solution, where said first micrometric channel is connected to a storage tank for said first mixing solution and has a width of between 50 and 1000 ^m and a length of between 50 and 400 ^m; (b) al menos un segundo canal micrométrico (2) para la entrada de una segunda solución de mezcla, donde dicho segundo canal micrométrico está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha segunda solución de mezcla y tiene una anchura entre 50 y 1000 ^m y una longitud de entre 50 y 400 ^m; (c) una primera zona de mezcla (3) conectada con el primer canal micrométrico (1) y con el segundo canal micrométrico (2), donde dicha primera zona de mezcla (3) está configurada para llevar a cabo la mezcla pasiva entre la primera solución y la segunda solución de mezcla, dando lugar a una tercera solución de mezcla;(b) at least one second micrometric channel (2) for the inlet of a second mixing solution, wherein said second micrometric channel is connected to a storage tank for said second mixing solution and has a width between 50 and 1000 ^m and a length between 50 and 400 ^m; (c) a first mixing zone (3) connected to the first micrometric channel (1) and to the second micrometric channel (2), where said first mixing zone (3) is configured to carry out passive mixing between the first solution and the second mixing solution, giving rise to a third mixing solution; (d) al menos un tercer canal micrométrico (4) para la entrada de aire u otro medio inerte en forma de gas o líquido, donde dicho tercer canal está conectado con un depósito de almacenamiento de dicho medio inerte y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m y una longitud de entre 50 y 400 ^m;(d) at least one third micrometric channel (4) for the inlet of air or another inert medium in the form of gas or liquid, wherein said third channel is connected to a storage tank for said inert medium and has a width of between 50 and 1000 ^m and a length between 50 and 400 ^m; (e) al menos un cuarto canal micrométrico (5) para la entrada de una cuarta solución de mezcla, donde dicho cuarto canal está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha cuarta solución de mezcla y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m y una longitud de entre 50 y 400 ^m;(e) at least a fourth micrometric channel (5) for the inlet of a fourth mixing solution, wherein said fourth channel is connected to a storage tank for said fourth mixing solution and has a width of between 50 and 1000 ^m and a length between 50 and 400 ^m; (f) al menos un quinto canal micrométrico (6) para la entrada de una quinta solución de mezcla, donde dicho quinto canal micrométrico está conectado con un depósito de almacenamiento de dicha quinta solución de mezcla y tiene una anchura de entre 50 y 500 ^m y una longitud de entre 50 y 200 ^m;(f) at least a fifth micrometric channel (6) for the inlet of a fifth mixing solution, wherein said fifth micrometric channel is connected to a storage tank for said fifth mixing solution and has a width of between 50 and 500^ m and a length between 50 and 200 ^m; (g) una segunda zona de mezcla (7) conectada con el tercer, cuarto y quinto canal micrométrico (4, 5, 6), así como con la primera zona de mezcla (3) a través de un conducto de unión con dicha primera zona de mezcla (3), donde dicha segunda zona de mezcla (7) está configurada para llevar a cabo una mezcla activa entre la tercera, cuarta y quinta solución de mezcla, dando lugar a una nanoemulsión de nanoestrellas de plata. (g) a second mixing zone (7) connected with the third, fourth and fifth micrometric channel (4, 5, 6), as well as with the first mixing zone (3) through a connection conduit with said first mixing zone (3), where said second mixing zone (7) is configured to carry out an active mixing between the third, fourth and fifth mixing solutions, giving rise to a nanoemulsion of silver nanostars. 2. Chip microfluídico de acuerdo a la reivindicación 1, donde el primer canal micrométrico (1) o el segundo canal micrométrico (2) o el tercer canal micrométrico (4) o el cuarto canal micrométrico (5) o el quinto canal micrométrico (6) o cualquiera de sus combinaciones comprende al menos una bomba configurada para operar de manera automática.2. Microfluidic chip according to claim 1, wherein the first micrometer channel (1) or the second micrometer channel (2) or the third micrometer channel (4) or the fourth micrometer channel (5) or the fifth micrometer channel (6 ) or any of their combinations comprises at least one pump configured to operate automatically. 3. Chip microfluídico de acuerdo a la reivindicación 1 o 2, donde la primera zona de mezcla (3) consiste en un canal que contiene en su interior un sistema adecuado para la mezcla pasiva de microfluidos seleccionado de un grupo que consiste en un sistema de canales cruzados, un sistema de canales en zigzag, un sistema de mezcla por laminación, un sistema en forma de serpentín, un sistema de barreras empotradas, un sistema de canales con diseño de espina de pescado y un sistema de pozos inclinados.3. Microfluidic chip according to claim 1 or 2, wherein the first mixing zone (3) consists of a channel that contains within it a suitable system for the passive mixing of microfluidics selected from a group consisting of a cross flume system, zigzag flume system, roll mix system, serpentine system, embedded barrier system, herringbone flume system, and inclined well system. 4. Chip microfluídico de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la segunda zona de mezcla (7) comprende un dispositivo adecuado para la mezcla activa de soluciones seleccionado de un grupo que consiste en un dispositivo generador de presión, ultrasonidos, fuerzas dielectroforéticas, fuerzas electrocinéticas, fuerzas térmicas y fuerzas magnéticas.4. Microfluidic chip according to any one of the preceding claims, wherein the second mixing zone (7) comprises a suitable device for the active mixing of solutions selected from a group consisting of a pressure-generating device, ultrasound, dielectrophoretic forces , electrokinetic forces, thermal forces and magnetic forces. 5. Chip microfluídico de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho chip microfluídico es adicionalmente adecuado para llevar a cabo un análisis SERS de al menos un analito en disolución, comprendiendo adicionalmente:5. Microfluidic chip according to any one of the preceding claims, wherein said microfluidic chip is additionally suitable for carrying out a SERS analysis of at least one analyte in solution, further comprising: (h) al menos un sexto canal micrométrico (8) para la entrada del analito en disolución, donde dicho sexto canal micrométrico (8) está conectado con un depósito de almacenamiento del analito en disolución y tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m y una longitud de entre 50 y 400 ^m;(h) at least a sixth micrometric channel (8) for the entrance of the analyte in solution, wherein said sixth micrometric channel (8) is connected to a storage tank for the analyte in solution and has a width of between 50 and 1000 ^m and a length between 50 and 400 ^m; (i) una tercera zona de mezcla (9) conectada con el sexto canal micrométrico (8) y con el conducto de salida de la segunda zona de mezcla (7), donde dicha tercera zona de mezcla (9) está configurada para llevar a cabo una mezcla pasiva entre la nanoemulsión obtenida en la segunda zona de mezcla (7) y el analito en disolución;(i) a third mixing zone (9) connected with the sixth micrometric channel (8) and with the outlet conduit of the second mixing zone (7), where said third mixing zone (9) is configured to carry out carry out a passive mixing between the nanoemulsion obtained in the second mixing zone (7) and the analyte in solution; (j) al menos un séptimo canal micrométrico conectado con la tercera zona de mezcla con una anchura de entre 50 ^m y 20 mm y una longitud de entre 50 ^m y 10mm, donde dicho séptimo canal comprende adicionalmente al menos una cámara de análisis SERS (10), donde al menos uno de sus lados es de un material transparente a la luz incidente sobre la muestra a analizar, así como a la luz dispersa por la misma; y(j) at least a seventh micrometer channel connected to the third mixing zone with a width between 50 ^m and 20 mm and a length between 50 ^my 10mm, where said seventh channel additionally comprises at least one SERS analysis chamber (10), where at least one of its sides is made of a material that is transparent to incident light on the sample to be analyzed, as well as to light scattered by the same; and (k) al menos un octavo canal micrométrico de salida (11), conectado con el séptimo canal micrométrico, donde dicho canal micrométrico de salida (11) tiene una anchura de entre 50 y 1000 ^m y una longitud de entre 50 y 400 ^m.(k) at least one eighth micrometer outlet channel (11), connected to the seventh micrometer channel, wherein said micrometer outlet channel (11) has a width of between 50 and 1000 ^m and a length of between 50 and 400 ^m . 6. Chip microfluídico de acuerdo a la reivindicación 5, donde el séptimo canal micrométrico y/o el octavo canal micrométrico de salida (11) comprende al menos una bomba configurada para operar de manera automática.6. Microfluidic chip according to claim 5, wherein the seventh micrometer channel and/or the eighth micrometer output channel (11) comprises at least one pump configured to operate automatically. 7. Chip microfluídico de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la tercera zona de mezcla (9) consiste en un canal que contiene en su interior un sistema adecuado para la mezcla pasiva de microfluidos seleccionado de un grupo que consiste en un sistema de canales cruzados, un sistema de canales en zigzag, un sistema de mezcla por laminación, un sistema en forma de serpentín, un sistema de barreras empotradas, un sistema de canales con diseño de espina de pescado y un sistema de pozos inclinados.7. Microfluidic chip according to any one of the preceding claims, wherein the third mixing zone (9) consists of a channel that contains within it a suitable system for the passive mixing of microfluidics selected from a group consisting of a system cross channel system, zigzag channel system, roll mix system, serpentine system, embedded barrier system, herringbone channel system, and inclined well system. 8. Método de síntesis controlada de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas, basado en tecnología de microfluídica, donde dicho método se lleva a cabo mediante un chip microfluídico de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y donde dicho método se caracteriza por que comprende las siguientes etapas:8. Method of controlled synthesis of silver nanostars with plasmonic properties, based on microfluidic technology, where said method is carried out by means of a microfluidic chip according to any one of claims 1 to 4 and where said method is characterized in that comprises the following stages: (a) introducir entre 5 y 50 ^l de una primera solución de mezcla que comprende hidroxilamina en una concentración entre 1.2^10-2 y 6.0^10-2 M a través del primer canal micrométrico (1);(a) introducing between 5 and 50 ^l of a first mixing solution comprising hydroxylamine in a concentration between 1.2^10-2 and 6.0^10-2 M through the first micrometer channel (1); (b) introducir entre 5 y 50 ^l de una segunda solución de mezcla que comprende hidróxido de sodio en una concentración entre 1.0^10-2 y 5.0^10-2 M a través del segundo canal micrométrico (2);(b) introducing between 5 and 50 ^l of a second mixing solution comprising sodium hydroxide in a concentration between 1.0^10-2 and 5.0^10-2 M through the second micrometer channel (2); (c) mezclar la primera solución y la segunda solución de mezcla en una primera zona de mezcla (3), dando lugar a una tercera solución de mezcla, la cual es introducida a continuación en la segunda zona de mezcla (7);(c) mixing the first solution and the second mixing solution in a first mixing zone (3), giving rise to a third mixing solution, which is then introduced into the second mixing zone (7); (d) introducir gota a gota en la segunda zona de mezcla (7) entre 50 y 200 ^l de una cuarta solución de mezcla que comprende nitrato de plata en una concentración entre 1.0^10-3 y 3.6^10-3 M a través del cuarto canal micrométrico (5), llevándose a cabo la mezcla bajo agitación de la solución de nitrato de plata con la mezcla la solución de hidroxilamina e hidróxido de sodio; (e) transcurridos entre 1 y 30 minutos, introducir en la segunda zona de mezcla (7) entre 1 y 50 ^l de una quinta solución de mezcla que comprende citrato de sodio en una concentración entre 1.6 •lO-3 y 4.13^10-2 M a través del quinto canal micrométrico (6);(d) introduce drop by drop into the second mixing zone (7) between 50 and 200 ^l of a fourth mixing solution comprising silver nitrate in a concentration between 1.0^10-3 and 3.6^10-3 M through the fourth micrometric channel (5), the mixing being carried out under stirring of the silver nitrate solution with the mixture the solution of hydroxylamine and sodium hydroxide; (e) after between 1 and 30 minutes, introduce into the second mixing zone (7) between 1 and 50 ^l of a fifth mixing solution comprising sodium citrate in a concentration between 1.6 •10-3 and 4.13^10 -2 M through the fifth micrometer channel (6); (f) llevar a cabo la mezcla activa entre la tercera, cuarta y quinta solución de mezcla en la segunda zona de mezcla (7) durante un tiempo de al menos 5 minutos, dando lugar a una nanoemulsión de nanoestrellas de plata con propiedades plasmónicas;(f) carrying out the active mixing between the third, fourth and fifth mixing solutions in the second mixing zone (7) for a time of at least 5 minutes, giving rise to a nanoemulsion of silver nanostars with plasmonic properties; (g) finalmente, introducir en la segunda zona de mezcla (7) aire u otro medio inerte, líquido o gas, a través del tercer canal micrométrico (4), favoreciendo la salida de la nanoemulsión de nanoestrellas de plata de la segunda zona de mezcla (7).(g) finally, introducing into the second mixing zone (7) air or another inert medium, liquid or gas, through the third micrometric channel (4), favoring the exit of the nanoemulsion of silver nanostars from the second mixing zone. mix (7). 9. Método de utilización de las nanoestrellas de plata obtenidas mediante el método de acuerdo a la reivindicación 8 para el análisis SERS de al menos un analito en disolución, donde dicho método se caracteriza por que comprende adicionalmente las siguientes etapas:9. Method of using the silver nanostars obtained by the method according to claim 8 for the SERS analysis of at least one analyte in solution, wherein said method is characterized in that it additionally comprises the following steps: (h) introducir el analito en disolución a través del sexto canal micrométrico (8); (i) mezclar la nanoemulsión obtenida en la segunda zona de mezcla (7) y el analito en disolución en la tercera zona de mezcla (9);(h) introducing the analyte in solution through the sixth micrometric channel (8); (i) mixing the nanoemulsion obtained in the second mixing zone (7) and the analyte in solution in the third mixing zone (9); (j) conducir la mezcla de la nanoemulsión de nanoestrellas de plata y la solución a analizar a través del séptimo canal micrométrico y someter a la mezcla a un análisis SERS mediante la cámara de análisis SERS (10) localizada en dicho séptimo canal;(j) conducting the mixture of the nanoemulsion of silver nanostars and the solution to be analyzed through the seventh micrometric channel and subjecting the mixture to a SERS analysis using the SERS analysis chamber (10) located in said seventh channel; (k) una vez analizada, conducir la mezcla al exterior a través del octavo canal micrométrico de salida (11). (k) once analyzed, lead the mixture to the outside through the eighth micrometer outlet channel (11).
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