專(zhuān)利名稱(chēng)：一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米材料學(xué)、生命分析化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種表面增強(qiáng)拉曼散射 (SERS)探針及其制備方法。
背景技術(shù)：
表面增強(qiáng)拉曼光譜信號(hào)強(qiáng)度比普通拉曼光譜強(qiáng)度高幾個(gè)到十幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此表面增強(qiáng)拉曼散射信號(hào)被用于極低濃度甚至單分子的檢測(cè)，并且在檢測(cè)有機(jī)分子和生物分子時(shí)顯示出非常簡(jiǎn)便、快速、廉價(jià)的技術(shù)特點(diǎn)。自聶書(shū)明(science，1997，275，1102-1106) 于1997年報(bào)道了單分子的表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)檢測(cè)技術(shù)，特別是美國(guó)西北大學(xué)Mirk in (Science, 2002，297，1536-1540)和聶書(shū)明(Nat. Biotech, 2008，26，83-89)小組分別報(bào)道了 DNA和RNA以及活體內(nèi)癌癥標(biāo)志物的SERS檢測(cè)技術(shù)以來(lái)，SERS的研究受到了包括物理、化學(xué)和生物學(xué)家的極大關(guān)注并且引起了極大的研究興趣。目前徹底揭開(kāi)產(chǎn)生SERS物理機(jī)制的神秘面紗仍將需要人們深入細(xì)致的工作來(lái)完成，然而局域電磁場(chǎng)增強(qiáng)導(dǎo)致分子拉曼信號(hào)增強(qiáng)已被人們廣泛接受，理論計(jì)算單個(gè)金屬粒子周?chē)姶艌?chǎng)分布發(fā)現(xiàn)，并不是表面光滑的球形納米粒子的增強(qiáng)效果最佳，反而不規(guī)則且一端尖銳的納米粒子易導(dǎo)致強(qiáng)烈的拉曼增強(qiáng)效果，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)由兩個(gè)或多個(gè)納米粒子組成的聚集體中粒子之間的電磁場(chǎng)能夠進(jìn)一步被增強(qiáng)，這些電磁場(chǎng)的局域空間被稱(chēng)為“熱點(diǎn)”(hot-SpotS)。一般來(lái)說(shuō)，單粒子的SERS增強(qiáng)因子為106，而“熱點(diǎn)”導(dǎo)致的增強(qiáng)因子可達(dá)十幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此人們通過(guò)自組裝、微加工等各種方法構(gòu)建能夠產(chǎn)生“熱點(diǎn)”的納米結(jié)構(gòu)和二維SERS襯底(Nano. Lett. 2006，6，2173-2176; Nano. Lett. 2007，7，2080-2088 )。然而，這些方法具有可重復(fù)性低、操作復(fù)雜、制備昂貴等不足。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上不足，本發(fā)明的目的旨在提出一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針及其制備方法，以解決產(chǎn)品制法重復(fù)性低、操作復(fù)雜、制備成本大的問(wèn)題，為納米材料學(xué)、生命分析化學(xué)的發(fā)展鋪墊。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針，其特征在于所述探針為夾心結(jié)構(gòu)，由核心的貴金屬納米棒、拉曼信號(hào)分子包裹其中的中間夾心層和中心夾心層表面生長(zhǎng)形成的貴金屬外殼層構(gòu)成。進(jìn)一步地，所述核心的貴金屬納米棒為長(zhǎng)徑比介于2-6、表面等離子體吸收區(qū)域介于500-2000nm波長(zhǎng)范圍的金納米棒。進(jìn)一步地，所述中間夾心層為厚度I-IOnm的二氧化硅或聚電介質(zhì)，其中所述聚電介質(zhì)至少為聚苯乙烯磺酸鈉/聚丙烯基胺鹽酸鹽、聚丙烯酸/聚丙烯基胺鹽酸鹽、聚苯乙烯磺酸鈉/聚二丙烯基二甲基胺鹽酸鹽或聚丙烯酸/聚二丙烯基二甲基胺鹽酸鹽中的一種。進(jìn)一步地，包裹在中間夾心層中的所述拉曼信號(hào)分子至少為巰基苯、巰基苯銨、巰基吡啶、對(duì)巰基甲苯、羅丹名染料分子、異硫氰酸熒光素、四甲基羅丹明-6-異硫氰酸、4-巰基吡啶、2，3- 二氯巰基苯、2 - 一氯巰基苯或巰基萘中的一種。進(jìn)一步地，所述貴金屬外殼層為表面連續(xù)平滑且厚度介于10_50nm的金金屬殼層或銀金屬殼層。本發(fā)明還提出一種制備上述表面增強(qiáng)拉曼散射探針的制備方法，包括步驟
I、預(yù)制備長(zhǎng)徑比介于2-6、表面等離子體吸收區(qū)域介于500-2000nm波長(zhǎng)范圍的貴金屬納米棒；
II、將拉曼信號(hào)分子與步驟I制得的貴金屬納米棒反應(yīng)，使拉曼信號(hào)分子吸附或偶聯(lián)在探針的貴金屬納米棒表面；
III、在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的中間夾心層；
IV、在乙醇溶液分散系中加入氨基化溶液，對(duì)步驟III制得的探針中間夾心層表面修飾氨基功能基團(tuán)，同時(shí)用四羥甲基氯化磷還原法制備l-3nm的貴金屬膠體溶液作為制備貴金屬外殼層的生長(zhǎng)種子；
V、將修飾有氨基功能基團(tuán)的探針與貴金屬膠體溶液混合，使二氧化硅中間夾心層表面吸附貴金屬外殼層的生長(zhǎng)種子；
VI、在還原劑催化下，步驟V制得的探針?lè)稚⒂趯?duì)應(yīng)的貴金屬鹽溶液中，被還原的貴金屬原子沿生長(zhǎng)種子的晶格外延生長(zhǎng)，形成連續(xù)光滑的貴金屬外殼層。進(jìn)一步地，所述步驟III采用正硅酸乙酯堿溶液水解的方法，在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的二氧化硅中間夾心層，其中正硅酸乙酯的濃度介于 O. lmmol/L-2. Ommol/L,氫氧化鈉調(diào)節(jié)堿溶液pH值介于6-14,正娃酸乙酯與貴金屬納米棒的摩爾用量比為1:200-200:1。進(jìn)一步地，所述步驟III采用靜電吸附層層自組裝法，在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的聚電介質(zhì)中間夾心層，對(duì)于每一層自組裝，將貴金屬納米棒溶于氯化鈉溶液，再加入任一種聚電介質(zhì)成分，30分鐘后進(jìn)行離心處理，所述自組裝反復(fù)數(shù)次進(jìn)行，各次自組裝所加入的聚電介質(zhì)成分相同或相異。進(jìn)一步地，所述步驟IV中氨基化溶液為氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅燒。本發(fā)明技術(shù)方案的提出并實(shí)施，較之于現(xiàn)有技術(shù)具有突出的有益效果通過(guò)設(shè)計(jì)夾心結(jié)構(gòu)的表面增強(qiáng)拉曼散射探針，充分利用金納米棒和外金屬殼層間的表面等離子體相互作用產(chǎn)生強(qiáng)烈的局域電磁場(chǎng)強(qiáng)度，極大增強(qiáng)信號(hào)分子的拉曼信號(hào)，這種夾心結(jié)構(gòu)克服了二維襯底的難于重復(fù)性、昂貴以及復(fù)雜性的缺點(diǎn)，同時(shí)此表面增強(qiáng)拉曼散射信號(hào)納米探針尺寸小于200 nm，作為生物探針有利于活體的生物檢測(cè)和生物成像的應(yīng)用。


圖I為合成夾心結(jié)構(gòu)的合成路線示意圖。圖2為不同長(zhǎng)徑比金納米棒的紫外吸收光譜。圖3為SiO2包裹附有拉曼信號(hào)分子金納米棒的TEM圖像。圖4為夾心結(jié)構(gòu)導(dǎo)致對(duì)巰基苯銨的表面增強(qiáng)拉曼散射光譜。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明創(chuàng)作者針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在探針制備上可重復(fù)性低、操作復(fù)雜、制備昂貴等不足，創(chuàng)新地提出了一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針的新結(jié)構(gòu)及其全新而易于制備的方法。從其結(jié)構(gòu)特征來(lái)看該探針為夾心結(jié)構(gòu)，由核心的貴金屬納米棒、拉曼信號(hào)分子包裹其中的中間夾心層和中心夾心層表面生長(zhǎng)形成的貴金屬外殼層構(gòu)成。其中核心的貴金屬納米棒為長(zhǎng)徑比介于2-6、表面等離子體吸收區(qū)域介于500-2000nm波長(zhǎng)范圍的金納米棒；中間夾心層為厚度I-IOnm的二氧化硅或聚電介質(zhì)，拉曼信號(hào)分子包裹其中，并且最外層的貴金屬外殼層為表面連續(xù)平滑且厚度介于10-50nm的金金屬殼層或銀金屬殼層。作為優(yōu)選方案，其中聚電介質(zhì)至少為聚苯乙烯磺酸鈉/聚丙烯基胺鹽酸鹽、聚丙烯酸/聚丙烯基胺鹽酸鹽、聚苯乙烯磺酸鈉/聚二丙烯基二甲基胺鹽酸鹽或聚丙烯酸/聚二丙烯基二甲基胺鹽酸鹽中的一種。拉曼信號(hào)分子至少為巰基苯、巰基苯銨、巰基吡啶、對(duì)巰基甲苯、羅丹名染料分子、異硫氰酸熒光素、四甲基羅丹明-6-異硫氰酸、4-巰基吡啶、 2，3- 二氯巰基苯、2 - 一氯巰基苯或巰基萘中的一種。再?gòu)脑摫砻嬖鰪?qiáng)拉曼散射探針的制備方法概括來(lái)看主要包括如下六個(gè)步驟I、 預(yù)制備長(zhǎng)徑比介于2-6、表面等離子體吸收區(qū)域介于500-2000nm波長(zhǎng)范圍的貴金屬納米棒；II、將拉曼信號(hào)分子與步驟I制得的貴金屬納米棒反應(yīng)，使拉曼信號(hào)分子吸附或偶聯(lián)在探針的貴金屬納米棒表面；111、在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的中間夾心層；IV、在乙醇溶液分散系中加入氨基化溶液，對(duì)步驟III制得的探針中間夾心層表面修飾氨基功能基團(tuán)，同時(shí)用四羥甲基氯化磷還原法制備l_3nm的貴金屬膠體溶液作為制備貴金屬外殼層的生長(zhǎng)種子；V、將修飾有氨基功能基團(tuán)的探針與貴金屬膠體溶液混合， 使二氧化硅中間夾心層表面吸附貴金屬外殼層的生長(zhǎng)種子；VI、在還原劑催化下，步驟V 制得的探針?lè)稚⒂趯?duì)應(yīng)的貴金屬鹽溶液中，被還原的貴金屬原子沿生長(zhǎng)種子的晶格外延生長(zhǎng)，形成連續(xù)光滑的貴金屬外殼層。針對(duì)中間夾心層材質(zhì)的不同，步驟III中制備該中間夾心層的方法也有所不同，可以采用正硅酸乙酯堿溶液水解的方法，在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的二氧化硅中間夾心層，其中正硅酸乙酯的濃度介于O. lmmol/L-2. Ommol/L，氫氧化鈉調(diào)節(jié)堿溶液pH值介于6-14，正硅酸乙酯與貴金屬納米棒的摩爾用量比為1:200-200:1。 也可以采用靜電吸附層層自組裝法，在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的聚電介質(zhì)中間夾心層，對(duì)于每一層自組裝，將貴金屬納米棒溶于氯化鈉溶液，再加入任一種聚電介質(zhì)成分，30分鐘后進(jìn)行離心處理，所述自組裝反復(fù)數(shù)次進(jìn)行，各次自組裝所加入的聚電介質(zhì)成分相同或相異。此外，步驟IV中氨基化溶液為氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷。以下對(duì)本發(fā)明的制備方法兩個(gè)具體實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。該實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。實(shí)施例一(中間夾心層為二氧化硅)。I、金納米棒的預(yù)制備(參照文獻(xiàn)Chem. Mater. 2003,15. 1957):制備長(zhǎng)徑比為 2-6、最大紫外吸收在500-2000nm波長(zhǎng)范圍的金納米棒。(I)種子溶液的制備將5mL的O. 5mmol/L的HAuCl4溶液與5mL的十六烷基三甲基溴化銨(CTAB，0. 2mol/L)溶液混合并磁力攪拌，然后加入O. 6mL新配N(xiāo)aBH4 (O. Olmmol/L)溶液，室溫下攪拌2min，發(fā)現(xiàn)生成了黃褐色的金膠溶液，作為生長(zhǎng)金納米棒的種子溶液。(2)納米金棒的生長(zhǎng)在50mL的圓底燒瓶中，加入一定體積的AgNO3 (0. lmol/L) 溶液(體積分別為0. 05mL、0. 08mL、0. 12mL、0. 15mL和0. 18mL,并且AgNO3的摩爾質(zhì)量決定金納米棒的長(zhǎng)徑比值)，然后加入5mL的CTAB (0. 2mol/L)溶液和5mL的HAuCl4 (I. OmmoI/L) 溶液，再加入50ii L的抗壞血酸(0. 10mol/L)溶液，攪拌2min后溶液顏色從淡黃色變?yōu)闊o(wú)色透明的生長(zhǎng)溶液，最后加入步驟(I)得到的金納米棒生長(zhǎng)的種子溶液20 yL，溶液的顏色在10-20min內(nèi)發(fā)生明顯的變化,顯示金納米棒的形成。2、金納米棒表面吸附或偶聯(lián)拉曼信號(hào)分子將步驟I制得的金納米棒溶液先進(jìn)行兩次離心(10000rpm/min, 15min),移除上清液以去除過(guò)量的CTAB,將得到的金納米棒重新分散于超純水，將0. 2M的拉曼信號(hào)分子(如對(duì)巰基苯銨)溶液加入到金納米棒水溶液中，磁力攪拌3h后，經(jīng)離心清洗去除多余的拉曼信號(hào)分子。3、金納米棒表面包覆SiO2薄層將步驟2獲得金納米棒分散20mL水溶液中，用 25wt%氨水或NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為10，然后加入4mL的TEOS (ImM)乙醇溶液，磁力攪拌 24h,通過(guò)離心(8000rpm/min,30min)收集SiO2包覆的金納米棒,再用水清洗三次以及乙醇清洗三次，最后分散在IOmL乙醇中以備用。4、SiO2表面的氨基化修飾加入步驟3制備的納米顆粒5mL加入IOmL無(wú)水乙醇和ImL氨水，攪拌均勻后加入過(guò)量的硅烷偶聯(lián)劑一氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)或氨丙基三甲氧基硅烷(APT M S)，進(jìn)行加熱并回餾2小時(shí)，通過(guò)離心收集產(chǎn)物(8000rpm/min)，經(jīng)去離子水清洗三次以及乙醇清洗三次，去除多余硅烷化試劑，再重新分散在IOmL的無(wú)水乙醇中。5、制備金屬外殼層生長(zhǎng)的種子溶液在48mL的超純水溶液中加入I. OmL的NaOH (0. 2M)溶液、ImL 的 THPC (0. 95wt%)水溶液和 2. 08mL 的 HAuCl4 (24mM)溶液，在 5 秒內(nèi)溶液由無(wú)色變?yōu)樽睾谏?，將反?yīng)液放置在4°C的冰箱中避光冷藏，放置2天以上以備用。6、SiO2表面吸附生長(zhǎng)金屬外殼層的種子取一定量的步驟4所合成的納米粒子加入步驟5制備的過(guò)量膠體金種溶液中，溫和攪拌并過(guò)夜，用孔徑為200nm的過(guò)濾膜過(guò)濾(或者以4000rpm/min的離心速度進(jìn)行30min的離心處理),獲得SiO2表面吸附金屬外殼生長(zhǎng)的種子，并分散于超純水中。7、金屬外殼層的生長(zhǎng)(l)100mL的超純水中加入2511^的1(20)3和I. 5mL的HAuCl4 (24mM)或0. 5mL的AgNO3 (0. 1M)溶液，該溶液放置在4V的冰箱中以避光形式冷藏，并放置2天以上備用。(2)取步驟6獲得的5mL溶液加入到20mL步驟7 (I)溶液中，溫和攪拌后，快速加 AlOOul的甲醛(37%)水溶液，繼續(xù)攪拌至溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色，顯示金屬納米殼的形成。實(shí)施例二(中間夾心層為聚電介質(zhì))。與實(shí)施例一相同的步驟在此不再?gòu)?fù)述，惟于區(qū)別之處詳細(xì)介紹如下步驟3’、在完成實(shí)施例一步驟2之后，將步驟2處理的金納米棒溶于I. OmM的NaCl溶液，加入苯乙烯磺酸鈉(PSS)溶于NaCl (I. OmM)的儲(chǔ)備溶液(10mg/ml)，30分鐘后再離心，再分散于I. OmM 的NaCl溶液中，加入溶于聚丙烯基胺鹽酸鹽(PAH)的NaCl (I. OmM)的儲(chǔ)備溶液(10mg/ml)， 同樣30分鐘后離心，反復(fù)幾次，形成聚合物的中間夾心層。4’、將經(jīng)步驟3’合成的金納米棒顆粒與實(shí)施例一步驟5合成的金種子溶液混合，通過(guò)物理靜電相互作用使金種子納米粒子吸附在聚合電解質(zhì)高分子層表面。5’、將步驟4’處理的納米材料分散于相應(yīng)的金屬鹽(HAuCl4和/或AgNO3)溶液中，在甲醛的還原作用，金屬離子被還原為原子，被還原的原子以高分子表面的金粒子為生長(zhǎng)的晶種發(fā)生外延生長(zhǎng)形成連續(xù)和光滑的金屬殼層，獲得具有夾心結(jié)構(gòu)的Au/高分子聚合物/Au (Ag)納米探針。本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于(I)拉曼信號(hào)分子處于金納米棒核心和金屬外殼層之間， 通過(guò)金納米棒和外殼層金屬的表面等離子體相互作用在單粒子體系中構(gòu)建電磁場(chǎng)增強(qiáng)的局域“熱點(diǎn)”(hot-spots)，達(dá)到二維有序襯底產(chǎn)生“熱點(diǎn)”的目的，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)分子的拉曼散射信號(hào)增強(qiáng)的目的；(2)此夾心結(jié)構(gòu)的表面增強(qiáng)拉曼散射信號(hào)的納米探針重復(fù)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格廉價(jià)且高靈敏的表面增強(qiáng)拉曼散射信號(hào)，具有優(yōu)越光學(xué)特性的納米拉曼探針。 上述多個(gè)實(shí)施例旨在便于理解本發(fā)明的技術(shù)特征。以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能清楚掌握本發(fā)明技術(shù)方案的創(chuàng)新實(shí)質(zhì)，并非僅在功能或產(chǎn)品性能上提出限定的實(shí)施方式。故而除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其它多元實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針，其特征在于所述探針為夾心結(jié)構(gòu)，由核心的貴金屬納米棒、拉曼信號(hào)分子包裹其中的中間夾心層和中心夾心層表面生長(zhǎng)形成的貴金屬外殼層構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求I所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針，其特征在于所述核心的貴金屬納米棒為長(zhǎng)徑比介于2-6、表面等離子體吸收區(qū)域介于500-2000nm波長(zhǎng)范圍的金納米棒。
3.如權(quán)利要求I所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針，其特征在于所述中間夾心層為厚度I-IOnm的二氧化硅或聚電介質(zhì)，其中所述聚電介質(zhì)至少為聚苯乙烯磺酸鈉/聚丙烯基胺鹽酸鹽、聚丙烯酸/聚丙烯基胺鹽酸鹽、聚苯乙烯磺酸鈉/聚二丙烯基二甲基胺鹽酸鹽或聚丙烯酸/聚二丙烯基二甲基胺鹽酸鹽中的一種。
4.如權(quán)利要求I所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針，其特征在于包裹在中間夾心層中的所述拉曼信號(hào)分子至少為巰基苯、巰基苯銨、巰基吡啶、對(duì)巰基甲苯、羅丹名染料分子、 異硫氰酸熒光素、四甲基羅丹明-6-異硫氰酸、4-巰基吡啶、2，3-二氯巰基苯、2-—氯巰基苯或巰基萘中的一種。
5.如權(quán)利要求I所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針，其特征在于所述貴金屬外殼層為表面連續(xù)平滑且厚度介于10-50nm的金金屬殼層或銀金屬殼層。
6.一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針的制備方法，其特征在于包括步驟I、預(yù)制備長(zhǎng)徑比介于2-6、表面等離子體吸收區(qū)域介于500-2000nm波長(zhǎng)范圍的貴金屬納米棒；II、將拉曼信號(hào)分子與步驟I制得的貴金屬納米棒反應(yīng)，使拉曼信號(hào)分子吸附或偶聯(lián)在探針的貴金屬納米棒表面；III、在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的中間夾心層；IV、在乙醇溶液分散系中加入氨基化溶液，對(duì)步驟III制得的探針中間夾心層表面修飾氨基功能基團(tuán)，同時(shí)用四羥甲基氯化磷還原法制備l_3nm的貴金屬膠體溶液作為制備貴金屬外殼層的生長(zhǎng)種子；V、將修飾有氨基功能基團(tuán)的探針與貴金屬膠體溶液混合，使二氧化硅中間夾心層表面吸附貴金屬外殼層的生長(zhǎng)種子；VI、在還原劑催化下，步驟V制得的探針?lè)稚⒂趯?duì)應(yīng)的貴金屬鹽溶液中，被還原的貴金屬原子沿生長(zhǎng)種子的晶格外延生長(zhǎng)，形成連續(xù)光滑的貴金屬外殼層。
7.如權(quán)利要求6所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針的制備方法，其特征在于所述步驟III采用正硅酸乙酯堿溶液水解的方法，在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的二氧化硅中間夾心層，其中正硅酸乙酯的濃度介于0. lmmol/L 2. Ommol/L，氫氧化鈉調(diào)節(jié)堿溶液PH值介于6 14，正硅酸乙酯與貴金屬納米棒的摩爾用量比為1:200 200:1。
8.如權(quán)利要求6所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針的制備方法，其特征在于所述步驟III采用靜電吸附層層自組裝法，在步驟II制得的貴金屬納米棒表面形成包裹拉曼信號(hào)分子的聚電介質(zhì)中間夾心層，對(duì)于每一層自組裝，將貴金屬納米棒溶于氯化鈉溶液，再加入任一種聚電介質(zhì)成分，30分鐘后進(jìn)行離心處理，所述自組裝反復(fù)數(shù)次進(jìn)行，各次自組裝所加入的聚電介質(zhì)成分相同或相異。
9.如權(quán)利要求6所述的一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針的制備方法，其特征在于所述步驟IV中氨基化溶液為氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三甲氧基硅烷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面增強(qiáng)拉曼散射探針及其制備方法，該探針為夾心結(jié)構(gòu)，由核心的貴金屬納米棒、拉曼信號(hào)分子包裹其中的中間夾心層和外表面生長(zhǎng)形成的貴金屬外殼層構(gòu)成。其制備方法通過(guò)在貴金屬納米棒表面先吸附或偶聯(lián)拉曼信號(hào)分子，再將拉曼信號(hào)分子以二氧化硅或聚電介質(zhì)包裹成中間夾心層，再在其外生長(zhǎng)形成貴金屬外殼層。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)夾心結(jié)構(gòu)的表面增強(qiáng)拉曼散射探針，充分利用金納米棒和外金屬殼層間的表面等離子體相互作用產(chǎn)生強(qiáng)烈的局域電磁場(chǎng)強(qiáng)度，極大增強(qiáng)了拉曼信號(hào)，并且克服了二維襯底的難于重復(fù)性、昂貴以及復(fù)雜性的缺點(diǎn)，同時(shí)此表面增強(qiáng)拉曼散射信號(hào)納米探針尺寸小于200nm，作為生物探針有利于活體的生物檢測(cè)和生物成像的應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N21/65GK102590176SQ20121005080
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者王新, 鄒楠 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所