1.一種基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的方法,其特征在于,包括步驟:
A、預(yù)先制備表面涂有待測蛋白的帶有基底的石墨烯膜和參考樣本;
B、在不同波長且功率可調(diào)的紅外激光照射下,分別對穿過涂有待測蛋白的石墨烯膜的太赫茲波和穿過參考樣本的太赫茲波進(jìn)行檢測;
C、根據(jù)檢測結(jié)果計算涂有待測蛋白的石墨烯膜的電導(dǎo)率和吸收系數(shù)并繪制相應(yīng)的電導(dǎo)率波形圖和吸收系數(shù)波形圖;
D、對所述電導(dǎo)率波形圖和吸收系數(shù)波形圖進(jìn)行分析,確定待測蛋白的摻雜效應(yīng)及特征譜參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的方法,其特征在于,所述基底材料為高阻硅、石英或藍(lán)寶石中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的方法,其特征在于,所述紅外激光為波長為808nm或1064nm的連續(xù)光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的方法,其特征在于,所述紅外激光的功率為0-450mW。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的方法,其特征在于,所述太赫茲波的檢測頻段為0.1-2.5THz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的方法,其特征在于,所述步驟C具體包括:
C1、采用公式:計算涂有待測蛋白的石墨烯膜的電導(dǎo)率,其中,為待求的涂有待測蛋白的石墨烯膜電導(dǎo)率,所述為標(biāo)準(zhǔn)化透射率,所述和分別為待測蛋白和參考樣品的時域信號經(jīng)傅里葉變換后得到的頻域信號;所述分別為蛋白層和硅片的折射率,η0為真空波阻抗,d為蛋白層的厚度,為太赫茲波在蛋白層中的傳播系數(shù),F(xiàn)P(ω)為法布里-帕羅因子;
C2、采用公式計算涂有待測蛋白的石墨烯膜的吸收系數(shù),其中,α(ω)為吸收系數(shù),n″p(ω)為折射率的虛部,λ為太赫茲波波長。
7.一種基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的系統(tǒng),其特征在于,
包括:
樣本制備模塊,用于預(yù)先制備表面涂有待測蛋白的帶有基底的石墨烯膜和參考樣本;
檢測模塊,用于在不同波長且功率可調(diào)的紅外激光照射下,分別對穿過涂有待測蛋白的石墨烯膜的太赫茲波和穿過參考樣本的太赫茲波進(jìn)行檢測;
計算模塊,用于根據(jù)檢測結(jié)果計算涂有待測蛋白的石墨烯膜的電導(dǎo)率和吸收系數(shù)并繪制相應(yīng)的電導(dǎo)率波形圖和吸收系數(shù)波形圖;
分析模塊,用于對所述電導(dǎo)率波形圖和吸收系數(shù)波形圖進(jìn)行分析,確定待測蛋白的摻雜效應(yīng)及特征譜參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的系統(tǒng),其特征在于,所述基底材料為高阻硅、石英或藍(lán)寶石中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的系統(tǒng),其特征在于,所述紅外激光為波長為808nm或1064nm的連續(xù)光;所述紅外激光的功率為0-450mW。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于太赫茲波檢測石墨烯膜上蛋白分子的系統(tǒng),其特征在于,計算模塊具體包括:
電導(dǎo)率計算單元,用于通過公式:計算涂有待測蛋白的石墨烯膜的電導(dǎo)率,其中,為待求的石墨烯膜電導(dǎo)率,所述為標(biāo)準(zhǔn)化透射率,所述和分別為待測蛋白和參考樣品的時域信號經(jīng)傅里葉變換后得到的頻域信號;所述分別為蛋白層和硅片的折射率,η0為真空波阻抗,d為蛋白層的厚度,為太赫茲波在蛋白層中的傳播系數(shù),F(xiàn)P(ω)為法布里-帕羅因子;
吸收系數(shù)計算單元,用于通過公式計算涂有待測蛋白的石墨烯膜的吸收系數(shù),其中,α(ω)為吸收系數(shù),n″p(ω)為折射率的虛部,λ為太赫茲波波長。