本發(fā)明具體涉及一種唾液診斷傳感器及其制備方法與應(yīng)用,例如其在檢測唾液中的胃癌標志物及診斷胃癌中的應(yīng)用,以利于實現(xiàn)胃癌的早期篩查與診斷,屬于唾液診斷和臨床檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù):
胃癌是當今最常見的惡性癌癥之一,其在中國的發(fā)病率和死亡率分別排在所有癌癥中的第二位和第三位。目前,對胃癌治療的最好辦法只有早期診斷。統(tǒng)計表明早期胃癌的術(shù)后5年生存率可達90%,而晚期胃癌卻低于24%。然而,80%胃癌在早期時癥狀十分不明顯,易被忽略或漏診。當臨床上能夠得到確診時,胃癌往往已經(jīng)發(fā)展到了中晚期,導致患者錯過了最佳的治療時機。然而,傳統(tǒng)的胃鏡方法受限于胃癌早期臨床癥狀不明顯,過程煩瑣,給患者帶來巨大的心身痛苦,不適合于大規(guī)模、長時間跟蹤檢查。因此,通過檢測血液、尿液等體液以及呼氣中特定癌癥相關(guān)標志物早期診斷胃癌癥和胃癌精準分型是最有價值和方便的方法。但對于許多主要的癌癥,體液中的各基因、蛋白類標志物存在靈敏度和特異性不足的問題。例如,對于胃癌患者體液中最常用的蛋白類標志物cal9-9、ca72-4和癌胚抗原(cea)對腫瘤的檢測率只有15~50%,而對于早期癌癥降至大約2~11%。雖然通過非常高頻率的檢測可以提高診斷的準確率,但會大幅的提高檢測成本。因此,建立有效、無創(chuàng)、便捷和經(jīng)濟的早期診斷方法才能成為理想的胃癌篩查方法,最終實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)早治療,最大程度的降低胃癌的致死率。同時,血液和尿液收集不方便,而呼氣中的成份濃度很低,都不利于但體液的收集不方便,且前處理過程復(fù)雜,難以做過高頻率的檢測。
近年來,基于唾液中的代謝小分子(smallmetabolites)的唾液診斷方法為胃癌早期篩查和診斷研究提供了一個新的“窗口”。首先,唾液能以無創(chuàng)方式進行采集,方便、準確且無任何的倫理和醫(yī)學風險。其次,唾液中所含有的一些化合物與胃癌有著密切的關(guān)聯(lián),可作為可靠的胃癌標志物用于反映出早期胃癌和晚期胃癌的差異。最后,這些胃癌標志物種類眾多且化學性質(zhì)穩(wěn)定,通過檢測唾液中的特定癌癥標志物的方法特別適合用于監(jiān)測疾病進展,可以能最大程度消除個體間差異,適合于建立一種通用且可靠的胃癌診斷方法,快速實驗現(xiàn)胃癌的早期篩查與診斷。目前,唾液診斷的方法主要包括色譜技術(shù)和質(zhì)譜直接檢測方法。這兩種方法具備較高的分析檢測靈敏度和準確性,但是樣品處理耗時費力、環(huán)境干擾大,難以排除,重現(xiàn)性不好等不足,對質(zhì)譜檢測器要求很高,會干擾分析結(jié)果。此外,由于色譜設(shè)備昂貴、笨重,檢測周期長、成本大,檢測方法難以標準化,限制了其在臨床診斷中的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種唾液診斷傳感器及其制備方法與應(yīng)用,以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實現(xiàn)前述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括:
本發(fā)明實施例提供了一種唾液診斷傳感器,其包括金屬面以及分散在所述金屬面上的復(fù)合納米卷材料;所述復(fù)合納米卷材料是指在表面原位生長有金屬納米顆粒的石墨烯材料發(fā)生卷曲并將金屬納米顆粒包裹形成的納米卷結(jié)構(gòu)。
在一些實施方案中,所述金屬面為金屬膜的表面。
在一些實施方案中,所述金屬膜覆設(shè)在基底上。
本發(fā)明實施例還提供了一種唾液診斷傳感器的制備方法,其包括:
使包含有氧化石墨烯、金屬離子和乙醇的液相反應(yīng)體系進行超聲反應(yīng)而制得復(fù)合納米卷材料,所述復(fù)合納米卷材料是指在表面原位生長有金屬納米顆粒的石墨烯材料發(fā)生卷曲并將金屬納米顆粒包裹形成的納米卷結(jié)構(gòu);
將所述復(fù)合納米卷材料的分散液涂覆于金屬面上,經(jīng)干燥處理后,制得所述唾液診斷傳感器。
本發(fā)明實施例還提供了由前述的任一項方法制備的唾液診斷傳感器。
本發(fā)明實施例還提供了所述的唾液診斷傳感器在檢測唾液所含疾病標志物,例如胃癌標志物中的應(yīng)用。
本發(fā)明實施例還提供了一種診斷系統(tǒng),其包括:
所述的唾液診斷傳感器;
以及,拉曼光譜檢測設(shè)備。
本發(fā)明實施例還提供了所述的唾液診斷傳感器在制備診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用,所述的診斷系統(tǒng)至少具有檢測唾液所含疾病標志物的功能。
在一些實施方案中,所述的應(yīng)用包括:將唾液樣品滴在所述唾液診斷傳感器表面,靜置吸附,然后通過對唾液可能含有的疾病標志物產(chǎn)生的表面增強拉曼圖譜中的特征峰進行主成份分析,從而進行判斷唾液所含疾病標志物的類別。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明至少具有如下有益效果:
1、本發(fā)明提供的唾液診斷傳感器制備過程簡單,重復(fù)性好,成本低廉,操作簡單,并且在檢測唾液中標志物時,過程簡單,速度快,準確性好。
2、本發(fā)明提供的唾液診斷傳感器在應(yīng)用時,拉曼增強效果明顯,靈敏度高,可以用于檢測唾液中微量的標志物或不同標志物的不同組合,并可以指示不同的疾病的不同狀態(tài)。
3、本發(fā)明提供的唾液診斷傳感器可以作為一種新的平臺,通過測唾液中對應(yīng)不同疾病的標志物,從而實現(xiàn)對不同的疾病進行診斷。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1是本發(fā)明一實施案例中一種唾液診斷傳感器的構(gòu)建及應(yīng)用示意圖。
圖2a-圖2c是本發(fā)明一實施例中一種唾液診斷傳感器的掃描電鏡圖。
圖2d-圖2e是本發(fā)明一實施例中一種唾液診斷傳感器的原子力顯微鏡圖。
圖2f-圖2i是本發(fā)明一實施例中一種唾液診斷傳感器的透射電子顯微鏡圖。
圖3a是本發(fā)明一實施例中一種唾液診斷傳感器的表面層的紫外-可見光吸收譜圖。
圖3b是本發(fā)明一實施例中一種唾液診斷傳感器的表面層的x射線譜圖。
圖4a是本發(fā)明一實施例中以萘為拉曼信標分子對一種唾液診斷傳感器的拉曼增加效率進行驗證的圖譜,其中曲線a、b、c分別是傳感器表面上萘溶液(濃度為10-4mol/l)的拉曼光譜、在金膜表面上的固體萘的拉曼光譜和空白傳感器的拉曼光譜。
圖4b是本發(fā)明一實施例中以萘為拉曼信標分子對一種唾液診斷傳感器的均一性進行驗證的圖譜。
圖5a是本發(fā)明一實施例中以一種唾液診斷傳感器檢測胃癌標志物的拉曼光譜圖。
圖5b是對圖5a所示拉曼光譜圖中的19個特征峰峰面積進行主成分分析的統(tǒng)計圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例的一個方面提供的一種唾液診斷傳感器包括金屬面以及分散在所述金屬面上的復(fù)合納米卷材料;所述復(fù)合納米卷材料是指石墨烯材料卷曲并包裹在其表面生成的金屬納米顆粒,或者換言之,所述復(fù)合納米卷材料是指在表面原位生長有金屬納米顆粒的石墨烯材料發(fā)生卷曲并將金屬納米顆粒包裹形成的納米卷結(jié)構(gòu)。
在一些實施方案中,所述金屬面為金屬膜的表面。
進一步的,所述金屬膜包括金膜、銅膜或鎳膜等,且不限于此。
在一些較佳實施方案中,所述金屬膜的厚度為200~1000nm。
進一步的,所述金屬膜可以覆設(shè)在基底上。
其中,所述基底的材質(zhì)包括ito玻璃、硅片、普通玻璃、金屬基底或塑料基底等,且不限于此。
進一步的,所述金屬納米顆粒的材質(zhì)包括金、銀、銅或鉑等,且不限于此。
在一些較佳實施方案中,所述金屬納米顆粒的粒徑為30~60nm,優(yōu)選為40~50nm。
在一些較佳實施方案中,所述石墨烯材料包括氧化石墨烯,還原氧化石墨烯(部分還原的氧化石墨烯)或石墨烯(完全還原的氧化石墨烯)等。
進一步的,所述石墨烯材料的厚度為0.4~3.5nm。
在一些較佳實施方案中,所述復(fù)合納米卷材料的長度為0.14~3μm,直徑為30~70nm。
在一些較佳實施方案中,所述石墨烯材料與金屬納米顆粒的質(zhì)量比為10:90~50:50。
本發(fā)明實施例的另一個方面提供的一種唾液診斷傳感器的制備方法包括:
使包含有氧化石墨烯、金屬離子和乙醇的液相反應(yīng)體系進行超聲反應(yīng)而制得復(fù)合納米卷材料,所述復(fù)合納米卷材料是指在表面原位生長有金屬納米顆粒的石墨烯材料發(fā)生卷曲并將金屬納米顆粒包裹形成的納米卷結(jié)構(gòu);
將所述復(fù)合納米卷材料的分散液涂覆于金屬面上,經(jīng)干燥處理后,制得所述唾液診斷傳感器。
進一步的,所述金屬離子包括金離子,氯金酸離子,銀離子,銅離子,鉑離子或氯鉑酸離子等,且不限于此。
在一些實施方案中,所述液相反應(yīng)體系中金屬離子的濃度優(yōu)選為0.1mol/l~1.5mol/l。
在一些實施方案中,所述液相反應(yīng)體系中氧化石墨烯的濃度優(yōu)選為0.1~2.0mg/ml。
在一些實施方案中,所述液相反應(yīng)體系還包含水,其中水與乙醇的體積比優(yōu)選為8:2~2:8。其中通過使用乙醇-水的混合溶液為超聲反應(yīng)介質(zhì),超聲過程中乙醇可以轉(zhuǎn)變具有還原能力的自由基,使金屬離子被還原生成金屬納米顆粒并附著于石墨烯材料表面。
在一些實施方案中,所述超聲反應(yīng)采用的超聲功率優(yōu)選為150~500w。
在一些實施方案中,所述超聲反應(yīng)采用的超聲時間優(yōu)選為60~300min。
在前述的實施方案中,若超聲反應(yīng)條件過于劇烈(功率過大)、時間過長,將會使氧化石墨片等石墨烯材料破裂成小片結(jié)構(gòu),使之無法發(fā)生卷曲并將金屬納米顆粒包裹,從而使拉曼增強效率嚴重降低。
進一步的,所述金屬膜包括金膜、銅膜或鎳膜等,且不限于此。
在一些較佳實施方案中,所述金屬膜的厚度為200~1000nm。其中,若金屬膜厚度太小,則將不利于前述復(fù)合納米卷材料的分散,并產(chǎn)生背景信號干擾,不利于唾液檢測應(yīng)用。
進一步的,所述金屬膜可以覆設(shè)在基底上。其中,金屬膜可以通過物理、化學沉積方式直接在基底表面形成,亦可以是將成型的金屬膜轉(zhuǎn)移并固定到基底上而形成。
其中,所述基底的材質(zhì)包括ito玻璃、硅片、普通玻璃、金屬基底或塑料基底等,且不限于此。
本發(fā)明實施例的另一個方面提供了由前述的任一種方法制備的唾液診斷傳感器。
本發(fā)明實施例提供的前述唾液診斷傳感器選用石墨烯材料作為吸附層吸附唾液中的標志物,然后利用表面增強拉曼散射技術(shù)的高靈敏度對吸附的標志物進行檢測。其中,石墨烯材料一方面可以作為一種優(yōu)良載體并選擇性吸附固定多種物質(zhì),另一方面其可以作用表面增強拉曼散射應(yīng)用的一個重要平臺。尤其是,石墨烯材料還在前述復(fù)合納米卷材料的制備過程中為金、鉑、銀納米顆粒等提供生長位點和穩(wěn)定劑,使這些納米顆粒的粒徑均一、密集且均勻分散在石墨烯材料表面,并且使石墨烯材料在自身發(fā)生卷曲時將這些納米顆粒包裹,利于由前述復(fù)合納米卷材料構(gòu)建的唾液診斷傳感器在液體中保持穩(wěn)定,并且明顯降低表面增強拉曼散射效率。
采用本發(fā)明提供的前述方法制備的唾液診斷傳感器有拉曼增強效率高,在液體樣品中穩(wěn)定,又有足夠的重復(fù)性等特點。例如,采用本發(fā)明提供的前述制備工藝,不同批次制備的唾液診斷傳感器檢測同一樣品時,結(jié)果的相對標準偏差在6.35%以下。
更具體的講,本發(fā)明前述實施方案中利用超聲還原方法制備得到石墨烯材料卷曲包裹金屬納米顆粒的復(fù)合納米卷材料,并將這種復(fù)合納米卷材料的分散液滴涂在覆有金屬膜的基底的金屬膜面上制備得到唾液診斷傳感器。該唾液診斷傳感器中的石墨烯材料不僅包裹金屬納米顆粒以提高穩(wěn)定性及提供良好的檢測靈敏度,又作為吸附層選擇性吸附富集唾液中的疾病標志物,例如胃癌標志物。這種唾液診斷傳感器具有優(yōu)異的表明增強拉曼散射效應(yīng)及在唾液中保持良好的穩(wěn)定性,對唾液中疾病標志物(如胃癌標志物)的檢測過程簡單,費用低,結(jié)果可靠,應(yīng)用前景廣闊。
本發(fā)明實施例的另一個方面提供了所述的唾液診斷傳感器在檢測唾液所含疾病標志物中的應(yīng)用。其中,所述的疾病標志物可以是各類癌癥的標志物,例如胃癌標志物等,但不限于此、
本發(fā)明實施例的另一個方面提供了一種診斷系統(tǒng),其包括:所述的唾液診斷傳感器;以及,拉曼光譜檢測設(shè)備。
進一步的,所述的診斷系統(tǒng)至少具有檢測唾液所含疾病標志物的功能。
進一步的,所述的應(yīng)用可以包括:將唾液樣品滴在所述唾液診斷傳感器表面,靜置吸附,然后通過對唾液可能含有的疾病標志物產(chǎn)生的表面增強拉曼圖譜中的特征峰進行主成份分析,從而進行判斷唾液所含疾病標志物的類別。
本發(fā)明實施例的另一方面還提供了一種應(yīng)用所述唾液診斷傳感器檢測疾病標志物的方法,其可以包括:將唾液樣品滴在唾液診斷傳感器表面,靜置吸附,然后通過對唾液中標志物產(chǎn)生的表面增強拉曼圖譜中的特征峰進行主成份分析,觀察其落在區(qū)域,從而,從而判斷唾液中含有標志物的類別,進而可以判斷疾病的種類、狀態(tài)等。
在一些實施方案中,前述靜置吸附的溫度條件優(yōu)選為25~37℃、時間優(yōu)選為1~20min。
其中,所述疾病標志物包括胃癌標志物等。
在一些實施方案中,在前述的靜置吸附完成后可以直接用拉曼光譜儀對唾液診斷傳感器表面進行檢測,最后對標志物產(chǎn)生的拉曼圖譜中的特征峰進行主成份分析(pca),并用于疾病,例如癌癥的診斷。
在應(yīng)用本發(fā)明的唾液診斷傳感器檢測疾病標志物時,不僅操作簡單、費用低廉,并且過程迅速,檢測限低,準確性好,可以在很短時間內(nèi)實現(xiàn)高通量的檢測,而不會如傳統(tǒng)的氣相色譜方法、氣相色譜-質(zhì)譜(gc-ms)方法那樣需要進行煩瑣復(fù)雜的前處理過程,也不需要昂貴的專用儀器等。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是,對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1參閱圖1示出了本實施例中一種唾液診斷傳感器的構(gòu)建及應(yīng)用示意圖,如下予以具體說明。
1、一種唾液診斷傳感器的制備方法包括:
1)將包含有氧化石墨烯、氯金酸離子和乙醇的混合液共15ml在超聲環(huán)境中制備得到石墨烯卷曲包裹金屬納米顆粒的復(fù)合納米卷材料。在前述混合液中,氧化石墨烯的濃度為0.5mg/ml,氯金酸離子濃度為0.5mmol/l,水與乙醇的體積比例為8:7。超聲功率300w,超聲反應(yīng)時間為90min。
2)將制備的復(fù)合納米卷材料的分散液滴涂在清洗干凈并濺射有厚度約300nm的金膜的玻璃上,干燥,即得所述唾液診斷傳感器,成品率約為85%。所述唾液診斷傳感器的微觀結(jié)構(gòu)形貌如圖2a-圖2i所示。
進一步的,在前述制備過程中所測得的氧化石墨烯(go)、唾液診斷傳感器的表面層的x射線譜、紫外-可見光吸收譜可參閱圖3a-圖3b。更為具體的,圖3a中曲線a為在沒有g(shù)o的條件下通過超聲還原方法合成的aunps(金納米顆粒)反應(yīng)液的uv-vis光譜圖,曲線b、c、d是超聲時間分別為0.5h,1h和2h所得到的石墨烯包裹金納米顆粒的復(fù)合納米卷材料(a/gonss)反應(yīng)液的uv-vis光譜圖。圖3b中曲線a和b分別為go與制備的a/gonss的xps譜圖,說明氧化石墨烯已成功地被還原成石墨烯,而且有金納米顆粒固定在石墨烯的表面。
2、以萘(nt)為拉曼信標分子對所述唾液診斷傳感器的拉曼增加效率及均一性進行驗證,其結(jié)果請參閱圖4a-圖4b。具體而言,在圖4a中,a曲線為使用所述唾液診斷傳感器檢測10-4m的nt得到的拉曼譜圖;b曲線為固體nt在金膜上測得的拉曼譜圖;c曲線為唾液診斷傳感器的空白拉曼譜圖;通過圖4a可知,所述唾液診斷傳感器具有良好的拉曼增強效果,完全有能力檢測出唾液中的標志物分子。圖4b為基于萘的sers光譜中759cm-1處峰強得到的拉曼成像結(jié)果。
3、應(yīng)用所述唾液診斷傳感器進行胃癌診斷
在應(yīng)用于胃癌診斷時,首先由確定的從早期胃癌,晚期胃癌和健康人的唾液進行檢測,檢測過程如下:
在每一唾液診斷傳感器表面滴下2μl的唾液樣品,室溫下靜置吸附2min,之后直接利用horibalabramhrevolution分光光度計進行檢測,條件為激光器波長為785nm,10%的激光功率,積分時間為1秒,循環(huán)次數(shù)為1次。
之后,從得到的拉曼光譜中尋找到19個與唾液中胃癌標志物相關(guān)的峰(如圖5a所示),19個峰與胃癌標志物直接相關(guān),并可用于區(qū)別胃癌標志物組合。
在對220例驗證樣品中進行驗證時,選擇譜圖里的19個與胃癌標志物相關(guān)的拉曼峰,取其峰面積進行pca,結(jié)果如圖5b所示,得到三個不同的區(qū)域??梢钥吹剑】等?、早期胃癌患者和晚期胃癌患者所在的區(qū)域能明顯區(qū)分開。這說明應(yīng)用所述的唾液診斷傳感器,能有效的檢測出早期胃癌和晚期胃癌,且在對220例驗證樣品中進行驗證時的準確率高大于90%,可適用于針對大眾群體的胃癌早期篩查和診斷。
另外,經(jīng)實驗驗證發(fā)現(xiàn),利用本實施例方法制得的不同批次的唾液診斷傳感器檢測同一樣品時,結(jié)果的相對標準偏差為6.35%。
另外,經(jīng)實驗證明,同樣檢測20個樣品,用gc-ms與固相微萃取時,至少需要一周的時間,而用本實施例的方法,只需要不超過3-12小時,準確性亦在90%以上。
實施例2
1、一種唾液診斷傳感器的制備方法包括:
1)將包含有氧化石墨烯、氯金酸離子和乙醇的混合液共15ml在超聲環(huán)境中制備得到石墨烯卷曲包裹金屬納米顆粒的復(fù)合納米卷材料。前述混合液中,氧化石墨烯的濃度為0.2mg/ml,氯鉑酸離子濃度為0.8mmol/l,水與乙醇的體積比例為10:5。超聲功率200w,超聲反應(yīng)時間為60min。
2)將制備的復(fù)合納米卷材料的分散液滴涂在清洗干凈并濺射有厚度約200nm金膜的硅片上,干燥,即得所述唾液診斷傳感器。成品率約為75%。
2、應(yīng)用所述唾液診斷傳感器進行胃癌診斷
在所述唾液診斷傳感器表面滴下4μl的唾液樣品,室溫下靜置吸附4min,完成后直接利用horibalabramhrevolution分光光度計進行檢測,條件為激光器波長為785nm,10%的激光功率,積分時間為3秒,循環(huán)次數(shù)為2次。在得到的拉曼譜圖里對19個拉曼峰進行分析,再進行pca分析,pca結(jié)果中可以明顯區(qū)分出健康對照組,早期胃癌組和晚期胃癌組。準確率高大于75%。不同批次的唾液診斷傳感器檢測同一樣品時,結(jié)果的相對標準偏差為8.98%。
實施例3
1、一種唾液診斷傳感器的制備方法包括:
1)將包含有氧化石墨烯、金離子和乙醇的混合液共15ml在超聲環(huán)境中制備得到石墨烯包裹金納米顆粒的復(fù)合納米卷材料。在前述混合液中,氧化石墨烯的濃度為0.2mg/ml,金離子濃度為0.3毫mol/l,水與乙醇的比例為5:10。超聲功率400w,超聲反應(yīng)時間為150min。
2)將制備的復(fù)合納米卷材料的分散液滴涂在清洗干凈并濺射有厚度約500nm銅膜的銅片上,干燥,即得所述唾液診斷傳感器。成品率約為64%。
2、應(yīng)用所述唾液診斷傳感器進行胃癌診斷
在所述唾液診斷傳感器表面滴下4μl的唾液樣品,室溫下靜置吸附4min。完成后直接利用horibalabramhrevolution分光光度計進行檢測,條件為激光器波長為785nm,10%的激光功率,積分時間為2秒,循環(huán)次數(shù)為1次。在得到的譜圖里對19個拉曼峰進行分析,再進行pca分析,pca結(jié)果中可以明顯區(qū)分出健康對照組,早期胃癌組和晚期胃癌組。準確率高大于65%。不同批次的唾液診斷傳感器檢測同一樣品時,結(jié)果的相對標準偏差為10.54%。
另外需說明的是,經(jīng)本案發(fā)明人的大量實驗證明,本發(fā)明在下述工藝條件下均可制備得到拉曼增強效果顯著的唾液診斷傳感器:
1、氧化石墨烯的濃度為0.1~2.0mg/ml。
2、水與乙醇的比例為8:2~2:8。
3、金離子的濃度為0.1mol/l至1.5mol/l。
4、超聲環(huán)境中超聲功率為150~400w。
5、超聲環(huán)境中超聲時間為60~300min。
6、金屬膜的厚度為200~1000納米。
7、金屬膜包括金膜、銅膜或鎳膜。
8、基底包括ito玻璃、硅片、普通玻璃、金屬基底或塑料基底。
換言之,本發(fā)明的技術(shù)方案在上述條件范圍內(nèi)容均可實現(xiàn),但由于篇幅限制,僅給出上述實施例予以說明。
對比例1
本對比例中唾液診斷傳感器的制備方法與實施例1相近,區(qū)別之處在于:混合液中氧化石墨烯的濃度為0.05mg/ml。若氧化石墨烯濃度過大,而形成的納米卷結(jié)構(gòu)直徑過大,包裹在金納米顆粒外的氧化石墨烯厚度過高,不利于拉曼信號的檢測。
實驗結(jié)果表明,該對比例制備得到的石墨烯包裹金納米顆粒的復(fù)合納米卷材料穩(wěn)定性差,生成的金顆粒少且易發(fā)生團聚,導致傳感器的成品率低于40%,且拉曼增強效果降低60%。
對比例2
本對比例中唾液診斷傳感器的制備方法與實施例1相近,區(qū)別之處在于:混合液中水與乙醇的比例為10:0或0:10。
實驗結(jié)果表明,超聲反應(yīng)后,并無金納米顆粒成生,不具有拉曼增強效果,無法應(yīng)用于唾液檢測。
對比例3
本對比例中唾液診斷傳感器的制備方法與實施例1相近,區(qū)別之處在于:混合液中氯金離子的濃度為5mol/l。若氯金酸離子濃度過小,而生成的金納米顆粒數(shù)量不足,石墨烯材料與金顆粒的質(zhì)量高于50%,不利于拉曼信號的檢測。
實驗結(jié)果表明,超聲反應(yīng)產(chǎn)生大量的金納米顆粒,顆粒明顯變大,并發(fā)生嚴重的團聚沉降,拉曼增強效率降低,得到的拉曼光譜峰弱,不利于分析判斷。
對比例4
本對比例中唾液診斷傳感器的制備方法與實施例1相近,區(qū)別之處在于:超聲環(huán)境中超聲功率為500w,超聲時間為400min。若功率過小或時間過短,使而生成的金納米顆粒數(shù)量不足,石墨烯材料與金顆粒的質(zhì)量高于50%,不利于拉曼信號的檢測。
實驗結(jié)果表明,超聲反應(yīng)條件過于劇烈,時間長,使氧化石墨片破裂成小片結(jié)構(gòu),無法發(fā)生卷曲并將金納米顆粒包裹,拉曼增強效率降低,得到的拉曼光譜峰弱,不利于分析判斷。
對比例5
本對比例中唾液診斷傳感器的制備方法與實施例1相近,區(qū)別之處在于:金屬膜的厚度為50nm。若金屬膜太厚,制備成本過大,而且表面容易產(chǎn)生不平整現(xiàn)象。
實驗結(jié)果表明,太薄的金膜容易產(chǎn)生破裂,不利于石墨烯包裹金納米顆粒的納米卷材料的分散,并產(chǎn)生背景信號干擾,不利于唾液檢測應(yīng)用。
對比例6
本對比例中唾液診斷傳感器的制備方法與實施例1相近,區(qū)別之處在于:以甲醇乙二醇、丙三醇等代替了乙醇。
實驗結(jié)果表明,當使用這兩種醇代替乙醇時,超聲反應(yīng)后生成的金納米顆粒數(shù)量明顯減少,并且氧化石墨烯材料很難發(fā)生卷曲,這都非常不利于傳感器的液體中保持穩(wěn)定,并且明顯降低了表面增強拉曼散射效率。
對比例7
本對比例中唾液診斷傳感器的制備方法與實施例1相近,區(qū)別之處在于:將氧化石墨烯滴涂于金膜基底上形成氧化石墨烯膜后,在膜表面滴上分散好的金納米顆粒分散液,并自然干燥。
實驗結(jié)果表明,所得到的傳感器很難在液體中保持穩(wěn)定,氧化石墨烯膜容易破解并重新分散進入液相中,無法產(chǎn)生拉曼信號。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。