用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地，是一種用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]拉曼光譜是一種散射光譜。由于拉曼散射效應(yīng)的存在，對與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析能夠得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息，并能夠應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)的研究。然而，由于拉曼散射只占整個光輻射能量中的10_6?10 _1(|，從而其光譜強(qiáng)度極其微弱，常規(guī)的拉曼散射分析方法無法實(shí)現(xiàn)對低濃度的樣品的檢測，使拉曼光譜的應(yīng)用受到很大限制。1974年，F(xiàn)leischmann (佛萊希曼)等人發(fā)現(xiàn)，吸附在粗糙化的Ag電極表面的批唳分子具有巨大的拉曼散射現(xiàn)象，可以使拉曼散射的靈敏度提高13?10 7倍。這以后，一種新型的拉曼散射即表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS )方法得以發(fā)展起來。
[0003]表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)主要是由于吸附在粗糙化金屬表面的化合物由于表面局域等離子激元被激發(fā)所引起的電磁增強(qiáng)以及粗糙表面上的原子簇及吸附其上的分子構(gòu)成拉曼增強(qiáng)的活性點(diǎn)，這兩者的作用使得被測定物的拉曼散射產(chǎn)生極大的增強(qiáng)效應(yīng)。同時，活性載體表面選擇吸附分子對熒光發(fā)射產(chǎn)生抑制作用，使激光拉曼光譜分析的信噪比大大提聞。
[0004]目前，采用表面增強(qiáng)拉曼散射光譜進(jìn)行樣品分析時，通常是將樣品與貴金屬溶膠(例如金溶膠、銀溶膠等)進(jìn)行混合，然后滴于玻片上直接進(jìn)行表面增強(qiáng)拉曼散射分析。但是，這樣的操作會帶入較多人為操作的誤差，例如混合的充分程度、對加入基體材料以及樣品量的控制等等，而且由于每次制備的基體材料的差異會導(dǎo)致分析的重現(xiàn)性大大降低，從而限制了表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)在樣品定量分析中的應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供一種用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置，它使用微流控芯片，既能減少基體材料的用量，又能減少樣品的用量，滿足小體積待檢樣品的檢測需要；采用一次流體注射的方式進(jìn)行基體材料的原位聚合，能避免人為操作不同批次的差異；大部分操作由注射泵等小儀器完成而簡化了人工操作；能提高表面增強(qiáng)拉曼散射光譜進(jìn)行樣品分析中的重現(xiàn)性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案。
[0007]—種用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置，至少包括一載樣本體、一微流控陣列芯片，在所述載樣本體上設(shè)有載樣區(qū)域，其特征是，所述載樣本體采用載樣主體結(jié)構(gòu)；所述微流控陣列芯片采用前處理裝置結(jié)構(gòu)；所述載樣主體含有透光封和板和塑料層:在所述塑料層上設(shè)有能成為載樣通道入口和載樣通道出口的通孔，在所述塑料層的里面、即所述兩個通孔的之間設(shè)有凹槽，將所述塑料層與所述透光封和板鍵合即形成有載樣通道、載樣通道入口和載樣通道出口的載樣主體，所述載樣通道即為所述的載樣區(qū)域；所述前處理裝置由一層塑料層與一層透光封和板鍵合而成:在所述塑料層的里面設(shè)置能構(gòu)成混合結(jié)構(gòu)、分流結(jié)構(gòu)的凹槽結(jié)構(gòu)，在所述凹槽結(jié)構(gòu)的兩端設(shè)置能成為混合結(jié)構(gòu)入口和分流結(jié)構(gòu)出口的通孔；將所述塑料層與所述透光封和板鍵合即形成有混合結(jié)構(gòu)、分流結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)入口和分流結(jié)構(gòu)出口的前處理裝置(所述混合結(jié)構(gòu)、分流結(jié)構(gòu)即為所述的微流控芯片陣列)；所述前處理裝置通過其分流結(jié)構(gòu)出口用連接管能與所述載樣主體的載樣通道入口連接起來。
[0008]進(jìn)一步，所述鍵合為采用氧氣等離子體處理的鍵合方式。
[0009]進(jìn)一步，所述載樣通道為單通道，含有一個載樣通道入口、一個載樣通道出口，所述單通道的尺寸小于所述前處理裝置中混合結(jié)構(gòu)的尺寸。
[0010]進(jìn)一步，所述載樣通道含有七根通道，每根通道有一個載樣通道入口、一個載樣通道出口。通道數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行增減。
[0011]進(jìn)一步，所述混合結(jié)構(gòu)為魚骨狀交錯的結(jié)構(gòu)(用于基體材料的充分混合)。
[0012]進(jìn)一步，所述分流結(jié)構(gòu)含有七根通道，所述七根通道的前端與所述混合結(jié)構(gòu)連接，所述七根通道的后端分別通過各自的分流結(jié)構(gòu)出口通過七根連接管與所述載樣通道的七根通道連接。
[0013]進(jìn)一步，所述連接管為聚四氟乙烯管道。
[0014]進(jìn)一步,所述透光封和板為Imm厚的玻璃片材。
[0015]進(jìn)一步，所述載樣主體的塑料層和所述前處理裝置的塑料層為聚二甲基硅氧烷層。
[0016]本實(shí)用新型用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置的積極效果是:
[0017](I)本實(shí)用新型采用微流控芯片，不僅減少了基體材料的用量，而且減少了樣品的用量，滿足了小體積待檢樣品的檢測需要。
[0018](2)本實(shí)用新型采用一次流體注射的方式進(jìn)行基體材料的原位聚合，避免了由于不同批次人為操作的差異而導(dǎo)致基體材料的不同，克服了同一樣品在多次測量中光譜差異大的缺點(diǎn)，基體材料的均一性大大提高，光譜的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好。
[0019](3)本實(shí)用新型采用單通道檢測陣列，可大大提高檢測的通量；同時，由于大部分操作由注射泵等小儀器完成，簡化了人工操作。
[0020](4)本實(shí)用新型的微流控陣列載樣裝置在應(yīng)用于樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜分析時，能利用前處理裝置將基體材料進(jìn)行充分的混合并分流到載樣主體中，使載樣主體中的基體材料完全一致；而且樣品的檢測過程簡單，獲得的光譜穩(wěn)定性和重現(xiàn)性都好。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1原位聚合基體材料后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為圖2進(jìn)行四種芳香胺類表面增強(qiáng)拉曼檢測的光譜圖。
[0024]圖中的標(biāo)號分別為:
[0025]1、載樣主體；11、透光封和板；12、塑料層；
[0026]13、載樣通道；14、載樣通道入口；15、載樣通道出口；
[0027]16、基體材料；2、前處理裝置；21、混合結(jié)構(gòu)；
[0028]22、分流結(jié)構(gòu)；23、混合結(jié)構(gòu)入口；24、分流結(jié)構(gòu)出口；
[0029]3、連接管。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置的【具體實(shí)施方式】，但是應(yīng)該指出，本實(shí)用新型的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。
[0031 ] 參見圖1。一種用于原位表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測的微流控陣列載樣裝置，含有載樣主體1、前處理裝置2和連接管3。所述載樣主體I即為載樣本體，含有透光封和板11和塑料層12:所述透光封和板11選用Imm厚的玻璃片(其作用在于完整載樣通道13的形成和拉曼光譜的檢測)；所述塑料層12采用聚二甲基硅氧烷層。
[0032]將所述塑料層12通過模壓的方式設(shè)置能成為載樣通道入口 14和載樣通道出口 15的通孔；在所述塑料層12的里面、即所述兩個通孔之間設(shè)置凹槽。再將所述塑料層12與所述透光封和板11通過氧氣等離子體處理后鍵合:兩個通孔即成為載樣通道入口 14和載樣通道出口 15，所述凹槽即成為載樣通道13 ;形成具有載樣通道13、載樣通道入口 14和載樣通道出口 15的載樣主體I。
[0033]實(shí)施中，可將所述載樣通道13設(shè)置為單通道，含有一個載樣通道入口 14、一個載樣通道出口 15，所述單通道的尺寸應(yīng)小于前處理裝置2中混合結(jié)構(gòu)21的尺寸。
[0034]或者將所述載樣通道13設(shè)置成含有七根通道(用作原位聚合基體材料和光譜檢測)，每根通道設(shè)有一個載樣通道入口 14和一個載樣通道出口 15。
[0035]所述前處理裝置2即為微流控芯片陣列，由一層塑料層(聚二甲基硅氧烷層)與另一層透光封和板鍵合而成。
[0036]在所述塑料層的里面通過模壓的方式設(shè)置能成為混合結(jié)構(gòu)21、分流結(jié)構(gòu)22的凹槽結(jié)構(gòu)，在所述凹槽結(jié)構(gòu)的兩端設(shè)置能成為混合結(jié)構(gòu)入口 23和分流結(jié)構(gòu)出口 24的通孔。將所述塑料層與所述透光封和板鍵合即形成有混合結(jié)構(gòu)21、分流結(jié)