PDMS基SERS活性微流控芯片的研制及性能研究

发布时间：2017-08-16 17:05

  本文关键词：PDMS基SERS活性微流控芯片的研制及性能研究

  更多相关文章： 银纳米颗粒 自组装 SERS活性基底 PDMS微流控芯片 SERS检测

【摘要】：表面增强拉曼散射(SERS)技术因其超灵敏性、高选择性和检测条件较温和等特点,成为研究物质结构的重要手段之一。随着SERS检测技术的不断发展,逐渐应用到生命科学研究领域,尤其在蛋白质结构和构象的研究中发挥了重要的作用。本文建立了一个具有SERS活性的PDMS微流控芯片系统,实现待测物SERS信号的在线、实时检测。主要内容包括：制备了PDMS基SERS活性基底并研究其性能,分别研究了化学自组装法和液液界面自组装法SERS基底。对超疏水的PDMS基片表面进行改性修饰,通过化学自组装法(PDDA静电吸附或APTMS化学键结合方法)将银纳米溶胶颗粒组装到PDMS上,基底具有较好的SERS活性和检测灵敏性。化学键结合法SERS基底上有较多的SERS“热点”,因此SERS增强效果更显著。液液界面自组装银纳米膜构建的SERS基底是在甲苯／银胶界面生成大面积的银纳米粒子膜,然后通过漂浮法或提拉法将膜转移到未经任何处理的PDMS基片上,制备出颗粒间距小、均匀致密的SERS基底。漂浮法基底的SERS检测均匀性和制备重复性较好；提拉法基底因为具有致密的双层银膜结构,故而SERS活性由于漂浮法基底。制备了具有SERS活性的PDMS微流控芯片,对待测物进行在线、实时检测。通过模塑法制备带有微通道的PDMS盖片和具有SERS活性的基片,键合成具有SERS活性的微流控芯片。以1.0×10-6 R6G为探针分子研究芯片的性能,结果表明芯片检测均匀性略优于固态SERS基底。最后分别在固态SERS基底上和芯片中检测蛋白质信号。
【关键词】：银纳米颗粒 自组装 SERS活性基底 PDMS微流控芯片 SERS检测
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN492
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 表面增强拉曼散射技术9-11
• 1.1.1 拉曼散射9
• 1.1.2 表面增强拉曼散射(SERS)9-10
• 1.1.3 表面增强拉曼散射技术的特点10-11
• 1.1.4 SERS检测在蛋白质研究中的应用11
• 1.2 微流控芯片11-14
• 1.2.1 微流控芯片概述11-12
• 1.2.2 微流控芯片材料12-13
• 1.2.3 微流控芯片检测技术13-14
• 1.3 表面增强拉曼散射检测技术在微流控芯片中的研究14-19
• 1.3.1 基于微流控芯片的SERS检测体系14-15
• 1.3.2 微流控芯片内SERS固相基底的研究现状15-19
• 1.4 本文的研究内容和主要工作19-21
• 第二章 化学自组装法制备SERS基底21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 实验部分21-23
• 2.2.1 实验试剂及仪器21-22
• 2.2.2 银纳米颗粒的制备22
• 2.2.3 静电作用法组装银纳米SERS基底22
• 2.2.4 化学键结合法组装银纳米SERS基底22-23
• 2.2.5 SERS检测23
• 2.3 实验结果与讨论23-31
• 2.3.1 银纳米颗粒的表征23-24
• 2.3.2 PDMS等离子体表面处理的机理24-25
• 2.3.3 静电吸附法自组装SERS基底的表征25-27
• 2.3.4 化学键结合法自组装SERS基底的表征27-28
• 2.3.5 基底的SERS活性分析28-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 液液界面自组装SERS基底33-47
• 3.1 引言33
• 3.2 实验部分33-35
• 3.2.1 实验试剂及仪器33-34
• 3.2.2 大面积纳米粒子膜的制备34
• 3.2.3 金属膜到基片的转移34-35
• 3.2.4 SERS检测35
• 3.3 实验结果和讨论35-46
• 3.3.1 界面自组装膜的成膜机理35-36
• 3.3.2 乙醇对纳米粒子析出量的影响36-38
• 3.3.3 膜转移方法的研究38-41
• 3.3.4 金属膜基底的SERS活性分析41-46
• 3.4 本章小节46-47
• 第四章 PDMS微流控芯片的制备及SERS信号的检测47-59
• 4.1 引言47
• 4.2 实验部分47-51
• 4.2.1 实验试剂及仪器47-48
• 4.2.2 PDMS微流控芯片的制备48-50
• 4.2.3 蛋白质溶液的配制50
• 4.2.4 芯片实时SERS检测50-51
• 4.3 实验结果与讨论51-58
• 4.3.1 PDMS微流控芯片的SERS活性分析51-53
• 4.3.2 芯片与开放固态基底SERS活性比较53-55
• 4.3.3 蛋白质SERS信号的检测55-58
• 4.4 本章小节58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 参考文献61-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

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本文编号：684454