聚合物用作生物芯片的基底的用途制造技术

本发明专利技术公开了一种聚合物用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底的用途。使用聚合物材料代替现有的玻璃材料用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底，不但能够降低制造成本、坚固结构而且易于构造、快速成型、满足大规模制造的需求。

【技术实现步骤摘要】
聚合物用作生物芯片的基底的用途
本专利技术涉及生物芯片领域，特别是涉及聚合物用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底的应用的领域。
技术介绍
基于纳米技术的先进版本称为具有纳米结构的局域表面等离振子共振(LSPR)，是建立无标记生物传感的技术。现有技术的生物芯片中多使用玻璃作为基底，缺点是熔点高、需要采用高温工艺、结构硬但易碎、难以改变形状，导致制造工序复杂、结构不够坚固、而且不易构造、不易快速成型。基于此，本领域急需一种不但能够降低成本、结构坚固而且易于构造、快速成型、满足大规模制造需求的用于局域表面等离子体激元共振生物芯片的替代的基底材料。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于：提供一种不但能够降低制造成本、坚固结构而且易于构造、快速成型、满足大规模制造需求的用于局域表面等离子体激元共振生物芯片的替代的基底材料。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：在一个方面，本专利技术提供聚合物用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底的用途。在优选的实施方案中，所述聚合物为PMMA、PC或PS，更优选PMMA或PC，最优选PMMA。在优选的实施方案中，所述基底的各部分可以由相同的材料组成，也可以由不同的材料组成。在优选的实施方案中，所述局域表面等离子体激元共振生物芯片还包括：(1)设置在所述基底中的多个光波导，所述多个光波导组成光波导阵列；(2)设置在每个所述光波导的侧表面上的氮化钛纳米立方体。在优选的实施方案中，所述光波导的材料至少与设置所述光波导的基底部分的材料相同，更优选为PMMA或PC聚合物材料，最优选为PMMA聚合物材料。在优选的实施方案中，所述氮化钛纳米立方体通过化学键在光波导阵列的表面上自组装。本专利技术的有益效果在于：1、使用聚合物材料代替现有的玻璃材料用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底，具有低成本、结构坚固而且易于构造、快速成型的优点。2、使用聚合物材料用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底，可以通过3D打印一次性成型，具有方便制造、容易成型、满足大规模化制造的需求。3、基底和光波导采用相同的PMMA、PC等聚合物作为组成材料，不但可以实现与BK7玻璃等基本相同的折射率，而且还能与氮化钛纳米立方体材料通过化学键自组装固定在聚合物光波导表面上，方便于制造、提高了制造效率且降低了成本。综上，本专利技术的技术方案不但能够降低制造成本、坚固结构而且易于构造、快速成型、满足大规模制造需求。附图说明以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例或实施方案旨在便于对本专利技术的理解，而非限制。图1示出了现有技术中玻璃基底的生物芯片的结构。图2示出了本专利技术的聚合物用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的一个实施方案。图3示出了本专利技术的氮化钛纳米立方体在聚合物光波导侧表面的布置。图4示出了在400nm至1200nm的激发光波长范围内，聚合物与BK7玻璃相比的复数折射率的实部(n)。图5示出了在400nm至1200nm的激发光波长范围内，聚合物与BK7玻璃相比的复数折射率的虚部(k)。具体实施方式根据需要，本文公开了本专利技术的详细实施方案。然而，本领域技术人员应该理解，所公开的详细实施方案仅仅是本专利技术的示例，本专利技术可以以各种适当的形式实施。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而是作为权利要求的基础和用于教导本领域技术人员在任何适当的布置、结构或系统中以各种方式实施本专利技术的基础。参照图1，示出了现有技术中玻璃基底的生物芯片的结构。现有技术的以玻璃作为基底并通过高温自组装缩锡法生长的40纳米金岛屿结构。参照图2，示出了本专利技术的聚合物用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的一个实施方案。本专利技术的用于局域表面等离子体激元共振生物芯片的聚合物基底可以通过3D打印一次成型。本领域技术人员应理解，基底可以由一种或多种材料组成。参照图3，示出了本专利技术的氮化钛纳米立方体在聚合物光波导侧表面的布置。图3所示的光波导形状和纳米立方体材料仅用于示意，而非限制。本领域技术人员应理解，本专利技术的聚合物基底和与其相关的光波导可以采用相同或不同的组成材料，优选至少设置光波导的基底部分和光波导采用相同的材料。本领域技术人员应理解，聚合物光波导或基底均含有化学键，光波导的表面等离子体共振部分可以通过化学键自组装方法分散并固定在光波导的表面等离子体共振样品检测部分上。例如，当采用PMMA、PC等聚合物作为基底和光波导时，以氮化钛纳米立方体作为光波导的表面等离子体共振部分的示例，氮化钛纳米立方体可以与聚合物光波导通过钛氧键自组装分散并固定在光波导的表面等离子体共振样品检测部分上。参照图4，示出了在400nm至1200nm的激发光波长范围内，聚合物与BK7玻璃相比的复数折射率的实部(n)，n是光波在介电质中传播速度的指标，n在真空中为1，n越大代表光波在介电质中传播的速度越慢。图4中显示，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与BK7玻璃的n接近，聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)的n高于BK7玻璃的n，聚二甲基硅氧烷的n显著小于BK7玻璃的n。鉴于局域等离子体表面激元共振生物芯片中，需要通过全内反射耦合渐逝波来激发等离子体共振，并且通过生物芯片检测的生物分析物通常包含水(n＝1.3330),因此PMMA、PC和PS是代替BK7玻璃的优选基底材料。参照图5，示出了在400纳米至1200纳米的激发光波长范围内，聚合物与BK7玻璃相比的复数折射率的虚部(k),k是光穿过材料的光波损耗的指标，k越大，光波损耗越大，反之亦然。图5中显示，PC和PMMA的k与BK7玻璃的k大致相同，因此PMMA、PC和PS是代替BK7玻璃的优选基底材料。图4至图5可以证实，本专利技术的聚合物基底可以实现与BK7玻璃基底基本相同的折射率。综上，本专利技术的聚合物用作局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底时，不但能够实现与玻璃基底相同的折射率，而且具有低成本、易于构造、结构坚固、快速成型，满足大规模化制造需求的有益效果。应当理解，虽然上文已经详细描述了优选实施方案，但是本专利技术不限于这里描述和示出的材料、结构和特征的布置，这些描述仅仅是本专利技术的示例性优选实施方案，其可以以各种等同的形式实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚合物用作生物芯片的基底的用途，其特征在于，所述基底为局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底。。/n

【技术特征摘要】
1.聚合物用作生物芯片的基底的用途，其特征在于，所述基底为局域表面等离子体激元共振生物芯片的基底。。


2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述聚合物为PMMA、PC或PS。


3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述聚合物为PMMA或PC。


4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述聚合物为PMMA。


5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述基底的各部分由相同的材料组成。


6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述基底的各部分由不同的材料组成。


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【专利技术属性】
技术研发人员：吴兆鹏，
申请(专利权)人：科竟达生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81