基于SERS的液体细胞无标签检测平台及其制备方法和应用方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台及其制备方法和应用方法，所述基于SERS的液体细胞无标签检测平台包括：石墨烯‑纳米金字塔结构混合平台；石墨烯‑纳米金字塔结构混合平台包括纳米金字塔结构和石墨烯，石墨烯覆盖于纳米金字塔结构的表面；石墨烯的表面设置有槽栅结构，槽栅结构的井用于置入待测液体细胞，槽栅结构的井为微米级深度。本发明专利技术的基于SERS的液体细胞无标签检测平台不仅制备过程简单、使用方便，且所需样本量较少、无任何其他物质加入，能够保证细胞的原始状态，重复性和可靠性均较高。

【技术实现步骤摘要】
基于SERS的液体细胞无标签检测平台及其制备方法和应用方法
本专利技术属于微纳米结构器件
，特别涉及一种基于SERS(表面增强拉曼散射，Surface-EnhancedRamanScattering)的液体细胞无标签检测平台及其制备方法和应用方法。
技术介绍
细胞是生物体的基本生物单位，大多数疾病都是由于细胞内生物变化引起的细胞异常导致的。细胞的结构、正常行为和生物变化的研究有助于从根本上发现疾病的致病机理。因此，对于细胞检测就显得尤为重要。以前传统的细胞检测只是在固定细胞上进行，主要检测方式是电子显微镜；传统方法虽然可以提供细胞的结构信息和生物变化信息，但是只能提供当前状态的信息；另外，传统检测技术还依赖于成像前的细胞染色，这可能会引入人为构象，会对细胞的状态产生不准确的描述。随着相位对比、差分干涉这类亮场显微镜技术的发展，可以在没有染色的状态下观察细胞，但是这类技术观察的细胞结果缺乏化学特异性，由于光晕的影响，人为构象有可能被引入。SERS是一种特殊的表面光学现象，指分子非常靠近或吸附在金属纳米结构的表面时，其拉曼信号强度显著增强。分子拉曼散射信号的增强来源于粗糙表面在光照射下所产生的表面电子振荡，当入射光的频率与金属自身的等离子体的频率相匹配时，电子振荡达到最大，于是在金属表面产生一个与入射光频率相同的附加局域电磁场，它所覆盖的区域存在着入射光和表面等离子体被激发后叠加在一起的电磁场。该技术具有极高检测灵敏度、高检测通量、强大的抗干扰能力、简单的样品前处理等优点，可以获得分子指纹信息，是一种极具前景的分子水平的检测技术。现有技术中，已有将活性纳米材料导入癌细胞，利用表面增强拉曼光谱鉴别癌细胞。但是，活性纳米粒子的制备和导入是一种繁琐、高成本的过程，电穿孔导入纳米材料可能对活细胞带来破坏，导致细胞信息的丢失，对细胞的鉴别和检测带来不可控因素。由于生物细胞体系的复杂性，而且纳米材料与细胞生物体的相互作用始终处于动态变化中，使得SERS检测结果的重现性和可靠性都相对较差。综上，亟需一种新的基于SERS的液体细胞无标签检测平台及其制备方法和应用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台及其制备方法和应用方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本专利技术的基于SERS的液体细胞无标签检测平台不仅制备过程简单、使用方便，且所需样本量较少、无任何其他物质加入，能够保证细胞的原始状态，重复性和可靠性均较高。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台，包括：石墨烯-纳米金字塔结构混合平台；所述石墨烯-纳米金字塔结构混合平台包括纳米金字塔结构和石墨烯；其中，所述石墨烯覆盖于所述纳米金字塔结构的表面；所述石墨烯的表面设置有槽栅结构，所述槽栅结构的井用于置入待测液体细胞，所述槽栅结构的井为微米级深度。本专利技术的进一步改进在于，所述石墨烯为单层石墨烯；所述微米级深度为8～30微米深度。本专利技术的进一步改进在于，还包括：石英盖玻片，用于封盖所述槽栅结构的井。本专利技术的一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台的制备方法，包括以下步骤：制备获得石墨烯-纳米金字塔结构混合平台；在所述石墨烯-纳米金字塔结构混合平台上旋涂光刻胶；基于所述光刻胶，根据预设的光刻模板制备获得槽栅结构；所述槽栅结构的井为微米级深度；使用显影液对制备的槽栅结构进行显影，获得基于SERS的液体细胞无标签检测平台。本专利技术的进一步改进在于，所述制备获得石墨烯-纳米金字塔结构混合平台的步骤具体包括：采用胶体光刻和微纳制备技术制备获得周期性的纳米金字塔结构；使用石蜡、聚甲基丙烯酸甲在制备的纳米金字塔结构上转移单层石墨烯，使所述单层石墨烯覆盖于所述纳米金字塔结构的表面。本专利技术的进一步改进在于，所述基于所述光刻胶，根据预设的光刻模板制备获得槽栅结构的步骤具体包括：将旋涂光刻胶的石墨烯-纳米金字塔结构混合平台在95℃的条件下进行软烘焙，获得软烘焙后的样品；使用具有槽栅结构的掩膜板和有掩膜曝光机对所述软烘焙后的样品进行曝光，获得曝光后的样品；将所述曝光后的样品在95℃的条件下进行中烘，获得具有槽栅结构的石墨烯-纳米金字塔结构混合平台。本专利技术的一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台的应用方法，用于对液体状态的细胞进行拉曼检测。本专利技术的进一步改进在于，所述液体状态的细胞为悬浮细胞或经胰酶消化后的贴壁细胞。本专利技术的进一步改进在于，所述用于对液体状态的细胞进行拉曼检测的步骤具体包括：将待测的细胞置入所述槽栅结构的井中并封盖；使用拉曼光谱仪对所述槽栅结构的井中的细胞进行拉曼检测，获得SERS光谱。本专利技术的进一步改进在于，所述将待测的细胞置入所述槽栅结构的井中并封盖的步骤具体包括：将待测的细胞使用移液枪滴加在所述槽栅结构的井中并封盖，使细胞与井底部的石墨烯-纳米金字塔结构混合平台保持紧密接触，使细胞保持位置静止。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的基于SERS的液体细胞无标签检测平台，将微纳制备技术与光刻技术相结合，其包括具有周期性纳米级结构且覆盖单层石墨烯的石墨烯-纳米金字塔混合平台，混合平台上的槽栅结构的井用于置入待测的细胞，可以实现液体细胞的无标签SERS检测。本专利技术的检测平台制备流程简单、使用方便，而且所需样本量少、无任何其他物质加入，能够保证细胞的原始状态，重复性和可靠性均较高。本专利技术平台的制备方法中，首先使用微纳加工技术制备周期性纳米级结构，并在该纳米结构表面覆盖一层单层石墨烯，制备为石墨烯-纳米金字塔结构的混合平台；然后使用有掩膜曝光机在旋涂了光刻胶的石墨烯-纳米金字塔混合平台上制备槽栅结构。本专利技术的平台制备流程简单、使用方便，而且所需样本量少、无任何其他物质加入、保证了细胞的原始状态，重复性和可靠性均较高。本专利技术的平台可用于悬浮细胞或经胰酶消化后的贴壁细胞的SERS检测；其中，将待测试的细胞溶液滴加在该槽栅结构的井中，盖上石英盖玻片，该“井”的微米级深度，使细胞与“井”底部的SERS混合平台保持紧密接触，同时细胞保持位置静止，进行SERS检测，获取液体内细胞的SERS光谱信息。本专利技术的方法中，所需样本量少、无任何其他物质加入、保证了细胞的原始状态，重复性和可靠性均较高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台的结构示意图；图2是本专利技术实施例的一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台的制备方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例1中，基于SERS的液体细胞无标签检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台，其特征在于，包括：石墨烯-纳米金字塔结构混合平台；/n所述石墨烯-纳米金字塔结构混合平台包括纳米金字塔结构和石墨烯；其中，所述石墨烯覆盖于所述纳米金字塔结构的表面；所述石墨烯的表面设置有槽栅结构，所述槽栅结构的井用于置入待测液体细胞，所述槽栅结构的井为微米级深度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台，其特征在于，包括：石墨烯-纳米金字塔结构混合平台；
所述石墨烯-纳米金字塔结构混合平台包括纳米金字塔结构和石墨烯；其中，所述石墨烯覆盖于所述纳米金字塔结构的表面；所述石墨烯的表面设置有槽栅结构，所述槽栅结构的井用于置入待测液体细胞，所述槽栅结构的井为微米级深度。


2.根据权利要求1所述的一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台，其特征在于，所述石墨烯为单层石墨烯；
所述微米级深度为8～30微米深度。


3.根据权利要求1所述的一种基于SERS的液体细胞无标签检测平台，其特征在于，还包括：
石英盖玻片，用于封盖所述槽栅结构的井。


4.一种权利要求1所述的基于SERS的液体细胞无标签检测平台的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备获得石墨烯-纳米金字塔结构混合平台；
在所述石墨烯-纳米金字塔结构混合平台上旋涂光刻胶；
基于所述光刻胶，根据预设的光刻模板制备获得槽栅结构；所述槽栅结构的井为微米级深度；
使用显影液对制备的槽栅结构进行显影，获得基于SERS的液体细胞无标签检测平台。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备获得石墨烯-纳米金字塔结构混合平台的步骤具体包括：
采用胶体光刻和微纳制备技术制备获得周期性的纳米金字塔结构；
使用石蜡、聚甲基丙烯酸甲在制备的纳米金字塔结构上...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钢，谢亚宁，任巍，牛刚，姜陆月，武和平，赵金燕，刘杨杨，曹新昊，
申请(专利权)人：陕西未来健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61