System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法与手性识别方法技术_技高网

一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法与手性识别方法技术

技术编号:43710566 阅读:14 留言:0更新日期:2024-12-18 21:23
本发明专利技术涉及手性识别技术领域,尤其涉及一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法与手性识别方法。所述表面增强拉曼散射基底包括衬底和设置于所述衬底表面的手性分子插层超晶格材料层,手性分子插层超晶格材料包括层状过渡金属硫化物和嵌于过渡金属硫化物层间的手性分子。本发明专利技术利用手性过渡金属硫化物的表面增强拉曼散射识别手性对映体,通过巧妙利用手性过渡金属硫化物的内在手性属性与表面增强拉曼散射技术的协同效应,实现对手性对映体的直接、无标签识别与精确量化分析。本发明专利技术该手性识别技术有效克服了现有手性识别技术在灵敏度、普适性、抗干扰能力及操作简便性等方面的局限,显著提升识别效率与精度,以适应多元化的应用场景需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手性识别,尤其涉及一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法与手性识别方法


技术介绍

1、手性是一种表征分子低对称性特征的手段,这类分子被称为对映体,它们呈现为互为镜像且无法重叠的形式。尽管对映体在物理和化学性质上高度相似,但它们对一些生物活性、毒性和药理作用等生理过程具有独特的反应。因此,手性识别对于保证药物的有效性、精准的疾病诊断及维持产品质量等方面至关重要。

2、传统的的手性识别主要依赖于光学特性测定,如圆二色性(cd)通过光与物质之间的相互作用区分对映体。然而,这些方法普遍存在灵敏度低、易受干扰(如盐、溶剂的紫外吸收)、精度不够等问题,尤其在处理微弱手性信号、弱吸收带及微小手性差异的系统时效果极差。

3、表面增强拉曼散射(sers)技术是一种灵敏度高、快速准确、无损的分子检测技术,能够提供不同分子的指纹光谱,有望实现直接、无标记的手性识别。然而,现有的sers手性识别方法多采用间接探测,需借助手性选择器等二级探针与分析物发生立体特异性相互作用。这种方法仅能反映探针信号变化,不能捕捉分析物本身的信息,因此很容易受到其他物质的干扰,并且适用该方法的手性对映体的范围十分有限。

4、无标记sers的手性识别是一种常用来识别特定分子信息的方法。这种方法可以在不需要额外标记的情况下明确区分目标对映体。实现这一目标的关键在于在基底材料表面构建可调控的手性结构,进而创造出能诱导对映体以差异性方式吸附的独特的手性微环境。然而在实际操作中会遇到不对称手性纳米结构的制备上的难题,目前主要通过采用特殊设计的表面(例如cu/ag的高米勒指数面)或者复杂的合成策略,如利用手性模板和手性印迹等方法来克服。此外,分析物与手性识别表面之间的亲和力不足也是一个有待解决的问题,这是因为两者之间的相互作用力较弱。为了解决这个难题,实验研究中往往需要引入额外的结合机制,比如利用电化学电位调控,但这限制了对映体的有效区分和强sers信号的产生。

5、因此,现有技术还有待于改进和发展。


技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法与手性识别方法,旨在解决现有无标记sers的手性识别技术存在基底材料表面的不对称手性纳米结构制备困难,以及分析物与手性识别表面之间的亲和力不足的问题。

2、本专利技术的技术方案如下:

3、本专利技术的第一方面,提供一种表面增强拉曼散射基底,其中,所述表面增强拉曼散射基底包括衬底和设置于所述衬底表面的手性分子插层超晶格材料层,手性分子插层超晶格材料包括层状过渡金属硫化物和嵌于过渡金属硫化物层间的手性分子。

4、可选地,所述手性分子插层超晶格材料层的厚度为20-50nm。

5、可选地,所述过渡金属硫化物为tas2,所述手性分子为s-mba和r-mba。

6、可选地,所述衬底由依次层叠设置的硅层、二氧化硅层和金属层构成,所述金属层与所述手性分子插层超晶格材料层贴合设置。

7、可选地,所述金属层的材料为au、ag或cu。

8、本专利技术的第二方面,提供一种本专利技术所述的表面增强拉曼散射基底的制备方法,其中,包括步骤:

9、提供衬底;

10、在所述衬底上形成手性分子插层超晶格材料层,得到所述表面增强拉曼散射基底。

11、可选地,在所述衬底上形成手性分子插层超晶格材料层的步骤,具体包括:

12、配置手性分子插层超晶格材料溶液;

13、在所述衬底上涂覆手性分子插层超晶格材料溶液,经退火处理,得到所述手性分子插层超晶格材料层。

14、可选地,所述手性分子插层超晶格材料溶液由手性分子插层超晶格材料溶解于溶剂中配置得到,所述溶剂为水、异丙醇中的至少一种;

15、所述退火处理的温度为50-70℃,时间为10-14h。

16、本专利技术的第三方面,提供一种手性识别方法,其中,包括步骤:

17、提供本专利技术所述的表面增强拉曼散射基底;

18、在所述表面增强拉曼散射基底的手性分子插层超晶格材料层上添加待测手性对映体;

19、进行拉曼散射检测,实现对手性对映体的识别。

20、可选地,所述手性对映体为l-葡萄糖和d-葡萄糖,所述手性对映体为l-组氨酸和d-组氨酸。

21、有益效果:本专利技术提供了一种表面增强拉曼散射基底,所述表面增强拉曼散射基底包括衬底和设置于所述衬底表面的手性分子插层超晶格材料层,手性分子插层超晶格材料包括层状过渡金属硫化物和嵌于过渡金属硫化物层间的手性分子,所述手性分子插层超晶格材料也简称为手性过渡金属硫化物。本专利技术利用手性过渡金属硫化物如二硫化钽(tas2)的表面增强拉曼散射(sers)识别手性对映体,通过巧妙利用手性过渡金属硫化物的内在手性属性与sers技术的协同效应,实现对手性对映体的直接、无标签识别与精确量化分析。

22、另外,本专利技术通过湿化学插层法合成手性过渡金属硫化物,确保其对映选择性在不同批次间保持稳定且具有优异的再现性,增强了手性识别方法的可靠性和可重复性,并且在识别不同类型手性对映体时具有广泛适用性和多功能性。此外,本专利技术不需要额外的键合策略,可以直接利用手性过渡金属硫化物如手性二硫化钽在原子层与表面原子缺陷间诱导形成的局部不对称位点,实现与被分析物的立体特异性相互作用,从而直接、无标记地识别不同生物手性对映体,并进行精准量化分析。

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【技术保护点】

1.一种表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述表面增强拉曼散射基底包括衬底和设置于所述衬底表面的手性分子插层超晶格材料层,手性分子插层超晶格材料包括层状过渡金属硫化物和嵌于过渡金属硫化物层间的手性分子。

2.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述手性分子插层超晶格材料层的厚度为20-50nm。

3.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述过渡金属硫化物为TaS2,所述手性分子为S-MBA和R-MBA。

4.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述衬底由依次层叠设置的硅层、二氧化硅层和金属层构成,所述金属层与所述手性分子插层超晶格材料层贴合设置。

5.根据权利要求4所述的表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述金属层的材料为Au、Ag或Cu。

6.一种权利要求1-5任一项所述的表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,包括步骤:

7.根据权利要求6所述的表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,在所述衬底上形成手性分子插层超晶格材料层的步骤,具体包括:</p>

8.根据权利要求7所述的表面增强拉曼散射基底的制备方法,其特征在于,所述手性分子插层超晶格材料溶液由手性分子插层超晶格材料溶解于溶剂中配置得到,所述溶剂为水、异丙醇中的至少一种;

9.一种手性识别方法,其特征在于,包括步骤:

10.根据权利要求9所述的手性识别方法,其特征在于,所述手性对映体为L-葡萄糖和D-葡萄糖,所述手性对映体为L-组氨酸和D-组氨酸。

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【技术特征摘要】

1.一种表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述表面增强拉曼散射基底包括衬底和设置于所述衬底表面的手性分子插层超晶格材料层,手性分子插层超晶格材料包括层状过渡金属硫化物和嵌于过渡金属硫化物层间的手性分子。

2.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述手性分子插层超晶格材料层的厚度为20-50nm。

3.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述过渡金属硫化物为tas2,所述手性分子为s-mba和r-mba。

4.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底,其特征在于,所述衬底由依次层叠设置的硅层、二氧化硅层和金属层构成,所述金属层与所述手性分子插层超晶格材料层贴合设置。

5.根据权利要求4所述的表面增强拉曼散...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁齐杰张茜邹超武冬明侯仰龙
申请(专利权)人:松山湖材料实验室
类型:发明
国别省市:

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