專利名稱：用于拉曼光譜分析的襯底和襯底組件的制作方法
技術領域：
本發明涉賴于拉t^^t^析的襯底和襯^i且件，以及M地，涉及能夠 對樣品中的物質進行高靈jyL^析的襯底和襯;Ma件。
背景技術：
拉曼光語利用光的非舉性絲(拉曼絲)。當it^射時襯的每次振動導 致拉曼絲；因此，通過檢測所雄曼絲能夠獲#^質獨特的振動產生的光 譜。拉曼光鐠已^L包括x^呈學、藥學和農學的許多領域中引起了注意，因為 它能夠如^卜光"il-"樣進行狀態分析，還能夠檢測各種形狀的樣品，不易受潮 濕的影響，以及具有良好的波數準確度，短的檢測時間等等。jHW卜，應用于制 造中的質量控制技術^考慮中。然而，拉曼光鐠固有iiM^測靈^tl很低，因 此，不適于^t量組分的分析。由于包^t再現性、定量性等的各種因素，從jM殳 有將拉曼光語應用于涉及癌癥診斷的臨床醫學。
表面增強拉^Bf(SERS),其是拉^B瞽的組，利用由金屬納絲構吸 收的^"發出的拉曼，光與正常情;;^目比增強至較;UC平的現象。拉曼， 的這種增強被認為主要由兩種效應的結合導致:當襯由金屬表面吸附時金屬 表面的粗糙導致的電磁場的局部增強(電磁場效應)；以及在局部增強的場中被 吸附襯向未占據4^￡的電荷遷移(化學 )。由于SERS能夠對微量組絲 行f絲分析，以;)^測環嫂激素、殘留農藥、有毒組分等為目的的研究，jt^ii 行。

發明內容
本發明將解決的問題
如上述，表面增強拉f^il(SERs)，其為分析微量組分的;ut方法中的一 種，利用由金屬納M構吸收的化學^^導致的拉曼IUt增強至約io，ooo倍的
現象。通常，將在其上附著有金屬顆粒的襯底置于樣品中并il/f^]單'^^m
射以檢測^f的，光。在一次檢測中僅產生一個SERS并因此受限于理i^r 測限(theoretical detection limit )。 ^卜，已^il，根梧附著在村底的金屬類型， 用于增強的化學物質不同，并且問U:同時檢測7j^:液中的多個組分存在困 難。
解決所述問題的方法
在普通SERS的應用中，發明者A艮了 SERS檢測的方法。該方法是^JH 多個船匕平^M的襯底，每個村;M5通it^^璃襯^Ji^目^^納^Ml金顆 粒形成，其中所述金顆粒部分間隔為納i)^l且另外的間隔為^i^U通過經過 所述襯底傳iH^^另夕HM近場(near field)檢測狄絲實施該方法。這 凈皮稱為傳送多重增強拉曼光鐠(transmissive multiple enhancement Raman spectroscopy, MERS )。該方法在于經過多^HMf^t底傳送單個'^t^以同時進 行多個SERS的抬側。因為將多個襯底置于一定體積的溶液中，所以由于M 效應和與拉曼，光的諧振，還期望進一步的增強。由于多個襯底的使用，分 析物M更有可能附著至所述襯底，導致以大于或等于簡單地與襯 :目成比 例的增長比例的比率增加強化掛靈敏性。啦淀的檢測結果，作為實例，表明在 ■fit SERS中所述^"測P艮為128卯b而"重增強(三個襯底)中^r測限為0.96 ppb。
為獲得該結果，本發明特4i^于拉fJ^t^析中使用的包M先確定的透 明襯底和不均勻g加至所必i:明襯^4面的4，屬顆來立的^t底。
本發明特M于在所^it明村底上的預定區域中集中所迷金屬顆粒，使得 金屬顆粒間的間隙為納ifm，但是，在其它區域中^f^斤，粒，使#^屬顆
凈立間的間隙為賴M^L
本發明特征在于所述金屬顆粒是金、銀、銅、鉑、鈀、鋁、絲鈷。 本發明特征在于所逸疊明襯底具有板狀的(plate^like)形狀。 本發明特*于所*明襯底具有圓柱形狀。 本發明特征在于所逸透明襯底具有矩形的形狀。
本發明包括所述用于分析的圓柱形襯底和至少一個插在所述用于分析的圃 柱形襯底中的所，于分析的板狀襯底。
本發明包括至少兩個不同直徑的所賴于分析的圓柱形襯底，將直徑較小
的用于分析的襯底iM在直徑較大的用于分析的襯底中。
本發明包括所述用于分析的矩形村底和至少一種插在所^于分析的矩形 襯底中的所^于分析的板狀襯底。
本發明特機g于在多個用于分析的襯底中的每個上面;^r有不同金屬的顆粒。
本發明絲
本發明能夠通ii^光的傳itii行多個SERS檢測并且與所述SERS檢測相 比能夠獲得更大禾級的增強。》M卜，與賄寺娘目比本發明具有下列優點:能夠 通過添加或去除所述襯底來調節增強的程度；和通it^合多個由不同金屬制成 的膜襯底能夠進行多組^r測。


圖1是本發明一個實施方式的用于分析的襯底的,，艦圖。
圖2是附著至圖1中顯示的村底的金顆粒的原子力顯微鏡圖像。
圖3是在傳Wi曼光傳中使用的圓柱形襯底的^t截面圖。
圖4是本發明另 一實施方式的用于^^f斤的利7^i且件的^t截面圖。
圖5是本發明又一實施方式的用于分析的襯^i且件的橫截面圖。
圖6是本發明又一實施方式的用于分析的襯^i且件的橫載面圖。
圖7是本發明又一實施方式的用于分析的襯;Ma件的橫載面圖。 圖8是本發明又一實施方式的用于分析的襯^i且件的橫截面圖。
圖9桐念'l^k/說明了使用在圖6中顯示的用于分析的襯^i且件的拉f^i瞽
的原理。
圖io顯示了本發明的用于分析的襯;Ma件的應用的實例。 圖U;l本發明的用于分才斤的利^i且件的應用的另一實例。 圖12是本發明的用于分析的襯^i且件的應用的又一實例。 圖13另:;^發明的用于^^斤的;^^i且件的應用的又一實例。 圖14是本發明的用于分析的襯;^i且件的應用的又一實例。 圖15 U示本發明獲得的拉曼^f多和拉曼強度之間關系的圖。
圖16顯示在^^]本發明的無增強和一重增強(one enhancement)之間檢 測卩WJL和檢測靈^t^增強程度的對比。
圖17顯示在1^1本發明的三重增強和五重增強之間檢測F^1和檢測靈 _增強考1^的對比。
圖18^^示通it^發明獲得的拉曼峰強和p比^^JL之間的關系的圖。
圖19 A^示^^l重金屬通it^發明方法獲得的拉曼^^多和拉曼強度之間 關系的圖。
圖20顯示在重金屬的測量中，在^^1本發明的無增強(no enhancement )、 一重增強和三重增強之間檢測卩^l和檢測靈4itl增強程度的對比。
圖21 A^示使用菌類(fungus)通it^發明獲得的拉曼^^多和拉曼強度之 間的關系的圖。
標號1
1用于^^斤的利^底 3玻璃襯底 5金顆粒 7集中區 9綠區
21用于分一斤的利v^i且件
23圓柱形玻璃村底
25a金顆粒
25b板做璃襯底
31用于分一斤的^L^^t底
33金顆粒
35圓柱形玻璃村底
41用于^^斤的襯v^i且件
43用于^^斤的圓柱形^t底
45用于^^斤的扭^^t底
51用于^^斤的刮7^i且件
53用于分析的圓柱形襯底(較;tjL徑)
55用于分析的圓柱形襯底(較小直徑)
61用于^^斤的利「^i且件
63用于分沖斤的^l狀^t底
71用于分析的襯;Ma件 73用于分4斤的扭^狀^t底
75絲
81用于^^斤的^t^i且件 ioi用于^^f斤的^t^i且件
103用于^^斤的利-底 105用于^^斤的^t底
in用于^^斤的^tv^i且件
113用于^4斤的利V^ 115用于^^斤的^t底
121用于^^斤的^Hv^i且件
123用于^^斤的利^底 125用于^^析的利^底 127用于^^斤的^t底
R拉曼儲 S分析物襯 T樣品
M實施方式
下面，將參見附圖描迷本發明的一個實施方式。
圖1 示具有脅線明村底(即，由玻璃板制成的玻璃襯底3 )表面 的金顆粒5的用于^^f斤的襯底1的實例的,扭見圖。圖2是用于分析的襯底1的 部分表面的原子力顯微鏡圖像。在圖1中，為了方便描述，放大了^f目^^的 ^ir顆粒5的層厚。圖2的原子力顯微鏡圖像為4x4nm。圖2中的白色部分是集 中了金顆粒的區域7，而黑色部分;l^了金^^立的區域9。在集中區7中，金 顆^fc比靠近，空隙是納^1。在*區9中，金顆凈itob^lt空隙是孩沐 級。該不均勻分布的原因是能夠經過用于分析的襯底1傳i!UMi^B普中使用 的'^t^，而能夠在集中區7中增強拉曼，。待^JD的金屬顆粒不限于金， 也可以是銀、銅、鉑、鈀、鋁、鈦、鈷等的顆粒。所迷金屬顆粒是納^MSL的金
屬納iW粒，包^^如納#的金屬納^#構。
能夠將所述金顆粒集中或^t^任意考級。然而，需要滿足下列糾以能
夠甚^H綠質泉復的樣品進行可靠的分析。 [方程i
<formula>formula see original document page 8</formula>i^E做了一^Ri殳，假i^樣品中分析物分子的濃度很低，以至于不能使 用"fit拉曼光^^析。在上面的方程中，n表示透過4^C^的表面的光的傳送 數目，也可以將該數目稱為增強的數目；Ir(x)表示傳i^過第x個玻璃襯底時 從樣品拉曼絲并到ii^測部分的光的拉曼絲強度；N(n)表示在n *送期 間^r測的噪聲的總量；以及D表示檢測設備(檢測器)的拉曼信號;)^測下限。
使用可購得的離子^J^bUt過金^i目沉積法制備本實施方式的用于分析的 襯底l。在實際的^i目:^^工藝中，玻璃襯底3距離靶中心4.50 并在7 11的 高狄傾斜，以及^目^^在費的時間是30^^中。在該工藝中，^目;5t^電壓 是L2kV,以及^目^^電^Ul5.5mA。然而，對于待^^I的每個離子^M機， 需^fe化調節這些^Ht。相々她，M過金^目^^法在下列^i目^^P^Ht下 制備由玻璃圓柱(glass cylinder)制成的用于分析的襯底^/斤i^^C璃圓柱位 于直彭巨離^:^Ji 1.5 cm處；和^目^^需要的時間是30^l中；^目J5C^電 壓是L2kV;和^目沉積電流是5.5mA。應注意的是，^"發明中，能夠用另 ""i殳^^f戈替所述離子^^機以形成用于分析的村底,只要能夠獲#^屬顆粒(諸 如金)的不均勻分布。例如，能夠利用下面^J^單W膜和金屬膠體的方法形 成*的用于分析的襯底在所述^t底上形成具有由孩M^間隔分開的納;^ 孔的單^膜；向其施用所述金屬納米膠體；以及接著>^斤述襯底去除所述單 分子膜。或者，可以使用納米光刻法或激^^蝕法制備所迷襯底。
以約3xl5mm至4xl5mm的尺寸形成由玻璃板制成的用于分析的襯底1, 使得當需要時可將它置于由玻璃圓柱制成的用于分析的襯底中。所ii^L璃圓柱 通過切割可購得的NMR玻璃管(5mm屯)至約3cm的長度形成。所^]于分 析的村^1今為止^JD板絲者圓柱形的透明襯底。然而，本發明不限于這些 襯底，以及可^b^^I諸如矩形玻璃比色槽(glass cell)的玻璃容ll^為透明 襯底。不必說，所iii^璃容器能夠以立方體形狀形成。所逸逸明襯底可由諸如
透明塑料或者藍寶石玻璃的任意透明材料制成。
接著，將描述用于分析的襯底和襯;li且件的^t具體實例。圖3顯示用于
"fii拉曼測量(無多重增強)的襯底11,該襯底11包^t真絲樣品T(約300nl) 的普it^L璃圓柱。圖4顯示在SERS測量(一重增強)中使用的用于分析的襯底 組件21,所述襯^i且件21包括:填充有樣品T(約300nl)的普iiJL璃圓柱23; 和由在上面^i目;2^P省^r顆粒25a的玻璃板25b制成的用于分析的襯底25。圖 5顯示在MERS測量(三重增強)中使用的用于分析的襯底31 ，所述襯底31包括 在上面^目^^P省金顆粒33和填絲樣品T(約300^1)的玻璃圓柱35。圖6 顯示在MERS測量(五重增強)中使用的用于分析的襯^i且件41，所述襯底41 包括由在上面^目J5L^省金顆粒43a的玻璃圓柱43b制成的用于分析的刮^底 43;所述襯底43填M樣品T(約300fil)和在其中提供有由在上面^目i ^F省 金顆粒45a的玻璃板45b制成的用于分析的襯底45。圖7顯示在MERS測量(七
重增強)中^^的用于分析的襯^i且件51，所述襯^ia件si具有由在上面^目
^^P省金顆粒53a的玻璃圓柱53b制成的用于分析的襯底53，所述襯底53填 絲樣品T(約300叫和在其中提供有由直徑小的玻璃圓柱55b制成的用于分析 的襯底55,在所述襯底55上面^目沉積^T金顆粒55a。圖8顯示在MERS測
量(九重增強)中^fM的用于分析的襯^i且件6i,所述村^ia件61是通過將由在
上面^目^^省^r顆粒63a的玻璃板63b制成的用于^^斤的利"底63加至圖7 中示出的結構而形成的。
圖9概念'l^t說明當利用在圖6中示出的用于分析的襯^i且件41進行拉曼 光"il^^析時增強的原理。雖然，在圖6中，所iii且件中^f有所述用于分析的 圓柱形襯底43，但A^方^^釋，在圖9中圖示了平面形狀的所有所述用于分 析的襯底。如圖9中所示，從用于分析的所述襯;M且件41的左側照射、^束L。 部分* 6束L由在第""(左側的)用于分析的襯底43上的分析物分子S拉曼，， R并且向光源(未示出)M。余下的B束L經it^一用于分析的襯底43并到 絲二用于分析的襯底45,在該處部分所ii^Ut束L也由在所^于分析的襯 底45上的分析物^f拉曼Wt R并且向光源反射。jH^卜，已經it^二用于分 析的襯底45的所i^it束L到達第三(右側的)用于分析的襯底43,在該處所述 L由分析物M S拉曼，R。另外，已由第二用于分析的襯底45向 光源反針的光也由第一用于分析的襯底43拉曼 " R，以及已由第三用于分析 的襯底43 M的光也由第二和第一用于分析的村底45和43拉曼散射R。因此， ^^斤述光源發出的激光束L經歷最多五次>^^斤述用于分析的襯底43和45經過 的傳i^者A^直到它^^"。以這種方法，能夠增強所述^"測靈M。
圖10顯示用于^^斤的利vli且件的應用的實例。所述用于分析的襯^i且件
71包括多個由玻璃板73a制成的用于分析的襯底73,將所述襯^tob平^i: 和賴在預定的絲75中。將具有亞孩OM^f度的涂層73c脅至用于該實例 的每個襯底73的表面，以便M金顆粒73b。將容器75填絲包括分析物分 子的7X^液。利用光3#^義，^M^bt^^射用于^^斤的所^it^i且件71以枱-測 拉曼散射R。
圖11是用于分析的襯;M且件的應用的另一實例。所^于分4斤的^HvgU且件
81 包括直的部分83和彎曲部分85的彎曲玻璃管。將所述直的部分53放 置x(M目同的平面上并JLfc^間具有預定的間隔相互平行排列。所述玻璃管包 含在上面^目^4P、的金顆粒。為進行分析，利用光i射義，^;斤i^L璃管填^" 包含分析物分子的7JC溶液，以^垂直于所述直的部分83的方向上照^^bt^ L以檢測拉曼散射R。
圖12是用于分析的襯^i且件的應用的又一實例。所述用于分析的村^i且件
101包拾用于分析的中空矩形或者立方##底103;和置于所述襯底103中的 用于分析的板狀襯底105。所翻于分析的襯底103包拾由中空矩形玻璃制成 的透明襯底103b;和脅至所錢明襯底103內壁的金顆粒103a。內部醒的 用于^^斤的所述^l狀^t底105包^l狀的^L璃^t底105b和施加至所述，^t底 105b表面的金顆粒105a。所自于分析的襯^i且件101填^"樣品T。在上述 結構的襯^i且件101中，W卜,波出的光經歷最多五次經過金顆粒層5的傳送 直到它初U^)"。因此，該襯底101能夠產生與圖6的用于分析的襯;^i且件相同 的錄。
圖13顯示用于分4斤的村^^i且件的應用的又一實例。所i^于^4斤的襯^i且 件111包拾用于分析的中空矩形或者立方^t底113;和置于所述襯底113中 的用于分析的板狀襯底115。所述用于分析的襯底113包拾由中空矩形玻璃制 成的透明襯底113b;和^至所i^it:明襯底113b內壁的金顆粒113a。置于內 部的所is^l狀的^t底115包^^R^C璃襯底105c和;^o至所i^M^y^t底 105c相對兩側的金顆粒層115a和U5b。所述用于分析的襯7liE件111填^"
樣品T。在上i^構的用于分析的襯;li且件i11中，w卜,波出的i^歷最多 七次經過金顆粒層的傳送直到它,ic^射。因此，該襯^ia件m能夠產生與圖 7的用于^^斤的村7^i且件相同的^。
圖14顯示用于分析的村^ia件的應用的又一實例。所述用于分析的襯;M且
件121包拾用于分析的圓柱形襯底123;和置于所述襯底123中的兩個用于分 析的板狀襯底125和127。所賴于分析的村底123包拾由中空玻璃圓柱制成 的透明襯底123b;和^口至所iiit明襯底123b內壁的金顆粒123a。置于內部
it^C璃襯底125b和127b表面的金^^立125a和127a。所述月于分析的襯^i且 件121填絲樣品T。在上述結構的用于分析的襯^i且件121中，W卜,波出 的光經歷最多七次經過金顆粒層的傳送直到它被反射。因此，該襯^i且件121 能夠產生與圖7的用于^^斤的刮7^i且件相同的^。
接著，將描述M的檢測和分析。錄曼檢測中，^J l可購得的拉t^語 儀。該拉1^#(義具有300至2400cm-1的測量范圍。M用于分析的襯底的激 光的'M波長是785nm。將CCD用作檢測器測量1秒鐘x5(總計5秒鐘)。所述 檢測'^fM可購得的探針。所述樣品是-比^K^液。所述他^7K^^A^4面 增強拉曼光if(SERS)研究中廣泛使用的增強檢查單元(印hancement checking element). ^^I超純7Jc制備所述他^7JC溶液。對于膜^"測，^^J可購得的平板 光波導(slab optical waveguide )。除以上^ft^卜，以40。的入射角進行利用所 iiit波導的拉曼測量1秒鐘xl0(總計10秒鐘)。^JU上迷金^目^^V法，q目 ;5t^與信號探測部^目對的所述光波導的端面以及J^L^t，并且^目J5^P、頂面。
作為實例，圖15顯示lMp比^7K溶液的"fit(無增強)拉t^bit(A), 1()4摩 爾p比咬水溶液的普通拉曼光^(B-l)，以及多重增強拉曼光if(B"2)(三重增強)。 通itA樣品的拉曼光鐠中去掉在實際測量之前將純7JO真^^L璃圓柱中所獲得
的拉曼光i脊對這些光鐠實施背景too如圖15中所示，在所述l摩爾p比^^ 的^t拉t^^(A)中C^到了峰。然而，由于它的^i^，在10"摩爾他^7K 溶液的"fit拉曼光^(B-l)中沒有X!i^到峰。另一方面，與在高濃度7jC^液的拉 曼光i普(A)中一樣，在所i^重增強的104摩爾敗^7膝妙l)中，J j:到了拉 曼^#的峰，^實了拉曼Wt的增強。
通it^每重增強或者多重增強的拉曼測量中獲得的在所述橫坐標X軸上為
他咬的C-H平面內彎曲l^動導致的拉曼^^多1013cm"的峰5雖和在所皿坐標Y 軸上為相應濃度的圖中畫檢測線^^得所^曼光諳的峰強和所述p比^!t7K溶液 的濃>1之間的關系0^見圖18)。利用以下方禾呈式計，曼^# 1013cm—1的拉曼 峰強度。
峰強度-[拉曼^f多1013cm"的儲強度(他咬的C-H平面內彎曲振動)-[拉 曼^i^多1013cm'1的峰的兩側的，強度的平均值
結果，M^強度的增加，J ^到了M的增加，證實了存在定量性。因此， 計算了每重增強和多重增強的抬r測l^^^和檢測靈^l增強的程度。在S/N(信 噪比)=3時用p比"^K^液的、;^l計算所ii^測I1L^度。使用在所#曼光譜中 ，膝不到一 2300至2350cm"范圍內的均方^(RMSMt^示所述噪聲級。;^測 限信號值^jyf^且用于計算檢測11^1,與圖18的檢測線進行比較。計算所 述;^r測限的增強程度，將無增強的^r測PH^l設為1。在圖16和17中示出所 i^果。在"fit拉曼檢測(無增強)中所述檢測限是200ppm,但是在SERS(—重 增強)中是129ppb，檢測靈狄的增強程y^l增加了 1,700鉤參見圖16)。另一 方面，在細1^(五重增強)中所迷>1^^艮是0.96 卩1),枱r測靈敏復的增強程;tA ^it拉曼^r測的209,900銜參見圖17)。已證實，MERS增強了拉曼絲，
X^JL,檢測靈M的增強程度隨多重增強的數目增加。這可歸因于能夠 利用單^Jt源同時進行多個SERS測量的事實并JIi^可歸因于^jWfJl者與 拉曼，光的諧振(由于在一定體積的水溶液中布置多個襯底)導致的增強。
jHW卜，這暗示，檢測靈M的增強程度僅與襯底的數目成比例增加或者高 于該比例增加，由于分析物W更可能吸附至所述村底上。上文證實了所述多 重增強拉f^i普學的M的^。
當將亞孩沐級的非晶態氟碳樹脂(產品名稱:Cytop)的涂層施加至^目^^p、 的襯絲面時^ J ^到拉曼絲的增強，證明該涂/g^作用。
利用上述^支術，對懷>1^內分泌干擾物并限制作為殘留農藥應用的氨基甲 酸酯農藥，甲萘*1-萘基甲1^甲酸酯)進行了檢測。結果，證實了與ptet7jc i^^目當的靈ltl的增強。
^JU本發明又檢測了重金屬。所述檢測的重金屬是包^r脅的重^i^鉀 (K2Cr207)，利用超純7灘所述重^^鉀調節JJt當狄，并JL^^測中^f^J。
利用可購得的金屬離子^^機，通過在上面^f目^^^lj備用于檢測的襯底。
"f^J例如可購得的Process Raman Spectrometer PI誦200(由Process Instruments Inc制造)進行所錄曼;j^測。所述測量范圍在300到2400cm"之間；所ii^ 波長是785納米，所述;j^測器是CCD,以及實祐所述檢測1秒鐘x5(總計五秒 鐘)。4吏用例如可購得的^^4十(由InPhotonics制造)實施^斤i^測法。
在普通拉曼檢測(無多重增強)中，將樣品(約300ml)填絲玻璃管中。在 SERS檢測(一重增強)中，將W目^^P樞的玻璃置于玻璃管中。在MERS檢 測(三重增強)中，將樣品(約300ml)填絲W目^^PJ^璃管中。
圖19顯示0.4摩爾重^^鉀水溶液的^it拉fjBf(A)，三重增強的 摩爾重4$^鉀7]^:液的增強光云#(6_1:實線)，三重增強的J^水的增強光it(B-2: 點線)，以及l(r3摩爾重^^鉀7J^^的4^拉fj^l(B^:虛線)。圖19中的線 B-2表示拉曼絲的增強，因此，對于每重增強，畫出所述絲強度和M^到 拉曼，增強的803cm4處的濃度之間的關系以^4)j檢測線爿奸^r測I^Mt 強程度。計算S/N比0辨比)=3時的檢測限。^^在所辦強光語中，膝不到 峰的2300至2350cm"范圍內的均方才^(RMS)表示所述噪聲級。計算每重增強的 檢測限，將無增強的檢測限設為1。結絲圖20中示出，其證明重金屬的MERS 檢測是可行的。
jH^卜，也將本發明用于檢測真菌。樣品菌抹是Esherichia規桿菌0157H:7 和金黃色葡萄球菌。禍每種真菌振動并且在37。C培養過夜。將從10ml培養菌 (4°C， 8000g, 5分鐘)中獲得離心產物并用無菌水洗滌重復五次。隨后，將所述 真菌與1 ml無菌水;^^f稀釋至適當泉變以進^f灘r測。利用可購得的金屬離子 It^機，通迚在上面^目^L^銀形成用于檢測的襯底。^曼檢測中使用，例 如，可購得的Process Raman Spectrometer PI -200(由Process Instruments Inc 制造)。所述測量范圍為300-2400cm4;所^Ut波長是785納米；所迷檢測器 是CCD;和實施所述檢測1秒鐘x5(總計五秒鐘)。例如，使用可購得的探4K由 InPhotonics制造)實^;斤述#~測法。在所述^"測中^^1 300ml樣品。
圖21顯示EshericWa ;U^桿菌0157H:7(A)和金黃色葡萄球菌(B)的拉曼光 鐠(利用MERS )。在圖21的(A)中，在603和743cm-1處出辨。在圖21的(B) 中，在567和919cm"處出旨。這證明，食物中毒菌的MERS^r測是可行的 而且能夠識別出Esherichia :^桿菌0157 H:7和金貧色葡萄球菌。jti^卜，利用光波導，對主要由聚偏二氯乙烯la^的食物^M實^r測。
結果，獲得了所i^4面上非常小量添加劑的清晰的光i普。這暗示，除了7JC溶 液，還能夠檢測在固體表面上的痕量物質。
除了這些，MERS被認為可用于檢測^i^、蛋白質、核酸、毒素、真菌、
IW、 ；^#、紙、^Jtiia胺、石墨多環芳烴(blackleadpolycyclicaromatic)、 氣體、塑膠、導電泉#等等。 工ikit用性
由于本發明能夠高靈^1^4^#[^1物質，所以能夠將本發明用于環嫂、 食品或者醫藥領域中樹物質的分析，J^地，'fe4檢測在河流、農田、個 7風者工業廢水中諸如殘留農藥或者環嫂激素的有毒成分，檢測活體中的蛋白 質、縮氨賊者真菌，分析大氣中的有毒成辨等。
權利要求
1.一種在拉曼光譜分析中使用的用于分析的襯底，其包括預定的透明襯底和不均勻施加至所述透明襯底表面的金屬顆粒。
2. 權利要求l的用于分析的襯底，其中在所iiit明襯底的預定區域中集中 所述^r屬顆粒，使#^屬顆粒之間的間隙為納^，以瓦在另一區域中^l^斤 述金屬顆粒，^^^r屬顆津立之間的間隙為賴^M l。
3. W'J要求1或者2的用于分析的村底，其中所述金屬顆粒是金、銀、 銅、鈿、鈀、鋁、鈦、鈷。
4. 相j，決求l至3的任意一項的用于分析的襯底，其中所述透明襯底具 有;fcgL狀的形狀。
5. ^P'j要求'l至3的任意一項的用于分析的襯底，其中所逃逸明襯底具 有圓柱體形狀。
6. 權利要求1至3的任意一項的用于分析的襯底，其中所iiii:明襯底具有 矩形形狀。
7. —種用于分析的刮7li且件，其包括至少兩個^U'J要求4中M的用 于分析的板狀襯底，所錄狀襯^Wi平^i。
8. —種用于分析的襯^i且件，其包括^U'漆求5中M的用于分析的 圓柱形襯底；和至少一個a利要求4中M的用于分析的板狀襯底，所i^！ 狀襯底插^;斤述用于分析的圓柱形襯底中。
9. 一種用于分析的襯底組件，其包括至少兩個不同直徑的M利要求5 中M的用于分析的圓柱形襯底，所述較小直徑的用于分析的襯底iM^所述 較^ej:徑的用于分析的襯底中。
10. —種用于分析的襯^i且件，其包括^!^5l利要求6中M的用于分析 的矩形襯底；和至少一個^^利要求4中^Ui的用于分析的板狀襯底，所* 狀襯底插A;斤i^1于分析的矩形襯底中。
11. 權利要求6至10的任意一項的用于分析的襯^i且件，其中在所述多個 襯底中的每個上面^p有不同金屬的顆粒。
全文摘要
提供了能夠高靈敏度地分析低濃度物質的用于拉曼光譜分析的襯底和襯底組件。用于拉曼光譜分析的襯底1包括預定的透明襯底3和不均勻施加至所述透明襯底3表面的金屬顆粒5。
文檔編號G01N21/65GK101351700SQ200680049129
公開日2009年1月21日 申請日期2006年10月18日 優先權日2005年10月25日
發明者小名俊博, 村上修一 申請人:國立大學法人九州大學