專利名稱：一種表面等離子體共振傳感器芯片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance，簡稱SPR)傳感 器芯片及其制備方法，具體涉及一種基于光接枝分子印跡聚合物膜的表面等離子體共振傳 感器芯片及其制備方法，屬于表面等離子體傳感器芯片制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
SI^R傳感器是利用入射光通過某種耦合方式在金屬和電介質(zhì)的界面上激發(fā)表面等 離子體波(Surface Plasmon Wave，即SPW)來實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換的。以棱鏡耦合結(jié)構(gòu)為例，當入 射光從光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)傳播且入射角度在適當?shù)姆秶鷷r，在兩種物質(zhì)的界面處將發(fā)生 全內(nèi)反射。如果入射光的波矢量沿著平行交界面的分量與表面等離子的波矢量相等，可共 振激發(fā)表面等離子體波，此時一部分入射光的能量被耦合進表面等離子體波內(nèi)。電場強度 隨入射深度呈指數(shù)衰減，形成消逝波，在光疏介質(zhì)中消逝波的有效穿透深度一般為100 200nm。SPW對界面介質(zhì)折射率的微小變化極其敏感。當樣品與界面接觸時，由于存在吸附 或化學反應，界面處介質(zhì)折射率將會發(fā)生變化。基于此原理，可以通過探測SPW來研究界面 的物理和化學吸附過程，從而實現(xiàn)待測分子的識別、分子濃度以及分子反應動力學參數(shù)的 測定等。SI^R傳感器的工作原理決定了這種傳感器與傳統(tǒng)生物檢測手段相比具有明顯的技 術(shù)優(yōu)勢，如可實現(xiàn)實時、動態(tài)、無污染檢測，樣品無需標記和純化，檢測周期短，靈敏度高等。 因此sra傳感器在疫苗研制、疾病診斷和治療、藥物靶標、藥物開發(fā)、基因測序、案件偵破、 環(huán)境檢測、食品安全檢驗以及興奮劑檢測等眾多領(lǐng)域具有非常廣闊的應用前景。自從1983 年sra傳感技術(shù)第一次被用于生物檢測領(lǐng)域，作為檢測生物分子相互作用的一種方法引起 了越來越多國內(nèi)外科研工作者的廣泛關(guān)注，已經(jīng)成為生物傳感技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。有人 預測，在不久的將來，SI^R傳感技術(shù)必將成為生物檢測領(lǐng)域最重要的技術(shù)之一。傳統(tǒng)sra生物傳感器芯片的制備方法是通過各種方法將探針分子固定在金屬膜 的表面，探針分子與目標分子具有單一的高選擇性，當待分析溶液中含有目標分子時，SPR 傳感器就會產(chǎn)生高靈敏度的響應信號。探針分子一般為生物樣品，對于環(huán)境要求苛刻。同 時目標分子的分子量不能太小，因為小分子樣品對于金屬表面物質(zhì)的介電常數(shù)影響很小， 會大大影響sra傳感器的靈敏度。針對傳統(tǒng)sra生物傳感器的不足，科研工作者們將分子 印跡技術(shù)引入到了 sra傳感器領(lǐng)域。分子印跡技術(shù)是指為獲得在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點上 與某一分子(印跡分子)完全匹配的聚合物的實驗制備技術(shù)。它是通過以下方法實現(xiàn)的 (ι)印跡分子與具有適當功能基團的功能單體通過氫健作用、離子作用或疏水作用在一定 條件下形成主客體復合物；(2)通過光引發(fā)或熱引發(fā)在大量交聯(lián)劑存在下進行自由基聚合 反應，將主客體絡合物固定在高度交聯(lián)的高分子母體中，制得高聚物；(3)通過一定的方法 洗去印跡分子，在高分子共聚物中留下一個與印跡分子在空間結(jié)構(gòu)上完全匹配，并含有與 印跡分子專一結(jié)合的功能基三維空穴，這個三維空穴可以選擇性地重新與印跡分子結(jié)合， 它對模板分子表現(xiàn)出特效的選擇性和識別能力。采用分子印跡技術(shù)的SI^R傳感器除了具有
3傳統(tǒng)的SI^R傳感器的優(yōu)點外，而且進一步擴大了 SI^R傳感器的使用范圍，使其不僅僅局限于 探測生物樣品分子，不再受到生物活性探針分子的限制，同時還提高了傳感器芯片的重復
使用率。根據(jù)sra傳感器的工作原理，由于在金屬膜內(nèi)產(chǎn)生的消逝波傳播深度非常有限， 利用分子印跡技術(shù)制備的傳感器金屬表面的分子印跡膜必須是超薄的納米膜，這樣才能提 高傳感器的靈敏度。目前，作為信息傳感材料的納米尺寸厚度聚合物薄膜的成膜技術(shù)有如 下幾種(1)旋涂或澆鑄法將聚合物溶解在易揮發(fā)的有機溶劑中，取一定量該溶液滴加到基底表面上，通過 旋轉(zhuǎn)離心，溶劑迅速揮發(fā)，聚合物溶液可均勻地覆蓋在基底上。用這種方法得到的薄膜粗糙 度很小，而且可以得到較大面積的薄膜。薄膜的厚度是通過調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度和聚合物的濃度 來加以控制。如果聚合物的表面能比基底的表面能大，就會產(chǎn)生反潤濕現(xiàn)象，從而導致不能 形成均勻的薄膜，這就限制了該方法的使用范圍。(2)電化學聚合沉淀法電沉積是一種電化學過程，也是一種氧化還原過程。近年來，應用電沉積的方法成 功制備了納米尺寸厚度聚合物薄膜，即通過電化學聚合法合成導電或半導體聚合物并同時 沉積到導電基體表面上，這種方法可通過改變工作電極電位精確控制沉積速度，雖然工藝 簡單，但影響因素卻相當復雜，薄膜性能不僅決定于電流、電壓、溫度、溶劑、溶液的PH值及 其濃度，還受到電極的表面狀態(tài)等因素影響，尤其是用電沉積法制備理想的、復雜組成的聚 合物薄膜材料較為困難。(3)溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法制備薄膜，通常是利用金屬醇鹽或其他鹽類溶解在醇、醚等有機溶 劑中形成均勻的溶液，溶液通過水解和縮聚反應形成溶膠，進一步的聚合反應經(jīng)溶膠-凝 膠轉(zhuǎn)變成凝膠。再經(jīng)熱處理，除去凝膠中的剩余有機物和水分，最后形成所需要的薄膜。 溶膠-凝膠技術(shù)制備薄膜從納米單元開始，在納米尺寸厚度上進行反應，最終制備出具有 納米結(jié)構(gòu)特征的材料，因此又是制備納米結(jié)構(gòu)薄膜材料的特殊工藝。通過有機途徑的溶 膠-凝膠法制備薄膜的工藝過程中，因涉及水和有機物，所以通過這種途徑制備的薄膜在 干燥過程中容易龜裂，客觀上限制了制備薄膜的厚度。(4) LB 膜技術(shù)LB膜技術(shù)是由兩親性分子在氣/液界面鋪展形成單層膜，然后借助特定的裝置將 其轉(zhuǎn)移到固體基片上形成單層或多層膜的技術(shù)。這樣形成的LB膜，層內(nèi)有序度較高，結(jié)構(gòu) 較規(guī)整.但是這種技術(shù)需要較昂貴的儀器，并且形成的LB膜由于層間是分子間相互作用， 膜的穩(wěn)定性較差。(5)其他技術(shù)如分子自組裝技術(shù)、微機械加工技術(shù)、Y射線、電泳沉積、超臨界流體快速膨脹 (RESS)和基質(zhì)輔助激光脈沖蒸發(fā)等。上述這些成膜技術(shù)大都存在一些固有的缺陷，諸如操作麻煩、結(jié)構(gòu)復雜、成本高 昂、精度較低、重復性較差等。針對將分子印跡聚合物應用到sra傳感器芯片上制備成超薄的分子印跡膜的方法上的不足，本發(fā)明提出利用光化學“從表面開始接枝(grafting from, GF) ”法制備超薄 的分子印跡聚合物刷。具體來講就是首先在金屬表面自組裝單分子層的烷基鏈，尾部為甲 基官能團，然后加入光引發(fā)劑從金屬表面開始生長分子印跡聚合物刷?！熬酆衔锼ⅰ敝傅氖?將聚合物的一端固定在分界面上，另外一端向外伸展形成的聚合物膜。聚合物刷為在納米 尺度合成一定結(jié)構(gòu)和功能性的聚合物薄膜提供了一種獨特的方法。聚合物刷有機薄膜對于 很對領(lǐng)域諸如微流控，微組裝，化學傳感，分子識別以及有機合成都產(chǎn)生了很大的影響。在 聚合物刷的設計和合成過程中，“從表面開始接枝(grafting from, GF) ”方法或者表面引 發(fā)聚合方法要比“接枝到表面(grafting to，GT) ”方法的效果更好。如果聚合物薄膜僅僅 通物理吸附的方式固定在介質(zhì)表面，在不同的環(huán)境下，尤其是在有機溶劑中，薄膜很容易脫 落。因此“接枝到表面(GT) ”法制備的薄膜在表面固定的更加牢固，同時當接枝的密度較高 時聚合物向外伸展。但是GT法制備的薄膜是典型的低密度聚合物膜，這是因為聚合物一旦 接枝在表面，聚合物的分子鏈就會阻止其他的活性聚合物擴散到表面的活性基團附近進行 接枝。相比較而言，“從表面開始接枝(GF) ”法制備的聚合物是從基底表面開始生長的，并 且與基地表面一直保持著鏈接，因此聚合物的密度較大，穩(wěn)定性好。光化學引發(fā)的自由基聚合反應由于其對于反應條件要求不是很苛刻，同時可以 在不同溫度和不同的反應液濃度中進行得到了廣大研究者的青睞。利用光化學的方法 通過“從表面開始接枝(grafting from, GF) ”法合成聚合物刷在文獻中進行了詳細報道 (Dyer, D. J. ；Feng, J. ；Fivelson, C. ；Paul, R. ；Schmidt, P. ；Zhao, Τ. In PolymerBushes ； Advincula, R, C.，Brittain, W.，Caster, K. , RuHe, J.，Eds. ；Wiley-VCH :New York, 2004 ； Chp. 7，p. 129)。目前，利用光接枝聚合技術(shù)修飾金表面已見報道，例如，Hu Yang等(Anal. Chem. 2007，79，3220-3225)在自組裝有烷基鏈的金表面利用光接枝的方法修飾了一層 聚 N，N-亞甲基雙丙烯酰胺層，Tanya Otto S. Wolfbeis 等(Analytica Chimica Acta 435 (2001) 157-162，Anal. Chem. 2007，79，3220-3225)利用光接枝的方法在自組裝有烷基鏈 金電極表面修飾了分子印跡聚合物層。以上接枝的具體方法均為首先在自組裝有烷基鏈的 金表面吸附一層引發(fā)劑二苯甲酮，然后加入聚合溶液進行光照聚合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中利用分子印跡技術(shù)制備表面等離子體共振 芯片靈敏度低、操作繁瑣的問題，提出一種表面等離子體共振傳感器芯片及其制備方法，有 效的解決了利用分子印跡技術(shù)制備表面等離子體共振芯片時分子印跡膜厚度難以控制，選 擇性差及靈敏度低等問題，同時該制備方法步驟少，生產(chǎn)成本低，更適合工業(yè)化生產(chǎn)。 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種表面等離子體共振傳感器芯片，包括玻璃基片、金膜層、單分子烷基 鏈層和分子印跡聚合物膜；該芯片由下往上依次為玻璃基片、金膜層、單分子烷基鏈層和分 子印跡聚合物膜；所述的單分子烷基鏈層的結(jié)構(gòu)式為Au-(CH2)nCH3，其中η = 5-17 ；所述分子印跡聚合物膜由模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、制孔劑以及光引發(fā)劑經(jīng)光 照聚合反應得到，所述模板分子即為所要印跡的目標分子，所述功能單體為丙烯酸、甲基丙
5烯酸、亞甲基丁二酸、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種；所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯 酸酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-亞甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙 烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一種；所述制孔劑為二氯甲烷、氯 仿、乙腈、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種；光引發(fā)劑為二苯甲酮、安息香雙 甲醚、安息香叔丁醚中的一種或幾種。本發(fā)明的一種表面等離子體共振傳感器芯片的制備方法，其具體步驟為1)采用真空蒸鍍或濺射的方法在玻璃基片上鍍金膜層；2)將步驟1)中得到的玻璃基片浸入烷基硫醇溶液中，室溫放置5 24h，浸泡完 成后在金膜層2上自組裝一層單分子烷基鏈層；3)將步驟2)中得到的玻璃基片裝入表面等離子體共振傳感器中，表面等離子體 共振傳感器中的流通池用透紫外光玻璃片蓋住，在透紫外光玻璃片背后安裝紫外燈；向表 面等離子體共振傳感器中的流通池中注入聚合溶液，然后用紫外燈照射聚合溶液，光照時 間根據(jù)所需分子印跡聚合物膜的厚度決定；4)在步驟3)得到的玻璃基片用制孔劑與乙酸配制的高極性洗脫劑洗脫模板分 子，在分子印跡聚合物膜上留下具有選擇性的空穴和結(jié)合位點，得到基于光接枝分子印跡 聚合物膜的表面等離子體共振傳感器芯片；上述步驟3)用以下方法代替將步驟2)中得到的玻璃基片裝入含有聚合溶液的 反應池中，并用透紫外光玻璃片將反應池封閉，然后在透紫外光玻璃片的上方安裝紫外燈， 并打開紫外燈，光照時間根據(jù)所需分子印跡聚合物膜的厚度決定；步驟2)中所述烷基硫醇溶液的溶劑為乙醇、甲醇或三氯甲烷中的一種，所述烷基 硫醇溶液濃度為1 lOOmmol/L，所述烷基硫醇的化學式為HS (CH2)nCH3，其中η = 5-17 ；步驟3)中所述聚合溶液由濃度為0. 01-0. 05mol/L的模板分子、功能單體、交聯(lián) 劑、制孔劑、光引發(fā)劑及溶劑組成，其中模板分子與功能單體的濃度比為1 2 4，模板分 子與交聯(lián)劑的濃度比為1 4 10，所述光引發(fā)劑的濃度為0. g/ml ；所述模板分子即為所要印跡的目標分子，所述功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、亞 甲基丁二酸、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、N， N-二甲基丙烯酰胺、N，N-亞甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、 三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一種，所述制孔劑為二氯甲烷、三氯甲烷、 乙腈、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種，所述光引發(fā)劑為二苯甲酮、安息香雙 甲醚、安息香叔丁醚中的一種或幾種。本發(fā)明的工作原理為首先在金膜表面自組裝單分子烷基鏈層，然后加入含有光 引發(fā)劑的預聚合溶液，引發(fā)劑為芳香酮或其衍生物。當光引發(fā)劑被紫外光輻射時，迅速從單 線態(tài)通過系間穿越轉(zhuǎn)變?yōu)槿€態(tài)，在三線態(tài)下它能從金表面的烷基鏈上奪取氫，從而產(chǎn)生 表面自由基和引發(fā)劑自由基，表面自由基能攻擊不飽和單體和交聯(lián)劑，引發(fā)接枝聚合，而引 發(fā)劑自由基的體積大，活性低，可相互偶合而終止。該體系的優(yōu)點是光還原反應可以定量 進行，一個引發(fā)劑分子可以奪取一個H產(chǎn)生一個表面自由基，容易控制，同時表面自由基的 活性高，因此接枝率高。有益效果本發(fā)明方便、快速地在金膜表面制備出納米尺寸厚度的分子印跡薄膜，且其厚度
6可控；實時，動態(tài)、原位地監(jiān)測分子印跡膜的生長變化情況；操作步驟簡單，無需除氧，不需 氮氣保護；容易實現(xiàn)在金膜表面制備陣列式的分子印跡膜結(jié)構(gòu)單元，每個單元可以是不同 的模板分子，實現(xiàn)多通道，多目標分子的檢測。


圖1為表面等離子體共振儀芯片結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例1中的標準曲線示意圖；圖3為實施例2中的標準曲線示意圖；1-玻璃片基片，2-金膜層，3-單分子烷基鏈層，4-分子印跡聚合物膜層。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1一種表面等離子體共振傳感器芯片，如圖1所示，包括玻璃基片1、金膜層2、單分 子烷基鏈層3和分子印跡聚合物膜4 ；該芯片由下往上依次為玻璃基片1、金膜層2、單分子 烷基鏈層3和分子印跡聚合物膜4 ；所述的單分子烷基鏈層3的結(jié)構(gòu)式為Au- (CH2) nCH3 ；所述分子印跡聚合物膜4由模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、制孔劑以及光引發(fā)劑經(jīng) 光照聚合反應得到，模板分子為所要印跡的目標分子睪酮，功能單體為甲基丙烯酸；交聯(lián)劑 為乙二醇二甲基丙烯酸酯；制孔劑為乙腈；—種表面等離子體共振傳感器芯片的制備方法，其具體步驟為1)采用真空蒸鍍的方法在玻璃基片1上鍍金膜層2 ；具體蒸鍍的方法為將 2. 5X 30cm的LASFN9玻璃片放入立式染色缸里，采用2%的去污劑水超聲清洗15分鐘，然 后在二次蒸餾水中超聲浸泡15分鐘，最后用乙醇清洗2次，將載玻片用氮氣吹干；之后在新 制的Piranha溶液即H2SO4與30% H2O2的體積比為3 1的溶液中于60°C加熱一個小時； 再依次用蒸餾水、乙醇沖洗，用氮氣吹干；將清洗好的玻璃片進行真空蒸鍍99. 99%的金， 真空度為1 X ΙΟ"5以上，蒸鍍速率為1A/S，厚度為47nm ；2)將步驟1)中得到的玻璃基片1浸入十二烷基硫醇乙醇溶液中，室溫放置24h， 浸泡完成后在金膜層2上自組裝一層單分子烷基鏈層3 ；3)將步驟2)中得到的玻璃基片1裝入表面等離子體共振傳感器中，表面等離子 體共振傳感器中的流通池用透紫外光的BK7玻璃片蓋住，在BK7玻璃片背后安裝波長λ為 365nm的UV-LED點光源；向表面等離子體共振傳感器中的流通池中注入聚合溶液，然后用 波長λ為365nm的UV-LED點光源照射聚合溶液，光照60分鐘后停止光照；溶液的組成為 25mM睪酮模板分子，IOOmM甲基丙烯酸，150mM 二甲基丙烯酸乙二醇酯交聯(lián)劑以及0. 5%克 /毫升二苯甲酮光引發(fā)劑的乙腈溶液；4)在步驟3)得到的玻璃基片1用體積比為7 3的乙腈與乙酸混合溶液洗脫模 板分子，得到基于光接枝分子印跡聚合物膜的表面等離子體共振傳感器芯片；在乙腈溶液 中掃描表面等離子體共振曲線，共振角為67. 06° ；5)將4)中得到的表面等離子體共振傳感器芯片進行標準曲線測試分別將濃度為 10"15mol/L, 10"14mol/L, 10"13mol/L, 10"12mol/L, 10_11mol/L, 10"10mol/L 和 l(T9mol/L 的睪 酮的乙腈溶液依次注入，同時監(jiān)測吸附動力學曲線；每次大約吸附10分鐘后動力學曲線 不再變化，然后利用純乙腈溶劑沖洗，直至動力學不再變化為止，掃描SPR曲線，記錄共振 角的變化見表1 ；做濃度與共振角移動值的標準曲線，如圖2所示，曲線的相關(guān)系數(shù)R2為 98. 16% ；表1現(xiàn)場實驗不同濃度溶液的共振角變化值 6)將4)中得到的表面等離子體共振傳感器芯片進行選擇性測試，為了證明芯片 的選擇性，選與睪酮結(jié)構(gòu)相近的孕酮進行測試，睪酮的結(jié)構(gòu)式如式(1)所示，孕酮的結(jié)構(gòu)式 如式(2)所示，分別配制了濃度為 lOMmol/LUOWmol/LUirnmol/LUirmol/LUirmol/L、 10_5mol/L和10_4mol/L的孕酮乙腈溶液，測試步驟同5)，實驗結(jié)果表明芯片經(jīng)過吸附以上濃 度的孕酮乙腈溶液后共振角沒有變化，說明該芯片對于以上濃度孕酮乙腈溶液沒有明顯的 吸附，因此具有很高的選擇性。 實施例2—種表面等離子體共振傳感器芯片，如圖1所示，包括玻璃基片1、金膜層2、單分 子烷基鏈層3和分子印跡聚合物膜4 ；該芯片由下往上依次為玻璃基片1、金膜層2、單分子 烷基鏈層3和分子印跡聚合物膜4 ；所述的單分子烷基鏈層3的結(jié)構(gòu)式為Au- (CH2) nCH3 ；所述分子印跡聚合物膜4由模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、制孔劑以及光引發(fā)劑經(jīng) 光照聚合反應得到，模板分子為所要印跡的目標分子睪酮，功能單體為甲基丙烯酸；交聯(lián)劑 為乙二醇二甲基丙烯酸酯；制孔劑為乙腈；一種表面等離子體共振傳感器芯片的制備方法，其具體步驟為1)同實施例1中的1);2)同實施例1中的2);3)同實施例1中的3)，所不同的是光照時間為70分鐘；4)同實施例1中的4)，最后得到的共振角為68. 44° ；5)將4)中得到的表面等離子體共振傳感器芯片進行標準曲線測試；同實施例1 種的5)，共振角的變化值見表2，濃度與共振角移動值的標準曲線如圖3所示，曲線的相關(guān) 系數(shù)R2為98. 16% ；表2非現(xiàn)場實驗不同濃度溶液的共振角變化值 6)將4)中得到的表面等離子體共振傳感器芯片進行選擇性測試，同實施例1中的 6)，選濃度為 lOMmol/LUOWmol/LUirnmol/LUO^iiol/LUirmol/LUO^iiol/L 和 l(T4mol/ L的孕酮乙腈溶液進行測試，實驗結(jié)果表明芯片經(jīng)過吸附以上濃度的孕酮乙腈溶液后共振 角沒有變化，說明該芯片對于以上濃度孕酮乙腈溶液沒有明顯的吸附，因此具有很高的選 擇性。
權(quán)利要求
一種表面等離子體共振傳感器芯片，其特征在于包括玻璃基片(1)、金膜層(2)、單分子烷基鏈層(3)和分子印跡聚合物膜(4)；該芯片由下往上依次為玻璃基片(1)、金膜層(2)、單分子烷基鏈層(3)和分子印跡聚合物膜(4)；所述的單分子烷基鏈層(3)的結(jié)構(gòu)式為Au-(CH2)nCH3，其中n＝5-17；所述分子印跡聚合物膜(4)由模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、制孔劑以及光引發(fā)劑經(jīng)光照聚合反應得到，所述模板分子即為所要印跡的目標分子，所述功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種；所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-亞甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一種；所述制孔劑為二氯甲烷、氯仿、乙腈、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種；光引發(fā)劑為二苯甲酮、安息香雙甲醚、安息香叔丁醚中的一種或幾種。
2.一種表面等離子體共振傳感器芯片的制備方法，其特征在于具體步驟為1)采用真空蒸鍍或濺射的方法在玻璃基片(1)上鍍金膜層(2)；2)將步驟1)中得到的玻璃基片(1)浸入烷基硫醇溶液中，室溫放置5 24h，浸泡完 成后在金膜層(2)上自組裝一層單分子烷基鏈層(3)；3)將步驟2)中得到的玻璃基片(1)裝入表面等離子體共振傳感器中，表面等離子體共 振傳感器中的流通池用透紫外光玻璃片蓋住，在透紫外光玻璃片背后安裝紫外燈；向表面 等離子體共振傳感器中的流通池中注入聚合溶液，然后用紫外燈照射聚合溶液，光照時間 根據(jù)所需分子印跡聚合物膜(4)的厚度決定；4)在步驟3)得到的玻璃基片(1)用制孔劑與乙酸配制的高極性洗脫劑洗脫模板分子， 在分子印跡聚合物膜(4)上留下具有選擇性的空穴和結(jié)合位點，得到基于光接枝分子印跡 聚合物膜的表面等離子體共振傳感器芯片；步驟2)中所述烷基硫醇溶液的溶劑為乙醇、甲醇或三氯甲烷中的一種，所述烷基硫醇 溶液濃度為1 lOOmmol/L，所述烷基硫醇的化學式為HS(CH2)nCH3，其中η = 5-17 ；步驟3)中所述聚合溶液由濃度為0. 01-0. 05mol/L的模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、制 孔齊U、光引發(fā)劑及溶劑組成，其中模板分子與功能單體的濃度比為1 2 4，模板分子與交 聯(lián)劑的濃度比為1 4 10，所述光引發(fā)劑的濃度為0. g/ml ；所述模板分子即為所要印跡的目標分子，所述功能單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、亞甲基 丁二酸、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或兩種，所述交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、N，N-二 甲基丙烯酰胺、N, N-亞甲基二丙烯酰胺、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三羥 甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一種，所述制孔劑為二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、 甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜中的一種，所述光引發(fā)劑為二苯甲酮、安息香雙甲醚、 安息香叔丁醚中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種表面等離子體共振傳感器芯片的制備方法，其特征在 于步驟3)用以下方法代替將步驟2)中得到的玻璃基片(1)裝入含有聚合溶液的反應池 中，并用透紫外光玻璃片將反應池封閉，然后在透紫外光玻璃片的上方安裝紫外燈，并打開 紫外燈，光照時間根據(jù)所需分子印跡聚合物膜(4)的厚度決定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面等離子體共振傳感器芯片及其制備方法，具體涉及一種基于光接枝分子印跡聚合物膜的表面等離子體共振傳感器芯片及其制備方法，屬于表面等離子體傳感器芯片制備領(lǐng)域。包括玻璃基片、金膜層、單分子烷基鏈層和分子印跡聚合物膜；玻璃基片上依次鍍金膜層、自組裝一層單分子烷基鏈層、在單分子烷基鏈層上接枝分子印跡聚合物膜。本發(fā)明方便、快速地在金膜表面制備出納米尺寸厚度的分子印跡薄膜，且其厚度可控；實時，動態(tài)、原位地監(jiān)測分子印跡膜的生長變化情況；操作步驟簡單，無需除氧，不需氮氣保護；容易實現(xiàn)在金膜表面制備陣列式的分子印跡膜結(jié)構(gòu)單元，每個單元可以是不同的模板分子，實現(xiàn)多通道，多目標分子的檢測。
文檔編號C23C14/18GK101887017SQ20101019306
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者張慶文, 韋天新, 魏清泉 申請人:北京理工大學