专利名称：一种表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用的制作方法
技术领域：
本发明属于表面等离子体传感芯片制备领域，具体地涉及一种可用于脂多糖检测的表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用。
背景技术：
脂多糖(Iipopolysaccharide,简称LPS)是一种聚合物，由脂和多糖通过共价键相连组成的。它是革兰氏阴性细菌外膜的主要组成部分，是一种强力细菌毒素，称作内毒素。当革兰氏阴性菌如大肠杆菌及肠沙门氏菌倍增或裂解时，即释放脂多糖。人体内的革兰氏阴性菌大量释放细胞壁内的脂多糖会引起人体感染发炎，进一步地会发展成为一种严重威胁人类健康的重大疾病一败毒症。由于脂多糖的高毒性，为了有效控制微生物污染且同时控制细菌内毒素的水平，纯化水、注射用水中必须检测LPS的含量，以确保水质安全。因此科研人员一直都致力于发明一种高选择性，超灵敏检测水溶液中的脂多糖的方法。到目前为止，凝胶法是临床上最常用的检测脂多糖的方法，它能够定性、半定量、高灵敏度的检测脂多糖，但是这种方法必须用到一种古生物(鲎)的血液，因此，长期大量的使用必定受到一定的限制。此外，这种方法操作步骤繁琐，对环境的温度及PH都很敏感，并且对其它的一些糖类物质也显示阳性。而光化学传感器虽然具有高选择性，方便快捷等优点，但是其灵敏度受制于荧光信号的局限，无法达到脂多糖的实际检测要求(PM)。因此，迫切需要发展一种高灵敏度、高选择性、成本低廉的检测方法用来检测水溶液中的脂多糖含量。表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,简称SPR)是指在光波的作用下，金属和电介质的界面上形成的改变光波传输的谐振波，即当以一特定角度的入射光进入玻璃棱镜内时，会产生全内反射倏逝波，这种波穿透距离约为300nm，可以引发金属表面的自由电子产生表面等离子体。当表面等离子体子与倏逝波的频率相等时，二者将发生共振，入射光被吸收，导致反射光能量急剧下降，因此反射光谱上出现共振峰(即反射强度最低值)。表面介质折射率和构象的任何微小改变都将使入射角度发生迁移，这种变化被探测器捕获，并转化为相应谱图。由于表面等离子波对介质的折射率和构象的微小变化非常敏感，如果让被测样品与发生表面等离子共振的金属薄膜相接触，并发生相互作用，薄膜的介电常数、折射率和构象会发生变化，并因此而影响共振条件，引起共振峰的偏移。SPR传感器的共振原理决定了这种传感器与传统的生物检测手段或者化学检测手段相比，具有明显的优势，如可实现实时、动态、尤其是超灵敏检测。近年来，SPR传感器已经广泛应用于环境卫生，食品安全，疾病诊断等众多领域。主要是应用在检测生物分子和其他物质之间的相互作用及动力学分子等。但还没有出现适用于检测脂多糖的SPR传感器，也没有使用SPR技术来实时、快速、简便、定量、超灵敏地检测水溶液中的脂多糖含量，特别是注射用水中的脂多糖含量的方法。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种表面等离子体共振传感芯片。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种表面等离子体共振传感芯片的制备方法。利用玻璃基片上的金膜表面产生的表面等离子体共振光谱技术，快速、简便、定量、超灵敏地检测水溶液中的脂多糖的含量。本发明要解决的第三个技术问题是提供一种表面等离子体共振传感芯片的应用。本发明提供一种表面等离子体共振传感芯片，包括玻璃基片层、金膜层、探针分子层；玻璃基片层上设置金膜层，金膜层上设置探针分子层；所述探针分子层是结构为以下结构中的一种或者两种以上的探针分子的层
权利要求
1.一种表面等离子体共振传感芯片，其特征在于，包括玻璃基片层、金膜层、探针分子层；玻璃基片层上设置金膜层，金膜层上设置探针分子层；所述探针分子层是结构为以下结构中的一种或者两种以上的探针分子的层
2.根据权利要求I所述的表面等离子体共振传感芯片，其特征在于，所述金膜层的厚度为l(T60nm ;所述探针分子层的厚度为f IOOnm ;探针分子层在金膜层上的覆盖率为59TlOO%。
3.如权利要求I或2所述的表面等离子体共振传感芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将金镀在玻璃基片表面； 2)将步骤I)得到的玻璃基片完全浸泡在浓度为O.0ri000mg/mL的探针分子溶液中，放置5分钟 24小时； 3)取出玻璃基片，用水反复冲洗玻璃基片，得到表面等离子体共振传感芯片。
4.根据权利要求3所述的表面等离子体共振传感芯片的制备方法，其特征在于，所述金膜的厚度为l(T60nm。
5.根据权利要求3所述的表面等离子体共振传感芯片的制备方法，其特征在于，所述探针分子溶液的溶剂为生理盐水、HEPES缓冲液、磷酸盐缓冲液；或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N，N-甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺等有机溶剂中的一种或两种以上混合溶剂；或者为前述有机溶剂中的一种或两种以上混合溶剂和水以任意比例混合的混合物。
6.如权利要求I或2所述的一种表面等离子体共振传感芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将金镀在玻璃基片表面； (2)将步骤(I)得到的玻璃基片浸泡在O.OflOOOmmol/L的化合物SI溶液中，静置I 24小时，用水反复冲洗干净，备用；将探针分子、NHS、EDC、溶剂按照质量比为I :0. Γ100 O.Γ100 Γ1000混合，得到混合溶液；将前述玻璃基片浸泡在混合溶液中，静置5分钟 24小时，取出玻璃基片，用乙醇、水反复冲洗； 其中，化合物Si的结构是为HS^. R16SI 式中，Z3、R16分别为氢原子；1 18个碳的烷基、羟基、巯基、羧基、酰胺、酸酐、烯基、炔基、芳基、酯基、醚基，氨基，氰基或聚乙二醇基； (3)取出玻璃基片，用水反复冲洗玻璃基片，得到表面等离子体共振传感芯片。
7.根据权利要求6所述的表面等离子体共振传感芯片的制备方法，其特征在于，所述金膜的厚度为l(T60nm。
8.根据权利要求6所述的表面等离子体共振传感芯片的制备方法，其特征在于， 所述化合物SI溶解在生理盐水、HEPES缓冲液、磷酸盐缓冲液；或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N，N-甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺等有机溶剂中的一种或两种以上混合溶剂；或者为前述有机溶剂中的一种或两种以上混合溶剂和水以任意比例混合的混合物中，形成化合物SI溶液； 所述溶剂为生理盐水、HEPES缓冲液、磷酸盐缓冲液；或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺等有机溶剂中的一种或两种以上混合溶剂；或者为前述有机溶剂中的一种或两种以上混合溶剂和水以任意比例混合的混合物。
9.如权利要求Γ8任一所述的表面等离子体共振传感芯片的应用，其可用于检测水溶液中的脂多糖。
10.根据权利要求9所述的表面等离子体共振传感芯片的应用，其特征在于，所述应用是将该传感芯片装入角度调制型或者波长调制型表面等离子体共振传感设备中，在流通池中通入不同浓度的脂多糖水溶液，通过检测表面等离子体共振峰的偏移来检测脂多糖。
全文摘要
本发明公开了一种表面等离子体共振传感芯片，包括玻璃基片层、金膜层、探针分子层；玻璃基片层上设置金膜层，金膜层上设置探针分子层。本发明还公开了表面等离子体共振传感芯片的制备方法，利用玻璃基片上的金膜表面产生的表面等离子体共振光谱技术，快速、简便、定量、超灵敏地检测水溶液中的脂多糖的含量。
文档编号C03C17/38GK102923968SQ20121045344
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者张洪艳, 蓝敏焕, 汪鹏飞 申请人:中国科学院理化技术研究所