专利名称:一种高灵敏度核磁共振探测芯片的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种核磁共振探测芯片,特别涉及一种高灵敏度核磁共振探测芯片。
技术背景
目前,高灵敏度、高分辨率微纳米尺度的样本检测问题获得了广泛关注与应用需求。基于光学检测的激光诱导荧光检测只适用于具有自然荧光特性或者能与荧光粉相互作用的分子颗粒,而大部分生物分子和化合物并不严格满足这一要求。同时,光学检测方法在检测过程中对感兴趣区域具有检测通道可视化的需求也限制了检测装置材料的选择。除此之外,大部分光学检测方法仅局限于对已知化合物的分析。基于电化学的检测手段虽然具有较高的灵敏度,但是容易造成检测样本的不可逆性破坏。
核磁共振技术的检测原理决定了其具有其独特的非破坏性,具有在线检测和同时提供被检测样本形态学与功能学信息的功能,能够很好的克服以上问题。但是目前核磁共振检测由于其分辨率和灵敏度的限制,制约了其在微纳米尺度样本检测中的应用。发明内容
技术问题为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种高灵敏度核磁共振探测芯片,应用于微纳米尺度样本的检测。
技术方案一种高灵敏度核磁共振探测芯片,包括一个基质衬底、置于基质衬底上的导电层和绝缘层,以及样品检测区域,其中所述导电层中含有至少一个几何槽,几何槽周边导电层材料为石墨烯。
所述导电层为单一整体平面几何结构,或者由2个以上平面几何结构拼接而成。
所述导电层的材料还包括铜或银或铜银合金,所述的铜或银或铜银合金与几何槽周边的石墨烯对接。
所述几何槽形状为矩形、椭圆形、圆形。
所述基质衬底为单层结构,样本检测区域位于导电层几何槽内或者表面正上方。
所述基质衬底为多层结构,多层结构中每层的材料相同或者不同,在导电层中几何槽部位正下方设置一个微纳流道,样本检测区域位于微纳流道中。
所述基质衬底材料为具有低介电常数的绝缘材料。
所述基质衬底材料为石英或者玻璃。
导电层在基质衬底表面在线制备形成,或者通过离线的手段将制备完成的导电层转移到基质衬底表面。
图1为本发明第一个实例的俯视图; 图2为图1中A-A剖视图;图3为本发明第二个实例的主视图;图4为本发明第三个实例的俯视图; 图5为本发明第四个实例的俯视图; 图6为本发明第五个实例的俯视图;其中101 基质衬底,102、103 导电层,104 几何槽,105 绝缘层,106 样品检测区域,107:微纳流道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例1 如图1,图2所示,本发明一种高灵敏度核磁共振探测芯片包括基质衬底101、导电层、 绝缘层105。导电层102、103由平面几何结构拼接而成,基质衬底101的材料为玻璃,也可以为其它具有较低介电常数的材料。导电层由两种材料组合而成,导电层102为一个对称的平面结构,材料为铜也可以为其它高导电率材料,导电层103平面结构上有一个矩形几何槽104,设有几何槽104的导电层103的材料为石墨烯,导电层上旋涂一层绝缘层105。
作为本发明的一种高灵敏度核磁共振探测芯片实例,样本可以置入几何槽104的正上方样品检测区域106内,也可以置入矩形几何槽104内,配合核磁共振磁体、核磁共振谱仪,用于微纳米尺度样本的高灵敏度、高分辨检测。
实施例2:图3为本发明的第二个实例的主视图,一种高灵敏度核磁共振探测芯片包括基质衬底 101、导电层、绝缘层105。导电层为单一整体平面几何结构102,材料全部为石墨烯,导电层平面结构上设有一个矩形的几何槽104。基质衬底101为三层结构,中间层上有一个微纳流道107,用于输送检测样本,基质衬底101的材料为石英,也可以为其它具有较低介电常数的材料。导电层上旋涂一层绝缘层105。
实施例3:图4为本发明的第三个实例的俯视图,导电层102为单一整体平面结构,材料为石墨稀,几何槽104为椭圆形。
实施例4 图5为本发明的第四个实例的俯视图,导电层102、103由平面几何结构拼接而成,导电层102为两端导电层平面结构,材料为石墨烯,也可以为其它高导电率材料铜或者银,导电层103设有一个跑道环形几何槽104,设有几何槽104的导电层103的材料为石墨烯。
实施例5:图6为本发明的第五个实例的俯视图,导电层103具有两个平行的几何槽104,导电层 102为两端导电层平面结构,材料为石墨烯,也可以为其它高导电率材料铜或者银,导电层 103的材料为石墨烯。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种高灵敏度核磁共振探测芯片,包括一个基质衬底、置于基质衬底上的导电层和绝缘层,以及样品检测区域,其特征在于所述导电层中含有至少一个几何槽,几何槽周边导电层材料为石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于所述导电层为单一整体平面几何结构,或者由2个以上平面几何结构拼接而成。
3.根据权利要求2所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于所述导电层的材料还包括铜或银或铜银合金,所述的铜或银或铜银合金与几何槽周边的石墨烯对接。
4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于所述几何槽形状为矩形、椭圆形、圆形。
5.根据权利要求1所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于所述基质衬底为单层结构,样本检测区域位于导电层几何槽内或者表面正上方。
6.根据权利要求1所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于所述基质衬底为多层结构,多层结构中每层的材料相同或者不同,在导电层中几何槽部位正下方设置一个微纳流道,样本检测区域位于微纳流道中。
7.根据权利要求5或6所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于所述基质衬底材料为具有低介电常数的绝缘材料。
8.根据权利要求7所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于所述基质衬底材料为石英或者玻璃。
9.根据权利要求1所述的一种高灵敏度核磁共振探测芯片,其特征在于导电层在基质衬底表面在线制备形成,或者通过离线的手段将制备完成的导电层转移到基质衬底表
全文摘要
本发明涉及一种高灵敏度核磁共振探测芯片,包括一个基质衬底(101)、置于基质衬底上的导电层(102)和绝缘层(105),以及样品检测区域,其中导电层中含有至少一个几何槽(104),几何槽周边导电层材料为石墨烯,检测样本位于几何槽(104)内或者几何槽(104)的正上方(106)或者几何槽的正下方基质衬底的微纳流道(107)中,导电层为单一整体平面几何结构,或者由多个平面几何结构拼接而成。本发明的核磁共振探测芯片,以石墨稀为材料,检测样本容量可以达到微纳米尺度,且检测样本靠近检测区域,应用于微纳米尺度的样本检测时具有很高的灵敏度和分辨率。
文档编号G01N24/08GK102495091SQ201110400150
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者倪中华, 吴卫平, 易红, 陆荣生, 陈云飞 申请人:东南大学