专利名称：用于拉曼光谱分析的衬底和衬底组件的制作方法
技术领域：
本发明涉賴于拉t^^t^析的衬底和衬^i且件，以及M地，涉及能够 对样品中的物质进行高灵jyL^析的衬底和衬;Ma件。
背景技术：
拉曼光语利用光的非举性絲(拉曼絲)。当it^射时衬的每次振动导 致拉曼絲；因此，通过检测所雄曼絲能够获#^质独特的振动产生的光 谱。拉曼光镨已^L包括x^呈学、药学和农学的许多领域中引起了注意，因为 它能够如^卜光"il-"样进行状态分析，还能够检测各种形状的样品，不易受潮 湿的影响，以及具有良好的波数准确度，短的检测时间等等。jHW卜，应用于制 造中的质量控制技术^考虑中。然而，拉曼光镨固有iiM^测灵^tl很低，因 此，不适于^t量组分的分析。由于包^t再现性、定量性等的各种因素，从jM殳 有将拉曼光语应用于涉及癌症诊断的临床医学。
表面增强拉^Bf(SERS),其是拉^B瞽的組，利用由金属纳絲构吸 收的^"发出的拉曼，光与正常情;;^目比增强至较;UC平的现象。拉曼， 的这种增强被认为主要由两种效应的结合导致:当衬由金属表面吸附时金属 表面的粗糙导致的电磁场的局部增强(电磁场效应)；以及在局部增强的场中被 吸附衬向未占据4^￡的电荷迁移(化学 )。由于SERS能够对微量组絲 行f絲分析，以;)^测环嫂激素、残留农药、有毒组分等为目的的研究，jt^ii 行。
发明内容
本发明将解决的问题
如上述，表面增强拉f^il(SERs)，其为分析微量组分的;ut方法中的一 种，利用由金属纳M构吸收的化学^^导致的拉曼IUt增强至约io，ooo倍的
现象。通常，将在其上附着有金属颗粒的衬底置于样品中并il/f^]单'^^m
射以检测^f的，光。在一次检测中仅产生一个SERS并因此受限于理i^r 测限(theoretical detection limit )。 ^卜，已^il，根梧附着在村底的金属类型， 用于增强的化学物质不同，并且问U:同时检测7j^:液中的多个组分存在困 难。
解决所述问题的方法
在普通SERS的应用中，发明者A艮了 SERS检测的方法。该方法是^JH 多个船匕平^M的衬底，每个村;M5通it^^璃衬^Ji^目^^纳^Ml金颗 粒形成，其中所述金颗粒部分间隔为纳i)^l且另外的间隔为^i^U通过经过 所述衬底传iH^^另夕HM近场(near field)检测狄絲实施该方法。这 净皮称为传送多重增强拉曼光镨(transmissive multiple enhancement Raman spectroscopy, MERS )。该方法在于经过多^HMf^t底传送单个'^t^以同时进 行多个SERS的抬侧。因为将多个衬底置于一定体积的溶液中，所以由于M 效应和与拉曼，光的谐振，还期望进一步的增强。由于多个衬底的使用，分 析物M更有可能附着至所述衬底，导致以大于或等于简单地与衬 :目成比 例的增长比例的比率增加强化掛灵敏性。啦淀的检测结果，作为实例，表明在 ■fit SERS中所述^"测P艮为128卯b而"重增强(三个衬底)中^r测限为0.96 ppb。
为获得该结果，本发明特4i^于拉fJ^t^析中使用的包M先确定的透 明衬底和不均匀g加至所必i:明衬^4面的4，属颗来立的^t底。
本发明特M于在所^it明村底上的预定区域中集中所迷金属颗粒，使得 金属颗粒间的间隙为纳ifm，但是，在其它区域中^f^斤，粒，使#^属颗
净立间的间隙为賴M^L
本发明特征在于所述金属颗粒是金、银、铜、铂、钯、铝、絲钴。 本发明特征在于所逸叠明衬底具有板状的(plate^like)形状。 本发明特*于所*明衬底具有圆柱形状。 本发明特征在于所逸透明衬底具有矩形的形状。
本发明包括所述用于分析的圆柱形衬底和至少一个插在所述用于分析的圃 柱形衬底中的所，于分析的板状衬底。
本发明包括至少两个不同直径的所賴于分析的圓柱形衬底，将直径较小
的用于分析的衬底iM在直径较大的用于分析的衬底中。
本发明包括所述用于分析的矩形村底和至少一种插在所^于分析的矩形 衬底中的所^于分析的板状衬底。
本发明特机g于在多个用于分析的衬底中的每个上面;^r有不同金属的颗粒。
本发明絲
本发明能够通ii^光的传itii行多个SERS检测并且与所述SERS检测相 比能够获得更大禾级的增强。》M卜，与贿寺娘目比本发明具有下列优点:能够 通过添加或去除所述衬底来调节增强的程度；和通it^合多个由不同金属制成 的膜衬底能够进行多组^r测。
图1是本发明一个实施方式的用于分析的衬底的,，舰图。
图2是附着至图1中显示的村底的金颗粒的原子力显微镜图像。
图3是在传Wi曼光傳中使用的圆柱形衬底的^t截面图。
图4是本发明另 一实施方式的用于^^f斤的利7^i且件的^t截面图。
图5是本发明又一实施方式的用于分析的衬^i且件的横截面图。
图6是本发明又一实施方式的用于分析的衬^i且件的橫载面图。
图7是本发明又一实施方式的用于分析的衬;Ma件的横载面图。 图8是本发明又一实施方式的用于分析的衬^i且件的横截面图。
图9桐念'l^k/说明了使用在图6中显示的用于分析的衬^i且件的拉f^i瞽
的原理。
图io显示了本发明的用于分析的衬;Ma件的应用的实例。 图U;l本发明的用于分才斤的利^i且件的应用的另一实例。 图12是本发明的用于分析的衬^i且件的应用的又一实例。 图13另:;^发明的用于^^斤的;^^i且件的应用的又一实例。 图14是本发明的用于分析的衬;^i且件的应用的又一实例。 图15 U示本发明获得的拉曼^f多和拉曼强度之间关系的图。
图16显示在^^]本发明的无增强和一重增强(one enhancement)之间检 测卩WJL和检测灵^t^增强程度的对比。
图17显示在1^1本发明的三重增强和五重增强之间检测F^1和检测灵 _增强考1^的对比。
图18^^示通it^发明获得的拉曼峰强和p比^^JL之间的关系的图。
图19 A^示^^l重金属通it^发明方法获得的拉曼^^多和拉曼强度之间 关系的图。
图20显示在重金属的测量中，在^^1本发明的无增强(no enhancement )、 一重增强和三重增强之间检测卩^l和检测灵4itl增强程度的对比。
图21 A^示使用菌类(fungus)通it^发明获得的拉曼^^多和拉曼强度之 间的关系的图。
标号1
1用于^^斤的利^底 3玻璃衬底 5金颗粒 7集中区 9綠区
21用于分一斤的利v^i且件
23圆柱形玻璃村底
25a金颗粒
25b板做璃衬底
31用于分一斤的^L^^t底
33金颗粒
35圓柱形玻璃村底
41用于^^斤的衬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用于分析的圆柱形衬底(较;tjL径)
55用于分析的圆柱形衬底(较小直径)
61用于^^斤的利「^i且件
63用于分冲斤的^l状^t底
71用于分析的衬;Ma件 73用于分4斤的扭^状^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拉曼储 S分析物衬 T样品
M实施方式
下面，将参见附图描迷本发明的一个实施方式。
图1 示具有胁线明村底(即，由玻璃板制成的玻璃衬底3 )表面 的金颗粒5的用于^^f斤的衬底1的实例的,扭见图。图2是用于分析的衬底1的 部分表面的原子力显微镜图像。在图1中，为了方便描述，放大了^f目^^的 ^ir颗粒5的层厚。图2的原子力显微镜图像为4x4nm。图2中的白色部分是集 中了金颗粒的区域7，而黑色部分;l^了金^^立的区域9。在集中区7中，金 颗^fc比靠近，空隙是纳^1。在*区9中，金颗净itob^lt空隙是孩沐 级。该不均匀分布的原因是能够经过用于分析的衬底1传i!UMi^B普中使用 的'^t^，而能够在集中区7中增强拉曼，。待^JD的金属颗粒不限于金， 也可以是银、铜、铂、钯、铝、钛、钴等的颗粒。所迷金属颗粒是纳^MSL的金
属纳iW粒，包^^如纳#的金属納^#构。
能够将所述金颗粒集中或^t^任意考級。然而，需要满足下列糾以能
够甚^H綠质泉复的样品进行可靠的分析。 [方程i
<formula>formula see original document page 8</formula>i^E做了一^Ri殳，假i^样品中分析物分子的浓度很低，以至于不能使 用"fit拉曼光^^析。在上面的方程中，n表示透过4^C^的表面的光的传送 数目，也可以将该数目称为增强的数目；Ir(x)表示传i^过第x个玻璃衬底时 从样品拉曼絲并到ii^测部分的光的拉曼絲强度；N(n)表示在n *送期 间^r测的噪声的总量；以及D表示检测设备(检测器)的拉曼信号;)^测下限。
使用可购得的离子^J^bUt过金^i目沉积法制备本实施方式的用于分析的 衬底l。在实际的^i目:^^工艺中，玻璃衬底3距离靶中心4.50 并在7 11的 高狄倾斜，以及^目^^在费的时间是30^^中。在该工艺中，^目;5t^电压 是L2kV,以及^目^^电^Ul5.5mA。然而，对于待^^I的每个离子^M机， 需^fe化调节这些^Ht。相々她，M过金^目^^法在下列^i目^^P^Ht下 制备由玻璃圆柱(glass cylinder)制成的用于分析的衬底^/斤i^^C璃圆柱位 于直彭巨离^:^Ji 1.5 cm处；和^目^^需要的时间是30^l中；^目J5C^电 压是L2kV;和^目沉积电流是5.5mA。应注意的是，^"发明中，能够用另 ""i殳^^f戈替所述离子^^机以形成用于分析的村底,只要能够获#^属颗粒(诸 如金)的不均匀分布。例如，能够利用下面^J^单W膜和金属胶体的方法形 成*的用于分析的衬底在所述^t底上形成具有由孩M^间隔分开的纳;^ 孔的单^膜；向其施用所述金属纳米胶体；以及接着>^斤述衬底去除所述单 分子膜。或者，可以使用纳米光刻法或激^^蚀法制备所迷衬底。
以约3xl5mm至4xl5mm的尺寸形成由玻璃板制成的用于分析的衬底1, 使得当需要时可将它置于由玻璃圆柱制成的用于分析的衬底中。所ii^L璃圆柱 通过切割可购得的NMR玻璃管(5mm屯)至约3cm的长度形成。所^]于分 析的村^1今为止^JD板絲者圆柱形的透明衬底。然而，本发明不限于这些 衬底，以及可^b^^I诸如矩形玻璃比色槽(glass cell)的玻璃容ll^为透明 衬底。不必说，所iii^璃容器能够以立方体形状形成。所逸逸明衬底可由诸如
透明塑料或者蓝宝石玻璃的任意透明材料制成。
接着，将描述用于分析的衬底和衬;li且件的^t具体实例。图3显示用于
"fii拉曼测量(无多重增强)的衬底11,该衬底11包^t真絲样品T(约300nl) 的普it^L璃圆柱。图4显示在SERS测量(一重增强)中使用的用于分析的衬底 组件21,所述衬^i且件21包括:填充有样品T(约300nl)的普iiJL璃圆柱23; 和由在上面^i目;2^P省^r颗粒25a的玻璃板25b制成的用于分析的衬底25。图 5显示在MERS测量(三重增强)中使用的用于分析的衬底31 ，所述衬底31包括 在上面^目^^P省金颗粒33和填絲样品T(约300^1)的玻璃圓柱35。图6 显示在MERS测量(五重增强)中使用的用于分析的衬^i且件41，所述衬底41 包括由在上面^目J5L^省金颗粒43a的玻璃圆柱43b制成的用于分析的刮^底 43;所述衬底43填M样品T(约300fil)和在其中提供有由在上面^目i ^F省 金颗粒45a的玻璃板45b制成的用于分析的衬底45。图7显示在MERS测量(七
重增强)中^^的用于分析的衬^i且件51，所述衬^ia件si具有由在上面^目
^^P省金颗粒53a的玻璃圆柱53b制成的用于分析的衬底53，所述衬底53填 絲样品T(约300叫和在其中提供有由直径小的玻璃圆柱55b制成的用于分析 的衬底55,在所述衬底55上面^目沉积^T金颗粒55a。图8显示在MERS测
量(九重增强)中^fM的用于分析的衬^i且件6i,所述村^ia件61是通过将由在
上面^目^^省^r颗粒63a的玻璃板63b制成的用于^^斤的利"底63加至图7 中示出的结构而形成的。
图9概念'l^t说明当利用在图6中示出的用于分析的衬^i且件41进行拉曼 光"il^^析时增强的原理。虽然，在图6中，所iii且件中^f有所述用于分析的 圆柱形衬底43，但A^方^^释，在图9中图示了平面形状的所有所述用于分 析的衬底。如图9中所示，从用于分析的所述衬;M且件41的左侧照射、^束L。 部分* 6束L由在第""(左侧的)用于分析的衬底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经it^一用于分析的衬底43并到 絲二用于分析的衬底45,在该处部分所ii^Ut束L也由在所^于分析的衬 底45上的分析物^f拉曼Wt R并且向光源反射。jH^卜，已经it^二用于分 析的衬底45的所i^it束L到达第三(右侧的)用于分析的衬底43,在该处所述 L由分析物M S拉曼，R。另外，已由第二用于分析的衬底45向 光源反針的光也由第一用于分析的衬底43拉曼 " R，以及已由第三用于分析 的衬底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， ^^斤述光源发出的激光束L经历最多五次>^^斤述用于分析的衬底43和45经过 的传i^者A^直到它^^"。以这种方法，能够增强所述^"测灵M。
图10显示用于^^斤的利vli且件的应用的实例。所述用于分析的衬^i且件
71包括多个由玻璃板73a制成的用于分析的衬底73,将所述衬^tob平^i: 和賴在预定的絲75中。将具有亚孩OM^f度的涂层73c胁至用于该实例 的每个衬底73的表面，以便M金颗粒73b。将容器75填絲包括分析物分 子的7X^液。利用光3#^义，^M^bt^^射用于^^斤的所^it^i且件71以枱-测 拉曼散射R。
图11是用于分析的衬;M且件的应用的另一实例。所^于分4斤的^HvgU且件
81 包括直的部分83和弯曲部分85的弯曲玻璃管。将所述直的部分53放 置x(M目同的平面上并JLfc^间具有预定的间隔相互平行排列。所述玻璃管包 含在上面^目^4P、的金颗粒。为进行分析，利用光i射义，^;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以检测拉曼散射R。
图12是用于分析的衬^i且件的应用的又一实例。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;和置于所述衬底103中的 用于分析的板状衬底105。所翻于分析的衬底103包拾由中空矩形玻璃制成 的透明衬底103b;和胁至所錢明衬底103内壁的金颗粒103a。内部醒的 用于^^斤的所述^l状^t底105包^l状的^L璃^t底105b和施加至所述，^t底 105b表面的金颗粒105a。所自于分析的衬^i且件101填^"样品T。在上述 结构的衬^i且件101中，W卜,波出的光经历最多五次经过金颗粒层5的传送 直到它初U^)"。因此，该衬底101能够产生与图6的用于分析的衬;^i且件相同 的錄。
图13显示用于分4斤的村^^i且件的应用的又一实例。所i^于^4斤的衬^i且 件111包拾用于分析的中空矩形或者立方^t底113;和置于所述衬底113中 的用于分析的板状衬底115。所述用于分析的衬底113包拾由中空矩形玻璃制 成的透明衬底113b;和^至所i^it:明衬底113b内壁的金颗粒113a。置于内 部的所is^l状的^t底115包^^R^C璃衬底105c和;^o至所i^M^y^t底 105c相对两侧的金颗粒层115a和U5b。所述用于分析的衬7liE件111填^"
样品T。在上i^构的用于分析的衬;li且件i11中，w卜,波出的i^历最多 七次经过金颗粒层的传送直到它,ic^射。因此，该衬^ia件m能够产生与图 7的用于^^斤的村7^i且件相同的^。
图14显示用于分析的村^ia件的应用的又一实例。所述用于分析的衬;M且
件121包拾用于分析的圆柱形衬底123;和置于所述衬底123中的两个用于分 析的板状衬底125和127。所賴于分析的村底123包拾由中空玻璃圆柱制成 的透明衬底123b;和^口至所iiit明衬底123b内壁的金颗粒123a。置于内部
it^C璃衬底125b和127b表面的金^^立125a和127a。所述月于分析的衬^i且 件121填絲样品T。在上述结构的用于分析的衬^i且件121中，W卜,波出 的光经历最多七次经过金颗粒层的传送直到它被反射。因此，该衬^i且件121 能够产生与图7的用于^^斤的刮7^i且件相同的^。
接着，将描述M的检测和分析。錄曼检测中，^J l可购得的拉t^语 仪。该拉1^#(义具有300至2400cm-1的测量范围。M用于分析的衬底的激 光的'M波长是785nm。将CCD用作检测器测量1秒钟x5(总计5秒钟)。所述 检测'^fM可购得的探针。所述样品是-比^K^液。所述他^7K^^A^4面 增强拉曼光if(SERS)研究中广泛使用的增强检查单元(印hancement checking element). ^^I超纯7Jc制备所述他^7JC溶液。对于膜^"测，^^J可购得的平板 光波导(slab optical waveguide )。除以上^ft^卜，以40。的入射角进行利用所 iiit波导的拉曼测量1秒钟xl0(总计10秒钟)。^JU上迷金^目^^V法，q目 ;5t^与信号探测部^目对的所述光波导的端面以及J^L^t，并且^目J5^P、顶面。
作为实例，图15显示lMp比^7K溶液的"fit(无增强)拉t^bit(A), 1()4摩 尔p比咬水溶液的普通拉曼光^(B-l)，以及多重增强拉曼光if(B"2)(三重增强)。 通itA样品的拉曼光镨中去掉在实际测量之前将純7JO真^^L璃圆柱中所获得
的拉曼光i脊对这些光镨实施背景too如图15中所示，在所述l摩尔p比^^ 的^t拉t^^(A)中C^到了峰。然而，由于它的^i^，在10"摩尔他^7K 溶液的"fit拉曼光^(B-l)中没有X!i^到峰。另一方面，与在高浓度7jC^液的拉 曼光i普(A)中一样，在所i^重增强的104摩尔败^7膝妙l)中，J j:到了拉 曼^#的峰，^实了拉曼Wt的增强。
通it^每重增强或者多重增强的拉曼测量中获得的在所述横坐标X轴上为
他咬的C-H平面内弯曲l^动导致的拉曼^^多1013cm"的峰5虽和在所皿坐标Y 轴上为相应浓度的图中画检测线^^得所^曼光谙的峰强和所述p比^!t7K溶液 的浓>1之间的关系0^见图18)。利用以下方禾呈式计，曼^# 1013cm—1的拉曼 峰强度。
峰强度-[拉曼^f多1013cm"的储强度(他咬的C-H平面内弯曲振动)-[拉 曼^i^多1013cm'1的峰的两侧的，强度的平均值
结果，M^强度的增加，J ^到了M的增加，证实了存在定量性。因此， 计算了每重增强和多重增强的抬r测l^^^和检测灵^l增强的程度。在S/N(信 噪比)=3时用p比"^K^液的、;^l计算所ii^测I1L^度。使用在所#曼光谱中 ，膝不到一 2300至2350cm"范围内的均方^(RMSMt^示所述噪声级。;^测 限信号值^jyf^且用于计算检测11^1,与图18的检测线进行比较。计算所 述;^r测限的增强程度，将无增强的^r测PH^l设为1。在图16和17中示出所 i^果。在"fit拉曼检测(无增强)中所述检测限是200ppm,但是在SERS(—重 增强)中是129ppb，检测灵狄的增强程y^l增加了 1,700钩参见图16)。另一 方面，在細1^(五重增强)中所迷>1^^艮是0.96 卩1),枱r测灵敏复的增强程;tA ^it拉曼^r测的209,900銜参见图17)。已证实，MERS增强了拉曼絲，
X^JL,检测灵M的增强程度随多重增强的数目增加。这可归因于能够 利用单^Jt源同时进行多个SERS测量的事实并JIi^可归因于^jWfJl者与 拉曼，光的谐振(由于在一定体积的水溶液中布置多个衬底)导致的增强。
jHW卜，这暗示，检测灵M的增强程度仅与衬底的数目成比例增加或者高 于该比例增加，由于分析物W更可能吸附至所述村底上。上文证实了所述多 重增强拉f^i普学的M的^。
当将亚孩沐级的非晶态氟碳树脂(产品名称:Cytop)的涂层施加至^目^^p、 的衬絲面时^ J ^到拉曼絲的增强，证明该涂/g^作用。
利用上述^支术，对怀>1^内分泌干扰物并限制作为残留农药应用的氨基甲 酸酯农药，甲萘*1-萘基甲1^甲酸酯)进行了检测。结果，证实了与ptet7jc i^^目当的灵ltl的增强。
^JU本发明又检测了重金属。所述检测的重金属是包^r胁的重^i^钾 (K2Cr207)，利用超纯7滩所述重^^钾调节JJt当狄，并JL^^测中^f^J。
利用可购得的金属离子^^机，通过在上面^f目^^^lj备用于检测的衬底。
"f^J例如可购得的Process Raman Spectrometer PI誦200(由Process Instruments Inc制造)进行所錄曼;j^测。所述测量范围在300到2400cm"之间；所ii^ 波长是785纳米，所述;j^测器是CCD,以及实祐所述检测1秒钟x5(总计五秒 钟)。4吏用例如可购得的^^4十(由InPhotonics制造)实施^斤i^测法。
在普通拉曼检测(无多重增强)中，将样品(约300ml)填絲玻璃管中。在 SERS检测(一重增强)中，将W目^^P枢的玻璃置于玻璃管中。在MERS检 测(三重增强)中，将样品(约300ml)填絲W目^^PJ^璃管中。
图19显示0.4摩尔重^^钾水溶液的^it拉fjBf(A)，三重增强的 摩尔重4$^钾7]^:液的增强光云#(6_1:实线)，三重增强的J^水的增强光it(B-2: 点线)，以及l(r3摩尔重^^钾7J^^的4^拉fj^l(B^:虚线)。图19中的线 B-2表示拉曼絲的增强，因此，对于每重增强，画出所述絲强度和M^到 拉曼，增强的803cm4处的浓度之间的关系以^4)j检测线爿奸^r测I^Mt 强程度。计算S/N比0辨比)=3时的检测限。^^在所辦强光语中，膝不到 峰的2300至2350cm"范围内的均方才^(RMS)表示所述噪声级。计算每重增强的 检测限，将无增强的检测限设为1。结絲图20中示出，其证明重金属的MERS 检测是可行的。
jH^卜，也将本发明用于检测真菌。样品菌抹是Esherichia规杆菌0157H:7 和金黄色葡萄球菌。祸每种真菌振动并且在37。C培养过夜。将从10ml培养菌 (4°C， 8000g, 5分钟)中获得离心产物并用无菌水洗涤重复五次。随后，将所述 真菌与1 ml无菌水;^^f稀释至适当泉变以进^f滩r测。利用可购得的金属离子 It^机，通迚在上面^目^L^银形成用于检测的衬底。^曼检测中使用，例 如，可购得的Process Raman Spectrometer PI -200(由Process Instruments Inc 制造)。所述测量范围为300-2400cm4;所^Ut波长是785納米；所迷检测器 是CCD;和实施所述检测1秒钟x5(总计五秒钟)。例如，使用可购得的探4K由 InPhotonics制造)实^;斤述#~测法。在所述^"测中^^1 300ml样品。
图21显示EshericWa ;U^杆菌0157H:7(A)和金黄色葡萄球菌(B)的拉曼光 镨(利用MERS )。在图21的(A)中，在603和743cm-1处出辨。在图21的(B) 中，在567和919cm"处出旨。这证明，食物中毒菌的MERS^r测是可行的 而且能够识别出Esherichia :^杆菌0157 H:7和金貧色葡萄球菌。jti^卜，利用光波导，对主要由聚偏二氯乙烯la^的食物^M实^r测。
结果，获得了所i^4面上非常小量添加剂的清晰的光i普。这暗示，除了7JC溶 液，还能够检测在固体表面上的痕量物质。
除了这些，MERS被认为可用于检测^i^、蛋白质、核酸、毒素、真菌、
IW、 ；^#、纸、^Jtiia胺、石墨多环芳烃(blackleadpolycyclicaromatic)、 气体、塑胶、导电泉#等等。 工ikit用性
由于本发明能够高灵^1^4^#[^1物质，所以能够将本发明用于环嫂、 食品或者医药领域中树物质的分析，J^地，'fe4检测在河流、农田、個 7风者工业废水中诸如残留农药或者环嫂激素的有毒成分，检测活体中的蛋白 质、缩氨贼者真菌，分析大气中的有毒成辨等。
权利要求
1.一种在拉曼光谱分析中使用的用于分析的衬底，其包括预定的透明衬底和不均匀施加至所述透明衬底表面的金属颗粒。
2. 权利要求l的用于分析的衬底，其中在所iiit明衬底的预定区域中集中 所述^r属颗粒，使#^属颗粒之间的间隙为納^，以瓦在另一区域中^l^斤 述金属颗粒，^^^r属颗津立之间的间隙为賴^M l。
3. W'J要求1或者2的用于分析的村底，其中所述金属颗粒是金、银、 铜、钿、钯、铝、钛、钴。
4. 相j，决求l至3的任意一项的用于分析的衬底，其中所述透明衬底具 有;fcgL状的形状。
5. ^P'j要求'l至3的任意一项的用于分析的衬底，其中所逃逸明衬底具 有圆柱体形状。
6. 权利要求1至3的任意一项的用于分析的衬底，其中所iiii:明衬底具有 矩形形状。
7. —种用于分析的刮7li且件，其包括至少两个^U'J要求4中M的用 于分析的板状衬底，所錄状衬^Wi平^i。
8. —种用于分析的衬^i且件，其包括^U'漆求5中M的用于分析的 圆柱形衬底；和至少一个a利要求4中M的用于分析的板状衬底，所i^！ 状衬底插^;斤述用于分析的圆柱形衬底中。
9. 一种用于分析的衬底组件，其包括至少两个不同直径的M利要求5 中M的用于分析的圆柱形衬底，所述较小直径的用于分析的衬底iM^所述 较^ej:径的用于分析的衬底中。
10. —种用于分析的衬^i且件，其包括^!^5l利要求6中M的用于分析 的矩形衬底；和至少一个^^利要求4中^Ui的用于分析的板状衬底，所* 状衬底插A;斤i^1于分析的矩形衬底中。
11. 权利要求6至10的任意一项的用于分析的衬^i且件，其中在所述多个 衬底中的每个上面^p有不同金属的颗粒。
全文摘要
提供了能够高灵敏度地分析低浓度物质的用于拉曼光谱分析的衬底和衬底组件。用于拉曼光谱分析的衬底1包括预定的透明衬底3和不均匀施加至所述透明衬底3表面的金属颗粒5。
文档编号G01N21/65GK101351700SQ200680049129
公开日2009年1月21日 申请日期2006年10月18日 优先权日2005年10月25日
发明者小名俊博, 村上修一 申请人:国立大学法人九州大学