本发明属于拉曼光谱检测技术领域，具体涉及一种用于液体样品快速分析的表面增强拉曼光谱检测试剂盒。
背景技术：
表面增强拉曼光谱技术（surface-enhanced Raman scattering—SERS）是一种直读快速的光谱技术，能够提供表征分子结构的“指纹光谱”，同时具有超灵敏的、痕量甚至单分子水平的检测能力，而且基本上适用于所有的样品环境，在公共安全、法庭科学、环境监测和食品安全等领域得到了越来越广泛的应用。
以金、银等贵金属制备SERS活性基底材料，在一定波长的入射激光作用下产生表面等离子体共振，从而激发基底表面局部区域电场耦合或吸附分子的电荷转移，进而可增强化合物分子的拉曼响应信号。因此，增强基底的性能对SERS活性以及实现SERS检测起着决定作用。液体样品是各类检测工作中一种十分常见样品类型，而贵金属纳米粒子材料以其特殊的理化性质在SERS基底研究和应用中扮演着重要的角色。利用纳米技术制备SERS活性纳米粒子有以下几个显著优点：（1）制备简便、成本低；（2）纳米粒子大小、形状和结构可由化学反应等方法得以调控，进而获得所需的光学性质和理想的SERS增强效果；（3）纳米粒子聚集时，粒子与粒子之间的缝隙能够形成很强的电磁场，这些被称之为SERS“热点”的区域具有十分显著的增强效应，聚集态的金属纳米粒子因此可以产生超高的、甚至单分子检测的灵敏度。
在实际检测中，纳米粒子对液体样品中化合物进行SERS检测时，需要将纳米粒子与溶液样品混合，当纳米粒子团聚时，粒子与粒子的缝隙之间能够产生SERS效应很强的“热点”。然而，纳米粒子自身的团聚缺乏规律而且不易控制，造成纳米粒子之间“热点”分布不均匀，从而无法很好地确保SERS检测的重现性。此外，为了防止纳米粒子分开而造成“热点”消失，在仪器测试前，需要严格限制与纳米粒子混合的样品体积和用量，给测试步骤造成许多不便；具有SERS活性的纳米粒子一般保存或分装于溶液胶体中，样品测试步骤需要将纳米粒子和样品在一个平坦的固体表面或在比色皿中进行，给实际检测操作尤其时现场快速检测造成了一定的困难。对此，将含有SERS活性纳米粒子的溶液胶体直接沉积或涂抹在固体衬底表面，使纳米粒子在固体衬底表面形成规整有序的纳米粒子层，同时提高SERS“热点”分布的均匀性和密度，可极大提高SERS检测的灵敏性、可靠性和重现性；另一方面，将纳米粒子结合于固体衬底形成的便携式、小型化、检测快速的检测器件，可大大减少检测操作的复杂性、缩短检测时间、拓展应用领域、提升实际应用能力、提高检测性能，对于各类检测工作具有积极的意义。
因此，本发明旨在设计开发一种操作简便、实用性强、可连续多次测试的表面增强拉曼检测试剂盒，为各类检测工作提供快速有效的技术手段，具有积极的意义。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种小型、便携、操作简便、可多次使用的表面增强拉曼测试的检测试剂盒。
本发明所提供的表面增强拉曼检测试剂盒，包括试剂盒体1、试剂盒盖2、主转动轮3、副转动轮4、第一传动轮5、第二传动轮6、传送带7、衬底基座8和涂抹装置9；其中：
所述试剂盒体1顶面开口，试剂盒盖2盖合在试剂盒体1开口上，试剂盒盖2打开时可进行样品检测；
所述主转动轮3、副转动轮4、第一传动轮5和第二传动轮6设置于试剂盒体1内；主转动轮3与副转动轮4转动接触，主转动轮3转动带动副转动轮4转动；副转动轮4与第一传动轮5同轴，且相对固定连接，第一传动轮5随着副转动轮4的转动而转动；第一传动轮5和第二传动轮6通过传送带7连接，传送带7为首尾相连的环形带，环绕式套在第一传动轮5和第二传动轮6上，第一传动轮5转动时带动传送带7运动；
所述衬底基座8用于装配涂抹衬底，有若干个，依次排列设置于传送带7外表面上；涂抹衬底可拆卸替换；
所述涂抹装置9设置于传送带7上方，其壳体与试剂盒体1的相对位置固定不动；涂抹装置9包括用于存储具有表面增强拉曼活性的增强试剂的试剂仓12和涂抹轮13，试剂仓12下方设有形状和大小同涂抹轮13相匹配的开孔，涂抹轮13设置于该开孔处且能转动，涂抹轮13一部分在试剂仓12中，另一部分同衬底基座8上的涂抹衬底接触；通过传送带7的移动，涂抹衬底的移动带动涂抹轮13的转动，增强试剂随着涂抹轮13流出，涂抹至涂抹衬底上。
本发明中，所述涂抹装置9内部还设有弹簧14，所述试剂仓12为可变形压缩腔体，弹簧14竖直放置，弹簧14上端同涂抹装置9的壳体顶部连接，下端同试剂仓12连接；试剂仓12装满增强试剂状态下，弹簧14为压缩状态；当增强试剂经使用减少时，弹簧向下伸展，压缩试剂仓12，保证了增强试剂充分同涂抹轮13接触。
本发明中，在所述试剂盒体1中，且在传送带7上方，还设有一个隔板10；所述隔板10盖覆住整个试剂盒体1的开口区域；
所述隔板10上设有检测窗口11，在传送带7的行进方向上，所述检测窗口11设置于涂抹轮13后面；测试样品溶液通过该检测窗口11滴至增强试剂涂抹后的涂抹衬底；拉曼光束也通过该检测窗口11，照射并测试样品；
所述隔板10上还设有预留的主转动轮孔，所述主转动轮3上半部的局部通过主转动轮孔突出于隔板10上表面，便于人工拨动转动；
所述隔板10上还设有预留的涂抹孔，所述涂抹装置9主体设置于隔板10上，涂抹轮13穿过涂抹孔，位于隔板10下；
所述试剂盒盖2预留出盖覆主转动轮3和涂抹装置9的空间。
本发明中，所述传送带7上，靠近衬底基座8的周围位置，还设有可使过量测试样品溶液溢出后穿过滴下的孔洞；在传送带7的环形内侧，对应检测窗口11区域固定设有吸液棒16，吸液棒16上端与传送带7的上层内表面接触贴合，吸液棒16为可拆卸替换。当测试样品溶液滴在涂抹衬底上时，多余液滴会流动溢出，流至孔洞处并继续下滴，被吸液棒16吸收，防止污染试剂盒体1内部。
本发明中，所述试剂盒盖2内侧、闭合时对应在主转动轮3的位置上设有一凸起的卡栓15，试剂盒盖2闭合时卡栓15能顶住主转动轮3，限制主转动轮3转动。
本发明中，所述主转动轮3和副转动轮4为齿轮，试剂盒盖2闭合时卡栓15能卡入主转动轮3的齿中，锁住主转动轮3。
本发明中，所述主转动轮3直径大于副转动轮4直径。
本发明中，所述试剂盒的材质是塑料、金属、聚合物等中一种或复合材料。
本发明中，所述涂抹衬底为可替换的，选用固体材料。
本发明中，所述吸液棒16材质为海绵、聚合物等能够吸收并储存液体的材料。
本发明使用时，打开试剂盒盖，解锁主转动轮，主转动轮的一部分高于隔板，使其便于人工用手指拨动转动；另一部分与副转动轮接触传动，即当主转动轮转动时可带动副转动轮转动，由此再带动与副转动轮同轴固定的第一传动轮转动，第一传动轮即能带动传送带移动。
衬底基座随着传送带移动，依次经过涂抹装置的涂抹轮和检测窗口；衬底基座上装配涂抹衬底，涂抹衬底经过涂抹轮时，增强试剂被涂覆在涂抹衬底上；之后衬底基座到达至检测窗口，停止；将待测样品溶液经检测窗口滴下；然后采用拉曼光谱仪通过检测窗口照射带有增强试剂和待测样品溶液的涂抹衬底，得到拉曼光谱分析结果。
然后拨动主转动轮，将下一个衬底基座移上来，滴加新的待测样品溶液，进行连续的样品测试。
本发明的优点在于：
（1）结构简单，使用方便，成本低，易于携带，可应用于液体样品的表面增强拉曼快速检测；
（2）可随时制备表面增强拉曼检测基底，可实现液体样品的多次连续测试，提高测试效率，满足实际检测的需要；
（3）经过检测后的样品可以留存在检测器件中，便于样品保存和后续分析；
（4）增强试剂使用前存储于密闭试剂仓中，仅仅在使用时通过涂抹轮涂抹出来，有效避免长时间暴露于空气中，使增强试剂中的金属纳米粒子不易氧化失效，从而保障检测效果。
附图说明
图1为本发明实施例的结构简易示意图。
图中标号：1为试剂盒体，2为试剂盒盖，3为主转动轮，4为副转动轮，5为第一传动轮，6为第二传动轮，7为传送带，8为衬底基座，9为涂抹装置，10为隔板，11为检测窗口，12为试剂仓，13为涂抹轮，14为弹簧，15为卡栓，16为吸液棒。
具体实施方式
实施例
本发明的试剂盒包括试剂盒体1、试剂盒盖2、主转动轮3、副转动轮4、第一传动轮5、第二传动轮6、传送带7、衬底基座8和涂抹装置9；
所述试剂盒体1和试剂盒盖2均采用塑料材质，为对合的两个高度不同的长方体；试剂盒体1为大长方体，顶面开口；试剂盒盖2为小长方体，盖合在试剂盒体1开口上，试剂盒盖2打开时可进行样品检测。
所述主转动轮3、副转动轮4、第一传动轮5和第二传动轮6也采用塑料材质，设置于试剂盒体1内；主转动轮3与副转动轮4为齿轮，转动接触，主转动轮3转动时带动副转动轮4转动；副转动轮4与第一传动轮5同轴，且相对固定连接，第一传动轮5随着副转动轮4的转动而转动；第一传动轮5和第二传动轮6通过传送带7连接，传送带7为橡胶材质的首尾相连的环形带，环绕式套在第一传动轮5和第二传动轮6上，类似履带形式，分为上、下层，第一传动轮5转动时带动传送带7运动。
所述衬底基座8用于装配涂抹衬底，有10个，依次排列设置于传送带7外表面上。
在所述试剂盒体1中，且在传送带7上方，还设有一个起到隔离保护作用的隔板10；所述隔板10盖覆住整个试剂盒体1的开口区域，隔板10为可拆卸，使用时与试剂盒体1相对固定。
所述隔板10上设有检测窗口11，在上层传送带7的行进方向上，所述检测窗口11设置于涂抹轮13后面；测试样品溶液通过该检测窗口11滴入至涂抹衬底；拉曼光谱仪的拉曼光束也通过该检测窗口11，照射并测试样品；
所述隔板10上还设有预留的主转动轮孔，所述主转动轮3上半部的局部通过主转动轮孔突出于隔板10表面，便于人工拨动转动；
所述隔板10上还设有预留的涂抹孔，所述涂抹装置9主体设置于隔板10上，同隔板10一起可拆卸，其主体在使用时与试剂盒体1相对位置是固定不动的（隔板10盖覆住整个试剂盒体1时是固定不动）；涂抹装置9内部包括用于存储具有表面增强拉曼活性的增强试剂的试剂仓12、涂抹轮13和弹簧14；所述试剂仓12为可变形上下压缩腔体，试剂仓12下方穿过涂抹孔，位于隔板10下，且设有开孔，形状大小和涂抹轮13相匹配，且开孔处设有一横轴；涂抹轮13为圆柱体，设置于该开孔处且以横轴为转轴转动，涂抹轮13如同开孔的塞子，再利用增强试剂的表面张力和黏度，涂抹轮13不转动时候，增强试剂不会流出，转动时增强试剂随涂抹轮13的滚轮面流出；涂抹轮13随着上层传送带7的移动而转动，涂抹轮13上半部在试剂仓12中，下半部分同上层传送带7上的衬底基座8上的涂抹衬底接触；弹簧14竖直放置，弹簧14上端同涂抹装置9的壳体顶部连接，下端同试剂仓12顶部连接；试剂仓12装满增强试剂状态下，弹簧14为压缩状态；当增强试剂经使用减少时，弹簧向下伸展，压缩试剂仓12，保证了增强试剂充分同涂抹轮13接触。
所述涂抹装置9壳体内部还设有围绕试剂仓12的限位挡块，使试剂仓12在压缩时仓体不会产生偏移。
通过传送带7的移动，涂抹衬底的移动带动涂抹轮13的转动，增强试剂随着涂抹轮13流出，涂抹至涂抹衬底上。
所述试剂盒盖2的高度大于主转动轮3高于隔板10的高度，且高于涂抹装置9的高度。盖合时不会同两者产生干涉。
所述传送带7上，在每个衬底基座8的前后位置各设一个孔洞，孔洞可使过量的测试样品溶液溢出后穿过滴下；在传送带7的环形内侧，对应检测窗口11区域前、后侧，设有前、后两个吸液棒16，两个吸液棒同试剂盒体1侧壁固定连接，当衬底基座8移动到应检测窗口11位置时，即在两个吸液棒16中间，前、后孔洞分别对应到前、后吸液棒16；吸液棒16上端与上层传送带7的内表面（即下表面）接触贴合，且可拆卸替换。当测试样品溶液滴在涂抹衬底上时，多余液滴会流动溢出，流至孔洞处并继续下滴，被吸液棒16吸收，防止污染试剂盒体1内部。
所述试剂盒盖2内侧、闭合时对应在主转动轮3的位置上设有一凸起的卡栓15，试剂盒盖2闭合时卡栓15能顶住主转动轮3的齿轮，限制主转动轮3转动。
操作例1
在试剂盒的增强试剂仓内预先灌装具有SERS活性的银纳米粒子溶液胶体，衬底基座上预先安装的涂抹衬底为光滑平整且不具有SERS活性的正方形银片（银片衬底）。
步骤1：打开试剂盒的试剂盒盖，使卡栓脱离主转动轮，手动转动主转动轮，并带动副转动轮及传动轮和传送带；在传送带的带动和涂抹轮的作用下，银片衬底表面被涂抹上银纳米粒子层后成为SERS活性检测基底。当SERS活性检测基底随衬底基座移动至检测窗口下方时，停止转动主转动轮，SERS活性检测基底也随即停止移动。
步骤2：利用拉曼光纤探头的激光光束对检测窗口下方的SERS活性检测基底进行光谱测试，得到检测基底的背景信号，用于后续样品分析检测时结果比对，也可确认检测基底是否含有干扰检测结果的杂质。必要时按步骤1方法转动主动轮重新涂抹制备SERS活性检测基底。
步骤3：使用滴管将待测溶液样品直接滴加至SERS活性检测基底表面，过量的溶液流淌至传送带后沿孔洞渗漏到下方并被吸液棒吸收。
步骤4：利用拉曼光纤探头的激光光束对检测窗口下方的SERS活性检测基底进行光谱测试，得到样品的光谱信号。必要时，可按步骤1和步骤2的方法，重新涂抹制备SERS活性检测基底进行多次测试。也可直接关闭试剂盒盖，卡栓固定主转动轮，将样品保存便于留样再测。
操作例2
将具有SERS活性的金纳米粒子溶胶与羧甲基纤维素钠水溶液混合均匀，灌装在试剂盒的增强试剂仓内，衬底基座上预先安装的涂抹衬底为被切割成小块的相片纸（纸基衬底）。
步骤1：打开试剂盒的试剂盒盖，使卡栓脱离主转动轮，人工正向和反向多次转动主转动轮，并带动副转动轮及传动轮和传送带往复移动；在传送带的带动和涂抹轮的多次涂抹操作下，纸基衬底表面被涂抹上金纳米粒子层成为SERS活性检测基底。当SERS活性检测基底随衬底基座移动至检测窗口下方时，停止转动主转动轮，SERS活性检测基底随即停止移动。
步骤2：利用拉曼光纤探头的激光光束对检测窗口下方的SERS活性检测基底进行光谱测试，得到检测基底的背景信号，用于后续样品分析检测时结果比对，也可确认检测基底是否含有干扰检测结果的杂质。必要时按步骤1方法转动主动轮重新涂抹制备SERS活性检测基底。
步骤3：使用滴管将待测溶液样品直接滴加至SERS活性检测基底表面，过量的溶液流淌至传送带后沿孔洞渗漏到下方并被吸液棒吸收。
步骤4：利用拉曼光纤探头的激光光束对检测窗口下方的SERS活性检测基底，得到样品的光谱信号。必要时，可按步骤1和步骤2的方法，重新涂抹衬底进行多次测试。也可直接关闭试剂盒盖，卡栓固定主转动轮，将样品保存便于留样再测。