一種基於反射光強的多孔矽微腔生物傳感器檢測生物分子的方法
2024-03-23 13:13:05 1
一種基於反射光強的多孔矽微腔生物傳感器檢測生物分子的方法
【專利摘要】本發明提供一種基於反射光強的多孔矽微腔生物傳感器檢測生物分子的方法,其特徵在於:主要的實驗儀器為氦氖雷射器和光功率檢測計;雷射器以一定的角度入射到以多孔矽微腔為基底的材料上,用功率接收計接收反射光,找到微腔結構對應的最小光強功率的角度,然後添加生物改變多孔矽層折射率,再檢測反射光的最小光強功率對應的角度,通過前后角度的改變,來檢測添加生物濃度。
【專利說明】一種基於反射光強的多孔矽微腔生物傳感器檢測生物分子的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生物分子的檢測方法,具體而言涉及一種基於反射光強的多孔矽微腔生物傳感器檢測生物分子的方法。
【背景技術】
[0002]多孔矽生物傳感器具有高靈敏度、響應速度快、實時性好、免標記、可遙控控制、結構緊湊、無電磁幹擾和安全性高的特點,現在被廣泛地應用於研究生物分子之間的相互作用,基因表達、新藥開發、環境檢測和食品安全和核輻射監測的重要研究手段。
[0003]生物光學傳感方法有兩種:一種是利用生物分子折射率的變化原理,其主要特點是生物分子不用標記,而且樣品製備簡單;另一種利用於生物分子螢光標記的變化原理,主要特點檢測簡單而且靈敏度高。在各種生物傳感器材料中,多孔矽是一種很好的生物傳感器材料,具備以下優點:
[0004]1.多孔矽生物傳感器具有非常高的內表面積,方便了駐紮在多孔矽中識別感應分子(生物活性探針)與被測分子的結合,因而相比於平面器件的生物傳感器,多孔矽的單位面積的信號容量顯著增強;
[0005]2.多孔矽的蜂窩狀孔隙結構對生物分子進行了自然包裹,很好地防止了生物成分的浸出,所以生物傳感器的穩定性較強;
[0006]3.多孔矽的孔的大小,可用電流腐蝕時控制,所以對不同大小的生物分子,可以對應製備相應的多孔矽傳感器,提高了該傳感器的抗幹擾能力;
[0007]4.多孔矽生物傳感器無毒無害,且具有非常好的生物兼容性和吸附性;
[0008]5.多孔矽能保持生物活性,已有在多孔矽上生長神經元細胞、鼠肝上皮實質細胞和人類胚胎腎細胞等細胞。這些生長在多孔矽的生物細胞,可以進行正常的新陳代謝,明顯好於生長在玻璃上的生物;
[0009]6.多孔矽能與其它器件集成,而且多孔矽的製備方法也相當成熟穩定,可以快速,方便使用。多孔矽材料可大量用於製備光學生物傳感器,同時可以對許多生物分子進行相應的改性。多孔矽生物光學傳感器也可以MEMS器件的研發,並處於研究開發實用的階段。
[0010]目前,在國際國內外的學術刊物發表的生物傳感器的數量很多,越來越多的研究更加從理論走向實際的應用。比如:在玻璃為基底製備的二維光子晶體生物傳感器和一維多層帶隙結構的多孔矽生物傳感器等的研究來看,將納米多孔矽的生物特性與光波導或者光子晶體的帶隙結構傳感器結合起來的趨勢,將大大提高目前的生物傳感器的性能。
[0011]多孔矽作為基底材料用於生物檢測已經被廣泛的作為實驗研究和應用。多孔矽通過電化學腐蝕的時候交替使用不同電流,可以製備出各種多孔矽多層結構,電化學腐蝕技術配合光刻等技術還可以製備出多孔矽波導、多孔矽光柵等各種結構。無論哪種類型的多孔矽生物傳感器歸根到底原理都是生物分子進入了多孔矽層的多孔結構後增大了多孔矽層的折射率,折射率增大的多少和進入生物分子的多少有關,因此利用多孔矽層的折射率的改變,就可以通過計算機模擬加入生物的實驗。
[0012]目前報導的基於多孔矽微腔的生物傳感器很多,檢測方法包括:反射光譜的檢測和拉曼、螢光光譜的檢測。
[0013]CN101710118A公開了一種基於多孔娃三兀結構微腔的光學免疫檢測方法,該方法採用基於計算機精確控制的電化學腐蝕方法製備多孔矽微腔,其中多孔矽微腔內上、下的Bragg結構由三種電流密度交替進行電化學腐蝕而形成,其特徵在於對於不同條件製備的多孔矽微腔進行編碼可以實現多元檢測,如果是一元檢測則不需要編碼,使抗體或抗原在多孔矽三元結構微腔的孔洞裡結合,多元檢測中抗原或抗體的種類利用多孔矽微腔的編碼進行標識,而通過生物反應前後的光譜峰位變化進行檢測樣品中相應的抗原或抗體濃度,所述檢測方法包括以下步驟:
[0014]I)抗原或抗體固定在多孔矽微腔的孔洞裡,如果是需要編碼的多元檢測,那麼一種編碼的多孔矽微腔對應固定一種待測生物分子的特異性抗原或抗體,衝洗未結合的分子並封閉多孔矽微腔裡的未結合生物分子的空白鍵位,記錄測定固定有抗原或抗體的多孔矽微腔光譜;
[0015]2)不同多孔矽微腔與不同濃度待測溶液發生反應,使抗原-抗體在多孔矽微腔的孔洞裡特異性結合,反應後進行衝洗,記錄多孔矽微腔光譜及編碼確定種類和濃度。
[0016]這種光學免疫檢測方法不僅兼具多孔矽和光子帶隙結構傳感器的諸多優異性能,而且結構穩定性很好,通過編碼檢測技術更是可以實現多元檢測。此外,由於採用的製備方法較為簡單,價格相對低廉,有一定的商業應用前景。
[0017]CN1922486A公開了一種用於分析生物樣品中內含物的方法,包括:a)在合適的結合條件下,使所述生物樣品與納米多孔半導體傳感器接觸,所述納米多孔半導體傳感器包括納米多孔半導體結構和連接到所述多孔半導體結構上的一個或多個第一探針,所述納米多孔半導體結構包括置於上層和下層之間的中心層,所述上層和下層都包括5至20層交替多孔性層;所述一個或多個第一探針特異性結合所述樣品中的至少一個分析物,形成一個或多個結合複合物山)在適合促進它們的特異性結合的條件下,使所述一個或多個結合複合物與拉曼活性探針接觸;c)照射所述傳感器,以便從所述傳感器引發螢光發射,所述發射產生來自所述結合複合物的拉曼光譜;和d)檢測由所述結合複合物產生的拉曼信號;其中,與所述結合分析物有關的拉曼信號表明所述樣品中所述分析物的存在以及類型。
[0018]該方法提供用級聯拉曼傳感用於分析生物樣品例如血清中內含物的方法。使具有特異性結合已知分析物的探針的、產生螢光的納米多孔生物傳感器與生物樣品接觸,形成連接於多孔半導體結構的一個或多個結合複合物。將結合複合物與拉曼活性探針接觸,該拉曼活性探針特異性結合該結合複合物,照射生物傳感器,從生物傳感器產生螢光發射。檢測結合複合物產生的拉曼信號,與結合的含蛋白質分析物有關的拉曼信號表明樣品中含蛋白質化合物的存在。
[0019]上述反射光譜和拉曼光譜、螢光光譜的檢測,缺點都是需要昂貴精密的相應光譜分析儀。因此,需要研究開發一種可以用簡單的實驗儀器來檢測生物的檢測技術。
【發明內容】
[0020]本發明的目的是提供一種基於反射光強檢測的多孔矽微腔生物傳感器,及其用於生物檢測的方法。
[0021]本發明與以往的檢測技術最大的區別在於用簡單的實驗儀器來檢測生物。主要的實驗儀器為氦氖雷射器和光功率檢測計(均為普通、便宜的常規光學配置)。雷射器以一定的角度入射到以多孔矽微腔為基底的材料上,用功率接收計接收反射光,找到微腔結構對應的最小光強功率的角度,然後添加生物改變多孔矽層折射率,再檢測反射光的最小光強功率對應的角度,通過前后角度的改變,來檢測添加生物濃度。
[0022]如圖1所示的,這種多孔矽微腔的反射光譜是一種有缺陷峰的光譜,在固定633nm波長的雷射入射時,在30°出現反射光強的最小值,圖1所示的這種多孔矽微腔的結構是一種多層多孔矽結構:(HL) 6C (LH) 6,H是高折射率層(折射率1.52、物理厚度104nm),L是低折射率層(折射率1.21、物理厚度13lnm),C是缺陷層(折射率1.21、物理厚度13Inm),因為通過調製電流,就可以製備出各種折射率(1.2-2.0之間)和厚度的多層多孔矽,這裡選用的結構參數分布對應相應的電流腐蝕參數。
[0023]圖1所示的反射譜在加入生物分子,也就是增大多孔矽微腔每一層的折射率後,光譜會整體向右移動,也就是說,反射光強的最小值不再是30°而會增大,如圖2所示,A線為折射率均勻增加0.02後、反射光強的最小值接近33°,B線為折射率均勻增加0.04、反射光強的最小值是36°。
[0024]多孔矽的製備:
[0025]多孔矽的形成原理解釋很多,電化學腐蝕製備多孔矽為例,就是把單晶矽作為陽極在HF酸溶液中通以恆定直流電流進行陽極氧化。單晶矽在HF酸溶液中由於所加電壓大小不同或者所給恆定電流大小不同,會出現兩種情況:當電流大於某個臨界值時,單晶矽將會被剝離掉。當電流低於這個此臨界值時,單晶矽表面將出現蜂窩狀的多孔矽。
[0026]P型單晶矽的電化學陽極腐蝕製備多孔矽。
[0027]步驟1.採用P型〈100〉單面拋光單晶矽片,其電阻率為4-8Ω-πι,厚度為100±10μπι。實驗前分別用丙酮、無水乙醇、去離子水對矽片進行超聲洗15分鐘。對經過清洗後的單晶矽片進行電化學腐蝕。腐蝕液是由49%的氫氟酸和95%的乙醇按照體積比HF = CH3CH2OH =1:1-3比例混合而成。腐蝕過程分別由電流密度為200-300mA/cm2和600-800mA/cm2的恆流源引導。首先用電流密度為200-300mA/cm2,腐蝕時間為10_30s,暫停5-lOs,再用電流密度為600-800mA/cm2,腐蝕時間為10_30s,再暫停5_10s,以此交替腐蝕2-4個周期。中間微腔用600-800mA/cm2腐蝕30_60s中間暫停10_20s,最後用電流密度為600-800mA/cm2,腐蝕時間為15_25s,暫停5_10s,再用電流密度為200-300mA/cm2,腐蝕時間為15-25s,以此交替腐蝕2-4個周期。實驗過程中,需要低溫,把腐蝕槽放入冰水混合溶液中的超聲波槽中。
[0028]步驟2.將得到的多孔矽進行烷氧基矽烷修飾。
[0029]步驟3.將得到的烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4_( 二乙氨基)水楊醛反應,得到帶有芳叔胺基團的多孔矽。
[0030]步驟4.將得到的帶有芳叔胺基團的多孔矽浸泡在離子交換水中,去除殘存的有機物。
[0031 ] 優選地,所述步驟2中多孔矽以質量比為1:20-1:40分散於有機溶劑中,超聲處理l-2h,滴加烷氧基矽烷,90-100°C反應2-4h ;反應結束後過濾除去溶劑,用無水乙醇洗滌數次,真空乾燥,即得烷氧基矽烷修飾的多孔矽。
[0032]進一步優選地,所述有機溶劑為甲苯或二甲苯或THF或DMF,溶劑的選擇對於最終得到的多孔矽的靈敏度影響不大;烷氧基矽烷優選為Y-氨丙基三甲氧基矽烷或Y-氨丙基三乙氧基矽烷,其中,烷氧基矽烷與多孔矽的質量比為1:0.1-1:0.5。
[0033]對於步驟3,將步驟2得到的烷氧基矽烷修飾的多孔矽分散到無水乙醇中,超聲處理10-20min,加入4_( 二乙氨基)水楊醛(CAS: 17754-90-4),攪拌回流6_8h後傾出上層懸浮液,過濾除去溶劑後用無水乙醇洗滌數次,真空乾燥,得到帶有芳叔胺基團的多孔矽。烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4-( 二乙氨基)水楊醛的質量比為1:5-1:10。
[0034]本發明中通過對交替電流製備的多孔矽進行修飾,得到了製備工藝簡單,價格低廉的修飾多孔矽,有的產品的檢測靈敏度可以高達8800±50nm/折射率單位以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1.固定入射波長633nm的多孔矽微腔的模擬反射光譜
[0036]圖2.固定入射波長633nm的多孔矽微腔的模擬反射光譜(A線為折射率均勻增加
0.02,B線為折射率均勻增加0.04)
【具體實施方式】
[0037]實施例1:
[0038]⑴通過電化學刻蝕方法製備多孔矽:採用P型〈100〉單面拋光單晶矽片,其電阻率為4Ω-ηι,厚度為100 μ m。實驗前分別用丙酮、無水乙醇、去離子水對娃片進行超聲洗15分鐘。對經過清洗後的單晶矽片進行電化學腐蝕。腐蝕液是由49%的氫氟酸和95%的乙醇按照體積比HF = CH3CH2OH = 1:1比例混合而成。腐蝕過程分別由電流密度為200mA/cm2和800mA/cm2的恆流源引導。首先用電流密度為200mA/cm2,腐蝕時間為10s,暫停5s,再用電流密度為800mA/cm2,腐蝕時間為10s,再暫停5s,以此交替腐蝕2個周期。中間微腔用800mA/cm2腐蝕30s中間暫停10s,最後用電流密度為800mA/cm2,腐蝕時間為15s,暫停5s,再用電流密度為200mA/cm2,腐蝕時間為15s,以此交替腐蝕2個周期。實驗過程中,需要低溫,把腐蝕槽放入冰水混合溶液中的超聲波槽中;
[0039]⑵將步驟⑴得到的多孔矽進行烷氧基矽烷修飾:多孔矽以質量比為1:20分散於甲苯中,超聲處理lh,滴加Y-氨丙基三甲氧基矽烷,100°C反應2h ;反應結束後過濾除去溶齊U,用無水乙醇洗滌數次,真空乾燥,即得烷氧基矽烷修飾的多孔矽;Y -氨丙基三甲氧基矽烷與多孔矽的質量比為1:0.1 ;
[0040]⑶將步驟⑵得到的烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4_( 二乙氨基)水楊醛反應,得到帶有芳叔胺基團的多孔矽:將步驟⑵得到的烷氧基矽烷修飾的多孔矽分散到無水乙醇中,超聲處理lOmin,加入4-( 二乙氨基)水楊醛(CAS: 17754-90-4),攪拌回流6h後傾出上層懸浮液,過濾除去溶劑後用無水乙醇洗滌數次,真空乾燥,得到帶有芳叔胺基團的多孔矽;烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4-( 二乙氨基)水楊醛的質量比為1:5 ;
[0041]⑷將步驟⑶得到的帶有芳叔胺基團的多孔矽浸泡在離子交換水中,去除殘存的有機物。
[0042]製備的經修飾的多孔矽的穩定性檢測:修飾的多孔矽片試樣放入聚甲基丙烯酸甲酯製成的流式槽中,不同的PH值的磷酸鹽緩衝液依次通過微流泵送入流式槽中,每次送入緩衝液前用PH7.4,0.0lM磷酸鹽緩衝液洗滌流式槽5分鐘。光學反射幹涉光譜通過Y型光纖拾取光學信號,實時監控薄膜光學厚度變化。結果發現經修飾的多孔矽的光學厚度在PH2-12範圍變化的磷酸鹽緩衝液中,變化很穩定。
[0043]靈敏度檢測:將1uL不同折射率的有機化合物滴在矽片的表面,檢測光學厚度的變化,以折射率為橫軸,光學厚度為縱軸繪製線性關係圖,以折射率改變I個單位的光學厚度變化量為試樣的靈敏度。本發明實施例1中多孔矽的靈敏度為8850±50nm/折射率單位。
[0044]測試生物分子;
[0045]主要的實驗儀器為氦氖雷射器和光功率檢測計(均為普通、便宜的常規光學配置)。雷射器以一定的角度入射到以多孔矽微腔為基底的材料上,用功率接收計接收反射光,找到微腔結構對應的最小光強功率的角度,然後添加生物改變多孔矽層折射率,再檢測反射光的最小光強功率對應的角度,通過前后角度的改變,來檢測添加生物濃度。
[0046]事先,對確定濃度的生物分子制定濃度-角度位移的標準曲線。以便通過測試結果的角度位移值獲得目標分子的濃度。
[0047]首先,測試沒有加入生物小分子時的多孔矽微腔的反射光譜,記錄光強最小值時的角度;
[0048]其次,測試加入生物小分子後的反射光譜,記錄光強最小值時的角度;
[0049]然後,分別對比其中光強最小值對應角度的紅移,計算得出移動的角度差值。將該角度位移值與標準曲線相對應,讀取生物小分子的濃度值。
[0050]實施例2:
[0051 ] 腐蝕過程分別由電流密度為300mA/cm2和600mA/cm2的恆流源引導。其他同實施例1,多孔矽的靈敏度為8800±50nm/折射率單位。
[0052]實施例3:
[0053]步驟⑵中的有機溶劑選用THF,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8850 土 50nm/折射率單位。
[0054]實施例4:
[0055]步驟⑵中的有機溶劑選用DMF,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8850±50nm/折射率單位。
[0056]實施例5:
[0057]步驟⑵中的有機溶劑選用二甲苯,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8850±50nm/折射率單位。
[0058]實施例6:
[0059]步驟⑵中的Y-氨丙基三甲氧基矽烷與多孔矽的質量比為1:0.5,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8900±50nm/折射率單位。
[0060]實施例7:
[0061]步驟⑵中的Y-氨丙基三甲氧基矽烷與多孔矽的質量比為1:1,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8830±50nm/折射率單位。
[0062]實施例8:
[0063]步驟⑵中的Y-氨丙基三甲氧基矽烷與多孔矽的質量比為1:2,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8810±50nm/折射率單位。
[0064]實施例9:
[0065]步驟⑶中烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4-( 二乙氨基)水楊醛的質量比為1:10,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8870±50nm/折射率單位。
[0066]實施例10:
[0067]步驟⑶中烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4_( 二乙氨基)水楊醛的質量比為1:2,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8330±50nm/折射率單位。
[0068]實施例11:
[0069]步驟⑶中烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4-( 二乙氨基)水楊醛的質量比為1:15,其它同實施例1.所得的多孔矽的靈敏度達到8410±50nm/折射率單位。
[0070]實施例12:
[0071]腐蝕過程分別由電流密度為20mA/cm2和80mA/cm2的恆流源引導。其他同實施例1,多孔矽的靈敏度為8300±50nm/折射率單位。
[0072]實施例13:
[0073]腐蝕過程分別由電流密度為30mA/cm2和60mA/cm2的恆流源引導。其他同實施例1,多孔矽的靈敏度為8200±50nm/折射率單位。
[0074]對比例1:
[0075]步驟⑴為通過電化學刻蝕方法製備多孔矽,刻蝕液為氫氟酸:無水乙醇體積比為3:1 ;電流密度為600mA/cm2,蝕刻時間為20秒;其他同實施例1。本發明對比例I中多孔矽的靈敏度為8600 ± 10nm/折射率單位。
[0076]對比例2:
[0077]電流密度為200mA/cm2,蝕刻時間為20秒;其他同對比例I。本發明對比例2中多孔矽的靈敏度為8100±100nm/折射率單位。
[0078]對比例3:
[0079]未進行步驟⑶處理,其它同實施例1.結果發現多孔矽的穩定性較差,光學厚度在PH2-12範圍變化的磷酸鹽緩衝液中,變化較大。靈敏度不足8000±100nm/折射率單位。
[0080]對比例4:
[0081]未進行步驟⑵處理,其它同實施例1.結果發現多孔矽的穩定性較差,光學厚度在PH2-12範圍變化的磷酸鹽緩衝液中,變化很大。
[0082]對比例5:
[0083]採用N型〈100〉單晶娃,其它同實施例1.多孔矽的靈敏度為8500± 10nm/折射
率單位。
[0084]通過實施例1,對比例3-4的比較可見,本發明的步驟⑵和⑶處理均對最終多孔矽的穩定性和靈敏度有重要影響。
[0085]通過實施例1,對比例1-2的比較可見,步驟⑴中採用交替電流腐蝕比單一電流強度腐蝕所得到的多孔矽的靈敏度要好。
[0086]實施例1與對比例5的比較可見,單晶矽的選擇對最終的多孔矽靈敏度有影響。P型單晶矽更適合本發明。
[0087]實施例1與2的比較可見,交替電流分別選擇200-300mA/cm2和600-800mA/cm2,對最終多孔矽的靈敏度有一定影響。但是比選擇交替電流分別為20-30mA/cm2和60-80mA/cm2的所得產品靈敏度高。
[0088]實施例1與3-5的比較可見,步驟⑵中溶劑的選擇對最終多孔矽的靈敏度沒有影響。
[0089]通過實施例1,6_8的比較可見,步驟⑵中Y-氨丙基三甲氧基矽烷與多孔矽的質量比對最終多孔矽的靈敏度有重要影響。
[0090]通過實施例1,9-11的比較可見,步驟⑶中烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4_( 二乙氨基)水楊醛的質量比對最終多孔矽的靈敏度有重要影響。
【權利要求】
1.一種基於反射光強的多孔娃微腔生物傳感器檢測生物分子的方法,其特徵在於:使用的主要設備為氦氖雷射器和光功率檢測計;雷射器以一定的角度入射到以多孔矽微腔為基底的材料上,用功率接收計接收反射光,找到微腔結構對應的最小光強功率的角度,然後添加生物分子改變多孔矽層折射率,再檢測反射光的最小光強功率對應的角度,通過前后角度的改變,來檢測添加生物濃度。
2.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於:多孔矽的製備方法為⑴通過電化學刻蝕方法製備多孔矽,優選採用P型單晶矽;⑵將步驟⑴得到的多孔矽進行烷氧基矽烷修飾;(3)將步驟⑵得到的烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4- (二乙氨基)水楊醛反應,得到帶有芳叔胺基團的多孔矽;⑷將步驟⑶得到的帶有芳叔胺基團的多孔矽浸泡在離子交換水中,去除殘存的有機物。
3.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於:步驟⑴採用P型〈100〉單面拋光單晶矽片,其電阻率為4-8 Ω-m,厚度為10ilOym;製備前分別用丙酮、無水乙醇、去離子水對矽片進行超聲洗15分鐘;對經過清洗後的單晶矽片進行電化學腐蝕;腐蝕液是由49%的氫氟酸和95%的乙醇按照體積比HF = CH3CH2OH=1: 1-3比例混合而成;腐蝕過程分別由電流密度為200-300mA/cm2和600-800mA/cm2的恆流源引導;首先用電流密度為200-300mA/cm2,腐蝕時間為10-30s,暫停5-lOs,再用電流密度為600-800 mA/cm2,腐蝕時間為10-30 S,再暫停5-10 S,以此交替腐蝕2-4個周期;中間微腔用600-800mA/cm2腐蝕30_60s中間暫停10-20s,最後用電流密度為600-800mA/cm2,腐蝕時間為15_25s,暫停5_10s,再用電流密度為200-300mA/cm2,腐蝕時間為15_25s,以此交替腐蝕2_4個周期;製備過程中,需要低溫,把腐蝕槽放入冰水混合溶液中的超聲波槽中。
4.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於:所述步驟⑵中多孔矽以質量比為1:20-1:40分散於有機溶劑中,超聲處理l_2h,滴加烷氧基矽烷,90-100°C反應2_4h ;反應結束後過濾除去溶劑,用無水乙醇洗滌數次,真空乾燥,即得烷氧基矽烷修飾的多孔矽。
5.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於:所述有機溶劑為THF或DMF。
6.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於:烷氧基矽烷與多孔矽的質量比為1:0.1-1:0.5。
7.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於:烷氧基矽烷優選為Y-氨丙基三甲氧基娃燒或Y-氛丙基二乙氧基娃燒。
8.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於:對於步驟⑶,將步驟⑵得到的烷氧基娃燒修飾的多孔娃分散到無水乙醇中,超聲處理10-20min,加入4- (二乙氨基)水楊醒(CAS: 17754-90-4),攪拌回流6-8h後傾出上層懸浮液,過濾除去溶劑後用無水乙醇洗滌數次,真空乾燥,得到帶有芳叔胺基團的多孔矽。
9.根據權利要求2所述的方法,其特徵在於:烷氧基矽烷修飾的多孔矽與4-(二乙氨基)水楊醛的質量比優選為1:5-1:10。
10.根據權利要求1所述的方法,其特徵在於:所述的多孔矽作為生物傳感器用於光學非標記生物檢測,其中待測樣品優選是血清、組織液、毒品或興奮劑。
【文檔編號】G01N21/41GK104034693SQ201410194334
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】賈振紅, 李鵬, 呂小毅 申請人:新疆大學