一種用於dna分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置的製作方法

2023-06-10 16:13:06

專利名稱：一種用於dna分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於紅外光譜技術領域，具體為一種用於DNA分析的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置。
背景技術：
表面增強紅外吸收光譜(Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy, SEIRAS)是一種研究界面分子結構信息的重要分析工具。配以衰減全反射(Attenuated Total Reflection, ATR)模式的表面增強紅外吸收光譜(ATR-SEIRAS)， 具有表面信號強，傳質不受阻和本體溶液幹擾小等優點，結合表面選律便於開展DNA分子識別與雜交動力學過程研究。同時避免了傳統外反射紅外吸收光譜(IR Absorption Spectroscopy, IRAS)面臨的問題，如表面信號不夠強、傳質補充滯後、溶液背景的幹擾等。 採用內反射表面增強紅外吸收光譜技術作為普通紅外光譜的擴展，顯著提高了紅外光譜檢測的精度，極大地擴展了紅外光譜的研究範圍，如界面小分子化合物、多肽、蛋白質、寡核苷酸和寡聚糖、類脂、噬菌體、病毒和細胞等生物分子及生物組織體的動態行為。用於構建內反射表面增強紅外吸收光譜池的稜鏡裝置有Otto型和Kretschmarm 型兩種。稜鏡形狀有多種可供選擇，其中多以Kretschmarm半球型稜鏡用於研究。半球形稜鏡可保證任何角度入射光均與界面垂直，反射光損失小，而且進入稜鏡後的角度不變。國際上以Osawa.和Ataka設計的液體流動光譜電化學池為應用主流。其他小組的光譜池裝置均是在此基礎上進行改裝而成。Adzic小組提出了組合硒化鋅柱體和矽片紅外窗口的概念。Sudo等發展的微型衰減全反射表面增強紅外光譜實驗技術可以對物質表面亞毫米大小或納米層厚度的細小物質進行分析。復旦大學蔡文斌研究小組根據「平面波的稜柱-膜耦合原理」(「the theory of prism-film coupler for plane wave」)，研製出一種簡單易行的用於電化學內反射SEIRAS的輔助裝置，此紅外光譜輔助裝置在2008年申請專利。長春應化所的姜秀娥教授結合定向組裝和膜重組的方法創新性地構建了可用於模擬膜蛋白生理存在狀態的平臺，通過表面增強紅外光譜原位監測膜蛋白在納米界面的定向組裝和膜重組過程，拓展了衰減全反射紅外光譜在界面蛋白結構和功能方面的研究。以上均側重於電極體系的拓展，制膜方法的改進，將表面增強紅外光譜技術作為現場電化學的強有力輔助工具而不斷得以完善。近幾年來，脫氧核糖核酸(DNA)是解釋多種生命現象的關鍵，已成為生命科學最重要的研究領域之一。基於DNA的生物傳感器因其簡便、快捷、靈敏、價低等特點， 在基因工程、醫療診斷、新藥篩選、藥物作用機理、環境監測、法醫鑑定等領域得到廣泛研究和應用。DNA傳感技術將雜交的過程和結果以光、電等易於測量的物理信號表達出來，從而獲取目標DNA分子的濃度、序列等信息，是當前DNA研究的重要手段。然而，國內外幾乎無人關注於研製出簡單易用的用於內反射表面增強紅外吸收光譜的微量DNA分析檢測裝置。 另外，紅外光譜能給出化合物的「指紋」特徵，是分析DNA分子結構和空間取向的重要工具。 因此，開發出一套能夠實現高靈敏度、高解析度、器件微型化和低成本，並適於DNA分析檢測的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助裝置至關重要。

發明內容
本裝置的發明目的是為了解決目前紅外裝置不適用於DNA雜交在線分析、製作難度大、檢測靈敏度低、所需樣品量大等問題而研製的一種製作簡易，能夠實現高靈敏度紅外檢測的表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置。具有表面紅外增強作用的島狀納米貴金屬膜為表面修飾、構建DNA傳感器提供平臺，能夠避免背景水的幹擾，對水溶液樣品進行直接分析檢測；可以原位研究功能表面的構造和性質，實時監測界面發生分子識別反應；能夠保持待測分子的活性，實現分子反應動力學的研究。將紅外光譜技術擴展到研究DNA雜交過程的應用中，實現實時、原位、在線地跟蹤DNA識別和雜交過程。為了實現上述目的，本發明採用了以下的技術方案—種用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，如圖1所示，其特徵在於所述的裝置包括一個矽半球1，矽半球1平面的表面鍍有紅外增強效應的島狀納米金膜2構成紅外光窗，紅外光窗矽半球平面表面上的島狀納米金膜上密封固定有紅外光譜池3，紅外光譜池為一圓柱體，開有四個軸向的通透的孔，其中大孔為參比電極插口，內徑 Φ4-5πιπι;三個小孔分別為樣品進口、樣品出口和對電極插口 ；內徑均為Φ2-3πιπι，底部為微型柱狀儲液池，以金膜為工作電極，可應用於紅外光譜電化學研究。上述用於DNA分析的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，所述的紅外光窗上密封固定紅外光譜池，可以通過配件矽半球兩側的立柱4和矽半球底的光窗底託5、 固定環6、密封圈8和固定壓管7將紅外光窗、密封圈8、固定環6和固定壓管7連結在一起， 紅外光譜池用於固定可以是一帶肩的圓柱體，所述的的立柱4有兩根，立柱4是兩端有螺孔的圓柱，所述的光窗底託5是一條狀片，如圖2所示，其中心有一帶孔的圓盤，可以託住矽半球，兩端有孔，與立柱4下端的螺孔相匹配，可以用螺釘固定在立柱下端，所述的固定環6為一圓環，內壁有螺紋，固定環6上有對稱的兩個螺釘孔，與立柱4上端的螺孔相匹配，可以固定在立柱上端，另有一固定壓管7，它的內徑與紅外光譜池的柱體直徑相匹配，固定壓管7 的外壁有螺紋，與固定環6內壁的螺紋相匹配，如此，紅外光窗與紅外光譜池之間墊上密封圈8，將固定壓管7旋入固定環6壓緊，即構成用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置。上述用於DNA分析的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，所述的島狀金膜的製備方法，是採用化學置換反應((Galvanic reaction)在矽半球平面表面製備均勻且具高增強效果的紅外增強表面，它的具體操作方法參見Hiroto Miyake, Shen Ye, Masatoshi Osawa, Electroless deposition of gold thin films on silicon for surface-enhanced infrared spectroelectrochemistry, Electrochemistry Communications 4(2002)973-977.上述用於DNA分析的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，所述的紅外光譜池的材質為玻璃或聚四氟乙烯。上述用於DNA分析的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，所述的密封圈8為聚二甲基矽氧烷(PDMS)環。
上述用於DNA分析的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，應用於DNA 分析與檢測，是在金膜表面固定捕獲DNA，當被測樣品中存在目標DNA時，目標DNA的一端與捕獲DNA雜交，另一端與信號DNA雜交，繼而將同時負載信號DNA與紅外探針對巰基苯甲酸的納米金顆粒帶到金膜表面，通過觀察紅外探針對巰基苯甲酸的紅外信號，進而實現直觀在線跟蹤DNA的雜交過程。本發明的有益效果在於利用製備納米島狀金薄膜的生物相容性，研究處於液態環境下原始狀態的DNA生化性質，檢測DNA分子在某特定界面上的空間取向及立體構象變化，獲得表面信息與其反應活性之間的關聯性，研究非生命固體表面與生命基本單元DNA的相互作用，獲得生物分子DNA與固體表面作用的模型；利用加工的表面增紅外光譜儀輔助光學裝置研究DNA雜交過程。實時、直觀地顯示高可信度的檢測結果，獲得實時、在線的分析結果，結合觀察、實驗和科學假設，動態跟蹤、等效或近似的人工模型模擬生命過程。本發明的用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，除紅外光窗外，不需要其它任何專用設備，所有的其他零件均可自行加工，加工裝置所需原料簡單， 構造合理，安裝簡便易行，DNA分析過程所需樣品量小，易於實時監控、成本低、其製作安裝技術極易推廣使用。


圖1為用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置示意圖。圖2為圖1紅外光譜儀輔助光學裝置各部件的示意圖。圖3為用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置光窗底託的結構剖析圖。圖4為用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置的固定環的結構剖析圖。圖5為用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置光譜液池的結構剖析圖。圖6為用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置紅外窗上島狀納米金膜掃描電鏡圖。圖7衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置應用於三明治結構的DNA雜交實時檢測實驗機理圖。圖8為表面增強衰減全反射表面增強紅外(SEIRA-ATR)光路系統示意圖。圖為9對照實驗的表面增強紅外光譜圖無目標DNA，僅存在對巰基苯甲酸-金膠-信號DNA (a)；金膠-信號DNA，目標DNA同時存在(b)；金膜上自組裝對巰基苯甲酸(c)； 目標DNA，對巰基苯甲酸-金膠-信號DNA同時存在形成三明治結構(d)。圖10為不同雜交時間的衰減全反射表面增強紅外光譜圖。圖11為1587CHT1，1666cm"1處吸收峰積分面積對雜交時間曲線。圖12為基於衰減全反射表面增強紅外光譜識別DNA雜交過程的重現性。圖13為選擇性實驗的DNA雜交動力學曲線100nM目標DNA(a) ；IOOnM單鹼基錯配DNA(b)；空白緩衝溶液(c) ；IOOnM完全不匹配DNA⑷。
具體實施例方式實施例1紅外光窗的製備取直徑35mm的矽半球1，在矽半球平面上，鍍上島狀納米金薄膜2，島狀納米金薄膜製備方法具體參見1. Hiroto Miyake, Shen Ye, Masatoshi Osawa, Electroless deposition of gold thin films on silicon for surface-enhanced infrared spectroe1ectrochemistry, Electrochemistry Communications 4(2002)973-977.實施例2通過配件矽半球兩側的立柱4和矽半球底的光窗底託5及固定環6、密封圈8和固定壓管7將紅外光窗、密封圈8、固定環6、紅外光譜池3和固定壓管7連結在一起，紅外光譜池3是一帶肩的圓柱體，材質為聚四氟乙烯，圓柱體直徑為Φ^. 7mm，肩的直徑為 Φ 37mm,肩厚4. 5mm,光譜池上有四個插口，其中參比電極插口內徑Φ 4mm,對電極插口內徑 Φ 2mm，以金膜為工作電極，可應用於紅外光譜電化學研究；另外兩個為液體樣品進出口，內徑為Φ 2mm,底部為微型柱狀儲液池，所述的立柱有兩根，立柱是兩端有螺孔的圓柱，直徑 Φ 10mm，高21mm，所述的光窗底託5是一條狀片，如圖2所示，其中心有一帶孔的圓盤，可以託住矽半球，兩端有孔，中心孔距為50mm，與立柱4下端的螺孔相匹配，可以用螺釘固定在立柱下端，所述的固定環6為一圓環，內壁有螺紋，固定環6上有對稱的兩個螺釘孔，與立柱 4上端的螺孔相匹配，可以固定在立柱上上端，另有一固定壓管7，它的內徑與紅外光譜池的柱體直徑相匹配，內徑cj^9mm，外徑Φ 39mm，固定壓管7的外壁有螺紋，與固定環內壁的螺紋相匹配，螺矩為3um，如此，紅外光窗與紅外光譜池之間墊上密封圈8，密封圈8內徑為 Φ 10mm,外徑Φ 35mm,厚2mm ；將固定壓管7旋入固定環6壓緊，即構成用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置。實施例3用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置按照衰減全反射表面增強紅外光譜儀(ATR-SEIRA)光路系統示意圖裝配在ATR附件內。旋動固定環6可以調節光窗在ATR附件內的位置，同時，通過調節ATR附件內的兩個反光鏡的角度，改變紅外光束的入射角度，使紅外光束入射角大於臨界角，此時紅外光束在光窗內表面發生全反射現象。本實驗中採用入射角大於70°C。ATR-SEIRAS實驗中，ρ-偏振的紅外光以大於70°C 的入射角進入光窗在光窗內表面發生全反射。傅立葉變換紅外光譜儀Tensor 27(Bruke, Germany)用於紅外光譜的採集，配備液氮冷卻的碲化汞鎘(MCT)檢測器和KBr分束器。實施例4用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，應用於DNA檢測，其步驟是在金膜表面固定捕獲DNA，當被測樣品中存在目標DNA時，目標DNA的一端與捕獲 DNA雜交，另一端與信號DNA雜交，繼而將同時負載信號DNA與紅外探針對巰基苯甲酸的納米金顆粒帶到金膜表面，通過觀察紅外探針對巰基苯甲酸的紅外信號，進而實現直觀的在線的跟蹤DNA雜交過程。其機理見圖7.(1)實驗使用的人工合成寡聚核苷酸(上海生工生物工程技術服務有限公司)的鹼基序列如下所示
捕獲DNA :5，-SH-(CH2) 6-TCG TAC GAT CGA TCC-3，信號DNA :5，-TAT CGT GTG AGC GGC TTT TTT TT-(CH2)6-SH_3，目標 DNA :5』 -GCC GCT CAC ACG ATA TTT TTT TTG GAT CGA TCG TAC GA-3』單鹼基錯配DNA5'-GCC GCT CAC ACG ATA TTT TTT TTG GAT CGA TGG TAC GA-3，完全不匹配DNA5'-ACA TGC TTG GAC TGC TTT TTT TTC AGG CTC ATC GTA CG-3，實驗中使用溶液配方如下實驗所用的寡聚核苷酸先溶於TE緩衝液中配製成IOOuM的儲備液，分裝成所需體積後，儲存於_20°C的冰箱中備用。TE緩衝液10mM Tris-HCl，1. OmM EDTA(pH 8.0)；雜交緩衝液檸檬酸鈉緩衝溶液 150mM, NaCl 溶液 750mM(pH 7. 0) ；DNA 固定緩衝液:50mM PBS (pH7. 0,0. 3M NaCl)。PBS 溶液由NaH2PO4和Na2HPO4配製。6-巰基己醇(Sigma)、對巰基苯甲酸(Sigma)、及其他試劑均為分析純。實驗所用水為超純水(Milli-Q Millipore, USA) (2) Au膠納米粒子的製備及單分子層生物條形碼的修飾1)製備金納米粒子方法參照文獻2. Katherine C. Grabar，GrGrWith Freeman, Michael B. Hommer,Michael J. Natan,Preparation and Characterization of Au colloid Monolayers, Analytical Chemistry 67 (4) (1995),735 743.2)將20uL 1.0X KT4M的對巰基苯甲酸和5uL 1.0X KT4M的信號DNA加入到2mL 金膠溶液中，緩慢電磁攪拌16小時，並在4°C放置48小時。然後用50mM，的PBS (pH 7. 0， 0. 3MNaCl)離心洗滌三次，以除去未與金膠鍵合的物質，最後將修飾好單分子層生物條碼的金膠分散在ImL的PBS (ρΗ7· 0,0. 3Μ NaCl)中，儲存於4°C。(3)三明治結構DNA傳感器的構建將沉積於Si光窗表面的島狀納米金膜電極浸泡在1. OX 10、巰基修飾的捕獲DNA 溶液(PBS，pH7.0，0. 3M NaCl)中組裝M小時，組裝完成後移去捕獲DNA溶液並用大量超純水衝洗。隨後將電極浸入ImM的巰基己醇溶液(PBS，pH7.0，0. 3M NaCl)中反應30分鐘，並用大量超純水衝洗。固定了捕獲DNA的島狀納米金膜電極記作ssDNA/AuNps。第一次雜交過程將ssDNA/AuNps電極浸入含有1 X IO^7M目標DNA的雜交緩衝溶液中，雜交3小時，用大量雜交緩衝液衝洗三次，最後用PBS (pH7.0，0. 3M NaCl)緩衝溶液衝洗。第一次雜交後的島狀納米金膜電極記作dsDNA/AuNps。隨後將dsDNA/AuNps浸入帶有生物條碼的金膠溶液，而目標DNA的另一端多出來的鹼基則與修飾在金膠納米粒子表面的信號DNA雜交，即進行第二次雜交。第二次雜交過程採用ATR-SEIRA光譜進行實時監測。(4) ATR-SEIRA 光譜表徵ATR-SEIRA光路的設置如圖8，在dsDNA/AuNps電極表面加入PBS(pH7. 0，0. 3M NaCl)作為背景光譜。將帶有生物條碼的金膠溶液加入到光譜池中，並開始記錄衰減全反射紅外吸收光譜。光譜解析度4CHT1，結果為掃描1 次的平均值。譜圖採集過程中，儀器樣品腔內通入除去(X)2的乾燥壓縮空氣，以避免環境中水氣與(X)2對背景信號的影響。所有實驗均在室溫下進行。(5) SEIRA-ATR 檢測 DNA 雜交採用ATR-SEIRA技術監測目標DNA與金納米粒子表面的信號DNA的雜交。以dsDNA/AuNps電極和PBS (pH7. 0,0. 3M NaCl)為背景，以生物條形碼修飾的金納米粒子的加入為起點採集金納米粒子上固定的探針分子對巰基苯甲酸的紅外信號。利用衰減全反射表面增強紅外光譜技術使紅外信號得到了幾十倍的增強，基於DNA-生物條形碼技術構建的 DNA傳感器，對檢測信號進行了二次放大，獲得了較好的紅外光譜信號。不同條件下的對照實驗衰減全反射表面增強紅外光譜結果(見圖9)注入生物條形碼修飾的金納米粒子溶液而無目標DNA存在時，幾乎觀察不到對巰基苯甲酸的紅外吸收峰(曲線a)；直接將對巰基苯甲酸組裝在島狀納米金膜表面(曲線c)產生了明顯的歸屬於對巰基苯甲酸各種振動模式的表面增強紅外吸收峰；比較a和c曲線可以看出島狀納米金膜可以直接增強固定在金膜表面的對巰基苯甲酸分子的紅外吸收而對水溶液中的對巰基苯甲酸沒有響應。當目標DNA和生物條形碼修飾的金納米粒子共存時能夠形成三明治結構，這種結構將生物條形碼修飾的金納米粒子帶到金膜表面進而產生對巰基苯甲酸重要的表面增強紅外吸收峰(曲線d).曲線d與曲線c的紅外特徵吸收峰位置相同。表明對巰基苯甲酸，信號DNA成功標記到金納米顆粒上。當僅標記信號DNA的金納米顆粒和目標DNA 共存時只表現出較弱的信號DNA表面增強紅外吸收峰(曲線b)。不同雜交時間的衰減全反射表面增強紅外吸收譜見圖10。在1750CHT1 1250CHT1 波長範圍內出現了多個紅外吸收峰。隨著雜交時間的增加，圖中的紅外吸收峰不斷增強，直至達到平衡。圖10中各吸收峰的歸屬列於表1。對1587CHT1，1666cm-1處的吸收峰進行積分，積分值能夠用來表示固定在表面的對巰基苯甲酸的量進而間接反映DNA雜交的量。以積分值對時間作圖得到圖11。從圖11可以看出，隨著雜交時間的增加，表面上對巰基苯甲酸的量增加，說明固定在界面的金納米粒子數量的增加。由於金納米粒子的固定依靠的是目標DNA與信號DNA的雜交，對巰基苯甲酸量的增加反映雜交反應的進行，當對巰基苯甲酸不再變化時，說明雜交已經完成。圖12為基於衰減全反射表面增強紅外光譜識別DNA雜交過程的重現性。表1.表面增強紅外光譜峰歸屬
峰位置歸屬1666 cm1C=O伸縮振動1636 cm"1COO不對稱伸縮振動1587,1525,1484 cm"1C=C芳環伸縮振動1542 cm1COO-不對稱伸縮振動1439 cm"1C-H彎曲振動1386 cm"1COO-對稱伸縮振動1286 cm1C-O伸縮振動1311 cm1C-OH伸縮振動/C-O-H彎曲振動 基於衰減全反射表面增強紅外光譜的DNA傳感器在識別目標DNA方面能夠表現出了良好的選擇性和優良的檢測能力，能夠靈敏的識別DNA單鹼基錯配，並實現了實時對短鏈寡聚核苷酸DNA雜交過程的在線跟蹤(見圖13)。 本發明用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，不局限於上述實施例，依據不同DNA分析需求製備不同規格尺寸的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助裝置；而對根據本發明所述方法構建的用於DNA分析的表面增強紅外光譜儀輔助裝置所有部件見附圖1 6所示；應用於三明治結構的DNA雜交實時檢測實驗機理圖見附圖7所示。
權利要求
1.一種用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，其特徵是它包括一個矽半球(1)，矽半球(1)平面的表面鍍有紅外增強效應的島狀納米金膜(2)構成紅外光窗，矽半球平面表面上的島狀納米金膜紅外光窗上密封固定有紅外光譜池(3)，該紅外光譜池為一圓柱體，開有四個軸向的通透的孔，一大三小，其中大孔為參比電極插口，內徑 Φ4-5πιπι;三個小孔分別為樣品進口、樣品出口和對電極插口 ；內徑均為Φ2-3πιπι，底部為微型柱狀儲液池，以金膜為工作電極，可應用於紅外光譜電化學研究。
2.根據權利要求1所述的衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，其特徵是 所述的紅外光窗上密封固定紅外光譜池，是通過配件矽半球兩側的立柱(4)和矽半球底的光窗底託(5)、固定環(6)、密封圈(8)和固定壓管(7)將紅外光窗、密封圈(8)、固定環(6) 和固定壓管(7)連結在一起，紅外光譜池是一帶肩的圓柱體，所述的的立柱(4)有兩根，立柱(4)是兩端有螺孔的圓柱，所述的光窗底託(5)是一條狀片，其中心有一帶孔的圓盤，託住矽半球，兩端有孔，與立柱(4)下端的螺孔相匹配，用螺釘固定在立柱下端，所述的固定環 (6)為一圓環，內壁有螺紋，固定環(6)上有對稱的兩個螺釘孔，與立柱(4)上端的螺孔相匹配，固定在立柱上端，另有一固定壓管(7)，它的內徑與紅外光譜池的柱體直徑相匹配，固定壓管(7)的外壁有螺紋，與固定環(6)內壁的螺紋相匹配，如此，紅外光窗與紅外光譜池之間墊上密封圈(8)，將固定壓管(7)旋入固定環(6)壓緊，即構成用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置。
3.根據權利要求1或2所述的用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，其特徵是所述的紅外光譜池的材質為玻璃或聚四氟乙烯。
4.根據權利要求2所述的用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置，其特徵是所述的密封圈(8)為聚二甲基矽氧烷環。
5.根據權利要求1所述的用於DNA分析衰減全反射表面增強紅外光譜儀輔助光學裝置在DNA分析與檢測中的應用。
全文摘要
本發明涉及一種用於DNA識別與雜交動力學分析的衰減全反射表面增強紅外光學裝置。該裝置由矽半球表面鍍有島狀納米金膜的衰減全反射表面增強紅外光學窗，光學臺底座，固定支架區，紅外光譜池，PDMS密封圈等單元構成。鍍有金島狀薄膜的矽半球置於光學臺底座上，光學窗的金膜面朝向紅外光譜池，中間以PDMS密封圈密封；通過固定支架的外螺紋與光學臺底座的上支架的內螺紋將光譜池、PDMS密封圈和矽半球光學窗旋進固定，構成用於DNA分析的表面增強紅外光譜裝置。該裝置結構簡單，操作方便，所需樣品量小，可以較長時間穩定使用，能方便地進行實時在線檢測1100cm-1-4000cm-1波段的紅外光譜信號，可高靈敏分析DNA分子，實現DNA識別及雜交機理與動力學研究。
文檔編號G01N21/01GK102507444SQ201110384109
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月28日 優先權日2011年11月28日
發明者包文晶, 夏興華, 徐建雲, 楊晨, 王康, 金波 申請人:南京大學