类金刚石碳膜与金纳米构型的LSPR界面及生物传感特性研究

现代生物传感技术是集生物、化学、光电子和功能材料于一体的高科技，在生命科学、环境监测、临床诊断等方面显示出强大的生命力。金、银等金属纳米结构能产生局域表面等离子体共振(LSPR)，可使生物探测灵敏度达到单分子的水平，因而研究LSPR传感技术成为极其重要的课题之一。本项目是利用生物基板上沉积金纳米构型的优异LSPR特性，在其表面涂覆适宜厚度的类金刚石碳（DLC）薄膜，构成新型LSPR界面。通过对LSPR界面的表征和分析、确定最佳DLC膜厚度、用紫外与可见光谱对固定在DLC膜表面的DNA、蛋白质等生物分子及分子间反应进行LSPR检测，从实验和理论上证明，基于新型LSPR界面制成的生物传感器具有超高检测灵敏度和稳定的光学、化学、力学性能，兼有短/长程无标识光学检测特性和优异的生物相容性，可以直接植入体内或直接接触周围环境介质重复使用。因此，研制新型LSPR生物传感器具有重要的应用价值和学术意义。

本项目采用热蒸镀法在载玻片上制备金纳米粒子和采用电化学沉积法在ITO载玻片上制备银纳米粒子，再利用自制的射频辉光放电等离子体辅助化学气相沉积(RFGDPECVD)设备在涂有金或银纳米粒子的玻璃载玻片沉积DLC薄膜，从而构成新型LSPR界面。通过对Au/DLC、Ag/DLC构成的LSPR界面表征和分析，确定最佳DLC膜厚度应≤50nm，以保证基于新型LSPR界面制成的生物传感器具有高检测灵敏度和稳定的光学、化学、力学性能。因此，本项目研制的新型LSPR型生物传感器具有重要的应用价值和学术意义。