(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210207751.5 (22)申请日 2022.03.04 (71)申请人 中农康正 技术服务有限公司 地址 225699 江苏省扬州市高邮经济开发 区洞庭湖路6 6号 (72)发明人 林琳　皮付伟　戴春阳　刘靖涵　 陈健　 (74)专利代理 机构 威海汇英桥知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 37320 专利代理师 于保妹 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片 传感方法 (57)摘要 本发明涉及食品安全检测技术领域， 尤其为 一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片传感 方法， 包括以下步骤： 步骤一： 增强阵列芯片基底 制备： 利用S TONA方法在玻璃界面上制备微 ‑纳金 属铝(Al)孔洞阵列， 通过调控Al膜的厚度控制孔 径的大小； 将金纳米颗粒在孔洞内沉降自聚、 固 定并除去Al膜， 获取自聚颗 粒增强“热点”点阵阵 列； 通过吸附罗丹明(R6G)分子探针， 本发明中， 开发新型阵列芯片光谱量化传感技术， 开辟食源 性危害因子单一成分被动检测到毒力基团类识 别的主动评价新途径； 综合利用纳米颗粒的区域 电磁场增强效应和等离激元共振， 扩增颗粒间隔 微区增强为2D界面点阵， 开发基于表面增强效应 的Raman光谱超灵敏基团识别检测技 术。 权利要求书1页 说明书3页 CN 114910464 A 2022.08.16 CN 114910464 A 1.一种基于食品中 呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤一： 增强阵列芯片基底制备： 利用STONA方法在玻璃界面上制备微 ‑纳金属铝(Al) 孔洞阵列， 通过调控A l膜的厚度控制孔径的大小； 将金纳米颗粒在孔洞内沉降自聚、 固定并 除去Al膜， 获取自聚颗粒增强 “热点”点阵阵列； 通过吸附罗丹明(R6G)分子探针， 利用紫外 光谱R6G信号强弱评价点阵大小、 金颗粒间距和金颗粒大小等芯片参数， 优化不同尺寸、 形 貌的“热点”阵列芯片的增强性能， 并总结出不同大小阵列点、 颗粒大小、 颗粒形貌对芯片信 号的稳定性和 增强性能影响； 步骤二： 构 建纳米颗粒集聚SERS光谱界面传感体系： 在STONA技术前期尝试制备的点阵 阵列基础之上， 通过选择更长链段的硅烷化试剂(前期探讨采用APTES(3 ‑氨丙基三乙氧基 硅烷))、 分次沉降纳米颗粒等手段， 优化调控现有阵列点AuNP(金纳米颗粒)间隙较大的问 题； 同时， 采用反射和透射SERS光谱模式， 通过罗丹明(R6G)、 血红蛋白等Raman探针分子点 阵SERS光谱信号采集和最低浓度响应及增强因子计算， 考察阵列点增强性能， 建立不同大 小阵列点、 不同形貌纳米颗粒点阵 阵列SERS传感模型。 2.根据权利要求1所述的一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法， 其特征 在于： 所述步骤一中考虑到Al膜去除过程中可能会用到超声辅助， 本方法为增强金属纳米 颗粒的界面粘着力， 拟在颗粒沉降之前， 将裸露玻璃界面(即孔洞底部玻璃界面)进行硅烷 化处理(嫁接3‑氨基丙基三乙氧基硅烷)。 3.根据权利要求1所述的一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法， 其特征 在于： 所述步骤一中在 “热点”阵列性能的优化考察中， 拟采用十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)和4 ‑甲基苯硫酚(4 ‑MBT)分别对金、 银等纳米颗粒进行修饰以调控自聚金纳米颗粒 间距优化“热点”阵列性能。 4.根据权利要求1所述的一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法， 其特征 在于： 所述步骤二中考虑自聚颗粒间距对SERS信号的影响， 采用十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)和4 ‑甲基苯硫酚(4 ‑MBT)分别对金、 银等贵金属纳米颗粒进行修饰以调控优化点阵 阵列增强性能， 获取性能稳定的高增强点阵 阵列。 5.根据权利要求1所述的一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法， 其特征 在于： 所述步骤二中通过SEM图像明确颗粒间隙随AuNP浓度、 时间和粘结分子链长短的关 系， 制备间隙更小的AuNP阵列点； 针对相同AuNP在沉降过程中表 面电荷的相斥影 响， 利用分 次沉降正/负或负/正及二聚体等方法， 获取增强性能优异的纳米颗粒点阵 阵列。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114910464 A 2一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片传感方 法 技术领域 [0001]本发明涉及食品安全检测技术领域， 具体为一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列 芯片传感方法。 背景技术 [0002]近年来， 生物毒素、 重金属等物质的污 染、 检测及控制问题是长期困扰我国食品安 全的重要问题， 也是国家层面人民健康长期关注的热点问题， 而其中呕吐毒素作为一种毒 性较强的毒 素， 对人和 动物均有较为严重的影响， 呕吐毒素又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇， 属单 端孢霉烯族化合物； 由于它可以引起猪的呕吐而得名， 欧盟分类标准为三级致癌物， 呕吐毒 素能引起人和 动物呕吐、 腹泻、 皮肤刺激、 拒食、 神经紊乱、 流产、 死胎等， 猪是对呕吐毒 素最 敏感的动物， 家禽次之， 反刍动物由于瘤胃微生物的作用， 耐受力最强； 现有的大部分呕吐 毒素等真菌毒 素检测传感方法不能达到高通量、 高灵敏度、 高准确度的现场识别检测需求， 因此， 针对上述问题提出一种基于食品中 呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种基于食品中呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法， 以解 决现有的大部分呕吐毒素等真菌毒素检测传感方法不能达到高通量、 高灵敏度、 高准确度 的现场识别检测需求的问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0005]一种基于食品中 呕吐毒素检测的阵列芯片传感方法， 包括以下步骤： [0006]步骤一： 增强阵列芯片基底制备： 利用STONA方法在玻璃界面上制备微 ‑纳金属铝 (Al)孔洞阵列， 通过调控Al膜的厚度控制孔径的大小； 将金纳米颗粒在孔洞内沉降自聚、 固 定并除去Al膜， 获取自聚颗粒增强 “热点”点阵阵列； 通过吸附罗丹明(R6G)分子探针， 利用 紫外光谱R6G信号强弱评价点阵大小、 金颗粒间距和金颗粒大小等芯片参数， 优化不同尺 寸、 形貌的 “热点”阵列芯片的增强性能， 并总结出不同大小阵列点、 颗粒大小、 颗粒形貌对 芯片信号的稳定性和 增强性能影响； [0007]步骤二： 构建纳米颗粒集聚SERS光谱界面传感体系： 在ST ONA技术前期尝试制备的 点阵阵列基础之上， 通过选择更长链段的硅烷化试剂(前期探讨采用APTES(3 ‑氨丙基三乙 氧基硅烷))、 分次沉降纳米颗粒等手段， 优化调控现有阵列点AuNP(金纳米颗粒)间隙较大 的问题； 同时， 采用反射和透射SERS光谱模式， 通过罗丹明(R6G)、 血红蛋白等Raman探针分 子点阵SERS光谱信号采集和最低浓度响应及增强因子计算， 考察阵列点增强性能， 建立不 同大小阵列点、 不同形貌纳米颗粒点阵 阵列SERS传感模型； [0008]优选的， 所述步骤一中考虑到Al膜去除过程中可能会用到超声辅助， 本方法为增 强金属纳米颗粒的界面粘着力， 拟在颗粒沉降之前， 将裸露玻璃界面(即孔洞底部玻璃界 面)进行硅烷 化处理(嫁接3‑氨基丙基三乙氧基硅烷)。 [0009]优选的， 所述步骤一中在 “热点”阵列性能的优化考察中， 拟采用十六烷基三甲基说　明　书 1/3 页 3 CN 114910464 A 3