本發(fā)明涉及一種芯片，且特別是涉及一種感測芯片。
背景技術(shù)：
：局部化表面等離子體共振(localizedsurfaceplasmonresonance,lspr)技術(shù)是一種免熒光標(biāo)定的檢測方式。除了可縮短檢測的流程與時(shí)間外，也不會(huì)發(fā)生因立體空間障礙而造成二次抗體(含熒光分子)接枝困難的問題。但目前l(fā)spr芯片的靈敏度和傳統(tǒng)的elisa法相比，靈敏度較低。主要原因除了等離子體共振光譜較寬外，對于待測分子能否靠近金屬納米結(jié)構(gòu)上的感測熱點(diǎn)(hotspot)位置以產(chǎn)生有效的光譜位移也是一大重點(diǎn)。因此，如何使待測物有效地接枝在金屬納米結(jié)構(gòu)上，是目前研究人員急欲解決的問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種感測芯片，其具有高靈敏度以及對于待測分子的濃度具有高線性度。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種感測芯片，其包括基板、多個(gè)金屬納米結(jié)構(gòu)、第一表面修飾層以及第二表面修飾層。金屬納米結(jié)構(gòu)位于基板上。第一表面修飾層位于金屬納米結(jié)構(gòu)的表面上，其中第一表面修飾層包括多個(gè)具有硫醇基的分子。第二表面修飾層位于基板的表面上，第二表面修飾層包括多個(gè)具有硅烷基的分子。基于上述，由于本發(fā)明的感測芯片的金屬納米結(jié)構(gòu)與基板間相距一距離，使得感測熱點(diǎn)由基板處調(diào)高并使感測熱點(diǎn)裸露，因此具有較高的靈敏度。此外，本發(fā)明的感測芯片經(jīng)過兩階段的表面修飾，因此除了可以增加待測物接枝在有效感測區(qū)的機(jī)率，也降低了因待測物沾粘在非感測區(qū)所造成的噪聲干擾，進(jìn)而提升在不同待測分子濃度下與信號(hào)的線性關(guān)系以及提高感測的靈敏度。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合 所附的附圖作詳細(xì)說明如下。附圖說明圖1a至圖1f為本發(fā)明的第一實(shí)施例所繪示的感測芯片的制作流程剖面示意圖；圖2a至圖2c為本發(fā)明的第二實(shí)施例所繪示的感測芯片的制作流程剖面示意圖；圖3為實(shí)施例1的感測芯片于空氣與水中的特征光譜的示意圖；圖4為比較例1的感測芯片于空氣與水中的特征光譜的示意圖；圖5a為實(shí)施例1的能量熱點(diǎn)分布的fdtd模擬結(jié)果的示意圖；圖5b為比較例1的能量熱點(diǎn)分布的fdtd模擬結(jié)果的示意圖；圖6為靈敏度實(shí)驗(yàn)與fdtd模擬結(jié)果的比較圖；圖7為實(shí)施例2的待測分子濃度對應(yīng)特征光譜紅位移的關(guān)系圖；圖8為比較例2的待測分子濃度對應(yīng)特征光譜紅位移的關(guān)系圖；圖9a為實(shí)施例2的原子力顯微照片的示意圖；圖9b為比較例2的原子力顯微照片的示意圖。符號(hào)說明10、20：感測芯片100、100a、300、400：基板110：光致抗蝕劑層111：圖案化的光致抗蝕劑層120：圖案化的掩模層122、144：開口130、132：堆疊結(jié)構(gòu)140：金屬材料層142、302、402：金屬納米結(jié)構(gòu)142a：上表面142b：下表面142c：轉(zhuǎn)角區(qū)150、160、250、260：表面修飾層152、252：具有硫醇基的分子162、262：具有硅烷基的分子202：支撐結(jié)構(gòu)204：接觸面304、404：感測熱點(diǎn)l1：金屬納米結(jié)構(gòu)的大小l2：接觸面的寬度h1：金屬納米結(jié)構(gòu)的高度h2：支撐結(jié)構(gòu)的高度p：周期具體實(shí)施方式圖1a至圖1g為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例所繪示的感測芯片的制作流程剖面示意圖。首先，提供基板100，基板100例如是玻璃基板?；?00上已形成有光致抗蝕劑層110以及位于此光致抗蝕劑層110上的圖案化的掩模層120。在本實(shí)施例中，光致抗蝕劑層110為有機(jī)光致抗蝕劑層，而圖案化的掩模層120為圖案化的無機(jī)光致抗蝕劑層。形成圖案化的掩模層120的方法例如是在光致抗蝕劑層110上形成無機(jī)光致抗蝕劑層，然后再通過藍(lán)光激光熱光刻(blueraylaserthermallithography)制作工藝使無機(jī)光致抗蝕劑產(chǎn)生相變化，由此將無機(jī)光致抗蝕劑層圖案化。圖案化的掩模層120具有多個(gè)開口122，所述開口122裸露出部分的光致抗蝕劑層110。在本實(shí)施例中，開口122所裸露的區(qū)域是用來定義金屬納米結(jié)構(gòu)的預(yù)定區(qū)域。接著，請參照圖1b，以圖案化的掩模層120作為蝕刻掩模，進(jìn)行蝕刻制作工藝，移除開口122所裸露出的部分光致抗蝕劑層110，以形成多個(gè)彼此分隔的堆疊結(jié)構(gòu)130。蝕刻制作工藝可為各向同性干蝕刻制作工藝或各向異性干蝕刻制作工藝。各向同性干蝕刻制作工藝?yán)缡欠磻?yīng)式離子蝕刻(reactiveionetching,rie)。各向異性干蝕刻制作工藝?yán)缡歉袘?yīng)耦合式等離子體蝕刻(inductivelycoupledplasmaetching,icp)堆疊結(jié)構(gòu)130包括圖案化的光致抗蝕劑層111與其上的圖案化的掩模層120。在此步驟中，圖案化的掩模層120的圖案轉(zhuǎn)移至圖案化的光致抗蝕劑層111，也就是說，圖案化的光致抗蝕劑層111的圖案位置大致對應(yīng)著圖案化的掩模層120。然后，請參照圖1c，在相鄰堆疊結(jié)構(gòu)130之間的基板100上以及每一 個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)130上形成金屬材料層140，其中堆疊結(jié)構(gòu)130與其上的金屬材料層140構(gòu)成堆疊結(jié)構(gòu)132。形成金屬材料層140的方法例如是電子束蒸鍍法(e-beamevaporation)。金屬材料層140的材料例如是銀、金、鉑、銅、鋁或其組合，但本發(fā)明不限于此。金屬材料層140的厚度例如是10nm至100nm。根據(jù)本實(shí)施例，由于光致抗蝕劑層111以及掩模層120的高度夠高(<140nm)，因此于形成金屬材料層140時(shí)，沉積在基板100上的金屬材料層140與沉積在掩模層120上的金屬材料層140分離開來。之后，移除基板100上的每一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)132。移除堆疊結(jié)構(gòu)132的方法包括進(jìn)行濕式剝除法、干式剝除法或其組合。更細(xì)而言，通過濕式蝕刻或是干式蝕刻法以移除光致抗蝕劑層111的同時(shí)，可同時(shí)將位于光致抗蝕劑層111上的掩模層120以及金屬材料層140剝除。接著，如圖1d所示，再進(jìn)行熱回火制作工藝，以使得基板100上的金屬材料層140形成多個(gè)金屬納米結(jié)構(gòu)142。根據(jù)本實(shí)施例，相鄰金屬納米結(jié)構(gòu)142之間具有開口144，所述開口144裸露出部分的基板100。金屬納米結(jié)構(gòu)142的大小l1例如是介于10nm至900nm。金屬納米結(jié)構(gòu)142的高度h1例如是介于10nm至100nm。在本實(shí)施例中，如圖1c以及圖1d所示，圖案化的掩模層120的開口122是以周期性且規(guī)則性的方式分布。因此每一個(gè)開口122的位置分別對應(yīng)著每一個(gè)金屬納米結(jié)構(gòu)142。也就是說，該些金屬納米結(jié)構(gòu)142以周期性且規(guī)則性排列于基板100上，且其排列的位置圖案對應(yīng)著上述開口122。該些金屬納米結(jié)構(gòu)142的周期p例如是介于15nm至1000nm，其中p>l1。周期性排列的結(jié)構(gòu)具有高均勻度的優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)因?yàn)闇y量位置的改變而影響信號(hào)強(qiáng)度。此外，在本實(shí)施例中，金屬納米結(jié)構(gòu)142的形狀為半球型(如圖1d所示)。在另一實(shí)施例中，也可為圓柱型、碟盤型、蛾眼型、三角柱型或上述的組合，但本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域通常知識(shí)者可依其需求而改變金屬納米結(jié)構(gòu)的形狀。而后，請參照圖1e，在金屬納米結(jié)構(gòu)142的表面上形成表面修飾層150，用以捕捉待測分子(例如病毒、抗原或蛋白質(zhì))對應(yīng)的抗體(antibody)或核酸適體(aptamer)。表面修飾層150包括具有多個(gè)硫醇基(-sh)的分子152。具有硫醇基的分子152例如是11-巰基十一烷酸(11-mercaptoundecanoicacid,11-mua)、11-巰基十一胺(11-amino-1-undecanethiol,11-aut)、半胱胺(cysteamine)、4-氨基苯硫酚(4-aminothiophenol)、4-甲基苯硫酚 (4-methylthiophenol)、硫醇化核酸適體(thiolatedaptamer)或其組合。形成表面修飾層150的方法例如是將圖1d所示的整體結(jié)構(gòu)浸泡至上述化合物的溶液中。在浸泡的過程中，具有硫醇基的分子152的一端硫醇基與金屬納米結(jié)構(gòu)142的表面的金屬產(chǎn)生反應(yīng)以形成共價(jià)鍵。雖然在圖1e中可以看到表面修飾層150與部分的基板100接觸，但圖1e僅為示例用，在本實(shí)施例中，由于具有硫醇基的分子152僅會(huì)與金屬反應(yīng)而不會(huì)與基板100反應(yīng)，因此僅會(huì)在金屬納米結(jié)構(gòu)142的表面上形成表面修飾層150，并不會(huì)在基板100的表面上形成表面修飾層150。圖1e所繪示的表面修飾層150為示意圖，表面修飾層150與基板100之間由于不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，因而表面修飾層150的分子實(shí)際上不會(huì)形成在基板100表面。此外，在本實(shí)施例中，待測分子對應(yīng)的抗體或核酸適體可有效地與表面修飾層150接枝(conjugation)，因此可提高待測分子被固定(immobilized)在有效感測區(qū)的機(jī)率，進(jìn)而提升芯片感測的靈敏度。其后，請參照圖1f，于基板100的表面上形成表面修飾層160，用以抵抗待測分子沾粘。表面修飾層160包括具有多個(gè)硅烷基的分子162。具有硅烷基的分子162例如二乙醇硅烷(poly(ethyleneglycol)-silane,peg-silane)、聚乙烯吡咯烷酮硅烷(polyvinylpyrrolidone-silane,pvp-silane)、聚氧化乙烯硅烷(polyethyleneoxide-silane,peo-silane)或其組合。形成表面修飾層160的方法例如是將圖1e所示的整體結(jié)構(gòu)浸泡至上述化合物的溶液中。在浸泡的過程中，具有硅烷基的分子162的硅烷基與基板100的表面的二氧化硅產(chǎn)生反應(yīng)以形成共價(jià)鍵。至此，即完成感測芯片10的制作。在本實(shí)施例中，由于具有硅烷基的分子162僅會(huì)與基板100反應(yīng)而不會(huì)與金屬納米結(jié)構(gòu)142反應(yīng)，因此僅會(huì)在基板100的表面上形成表面修飾層160，并不會(huì)在金屬納米結(jié)構(gòu)142的表面上形成表面修飾層160。類似地，圖1f所繪示的表面修飾層160為示意圖，表面修飾層160與金屬納米結(jié)構(gòu)142之間由于不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，因而表面修飾層160的分子實(shí)際上不會(huì)形成在金屬納米結(jié)構(gòu)142的表面。在本實(shí)施例中，表面修飾層160可有效地抑制待測分子(例如抗原或蛋白質(zhì))沾粘在基板100的表面上，除了可減少因待測分子非專一性結(jié)合所造成的噪聲干擾，也可增加待測分子固定在有效感測區(qū)的機(jī)率，進(jìn)而提升感測的靈敏度與準(zhǔn)確性。圖2a至圖2c是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例所繪示的感測芯片的制作流程剖面示意圖。在此必須說明的是，下述實(shí)施例沿用前述實(shí)施例的部分制作流程，并在圖1d之后進(jìn)行后續(xù)的制作工藝。因此，下述實(shí)施例將沿用前述實(shí)施例的元件標(biāo)號(hào)與部分內(nèi)容，其中采用相同的標(biāo)號(hào)來表示相同或近似的元件，并且省略了相同技術(shù)內(nèi)容的說明。關(guān)于省略部分的說明可參考前述實(shí)施例，下述實(shí)施例不再重復(fù)贅述。請參照圖2a，在形成如圖1d所示的金屬納米結(jié)構(gòu)142之后，以金屬納米結(jié)構(gòu)142為蝕刻掩模，對基板100進(jìn)行濕式蝕刻法制作工藝(例如是使用hf或koh水溶液)，以形成基板100a以及位于其上的多個(gè)支撐結(jié)構(gòu)202，其中支撐結(jié)構(gòu)202位于基板100a與金屬納米結(jié)構(gòu)142之間，以使金屬納米結(jié)構(gòu)142與基板100a之間相距一距離。在本實(shí)施例中，濕式蝕刻的深度大致與支撐結(jié)構(gòu)202的高度h2相同，可通過控制蝕刻的時(shí)間來控制支撐結(jié)構(gòu)的高度。支撐結(jié)構(gòu)202的高度h2例如是介于10nm至100nm。在本實(shí)施例中，金屬納米結(jié)構(gòu)142具有上表面142a與下表面142b。在本實(shí)施例中，上表面142a為一圓弧表面，但本發(fā)明不限于此。下表面142b具有一轉(zhuǎn)角區(qū)142c。下表面142b與支撐結(jié)構(gòu)202之間具有接觸面204。由于濕式蝕刻法為各向同性蝕刻，因此在進(jìn)行濕式蝕刻法的過程中，除了會(huì)蝕刻部分開口144所裸露的基板100，也會(huì)側(cè)向蝕刻部分的金屬納米結(jié)構(gòu)142下方的基板100，因此接觸面204的寬度l2小于金屬納米結(jié)構(gòu)142的寬度l1。接著，請參照圖2b，在金屬納米結(jié)構(gòu)142的表面上形成表面修飾層250，用以捕捉待測分子對應(yīng)的抗體或核酸適體。表面修飾層250包括多個(gè)具有硫醇基(-sh)的分子252。具有硫醇基的分子252例如是11-巰基十一烷酸(11-mercaptoundecanoicacid,11-mua)、11-巰基十一胺(11-amino-1-undecanethiol,11-aut)、半胱胺(cysteamine)、4-氨基苯硫酚(4-aminothiophenol)、4-甲基苯硫酚(4-methylthiophenol)、硫醇化核酸適體(thiolatedaptamer)或其組合。形成表面修飾層250的方法例如是將圖2a所示的整體結(jié)構(gòu)浸泡至上述化合物的溶液中。在浸泡的過程中，具有硫醇基的分子252的一端硫醇基與金屬納米結(jié)構(gòu)142的上表面142a、下表面142b及轉(zhuǎn)角區(qū)142c的金屬產(chǎn)生反應(yīng)以形成共價(jià)鍵。雖然在圖2b中可以看到表面修飾層250與部分的支撐結(jié)構(gòu)202接觸， 但圖2b僅為示例用，在本實(shí)施例中，由于具有硫醇基的分子252僅會(huì)與金屬反應(yīng)而不會(huì)與支撐結(jié)構(gòu)202以及基板100a反應(yīng)，因此僅會(huì)在金屬納米結(jié)構(gòu)142的上表面142a、下表面142b及轉(zhuǎn)角區(qū)142c上形成表面修飾層250，并不會(huì)在支撐結(jié)構(gòu)202以及基板100a的表面上形成表面修飾層250。此外，在本實(shí)施例中，待測分子(例如抗原或蛋白質(zhì))所對應(yīng)的抗體或核酸適體可有效地與表面修飾層250接枝，因此可提高待測分子固定在芯片有效感測區(qū)的機(jī)率，進(jìn)而提升感測的靈敏度。在本實(shí)施例中，由于支撐結(jié)構(gòu)202位于基板100a與金屬納米結(jié)構(gòu)142之間，使得金屬納米結(jié)構(gòu)142與基板100a之間相距一距離，可使位于金屬納米結(jié)構(gòu)142的轉(zhuǎn)角區(qū)142c與基板100a交界處的感測熱點(diǎn)往上調(diào)離基板100a，有利待測物從四面八方靠近，減少固定時(shí)空間立體障礙的影響。此外，濕式蝕刻制作工藝的側(cè)蝕效果可掏空感測熱點(diǎn)下方的基板，讓感測熱點(diǎn)更裸露在周圍環(huán)境中，進(jìn)而提高感測的靈敏度。然后，請參照圖2c，在基板100a的表面上以及支撐結(jié)構(gòu)202的表面上形成表面修飾層260，用以抵抗待測分子沾粘。表面修飾層260包括多個(gè)具有硅烷基的分子262。具有硅烷基的分子262例如二乙醇硅烷(poly(ethyleneglycol)-silane,peg-silane)、聚乙烯吡咯烷酮硅烷(polyvinylpyrrolidone-silane,pvp-silane)、聚氧化乙烯硅烷(polyethyleneoxide-silane,peo-silane)或其組合。形成表面修飾層260的方法例如是將圖2b所示的整體結(jié)構(gòu)浸泡至上述化合物的溶液中。在浸泡的過程中，具有硅烷基的分子262的硅烷基與基板100a以及支撐結(jié)構(gòu)202的表面的二氧化硅產(chǎn)生反應(yīng)以形成共價(jià)鍵。至此，即完成感測芯片20的制作。在本實(shí)施例中，表面修飾層260可有效地抑制待測分子(例如抗原或蛋白質(zhì))沾粘在基板100a以及支撐結(jié)構(gòu)202的表面上，除了可減少因待測分子非專一性結(jié)合所造成的噪聲干擾，也可增加待測分子固定在有效感測區(qū)的機(jī)率，進(jìn)而提升感測的靈敏度與準(zhǔn)確性。以下，列舉本發(fā)明的實(shí)施例以更具體對本發(fā)明進(jìn)行說明。然而，在不脫離本發(fā)明的精神，可適當(dāng)?shù)貙σ韵碌膶?shí)施例中所示的材料、使用方法等進(jìn)行變更。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)以以下所示的實(shí)施例來限定解釋。[lspr感測芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]在本實(shí)驗(yàn)中，使用時(shí)域有限差分(finite-difference-time-domain,fdtd) 法來分析模擬結(jié)構(gòu)1-3。模擬結(jié)構(gòu)1具有如圖2a所示的結(jié)構(gòu)，其中金屬納米結(jié)構(gòu)的材料為金；模擬結(jié)構(gòu)2具有如圖1d所示的結(jié)構(gòu)，其中金屬納米結(jié)構(gòu)的材料為金；模擬結(jié)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)與模擬結(jié)構(gòu)2相似，其差別在于模擬結(jié)構(gòu)3的納米結(jié)構(gòu)為由金-氧化鋁-金所組成的多層三明治金屬納米結(jié)構(gòu)。表1顯示經(jīng)過fdtd法分析后的模擬結(jié)構(gòu)1-3的靈敏度與制作工藝良率。如表1所示，模擬結(jié)構(gòu)1、模擬結(jié)構(gòu)2與模擬結(jié)構(gòu)3的靈敏度分別為331nm/riu、230nm/riu、280nm/riu。由上述結(jié)果可知，模擬結(jié)構(gòu)1具有最高的靈敏度以及具有高的制作工藝良率，因此適合將模擬結(jié)構(gòu)1設(shè)計(jì)作為lspr芯片的結(jié)構(gòu)。表1靈敏度(nm/riu)制作工藝良率模擬結(jié)構(gòu)1331高模擬結(jié)構(gòu)2230高模擬結(jié)構(gòu)3280低[lspr感測芯片的靈敏度實(shí)驗(yàn)]實(shí)施例1實(shí)施例1為具有如圖2a所示的結(jié)構(gòu)的感測芯片(即有對基板進(jìn)行濕式蝕刻法制作工藝)。將實(shí)施例1的感測芯片分別置于空氣(折射率為1.0)以及水(折射率為1.33)中，通過測量其lspr特征光譜(characteristicspectra)的變化來推算其靈敏度。圖3為實(shí)施例1的感測芯片于空氣與水中的特征光譜。如圖3所示，將實(shí)施例1的感測芯片由折射率較低的空氣移至折射率較高的水中，其特征光譜因介質(zhì)折射率升高而紅位移117nm，依此推算出的靈敏度為351nm/riu。比較例1比較例1為具有如圖1d所示的結(jié)構(gòu)的感測芯片(即未對基板進(jìn)行濕式蝕刻法制作工藝)。將比較例1的感測芯片分別置于空氣(折射率為1.0)以及水(折射率為1.33)中，通過測量其lspr特征光譜的變化來推算其靈敏度。圖4為比較例1的感測芯片于空氣與水中的特征光譜。如圖4所示，將比較例1的感測芯片由折射率較低的空氣移至折射率較高的水中，其特征光譜因介質(zhì)折射 率升高而紅位移63nm，依此推算出的靈敏度為189nm/riu。由上述結(jié)果可知，實(shí)施例1相較于比較例1具有較高的靈敏度。圖5a為實(shí)施例1的能量熱點(diǎn)分布的fdtd模擬結(jié)果。圖5b為比較例1的能量熱點(diǎn)分布的fdtd模擬結(jié)果。相較于比較例1的感測熱點(diǎn)404位于基板400與金屬納米結(jié)構(gòu)402的交界處，由于實(shí)施例1的金屬納米結(jié)構(gòu)302與基板300之間相隔一距離，使得實(shí)施例1的感測熱點(diǎn)304裸露，因此實(shí)施例1更有利待測物從四面八方接近感測熱點(diǎn)。[蝕刻深度對靈敏度的影響]由于蝕刻時(shí)間可對應(yīng)所蝕刻的深度，因此為了進(jìn)一步測試具有不同蝕刻深度的感測芯片的靈敏度，可對如圖1d所示的感測芯片進(jìn)行不同時(shí)間條件的濕式蝕刻制作工藝，并測量各個(gè)不同蝕刻時(shí)間條件所制作的感測芯片的靈敏度。此外，將上述所測得的結(jié)果與對應(yīng)的fdtd模擬結(jié)果進(jìn)行疊合。圖6為靈敏度實(shí)驗(yàn)與fdtd模擬結(jié)果的比較圖。如圖6所示，靈敏度實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與fdtd模擬結(jié)果的趨勢吻合。當(dāng)蝕刻的深度越深，則所制造的感測芯片的靈敏度越高。此現(xiàn)象可由感測芯片的感測熱點(diǎn)的位置來解釋，當(dāng)蝕刻深度為零時(shí)(即如圖1d所示的結(jié)構(gòu))，感測熱點(diǎn)位于金屬納米結(jié)構(gòu)與基板的交界處，因此大部分的能量被埋在基板內(nèi)，因此感測芯片的靈敏度較低。然而，隨著蝕刻的時(shí)間越長(即蝕刻深度與側(cè)向蝕刻增加)，感測熱點(diǎn)與基板的距離增加，感測熱點(diǎn)更裸露在周圍環(huán)境中，因此感測芯片的靈敏度較高。[生物素-抗生物素蛋白系統(tǒng)測試]為了測試本發(fā)明所制作的lspr感測芯片在生物樣本上實(shí)際測試的結(jié)果，在本實(shí)施例中，使用具有專一性且親和力較高的生物素-抗生物素蛋白系統(tǒng)(biotin-avidinsystem)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中所選用的biotin為nh2-peg4-biotin，所選用的avidin為neutravidin。neutravidin為avidin去醣基后的改良型抗生物素蛋白，較不會(huì)產(chǎn)生沾粘。實(shí)施例2(進(jìn)行兩階段表面修飾)首先，將如圖1d所示的感測芯片泡在0.1mm的11-胺基-十一烷硫醇(11-amino-1-undecanethiol,11-aut)溶液中24小時(shí)，以進(jìn)行第一階段表面修飾。接著，再將感測芯片泡在6mm的2-[甲氧基(聚氧乙烯)丙基]三甲氧基硅烷(2-[methoxy(polyethyleneoxy)propyl]trimethoxysilane,m-pegsilane)溶液中，在氮?dú)猸h(huán)境下加熱60℃反應(yīng)24小時(shí)，以進(jìn)行第二階段表面修飾。 然后，將感測芯片泡在0.25％的戊二醛(glutaraldehyde,gta)溶液中。在此過程中，戊二醛其中一端的醛基會(huì)與11-aut的胺基形成共價(jià)鍵。之后，再將1mm的nh2-peg4-biotin溶液滴在感測芯片上并搖晃半小時(shí)，在此過程中，戊二醛另一端的醛基會(huì)與nh2-peg4-biotin的胺基形成共價(jià)鍵。接著，以磷酸緩沖溶液清洗感測芯片。之后，分別將不同濃度(0.5μg/ml、5μg/ml、50μg/ml、500μg/ml)的neutravidin溶液滴加至感測芯片上并搖晃半小時(shí)。在此過程中，nh2-peg4-biotin會(huì)與neutravidin產(chǎn)生專一性的結(jié)合。比較例2(僅進(jìn)行一階段表面修飾)使用如實(shí)施例2相似的方法，其差別僅在于比較例2的感測芯片只進(jìn)行第一階段(11-aut)表面修飾，沒有進(jìn)行第二階段(m-pegsilane)表面修飾。圖7為實(shí)施例2的待測分子濃度對應(yīng)特征光譜紅位移的關(guān)系圖。圖8為比較例2的待測分子濃度對應(yīng)特征光譜紅位移的關(guān)系圖。請參照圖7，在0.5～50μg/ml濃度范圍，隨著待測分子(即neutravidin)的濃度增加，特征光譜紅位移也增加，也就是說，待測分子濃度與特征光譜紅位移(可對應(yīng)為信號(hào)強(qiáng)度)為一線性關(guān)系，且此線性關(guān)系至待測分子濃度為超過50μg/ml時(shí)會(huì)因待測分子滿鋪芯片表面而達(dá)飽和使光譜變化趨緩。請參照圖8，隨著待測分子的濃度增加，特征光譜紅位移并不會(huì)跟著增加，也就是說，待測分子濃度與特征光譜紅位移并非為線性關(guān)系。圖9a為實(shí)施例2的原子力顯微(atomicforcemicroscope,afm)照片。圖9b為比較例2的原子力顯微照片。請同時(shí)參照圖9a與圖9b，經(jīng)過待測物(即neutravidin)接枝后的芯片，由afm影像可看出，未經(jīng)過兩階段修飾的芯片(即比較例2)，在玻璃基板處有很多待測物已經(jīng)吸附在上面形成團(tuán)聚，表面粗糙度(rq)為6.7nm，由此可知，很大一部分的待測物已經(jīng)損失了，也因此影響濃度測量的線性關(guān)系。相對而言，經(jīng)過兩階段修飾的芯片(即實(shí)施例2)，玻璃基板的沾粘少很多，表面粗糙度(rq)為2.3nm，理論上不會(huì)有數(shù)量損失，可以讓大部分的待測物只與金屬納米結(jié)構(gòu)接枝，可提高系統(tǒng)測量的穩(wěn)定度與再現(xiàn)性。由上述結(jié)果可知，由于本發(fā)明的感測芯片進(jìn)行了兩階段表面修飾，因此可避免待測分子沾粘在非感測區(qū)上，因此可提高待測分子接枝在感測區(qū)的機(jī)率，進(jìn)而提升待測分子濃度對信號(hào)強(qiáng)度的線性關(guān)系。綜上所述，本發(fā)明的感測芯片的金屬納米結(jié)構(gòu)與基板間相距一距離，使得感測熱點(diǎn)遠(yuǎn)離基板并裸露，因此具有較高的靈敏度。此外，本發(fā)明的感測芯片經(jīng)過兩階段的表面修飾，因此除了可以增加待測物接枝在有效感測區(qū)的機(jī)率，也降低了因待測物沾粘在非感測區(qū)所造成的噪聲干擾，進(jìn)而提升在不同待測分子濃度下與信號(hào)的線性關(guān)系以及提高感測的靈敏度。雖然結(jié)合以上實(shí)施例公開了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12