(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 202211175500.X (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 杨士宽　陈雪妍　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 邱启旺 (51)Int.Cl. G01N 1/40(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/359(2014.01) G01N 21/64(2006.01) G01N 21/65(2006.01) (54)发明名称 声悬浮液滴浓缩方法及实现多成分及多相 痕量检测的方法 (57)摘要 本发明公开了一种声悬浮液滴浓缩方法及 实现多成分及多相痕量检测的方法， 通过声悬浮 平台悬浮液滴并蒸发实现浓缩， 其中， 所述液滴 包含一种或多种溶剂、 待浓缩物质， 其中待浓缩 物质至少含一种成分， 每种成分至少一种溶剂能 分散或溶解。 通过利用声悬浮平台， 可 以无损富 集任何挥发液体、 固体表面以及气相中的分子。 其中， 表面等离激元金属纳米颗粒可以在不同相 中与分析物一起浓缩， 从而实现渺摩尔(10‑ 18mol/l)水平的痕量检测 。 本发明通用且制备方 法简单， 可从液相、 固体表面以及气相富集微量 分子， 并将它们推动到局部微小区域， 从而实现 痕量检测。 可以提升多种微传感分析技术的性 能， 可应用于例如生物医药、 环境科学、 食品安全 等领域。 权利要求书1页 说明书7页 附图5页 CN 115452544 A 2022.12.09 CN 115452544 A 1.一种声悬浮液滴浓缩方法， 其特征在于， 具体为： 通过声悬浮平台悬浮液滴并蒸发实 现浓缩， 其中， 所述液滴包含一种或多种 溶剂、 待浓缩物质， 其中待浓缩物质至少含一种成 分， 每种成分至少一种溶剂能分散或溶解。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 通过声悬浮平台悬浮液滴时， 保持液滴为 椭球形状。 3.一种实现多成分及多相痕量检测的方法， 其特 征在于， 具体为： 通过声悬浮平台悬浮液滴并蒸发， 其中， 所述液滴包含一种或多种溶剂、 表面等离激元 金属纳米颗粒和分析物， 其中分析物至少含一种成分， 每种成分至少一种 溶剂能分散或溶 解， 至少一种溶剂能分散表面等离激元金属纳米颗粒； 液滴中的溶剂蒸发后， 分析物浓缩富 集在表面等离激元金属纳米颗粒上形成聚集体， 对聚集体进 行痕量检测即能实现分析物的 痕量检测。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于： 通过声悬浮平台悬浮液滴时， 保持液滴为 椭球形状。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于： 所述分析物是气相中的分子， 通过声悬浮 平台悬浮液滴的方法具体为： 将分散有表面等离激元金属纳米颗粒的溶剂滴加到声悬浮平台进行悬浮， 随后将分析 物扩散到溶剂中。 6.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于： 所述分析物是附着在固体表面的分子， 通 过声悬浮平台悬浮液滴的方法具体为： 将附着有分析物 的固体、 一种或多种溶剂先后添加到声悬浮平台进行悬浮形成液滴， 其中至少一种溶剂中分散有表面 等离激元金属纳米颗粒。 7.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于： 所述分析物是液相中分子， 包含至少两种 成分， 且至少 两种成分分散的溶剂互不相溶时， 表面等离激元金属纳米颗粒选择分散在其 中分散能力更 大的溶剂中。 8.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于： 所述痕量检测包括表面增强拉曼散射、 光 致发光、 近红外吸 收光谱检测。 9.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于： 所述的表面等离激元金属纳米颗粒， 是指 所有可以被特定 激光激发， 从而增强周围局域电磁场的金属纳米颗粒。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115452544 A 2声悬浮液滴浓缩方 法及实现多成分及多相痕量 检测的方 法 技术领域 [0001]本发明属于一种分析检测技术， 具体通过利用声悬浮平台， 可以无损富集任何挥 发液体、 固体表面以及气相中的分子。 其中， 表 面等离激元金属纳米颗粒可以在不同相中与 分析物一 起浓缩， 从而实现渺摩尔(10‑18mol/l)水平的表面增强拉曼散射(SERS)痕量检测。 背景技术 [0002]痕量分析物检测在分析化学、 疾病诊断、 生物医学、 环境科学、 国家安全等很多领 域都很重要。 在这些实际应用领域中， 多种微量分析物分散在水中或有机液体中， 或是附着 在固体表面上， 或是作为气体混合物。 表面增强拉曼散射(S ERS)由于其高灵敏度、 无标记检 测和小型化， 在痕量分析物检测中具有广阔的前景。 现如今， 已经发明了一系列具有密集且 均匀分布的超敏感位点(称为 “热点”， 通常存在于相邻纳米颗粒之间的交界处)的SERS衬 底。 SERS传感器的有效面积由激发激光器的光斑大小决定， 一般在平方微米水平。 因此， 将 不同相中的待分析物富集并推动到小 范围的热点区域内， 对于实际的痕量分析物S ERS检测 是非常重要且具有挑战性的。 理想情况下热点区域为数百平方微米的区域， 用于在SERS检 测期间寻址。 但固/液/气三相接触线的钉扎会导致分析物分子在钉扎圈周围积聚， 被称为 “咖啡环”效应。 拒水表面(如超疏水和超疏油表面、 分子光滑表面等)可以延迟接触线出现 的时间， 但是不可避免。 通过将液体注入光滑多孔表面， 可以避免 “咖啡环”效应并从常见的 液体中富集被分析物。 但润滑剂往往会包裹液滴， 影响SERS检测。 实际上， 由于润湿缺陷和/ 或蒸发过程， 一些被分析物在任何光滑表面上都没有无损富集成最终的聚合体。 所有的表 面都只能富集无粘性的液体， 对于粘性液体分析物的富集效率有限。 光学捕获和其他浓缩 方法被开发用于浓缩溶液中的分析物/纳米颗粒， 但很难从溶液中浓缩所有的分析物和纳 米颗粒。 能在任何挥发性液体、 固体和空气中富 集分析物的方法， 仍然没有被 研究和使用。 [0003]声悬浮， 即利用声辐射力在各种介质(如空气)中悬浮物体。 几十年来， 人们在金属 凝固、 物质的非接触传输、 下落动力 学和分析化学等方面进行了研究。 其中， 也有结合SERS 技术来监测悬浮液滴内的化学反应和结晶过程的。 但在痕量检测领域 仍然有一定局限性。 发明内容 [0004]本发明的目的在于针对现有检测方式的不足， 提供一种通过声悬浮液滴浓缩实现 多成分及多相痕量检测的方法。 [0005]本发明采用的技 术方案具体如下： [0006]一种声悬浮液滴浓缩方法， 具体为： 通过声悬浮平台悬浮液滴并蒸发实现浓缩， 其 中， 所述液滴包含一种或多种溶剂、 待浓缩物质， 其中待浓缩物质至少含一种成分， 每种成 分至少一种溶剂能分散或溶解。 [0007]本发明方法通过利用声悬浮平台， 可以无损富集任何挥发液体、 固体表面以及气 相中的分子 。 [0008]进一步地， 通过声悬浮平台悬浮液滴时， 保持液滴 为椭球形状。说　明　书 1/7 页 3 CN 115452544 A 3