(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 202211076272.0 (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 暨南大学 地址 510630 广东省广州市黄埔大道西6 01 号 (72)发明人 李宇超　李宝军　张垚　林承鸿　 陈熙熙　李姮　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 专利代理师 王本晋 (51)Int.Cl. G01N 21/65(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光 镊及其制作方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于核壳微透镜的单分 子拉曼光纤光镊及其制作方法， 包括： 拉曼光谱 仪、 光纤耦合器、 光纤激光器、 光纤探针、 用于容 纳待测样 本的核壳微透镜悬浮液， 光纤探针的前 端伸入核壳微透镜悬浮液内。 本发 明实施方式利 用核壳微透镜的回音壁共振效应可以放大样品 的拉曼信号， 从而实现在生物环 境下对纳米尺度 生物样品的探测， 本发明无需引入外源物质即可 完成探测， 具有高度生物兼容性； 基于核壳微透 镜光纤探针的小型化， 可以在狭 窄生物环境中进 行单分子拉曼光谱的探测； 本发 明具有捕获单个 生物分子的能力， 同时可对分子的拉曼散射信号 进行放大， 可用于生物环境内对生物大分子或者 尺寸在纳米级的细菌或病毒的原位探测。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115468944 A 2022.12.13 CN 115468944 A 1.一种基于核壳微透 镜的单分子拉曼光纤光镊， 其特 征在于， 包括： 拉曼光谱仪(10 0)； 光纤耦合器(20 0)， 所述拉曼光谱仪(10 0)连接所述 光纤耦合器(20 0)的第一端； 光纤激光器(300)， 所述光纤激光器(300)通过隔离器(600)连接所述光纤耦合器(200) 的第二端； 光纤探针(40 0)， 所述光纤耦合器(20 0)的第三端连接所述 光纤探针(40 0)的接口端； 用于容纳待测样本(900)的核壳微透镜悬浮液(500)， 所述光纤探针(400)的前端伸入 所述核壳微透 镜悬浮液(5 00)内。 2.根据权利要求1所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊， 其特征在于： 所 述光纤激光器(3 00)发射激光的波长为785nm。 3.根据权利要求1所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊， 其特征在于： 所 述核壳微透 镜悬浮液(5 00)为TiO2/SiO2核壳复合 微粒悬浮液。 4.根据权利要求1所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊， 其特征在于： 所 述光纤探针(40 0)的直径为3～5 μm， 所述 光纤探针(40 0)的锥角为6 0°～73°。 5.一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊的制作方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 获取光纤探针(400)， 将光纤探针(400)连接至光纤耦合器(200)的第三端， 将 拉曼光谱 仪(100)连接至光纤耦合器(200)的第一端， 将光纤激光器(300)通过隔离器(600)连接所述 光纤耦合器(20 0)的第二端； 制备核壳微透 镜悬浮液(5 00)； 将核壳微透镜悬浮液(500)滴至载玻片上， 将光纤探针(400)的前端伸入所述核壳微透 镜悬浮液(5 00)。 6.根据权利要求5所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊的制作方法， 其 特征在于： 所述 光纤探针(40 0)的制作方法为 将光纤从中间截为两段， 剥去光纤中间一段的塑胶外表皮和涂覆层， 得到一段裸露的 光纤， 再将光纤套 进金属细管中； 通过二氧化碳激光器把裸露的光纤熔融， 然后将熔融的部分拉细， 从而拉制成光纤探 针(400)。 7.根据权利要求5所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊的制作方法， 其 特征在于： 所述制备核壳微透 镜悬浮液(5 00)的具体步骤为 将钛前驱物分散 于无水乙醇中， 获得钛前驱物溶 液； 将SiO2微球粉末加入到无 水乙醇中， 获得SiO2微球的乙醇 分散液； 搅拌所述钛前驱物溶液并滴加至所述SiO2微球的乙醇分散液中， 然后放进恒温反应容 器中进行反应， 获得核壳微粒乙醇 分散液； 取出所述核壳微粒乙醇 分散液并通过去离 子水稀释， 获得核壳微透 镜悬浮液(5 00)。 8.根据权利要求7所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊的制作方法， 其 特征在于： 所述反应容器中的反应温度为28℃ ‑42℃中任意 一个值。 9.根据权利要求7所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊的制作方法， 其 特征在于： 所述SiO2微球粉末的直径为3～5 μm。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115468944 A 210.根据权利要求7所述的一种基于核壳微透镜的单分子拉曼光纤光镊的制作 方法， 其 特征在于： 所述核壳微粒乙醇 分散液中核壳的厚度为0.0 5～0.1 μm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115468944 A 3