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专利号: 2020109516497
申请人: 华南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于液晶分子自组装结构的可视化传感器的构建方法,所述方法包括以下步骤:(1)固体取向层的制备:将玻璃或者硅片基底切割成具有固定尺寸的样品,使用洗液清洁其表面,并用N2吹干并保存于干燥器中备用,通过旋涂法在清洁的固体表面上涂布特氟龙得到固体取向层;

(2)液晶液滴的制备:将掺杂剂溶解在液晶中,具体地,将掺杂剂以0.3‑3wt%的浓度溶解在液晶中,并将其制备成液晶液滴;

(3)液晶传感器的组装:将以上所得的液晶液滴放置于所述固体取向层上,液晶液滴在所述固体取向层上以座滴形式存在,并且在固体取向层的取向作用下,液晶分子发生排列,形成均匀稳定的分子形态,由于液晶分子与取向层之间的不完全润湿性,当液晶滴落到取向层上时以球帽状的形式附着在取向层上,此状态即为座滴;

清洁过程包括:将玻璃或硅片基底在40‑50℃条件下浸于洗液中20‑30min,然后用水和乙醇依次洗涤,所述洗液为食人鱼洗液、发烟硝酸或25wt%氢氧化钾溶液;

所述液晶选自5CB或E7;

所述掺杂剂选自4'‑戊基联苯‑4‑羧酸,并且所述液晶液滴的体积V≤100pL,座滴在x‑y平面上的直径大小在10‑200μm范围内;

液晶分子在固体取向层的作用下,液晶棒状分子与固体取向层相互垂直。

2.一种基于液晶分子自组装结构的可视化阵列式传感器的构建方法,所述方法包括以下步骤:(1)固体取向层的制备:将玻璃或者硅片基底切割成具有固定尺寸的样品,使用洗液清洁其表面,并用N2吹干并保存于干燥器中备用,通过旋涂法在清洁的固体表面上涂布特氟龙得到固体取向层;

(2)液晶传感器的制备:将掺杂剂溶解在液晶中,具体地,将掺杂剂以0.3‑3wt%的浓度溶解在液晶中,并将其在所述固体取向层上形成液晶液滴的阵列,液晶液滴在所述固体取向层上以座滴形式存在,并且在固体取向层的取向作用下,液晶分子发生排列,形成均匀稳定的分子形态,由于液晶分子与取向层之间的不完全润湿性,当液晶滴落到取向层上时以球帽状的形式附着在取向层上,此状态即为座滴;

清洁过程包括:将玻璃或硅片基底在40‑50℃条件下浸于洗液中20‑30min,然后用水和乙醇依次洗涤,所述洗液为食人鱼洗液、发烟硝酸或25wt%氢氧化钾溶液;

所述液晶选自5CB或E7;

所述掺杂剂选自4'‑戊基联苯‑4‑羧酸,并且所述液晶液滴的体积V≤100pL,座滴在x‑y平面上的直径大小在10‑200μm范围内;

液晶分子在固体取向层的作用下,液晶棒状分子与固体取向层相互垂直。

3.一种由权利要求1所述的方法构建的基于液晶分子自组装结构的可视化传感器,所述传感器包括:玻璃或硅片基底;

在所述玻璃或硅片基底上的固体取向层;

在所述固体取向层上以座滴形式的液晶液滴。

4.一种由权利要求2所述的方法构建的基于液晶分子自组装结构的可视化阵列式传感器,所述传感器包括:玻璃或硅片基底;

在所述玻璃或硅片基底上的固体取向层;

在所述固体取向层上以座滴形式的阵列式液晶液滴。

5.一种如权利要求3所述的可视化传感器或如权利要求4所述的可视化阵列式传感器在检测生物活性物质中的用途。

6.根据权利要求5所述的用途,其中,所述生物活性物质包括青霉素G钠和尿素,青霉素G钠其检测所采用的特异性酶为青霉素酶;尿素其检测所采用的特异性酶为尿素酶,并且所述生物活性物质以溶解在溶剂中的溶液形式存在。

7.一种采用如权利要求3所述的可视化传感器检测青霉素的方法,所述方法包括:

1)将权利要求3所述的可视化传感器置于偏光显微镜样品台上,通过透射模式的偏光显微镜进行光学检测,

2)在25℃下,将含有青霉素酶的磷酸缓冲溶液PBS滴加到液晶液滴的外表面,观察到其光学织构为黑十字结构;

3)将待检测的溶液加入到滴加了所述青霉素酶的PBS的液晶液滴的外表面,观察其光学织构是否改变,其中,当溶液中青霉素的浓度≥0.5 pM时,光学织构变为了四叶草结构;而当青霉素的浓度低于0.5 pM时,光学织构不发生变化。