硅纳米结构对表面辅助激光解吸/电离质谱检测性能的提高

窦树珍，王中舜，吕 男

（吉林大学化学学院，超分子结构与材料国家重点实验室,长春130012）

表面辅助激光解吸/电离质谱（Surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry，SALDIMS）是一种高通量的检测低分子量分析物的技术，已广泛应用于环境监测［1，2］、司法鉴定［3，4］、食品安全［5，6］以及疾病检测［7，8］等领域. 在SALDI-MS中，激光提供原始能量，无机纳米材料作为介质吸收能量并将其转移给吸附在表面的分子，使分子解吸/电离，此过程中激光能量的高效吸收和转移是提高激光解吸/电离（LDI）效率的关键. 目前主要使用的介质可分为无机纳米粒子（如各种金属纳米粒子）和纳米结构［9］. 其中具有纳米结构的固态基底更易于集成化和自动化，具有很大的应用前景和发展潜力，是SALDI-MS领域中的一个重要研究方向.

硅基纳米结构是最常用的SALDI-MS基底之一，主要原因有：（1）硅材料易于机械加工，利用微机械加工技术可以在硅表面制备出多种纳米结构（纳米线、纳米柱以及纳米孔等）［10］；（2）硅纳米材料具有热容量大、导热系数低的特性，能够促进能量转移［11］；（3）硅材料易于进行表面改性，如通过硅醇衍生化可调控其表面化学性质（亲疏水性、生物分子/有机化合物的接枝、生化探针的固定化等）［12］. 研究表明硅纳米结构的表面形貌、表面化学性质、光学性质和样品承载能力等在分析物的解吸和电离过程中起着至关重要的作用.

1 硅纳米结构的制备与功能化

制备硅纳米结构的基本工艺主要包括湿法刻蚀（使用液体刻蚀剂）和干法刻蚀（使用气体刻蚀剂）.

电……