TWI491555B

TWI491555B - 一維奈米結構、其製備方法及一維奈米結構作標記的方法

Info

Publication number: TWI491555B
Application number: TW099110094A
Authority: TW
Inventors: Shou-Shan Fan; Liang Liu; Kai-Li Jiang
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2015-07-11
Also published as: TW201134750A

Description

一維奈米結構、其製備方法及一維奈米結構作標記的方法

本發明涉及一種奈米材料、一種奈米材料的製備方法及應用該奈米材料用作標記的方法，尤其涉及一種一維奈米結構及其製備方法，以及應用該一維奈米結構用作標記的方法。

同位素標示方法係研究材料生長機理的有力工具，因此，同位素標記的奈米材料可以研究該奈米材料的生長機理，該同位素標記的奈米材料係利用在奈米材料的合成過程中，將含有某一特定元素(一般係輕元素，如碳、硼、氮或氧)之同位素的反應物按照預定的濃度(以純物質或混合物的形式)和順序使其參與反應，從而製備出原位生長的該同位素標示的奈米材料。

范守善等人於2006年4月18日公告的，公告號為US 7,029,751 B2，標題為“Isotope-doped carbon nanotube and method and apparatus for forming the same”的專利揭示了一種摻有同位素之奈米碳管及其製備方法。該摻有同位素的奈米碳管包括由單一同位素組成的第一奈米碳管片段和第二奈米碳管片段，該第一奈米碳管片段和第二奈米碳管片段沿奈米碳管的縱向交替排列。該摻有同位素之奈米碳管的製備方法包括如下步驟：提供含有單一同位素的第一碳源氣和第二碳源氣；提供其上沈積有催化劑的基底，並將該基底置入反應室中；將該反應室抽成真空，通入預定壓力之保護性氣體；於650~750℃的反應條件下，使第一碳源氣體發生反應並使反應生成的第一奈米碳管片段沈積於該基底上；反應預定時間後，將碳源切換至第二碳源氣上，於650~750℃的反應條件下，使第二碳源氣體發生反應，生成的第二奈米碳管片段生長於第一奈米碳管片段之上，從而得到摻有同位素的奈米碳管。

然而，上述發明中提供的奈米碳管的每個片段均係由單一之同位素組成，因此可構成不同標識的奈米碳管的種類有限，從而使得使用該奈米碳管用於標記的物質的種類有限，限制了可以標記的物質的範圍。

有鑒於此，確有必要提供一種具有較多類型之一維奈米結構及其製備方法，以及應用該一維奈米結構用作標記的方法。

一種一維奈米結構，該一維奈米結構包含一種元素之至少兩種同位素，該一維奈米結構由一維奈米結構片段組成，其中，至少一個一維奈米結構片段包括所述元素之至少兩種同位素，且該元素之至少兩種同位素按一定的質量比均勻混合。

一種一維奈米結構之製備方法，包括以下步驟：提供反應源，該反應源包括兩種以上的單一同位素；提供一基底，並將該基底置入一反應室；以及利用化學氣相沈積法，將所述反應源中的至少兩種以上的同位素於所述反應室中同時發生反應，於基底上生長至少一一維奈米結構片段。

一種使用一維奈米結構用作標記的方法，包括以下步驟：提供多種已知拉曼峰值之一維奈米結構，每一種一維奈米結構為上述的一維奈米結構；提供多種已知的待標記物，於該每個待標記物內植入所述一維奈米結構；採用拉曼光譜儀檢測所述植入有一維奈米結構之待標記物中的一維奈米結構的拉曼峰值；以及根據檢測到的一維奈米結構的拉曼峰值，識別所述待標記物的類型。

與先前技術相比較，本發明提供的一維奈米結構中的至少一個一維奈米結構片段包括一元素之至少兩種同位素，該元素之至少兩種同位素按一定的質量比均勻混合；由於同位素的種類不同或各同位素的質量比不同，所述的一維奈米結構也不同，因此本發明可以提供更多種類的一維奈米結構；本發明提供的一維奈米結構之製備方法可以製備出多種一維奈米結構。故，使用本發明提供的一維奈米結構可以用於標記更多不同的種類的物質，擴大了可以標記的物質的範圍。

10；20；30‧‧‧奈米碳管

100‧‧‧奈米碳管製備裝置

102；103；104‧‧‧碳源氣輸入管道

106‧‧‧反應爐

112；113；114‧‧‧閥門

116‧‧‧排氣通道

118‧‧‧保護氣體輸入通道

132‧‧‧基底

134‧‧‧催化劑

210；310‧‧‧第一奈米碳管片段

220；320‧‧‧第二奈米碳管片段

230；330‧‧‧第三奈米碳管片段

圖1係本發明第一實施例提供的奈米碳管的示意圖。

圖2係本發明提供的製備第一實施例的奈米碳管所採用的奈米碳管製備裝置示意圖。

圖3係本發明第二實施例提供的奈米碳管的示意圖。

圖4係本發明第三實施例提供的奈米碳管的示意圖。

圖5係本發明提供的使用奈米碳管用作標記的方法流程圖。

下面將結合附圖及具體實施例，對本發明提供的一維奈米結構、其製備方法及使用該一維奈米結構用作標記的方法作進一步的詳細說明。

本發明提供一種一維奈米結構，該一維奈米結構包含一種元素之至少兩種同位素，該一維奈米結構由一維奈米結構片段組成，其中，至少一個一維奈米結構片段包括所述元素之至少兩種同位素，且該元素之至少兩種同位素按一定質量比均勻混合。

當所述一維奈米結構由一個一維奈米結構片段組成時，該一維奈米結構包含一種元素之至少兩種同位素，且該元素之至少兩種同位素按一定的質量比均勻混合。所謂混合係指所述元素之至少兩種同位素相互分散而達到均勻的狀態。

當所述一維奈米結構由複數個一維奈米結構片段組成時，該一維奈米結構中相鄰的兩個一維奈米結構片段的組成不同。所述一維奈米結構片段中的組成不同，那麼所述一維奈米結構片段就不同。所述組成不同具體係指：組成相鄰的兩個一維奈米結構片段的所述元素的同位素不同，其中，該元素的同位素的質量比可以相同，也可以不相同；或組成相鄰的兩個一維奈米結構片段的所述元素的同位素相同，但該元素的各同位素的質量比不同。

所述一維奈米結構為奈米線或奈米管。所述奈米線可以為碳奈米線、氮化物奈米線、氧化物奈米線等奈米線狀結構。所述奈米管可以為奈米碳管、氮化物奈米管、氧化物奈米管等奈米管狀結構。其中，所述氮化物奈米管可以為氮化硼奈米管。所述氮化物奈米線可以為氮化鎵奈米線、氮化鋁奈米線或氮化矽奈米線等。所述氧化物奈米管可以為氧化鈦奈米管、氧化鐵奈米管或氧化釩奈米管等。所述氧化物奈米線可以為氧化鋅奈米線、氧化鈷奈米線、氧化矽奈米線、氧化錫奈米線或氧化鐵奈米線等。所述一維奈米結構中的元素包括輕元素，該輕元素可以為碳元素、硼元素、氮元素或氧元素等。通過控制一維奈米結構中的輕元素的同位素的質量比，就可以得到所述一維奈米結構。如，通過控制碳元素的同位素的質量比，可以得到所述奈米碳管。所述氮化硼奈米管可以通過控制硼元素的同位素的質量比或氮元素的同位素的質量比得到。所述氮化鎵奈米線可以通過控制氮元素的同位素的質量比得到。所述氧化鋅奈米線可以通過控制氧元素的同位素的質量比得到。

下面以奈米碳管為例，進一步闡述本發明。

請參閱圖1，本發明第一實施例提供一奈米碳管10，該奈米碳管10由一個奈米碳管片段組成，該奈米碳管片段由碳元素之至少兩種同位素組成，且該碳元素之至少兩種同位素按一定的質量比均勻混合。所述碳元素之至少兩種同位素的質量比可以根據實際需要而確定。所述奈米碳管10的長度不限，根據需要確定，優選地，該奈米碳管10的長度為10~1000微米。所述碳元素的同位素包括¹²C、¹³C和¹⁴C。本實施例中，所述奈米碳管10由¹²C、¹³C及¹⁴C組成，且¹²C、¹³C及¹⁴C的質量比為7.2：6.5：5.6；該奈米碳管10的長度為10~50微米，直徑為0.5~50奈米。

本發明提供一種利用化學氣相沈積法製備上述奈米碳管10的方法，該製備方法包括以下步驟：(s11)提供一奈米碳管製備裝置100以及一碳源氣，該碳源氣包含有三種碳元素的同位素；(s12)提供一沈積有催化劑134的基底132，並將該基底132置入奈米碳管製備裝置100中；(s13)利用化學氣相沈積法，將所述碳源氣按照三種同位素預定的質量比同時通入所述奈米碳管製備裝置100中並發生反應，從而得到摻有同位素的奈米碳管10(圖未示)。

於所述步驟(s11)中，如圖2所示，奈米碳管製備裝置100包括一反應室110、一用於加熱該反應室110的反應爐106、一保護氣體輸入通道118、三個碳源氣輸入通道102、103、104、以及一排氣通道116。所述碳源氣輸入通道102有一閥門112，所述碳源氣輸入通道103有一閥門113，所述碳源氣輸入通道104有一閥門114。所述碳源氣為三種單獨的乙烯氣體，該三種乙烯氣體分別由單一之¹²C、¹³C和¹⁴C組成。

於所述步驟(s12)中，所述催化劑134係厚度為5nm的鐵膜。該鐵膜可以通過沈積法、濺射法或蒸鍍法等方法形成於所述基底132上。

於所述步驟(s13)中，首先，通過排氣通道116將反應室110抽真空後，通過保護氣體輸入通道118通入壓強為1個大氣壓的氬氣，同時通過反應爐106加熱反應室110至其溫度達700℃；其次，同時打開閥門112、113及114，通過碳源氣輸入通道102向反應室110內通入流量為120sccm(標準狀態下，每分鐘每立方釐米)由¹²C組成的乙烯氣體；通過碳源氣輸入通道103向反應室110內通入流量為100sccm，由¹³C組成的乙烯氣體；通過碳源氣輸入通道104向反應室110內通入流量為80sccm由¹⁴C組成的乙烯氣體；反應生成奈米碳管10，該奈米碳管10沈積於該催化劑134上；該奈米碳管10的由¹²C、¹³C及¹⁴C組成。

可以理解，所述碳源氣也可以為由¹²C、¹³C和¹⁴C組成的乙烯混合氣體；且該乙烯混合氣體中的¹²C、¹³C和¹⁴C的質量比為7.2：6.5 ：5.6。然後，通過上述碳源氣輸入通道將該乙烯混合氣體通入所述反應室110進行反應，從而得到所述奈米碳管10。

可以理解，本製備方法中的催化劑134可以用鈷、鎳或其他合適的催化劑代替鐵；也可用其他含有單一碳元素同位素的碳氫化合物，如甲烷、乙炔、丙二烯等代替乙烯作為碳源氣使用，也可以採用氦氣、氮氣或者係氫氣等代替氬氣作為保護氣使用。

請參閱圖3，本發明第二實施例提供一種奈米碳管20。該奈米碳管20包括一第一奈米碳管片段210、一生成於該第一奈米碳管片段210上的第二奈米碳管片段220及一生長於該第二奈米碳管片段220上的第三奈米碳管片段230；即，該第二奈米碳管片段220位於所述第一奈米碳管片段210及第三奈米碳管片段230之間。所述第一奈米碳管片段210由¹²C及¹⁴C的組成，且¹²C及¹⁴C的質量比為8：7。所述第二奈米碳管片段220由¹²C、¹³C和¹⁴C組成，且¹²C、¹³C和¹⁴C的質量比為8：8：7。所述第三奈米碳管片段230由單一之¹²C組成。所述奈米碳管20的長度為30~50微米。

可以理解，所述奈米碳管20不僅可以只包括上述三個奈米碳管片段，還可以包括其他組成的奈米碳管片段。而且各個片段的成分不限於此，質量比也不限於此，如所述第二奈米碳管片段220也可以由¹³C和¹⁴C的組成，¹³C和¹⁴C的質量比也可以為8：7。

本發明還提供一種製備上述奈米碳管20的方法，該製備方法包括以下步驟：(s21)提供一奈米碳管製備裝置100以及三種碳源氣，該三種碳源氣均包含有單一同位素；(s22)提供一沈積有催化劑134的基底132，並將該基底132置入奈米碳管製備裝置100中；以及(s23)通過多次改變同時通入所述奈米碳管製備裝置100中的碳源氣的組成，利用化學氣相沈積法，依次反應預定時間後，從而得到摻有同位素的奈米碳管20(圖未示)，該奈米碳管20包括複數個奈米碳管片段。該製備方法與第一實施例的奈米碳管10的第一種製備方法基本相同，不同之處在於：步驟(s23)不同。

請參閱圖2，所述步驟(s21)及(s22)與製備奈米碳管10的方法中的步驟(s11)及(s12)相同。

所述步驟(s23)具體包括以下步驟：首先，通過排氣通道116將反應室110抽真空後，通過保護氣體輸入通道118通入壓強為1個大氣壓的氬氣，同時通過反應爐106加熱反應室110至其溫度達700℃。

其次，同時打開閥門112及114，通過碳源氣輸入通道102向反應室110內通入流量為120sccm由¹²C組成的乙烯氣體；通過碳源氣輸入通道104向反應室110內通入流量為90sccm由¹⁴C組成的乙烯氣體；反應生成第一奈米碳管片段210(圖未示)，該第一奈米碳管片段210沈積於所述催化劑134上；該第一奈米碳管片段210由¹²C及¹⁴C組成。

再次，反應預定時間後，輸入到反應室110內的由¹²C和¹⁴C組成的乙烯氣體的流量保持不變，並打開閥門113，通過碳源氣輸入通道103向反應室110內通入流量為110sccm由¹³C組成的乙烯氣體，反應生成第二奈米碳管片段220(圖未示)，該第二奈米碳管片段220生長於所述第一奈米碳管片段210上；該第二奈米碳管片段220由¹²C、¹³C和¹⁴C組成。

然後，反應預定時間後，同時關閉閥門113及114，閥門112依然打開，氣體輸入通道102內的由¹²C組成的乙烯氣體繼續通入反應室110內；反應生成第三奈米碳管片段230(圖未示)，該第三奈米碳管片段230生長於所述第二奈米碳管片段220上；該第三奈米碳管片段230由¹²C組成。

最後，繼續反應預定時間後，將反應室110冷卻至室溫，於催化劑134上得到摻有同位素的奈米碳管20。

所述奈米碳管30也可以通過先將上述三種碳源氣中碳元素的同位素分別按照¹²C及¹⁴C的質量比為8：7，¹²C、¹³C和¹⁴C的質量比為8：8：7，以及單一之¹²C進行混合，得到三種碳源氣混合氣體；然後再將該三種碳源氣混合氣體按照需要的順序依次通入所述奈米碳管製備裝置100中進行反應的方法來製備。

請參閱圖4，本發明第三實施例提供一奈米碳管30，該奈米碳管30包括一第一奈米碳管片段310、一第二奈米碳管片段320以及一第三奈米碳管片段330，所述第二奈米碳管片段320設置於所述第一奈米碳管片段310及第三奈米碳管片段330之間。所述第一奈米碳管片段310由¹²C、¹³C和¹⁴C組成，且¹²C、¹³C及¹⁴C的質量比為14：14：13。所述第二奈米碳管片段320由¹²C、¹³C和¹⁴C組成，且¹²C、¹³C及¹⁴C的質量比為7.2：6.5：5.6。所述第三奈米碳管片段330由¹²C、¹³C和¹⁴C組成，且¹²C、¹³C及¹⁴C的質量比為5.5：6.5：7。所述奈米碳管30的長度為50~100微米。

可以理解，所述奈米碳管30不僅可以只包括上述三個奈米碳管片段，還可以包括其他組成的奈米碳管片段；而且各個片段的成分不限於此，質量比也不限於此，如；所述奈米碳管30還可以包括一生長於所述第三奈米碳管片段330上的第四奈米碳管片段，即所述第三奈米碳管片段330生長於所述第二奈米碳管片段320及第四奈米碳管片段之間；所述第四奈米碳管片段340由¹³C和¹⁴C組成，且¹³C及¹⁴C的質量比為1：1。

可以理解，本發明提供的奈米碳管30也可以採用製備奈米碳管20的方法製備，通過多次改變通入所述反應室110中的碳源氣中的同位素的質量比，使所述碳源氣發生反應，來製備該奈米碳管30；具體地，可以通過控制通入反應室110中的碳源氣的流量來改變通入所述反應室110中的碳源氣中的同位素的質量比。

另外，也可以利用化學氣相沈積法來製備其他的一維奈米結構，如，氮化物奈米線、氮化物奈米線、氧化物奈米線或氧化物奈米管等。這些一維奈米結構之製備方法，可以包括以下步驟：提供反應源，該反應源包括兩種以上的單一同位素；提供一基底，並將該基底置入一反應室；以及利用化學氣相沈積法，將所述反應源中的至少兩種以上的同位素於所述反應室中同時發生反應，於基底上生長至少一一維奈米結構片段。

其中，只要控制參加反應的輕元素的同位素的質量比，就可以得到所述一維奈米結構。所述反應源所包括的物質的種類根據所述一維奈米結構來決定。如，製備氮化鎵奈米線的反應源就包括氮源氣和鎵源。具體地，當所述一維奈米結構為氮化鎵奈米線，該氮化鎵奈米線為一個氮化鎵奈米線片段，且包括兩種氮元素的同位素時，通過控制通入所述反應室中的氮源氣中氮元素的兩種同位素的質量比，於催化劑的作用下，使該氮源氣中的兩種同位素同時與鎵源反應，從而生成所述氮化鎵奈米線。所述氮源氣可以為氨氣、氮氣等。所述鎵源可以為氧化鎵等鎵的化合物。

同理，通過控制通入所述反應室中的氮源氣中氮元素的同位素的組成，於催化劑的作用下，使該氮源氣中的兩種同位素同時與硼源反應，就可以生成所述氮化硼奈米管。通過控制通入所述反應室中的氧源氣中氧元素的同位素的組成，使該氧源氣中的兩種同位素同時與鋅源反應，就可以生成所述氧化鋅奈米線。

請參閱圖5，本發明還提供一種採用一維奈米結構用作標記的方法，該方法包括以下步驟：提供多種已知拉曼峰值之一維奈米結構，每一種一維奈米結構包含一種元素之至少兩種同位素，該一維奈米結構由一維奈米結構片段組成，至少一個一維奈米結構片段包括所述元素之至少兩種同位素，且該元素之至少兩種同位素按一定的質量比均勻混合；提供多種已知的待標記物，於該每個待標記物內植入所述一維奈米結構；採用拉曼光譜儀檢測所述植入有一維奈米結構的待標記物中的一維奈米結構的拉曼峰值；以及根據檢測到的一維奈米結構的拉曼峰值，識別所述待標記物的類型。

其中，所述待標記物含有活性基團；該活性基團為羥基(-OH)、羧基(-COOH)、氨基(-NH₂或-NH-)、醯基(-CO-)或硝基(-NO₂)。具體地，所述待標記物可以為DNA、蛋白質、葡萄糖、葡萄糖酸、澱粉、生物酶、山梨醇或有機胺等含有活性基團的物質。

請一併參閱圖1，圖3及圖4，本實施例提供一種檢測葡萄糖酸、葡萄糖、山梨醇的方法，具體包括以下步驟：

(1)提供第一實施例的奈米碳管10，第二實施例的奈米碳管20及第三實施例的奈米碳管30；其中，奈米碳管10的拉曼峰值為L1 ，奈米碳管20的拉曼峰值為L2，奈米碳管30的拉曼峰值為L3。

(2)提供三個已知待標記物葡萄糖酸、葡萄糖、山梨醇，把奈米碳管10植入待標記物葡萄糖酸中，奈米碳管20植入待標記物葡萄糖中，奈米碳管30植入待標記物山梨醇中，其中，奈米碳管10、20、30並不影響待標記物的特性。

(3)採用拉曼光譜儀對含有植入奈米碳管的葡萄糖酸、葡萄糖、山梨醇進行檢測，得到奈米碳管的拉曼峰值；檢測到的拉曼峰值分別為L1、L2、L3。

(4)根據檢測到的奈米碳管的拉曼峰值，識別所述葡萄糖酸、葡萄糖、山梨醇。

具體地，奈米碳管不同，所得的拉曼峰值也不同；奈米碳管相同，所得到的拉曼峰值也相同；拉曼峰值為L1的奈米碳管為奈米碳管10，由步驟(2)可知，奈米碳管10植入葡萄糖中，因此，步驟(3)中檢測到的拉曼峰值為L1的待標記物為葡萄糖酸。同理，步驟(3)中檢測到的拉曼峰值為L2的待標記物為葡萄糖；拉曼峰值為L3的待標記物為山梨醇。

通過上述的標記方法，可以研究所述待標記物葡萄糖酸、葡萄糖、山梨醇於同一環境中的變化狀態，有利於科學研究。

可以理解，上述用作標記的奈米碳管不限於上述奈米碳管10、20、30；本發明提供的標記待標記物的方法可以同時標記兩種或兩種以上物質，只要係能提供多少種奈米碳管即能標記多少種待標記物。上述標記待標記物的方法也可以應用到其他領域中，如藥品。

本發明實施例提供的一維奈米結構中的至少一個一維奈米結構片段包括一元素之至少兩種同位素，該元素之至少兩種同位素按一定的質量比均勻混合；由於同位素的種類不同或各同位素的質量比不同，所述的一維奈米結構也不同，因此，本發明實施例可以提供更多種類的一維奈米結構；本發明實施例提供的一維奈米結構之製備方法也可以製備出多種的一維奈米結構。故，使用本發明實施例提供的一維奈米結構可以同時標記更多種類的物質，不但擴大了可以標記的物質的範圍；而且有利於研究待標記物的性能，以及該多種待標記物於同一環境下的狀態變化。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

20‧‧‧奈米碳管

210‧‧‧第一奈米碳管片段

220‧‧‧第二奈米碳管片段

230‧‧‧第三奈米碳管片段

Claims

一種一維奈米結構，該一維奈米結構包含一種元素之至少兩種同位素，該一維奈米結構由複數個一維奈米結構片段組成，其改良在於，至少兩個相鄰的一維奈米結構片段中每一個一維奈米結構片段包括所述元素之至少兩種同位素，且該元素之至少兩種同位素按一定的質量比均勻混合，且該至少兩個相鄰的一維奈米結構片段的組成不同。
如請求項第1項所述之一維奈米結構，其中，所述至少兩個相鄰的一維奈米結構片段中的所述元素的同位素不同。
如請求項第1項所述之一維奈米結構，其中，所述至少兩個相鄰的一維奈米結構片段中的所述元素的同位素相同，該元素的同位素的質量比不同。
如請求項第1至3項中任一項所述之一維奈米結構，其中，所述一維奈米結構為奈米碳管、碳奈米線、氮化物奈米管、氮化物奈米線、氧化物奈米管或氧化物奈米線。
如請求項第1至3項中任一項所述之一維奈米結構，其中，所述元素為碳、硼、氮或氧。
一種一維奈米結構之製備方法，包括以下步驟：提供反應源，該反應源包括兩種以上的單一同位素；提供一基底，並將該基底置入一反應室；以及通過多次改變同時置於所述反應室中的反應源的組成，依次反應預定時間後，得到一生長於一基底的摻有同位素的一維奈米結構，該一維奈米結構包括複數個一維奈米結構片段，其中，至少相鄰的兩次進入該反應室中的反應源包含至少兩種同位素，且該至少相鄰的兩次進入該反應室中的反應源的組成不同。
如請求項第6項所述之一維奈米結構之製備方法，其中，所述改變同時置於所述反應室中的反應源的組成的方法為改變置於所述反應室中的反應源之同位素的種類。
如請求項第6項所述之一維奈米結構之製備方法，其中，所述改變同時置於所述反應室中的反應源的組成的方法為改變置於所述反應室中的反應源中的同位素的質量比。
如請求項第6項所述之一維奈米結構之製備方法，其中，所述一維奈米結構為奈米碳管；所述反應源為碳源氣，該碳源氣包括兩種以上的單一碳元素的同位素；所述基底上沈積有催化劑。
一種使用一維奈米結構用作標記的方法，包括以下步驟：提供多種已知拉曼峰值之一維奈米結構，每一種一維奈米結構為如請求項第1-5項任意一項所述之一維奈米結構；提供多種已知的待標記物，於該每個待標記物內植入所述一維奈米結構；採用拉曼光譜儀檢測所述植入有一維奈米結構之待標記物中的一維奈米結構的拉曼峰值；以及根據檢測到的一維奈米結構的拉曼峰值，識別所述待標記物的類型。
如請求項第10項所述之使用一維奈米結構用作標記的方法，其中，所述待標記物含有活性基團。
如請求項第11項所述之使用一維奈米結構用作標記的方法，其中，所述活性基團為羥基、羧基、氨基、醯基或硝基。
如請求項第10項所述之使用一維奈米結構用作標記的方法，其中，所述待標記物為DNA、蛋白質、葡萄糖、葡萄糖酸、澱粉、生物酶、山梨醇或有機胺。