针对重金属和农药残留对环境与身体健康带来极大的危害,开展新型检测方法对重金属与农残的快速检测和识别研究,具有实际需求和学术意义。近年来,表面增强拉曼散射（SERS）通过等离子体共振效应展现出丰富的特征指纹信息,在生物医药、环境监测、食品安全等领域应用愈加广泛。目前,SERS技术通过构建新型纳米探针是拉曼分析主要研究热点之一,使其以高灵敏度、高选择性与目标分析物靶向结合。本论文主要基于贵金属金、银纳米材料,设计出两种不同类型纳米探针,从而在重金属和农药残留分析检测中应用研究。主要开展以下两个工作:（1）荧光-SERS双探针模式检测锌离子(Zn²⁺)及用于细胞成像。本章成功构建一种检测细胞内Zn²⁺的SERS纳米探针,主要基于氯甲基吡啶系列化反应,再与巯基乙酸发生EDS/NHS交联,制备出二吡啶巯基乙酰胺（MDPA）特异性探针分子,通过与金纳米颗粒（GNPs）自组装构建出独特的荧光-拉曼双探针材料（MDPA-GNPs）。该探针与Zn²⁺能够发生特异性螯合作用,其荧光强度随着Zn²⁺浓度增加而线性增加,其荧光检测范围达到1μM-120μM,检出限为0.32μM。该探针表现出较强的SERS增强效果,Zn²⁺诱导MDPA-GNPs产生自聚集,使金纳米颗粒产生强烈的等离子体耦合,产生新的1024cm^-1拉曼特征峰,检出限低至0.28pM。同时通过理论模拟和计算其共聚体展现出较高的增强效果,证明构建的SERS探针具有良好的SERS活性。通过MTT法验证MDPA-GNPs探针具有较低的生物毒性,同时在巨噬细胞中表达出Zn²⁺的较好成像和检测能力。因此,本研究构建的新型纳米探针不仅对锌离子的特异选择性,而且具有优异的生物相容性和细胞成像能力,在生物分析和医学检测中具有潜在的应用价值。（2）基于丝网印刷技术制备SERS纸基芯片及其检测果蔬中农残。本章成功使用丝网印刷技术将氧化石墨烯（GO）与银纳米颗粒（AgNPs）有序的印刷到纤维素纸上,通过控制印刷周期,可以大批量制备该SERS纸基芯片,同时达到纳米材料形貌可控的优点。SERS芯片的增强因子随着AgNPs循环印刷次数的增加而增加,并在第四次达到最大增强效果。由于其纸基基底的多孔结构能够提供天然的吸附特性,同时氧化石墨烯（GO）对农药残留分子的π-π堆积效应与静电相互作用力,制备的SERS芯片具有较强的富集与超灵敏检测能力,对福美双、噻菌灵、甲基对硫磷三种农药的检出限达到0.26ng/cm²、28 ng/cm²、7.4ng/cm²,远低于美国环境保护局规定果蔬中的最大农药残留量。新型技术制备的SERS纸基芯片实现对实际样品苹果、蔬菜等果蔬中多种农药残留的定量与定性检测,同时通过燃烧纸基芯片降低农残的含量,达到一种绿色无污染的分析效果。因此本研究通过丝网印刷制备的SERS基底材料具有柔性与较高SERS活性等优点,在食品安全、环境分析领域具有重要应用价值。