表面等离体激元共振（surface plasmon resonance,SPR）生物传感器是一种常用于测量生物、化学变化的光学传感器，可检测生物大分子相互作用（蛋白和蛋白、蛋白和DNA、DNA和DNA等），在医疗诊断、环境监测、食品安全等领域有较广泛的应用。用于生物大分子相互作用检测的传统方法（如ELISA、RIA等）大多操作复杂、需要标记、耗时长、样品耗费量大，而SPR传感检测则具有免于标记、实时检测、样品消耗量低等优点，成为生物化学传感器领域的一个研究热点。　　自20世纪80年代以来，国外关于SPR检测生物化学分子相互作用的研究逐渐增加，目前市面上已有商品化的SPR传感仪器。国内对SPR传感仪器的研究稍晚，但相关研究也越来越得到广泛重视。现有SPR传感器大都体积庞大，不便于携带，是只适用于实验室研究的传感平台，研究开发一种小型便携的SPR生物传感器对其在现场检测、临床检验等方便的应用有重要意义。　　本文的目的在于研制一款基于角度调制模式的小型便携SPR传感仪器，为实现仪器小型化进行如下几个方面的设计：第一，为达到一定的检测精度，仪器的SPR检测模式为角度调制。通过特定棱镜设计，改变传统SPR仪器通过庞大转角设备得到多角度的方式，使用聚焦准直入射光束实现多角度入射；第二，缩短光路，使用聚焦能力较强的平凸透镜使光束在极短光路内汇聚一点，从而减小整体体积；第三，光源选择，选择性能稳定与体积较小的半导体激光器作为光源；第四，使用不规则四边形棱镜来实现光源与检测器同一方向集成，缩小体积。　　本文研究中，首先开展光路设计，建立小型化SPR传感检测模型，并通过MATLAB仿真软件来确定实验仪器各部分重要参数，包括棱镜材质（折射率）、传感芯片吸附层（铬层）的镀积厚度、金属膜材质以及金属膜镀积厚度。然后，尝试设计并使用不规则四边形棱镜搭建平台进行气液相测试，测试表明不规则四边形棱镜无法同时满足液相环境的检测和便于机械固定与携带的要求。因而最终使用半圆柱棱镜来进行小型SPR传感仪器的搭建。搭建好的仪器原型的尺寸为290mm(L)×190mm(W)×130mm(H)，净重3kg。　　流通池的制作也是实验中非常关键的步骤，这是实验能否成功快速完成的保证。流通池的制作需要达到不出现液体渗漏以及样品耗费量少的目标，本文中采用PMMA压板与硅橡胶垫圈结合的方式组成流通通道池，硅橡胶垫圈具有良好的密封性，可实现与传感芯片和PMMA压片的紧密贴合，避免出现漏液现象。同时流通池尺寸控制为10mm(L)?1mm(W)?1mm(D)，耗液量较少。　　完成小型SPR传感仪器的组装后，实现对软件采集界面的二次开发。MFC软件界面可以同时检测各个像素点在同一时刻的光强值差异，以及检测规定像素点随时间变化的光强值。同时，软件可实现数据处理功能，通过与MATLAB联合编程的方式，调用MATLAB内部函数进行数据处理以提高效率。　　针对所建立的小型化SPR传感装置开展仪器性能测试。首先用不同浓度乙醇溶液进行校准，分析仪器灵敏度；然后利用BSA蛋白作为样本进行检测，完成SPR仪器稳定性、重复性以及线性度的测试。对两种样本测量的线性拟合优度结果分别为0.9766和0.9907，灵敏度为10-4RIU。最后，进行IgG抗原抗体免疫特异性结合实验，实验中通过固定1mg/mL的IgG可以实现对最低浓度为0.025mg/mL Anti-IgG的检测，对比实验（BSA）的实验结果证明IgG抗原抗体作用为特异性结合。在饱和浓度范围内对不同浓度Anti-IgG传感响应进行线性分析，其线性拟合优度达0.9977。