基于表面等离子共振技术(SPR)的传感器是分析生物分子相互作用的一种先进手段。与其他技术相比,SPR传感器具有高灵敏度、免标记、实时在线检测、检测方便、迅速、样品消耗量低等优点。在环境监测、食品安全、生物医学和药物筛选等领域中得以被广泛地应用,颇受人们的关注。然而,传统的SPR技术无法灵敏地检测小分子或低浓度物质,因为小分子的结合很难引起足够大的折射率变化。这是限制SPR传感器应用的一项主要因素,促使众多科研者都致力于发展各种提高SPR检测灵敏度的方法。在本文中,介绍了SPR传感器的原理、技术特点和应用领域。将金纳米粒子和磁性纳米粒子应用到SPR传感器中,并结合其他检测技术(如分子印迹技术、适配体技术、DNA扩增技术)来改善传感器的性能。具体研究内容如下：1、本文首次构建了基于磁性表面分子印迹技术的SPR传感器用于灵敏地检测有机磷农药。通过多巴胺的自聚合将模板分子CPF印迹在Fe304表面制备核壳MIP-Fe3O4@PDA NPs。核壳MIP-Fe3O4@PDA NPs不仅保持了Fe304核的良好的磁性能,能够在外加磁场下简单、快速地直接分离富集目标物,且高比表面积的Fe3O4NPs作为印迹基质能够提供更多的印迹位点进而提高MIPs的结合能力。同时,PDA壳厚度的可控性使得几乎所有的印迹位点局限在Fe3O4NPs表面,因而具有良好的可结合性及较快的结合／解离常数。由于印迹效应,核壳MIP-Fe3O4@PDA NPs能特异选择性识别目标分子,且高折射率的及高分子重量的MIP-Fe3O4@PDA NPs能有效放大SPR信号。因此,利用MIP-Fe3O4@PDA NPs作为识别元件及放大剂的SPR传感器能灵敏、选择性地检测CPF,该传感器的检测限为0.76nM。与传统农残检测技术相比,本文研究的基于磁性放大效应的农残检测新技术具有很好的应用前景。2、适配体对目标分子具有高度亲和性及选择性。在本文中,结合适配体技术的优势与Au NPs和链替换循环放大技术的放大效应,构建了一种灵敏的SPR适配体传感器用于检测小分子。该检测系统包括一条腺苷适配体,与适配体部分杂交的检测探针(c-DNA1), Au NPs标记的发夹结构DNA (Au-H-DNAl)及预先固定在SPR金片上的巯基化发夹结构DNA (H-DNA2)。在没有目标分子腺苷存在的情况下,H-DNA1保持其发夹结构形式而不能与H-DNA2杂交,进而无法将Au NPs组装到SPR金片上。然而,在目标分子存在的情况下,腺苷适配体与目标腺苷特异性结合促使适配体发生自身折叠,使得c-DNA1从适配体/c-DNA1双链中释放出来,释放出来的c-DNA1能与Au-H-DNA1杂交并开环,开环的Au-H-DNA1会与H-DNA2杂交并替换出c-DNA1链,替换下来的c-DNA1链可引发下一次循环。通过链替换循环方式,单个目标分子可以引发大量的Au-H-DNA1组装在SPR芯片上,由于Au NPs的放大效应,能产生较强的SPR信号。通过检测SPR角度变化可以高灵敏度检测目标分子。SPR传感器的检测限是0.21pM,比仅基于Au NPs或链替换循环放大的SPR传感器的检测限低3个数量级。而且,该传感器对目标分子具有良好的选择性。此外,这种方法不需要昂贵的蛋白酶和复杂的热循环步骤。因此,这种SPR传感器将为检测目标分子提供一个简单、高灵敏和高选择性的平台。这是首次基于适配技术并结合Au NPs和链替换循环放大技术构建了SPR传感器,在生物分子测定领域有着良好的应用前景。