阿尔兹海默症是一种神经退行性疾病,全世界大概有3000万人正在接受这种病症的痛苦,并且患者数量还在逐年增加。阿尔兹海默症的症状早期出现轻度记忆退化,之后逐渐发展为重度认知障碍,丧失生活能力。研究发现,阿尔兹海默症患者的脑部有许多特点,首先是两种形态特征的病变,即细胞内的神经纤维缠结和细胞外的淀粉样蛋白斑（即通常所说的老年斑）。另外,其他相关症状也出现在阿尔兹海默症患者中。如脑部生物分子的氧化修饰,葡萄糖承受能力受损,金属离子在体内失衡,特别是钙、铁、铜和锌。但是,目前对于阿尔兹海默症的病理并没有完全明确的认识,并且也没有有效的治疗手段。本文主要利用拉曼光谱与偏光显微技术结合,针对与阿尔兹海默症相关的两种物质,一氧化氮（NO）和β-淀粉样蛋白（Aβ）进行分析研究。首先在第一章中我们设计构建了一种具有高灵敏度、高选择性和高准确度的比率型一氧化氮拉曼探针（Au/DABT）,并实现了对细胞内NO含量的检测和成像。首先,我们设计合成了DABT分子,该分子包含能与NO发生特异性反应的邻苯二胺结构,以及能通过Au-S键连接在金纳米颗粒表面的巯基结构。接着,我们合成了具有很强的表面增强效果的金三八面体纳米颗粒作为SERS增强基底。SERS光谱表明该拉曼探针在一氧化氮浓度为54 nM⁹18 nM的范围内有很好的线性。进一步通过实验证明Au/DABT拉曼探针对其他的活性氧（ROS）、活性氮（RNS）以及金属离子有很好的选择性。并且通过MTT实验证明该探针的细胞毒性小。最后,利用该探针我们成功实现了细胞内NO的SERS检测和成像。在第二章中我们利用拉曼光谱以及偏光显微技术,对Aβ_1-16的聚集状态进行了研究。首先利用原子力显微镜观察到了Aβ_1-16单体、纤维,以及与Cu²⁺相互作用的Aβ_1-16的形貌。接着利用表面增强拉曼光谱对Aβ_1-16单体和纤维的结构以及Aβ_1-16与Cu²⁺相互作用的结合位点进行了探究。进一步,我们寻找到了能稳定生长出Aβ_1-16球晶的实验条件,并利用偏光显微镜探索了Aβ_1-16球晶以及与Cu²⁺相互作用的球晶的生长速率。