植物凝集素是一种蛋白质，在生物过程中有重要的作用。凝集素的许多功能都是基于它们和糖之间的特异相互作用，这种相互作用已经被广泛用于生产和生活的各个方面，比如疾病诊断、食品安全、微生物检测以及食物中糖添加剂的检测等等。在本论文中，我们以伴刀豆蛋白(Con A)和麦胚凝集素(WGA)为识别靶标，采用不同的生物传感器组装技术来研究糖和凝集素之间的分子识别，在研究过程中，本文作者致力于提高生物传感器两个重要的指标：灵敏度和可操作性。主要内容如下：　　 (1)利用聚联乙炔生物传感器肉眼可见的颜色变化来研究糖和凝集素的相互作用，当ConA与囊泡表面的糖头结合时，聚联乙炔囊泡的颜色由蓝变红。本研究的创新之处是采用针头式挤压法，使囊泡通过不同孔径的尼龙膜，从而获得了小尺寸且均匀的囊泡，并且首次研究了聚联乙炔(PDA)囊泡的尺寸对变色检测能力的影响。研究结果表明，囊泡越小，变色响应越强，响应时间越快，使用挤压技术增强了颜色可变的聚联乙炔生物传感器的识别能力。　　 (2)随后又采用自组装和物理插入的方法把生物敏感层固定到金纳米颗粒自组装层表面，利用金纳米颗粒SPR的变化来检测Con A，生物敏感层包括烷基硫醇和糖脂，两者组成一个双分子层，当Con A绑定到糖表面后，金纳米颗粒的吸收光谱发生了位移。本研究的新颖之处在于生物敏感界面的组装，受体(即糖脂)是通过物理力而不是化学键插入烷基硫醇中从而连接到金纳米颗粒表面的，这样使操作过程更为方便，避免了复杂的有机合成。此种设计提高了传感器的灵敏度，检测限可达0.1 nM，这在以前的文献中是没有报道过的，并且生物敏感双层结构的形成减少了其他非特异吸附的发生，提高了传感器的选择性。　　 (3)构建了一个电化学生物传感器检测刀豆蛋白，为了把糖脂固定到金电极上，用烷基硫醇和糖脂组成了一个混合囊泡，通过金一硫键把囊泡一步固定到金电极表面。这是一种把糖脂固定在金电极上的新方法，这种方法制备的囊泡非常稳定，数月内没有发生凝集，并且用烷基硫醇代替其他有机合成的含硫试剂大大简化了分析过程。当ConA和囊泡表面的糖头识别后，电化学信号降低，但是当放入葡萄糖溶液中后(葡萄糖与Con A的结合力更强)，电化学信号重新升高，这个实验可以重复多次，重复性很好，可以用来检测血液中的葡萄糖。中文摘要　　 (4)以往聚联乙炔生物传感器的检测对象多为大分子，很少报道小分子的检测，为了弥补这一空白，用聚联乙炔Langmuir-Blodgett薄膜作为传感器件，成功的实现了对小分子麦胚凝集素WGA的检测。研究发现LB膜的层数对变色响应有很重要的影响，层数越少，响应越高。和溶液体系相比，生物敏感层固定在固体基板上在实际应用中更方便。