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表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman Scattering,SERS）分析是一种基于拉曼光谱的指纹鉴定方法,不仅能够提供结构特征性强的分子水平信息,而且光谱自身受水分子的干扰小,灵敏度也高,且可以进行原位、实时监测,因此特别适用于对生物样品的检测。研究表明,脲酶作为一种感染幽门螺杆菌的生物标志物,幽门螺杆菌被认为是引起慢性胃炎、胃溃疡、胃癌及口腔疾病的重要致病因子之一。幽门螺杆菌感染引起的发病率也逐年升高,因此对于幽门螺杆菌在胃癌发病中的作用研究对于预防和治疗胃癌以及癌前病变有着重要的意义;糖尿病是以高血糖为特征的代谢类疾病,而血糖的主要成分是葡萄糖,血糖只有保持一定的水平才能维持体内各组织器官的需要,因此监测葡萄糖的浓度对临床糖尿病的预防和治疗具有重要的意义。凝血酶是一种丝氨酸蛋白水解酶,在体内催化纤维蛋白原转化为纤维蛋白,具有促进血液凝固和调控凝血的作用。但是,机体内的凝血作用必须保持适度,过度的凝血会造成血栓等疾病,严重的凝血可导致机体死亡。凝血酶的浓度与活性是衡量机体凝血机制的重要指标。因此,建立快速,超灵敏的检测凝血酶方法具有重要意义。本论文以三种生物标志物（脲酶、葡萄糖、凝血酶）为研究对象。根据特异性的生化反应,设计合成制备高灵敏SERS基底,进一步探究SERS传感器在生物医学方面的应用,分别实现对它们的特异性定量检测,为临床疾病诊断和治疗提供新的分析方法和技术。从以下三个方面展开:1、植酸钠作为稳定剂和桥连剂构筑了具有表面增强拉曼散射效应的银/植酸网状结构。通过便携式拉曼仪监测尿素在1003 cm-1处特征响应,反应液中尿素含量一定,当其中脲酶浓度比较高,活性比较大时,脲酶可以有效分解尿素,导致其在1003 cm-1处的SERS响应降低;相反,当脲酶含量比较低时,尿素在1003cm-1处的响应就比较强,由此建立脲酶与尿素SERS特征峰强间的相关性,实现对脲酶的定量测定。结果可得脲酶的线性范围为2.35-37.5μg/mL,相关系数R2为0.998。加标测得实际样品唾液的回收率范围99.9-101%,回收率较好。此外,该方法具有高选择性,主要归因于尿素和脲酶之间涉及特定的酶催化反应。结合便携式拉曼光谱,SERS分析具有很好的效果生物医学诊断中脲酶检测的潜力可以提供改善个人和有风险人群的评估。2、受到天然酶系统多功能的启发,本工作设计合成了一种新型的AuNPs/Cu-TCPP（Fe）杂化纳米片,即在二维金属卟啉有机骨架（MOF）纳米片上原位生长超小型金纳米粒子。杂化纳米片中的Cu-TCPP（Fe）二维金属卟啉（MOF）纳米片可作为过氧物模拟酶,AuNPs可作为人工葡萄糖氧化酶,因此混合纳米片可应用于模拟天然酶的多级串联催化反应。当加入葡萄糖时,利用超小金纳米粒子具有葡萄糖氧化酶（GOx）的性质对葡萄糖催化,生成葡萄糖酸、H2O2,同时利用Cu-TCPP（Fe）过氧化氢模拟酶的性质,在二者的共同作用下能将隐形孔雀石绿（LMG）催化氧化生成孔雀石绿（MG）,通过观察MG峰强弱的变化,从而实现对葡萄糖的检测。本工作中,实现了对唾液中葡萄糖的检测,最低检测浓度可以达到0.16 mM。特征峰的相关性R2为0.993。加标测实际样品唾液的回收率范围在96.9-100.8%,回收率较好。本工作的研究为纳米材料基多功能仿生催化剂的设计开辟了一条新途径。3、通过原位合成较大尺寸的金纳米粒子提供SERS信号,结合Cu-TCPP（Fe）过氧物模拟酶活性,进一步探究其实用性。在H2O2的存在下,AuNPs/Cu-TCPP（Fe）能够将SERS信号较弱的LMB催化氧化形成MB。凝血酶作为凝血过程中关键的末端酶,为了实现对于凝血酶的检测。首先用可溶性纤维蛋白原（Fib）进一步修饰,并不会减弱信号分子（MB）信号。当加入一定量的凝血酶时,凝血酶将可溶性纤维蛋白原转化为不溶性纤维蛋白链,吸附在金纳米粒子的表面,占据更多的活性位点,导致基底Au的SERS响应减弱,从而使信号分子信号（MB）减弱。通过监测（MB）特征峰信号的强弱,实现对凝血酶的定量检测。揭示了这种方法在凝血异常相关疾病的诊断和抗凝血药物研究中的巨大潜力。本论文研究表结果表明,将特异性的表面反应与表面增强拉曼光谱技术结合,实现了对生物标志物（脲酶、葡萄糖、凝血酶）的检测。该方法制得的反应传感器快速便捷、选择性专一,使基于表面反应的SERS传感器在生物医学领域具有较大的发展前景。