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本论文以中药小分子小檗碱、DNA和炎症标志物C反应蛋白的快速可视化和高灵敏检测为目标,构建了3种基于纳米金光学传感器的检测新方法。主要内容包括:(1)第一章,介绍了药物和生物标志物检测的重要性及其传统的分析检测方法和技术。然后分析了传统分析方法的局限性和检测技术的发展趋势,在此基础上提出了纳米金光学传感器,然后分别介绍了基于纳米金构建比色传感器和表面增强拉曼光谱传感器的基本原理和目前在药物及生物分析领域的应用,最后提出了本论文的研究思路。(2)第二章,基于纳米金与小檗碱的静电相互作用和配位作用原理构建了检测小檗碱的比色传感器。小檗碱可诱导分散的金纳米粒子发生团聚,并出现由红色到紫色或蓝色的颜色变化。我们考察了在不同浓度的小檗碱存在下,纳米金的反应时间动力学和该方法的选择性,最后成功将该方法应用于人体血浆中小檗碱的可视化检测。其最大优点就是检测结果肉眼可见,无需借助仪器,简单快速,仅需10 min就可完成测定。(3)第三章,利用巴马汀对纳米金的诱导团聚作用和巴马汀与DNA的分子识别机制构建了检测DNA的比色传感器。所用纳米金无需任何修饰和标记,解决了常规DNA比色传感器修饰和标记复杂的问题。优化检测条件之后,在快速可视化检测的基础上,为了进一步赋予纳米金传感器用于在线检测DNA的可能性,我们引入了DNA分子逻辑门,并考察了它的信号输入与输出,成功将其应用于不同浓度DNA的快速可视化检测。最后我们将纳米金光学传感器DNA分子逻辑门与微流控芯片相结合,使之与普通纳米金传感器相比,大大减少样品消耗,并具备了应用于微型化和自动化分析的潜力。(4)第四章,我们构建了一种表面增强拉曼光谱生物传感器用于蛋白质生物标志物的超灵敏检测。首先合成高增强和高稳定的具有纳米间隙的核壳型金纳米粒子作为信号探针,银包裹的Fe3O4磁性纳米粒子作为磁性捕获基底。以炎症标志物C反应蛋白为检测对象,在信号探针和磁性捕获基底表面分别修饰该蛋白的适配体作为特异性识别单元。该信号探针具有强烈而稳定的拉曼信号,且银包裹的Fe3O4磁性纳米粒子表现出了优异的拉曼增强活性,C反应蛋白的检测限达到10 fmol/L水平,灵敏度高于目前报道的大多数方法。此外,该方法在其他蛋白质的干扰下表现出对C反应蛋白优异的选择性和特异性,在实际人血清样品的检测中表现出高准确性。该方法有望进一步应用于血液中其他疾病生物标志物的超灵敏检测。(5)第五章,对本论文的研究内容、方法优势和应用前景进行了系统性总结,并分析了目前研究中存在的不足之处,在此基础上对后续研究工作进行了展望。