随着科学技术的高速发展,人们不断探究和提取生物体的组成信息,为了满足人们对生命奥秘探索的应用需求,研制新型生物传感器以及探索新的生物传感机制,是进行生命科学领域研究的必要前提。微结构光纤作为新兴的光纤传感平台,可以通过对几何结构的灵活设计来控制纤芯和包层之间的折射率差值。相比于传统的生化检测手段,微结构光纤的生物传感器以其响应速度快、测量步骤简单、稳定性好、特异性高等优越性受到了科学领域研究者的高度重视。基于光纤模式干涉（Modal Interference）、法布里-珀罗（Fabry-Perot）干涉和马赫-曾德尔（Mach-Zehnder）干涉原理的生物传感元件已经在现阶段的生产和生活实践中得到了应用。本文在拉制出一种石英开放式微结构光纤的基础上,对以上几种干涉型传感器的制备及应用进行了研究。主要内容分为以下三个部分:（1）将基于开放式微结构光纤的干涉型传感器进行理论分析。为实现光纤生物传感器的在线、实时检测,我们设计并拉制出一种结构灵活、传输损耗低、高消逝场的开放式微结构光纤。通过将一段开放式微结构光纤插入到两段单模光纤中,制作出一种基于自由空间传播-芯模的马赫-曾德尔干涉型传感器。利用光学软件（Rsoft）对能够影响传感元件的各种因素进行模拟,理论分析了外界环境折射率与透射光谱波长之间的关系。最后,理论探究了光纤外部生物分子层厚度以及折射率与透射光谱之间的关系。（2）将基于开放式微结构光纤的生物传感器应用于盐度的检测。详细阐述了基于开放式微结构光纤生物传感器的制备,并对其折射率灵敏度、温度、实时检测等性能展开研究,实验结果显示:在0‰-40‰的盐度范围内,盐度灵敏度高达-2.29nm/‰,得到对应的折射率灵敏度为-13103.17nm/RIU。与折射率变化相比较,由温度所造成的测量误差很小,仅为0.02‰/℃。这种传感器具有灵活的传感结构,除了能够作为马赫-曾德尔干涉仪,还能够产生法布里-珀罗干涉现象。基于开放式微结构光纤的生物传感器具有高折射率灵敏度以及实时响应的能力,为精确测量生物分子间微小变化提供了一种新的方法。（3）将基于无芯光纤的环形激光器应用于耳聋基因片段的检测。为实现免标记DNA生物分子的杂交检测,对该环形激光传感器进行传感性能测试（如折射率、分辨率等）。将耳聋基因片段固定在功能化处理过的无芯光纤表面,成功制备了具有特异性识别能力的光纤生物探针,并用于检测不同浓度的DNA溶液。实验结果显示:此传感器具有识别浓度在1μM以上的耳聋基因溶液的能力。而对于浓度在1μM以下的DNA溶液检测则需要进一步优化光纤激光传感的灵敏度和光谱的分辨率。在优化了光纤激光输出特性及传感灵敏度、分辨率、稳定性的前提下,光纤激光传感器有望成为实现高灵敏、低浓度、实时检测目标序列的分析工具。