在过去的几十年里，单分散性纳米粒子的控制性合成无论是在形状、尺寸还是组成上都取得了很大的进步。正是由于纳米粒子具有以下特征：(1)1-100nm的尺寸和相应较的比表面积，(2)和尺寸、组成、形状有关的可修饰的化学性质以及可剪裁的物理性质等，(3)非同寻常的目标键合性质，(4)总体结构的坚固性等，使得的其成为具有吸引力的生物检测探针。目前，制备和控制纳米粒子-生物分子联合体的方法已经成熟到可以制备稳定的生物探针。这些发展对开发纳米粒子在分子诊断和生物医学研究中应用起到了重要的作用，对传统方法起到了补充作用。　　 核酸序列对于每个生物有机体来说都是独一无二的，利用这一独特性我们可以通过识别核酸序列识别和诊断各种疾病。为了更有效的抗击这些疾病，快速和准确的检测出DNA就显得至关重要。到目前为止，利用纳米粒子作为探针检测DNA的方法有：比色法、荧光法、共振光散射法、扫描矩阵法和拉曼光谱法等。可以预见未来的发展将需要更多简便又具有灵敏度的生物检测方法。　　 合成不同化学组成、尺寸分布和单分散性的纳米粒子在纳米技术研究一项非常重要的领域。在最近的几年，生物分子也应用于了纳米粒子的合成。壳聚糖具有良好的生物降解和生物相容性，是天然存在的多糖。用壳聚糖还原和制备形成金纳米粒子，不会引入环境毒性或者生物危害。　　 合成纳米粒子组装是纳米技术研究另一项非常重要的领域。纳米粒子组装可以分为三类：一维(1D)体系，二维(2D)体系，三维(3D)体系。目前，2D和3D组装的报道已经非常多了，而各向异性的1D组装却鲜有报道。由于其本身独特的光、磁和电性质，一维纳米粒子链在低维基础结构研究中占有重要的地位。迄今为止，文献报道的合成一维纳米粒子链的方法主要分为两类：线性模板法，该方法主要用到高分子电解质、生物分子、无机纳米线和无机纳米管或者是中孔作为模板；非模板自组装法，该方法主要依赖于磁性偶极矩、电子偶极矩、定向聚集或者是稳定剂的非均匀分布作为引导力。而用壳聚糖合成纳米粒子链到目前为止还没有人做到过，我们的工作属于第一例。　　 在本论文中，主要做了以下的工作：　　 (1)发展了一种基于纳米粒子的生物检测方法学，该研究利用电感耦合原子发射光谱作为检测工具来实现溶液中DNA链的检测。这代表了第一次将ICP相关技术运用在生物目标体的均相溶液检测中。　　 在研究中用到了两种类型的粒子：二氧化硅纳米粒子或金纳米粒子，分别将它们修饰上能够和溶液中目标DNA链的一半序列相匹配的核苷酸链作为探针提供元素信号；磁性微球表面修饰上和目标DNA链另一半序列相匹配的核苷酸链作为捕捉组分。当目标DNA存在时，探针、捕捉组分和目标DNA三者间形成典型的三明治结构，外加磁场可以将三明治结构与周围的溶液分离从而进一步清洗。最后，利用ICP-AES作为检测工具提供的无机元素信号可以有效的达到检测目标DNA的目的。　　 (2)用具有生物相容性、水溶性、低分子量的壳聚糖，通过高温回流的方法，一步同时合成并组装金纳米粒子。利用透射电子显微镜和紫外-可见-近红外(UV-vis-NIR)发射光谱鉴别纳米粒子线性组装的存在。在本实验中，不仅可以利用壳聚糖一步合成并组装成纳米粒子链，还可以通过调节反应试剂的比例达到调节纳米粒子聚集体链长的效果。为了更进一步的研究金纳米粒子组装和生长的过程，将反应溶液的中间提取物置入冰水浴中，快速冷却住纳米粒子的生长以供研究生长机理。通过研究中间提取物发现，纳米链结构生长的过程经历了两个阶段：首先生成单个的纳米粒子，然后才是纳米粒子相互联接形成聚集状态。