生物检测与分析中，在不放大目标物的前提下提高检测的灵敏度和稳定性是检测技术发展的一个重要目标。检测的灵敏度与所采用的标记物和检测仪器有关。许多不同的检测方法在生物医学和临床医学中得到广泛的应用，如：酶、磷光物质、放射性同位素，然而它们都或多或少地存在一些缺陷，从而限制了它们的应用。 上转换发光材料(Up-convertingPhosphor,UCP)是由稀土元素掺杂于某些晶体的晶格中构成的纳米级颗粒，具有自然中不存在的反Stokes特性，即在红外光激发下发射可见磷光。UCP拥有一些独特的优点：方便的激发源、可多重分析、无危害性、无背景干扰、无光致漂白、高灵敏度。扫描系统的发展为用UCP标记的分析物的微量检测提供了必要的方法和设备。这些优点与光电检测技术相结合为生物物质的检测提供了可靠的保障。 该论文的主要工作是研究基于上转换发光技术(Up-convertingPhosphorTechnology，UPT)的生物传感器，该传感器用于检测免疫层析试纸条上经生物反应而结合上去的UCP颗粒的含量，继而计算出被测样品中特定生物分子的浓度。该生物传感器以扫描方式工作，由光学系统、扫描平台、信号采集与处理设备和微机控制系统等几个部分组成。带有被测样品的试纸条被置于扫描平台上，波长为980nm的半导体激光器发出的激光束通过光学系统在试纸条表面聚焦为一条极窄的焦线，焦线处的UCP被激发出磷光(波长范围475nm～670nm)。产生的磷光被光电转换器转换为电信号，该电信号经信号采集与处理系统采入计算机，经数据处理与分析，得到与被测样品相关的信息。根据仪器的自身特性和应用环境，还开发了针对性的算法和软件，从而较好地弥补了仪器硬件和生物学方面可能带来的影响。 论文最后对UPT生物传感器的性能进行了考核。通过对20份系列浓度的兔抗鼠疫IgG标准样品进行检测，结果表明UPT生物传感器的检测灵敏度可达400ng/ml，其最大变异系数为10％左右，在400ng/ml～7000ng/ml浓度范围内具有良好的线性响应特性，这些都表明该传感器具有很好的性能。