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光学表面等离子体共振（Surface plasmon resonance, SPR）是国际上新兴起的一种先进的快速检测技术，它主要通过检测生物化学反应所产生的折射率变化对被测样品进行检测。光学SPR传感技术具有独特的优点，在检测过程中无需标记、能实时监测生物分子动态反应和对被检测物无损伤等。光学SPR技术的前景非常广阔，目前已经应用到药物筛选、环境监测、生物医学等许多领域，是研究生物分子相互作用的一种有效方法。论文首先介绍了光学表面等离子共振生物传感器的光电检测原理、组成结构和光谱调制方法，提出并设计了一种增强型一字线激光器式光学SPR生物传感器系统，该传感器系统由微流通池、夹具、光电转换装置、便捷更换生物芯片机构、线阵CCD及温度控制单元等组成。分别用乙醇、乙肝抗原和抗体对该传感器的性能进行了验证，建立了相应的共振曲线和SPR响应曲线。采用微处理器PIC16F876A设计温度自动控制系统，内嵌半导体温控芯片，并用PID算法对温度进行调节和控制。分析了几种基于光学SPR生物传感器的生物分子相互作用的动力学模型，并通过实验进行了论证，应用多项式拟合方法对光学SPR响应信号进行拟合分析，求解光学SPR共振位点和动力学参数。实验结果明显表明：增强型一字线光学SPR生物传感器的设计具有重要意义，建立了乙醇浓度与光学响应值之间的曲线，相关系数为-0.9352，灵敏度为987.35（像素位点/体积分数）。