癌症现在依旧是致死率最高的疾病之一,普及肿瘤标志物的检测能够及早发现肿瘤,提高肿瘤的治愈率。现在肿瘤检测的主要场所是大型医院,原理多为化学发光免疫分析法和酶联免疫吸附测定法等有标记检测方式,其检测过程繁琐,检测设备昂贵庞大,应用场景局限于大型医院。随着等离激元传感器的发展,许多等离激元传感器应用到生物领域。其中部分基于棱镜耦合的等离激元传感器已投入商用,而基于光栅耦合的传感器在保证高灵敏度的情况下,有相比前者更小的体积、更简便的检测方式和更广阔的应用前景。本文介绍的柔性生物传感器则是基于光栅耦合,其结构为纳米锥状正交阵列,周期为500nm。其制备过程简单,仅需要纳米热压印、氧等离子体刻蚀与电子束蒸镀三个步骤即可完成制作,适用于大面积大批量制造。相比传统纳米压印采用的硬质硅衬底,传感器的衬底创新性地采用具有柔性特质的聚碳酸酯,利用纳米热压印直接将结构转移到上面,既减少制作步骤又降低成本,同时也为传感器增加柔性特质。我们通过控制等离子体刻蚀程度对结构进行优化,制备的传感器灵敏度最高可达454.4 nm/RIU。将优化的传感器用于广谱肿瘤标志物——癌胚抗原的检测。该传感器在抗体功能化后,可利用等离激元原理检测癌胚抗原浓度。验证该传感器特异性后,将该柔性生物传感器应用于血清中癌胚抗原检测,并将血清检测结果与医院使用化学发光法的大型仪器结果进行对比,正负偏差小于4.8%。本文介绍的柔性等离激元生物传感器灵敏度高、制备过程简单、材料成本低廉、体积小重量轻,拥有检测血清中肿瘤标志物的能力,未来有潜力成为商用便携肿瘤标志物检测设备,并且柔性特质使其能够与可穿戴设备融合,应用前景十分广阔。