随着人类活动的不断增加，许多新兴传染病出现并在人群中爆发，对经济社会的发展和人类的生命健康造成了严重的威胁。因此，开发经济且高效的免疫检测手段已成为疾病检测领域关注的重要科学问题。电化学发光免疫传感器由于其独特的优势，已经成为疾病检测的重要手段。如何增强电化学发光信号的强度，提升免疫传感器的检测灵敏度引起了科研工作者的广泛关注。
　　本论文基于光子晶体增加光学增益的效应，将光子晶体与电化学发光免疫传感器结合，成功构建了两种新型信号增强的电化学发光免疫传感器并将其应用于寨卡病毒（ZIKV）的高效检测。主要研究内容如下：
　　1.二氧化硅光子晶体信号增强的电化学发光免疫传感器的构建
　　在这份工作中，我们通过垂直沉积法在 ITO 电极表面沉积上二氧化硅光子晶体薄膜，并在其表面修饰ZIKV抗体作为捕获探针，以联吡啶钌标记的ZIKV抗体作为信号探针，构建了二氧化硅光子晶体信号增强的电化学发光免疫传感器。采用电化学发光法在优化的实验条件下对ZIKV抗原进行检测，其线性范围为1 fg/mL-1 ng/mL，最低检测限为 0.3 fg/mL，该免疫传感器的高灵敏度归因于二氧化硅光子晶体良好的光学增益效应和生物兼容性。此外，该电化学发光免疫传感器具有特异性强、稳定性好、成本低和制备简单等优点，这表明二氧化硅光子晶体信号增强的电化学发光免疫传感器在抗原免疫检测中具有广泛的应用前景。
　　2.基于光子晶体信号增强的低电位电化学发光免疫传感器的构建
　　虽然联吡啶钌电化学发光效率高，但是其高激发电位会导致生物分子的氧化损伤。为了降低生物分子的氧化损伤，本研究以 ITO 上修饰的单层聚苯乙烯光子晶体膜为模板，通过电化学方法在光子晶体空隙中沉积金层，制备了一种在低电位电化学发光的光子晶体模板金层电极。将联吡啶钌掺杂的二氧化硅纳米粒子（Ru@SiO2）修饰上 ZIKV抗体作为信号探针。通过夹心免疫反应将信号探针组装在传感器表面，用电化学发光法对ZIKV抗原进行定量检测。相关研究结果表明，该电化学发光免疫传感器实现了ZIKV 抗原在低电位（0.95 V）下的检测，与联吡啶钌常规电化学发光电位（1.15 V）相比，降低了0.2 V左右。这归因于，光子晶体的存在避免了Ru@SiO2粒子与电极表面的直接接触，抑制了联吡啶钌在电极表面发生氧化反应，这使得初始电化学反应与化学发光反应在空间上的分离，最终获得由三丙胺氧化引发的低电位电化学发光。另外检测的电化学发光信号与 ZIKV 抗原浓度的对数在 0.1 fg/mL~ 1 ng/mL 的范围内呈现良好的线性关系。该结果表明，由于光子晶体的电化学发光增强效应，在一定程度上提高了检测的灵敏度。同时，该免疫传感器具有良好的选择性和重现性。本研究提供了一种高灵敏的免疫检测平台，在低电位电化学发光免疫检测领域具有潜在的应用前景。
　　本文将光子晶体引入免疫传感器，制备出简便高效的电化学发光免疫传感器，实现了电化学发光信号的有效增强，提升了免疫检测的灵敏度。为电化学发光信号的增强提供了一个新的研究策略，也为抗原、抗体的快速检测提供了有力的技术支撑。