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miRNA是广泛存在于人类和动物体内的一类非蛋白质编码小分子单链RNA。已有研究表明,miRNA的异常表达与多种疾病存在着密切的关系,是理想的肿瘤标记物。目前已有的miRNA检测方法存在着诸如操作复杂、费用昂贵、易于发生荧光漂白和光谱重叠等局限,因此,本研究拟在表面增强拉曼散射（SERS）光谱技术检测的基础上,利用SERS纳米金标记粒子建立高灵敏、高通量、简便快速检测靶标miRNA的方法,以用于疾病的早期诊断。在SERS光谱技术检测过程中,灵敏性和重现性是两个很关键的技术指标,因此,我们就围绕这两个关键点开展了一些研究工作,具体的研究结果如下:1、开发了一种基于磁性捕获的SERS检测miRNA新方法。首先,我们合成了磁性纳米粒Au@MNPs,并通过TEM、DLS及XRD等手段对其核壳纳米结构进行了表征,结果显示,Au@MNPs的平均粒径为27..5±7.3nm且尺寸分布窄,其中Au壳的厚度约为7nm,MNPs平均尺寸约为13nm、光学特性接近于纯GNPs,MNPs表面几乎被Au涂层全包覆。另外,在磁场作用下,我们通过靶序列miRNA-141,捕获探针修饰的Au@MNPs及报告探针修饰的DSNB-GNP三者之间的磁聚集杂交反应形成了“三明治”结构的杂交复合体GNPs/miRNA-141/Au@MNPs,该复合体在785nm激光聚焦光束内,实现了拉曼信号的放大,并在微流控芯片上重现了这一复合体的磁聚焦现象和SERS检测的可行性。结果表明,SERS杂交反应对靶标miRNA-141序列具有很高的特异性,通过QCM-D对Au表面杂交复合物形成的监测,揭示了RNA/DNA间的相互作用且与SERS测量结果呈正相关,这一检测方法将miRNA-141的检测限提升到了100 fM,检测限仅为类似文献报道结果（10pM）的百分之一,提升了2个数量级,检测灵敏度提高了100倍。2、设计且优化了SERS标签,提高了其在血清样品中的灵敏度和稳定性。首先,我们设计了二氧化硅包覆拉曼染料分子（DSNB）的新SERS标签SA@GNPs,并通过TEM、DLS、UV-vis等手段对SA@GNPs的核壳结构进行了表征。结果显示,二氧化硅涂层将DSNB结合的GNPs封装在硅壳中,其中SA@GNPs的平均粒径为57.4±9.8nm,GNPs的平均粒径为31.2±6.2nm,硅壳厚度约为13nm。二氧化硅外壳显著改善了GNPs在各种溶液中的稳定性,当从水溶液转移到300 mM氯化钠溶液中时,SA@GNPs光谱变化很小,表明相当稳定,而未包覆二氧化硅层的“裸”GNPs有剧烈光谱变化,甚至会发生迅速沉淀。SERS光谱检测结果也表明,在水溶液中,DSNB-GNPs和SA@GNPs的SERS光谱与DSNB的特征光谱一致,表明二氧化硅涂覆过程对GNPs的SERS活性几乎没有影响。然而,在300 mM氯化钠溶液中分散时,没有二氧化硅壳体的DSNB-GNPs显示出了较弱的光谱强度,SA@GNPs的SERS光谱强度则没有显著变化,表明二氧化硅壳体能有效的降低DSNB-GNPs发生聚集和沉淀。另外,以miRNA-141作为靶标序列,通过与捕获探针修饰的Au@MNPs及报告探针修饰的SA@GNPs之间的磁聚集杂交反应所形成的SA@GNPs/miRNA-141/Au@MNPs杂交复合体,实现靶标miRNA-141的检测,实验结果再次验证了前述方法的可行性。结果表明,在血清样品环境中,采用SA@GNPs标签,miRNA-141的LOD为1.8pM,与前章采用DSNB-GNPs作为标签的检测LOD（200pM）提高了近110倍。3、设计了一种基于磁捕获的SERS检测多重血清miRNA的新方法。首先,我们优化了二氧化硅涂层的厚度,并通过TEM、DLS等手段对涂层结构进行了表征。结果显示,三种不同二氧化硅涂层的平均壳厚度为13nm、7nm和3 nm,而且随着硅壳厚度的增加,SA@GNP上嵌入的拉曼分子信号强度明显降低。对血清靶标miRNA-141的检测限测定结果表明,采用SA@GNP标签（3nm,120fM）比DSNB-GNPs标签（0nm,200 pM）的检测灵敏度提高了1600倍,是SA@GNP标签（13nm,1.8pM）的15倍。另外,我们还设计了一种基于磁捕获的SERS检测多重血清miRNA生物标志物的方法,以miRNA-141、miRNA-429和miRNA-200b为靶序列,分别合成了通用捕获纳米探针Au@MNPs与三种针对不同靶序列的SA@GNP标签（分别包含DSNB、MB和NB拉曼分子）,并对其进行了表征,结果表明,DSNB的1330 cm-1峰,MB的450 cm-1峰和NB的592 cm-1峰在光谱中表现出明显的区分特征且不受邻近峰干扰,适合作为多重靶标的诊断标记,磁性捕获实验也证明探针具有靶标特异性,能够有效且准确地识别出它们的目标序列,最后成功实现了miRNA-141、miRNA-429和miRNA-200b的多重检测检测,从而证明了我们的技术方法具有可行性。总而言之,利用SERS光谱检测技术并结合磁性粒子的磁聚集效应,可以实现生物标记物miRNA的简便、灵敏及多重检测,通过设计和优化SERS标签,可以提高检测的灵敏度及重现性,从而促进其在疾病早期筛查及预防等方面的应用。