光子晶体是一种对光具有调制作用的周期性介电材料。其光子禁带和光子局域效应在光波传输、光学检测、光能转换等领域具有广泛的应用前景。以胶体微球有序组装而成的胶体光子晶体材料,具有简单、灵活的组装单元,易调控的孔道结构和特殊的光子禁带性质,成为光子晶体研究的热点之一。本论文基于胶体光子晶体的结构和光学特性,针对高灵敏检测和高效生物芯片的应用需求,为发展胶体光子晶体增强生物光学检测的新方法,开展了以下工作:　　 (1)为解决高灵敏蛋白荧光免疫检测中蛋白的大体积造成的荧光能量转移增强的困难,提出了胶体光子晶体作为荧光免疫检测光学活性增强基底的方法。将聚合物胶体光子晶体表面修饰生物素基团,采用荧光免疫夹心法,检测亲和素蛋白分子的浓度。胶体光子晶体的大比表面积和特殊的光子带边增强效应可以显著增强荧光检测信号。光子禁带蓝带边与荧光激发波长匹配的光子晶体,其增强荧光信号达108.8倍,检测限降低至原来的1/69。由于光子晶体对荧光信号的波长选择性增强,检测信噪比增加到对照的5倍以上。展示出胶体光子晶体作为荧光生物检测的光学活性基底具有重要的应用前景。　　 (2)结合光子晶体与金属等离子体不同尺度下的光局域性质,将光子晶体与金纳米粒子复合制备了具有多级光富集功能的光学天线,发展了金纳米粒子修饰光子晶体多级增强针对SARS和HIV DNA的分子信标荧光检测方法。通过对光子禁带和等离子体共振的优化,光子晶体与金纳米粒子的光子-等离子协同光富集作用使DNA分子信标响应性信号极大增强,实现了高灵敏的SARS和HIV病毒DNA荧光检测,检测限可达0.03nM量级,比单纯的金纳米粒子对照结果提高1个数量级,表明了光子晶体与金属等离子体材料的复合材料在生物荧光检测中的应用前景。　　 (3)为解决光子晶体集成于光学微流控检测体系的快速制备、流体输运和功能化问题,提出了通过喷墨打印方法将胶体微球墨水在芯片基底上图案化组装,制备胶体光子晶体微流控蛋白检测芯片的方法。通过喷墨打印合适溶剂分散的胶体微球墨水,将多种胶体光子晶体于微流控芯片中。通过基底和胶体光子晶体表面能的控制,实现表面能限域的微流控输运,并实现裸眼监测。得到的光子晶体微流控芯片可以实现人免疫球蛋白的无标记免疫检测。这种通过喷墨打印制备胶体光子晶体微流控芯片实现微流体输运及检测的方法为基于光子晶体的生物芯片的制备开辟了新思路。