肿瘤的早期诊断和食品安全检测是国家社会发展的重大需求。实现肿瘤的早期诊断和食品安全监控的关键是生物分子的快速、准确检测。基于巨磁阻(GMR)材料的磁传感识别系统是一个高灵敏度、多通道的生物分子检测系统，主要由磁探针、GMR传感器芯片以及相关的电路检测系统构成。它主要是基于双抗夹心的生物识别原理，在传感器表面经过一系列的表面化学过程:首先将捕获抗体固定于传感器表面，并经过一个孵育过程，随之加入分析物抗原孵育一段时间，之后再加入检测生物素化的抗体，最后加入链霉亲和素标记的磁珠作为磁探针。由于抗原抗体之间的特异性结合，在传感器表面很容易形成捕获抗体-分析物（抗原）-分析抗体（生物素化抗体）-磁探针（链霉亲和素磁珠）这样的偶联结构。磁性纳米粒子分子识别的基本原理，是利用高性能的磁场传感器来测量标记生物分子的磁性纳米粒子在磁化下的边缘场。发自单个磁性纳米粒子的边缘场在大约2 Oe，数量级上类似于0.5 Oe的地磁场。考虑到测量中磁粒子与磁敏感层的距离，对单磁粒子的检测，传感器必须具有测量低于0.05 Oe磁场强度的能力，这就需要超高敏感的传感系统。由于巨磁阻传感器检测灵敏度高，如果设计为传感器阵列结构还可实现多路检测，因而在学术领域受到广泛关注。本文主要研究了基于GMR材料的磁生物传感器阵列的生物分子识别和高灵敏的检测技术，基于GMR材料的磁生物传感器将突破以往传统生物分子识别和检测技术的的局限性，将开辟磁生物分子识别和检测的全新的技术领域。　　本文主要做了如下工作:首先是作为磁探针的生物功能化的Fe3O4磁性纳米粒子的制备及表征;其次是GMR传感芯片的制作及性能测试;最后将自制的GMR传感器系统应用于生物分子检测的实验，主要包括;生物医学上的应用—癌细胞标志物分子CEA的检测;食品安全上的应用—大米中黄曲霉素AFB1的检测。最终都得到了较为理想的实验结果。　　文中所制备使用的磁性纳米粒子的直径为15nm并表现出良好的超顺磁行为，饱和磁化可达36 emu/g; GMR传感器输出的电压信号是500μV/Oe。多通道的GMR传感器阵列，可以在实时检测蛋白质浓度低至10-15mol的肿瘤标志物分子—CEA，这种生物传感器阵列检测平台的灵敏度是常规酶联免疫吸附试验(ELISA)技术1000倍。因而在早期癌症诊断中，巨磁阻传感器阵列展现了巨大的应用前景;另外大米中黄曲霉素AFB1的检测实验表明，此系统可实现nL(10-9molar)量级的AFB1检测，并且加标检测的实验结果表明此方法具有良好的检测准确性。