肿瘤的早期诊断对于提升患者的生存率,减轻患者精神和经济负担等有着重要意义。血液中肿瘤标志物的含量在很多情况下不仅能反映肿瘤的阶段,还能反应治疗的有效性。因此,检测血液中的肿瘤标志物能为许多肿瘤提供重要线索。但目前对其的检查多依赖于中心医院的大型检测仪器,设备价格也十分昂贵,这对一些在边远山区或需要及时诊断的患者十分不便。此外,高速发展的物联网时代,也对便携式诊断提出了更多要求。因此,开发出便携式、低成本、高灵敏度的肿瘤标志物快速检测设备非常必要。本文结合纳米压印、微流控和抗体功能化技术,提出了一种基于表面等离激元纳米光学的便携式肿瘤标志物检测芯片。通过精心设计的金属纳米结构,可以实现对芯片上吸附的肿瘤标志物的高灵敏度检测。检测芯片和光学系统成本低且便携性好,通过对反射光谱的分析,可以在30分钟内实现高通量的多组样品的并行无标记检测。通过对癌胚抗原(一种临床上常用的肿瘤标志物)的检测,芯片的检测限低于5ng/mL,远小于20ng/mL的诊断阈值。对人血清样品中癌胚抗原的检测结果也与临床检测结果具有良好的一致性,同时还有高通量和多通道并行检测等巨大优势。此外,我们还使用微型光谱仪和开发板组成检测系统,使用智能手机进行初步的数据分析和显示。本文的研究为肿瘤标志物的低成本、便携式的快速高灵敏度检测提供了广阔的应用前景,对于即时检测和移动医疗的发展也具有重要意义。