表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)是用于监测分子间相互作用的一种成熟技术,当分析物结合到传感表面时,可以测量到贵金属表面的折射率的微小的变化。因此,SPR生物传感器无需标记就可以对生物分子进行实时分析检测。与酶联免疫吸附测定法(ELISA)相比,SPR生物传感器操作简单,检测速度快,样品消耗量低,从而受到人们的关注。但是无标记也带来了一定的缺点,即对于低浓度的物质,SPR生物传感器的检测灵敏度不够高,限制了 SPR技术在生物传感器领域的进一步发展。常用于提高SPR传感器的灵敏度的方法有两种:(1)对SPR传感膜进行改进以提高界面生物相容性和比表面积;(2)通过三明治夹心法引入纳米材料探针进行信号放大检测。由于通过改进传感膜提高灵敏度的效果不够显著,引入信号放大探针成为了主流方法。本论文合成了磁性四氧化三钴纳米粒子(Co3O4NPs)、多孔Ag@Au核壳纳米材料(p-Ag@Au NPs)和Au@Pd核壳纳米八面体(Au@Pd NPs),制备了基于这三种纳米材料的信号放大探针,用于构建信号放大的表面等离子体共振免疫传感器检测人免疫球蛋白G(HIgG)。具体开展的工作如下:(1)基于Co3O4磁性纳米粒子信号放大的表面等离子体共振免疫传感器检测HIgG本工作合成了羧基化的Co3O4纳米粒子(Co3O4 NPs),利用其固定探针抗体分子,制备了 Co3O4 NPs信号放大探针,结合三明治夹心法,构建基于纳米信号放大策略的SPR免疫传感器,用于HIgG的高灵敏检测。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱、紫外光谱等技术对合成的Co3O4 NPs和信号放大探针进行表征,证明了 Co3O4 NPs的成功合成和Co3O4 NPs信号放大探针的成功制备。首先将葡萄球菌蛋白A(Staphylococcal protein A,SPA)固定在SPR金片表面,并用其捕获抗体制备SPR免疫传感器。然后分别通入HIgG抗原溶液和Co3O4 NPs信号放大探针,两步温育形成三明治夹心复合物,用SPR仪记录实时反应信号。SPR信号变化值与抗原溶液的浓度在0.01-50 μg/mL范围内呈现良好的线性关系,检测限为2.9ng/mL。该SPR免疫传感器具有良好的特异性和重现性,实现了对HIgG的高灵敏检测,为临床诊断提供了极具前景的平台。(2)基于多孔Ag@Au信号放大的表面等离子体共振免疫传感器检测HIgG利用两步合成方法合成了 Ag@Au核壳纳米粒子,然后通过H2O2刻蚀,制备具有多孔结构的Ag@Au核壳纳米粒子(p-Ag@Au NPs),用该材料制备信号放大探针,构建信号放大的SPR传感策略。通过TEM、XRD对p-Ag@Au NPs进行表征,用TMB显色反应证明了该材料具有过氧化物酶的活性。在SPR免疫传感表面通过两步温育获得夹心免疫复合物,由于p-Ag@Au NPs信号放大探针的引入,传感表面的质量增加,其折射率发生改变,使SPR角度产生偏移。随后,通入苯胺和H2O2混合液,由于p-Ag@Au NPs具有过氧化物酶活性,能够催化苯胺在传感器表面发生聚合反应,SPR角进一步增大,用SPR仪对检测过程进行实时监测并记录反应信号。以HIgG作为目标分析物,该SPR免疫传感器的信号随HIgG的浓度在0.01-1 μg/mL内线性增加,检测限为1.4ng/mL。提出的基于p-Ag@Au NPs信号放大的SPR传感器具有高灵敏度,高特异性和稳定的重现性,可准确的对实际样品进行检测,具有重要的应用价值。(3)基于Au@Pd纳米八面体信号放大的表面等离子体共振免疫传感器检测HIgG通过一步水热法合成得到的核壳结构的Au@Pd纳米八面体粒子(Au@Pd NPs),通过Au@Pd NPs表面的Pd与抗体的氨基牢固结合,制备信号放大探针。用SEM、TEM、高分辨透射电镜(HRTEM)观察Au@Pd的形貌,通过TMB的显色反应验证Au@Pd的过氧化物酶活性。在SPR金片表面依次修饰SPA和Rabbit anti-HIgG(Ab1),用牛血清蛋白(BSA)对未反应的活性位点进行封闭后,制备得到SPR免疫传感器。随后,分别通入抗原溶液和信号放大探针进行温育,形成夹心免疫复合物,从而改变SPR传感器表面的折射率,使SPR角增大。随后利用Au@Pd纳米八面体的模拟酶性质,催化苯胺在传感表面形成聚合物,进一步增大表面的质量,促使SPR信号再次增大。所提出的基于Au@Pd纳米八面体信号放大的SPR传感器在0.005-1 μg/mL范围内实现了对HIgG的高灵敏检测,检测限为0.106 ng/mL,并成功用于实际人血清样品分析。该策略具有操作简单、样品消耗量低、高效、高灵敏等优点,在临床应用方面具有很大的潜力。