与传统分析检测技术相比，光学生物传感器技术因其具有响应迅速、灵敏度高、选择性好、尺寸小、成本低等优点，近年来得到了越来越广泛的应用，在临床生物标志物的检测、新药开发、环境监测以及食品和公共安全领域具有广阔的应用前景。针对目前在酶、蛋白质等重要生物分子的检测中的重点难点问题，本文发展了一系列灵敏度高、特异性好、简单快速的光学生物传感方法。具体的研究内容如下:　　 (1)基于纳米金团聚前后，等离子共振吸收峰的变化，在第二章中，我们发展了一种新型荧光传感策略用于肽酶活性的灵敏选择性检测。该方法基于蛋白水解诱导保护底物肽修饰的纳米金形成网状自组装，这种自组装团聚是由生物素和链霉亲和素的特异性结合引发的。此底物肽设计成一个生物素标记的特异性肽酶底物序列。无目标肽酶时，底物肽修饰的纳米金末端是生物素，能通过生物素-链霉亲和素的相互作用结合链霉亲和素，进而形成一个网状的纳米金团聚，并诱导等离子体共振吸收峰和一个显著可视的颜色变化。相反，在目标肽酶存在时，酶催化多肽特定识别序列的水解，进而从纳米金的底物肽上释放出一段生物素标记的肽片段。又因为链霉亲和素只能与生物素标记的自由肽片段结合，所以纳米金不团聚成网状结构。因此，检测体系生成的光谱响应可用于目标肽酶活性的定量测定。本方法设计简单、能够可视化检测，有望实现自动化和多组分的同时检测。采用胰弹性蛋白酶作为模型，该方法具有良好的选择性和灵敏度，有一个宽的线性范围从0.005到0.10 U/mL，检测限为0.003 U/ml。通过合理的设计底物肽并修饰纳米金，该方法可实现灵敏、特异的检测其它肽酶活性，有望提供一种稳健方便、可视化的肽酶活性灵敏检测平台和相关的生化研究。　　 (2)基于目标核酸内切酶介导的连续反应，发展了一种简单灵敏，高选择性的O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(MGMT)荧光检测方法。MGMT活性测定首先是通过在一个发夹DNA底物中设计限制性内切酶PvuⅡ的识别位点，进而引发第一个酶切反应，引发第二个酶切反应能实现有效的放大，从而产生大量的荧光信号输出。第一个酶切反应赋予了该方法的高特异性，第二个显著提高了检测的灵敏度。实验结果表明，该MGMT检测方法的线性范围为1到120 ng/mL，检测限为0.5 ng/mL。以上结果表明，该方法提供了一个简单经济，高灵敏度和良好选择性的MGMT活性测定平台。　　 (3)在第三章中，基于内切酶介导的连续反应，发展了一种高敏感的荧光生物传感策略用于检测的O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶。通过在氧化石墨烯(GO)表面吸附含有O(6)-甲基鸟嘌呤的DNA与荧光标记探针的杂交体，建立了一种新型灵敏的MGMT活性测定的生物传感器平台。MGMT可以去除DNA探针的甲基化基团，限制性内切酶酶切特异性识别位点，产生显著增强的荧光信号。因此，该方法为MGMT活性的定量检测提供一个方便的方法。氧化石墨烯通用型荧光猝灭的独特能力，使得荧光探针与GO发生高效的荧光共振能量转移，从而得到较低的背景荧光信号。该方法具有较宽的动态范围从0.5到60 ng/mL，检测限约为0.2ng/mL。实验结果表明，该方法提供了一个简单无放射性，低成本的，灵敏度高特异性好的MGMT活性测定平台。　　 (4)基于纳米金粒子间等离子共振耦合可增强粒子表面的电磁场，从而增强纳米金表面拉曼光谱的原理，第五章建立了一种乙型肝炎表面抗原(HBsAg)介导标记的5-thio-nitrobenzoic acid(TNB)的HBsAg抗体与纳米金团聚成网状结构的新型表面拉曼增强光谱方法用于检测乙型肝炎表面抗原(HBsAg)。乙型肝炎表面抗体(HBsAb)和HBsAg之间的结合可以通过检测TNB显著的SERS信号实现。实验的校准曲线检测HBsAg的浓度范围从10 ng/mL到0.5μg/mL，检测限为5ng/mL。本方法仅需一步将高活性的拉曼分子标记在纳米金上，又可通过简单的更换合适的抗体而应用于其它分析物的检测。