高灵敏、快速和低成本的生物标志物检测在重大疾病的早期诊断中具有重要意义。但现有的光学传感器尚不能达到疾病早期诊断的要求,主要存在三个方面的瓶颈问题。（1）光和物质相互作用弱,难以实现高灵敏传感;（2）传感器制备重复性差,难以实现高灵敏的一次性使用;（3）步骤繁琐,难以实现快速检测。因此,如何同时实现一次性、高灵敏和快速的生化传感成为光学传感领域亟待解决的关键问题。针对上述瓶颈问题,本论文利用光微流激光高灵敏、高信噪比的特点,采用DNA结构、免疫反应、竞争结合等调控光微流激光的增益或损耗,引起激光输出特性显著变化,进而实现了对生化物质的高性能传感,在基于生物调控的光微流激光传感研究方向取得了突破性进展。主要研究内容如下:（1）提出了光微流激光免疫比浊法,利用免疫比浊反应调控激光损耗,实现了高灵敏的免疫球蛋白G（Ig G）和C反应蛋白（CRP）传感。通过在法珀（FP）腔内引入免疫比浊反应生成的抗原抗体复合物,对激光产生吸收、散射和反射作用。利用光学微腔和激光的放大作用,实现了检测下限为0.18 pg/m L、动态范围横跨5个数量级的Ig G传感,具有快速和免洗的优势。相对于腔增强荧光法,该方法的检测下限有数量级的提升。（2）设计并实现了集光学微腔和微流通道于一体的新型薄壁空心光纤（HOF）,突破了传统光学微腔难以高重复批量制备的技术瓶颈,并实现了光微流激光的一次性免疫传感。研究发现:由光纤拉丝塔批量制备的低成本、高重复（δ=1.07%）HOF具有Q值高、光和物质相互作用强、阈值低等独特优势;基于HOF的一次性光微流激光也具有较高的重复性（δ=3.3%）。利用均相免疫反应调控激光损耗,实现了检测下限为11 n M的一次性、快速和免洗的蛋白质统计分析。（3）构建了宽门限范围的光微流激光逻辑门,成功实现了面向多分析物检测的快速数字化传感。基于荧光共振能量转移（FRET）效应,利用i-基元DNA结构的可逆转变特性调控增益分子距离,进而循环调控激光输出。基于此,确定了Ag+、p H和谷胱甘肽（GSH）的浓度响应范围;并以i-基元DNA为载体,以激光作为输出信号,构建了光微流激光逻辑或门和逻辑禁门,开展了对Ag+、p H和GSH快速响应的数字化传感研究;相对于荧光而言,其门限范围提升了11倍。（4）提出了免洗出的生物分子交联方法,基于竞争结合方法调控增益分子数目,实现了一次性、高灵敏和快速的生物传感。利用HOF的毛细效应和轴向长度优势,将生物试剂依次吸入HOF进行特异性结合,实现了具有单层增益分子的免洗出光微流激光器。利用生物分子竞争结合调控HOF内壁增益分子数目,实现了检测下限为9.5 p M、检测时间为25 min的亲和素传感。与金标准96孔板法相比,该方法具有更高的综合性能,检测下限提升了2个数量级、检测速度加快了约5倍。该工作突破了难以同时实现一次性、高灵敏和快速生化传感的技术难题。