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本论文结合纳米材料探针、滚环复制放大（RCA）技术、表面增强拉曼光谱（SERS）等技术，制备了新型的DNA生物传感器，实现了对DNA、溶菌酶和可卡因等生物活性物质以及肿瘤细胞的高灵敏特异性检测。论文从以下三个方面进行阐述:第一部分提出了一种基于交叉链取代反应（CSDA）和滚环复制放大（RCA）结合的信号放大方案，这种方案对于利用表面增强拉曼光谱进行低浓度DNA和蛋白质检测具有重大意义。经过交叉链取代反应，更多的RCA底物探针被释放出来参与反应。RCA反应之后，大量的拉曼探针结合在同一磁性微球上，极大的增强了磁分离后可被检测到的拉曼光谱信号。本实验基于拉曼光谱的信号强度与加入的目标DNA的浓度在一定范围内有定量关系实现了DNA定量检测。同时结合溶菌酶适体的特异性识别作用实现了溶菌酶的定量检测，检测限可达到5.8×10-15M。第二部分提出了一种基于可卡因邻近连接放大技术（PDICA）的新型可卡因检测方案。加入可卡因后，两条邻近探针与可卡因结合，并且自由端与连接DNA互补形成特殊结构，然后在剪切酶和聚合酶的作用下进行PDICA反应，形成一种高灵敏度的适用于表面增强拉曼光谱检测的可卡因适体生物传感器。基于拉曼光谱信号强度与可卡因浓度的线性关系，本实验实现了对低浓度可卡因的定量检测，检测限可达到0.1nM。第三部分提出了一种新型的基于表面增强拉曼光谱成像的肿瘤细胞检测方法。实验对肿瘤细胞表面的肿瘤标志物的分布情况进行了拉曼光谱成像检测。在肿瘤细胞的表面，选择一种过度表达的蛋白质作为肿瘤标志物，利用这种蛋白质的特异性识别适体将拉曼探针修饰在肿瘤细胞表面并且通过滚环复制放大（RCA）反应对拉曼信号强度进行增强，实现了对单个细胞的拉曼检测及成像分析。