生物医学信息技术是21世纪最富有潜力的前沿技术之一。其中,生物医学传感领域是生物医学信息技术中最重要的一个分支。随着现代医学的发展,研发更加灵敏的生物医学传感平台目前在生物医学传感领域内是非常重要的。光纤生物医学传感器是近些年新兴的一种传感技术,它具有对电磁免疫、体积小便于携带、成本低、免标记实时检测、灵敏度高、与新材料相容性好等优点被众多科研人员以及医学研究者所青睐。光纤生物传感平台由激发光源、光纤传感探头以及光学光谱分析仪（OSA）组成,其中,光纤传感探头决定了生物传感的质量。然而在传统的光纤生物传感器件研究中,传感探头灵敏度低的劣势对生物传感领域带来了比较大的挑战。因此,有效地提高光纤传感探针的灵敏度能够使得我们更加精准地去分析生化反应过程。随着当代纳米技术的快速发展,一些性能优良的新材料如二维材料被研发出来而被广泛地应用。由于光纤与新材料具有较好的相容性,而且它与新材料的结合能够有效地提高光纤传感的灵敏度,从而大大地提高光纤生物传感器的传感性能。基于此,我们利用微光纤与不同的新材料结合做了以下研究工作:首先我们将一种银纳米颗粒-还原性氧化石墨烯（Ag@RGO）复合界面修饰于微光纤,利用此传感器用来探测细胞凋亡的重要标志物——细胞色素c（cyt c）。我们利用层层自组装的方法将Ag@RGO组装在微光纤上,由于石墨烯具有较大的比表面积,可以通过π-π堆垛的方式将更多的DNA适配体识别分子修饰于石墨烯表面。从物理层面上来说,在Ag@RGO的复合界面里,银纳米颗粒与石墨烯相互作用可以使得光纤表面的能量密度大大增强,因此,可将光纤表面的适配体抓取极低浓度的cyt c分子后引起的光谱漂移信号放大。借助于Ag@RGO的复合界面,我们的光纤传感器能够探知极低浓度的cyt c,从而达到测量的需求。所得传感器对cyt c蛋白溶液的检测极限达到68.2 a M,此结果高于光纤仅仅修饰石墨烯的检测限的24 f M和不修饰材料的检测限的18.8 n M。检测的线性响应范围为10 a M-10μM。通过与葡萄糖、尿素、氯化钠、氯化铝、氯化钙、氯化钾、牛血清白蛋白（BSA）和人的免疫球蛋白G（Ig G）和它们的混合溶液做对比实验,可以说明我们的传感器对cyt c的探测有较好的特异性。此外,我们利用此传感器在细胞群里探测cyt c,通过光学测量的方法可以实时监测到细胞凋亡过程,并与我们用显微镜拍摄到的细胞在凋亡的各个时期一致。进一步地,我们将金纳米结构的等离子共振频率调控到近红外波段,于微光纤上构建了一种金纳米混合物-黑磷纳米片（Au nanohybrids-BP）的纳米复合界面,用来探测乳腺癌标志物表皮生长因子受体（Erb B2）。我们创建的局部表面等离子体共振（LSPR）平台能够增强光纤倏逝场的能量密度从而使得微光纤与目标分子的相互作用力增强。基于此,所得的增敏型传感器能够实现6.72 z M的检测极限,线性响应范围为10 z M-100 n M。更重要的是,所得传感器能够在浓度为1 a M的目标溶液中成功地实现了单分子探测,并且在离体细胞实验的过程中,由于黑磷具有宽的可调节的带隙能与近红外光直接耦合,具有较好的光热转换性能,所得传感器能捕捉癌细胞并借助界面优良的光热性能杀死癌细胞。借助此结果,我们有望在未来实现诊疗一体化。更进一步地,我们希望所得传感器对癌症的早期筛选更具普适性,因此选择了更为普遍的癌症标志物——甲胎蛋白（AFP）作为检测目标物。我们于微光纤上构建了一种银纳米颗粒-黑磷纳米片（Ag NPs-BP）的纳米复合界面,用来检测AFP蛋白。界面上的Ag NPs的吸收峰值为1572 nm,能够与我们的激发光（1250-1650 nm）直接耦合,产生LSPR效应。利用Ag NPs-BP的光纤界面增敏平台,我们完成了对AFP蛋白分子的高灵敏探测,实现了传感器的检测极限87.7 z M。而且从实验结果可以看出,修饰有Ag NPs-BP的光纤的传感性能远远好于仅仅修饰Ag NPs的光纤和不修饰界面的光纤的性能。