得益于局域表面等离子体共振现象,金纳米颗粒以及包含金的复合结构纳米颗粒具有优良的光学性质,从而在以光学传感为基础的生化分析领域得到了广泛应用。在现有的分析方法中,大部分方法均基于金纳米颗粒的吸光特性,以实现简单、快速以及低成本的检测。但受到吸光法自身特性的限制,上述方法难以达到较高的灵敏度。基于金纳米颗粒光散射特性的分析方法极大地提高了检测灵敏度,且其对于检测仪器的需求依然较低,检测成本远小于荧光及表面增强拉曼等方法。因此,基于金纳米颗粒的光散射方法在生化分析领域有广阔的发展前景以及重大的实际应用价值。　　近年来,关于金纳米颗粒光散射分析方法的研究主要集中于金属离子、小分子以及核酸、蛋白质等生物大分子的检测等方面,针对细胞级别生物体的检测研究相对欠缺。而作为细胞检测的一个重要方向,对细菌的快速、高灵敏识别测定对于食品安全及疾病诊断而言至关重要。因而发展基于金纳米颗粒的光散射细菌检测方法在方法学及应用层面均具有重大意义。　　本论文通过文献调研,分析总结了目前相关领域中存在的问题,包括:金纳米颗粒光散射成像相关研究较为欠缺:复合结构金纳米颗粒在分析化学方面的应用较为有限;现有的细菌检测方法尚不能满足快速、高灵敏度、低成本的检测需求等。为解决上述问题,本文尝试建立基于金纳米颗粒暗场光散射成像的细菌检测方法,并在数据分析、纳米颗粒材料结构以及识别机理等方面对所建立的方法进行拓展。本论文的主要内容包括:　　1.首次将金纳米颗粒用于细菌的暗场成像检测,建立了基于金纳米颗粒散射探针的大肠杆菌暗场成像计数检测法。使用抗体-抗原反应作为识别机理,合成暗场下可见的大粒径金纳米颗粒并在其表面修饰抗大肠杆菌抗体,得到金纳米颗粒探针。将此探针与不同种类的大肠杆菌菌株混合反应,并在暗场显微镜下成像,通过计数图像中结合或未结合金纳米颗粒探针的大肠杆菌数量,即可得到结合金纳米颗粒探针的大肠杆菌菌落数占总菌落的比例,进而可以此判别所测定的大肠杆菌的种类。本方法对于水样、果汁以及牛奶样品中的大肠杆菌的检测可在15-30分钟内完成,且样品前处理及反应检测步骤均较为简单。作为一个首创的检测方法,本工作首次将金纳米颗粒应用于细菌的暗场光散射成像检测,在金纳米颗粒光散射分析方法学以及细菌检测方法学层面有所创新。　　2.在基于金纳米颗粒散射探针的大肠杆菌暗场成像计数检测法的基础上,结合数字图像处理技术,建立了对于暗场散射图像的自动化分析方法。该自动化分析方法通过大肠杆菌、金纳米颗粒以及其它杂质暗场散射图像的色彩及形状特征来分析识别图像中的各个对象,以及大肠杆菌图像与金纳米颗粒图像之间的位置关系。所编写的图像分析程序可实现对于暗场散射图像中的大肠杆菌进行自动化分类计数,从而提高检测效率、减轻人工负担。　　3.对暗场散射探针基质材料进行改进,制备核-壳型硅胶-金纳米颗粒作为暗场散射探针,用于暗场成像检测。以粒径小于5 mn的金纳米颗粒为种子,在氨基化的硅胶纳米颗粒表面接种,之后通过还原氯金酸制得核-壳型硅胶.金纳米颗粒。该纳米颗粒的紫外-可见吸收光谱峰值可红移至600 nm以上,散射光谱的红光及红外波段也有明显增强。此外,对所制备的核-壳型硅胶-金纳米颗粒进行表面抗体修饰,并用其进行了初步的细菌检测实验。　　4.引入糖-凝集素识别作用,制备葡萄糖与甘露糖的衍生物,并对金纳米颗粒进行表面,用于特定细菌的暗场成像检测。部分大肠杆菌的菌毛末端带有可与甘露糖残基发生特定反应的凝集素基团,从而可使用甘露糖修饰的探针对其进行检测。在此制备了葡萄糖与甘露糖的巯基衍生物,对不同粒径的金纳米颗粒进行修饰,并初步用于大肠杆菌的检测。