液晶生物传感器作为一种新型的分析方法具有操作简单、响应快速、无需标记等优点，在生物和化学物质检测领域的研究日益广泛。近年来，随着人们对现代生物分析技术要求的不断提高，发展高灵敏度、高选择性检测微量生物分子的方法已成为液晶生物传感技术所面临的一个新挑战。本文围绕如何有效增强液晶生物传感器的响应信号这一关键问题，结合液晶生物传感器的优势，提出了两种信号放大方法，成功地实现了对目标物质的检测，具体研究内容及其结果如下：1.基于核酸杂交链式反应影响液晶取向的原理，构建了一种新型的超支状液晶核酸传感器用于p53突变基因的检测。本方法突破传统构建超支状分子的方式，采用杂交链式反应的方法，以目标序列p53突变基因作为引发剂，并利用三种不同的发卡探针HairpinA、HairpinB、HairpinC为单体，在温和的条件下，通过改变单体的浓度和反应时间，自发杂交组装形成尺寸和分子量可控的超支状DNA （branched-like DNA，bDNA）。借助捕获探针将形成的超支状DNA连接到液晶传感基底表面，观察液晶分子取向改变前后的光学信号，快速、高效地实现了p53基因含249密码子突变序列的检测。本方法有望为核酸诊断的发展提供一种新的方法和思路。2.利用凝血酶核酸适配体作为生物传感器的识别元件，结合纳米金和生物素-链霉亲和素双重信号放大技术，构建了一种新型信号增强的液晶生物传感器，用于凝血酶的检测。本研究基于凝血酶核酸适体能与其特异性结合，适体探针构象发生改变的原理。链霉亲和素标记的纳米金，通过生物素-链霉亲和素系统被捕获于传感界面，并形成适配体-凝血酶-纳米金的三明治复合物，该复合物能有效地扰乱传感界面液晶分子的有序排列取向，使光学图像从均一黑色变为有彩色织构的明亮区域。其它干扰蛋白质的存在，均不能使液晶分子取向发生改变，光学信号无明显变化。与传统核酸适配体方法相比，本方法具有显著的信号增强效应。在凝血酶浓度为5pmol/L时，该方法仍能产生光学响应信号。3.基于T-Hg²⁺-T结构和液晶取向改变原理，首次提出了一种新型非标记的液晶生物传感方法用于溶液中Hg²⁺检测。含有烷基长链的离子表面活性剂能与液晶5CB的碳链间发生相互作用，进而诱导液晶分子在液晶-水界面采取垂直排列的取向。利用这一特性本研究设计了两条ssDNA含有十个用于结合Hg²⁺的T-T错配碱基对，结合阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠（Sodium dodecyl sulfate，SDS），在溶液中加入Hg²⁺前后，通过二次诱导液晶取向改变，实现对Hg²⁺检测。当其它常见金属离子，如Pb²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺等存在时，均不能诱导液晶取向发生改变。研究表明，该方法对Hg²⁺具有较高的选择性，且当Hg²⁺浓度不低于50nmol/L时仍能观察到明显的光学响应信号。本方法简单、快速、选择性好，经过进一步深入研究有望为Hg²⁺的分析检测提供一个崭新的平台，实现更大的突破。