聚电解质球刷(SPBs)是线性聚电解质链一端高密度接枝于纳米颗粒等球形载体上形成的一种新型材料。因其表面接枝的柔软的高密度聚电解质链段形成了独特的三维空间,可以实现高的蛋白结合量并保持蛋白良好的生物活性,能够作为极具应用潜力的生物大分子载体或信号标记材料。本文构建了一个基于聚丙烯酸球刷(SPAABs)的球刷-酶(SP-AKP)信号放大结构单元,其具有均匀、稳定、胶体分散性好等特点,通过对固定信号酶的反应条件进行系统优化,得到了高酶结合量及高催化能力的球刷-酶结构单元,再通过酶联免疫吸附测定(ELISA)检测方法对球刷-酶结构单元进行表征,研究表明制备的球刷-酶结构单元具有极强的荧光信号放大能力和高的检测灵敏度。此外,基于本文提出的高性能球刷-酶信号放大结构单元,我们构建了一个适用于球刷-酶信号标记物的微液滴生成与检测平台来实现单分子数字化检测方法。首先我们设计并制备微流控芯片、优化进样方式及信号检测手段,获得了大量、均一稳定的微液滴。然后通过调节球刷-酶结构单元的浓度,确保每个液滴中至多含有一个球刷-酶结构单元。最后使用光学成像的方法记录由单个球刷-酶结构单元催化荧光底物所生成的荧光液滴的数量以及没有荷载球刷-酶结构单元的空液滴数目,实现数字化荧光信号表达与检测。该检测方法对球刷-酶的最低检测限可达200aM,低于常规检测方法,表明本文提出的球刷-酶信号放大单元有潜力应用于数字化ELISA检测,并且这种基于微液滴技术的球刷-酶信号放大系统有望实现超灵敏、数字化的生物检测。