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光纤生化传感器具有抗电磁干扰、体积小巧、有利于在线检测等优点,在临床医学、药学、生物工程、食品工业、过程控制、环境监测和军事等诸多领域具有潜在的应用前景,已成为近年来国内外的研究热点。随着纳米技术研究的不断深入,新型功能材料和器件的不断开发也为基于新型生物化学敏感原理和敏感材料的光纤生化传感器发展探索注入了新的活力。本文以微纳光纤模式干涉仪为感测单元,将生化识别过程引起的折射率变化转换为光学干涉信号的光谱漂移,实现对生物量和化学量的检测。为了提高光纤生化传感器的敏感性和适应性,我们提出将不同的功能化薄膜与光纤传感器结合,最终实现对DNA及银离子的高灵敏度和选择性传感。本文主要包括以下两方面工作:通过对微纳光纤模式干涉仪表面修饰氧化石墨烯薄膜,研究不同pH值条件下氧化石墨烯与DNA分子之间作用机制,实现了对DNA分子的高灵敏度检测。光纤表面修饰的氧化石墨烯能通过π-π垛堞效应与单链DNA相互作用,并且这种作用力能在一定pH范围内存在。基于此,本论文通过静电组装的方式将氧化石墨烯涂覆于微纳光纤模式干涉仪表面,从而实现该器件在pH 4.3-8.5(人体pH)范围内捕捉单链DNA的能力。实验获得该传感器具有高灵敏度检测能力,检测极限为10-12 M。传感器且结构紧凑、灵敏度高、可进行远程操控等优点,便于实现复杂环境内单链DNA的检测,补充了现有检测单链DNA的技术手段。利用单链DNA选择性捕捉银离子并发生构象转变,在微纳光纤模式干涉仪表面修饰单链DNA实现了对银离子的特异性检测。含有丰富胞嘧啶的单链DNA与银离子具有特殊的结合能力,基于此,本论文将特异碱基结构的单链DNA探针组装于微纳光纤表面,DNA链在捕捉银离子后发生构象转变,从而引起干涉仪表面折射率的变化并转化为干涉信号的漂移。实验获得传感器的检测极限为1.36×10-9 M,响应时间小于10分钟,因此该传感器具有应用于真实环境银离子实时分析的潜力。