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一维纳米线阵列具有广泛的生物应用。传统的一维阵列合成需要昂贵的设备，因而开发简便的合成方法可以降低成本，并丰富材料的选择。此外，开发动态响应型的一维阵列对生物界面的研究十分重要。本论文从一维阵列的设计合成和生物应用出发，开展了一系列的基于一维阵列微芯片的细胞捕获和释放研究。主要内容包括三部分: (1)二氧化硅纳米线修饰的磨砂玻璃用于循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells，CTCs)的检测。在磨砂玻璃表面通过溶液法原位合成了二氧化硅纳米线阵列，制备了玻璃基微芯片。修饰上皮细胞粘附分子抗体后，微芯片实现了前列腺癌细胞(PC-3)的特异性捕获（效率:85.4±8.3％）。二氧化硅纳米线结构和磨砂玻璃的微米结构增强了细胞的捕获效率，并且捕获效率随着二氧化硅纳米线长度的增加而增加。在前列腺癌病人的血液检测中，微芯片展现了较好的灵敏度和较低的白细胞粘附。 (2)多肽修饰的纳米微芯片对肝癌循环肿瘤细胞的捕获和释放。循环肿瘤细胞的捕获往往依赖于抗原抗体的特异性识别，然而这种识别作用不适合肝癌细胞（HepG2）的捕获。以二氧化硅纳米线的玻璃基微芯片为基础，将多肽修饰到微芯片上，实现了HepG2细胞的高效捕获（80.5±4.1％）。通过化学刺激作用释放多肽，实现了捕获细胞的可控释放（释放效率:96.8±1.3％），同时释放的细胞可以保持良好的活性。 (3)近红外光响应的一维阵列基底用于细胞的粘附和释放。在热响应的聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）修饰的硅纳米线阵列上，实现了近红外光控的可逆的非损伤的细胞粘附和释放。硅纳米线阵列在近红外光照射下产生光热效应。局部的温度升高诱导了PNIPAM的热响应，进而改变了基底的浸润性。打开激光使基底转变为疏水状态，而关闭激光使基底恢复为亲水状态。利用这种光控的浸润性变化实现了非特异性的细胞粘附和释放。通过在硅纳米线阵列上吸附疏水蛋白并修饰特异性抗体，实现了乳腺癌细胞的特异性捕获和释放。