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表面等离子体共振成像(SPRi)是一种无需标记、检测通量高、可实现分子间作用情况实时测定的分析手段,其在生物分子识别和高通量筛选研究时具有独特优势,因而在生命科学研究、疾病早期诊断、医药工业、环境监测、食品质量控制等领域具有广泛的应用前景。但SPRi实际应用能力受到了其传感芯片性能和检测灵敏度不足等瓶颈问题的制约,因而成为方法学研究的核心课题。本论文针对这两个核心问题,以芯片修饰和信号放大作为突破口,展开了博士学位论文工作,取得如下进展: (1)建立了在镀金或镀银芯片表面制作保护涂层的方法。通过理论模拟和实验相结合的方法,考察了涂层厚度对SPRi信号的影响,得到了保护层制作的关键参数。该保护膜制作方法可以拓展至各种符合需求的膜修饰材料,在新型传感膜制备、SPRi与电泳联用技术发展中具有潜在应用价值。 (2)发展了基于多羟基和三聚氰氯(CC)的传感膜表面多功能化修饰方法。该方法可同时实现对含有羟基或氨基的探针分子高保真共价固定,可增加探针的固载量,并提高了检测灵敏度和表面抗非特异性吸附性能。该修饰方法具有操作简单,控制容易,使用灵活,成本低等特点,已用于高通量点阵芯片的制作。 (3)初步建立了利用纳米金属颗粒共振耦合提高SPRi检测信号的方法,该方法利用了聚多巴胺(PDA)颗粒原位还原金或银的原理。通过简单的条件控制,得到分散性良好、粒径相对均一的PDA颗粒;该颗粒经生物分子修饰和分子间特异性识别作用可引入到芯片表面并引发金或银离子的原位沉积。借助表面等离子体与沉积于表面的金或银产生的局域表面等离子体之间的耦合效应,获得了良好的信号放大效果。该方法操作容易,合成控制简便,成本划算,有较好的推广应用前景。 (4)建立了基于伴刀豆凝集素(ConA)与葡聚糖交替识别反应的、灵敏度可调的多级信号放大方法。该方法具有实施条件温和、通用性良好等优点,可直接用于糖及其复合物的分析,已应用于小分子葡萄糖和复杂体系及实际样品中大分子癌胚抗原(CEA)的测定,检测限可分别达到2.5μM和50pg/mL。