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SERS效应能产生极强的增强信号，在合适条件下甚至能实现单分子检测。SERS效应巨大的增强效果及应用前景吸引着大量科研工作者对此进行研究。构建合适的SERS基底对于实现SERS检测非常重要，本论文的主要工作是构建合适的SERS基底，对一系列重要的分子包括DNA、TNT、抗原等进行检测，并通过研究基底的形貌及SERS增强效果对SERS机理进行了探讨。主要的研究内容如下: (1)对浓度近似但表面粗糙度与局域表面等离子体共振性质不同的三种纳米粒子:粒径16nm的球形金纳米粒子，粒径30nm的星形金纳米粒子与粒径100nm的星形金纳米粒子进行了SERS活性比较。星形金纳米粒子表现出比球形金纳米粒子更强的SERS效果。通过改变修饰在纳米粒子表面的寡聚核苷酸和互补靶寡聚核苷酸的碱基数目来调控纳米粒子间距，系统研究粒子间距、局域表面等离子体共振性质与SERS活性的关系，并将该体系应用于生物分子DNA的检测。发现粒子间距为约3nm时，纳米粒子的SERS活性比粒子间距为约6nm和约12nm高。 (2)采用浸镀法得到具有纳米结构的银表面金属化的多孔硅，通过调节硝酸银溶液的浓度和浸镀时间，对多孔硅表面的银纳米结构进行调控。通过扫描电子显微镜对不同硝酸银浓度、不同反应时间得到的银纳米结构/多孔硅SERS基底形貌进行表征，研究不同反应条件对银纳米结构的影响。并以对巯基甲苯作为拉曼信号分子，对不同硝酸银浓度、不同反应时间得到的银纳米结构/多孔硅SERS基底进行SERS检测，对检测结果进行比较得到最优的制备银纳米结构/多孔硅SERS基底的条件。优化条件的高SERS活性银纳米结构/多孔硅基底被用于一系列浓度的对巯基甲苯分子及TNT分子的检测，获得对巯基甲苯和TNT的检出限，并通过计算得到该SERS基底的增强因子。 (3)系统研究了二氧化硅包裹的自组装单层膜修饰的金纳米粒子的合成与分离条件，并比较了不同条件下的SERS活性。被调控的合成条件有:TEOS量与二氧化硅壳层厚度关系、纳米粒子聚集程度与SERS活性的关系、硬化步骤前后纳米粒子聚集程度。得到三种拉曼信号分子标记的二氧化硅包裹的自组装单层膜修饰的金纳米粒子作为SERS标签。采用密度梯度离心法将团聚程度不同的二氧化硅包裹自组装单层膜纳米粒子的分离，分离结果通过消光光谱、透射电子显微镜、拉曼光谱等手段表征。分离得到的纳米粒子团簇进行了多元检测条件探索，并应用于TNF-α蛋白的免疫分析。 (4)用改良的Stober法合成单分散性良好、具有易于化学修饰表面、SERS信号重现性好的二氧化硅包裹的拉曼信号分子自组装单层膜修饰的70 nm金纳米粒子作为编码单元，并选择五种拉曼光谱峰特征峰位最小差异达40cm-1的拉曼信号分子MNBA(1337cm-1)，MBA(1080cm-1)，TFMBA(1380cm-1)，MMC(1172cm-1)，MMTAA(1290cm-1)合成得到五种编码单元。SERS编码单元表面修饰氨基后与s-NHS/EDC活化的羧基表面修饰聚苯乙烯微球进行反应，通过酰胺键将SERS编码连接在聚苯乙烯微球表面。通过五种SERS编码单元的二元制光谱编码，得到几十种不同的二氧化硅包裹拉曼信号分子自组装单层膜修饰的金纳米粒子，成功得到31种能用拉曼光谱读出的SERS编码单元编码的聚苯乙烯微球。