由于利用抗原抗体间的特异性识别作用，免疫检测可以对体液中的微量物质进行检测，且具有灵敏度高，准确性好，以及特异性强的优点，在环境监测，疾病的预防以及治疗康复中扮演着重要角色。免疫检测平台种类多，主要包括以酶联免疫(ELISA)试剂盒为代表的商业试剂盒，免疫传感器，微流控芯片以及即时检测设备四大类。目前这些免疫检测平台在复杂环境，如全血，100％血清以及血浆中进行微量识别时，均面临着非特异性蛋白含量高的问题，其浓度相对待测物质，可高达106～107倍。大量非特异性蛋白在检测溶液中的存在以及载体材料表面的吸附，会干扰并削弱抗原抗体间的特异性识别作用;同时标记信号分子的二抗在基底的吸附也会导致检测背景信号高，甚至出现假阳性结果;此外载体材料表面负载抗体的数量以及活性，也会影响最终免疫检测灵敏度。　　理想的免疫检测固相载体材料需要具有如下特性:抗非特异性蛋白干扰，背景信号低，避免假阳性;抗体负载量大，检测灵敏度高。本论文对载体材料表面进行了化学修饰以及结构设计，解决商品化的载体材料表面存在的诸多不足，为开发快速，灵敏且准确的免疫诊断设备提供新思路。具体研究如下:　　第一部分:可控光接枝聚合法构建高分子刷及其抗污性能　　本工作中，利用光引发转移终止聚合(SI-PIMP)反应，在环状聚烯烃(COP)基底引发接枝聚（乙二醇）甲基丙烯酸酯(PEGMA)，β-（丙烯酰氧）丙酸(CEA)以及2-(二.甲氨基)甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)三种高分子刷，随后对DMAEMA表面进行季铵化处理，最终成功构建呈中性，负电，正电的表面，并对各表面生物粘附性能进行了充分的研究，为后续构建具有抗污性能的免疫检测平台提供指导。具体结论如下:　　(1)全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)证实，SI-PIMP方法可以成功地引发PEGMA，CEA和DMAEMA单体的接枝聚合反应。改性后表面的接触角和表面能也随之发生相应变化。　　(2)通过BCA蛋白吸附实验以及荧光蛋白吸附实验的结果表明，PEGMA和CEA聚合物刷表面可以有效地抑制牛血清白蛋白(BSA)和牛血清纤维蛋白原(BFg)的吸附，其中CEA聚合物刷表面的BSA和BFg吸附量参比原样分别降低了70％和90％。　　(3)血液组分粘附结果表明，参比QDMAEMA聚合物刷表面大量地粘附血小板和红细胞，PEGMA和CEA聚合物刷表面可以有效地抑制血小板和红细胞的吸附，尤其CEA的抗血细胞粘附性能更优异。　　第二部分:抗污与抗体负载双功能层状高分子刷表面的构建与免疫检测性能　　在第一部分可控光接枝聚合法构建高分子刷及其抗污性能研究基础上，利用SI-PIMP方法的自由基具有活性可控的特性，在接枝抗污层PEGMA聚合物刷后，再继续引发接枝单元聚丙烯酸(PAA)分子刷用于后续的抗体固定，最终获得了双功能双层高分子刷修饰的免疫检测基底。参比PAA单层高分子刷，重点对双层分子刷的免疫检测性能进行了对比研究，具体结论如下:　　(1)表面化学组成结果表明，SI-PIMP方法可以成功地构建双层高分子刷结构。　　(2)接枝动力学研究表明，接枝量随着时间增加线性增长。正是由于SI-PIMP具有可控接枝聚合的特性，接枝改性的样品表面粗糙度变化小，表明接枝层比较均匀。　　(3)双层PEGMA-b-PAA高分子刷样品(COP-g-PEG-b-PAA)的抗体固定量与单层PAA高分子刷(COP-g-PAA)统计学上没有差异，表明双层结构仍可保持高分子刷抗体负载量高的特性。由于COP-g-PEG-b-PAA双层结构分子链拥有更好的柔顺性和更大的接触空间，抗体与负载的抗原接触的几率提高，因此双层结构样抗原识别量比单层样提高5倍。抗原识别荧光阵列图也可直观地观察到明显的差异。　　(4)抗干扰实验结果表明，随着干扰蛋白BFg的浓度增加，COP-g-PAA单层样的识别信号的强度随之迅速降低。而COP-g-PEG-b-PAA双层结构样，由于PEGMA抗污底层的存在，当干扰蛋白浓度高达500μg/mL时，识别信号的强度才出现明显的下降。以上结果证明了双层结构样具有更优异的抗非特异性蛋白干扰能力。　　第三部分:抗污高分子刷-微球层状表面的构建与免疫检测性能　　增大固相载体表面抗体负载量，是提高检测灵敏度的重要途径。在本工作中，我们提出采用简单有效的两步紫外照射法，构建了抗污高分子刷-微球层状三维检测基底，利用高分子刷与三维基底的协同作用，得到了非特异性蛋白吸附量小且抗体固定量大的载体表面。得到如下结论:　　(1)通过扫描电子显微镜(SEM)观察断面形貌发现，聚苯乙烯(PS)微球单层分散在基底表面，接枝高分子刷后，表面出现了明显的聚合物层。随着PS微球和高分子刷的先后引入，粗糙度均随之发生明显的增大，粗糙度从约4.8 nm增加为约126.3 nm，最后达到约265.7nm。　　(2)参比平面基底，高分子刷修饰的平面基底和微球三维粗糙基底样，高分子刷-微球层状基底抗体固定量与抗原识别量均显著地增大，其抗体固定量以及抗原信号分别达到平面基底的31倍以及200倍。　　(3)高分子刷-微球层状基底可抑制非特异性蛋白吸附，相对于微球三维粗糙基底，信噪比增加近10倍，解决了三维粗糙基底普遍存在的抗体固定量增大同时背景信号随之升高的问题。　　第四部分:Fe3O4磁性微球表面修饰抗污与抗体取向负载双功能高分子刷及其免疫检测性能　　为了使具有优异检测性能的双层三维免疫检测表面不受检测基底的几何形状，材质等限制，可在更多检测系统中应用，我们选取四氧化三铁(Fe3O4)磁球作为媒介物质，利用其特有的磁响应性，既可以将磁球固定在基底表面上，同时又更易进行化学改性，以及可在溶液中捕获抗原，从而实现灵敏快速检测。通过表面接枝聚合反应制备出PEGMA以及甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)聚合物刷修饰的磁球Fe3O4@p(PEGMA-co-GMA)，随后引入氨基苯硼酸(APBA)，用于取向固定抗体。通过对磁球的化学结构以及检测性能研究，得到如下结论:　　(1) ATR-FTIR和XPS结果证明，PEGMA和GMA可以成功接枝到Fe3O4磁球表面上。SEM研究表明，接枝聚合物刷的Fe3O4磁球表面可观察到聚合物层。通过调节PEGMA和GMA两种组分比例，最终可实现Fe3O4磁球在水中易于分散。　　(2)由于Fe3O4磁球具有高的比表面积，同时接枝的高分子刷每个分子链上具有多个抗体结合位点，单位面积上Fe3O4@p(PEGMA-co-GMA)-APBA磁球的抗体负载量比商品化的PS酶标板提高了6倍。　　(3) ELISA结果表明，参比PS酶标板，由于Fe3O4@p(PEGMA-co-GMA)磁球具有的高比表面积，优异的表面性质和可在溶液中捕获抗原，其检测极限达到2 ng/mL，增加了25倍。