经过十多年的发展，椭偏成像蛋白质芯片生物传感器(BIE)技术日趋成熟，已在获得了一些成功的应用经验。但该传感器在生物医学和临床领域的应用仍处于发展初期，尚需针对待测靶标的特点和应用的目的建立有效的感应生物学系统，并对其关键参数进行优化，以充分发挥传感器的技术优势，解决生物医学和临床领域中的一些疑难问题。　　 本文以其感应生物学系统为研究对象，通过分析影响传感器生物信号的因素，从对芯片表面和配基分子的控制入手，对芯片表面改性、配基活性筛选、配基装配、配基面密度控制、芯片表面封闭和清洗条件等环节全面展开研究。借助实验手段，探究了建立和优化感应生物学系统的方法，解决了其中一系列关键的科学及技术问题，包括，如何构建具有活性的感应表面，使检测灵敏度和动态范围等指标满足应用的需要?如何抑制生物样品在芯片表面上的非特异性吸附，以减少假阳性的发生从而提高检测质量?如何制定检测流程，以实现多种靶标分子的同时检测?如何处理检测结果和评价检测性能，将BIE推向实用化?等等。为了达到芯片表面改性方法实用化和适合于对不同靶分子检测的目的，扩展传感器未来的应用领域，本文探索了二硫化碳对金基底的改性方法，实现了在对金基底改性的同时定向组装抗体分子。根据细胞黏附分子CD146、乙肝五项指标和肿瘤标志物谱的特点，并结合临床指标的检测限和检测范围要求，分别制定了有效的感应生物学系统，实现了具有生物医学和临床应用意义的细胞黏附分子CD146定量检测、乙肝五项指标定性检测和国家863项目所要求的肿瘤标志物谱定量检测等生物医学和临床应用。依据上述感应生物学系统，制定了两项基于BIE方法的检测通则，形成了BIE应用的技术标准。