细胞是生命活动的基本结构单位，一切生命现象，包括新陈代谢、呼吸作用、光合作用、信息传递、跨膜运输等生命活动都与细胞的整体状态息息相关，一切疾病的发病机制也要以细胞病变研究为基础。因此，细胞研究是生命科学中最基本、最重要的研究课题，建立发展各种原位甚至活体研究细胞的新方法和新技术势在必行。 表面增强拉曼光谱(SERS)具有极高的检测表面物种的灵敏度，能从分子水平上获得物质详细的结构和化学组成信息，进而识别各类分子的“指纹”。表面增强拉曼效应来源于合适的纳米级粗糙基底或纳米粒子，SERS技术与纳米粒子结合，可望从分子水平上探究细胞的复杂的生理活性，特别在活体细胞检测方面具有独特的优势。最近，SERS作为高灵敏的多功能的光学探针应用于活细胞的研究开始受到重视。但是，细胞内组份复杂，动态变化，细胞体系的各组分与SERS基底作用一般较弱，杂质影响严重，导致获取的SERS谱在重现性、选择性和可行度方面皆存在不少难题，如何应用SERS从分子水平上研究细胞的识别、分化、繁殖、病变和凋亡等引起的微化学环境的变化是一个极具挑战的课题。 本论文主要工作是探索将SERS应用于细胞研究，获得的主要成果如下： 1．利用自组装方法制备了具有较高SERS活性的基底，通过碘取代SERS基底表面的杂质和电化学氧化除碘方法，获得了干净的、均匀的、适合细胞检测的SERS基底。 2．较系统地探索了几种获取细胞膜分子的SERS谱的方法。实验表明，直接利用将纳米粒子和细胞一起培养，将细胞培养在ITO/Au基底，以及将细胞培养在盖玻片上然后倒扣在SERS基底上等三种方法，皆难以获得可信和有意义的SERS谱图。只有将悬浮细胞滴加在干净透明的ITO/Au基底上的方法可获得活体CHL细胞的细胞膜的SERS光谱，通过SERS成像，初步研究了该细胞膜组成及其有关组分分布。 3．合成了能够检测细胞内pH变化的功能纳米粒子。初步结果表明，基于SERS的pH传感Au纳米粒子能用于监测细胞内的某些组分的pH变化，而且有望探测pH传感Au纳米粒子进入细胞后Au纳米粒子周围微化学环境的变化情况。