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表面等离子体共振(SurfacePlasmonResonance，SPR)传感技术，包括传统的表面等离子体共振技术(SPR)和局域表面等离子体共振技术(LSPR)，能实时监测反应动态过程，具有分析样品无需纯化、无需标记、灵敏度较高等优点，被广泛应用于环境监测、医疗检测、食品分析等方面。目前SPR技术存在灵敏度不足以及对某些检测物的检测限不够低等问题，LSPR技术存在重复性差、很难实际应用等问题。本文尝试从优化SPR仪器传感元件的膜层结构以及制作基于LSPR原理的传感芯片的角度解决上述问题，主要做了以下工作:
1、以导纳方法为指导，完成了四种传感芯片的设计与测试，其中包括针对转角型SPR的单层膜、多层膜芯片的设计，针对波长型SPR单层金膜芯片以及基于法布里-珀罗干涉现象的LSPR多层膜的设计。基于蛋白与细胞相互作用的原理，设计并制备了抗体蛋白修饰的SPR癌细胞检测芯片。
2、将SPR与LSPR结合以提高芯片的灵敏度和实用性。首先利用纳米球刻蚀方法，实现了金膜上的纳米金阵列的制各。其次编写了基于时域有限差分(FDTD)方法和离散偶极子近似(DDA)方法的模拟程序，为SPR、LSPR以及两者耦合的研究提供了理论指导。最后完成了三种局域表面等离子体共振激元-表面等离子体共振激元(LPP-SPP)耦合芯片的制备和初步性质测试，包括纳米阵列与单层金膜结构芯片与以及纳米阵列与多层膜结构芯片和纳米阵列与法布里-珀罗干涉多层膜结构芯片，结果显示LSP-SPP耦合芯片具有优良的传感性能。