每年全球因为癌症而去世的人数达到数百万，而且随着每年新的案例的增加，预计到2030年，因癌症死亡的人数会达到2200万人。因此，癌症的早期诊断和治疗是一个非常重要的问题。顺式二羟基生物分子在生命科学领域分布广泛，并且许多该类分子已经成为重要的癌症标志物，比如一些糖在哺乳细胞的表面表达，在分子管理与细胞相互作用中扮演着重要角色，细胞表面唾液酸(SA)的过表达被认为是细胞癌化的症状;许多糖蛋白早已成为重要的癌症标志物，如癌胚抗原(CEA)、前列腺特异性抗原(PSA)和甲胎蛋白(AFP)等。因此通过检测该类顺式二羟基生物分子即可实现癌症的早期诊断与治疗。然而，目前用于顺式二羟基生物分子特异性识别的方法存有许多明显的缺点，肼化学法、亲水相互作用色谱法和离子交换色谱法等方法的易受到干扰，选择性很差。抗体、适配体和凝集素等生物分子常被用来在细胞、组织和活体内进行顺势二羟基分子的识别，但是这些生物分子虽然具有良好的特异性识别能力，但是难以制备、很难长时间储存、很容易降解。所以制备一种可以克服上述缺点的替代物是非常重要的。硼亲和分子印迹仿生材料作为抗体的替代品不但很好地保留了类似于抗体的专一性与结合力，同时比抗体稳定、廉价。可以用来专一性的识别所印迹的顺势二羟基生物分子。由于大多数顺式二羟基生物分子往往是较低丰度的分子，所以选择一种快速、灵敏的分析方法变得尤其重要。表面增强拉曼散射光谱(SERS)检测，它与传统检测方法相比具有许多明显的优势:超高的灵敏度，不易受环境影响，检测快速。在SERS成像方面相比于常用的荧光成像，它有更好的多路复用的能力，而且背景信号干扰很小。在对活体样品的直接检测方面，SERS具有很高的灵敏度，并且可以实现对样品的快速检测。将硼亲和分子印迹技术与表面增强拉曼散射光谱联用于检测低丰度的顺式二羟基生物分子具有非常广阔的应用前景。　　首先，在本文中我们第一次结合硼亲和作用、表面定向分子印迹技术和SERS检测，发展出一种可以对癌细胞和癌组织选择性识别的表面分子印迹SERS探针。引入分子印迹的方法使得SERS探针对于特殊的癌症标志物(SA)有了特异性识别的能力，可以对癌细胞和癌组织进行选择性地成像。分子印迹的SERS探针克服了与生物分子联用的SERS探针的缺点，并且分子印迹技术可以制作出多种化合物的人工受体，所以分子印迹的SERS探针可以应用于其它的癌症标志物上。因此，基于SERS成像的分子印迹纳米探针将在癌症的快速诊断和癌症的相关研究中有着潜在的应用.　　其次，我们发展出一种快速检测活体动物中特定低拷贝数癌症标志物蛋白的表面等离激元光学免疫分析法，该方法采用类似于针灸针的免疫探针直接从病变组织上，快速专一性地萃取出特定低拷贝数癌症标志物蛋白质，然后用超高灵敏的表面等离增强拉曼散射(PERS)检测其含量，根据该标志物在所检测的组织中的表达水平确定为阳性或阴性。该方法以表面等离激元光学方法进行检测，病变组织不需任何处理即可直接用于萃取，免疫探针也只需经过简单的清洗、标记即可直接用于拉曼检测，通过拉曼信号客观地反映组织的病变情况，可以快速准确地判断组织的病变情况。因此这种方法将会在癌症的早期诊断和治疗方面有更大的应用。