表面增强拉曼光谱（SERS）技术由于其高灵敏度,已成为表面科学、催化、生物等领域的重要研究手段。而如今单一的分析方法有一定的局限性,不能满足对复杂体系的分析研究。将电化学和表面增强拉曼光谱联用,不仅可以实现对生物分子的定量检测,还可以利用拉曼技术探讨反应中电化学条件下的各种机理。本文结合拉曼和电化学技术,以及DNA核酸信号放大技术实现了对miRNA的灵敏检测、设计了新型的可重复使用的表面增强基底,并研究了电刺激作用下的拉曼增强机理。具体研究内容如下:1.表面增强拉曼光谱一电化学双模式检测miRNA 21众所周知,开发对miRNA 21的超灵敏、可靠、简便的检测技术具有挑战性。表面增强拉曼光谱由于其检测速度快、灵敏度高、无损等优点广泛应用于各个领域中使SERS技术用于癌症标志物的检测不断凸显优势。但SERS存在其固有的重现性差的缺点,这使得SERS的定量检测准确性存在问题。该研究基于四氧化三锰（Mn3O4）的过氧化氢催化作用和双重酶剪切DNA信号放大技术,将金纳米粒子沉积的玻碳电极表面的具有电化学活性的Mn3O4转换为具有拉曼活性的Cy3,实现miRNA 21的表面增强拉曼光谱和电化学的双模式灵敏检测。其中SERS的线性检测浓度范围为1 nmol/L-10-2 nmol/L,最低检测限（LOD）为3.98×10-3 nmol/L,电化学线性检测浓度范围为0.5 nmol/L-10-4 nmol/L,LOD为0.676×10-6 nmol/L。此外,两种检测模式都能有效在Hela细胞裂解液中有效检出miRNA 21,显示了良好的实际应用潜能。结果表明,这种双模式检测方法不仅灵敏度高、操作简单,而且显著提高了分析的可靠性和精密度,极大提高了对目标物的检出能力,更能满足复杂体系的检测需求。2.一种新型可重复使用的SERS基底用于灵敏检测miRNA 21电化学和表面增强拉曼光谱联用（EC-SERS）是近年来研究的一个热点领域,该方法能够通过拉曼信号的变化实时分析电化学产物。在这个体系中,2’-羟甲基-3,4-亚乙基二氧噻吩（EDOT-OH）通过电化学聚合形成聚2’-羟甲基-3,4-亚乙基二氧噻吩（PEDOT-OH）,它在作为拉曼基底的一部分的同时也充当了拉曼探针的角色。PEDOT-OH的拉曼散射强度在其氧化态和还原态时不同,在还原态时信号高,在氧化态时信号低,并且拉曼特征峰的位置不变。同时,当PEDOT-OH被氧化后,通过对其施加还原电压可以使信号恢复。针对这一特点,我们构建的拉曼基底可以快速高效地回收利用,并且结合双重扩增策略,该SERS平台可以检测从100 fmol/L到1μmol/L的miRNA 21。所构建拉曼基底至少可以重复使用15次,解决了目前可重复使用拉曼基底重复使用性差、恢复信号步骤繁琐的问题。因此,我们所构建的具有高性能和可无损重复使用的拉曼基底将拓宽EC-SERS和SERS分析的应用范围。3.外加电压下Ti-Ti O2作为SERS基底时Ti的缓冲层作用研究电磁增强（EM）和化学增强（CM）是表面增强拉曼光谱（SERS）中典型的增强机制,在一定程度上会受到外加偏压的影响。然而,在外加偏压下对半导体-贵金属复合材料中两种机制之间的关系尚未得到很好的研究。该研究将Ti-Ti O2/Au NPs作为SERS基底,在施加恒定电位的情况下,SERS强度可以达到没有偏压的几倍,这归因于施加偏压对表面等离子体共振（SPR）的激活作用。有趣的是,我们发现了一种现象,即在断掉恒电压之后,拉曼信号分子PEDOT-OH的信号下降会变得更慢甚至在下降后一段时间内信号会有部分上升,这与Ti O2/Au NPs和Au NPs作为基底的情况有很大不同。这是由于Ti的缓冲层抑制了电荷衰减,减缓了电子-空穴的复合。这项工作深入研究了偏压下的EM和CM机制之间的关系,这可能为SERS成像和SERS在其他领域中的应用提供新的思路。