本文重点研究了高灵敏光纤表面等离子共振(FO-SPR)传感器的构建和应用,分别从特殊形貌的膜材料制备和二维材料增敏两个方面,对光纤传感器进行性能优化。在制得性能良好的传感器基础上,进一步将其应用于免疫分析。主要研究结论如下:(1)基于枝角金颗粒的局域表面等离子共振(LSPR)传感器制备与免疫检测:在光纤表面原位制备具有枝角结构的金纳米材料,构建光纤LSPR传感器,并将其应用于免疫检测中。首先在预处理的光纤表面修饰一层聚多巴胺粘附层,再连接金纳米晶种,进一步利用原位还原与银诱导法,合成具有枝角状结构的金纳米颗粒。实验过程中,优化了多巴胺聚合温度、时间和金膜生长时间,最优条件下制得的传感器在1.33-1.38折射率范围内灵敏度高达4091 nm/RIU。进一步,将人免疫球蛋白G(HIgG)固定在LSPR传感器上,可实现兔抗人免疫球蛋白G(RAHIgG)在0-75μg/m L浓度区间的定量检测,其灵敏度为0.086 nm/(μg/m L)。(2)基于羧基化氧化石墨烯(cGO)增敏的光纤SPR传感器制备及免疫分析:将二维材料cGO引入光纤SPR传感器的修饰过程,在实验室已有金膜光纤SPR传感器的基础上,利用氧化石墨烯优异的光学性质增强传感器的灵敏度。为实现后续识别分子的连接,对氧化石墨烯进行了羧基化,提供更多与蛋白分子的结合位点。实验中,优化了羧基化石墨烯的修饰方法和浓度。在最佳条件下,制得的传感器灵敏度提升28.3%。为验证传感器的生物检测效果,在表面偶联RAHIgG,实现对浓度在0-100μg/m L范围内的HIgG的定量检测,灵敏度达0.13nm/(μg/m L)。进一步,将固定有RAHIgG的生物传感器置于不同抗原溶液中检测,验证了传感器对IgG分子的特异性与选择性。