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近年来,可视化分析方法由于其具有简单、检测成本低廉、能将目标物的检测结果转变为肉眼即可识别的颜色变化、无需复杂仪器等优点而获得了科学家们的广泛关注。该方法的设计灵活多变,己经被应用于细菌、病毒、蛋白质、DNA、无机离子等物质的快速检测。然而,在疾病的预防和诊断等方面,很多疾病标志物及致病菌在含量非常低时就会对人体的健康造成影响,而且实际样品中的复杂基质也会对检测产生干扰。因此发展灵敏度高、特异性强、抗干扰能力强的可视化分析方法对于疾病的控制和预防等方面具有重要意义。本工作以疾病标志物及致病菌作为研究对象,通过信号放大策略的构建,建立了几种简单、高灵敏的可视化检测方法,主要包括以下几部分工作:(1)将免疫磁分离、酶催化反应以及生物素-链酶亲和素特异性相互作用相结合,建立了一种检测鼠伤寒沙门氏菌的可视化分析方法。通过将鼠伤寒沙门氏菌的抗体修饰到磁球表面制得免疫磁球(MB-Ab),并将其与生物素化的鼠伤寒沙门氏菌抗体(Biotin-Ab)、辣根过氧化物酶标记的链酶亲和素(SA-HRP)一起加入到待测液中,通过抗原-抗体相互作用以及链酶亲和素-生物素特异性识别,使MB-Ab、Biotin-Ab以及SA-HRP同时与目标菌结合,形成磁性免疫夹心复合物。通过磁富集以后,利用磁性免疫夹心复合物表面的HRP催化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)氧化所生成的TMB2+的颜色及其吸光度即可实现对目标细菌的检测。免疫磁分离不仅可以快速地识别和捕获鼠伤寒沙门氏菌,使检测时间大大缩短,还可以提高检测灵敏度。该方法可在1h内即可实现鼠伤寒沙门氏菌的高灵敏检测,其检出限为1.3 CFU/mL,并且可直接用于牛奶、鸡蛋等食物样品中细菌的检测,在食源性致病菌的快速检测领域具有广阔的应用前景。(2)将双酶催化信号转换放大与金纳米棒的刻蚀相结合,建立了一种高灵敏的多色可视化分析方法,并将其应用于血清中碱性磷酸酶(ALP)的检测。利用ALP的催化作用将底物抗坏血酸-2-磷酸酯(AA-2P)水解产生抗坏血酸(AA),AA将Cu2+还原为Cu+并与HRP形成螯合物从而抑制HRP的活性,从而进一步抑制金纳米棒(AuNRs)的刻蚀反应,最后利用检测液的颜色及其局域表面等离子体共振(LSPR)吸收峰的波长和吸光度的变化来实现ALP的检测。该方法对ALP的检测范围为1×10-8U/mL至2×10-3U/mL,检出限低至9.5×10-9U/mL。该方法操作简单、耗时短(约1h),不需要复杂仪器即可实现不同浓度ALP的裸眼检测,该方法还具有良好的抗干扰能力,可以直接应用于实际血清样品中ALP的检测,在相关疾病的诊断方面有一定的应用价值。(3)将免疫磁分离和液晶免疫分析法相结合,并且利用酶促金属化信号放大策略将酶催化产物以银沉积的方式富集到液晶敏感膜表面,建立了一种高灵敏的液晶生物传感器,并将其应用于癌胚抗原(CEA)的可视化检测。采用金纳米颗粒(AuNPs)修饰的玻片作为液晶基底,采用磁球作为免疫反应的载体,利用生物素化的抗体(Biotin-Ab)和链霉亲和素标记的葡萄糖氧化酶(SA-GOD)作为信号标记物,利用免疫磁分离将溶液中的CEA捕获富集并形成夹心免疫复合物,最后利用葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖水解产生H2O2,后者可以将Ag+还原为Ag0沉积在AuNPs表面,进而扰乱液晶分子的有序排列,产生光学信号,从而实现对CEA的定性及定量检测。免疫磁分离可以将待测液中的干扰物质分离除去,避免其在液晶基底上产生非特异性吸附而出现假阳性信号,酶促金属化可以通过金属沉积的方式将酶催化信号转化并富集到液晶敏感膜表面,可以大大提高方法的检测灵敏度。本方法能够在1×10-7μg/mL至1×10-1μg/mL范围内实现肉眼半定量检测,并且可以在1×10-8μg/mL至1×10-6μg/mL之间实现定量检测,检出限低至1.2×10-9μg/mL。因此采用该策略构建的液晶免疫传感器具有抗干扰能力强、检测灵敏度高、不需复杂仪器、检测结果可视化等优点,在肿瘤疾病的筛查及诊断方面有广阔的应用前景。