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病毒是引起人类公共卫生事件的重要元凶,也是许多其它动植物疾病的病原体,2019年年底出现的新型冠状病毒肺炎COVID-19的元凶便是一种病毒（SARS-Co V-2）。对病毒快速、高灵敏检测是防控疫情的关键,通常病毒检测的目标物可以是病毒颗粒、病毒抗原、病毒核酸以及病毒抗体。前三者是直接对病毒本身进行检测,是病毒存在的标志,而病毒抗体则是病毒感染或疫苗接种过后的重要指标,也具有重要的临床意义。然而,在病毒检测时经常会遇到方法操作繁琐、样品量少、目标浓度低、样品基质复杂等问题,因此,构建操作简单、样品消耗量少、灵敏度高、准确性好、耐基质干扰能力强的病毒检测新方法具有重要意义。元素标记电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS）检测是一种新型生物分析策略,具有灵敏度高、线性范围宽、耐基质干扰能力强、可多目标同时分析等优点,已成功地应用于蛋白质定量、核酸检测、细胞计数等。但是,目前该技术应用于病毒检测的报道较少。因此,本论文的研究目的在于:1)将元素标记ICP-MS检测技术拓展至病毒分析;2)将多种信号放大策略引入元素标记ICP-MS检测技术,建立高灵敏的病毒分析新方法;3)结合单颗粒ICP-MS检测技术,构建病毒核酸的均相检测分析方法。本论文的研究内容包括:（1）基于免疫磁分离与纳米金标记,结合ICP-MS检测,发展了一种针对H9N2亚型禽流感病毒颗粒的分析方法。首先利用修饰有抗H9N2血凝素单抗的磁球捕获病毒并去除样品基质,再通过修饰有同种抗体的纳米金探针标记被捕获病毒,磁分离除去多余的纳米金探针,最后利用酸解吸液将标记在病毒表面的纳米金解吸下来,引入到ICP-MS测定解吸液中的197Au信号即可实现对病毒颗粒的检测。该方法原理简单、灵敏度高、选择性好、耐基质干扰能力强,并且将元素标记技术与ICP-MS检测的应用范围拓展到了病毒颗粒的检测当中。由于纳米金颗粒自身的放大作用,可以实现低浓度的H9N2禽流感病毒颗粒的定量分析,方法对H9N2禽流感病毒颗粒的检出限为0.63 ng m L-1,线性范围在2-400 ng m L-1之间。将该方法应用到鸡粪样品的分析,加标回收率在91.4-117%之间。（2）为了进一步提高病毒颗粒检测的灵敏度,在上一个工作的基础上,建立了一种基于免疫滚环扩增（immuno rolling circle amplification,immuno-RCA）和量子点（quantum dots,QDs）标记,用于H9N2禽流感病毒颗粒的ICP-MS和荧光双模式检测方法。经过immuno-RCA放大后,方法的灵敏度提高了两个数量级。该方法中采用ICP-MS和荧光检测得到的检出限分别为17 ng L-1和61 ng L-1,线性范围分别为0.05-5 ng m L-1和0.1-5 ng m L-1,且方法具有很好的特异性和重现性。另外,采用量子点标记可以实现两种模式检测,提高了方法的普适性;两种检测模式得到的分析结果之间还可以相互验证。将该方法用于鸡血清样品的分析,加标回收率良好,表明该方法具有良好的实际样品分析能力。（3）为了在提高方法灵敏度的同时简化方法的操作步骤,建立了一种结合等温循环链置换聚合酶反应（isothermal circular strand-displacement polymerization reaction,ICSDPR）与纳米金放大两种放大方式的DNA分析方法。其中,纳米金同时作为ICP-MS检测的信号标签与ICSDPR反应的载体,在一锅反应中即可实现双重放大,并且该反应为等温反应,不需要循环变温过程。该方法的检出限为8.9 fmol L-1,线性范围为0.1-10000 pmol L-1。另外,基于ICP-MS的核酸分析中通常需要100μL左右的样品,该方法消耗的样品体积只需5μL。虽然方法中引入了两种放大策略,但整个操作过程约为4.5 h,可以实现微量样品的快速高灵敏检测。该方法将两种放大方法巧妙地结合在一起,实现了对目标DNA的高灵敏分析,并且具有操作简单、分析速度快、样品消耗少的优点。（4）为了获得超高的灵敏度实现实际样品中的病毒核酸分析,结合超支化滚环扩增（Hyperbranched rolling circle amplification,HRCA）技术,以钌配合物[Ru（bpy）2dppz]2+（bpy=2,2’-bipyridine,dppz=dipyrido[3,2-a:2’,3’-c]phenazine）作为信号探针,建立了一种对乙肝病毒（hepatitis B virus,HBV）DNA的ICP-MS和荧光双模式检测的超灵敏分析方法。目标序列引发的超支化滚环扩增可以产生大量的双链DNA,而这些双链DNA的沟槽结构可以被[Ru（bpy）2dppz]2+直接嵌入从而实现DNA的标记。分别通过检测探针中的101Ru信号,以及探针与双链DNA结合后恢复的荧光信号,即可实现目标DNA的ICP-MS和荧光双模式检测。该方法对目标病毒DNA的检出限在amol L-1水平,可以用于乙型肝炎患者血清样品的分析,且结果与real time-PCR的分析结果吻合良好。该方法将[Ru（bpy）2dppz]2+探针作为元素标签用于基于ICP-MS的DNA分析中,探针无需核酸修饰,稳定性好,成本低廉,可以直接用于双链DNA的标记。另外,通过结合HRCA的高效放大,以及[Ru（bpy）2dppz]2+探针的荧光性质,实现了对目标HBV DNA的超灵敏、双模式检测,并成功用于乙肝病人的血清分析。（5）为了避免异相分析所带来的相分离及洗涤步骤,以一段HBV DNA作为模型序列,建立了一种基于滚环扩增（rolling circle amplification,RCA）引导的纳米金团聚结合单颗粒ICP-MS（single particle ICP-MS,SP-ICP-MS）的均相分析方法。滚环扩增生成的DNA长链具有的大量重复序列单元,可以诱导修饰有互补序列的小粒径纳米金探针自组装聚集成大颗粒。在合适的驻留时间（dwell time）条件下,小粒径纳米金在SP-ICP-MS中不会产生跳峰信号,而聚集后的纳米金在SP-ICP-MS中能产生高的跳峰信号。直接利用SP-ICP-MS检测聚集的纳米金,即可实现对目标序列的均相检测。在最优的条件下,该方法对目标序列的检出限为5.1 fmol L-1,线性范围在10-2000 fmol L-1之间（R~2=0.994）,方法的相对标准偏差（relative standard deviation,RSD）在3.7-6.8%之间,方法重现性良好。相对于常规的基于ICP-MS的核酸分析方法来说,该方法为均相分析方法,无需相分离以及洗涤步骤,相对于其它均相分析方法,该方法能得到高倍数的信噪比（＞100倍）,且具有良好的多目标分析潜力。