尿路感染是病原性细菌入侵尿道所引起的炎症,是最常见的疾病相关感染之一。作为对人类健康的重大威胁,尿路感染可能导致肾盂肾炎、脓毒症、早产甚至死亡。由于尿路感染的复发率非常高,患者即使在治愈后也需要定期检查是否复发。然而作为诊断尿路感染的金标方法,尿液平板培养这种基于细菌检测的方法不仅需要以天为单位的长时间耗时过程来报告结果,还给患者带来大量的经济负担。开发一种快速、方便、经济的尿检方法,对尿路感染的快速诊断和早期干预具有重要意义。近年来,免疫发光技术以其高度的灵敏度和特异性,已经在生物传感和临床诊断领域得到了广泛的应用。由于免疫发光产生的信号可以用肉眼观察到,因此免疫发光也非常适合用于构建无需专业设备的即时检测方法。然而,依赖裸眼观察而不是分光光度计的专业测量会导致较大的主观不确定性,且难以实现定量分析与定量检测。作为一种数字技术,机器视觉已经发展成为能够模拟人类视觉功能和客观感知的“电子眼”。机器视觉算法对摄像装置拍摄的数字图像进行快速处理和分析后,能给出准确可靠的结果。由于程序的计算能力,机器视觉可以实现定量计算,报告定量结果。基于机器视觉发展更准确可定量的即时检测方法,有望提供更具优势的家庭诊断工具。本项研究中,我们构建了一种特异性检测细菌病原体的锗酸锌免疫发光纳米探针,研究了其检测性能。我们在此基础上,通过将基于机器视觉的图像算法整合进光子晶体传感基底,构建了一种用于定量锗酸锌免疫发光纳米探针发光强度的即时检测平台,实现对人类尿液中细菌病原体的即时检测并研究了其在尿路感染检测中的应用。具体工作内容如下:（1）通过水热合成法制备了锗酸锌纳米棒,通过官能团修饰与抗体偶联制备了锗酸锌免疫发光纳米探针。这种探针可以通过抗体与抗原间识别作用结合到靶向细菌表面,实现对细菌病原体的特异性检测。这种探针具有优异的发光性质,具有令人满意的高特异性与高灵敏度,在构建用于尿路感染检测的细菌病原体即时检测策略上展现出极大的潜力。（2）开发了一种光子晶体传感基底以及基于机器视觉的图像处理程序,配合锗酸锌免疫发光纳米探针构建了可定量分析的即时检测平台,对人类尿液样本中的细菌病原体进行检测,评估了检测平台在尿路感染检测中的应用能力。结果证明这种算法与纳米探针的协同作用,使得我们的检测平台具有更低的检出限、更广的动态范围。对于高血压、糖尿病等慢性病患者,我们所开发的这种锗酸锌免疫发光纳米探针及其配套平台有望为大数据时代下的现代健康管理和个性化医疗提供高质量、可靠、经济实惠的工具。