随着生物医疗飞速发展,如基因组测序、干细胞研究、癌症治疗等,同时也急需新的免标记分析表征技术和方法的建立与发展,传统的光学分析普遍存在生物毒性较大、光信号稳定性差等问题。表面等离子共振（Surface plasmon resonance,SPR）作为新型光学分析技术,很大程度改善了传统分析手段存在的缺陷,具有免标记、灵敏度高、毒性低、信号稳定等特点,并且抗干扰能力强也使SPR在分析领域有很大的优势。本论文主要利用物质的表面等离子体共振性质,研究并且开发了生物显微成像技术。与传统的生物分析方法相比,基于表面等离子体的生物显微成像分析技术可对微观尺寸（纳米级）的生物化学反应进行成像和分析,具有灵敏度高、响应速度快、用量小等优点,是未来生物分析技术发展的重要方向。本文围绕表面等离子共振技术,研究单颗粒反应过程中的一些微观现象,以及结合电化学检测方法对神经递质小分子进行成像检测。在单颗粒研究方面,使用表面等离子共振显微镜成像单个纳米颗粒,并经过一些简单的图像处理得到良好的成像效果。使用表面等离子共振显微镜实时监测化学反应的全过程,本实验研究了普鲁士蓝纳米颗粒催化产生纳米气泡及消失的动力学过程,了解化学反应的反应速率,可以清晰的判断出化学反应在不同阶段所显现的不同成像结果,为反应的后续进行提供真实、可靠的图像依据。从SPR技术被提出并发展至今,不断呈现出与多种分析技术手段联用结合的趋势,SPR与电化学结合在生物分析领域提供了新颖的研究平台。本研究通过将SPR显微镜与电化学检测方法结合起来,实现对电极表面多巴胺的局部成像,并且电化学检测的信号为我们提供了很好参照,根据SPR信号与电化学信号之间的转换,得到更加清晰的电化学电流成像,本文也使用SPR显微镜研究了细胞受到刺激后释放神经递质的动态过程,为后续SPR成像对生物体的研究奠定了基础。相信通过本论文的研究,此技术会发挥潜在的技术优势,应用于更广泛的生物分析研究体系,以及复杂电化学反应、细胞活动、单分子检测等研究领域。