生物芯片和微阵列是生物检测技术的一个重要发展趋势。在芯片制备中，选择合适的基片材料与点阵排列，降低点阵与背景、点阵与点阵之间的信号干扰，是需要解决的课题之一。本文设计了微图案SiO₂/Si硅基晶片和微图案Au/SiO₂硅基晶片两种基材，对其表面处理、生物检测可行性以及在相关光学检测方法中的应用进行了探讨，主要研究内容如下：1、微图案SiO₂/Si硅基晶片的表面处理与修饰，采用浓H₂SO₄/H₂O₂、浓HCL/H₂O₂/H₂O、NH₄OH/H₂O₂/H₂O三种清洗液对其表面进行亲水化处理，结果显示H₂SO₄/H₂O₂溶液的处理效果最好，最佳处理时间为30分钟。同时对微图案SiO₂/Si晶片表面的共价修饰方法和疏水化处理方法进行了比较，结果表明，前者对蛋白质的固定效果优于后者。对微图案Au/SiO₂晶片，采用MUA修饰其表面，接触角测量结果表明，Au/SiO₂晶片表面已成功修饰MUA，可进一步与生物分子连接。2．微图案SiO₂/Si晶片和微图案Au/SiO₂晶片用于蛋白质荧光检测。结果表明，两种晶片固定人IgG底物的最佳浓度均为100mg/L，两种晶片均在图案区获得相当强的荧光信号，而非图案区背景信号很低，可作为基材用于蛋白质芯片检测。对两种硅基晶片进行表面元素的XPS分析，证明蛋白质已与晶片图案区很好地结合。对蛋白质的检测结果表明，微图案SiO₂/Si硅基晶片和Au/SiO₂硅基晶片表面的蛋白质检测灵敏度均为10μg/L。3．微图案SiO₂/Si晶片和微图案Au/SiO₂晶片用于DNA荧光检测。两种微图案硅基晶片均在图案区获得相当强的荧光信号，而非图案区背景信号很低，表明SiO₂/Si晶片和Au/SiO₂晶片用于DNA检测，可完全排除背景信号的干扰，确定了SiO₂/Si晶片和Au/SiO₂晶片可作为其它DNA检测方法的芯片基材而进一步推广应用。分别考察了两种晶片的DNA检测灵敏度，结果表明，微图案SiO₂/Si晶片表面的DNA检测限为10pM，Au/SiO₂晶片表面的DNA检测限为100pM。4、采用椭偏检测和双光束干涉光学检测法对微图案SiO₂/Si硅基晶片表面蛋白质膜层厚度进行分析。椭偏检测的结果显示，SiO₂/Si硅基晶片表面蛋白质膜层的平均厚度为4.3nm；通过双光束干涉光学检测系统检测不同浓度的兔抗人IgG所输出的信号，结果显示其厚度增加约4.27nm，与椭偏检测的结果相吻合。这表明微图案SiO₂/Si硅基晶片可以应用于免标记的光学检测系统。