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目的:疾病在发生早期或者机体未发生器质性变化时,生物标记物水平的变化可以先行为疾病的预警和治疗效果提供可靠数据。作为一种炎性因子C反应蛋白（C-reactive protein,CRP）可以被看作是心血管疾病有力的预示因子,其在生物样品中的含量是心血管疾病分级的重要依据。龈沟液（Gingival crevicular fluid,GCF）是一种存在于牙周结合上皮和沟内上皮,由牙龈结缔组织渗入至牙龈沟内的液体,成分来源于血清,可直接渗出于体液。据研究,其中含有大量包含CRP在内的蛋白以及炎性因子。由于这些因子可提供更加全面的病理以及诊断信息,因此还被认为是无创性筛查口腔疾病的潜在靶标。但是由于其标本采集体积有限,在检测中通常需要缓冲液对其进行稀释,以达到对应检测设备的样品体积要求,这使得龈沟液在生物无创检测领域中始终无法充分发挥其最大优势。如果能够在生物样本中实现对CRP的实时监测和高灵敏度检测,同时降低检测样品体积要求,那么无疑对相关疾病的风险预警、评估治疗效果或预后监测提供一种高效的无创检测手段。微纳加工是一种针对微米、纳米级器件制造的技术。微流控芯片具有的样品需求小、可集成以及易操作等优点。电化学检测具有的响应迅敏、检测准确度高并且易于系统集成的优势。本论文中联合应用微流控与电化学检测技术,构建了用于冠心病标志物及相关牙周炎性因子CRP的特异性优异、快速响应和高灵敏检测的新型电容传感器,用于辅助监测牙周炎和冠心病疾病的发展进程,间接预测和评估发病风险,可作为未来研究中分子诊断和生物标志物标记开发的参考数据。方法:1)3D电容传感器的制备:应用电路引线框架的模制封装方法,将3D叉指金电极焊接在印刷电路板（Printed circuit board,PCB）。在其两侧焊接卡口螺母连接器（Bayonet nut connector,BNC）,完成3D电容传感器的初步组装。2)芯片的设计与制作:采用光刻工艺,根据叉指电极在PCB板位置设计微流控芯片,在硅片衬底制作硅片母盘。用聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）浇筑倒模,加热固化完成微流控芯片的制备。3)电容传感器与微流控芯片的集成:电容传感器PCB板涂抹薄层PDMS预处理后固化。等离子体清洗后牢固键合。4)构建生物检测平台:校准精密LCR测量仪,连接其与计算机以触发自动控制。连接进样泵,测试传感检测平台性能。5)3D电容传感器表面生物修饰:通过混合巯基分子使传感器羧基化,1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（1-（3-Dimethylaminopropyl）-3-ethylcarbodiimide hydrochloride,EDC）/N-羟基琥珀酰亚胺（N-Hydroxysulfosuccinimide sodium salt,sulfo-NHS）活化羧基,抗体孵育和芯片表面封闭步骤,完成抗体在叉指金电极表面修饰。6)表征3D电容传感器生物修饰效果:通过表面荧光抗体、X射线光电子能谱分析和三维形貌分析,分别表征叉指电极生物修饰效果,探究叉指电极表面性质随生物修饰进程而产生的影响,验证修饰可行性。7)检测体系特异性和灵敏度的验证与测试:选用细胞角蛋白-19（Cytokeratin-19,CK-19）,肌红蛋白（Myoglobin,MYO）,白细胞介素-6（Interleukin-6,IL-6）作为干扰蛋白以及磷酸盐缓冲液（Phosphate buffered saline,PBS）作为对照以测试检测体系特异性。同时将CRP标准抗原梯度稀释,测试收集检测体系反馈灵敏度结果。8)检测结果拟合:收集不同样品浓度下,电容传感器反馈电容值差异。检测结果选用Hill模型进行曲线拟合,并分析抗体抗原相互作用的解离常数和协同系数。结果:1)构建了一种将微流控芯片与3D电容传感器集成的检测系统。利用光刻技术完成微流控芯片的制作。通过等离子体处理完成微流控芯片与电容传感器的集成。并成功完成传感器一致性和预进样的性能测试。在微流控技术辅助下,集成后的检测平台,通过巯基修饰、羧基活化以及C反应蛋白抗体（anti-CRP）孵育完成传感器生物抗体修饰。其中巯基修饰时混合使用6-巯基-1-己醇（6-mercapto-1-hexanol）和11-巯基十一烷酸（11-mercaptoundecanoic acid）两种巯基分子,以实现电极表面羧基化。巯基分子的长度差异在叉指金电极表面成功制造空间效应,保证后续生物修饰效率。荧光表征、X射线光电子能谱分析（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）以及三维形貌测试能谱分析用于评估传感器表面抗体的生物修饰效果。2)实验结果表明,微流控集成式3D电容生物传感器具有良好的特异性和高灵敏度。用于C反应蛋白（CRP）无标记检测的3D电容生物传感器的检测限（Limit of detection,LOD）小于1 pg/m L。检测所需样品体积可降至μL级别,且检测效果满足临床对CRP含量的实时监测需求。因此有望成为CRP在口腔龈沟液等生物样品中检测和研究相关性的有效工具。结论:本文通过构建一种基于三维（3D）叉指式电极阵列与微流控技术集成的新型电容式生物传感器检测平台,实现了对电容生物传感器制备和冠心病标志物及相关牙周炎性因子CRP的连续现场监测和高灵敏度检测。