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表面等离激元共振技术是二十世纪八十年代出现的一种新的传感技术,是一门多学科相结合的交叉性技术,涉及光学、化学、电子学等学科。SPR传感器的迅猛发展与其独特的优点是密不可分的,它具有实时检测、响应迅速、灵敏度高、无污染、免标记、样品使用量少的优点。经过近二十年的迅速发展,已经逐渐成为生物分子相互作用分析的领导技术。尤其是从20世纪80年代中期引入到生命科学领域后,其发展十分迅速。目前SPR传感器在光学、医学、制药、环境等不同领域已经有很广泛的应用,许多国家(如美、日、荷兰、瑞典等国)对该项技术都进行了十分广泛的研究。本论文的目的是:(1)设计一套完整的差分SPR传感器,并选用一个研究体系对该传感器的可行性进行验证。首先,对SPR原理进行了讨论;然后,利用LabVIEW语言编写了一套软件对传统的SPR响应曲线进行了数值模拟,为本论文的SPR传感器的设计和调试工作提供了最佳参数;最后,应用软硬件系统整合后的SPR传感装置进行乙醇浓度变化引起共振角偏移的测试实验,发现共振角度的偏移量与乙醇浓度的变化成良好的线性关系,这说明了本系统的可行性。(2)使用本论文搭建的SPR传感装置研究偶氮苯-环糊精相互作用。首先,合成用于在金膜表面自组装单层膜的带巯基的β-环糊精。接着用光谱法和电化学方法(方波伏安法)研究偶氮苯和β-环糊精的相互作用,为SPR检测实验提供对比结果。最后,采用本论文设计的SPR传感装置对偶氮苯和β-环糊精的相互作用进行检测。经分析,SPR检测结果与光谱法和电化学方法测试结果相符合,且其检测最低浓度为10-13 mol·L-1。本课题的创新之处在于:(1)采用四元光电探测器结合差分放大电路对SPR信号进行差分运算,从而很好地消除系统热漂移和体溶液折射率变化引起的误差;(2)将环糊精修饰的金膜应用于SPR传感装置实现了对痕量偶氮苯的实时检测。