干涉散射显微成像技术是一种基于光散射的远场光学成像方式,其探测原理是由待测颗粒散射光与同路径参考光相互干渉。纯散射探测的颗粒信号强度是与颗粒直径的六次方（6）成正比,而干涉散射探测的颗粒信号是与颗粒直径的三次方（3）成正比,因此随着纳米颗粒尺寸的不断减小干涉散射显微成像技术凸显更高的探测灵敏度。相对于荧光显微探测,瑞利散射体的散射信号不存在闪烁、饱和及被漂白的问题,因此该技术可以长时间实时探测散射体,具有更高的定位精度和成像质量,可以高空间时间精度进行单颗粒追踪,探测生物细胞中蛋白质的生理和动力学过程等方面的应用。金纳米颗粒作为一种特殊的瑞利散射体,在等离激元共振条件下具有强散射信号,因此是极佳的生物标记物。在生物标记应用中,标记本身的尺寸是越小越好,以最大限度地减小对被标记物的性能和行为的影响,目前尺寸为20纳米的金颗粒作为标记的主流,其中重要的原因可能在于承载样品基底所产生的随机散斑限制了信号的分辨。基于此,本论文从以下三个方面展开了对单颗粒干涉散射成像的研究,为将来采用更小尺寸的金颗粒作为标记提供研究基础。首先是研究了基底形貌对干涉散射显微成像的影响,研究散斑的强度跟表面粗糙度大小的关系。主要对比了玻片和云母表面金纳米颗粒的干涉散射探测结果,由于云母表面粗糙度小于玻片,实验结果显示能在云母表面探测到直径为10纳米的金纳米颗粒,而在玻片表面仅能探测到直径为20纳米的金纳米颗。表明基底表面粗糙度越小,其基底表面产生的随机散斑越弱,使得背景波动越低,越有利于探测到小尺寸的金纳米颗粒。其次是研究了基底材料对金纳米颗粒干涉散射显微成像的影响。主要是对比了硅基底与玻片或云母表面金纳米颗粒的干涉散射探测结果,由于硅表面具有高反射率的特点,使得其硅基底表面反射光的强度比玻片或云母强,而干涉散射探测到的散射体信号对比度是与基底表面反射光成反比,所以实验研究中对硅基底表面金纳米颗粒信号对比度的探测结果低于玻片或云母。由于硅基底表面粗糙度小,实验成功的在硅基底表面探测到直径为10纳米的金纳米颗粒。最后是增强干涉散射成像信号对比度的研究。因为干涉散射探测到的散射体信号对比度是与基底表面反射光成反比,所以设计在探测光路中使用金属掩膜圆衰减基底表面反射光,以此实现增强所探测的金纳米颗粒信号对比度。本论文使用的金属掩膜圆直径属于微米级,实验结果表明在使用金属掩膜圆对基底表面反射光衰减后,可以增强所探测的金纳米颗粒信号对比度,也提高了金纳米颗粒的成像质量;且金属掩膜圆厚度越厚,金纳米颗粒信号对比度增强效果越明显。本论文研究表明干涉散射具有很高的探测灵敏度,能够探测到云母和硅基底表面直径为10纳米的金纳米颗粒。设计在探测光路中使用金属掩膜圆衰减基底表面反射光的方法可以增强金纳米颗粒的信号对比度。