光学成像分析是诸多研究领域如生物传感、生物成像、医学诊断及治疗中不可或缺的基本技术,同时微纳米尺度材料的快速发展,为光学显微成像技术的深入应用提供了新的思路与契机,并将人类的观察尺度扩展到了微观世界。本文利用暗场显微成像技术对纳米金多聚体的耦合效应进行了研究,同时利用荧光显微成像技术对氮化钛双极电极微阵列上多巴胺反应的电化学氧化还原信息进行了成像分析。具体内容如下:1.多聚体纳米材料的定向组装及暗场成像分析将贵金属纳米材料与DNA技术、不对称修饰技术相结合,实现贵金属纳米粒子的排布调控,构建新型的等离子体共振纳米探针。首先,利用巯基聚乙二醇(SH-PEG)及DNA链对金纳米粒子进行不对称修饰,构建定向修饰的单体探针。将不同粒径的单体探针以一定比例进行混合,Link-DNA以桥连的形式与单体探针上的捕获DNA互补杂交,形成稳定的Y型DNA双链结构,从而构建一系列金二聚体或三聚体的纳米复合结构。构建的多聚体结构中粒子间距非常小,具有较强的等离子体共振耦合效应,因此其具有强烈的等离子体共振散射信号。在此基础上,利用暗场显微成像技术及散射光谱分析系统对多聚体的共振散射信号进行了研究。2.基于双极电极阵列的电致荧光成像初探通过在微电极阵列上组装PDMS构建闭合式双极电极阵列,并用于刃天青的电致荧光成像分析。其中,微电极阵列是氮化钛材质,电极栅格为8×8排布,共60个电极,微电极之间的距离为200 μm,每一个微电极的直径为20 μm。通过闭合式双极电极阵列将刃天青还原反应与多巴胺氧化反应进行耦合,利用荧光显微镜观察单个微电极上进行的法拉第反应。对于闭合式双极电极而言,多巴胺的氧化反应发生在阳极上,而刃天青在阴极上得电子被还原得到荧光物质试卤灵,并利用共聚焦显微镜成像分析,从而将电化学信号转化为光信号进行监测。通过这种方法我们可以利用荧光显微镜直接观察微电极阵列上的常规电化学过程。