表面等离子体共振（SPR）生物传感器作为一种比较成熟的光学生物传感检测方法,由于其实时、快速、免标记和高灵敏的优势,被广泛应用于药物筛选、食品安全、环境检测、生命科学研究等领域。但传统的金膜SPR生物传感器,由于其较低的信噪比和较小的比表面积,限制了传感器的检测水平,主要表现在较大的谱宽和较弱的富集能力限制了待测吸附物的检测下限。本研究主要工作是基于表面等离子体共振,进行传感特性更优秀的纳米结构光波导生物传感器的研究。主要工作有两方面,一方面是引入光学检测性能更优的银膜,另一个方面是在金膜表面引入纳米结构的波导层。因此,本人博士期间主要做了以下几项工作:第一,进行传感优化方面研究。依据多层膜反射原理和有效介质理论等理论,通过模拟计算,对比了金银膜SPR生物传感器的传感特性,发现银膜SPR生物传感器的信噪比更高,有利于提高传感器的折射率分辨率。同时,对于SPR型光波导生物传感器,其传感检测模式分为TE和TM模式,且每种模式又分为很多阶次,理论计算表明,低阶次传感模式的传感特性更优,且TE模式要优于TM模式。第二,引入光学性能更好的银膜。银膜SPR生物传感器虽然传感特性更优,但银膜稳定性较差,因而需要对银膜进行保护。通过SPR传感曲线测试,发现巯基十一烷醇（MUD）自组装分子层（SAM）对银膜提供了有效保护,其传感稳定性得到了明显的改善。折射率分辨率达到10-7RIU水平,并应用于生物传感检测。第三,基于介孔纳米结构光波导生物传感器的研究。为了获得一种高效、简单和低成本的波导芯片制备方法,通过改进的St?ber溶液生长法,在金膜表面制备了厚度达400 nm以上的介孔二氧化硅薄膜（MSF）作为纳米结构波导层。其对表面溶液的折射率分辨率优于传统金膜SPR生物传感器,并对具有吸附性质的小分子具有非常好的检测能力,如对CTAB分子的检测下限达到了2 n M水平。第四,基于多孔纳米结构光波导生物传感器的研究。为了提高纳米结构波导层对生物大分子的吸附能力,通过两步阳极氧化法和贴膜方案制备了规整的多孔氧化铝（PAA）光波导生物传感器,简化和降低了波导芯片的制备流程和难度,并成功应用于生物大分子牛血清蛋白（BSA）的传感检测。