本研究将分子自组装技术与凝胶光子晶体的免标记快速响应特性相结合,设计并且构建了基于自组装作用的凝胶光子晶体传感器并将其应用于氨基酸分析。因凝胶光子晶体兼具智能水凝胶的环境敏感性以及光子晶体的光学特性,在以配位作用为驱动力的自组装体系的形成过程中,凝胶光子晶体的衍射峰波长随着自组装分子的种类和浓度的变化发生变化。采用光纤光谱仪实时监测自组装过程中凝胶光子晶体的衍射峰波长变化,得到了衍射峰波长与自组装分子浓度之间的函数关系,从而实现了参与自组装的氨基酸分子的传感分析。本文的主要研究内容包括以下两个部分:1、以咪唑、金属铜离子(Cu²⁺)以及L-组氨酸（L-His）之间的配位作用作为自组装的驱动力,在凝胶光子晶体膜表面构建了咪唑/Cu²⁺和咪唑/Cu²⁺/L-His的二元和三元可逆自组装体系。通过实时监测凝胶光子晶体的衍射峰波长变化,考察了咪唑的固载量、溶液的pH、离子强度、Cu²⁺浓度以及时间等因素对自组装过程的影响。固定咪唑的固载量为1.35 mol%,Cu²⁺的浓度为1.0′10-5 mol·L-1,溶液的pH为6.5,构建了咪唑/Cu²⁺二元自组装体系。然后,在二元自组装体系的基础上继续组装L-His。实验发现,当L-His的浓度在1.0′10-10 mol·L-1-1.0′10-4 mol·L-1范围内时,自组装过程中凝胶光子晶体的Bragg衍射峰波长位移值（Δλ）与溶液中L-His的浓度对数值（logc）呈线性关系,据此实现了溶液中微量L-His的在线传感分析。2、利用咪唑、金属镉离子(Cd²⁺)及L-半胱胺酸（L-Cys）之间存在的配位作用,在固载有咪唑的凝胶光子晶体膜表面构建了基于咪唑/Cd²⁺的二元自组装体系以及咪唑/Cd²⁺/L-Cys三元自组装体系。在自组装体系的构建过程中,利用光纤光谱仪监测了凝胶光子晶体的衍射峰变化情况,考察并优化了影响自组装体系形成的因素(溶液的pH、离子强度、时间以及Cd²⁺的浓度等),在溶液pH为6.0的1.0′10-4 mol·L-1 Cd²⁺溶液中构建了咪唑/Cd²⁺二元自组装体系。然后,在咪唑/Cd²⁺二元自组装体系的基础上继续组装L-Cys。实验结果表明,在咪唑/Cd²⁺/L-Cys三元自组装体系形成过程中,凝胶光子晶体的衍射峰波长值（λ）会随着L-Cys浓度的增加而增大,当L-Cys的浓度在1.0′10-9 mol·L-1-1.0′10-4 mol·L-1范围内时,光子晶体的波长变化值（Δλ）与L-Cys的浓度对数值（logc）存在线性关系,依此可以实现溶液中的微量L-Cys的在线传感分析。