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液晶传感平台通常是基于表面活性剂与目标待测物之间的相互作用,进而诱导液晶分子在界面上的排列发生变化,从而实现对目标待测物的灵敏性检测。由于它具有成本低、构造简单和灵敏性高等特点,因此备受关注。本论文主要根据分子间的相互作用设计合成酶响应性可裂解的表面活性剂,并以此表面活性剂修饰液体-液晶界面构筑液晶传感平台,进而利用酶解及抑制作用机理检测酶及其抑制剂。主要采用偏光显微镜观察传感平台的光学图像,使用酶标仪、等温滴定量热仪、傅里叶变换红外光谱等技术手段对目标待测物的响应机理进行探究,并应用于实际样品的检测。本论文的内容主要分为以下四个部分:第一章介绍了液晶、表面活性剂和液晶传感平台等方面的相关背景知识以及国内外研究现状,提出了本论文的选题依据。第二章设计合成了酰胺类表面活性剂—N-十二烷基乙酰胺基-N,N,N-三甲基溴化铵(DAA),用其修饰液体-液晶界面,构筑基于γ-谷酰胺基转肽酶(γ-Glutamyl transpeptidase,γ-GT)的传感平台,应用于检测还原型谷胱甘肽(GSH)。研究发现,当γ-GT加入到该传感平台后,由于酶解作用,液晶分子的排列取向由垂直变为水平。而将γ-GT与GSH混合经预先培养后再加入该传感平台,由于γ-GT对GSH的水解作用,液晶分子仍然为垂直的排列取向。根据液晶分子排列取向的变化引发液晶图像亮暗的变化来实现对GSH的特异性、灵敏性检测。对GSH的检测限达到了1 pg/mL。同时,也对血液样本中的GSH进行了检测,还使用等温滴定量热仪和傅里叶变换红外光谱探究了GSH的检测机理。第三章利用磷酸酯类表面活性剂—十二烷基磷酸酯钠盐(SMP)修饰液体-液晶界面,构筑基于碱性磷酸酯酶(Alkaline phosphatase,ALP)的传感平台并应用于检测有机磷农药敌敌畏(DDVP)及L-苯丙氨酸(L-Phe)。(1)利用液晶液滴法制备传感基底,研究有机磷农药DDVP在该传感平台中的响应图像。加入ALP与SMP的混合溶液能够诱导液晶呈现扇形的织构,而将有机磷农药与ALP培养后再与SMP溶液混合再加入,液晶呈现十字花的织构。据此可实现对DDVP的灵敏性检测,检测限可达到0.1 ng/mL,应用该方法检测了西红柿样本中的农残。使用等温滴定量热仪和酶标仪验证了检测机理。(2)基于以上研究,利用铜网法制备液晶传感基底,SMP修饰液体-液晶界面构筑液晶传感平台。发现当ALP加入到该传感平台后,由于酶解作用,引发液晶的光学形貌发生由暗到亮的变化;而将ALP与L-Phe混合培养后再加入,由于L-Phe对ALP的抑制作用,液晶的形貌仍为暗的形貌。因此通过观察液晶图像的亮暗变化可实现对L-Phe的检测,检测限为6.06 pM,应用此方法还检测了尿液样本中的L-Phe。采用等温滴定量热仪验证了其检测机理。第四章设计合成了羧酸酯类表面活性剂—N-十八烷基氧羰甲基-N,N,N-三甲基溴化铵(OTB),将OTB与液晶掺杂后构筑传感基底,实现了对羧酸酯酶(Carboxylesterase,CES)的检测。研究发现,当CES加入到该传感平台后,酶解作用会导致液晶的光学形貌发生由暗到亮的变化。传感基底在保存了约20天后依然稳定,对CES的检测限达到了18 U/L。还使用该方法检测了尿液样本中的CES。