中文摘要：

通过化学修饰在抗体和抗原分子上引入双键，形成可聚合抗体、抗原。借助原位聚合将大分子抗体、抗原组装到（反）蛋白石结构光子晶体中，利用抗体、抗原的相互作用形成物理胶联而得到抗体、抗原半互穿网络凝胶光子晶体。该凝胶对未经修饰的抗原具有响应性，抗体、抗原的重组使凝胶的网络体系受到影响，引起光子晶体晶格常数的变化，这将导致光子晶体禁带波长的位移，从而实现利用光学体系分析或检测抗原的目的。本研究的重点是大分子化抗体、可聚合抗原的制备、结构和性能研究，大分子抗体、抗原与光子晶体opal组装及凝胶形成，抗原、抗体重组等响应机制及与禁带结构的关系。本研究将光子晶体研究与生命科学研究有机结合起来，拓展了两个领域的研究范围，为光子晶体在生物分子识别、免疫检测等领域应用提供依据。这将丰富抗体、抗原重组及光子晶体禁带结构响应性等理论。

结论摘要：

采用高、低温技术制备了含有抗体（抗原）分子的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)微凝胶。采用简单易行、方便快捷的疏水诱导法组装得到聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)、聚N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸(PNIPAM-co-AAc)蛋白石结构凝胶光子晶体，利用SEM扫描电镜和TEM透射电镜研究了其结构表征。利用凝胶光子晶体的结构颜色及布拉格衍射峰变化进一步研究了此蛋白石结构对外界环境的响应性。结果表明疏水诱导法组装得到的蛋白石结构光子晶体颜色鲜艳、可控，可以得到大尺寸光子晶体。该光子晶体对外界环境如温度、溶剂和蛋白质分子有响应性。通过N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺(NAS)和抗体（抗原）反应，将双键引入抗体（抗原）分子中。采用毛细力诱导法制备了聚丙烯酰胺（PAM），聚丙烯酰胺/聚丙烯酸（PAM/PAA）和聚丙烯酰胺/抗体（抗原）反蛋白石结构响应性凝胶光子晶体。该反蛋白石结构凝胶光子晶体对有机化合物、溶液pH、蛋白质分子有响应性，其结构颜色及反射光谱随外界环境变化而变化，因而可转化为为光学信号，进行检测。