中文摘要：

如何实现对超低浓度生物样品的高效、高灵敏的检测已经成为纳米生物标记技术迫切需要解决的一个关键性技术难点。本申请拟制备既具有超顺磁性和共振拉曼指纹特征，又具有良好水溶性和生物相容性的的Fe3O4/ZnS多功能纳米复合材料，系统考察各种反应条件对纳米复合材料结构、磁学、光学和表面性质的影响规律，研究纳米复合材料与生物分子相互作用机制。利用纳米复合材料的共振多级拉曼指纹特征识别、检测生物样品，在外磁场诱导作用下，提高检测灵敏度，缩短检测时间，研制出具有实用医疗诊断价值的新型纳米生物探针原理型器件，实现对超低浓度生物样品快速、超灵敏检测。

结论摘要：

发展新型纳米生物标记材料和相应的检测技术，是推进纳米材料生物医学应用实用化进程的首要任务和发展方向。本研究从ZnS纳米晶出发，通过材料结构和共振拉曼散射性质的调控以及与磁性材料的复合，构建了一系列可满足生物医学应用需求的新型材料，并发展了基于ZnS共振拉曼散射信号的免疫检测新技术。具体研究进展包括（1）采用了高温热分解法、溶胶法和水热法三种不同方法，通过前驱物浓度、比例、反应温度、反应时间等条件的控制，实现了闪锌矿ZnS纳米晶尺寸、形貌、组分等可控调节，通过ZnS结构与其共振拉曼散射性质内在关系的研究和制备方案的优化，证明ZnS共振拉曼散射信号具有半峰宽窄、抗酸碱能力强和受配体变化干扰小的特点，可满足生物医学应用需求。（2）通过研究ZnS表面性质对偶联过程及蛋白构象的影响，建立和优化了生物偶联方法，以此为基础，开创性地利用ZnS单组分材料体系的多声子共振拉曼散射信号实现了生物分子的高灵敏检测。（3）通过引入超顺磁性Fe3O4纳米粒子，设计并制备了具有良好水溶性、生物相容性、强磁场响应能力和明显共振拉曼散射特性的多功能Fe3O4/ZnS纳米复合材料，系统考察各种反应条件对纳米复合材料组分、形貌、光学和磁学性能的影响规律。利用纳米复合材料的共振多级拉曼指纹特征识别、检测生物样品；利用纳米复合材料在外磁场中能够定向运动、快速富集的特点，克服了检测过程中固液界面处的扩散势垒和边界层效应，提高了检测灵敏度，缩短了检测时间。（4）借助生物分子特异性识别作用，设计并构建了ZnS/抗体/抗原/抗体/Fe3O4型免疫检测原型器件，系统研究了ZnS纳米晶与Fe3O4纳米粒子比例和体系pH值等因素对器件复合结构和多声子共振拉曼信号强度及稳定性的影响，实现了高灵敏度、高特异性和高选择性的生物检测，为发展基于ZnS共振拉曼散射信号的免疫检测新技术提供了重要的理论和实验依据。