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表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS）能检测待测生物分子的物化组分以及结构特征等信息,具有无创、快速、放大倍数高等优点。因此,SERS作为一种高灵敏的检测工具,在生物分析、医药安全、临床诊断等众多领域备受瞩目。SERS实现生物分子的高效检测,必须同时达到以下三个条件:一、高活性的SERS基底;二、生物分子有较大的拉曼散射截面;三、生物分子与基底间有较强的亲和力。随着应用领域不断拓展,生物分子的拉曼散射截面小、与SERS基底亲和力弱,加上组分复杂、背景信号强等问题,都需在SERS基底的设计、修饰、组装和普适性等方面创新发展。本论文针对SERS检测生物分子存在的难题,从基底形貌的选择,结构的优化,以及基底的修饰处理等角度出发,设计并构筑兼高稳定、多热点的高效金@银（Au@Ag）SERS基底,实现生物分子（抗生素、蛋白质以及结直肠癌标志物）的无标记、高灵敏、特异性检测,从而为生物分析、临床诊断和医学治疗提供重要参考。主要研究工作如下:（1）Au纳米颗粒（nanoparticles,NPs）的可控合成及其性能研究。首先设计并合成了单分散的Au纳米立方体（nanocubes,NCs）、Au纳米棒（nanorods,NRs）、Au 纳米双锥体（nanobipyramids,NBs）和 Au 纳米球（nanospheres,NSs）。随后将这些Au NPs作为SERS基底,实现了对结晶紫的高灵敏检测,最低检测限达到 10-9 M。然后通过有限差分时域模拟（finite-difference time-domain,FDTD）,揭示这些Au NPs电场分布情况。最后采用MTT法评估了这些Au NPs对Ha-cat细胞的细胞毒性,揭示了 Au NPs本身是一种生物相容性材料,存在的细胞毒性可能来源于其表面的配体。（2）调控Au@Ag NRs作为SERS基底用于高灵敏检测抗生素。首先利用种子介导法合成了粒径均匀的Au NRs,再调控反应物的量获得了一系列Ag壳厚度可控的Au@Ag NRs。随后通过FDTD模拟和SERS光谱均可以看出,8 nm银壳的Au@Ag NRs作为SERS基底具有最高的SERS活性。然后基于该SERS基底,在水、模拟体液、甚至人血清中实现了准确、快速、灵敏地检测青霉素G钠。此外,通过青霉素G钠的热重分析和不同pH条件下的SERS光谱,揭示青霉素G钠具有耐高温、耐碱且对酸敏感的特性。最后,实现了对4种不同抗生素的高灵敏、特异性检测,表明该Au@AgNRs SERS基底对抗生素的检测具有良好的普适性。（3）调控Au@Ag NSs基底,建立了一种新型的蛋白质的无标记高灵敏检测方法。首先制备了 Ag壳层厚度可控的Au@Ag NSs作为SERS基底,再利用Cr3+离子作为聚集剂,I-离子作为清洁剂,使SERS基底与蛋白质分析物之间因聚集效应形成大量“热点”,拉曼信号显著增强且可重现。随后实现水、模拟体液、甚至血清中肌红蛋白的定性分析和微量检测,并且揭示了肌红蛋白在酸性、碱性和加热条件下的变性行为。最后完成了肌红蛋白（3 fg/mL）,人类血清白蛋白（30 fg/mL）,溶菌酶（30 ng/mL）和细胞色素C（30 ng/mL）四种典型蛋白质无标记、高灵敏的检测。（4）SERS无标记检测结直肠癌（colorectal cancer,CRC）标志物核苷二磷酸激酶 A（nucleoside diphosphate kinase A,NDKA）。NDKA 是 CRC 的一种重要标志物,首先通过NDKA基因（NME1）的克隆、表达、纯化获得NDKA。随后合成了尺寸均匀的高质量Au@Ag NSs作为SERS基底,建立了一种CRC蛋白标志物NDKA的无标记检测方法。实现了在水、模拟体液环境中NDKA的的定性分析和微量检测。使用该方法,同源蛋白质核苷二磷酸激酶D（nucleoside diphosphate kinase D,NDKD）也被检测。