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阿兹海默氏症(Alzheimers disease，AD)或称脑退化症、阿尔兹海默病、老年失智症等，由德国精神病学家和病理学家爱罗斯·阿兹海默(Alois Alzheimer)于1906年发现并因此得名。阿兹海默氏症的致病过程与淀粉样前体蛋白(Amyloid precursor protein，APP)解离的含有40或42个氨基酸的淀粉样多肽Aβ的错误折叠密切相关。淀粉样多肽从淀粉样前体蛋白中裂解产生后由分泌小泡分泌至细胞外，并发生折叠聚集，对神经细胞造成损伤，从而直接导致疾病的发生。Aβ聚集过程的机理研究，对于解释Aβ聚集体的神经毒性，进而研究有效的阿兹海默氏症的诊断与治疗试剂具有重要意义。本论文针对上述问题，采用多种系综平均与单分子研究方法综合表征Aβ聚集机理和金属离子的作用。 论文共分五章。 第一章:以阿兹海默氏症的发现历程、淀粉样多肽结构及聚集机理的研究进展、阿兹海默氏症的抑制及治疗手段研究进展为主轴，介绍了阿兹海默氏症以及致病多肽Aβ，并据此提出论文的研究设想。 第二章:详细介绍了荧光相关光谱理论(Fluorescence correlation spectroscopy,FCS)以及应用进展。 第三章:采用FCS技术，构建适合非均一性多肽的研究方法。应用离散数据模型分析多肽聚集体的平均扩散时间与扩散系数;进一步，针对Aβ(1-42)聚集具有高度非均一性的特性，结合最大熵连续数据模型分析Aβ(1-42)多肽聚集过程动力学。 第四章:采用圆二色光谱(circular dichroism spectroscopy, CD)、酪氨酸本征荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)，FCS等技术，综合表征铜离子和锌离子存在下Aβ(1-42)聚集过程多肽二级结构以及聚集过程动力学。从单分子尺度量化金属离子与Aβ(1-42)结合物之聚集体的尺寸大小动态变化，并据此提出金属离子与Aβ(1-42)相互作用过程的理论模型。 第五章:将SiO2壳层(约5 nm)包裹于银纳米颗粒，在保证拉曼增强效应的基础上，有效消除银纳米颗粒对蛋白质氨基侧链乃至二级结构可能的影响，采用共聚焦拉曼光谱跟踪Aβ聚集过程中二级结构的变化。同时，采用硫磺素(Thioflavin T，ThT)特征荧光、原子力显微镜等手段与拉曼光谱进行联用，建立拉曼指纹区信号与Aβ多肽聚集过程的实时关系。