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表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)效应是指吸附在金属纳米结构表面的物质,其拉曼光谱信号强度得到极大增强的现象。它是一种灵敏度高且不受水干扰,对细胞损伤小的光谱技术,十分适用于活体细胞等生物体系的研究。本论文主要研究SERS基底的几种金属纳米粒子的制备、利用SERS光谱研究纳米粒子与红细胞的相互作用等一系列内容。目的在于利用学科之间的互补优势,将激光光镊拉曼光谱技术及纳米技术结合起来,发挥SERS的特有作用,实现应用上的创新和突破。本论文主要研究内容包括以下几点：1.采用柠檬酸钠还原法制备金、银纳米粒子,进而以金纳米粒子为种子制备金核银壳纳米粒子,下文简称银包金纳米粒子(Ag@AuNPs)。在此基础上尝试研究金棒纳米粒子及包裹银层的金棒纳米粒子的制备。采用紫外可见吸收光谱检测纳米粒子表面等离子体共振峰,研究各种纳米粒子的粒径分布及稳定性。并比较系统地研究了这几种纳米粒子对拉曼染料结晶紫(CV)的拉曼信号的增强能力,为接下来红细胞与纳米粒子相互作用的相关研究奠定实验和理论基础。2.利用新型纳米材料银包金纳米粒子作为SERS基底,研究CV信号的增强效果与时间的关系。采用785nm激光激发CV的表面增强拉曼光谱,统计光谱特征峰强度的变化趋势。结果分析发现,CV的725、801、914、1177、1392、1588cm-1等特征峰强度在0-30min内随时间的延长而逐渐升高,达到一个平台后随时间(30-36min)的增加基本保持不变。由此我们知最优最快的CV表面增强光谱的测定时间为30min,从而大大缩短了相关SERS研究的时间周期。3.利用激光光镊拉曼技术追踪红细胞内吞CV包裹的Ag@AuNPs的过程：每隔20秒利用光镊囚禁红细胞并收集该细胞拉曼光谱及邻近溶液的拉曼光谱。光谱分析结果表明,收集到的红细胞光谱包括了归属红细胞与CV的特征峰,其中红细胞的光谱特征峰1001、1128、1213 cm-1和CV的光谱特征峰915、1177、1370、1586、1619 cm-1的强度随着时间上升,表明在红细胞与CV包裹的Ag@AuNPs共培养的过程中,Ag@AuNPs能引起红细胞信号的增强,且CV包裹的Ag@AuNPs在红细胞累积。通过分析红细胞与其邻近溶液这两者的光谱差发现：归属CV的光谱特征峰913、1179、1586cm-1随时间呈类余弦的变化,这表明红细胞内的CV包裹的Ag@AuNPs含量先升高后降低,再升高。通过计算可以得到CV包裹的Ag@AuNPs进入红细胞的时间范围以及进人红细胞的速度、被溶酶体降解的速度。本研究表明表面增强拉曼技术是一种追踪细胞生理过程强有力的工具,为研究外物(纳米粒子、药物等)进入细胞提供了新的实验方法和思路。