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肿瘤标志物可分为六大类,即胚胎抗原类、糖链抗原类、激素类、酶和同工酶类、蛋白类与癌基因产物类,它们与肿瘤的发生发展密切相关,对其进行高灵敏痕量检测有助于癌症的临床诊断和疗效观察。与目前常用的生物检测方法相比,基于表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的肿瘤标志物的肿瘤标志物检测方法具有检测灵敏度高、生物兼容性好、快速简便、特异性好和检测范围广等特点,日益受到关注。例如,基于SERS的肿瘤标志物免疫检测方法中,“三明治”结构(免疫基底-待测物-免疫探针)作为主要的检测方案逐步获得了实际应用。然而,就癌基因产物类肿瘤标志物而言,由于早期癌症患者血清中的microRNA(miRNA)浓度较低以及血清采样后miRNA容易降解等因素,使得miRNA的检测面临许多挑战。因此,借鉴基于SERS的肿瘤标志物免疫检测方法,尤其是设计和制备具有高的增强特性、信号重现性好和稳定的SERS基底,对于开展癌基因产物类肿瘤标志物miRNA的检测具有重要意义。在本论文中,开展了贵金属/半导体纳米结构SERS基底的制备技术研究,并应用于miRNA的生物检测,取得良好效果。主要内容归纳如下:1、Ag/TiO2纳米线SERS基底的制备及其对miRNA-21的生物检测研究。首先,将钛片与氢氧化钠进行水热反应,然后将反应产物水解得到TiO2纳米线结构。其次,应用磁控溅射技术在TiO2纳米线结构表面沉积Ag制备Ag/TiO2纳米线SERS基底。通过对4-巯基苯甲酸(4MBA)标记的Ag/TiO2纳米线SERS基底的SERS光谱测量,结果表明,Ag/TiO2纳米线SERS基底不仅具有高的SERS增强特性,而且均一性好。最后,在Ag/TiO2纳米线SERS基底上修饰上3’-NH2-ssDNA,同时,制备链接有5’-NH2-ssDNA及 4MBA 的Au@Ag@4MBA@5’-NH2-ssDNA 探针,与 miRNA-21 组成“三明治”结构,实现了对非小细胞肺癌过表达的肿瘤标志物miRNA-21的生物检测,最低检测限低至0.75 fmol·L-1。由此可见,对于制备的Ag/Ti02纳米线SERS基底,由于Ag纳米粒子的电磁增强效应以及4MB A-Ag-TiO2之间的电荷转移导致的化学增强,在制备的Ag/TiO2纳米线SERS基底上获得了极大的SERS增强并应用于miRNA-21的高灵敏检测。2、Ag/ZnO纳米铅笔结构基底的制备及其对miRNA-106a的生物检测研究。以锌片为原料,利用水热法,在锌片上原位生长制备了 ZnO纳米铅笔结构;随后通过磁控溅射技术,在ZnO纳米铅笔结构上沉积Ag纳米粒子,制备出灵敏度高和均一性好的Ag/ZnO纳米铅笔结构SERS基底,并提出了基于SERS的miRNA-106a生物检测方案。通过在Ag/ZnO纳米铅笔结构SERS基底上固化3’-NH2-ssDNA,同时制备链接有 5’-NH2-ssDNA 和 4MBA 内标的Au@Ag@4MBA@5’-NH2-ssDNA探针,与 miRNA-106a 组成“三明治”结构,实现了对肾细胞癌中miRNA-106a过表达检测,最低检测限低至57.5 fmol·L-1。