在生物医学领域,对高准确和高灵敏的检测技术的需求日益增长,特别是对各种生物分子,包括核酸、适配体和蛋白等生物标志物等的检测。准确快速的从少量或者微量的样本中获得很多的生物信息,是其进一步发展的趋势。其中,如何有效地将生物标志物应用于定量检测对临床诊断具有重要意义。量子点作为一种新型的荧光探针由于其独特的光学特性,被广泛用于生物标志物的检测中。基于量子点光学性质设计的生物传感器,系以量子点及其生物偶联物作为靶标构建的生物分子传感器,通过测定荧光强度信号对检测物质的含量进行确定。作为量子点光学传感器之一的量子点荧光免疫吸附法（QD-FLISA or QLISA）,由于具有较高灵敏度、准确度以及可满足高通量检测等特点,已经对多种特异性的蛋白以及小分子毒素等实现了定量检测。虽然基于量子点荧光免疫吸附法的检测技术研究得到了很快地发展,但是在用于体外诊断时仍有一些问题需要克服,对多种生物标志物的联合检测的研究比较匮乏,同时其检测灵敏度和准确性也有待进一步提高。由此,在本论文中,我们通过量子点荧光免疫吸附法构建了基于不同检测基底的高灵敏光学传感器,对感染类标志物实现了高准确度和高灵敏度的定量检测。开展的具体工作如下:（1）基于双色量子点荧光免疫吸附法构建的光学传感器对感染类生物标志物的联合检测。我们选取的感染类生物标志物为C-反应蛋白（CRP）和血清淀粉样蛋白A（SAA）,利用高稳定性的红色和绿色水溶性的量子点分别标记SAA和CRP抗体制备出双色的量子点-探针复合物。通过优化检测条件和加样方式,我们成功实现了在同一个检测孔中对SAA和CRP两种生物标志物的联合检测。该方法为SAA和CRP的检测提供了一个相对较宽的线性范围10-1000 ng/mL,最低检测限（LOD）分别为2.39 ng/mL和6.37 ng/mL。该方法的回收率在92.13%～101.85%之间,相对偏差小于15%,说明该方法具有良好的稳定性和准确度。（2）基于包被方式的优化以提高荧光免疫吸附法光学传感器的灵敏度。包被抗体在酶标板上的固定通常是根据分子间作用力进行的非共价键结合,呈现无序的状态,使得一些抗体无法与抗原进行有效的结合,从而导致检测灵敏度无法进一步得到提高。为了优化包被方式,我们分别利用氨基硅烷化试剂APS（3-氨基丙基三乙氧基硅烷）、环氧基硅烷化试剂GPS（3-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲基硅烷）和巯基硅烷化试剂MPS（3-巯丙基三甲氧基硅烷）对酶标板基底进行表面改性,通过化学键结合等方式实现了对抗体有序的包被,基于QD-FLISA方法成功实现了对CRP的定量检测。其中,经过氨基硅烷化（APS）处理的酶标板,然后再利用偶联剂SMCC（4-（N-马来酰亚胺基甲基）环氧烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯）对抗体进行包被的效果优于直接包被抗体（非共价键结合包被）,其检测的灵敏度有了较大的提高,LOD可以达到0.76 ng/mL。经过巯基硅烷化（MPS）处理的酶标板,对高浓度抗原的捕获能力增强,其检测灵敏度也可以提高到0.65 ng/mL。（3）基于量子点荧光免疫吸附法以玻璃为基底构建新型光学传感器。以普通玻璃片直接作为生物传感器的基底对抗体进行包被和检测时,会对量子点探针存在着一定的非特异性吸附,为了抑制基底对量子点探针的吸附,我们对玻璃基底进行表面改性,通过层层自组装法（LBL）和旋涂法分别对玻璃基底表面处理上含有负电荷的聚苯乙烯磺酸钠（PSS）或者meso-四（4-羧基苯基）卟吩二盐酸盐（TSPP,即磺酸基卟啉）物质,可以抑制玻璃基底对水溶性量子点探针的吸附。经过表面改性的玻璃基底对CRP抗体进行包被后,基于QD-FLISA法成功实现了对CRP的定量检测。利用PSS和TSPP单独修饰的玻璃基底芯片可实现对CRP的定量检测,LOD分别为1.26 ng/mL和5.17 ng/mL。优化实验方案,采用TSPP和PSS共同处理玻璃基底,对CRP进行定量检测的LOD提高到了0.69 ng/mL。采用旋涂PSS方法修饰的玻璃基底芯片,对CRP进行定量检测的LOD也达到了1.0 ng/mL。此外,我们利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）和玻璃基底制备了生物芯片微阵列,用巯基硅烷化试剂（MPS）对生物芯片基底进行巯基功能化的表面改性,成功实现了对CRP定量检测,其检测灵敏度也可以达到0.89 ng/mL。（4）基于单色量子点构建三维结构免疫芯片传感器对感染类生物标志物的联合检测。由于普通基底（酶标板和玻璃片为二维平面基底）的吸附量有限,为了进一步提高检测灵敏度,我们设计了一种“沟壑装”的三维结构基底,该基底可以高质量的负载蛋白,在免疫检测中接近“绝对零”背景,其负载量是二维平面基底（酶标板）的7倍。利用三维结构基底对抗体进行固定,避免了在包被过程中进行化学键合对抗体生物活性的破坏。通过压电式生物芯片点样仪,我们对同一反应孔的不同位置进行点样,使用一种红色的量子点荧光探针对两种待测物进行免疫吸附法定量检测,荧光强度由我们自己搭建的荧光光谱仪进行采集。经优化实验条件,我们成功实现了对CRP和SAA的定量检测,其检测范围均扩大为0.1-1000 ng/mL,LOD分别为0.11 ng/mL（CRP）和0.16 ng/mL（SAA）,相比于基于二维基底的检测,其灵敏度有了很大的提高。该方法的回收率在91.1%～114.6%之间,相对偏差小于15%,说明该方法在提高灵敏度的同时也具有良好的稳定性和准确度。（5）高稳定量子点微球的合成及其在构建的新型光学传感器中的适用性。为了提高检测的灵敏度,我们采用巯基硅烷化硅球与量子点自组装制备成高质量的量子点微球（QDs-MB,尺寸在200 nm左右）,与二氧化硅包覆的单核量子点（QDs@SiO2）相比,该QDs-MB具有宽的p H稳定范围和更好的光热稳定性。对制备的量子点微球进行偶联抗体比例的优化,优化出QDs-MB与偶联抗体的比例为1:12。以此作为QD-FLISA的荧光探针,由于其高的荧光强度和高的抗体偶联效率,对更低浓度的CRP实现了灵敏检测,其LOD达到了0.36 ng/mL,相比QDs@SiO2作为荧光探针的QD-FLISA方法,其灵敏度提高了2倍。利用该量子点微球对巯基硅烷化（MPS）修饰的酶标板进行评价,其对CRP的定量检测的灵敏度提高到0.24 ng/mL,相比QDs@SiO2作为荧光探针的QD-FLISA方法,其检测灵敏度提高了3倍。利用该量子点微球构建三维结构免疫芯片对感染类生物标志物（CRP和SAA）进行联合检测,对CRP和SAA的定量检测范围扩大到了0.05-1000 ng/mL,其最低检测限分别达到了15 pg/mL（CRP）和86 pg/mL（SAA）,实现了基于量子点微球对生物标志物的超高灵敏度检测。