液晶（Liquid Crystals,LCs）是一种介于液态与固态之间的特殊物质形态。液晶具有独特的光学各向特性和流动性,表现为对所处界面上的物理化学变化十分敏感。界面结构或组成的改变会引起液晶取向的改变,最终可转换为肉眼可见的偏光信号的变化。因此,液晶分子常被用于生物传感器的换能和放大元件用于分析与检测各种生物结合事件,具有无需标记和自然放大,价格低廉和结构简单等显著优点。当前,液晶生物传感器主要分为两类,即固态界面型和液态界面型。相较于固态界面,液态界面具有独特的优点:液态流动性允许分子的迅速重排,既有利于反应动力学研究又能为生化反应提供更合适的反应环境。因此,水-液晶生物传感器已在生物分子如核酸、蛋白质、小分子物质等的检测中崭露头角。基于水-液晶界面的生物传感检测系统通常由水相、水-液晶界面和液晶相（²0μm厚）三部分构成。在大多数水-液晶型生物传感检测系统中,常常需要在水相中引入离子以优化反应条件或促进相关生化反应的进程。然而,离子的引入通常会引起水-液晶界面性质的改变,从而直接影响液晶取向,进而影响检测结果。本文针对以上问题,围绕离子对水-液晶生物传感界面的影响进行探究,主要探讨内容如下:（1）不同阳离子表面活性剂对水-液晶体系中液晶取向的单独影响。选用三种相同头基,不同烷链长度的阳离子表面活性剂(十八烷基三甲基溴化铵(C₁₈)、十二烷基三甲基溴化铵(C₁₂)、八烷基三甲基溴化铵(C₁₂))构建水-液晶体系,研究其链长、浓度对水-液晶体系中液晶取向的影响及动态响应情况。实验结果表明阳离子表面活性剂的烷链越长,对水-液晶体系中液晶分子取向作用越强。即相同表面活性剂浓度构建的水-液晶体系中,界面下液晶分子受到作用力大小顺序为:C₁₈>C₁₂>C₈。其他条件相同时,表面活性剂浓度越大,对界面下液晶分子的取向作用越强。（2）离子对水-液晶体系中液晶取向的单独影响。分别选择Hofmeister效应定义的Kosmotrope（K）和Chaotrope（C）两类离子,针对影响水-液晶体系中液晶取向的几个主要因素（离子种类、离子浓度、pH）进行详细探讨。结果表明:一定条件下,K类离子和C类离子均能诱导水-液晶体系中液晶垂直取向;并定义恰好能诱导液晶垂直取向的离子浓度为临界浓度,不同的离子具有不同的临界浓度值;C类离子的临界浓度值一般低于K类离子的临界浓度值;根据实验结果提出了离子诱导水-液晶体系中液晶分子垂直取向的机制:离子分散至液相和界面相的浓度不同,使不同相间形成浓度差,进而形成界面相的双电层是诱导液晶分子取向的主要因素。（3）离子与表面活性剂共同作用对水-液晶体系中液晶取向的影响。选取生物相关检测中常涉及的离子Na₂HPO₄,分别与上述三种阳离子表面活性剂构建水-液晶体系,探讨了离子和表面活性剂共同对液晶取向的共同影响。具体为:选取一定离子条件（浓度,种类）,分别研究不同链长、不同浓度表面活性剂对水-液晶体系中液晶取向影响;选取一定表面活性剂条件（链长、浓度）,分别研究不同种类、不同浓度离子的引入对水-液晶体系中液晶取向影响。实验结果得出:离子和表面活性剂能以“相互促进”方式诱导水-体系中液晶分子垂直取向。同时,根据离子和表面活性剂对水-液晶体系中液晶分子取向的共同诱导作用获得了临界曲线,该曲线对制备水-液晶型生物传感器具有指导意义。