生物芯片(microarray)技术作为一种上世纪90年代才出现的一种高通量分析技术正获得越来越广泛的关注[1,2]。在过去的十余年中,生物芯片取得了空前的发展,逐渐成为蛋白组学和基因组学的重要研究工具。通常生物芯片采用荧光化合物(如Cy3和Cy5等)作为标记物,但是由于荧光化合物存在非均匀光漂白和发射光谱宽等缺陷,从而导致生物芯片的选择性、重现性和灵敏度还有待进一步提高。通常使用的芯片基底材料是商业化载玻片、硅片以及高聚物的薄片,目前构建新型具有荧光增强性质的生物芯片基底材料成为高通量生物分析技术的研究热点。制备出新型具有荧光增强性质的生物芯片基底材料有助于提高生物芯片的灵敏度,降低检测极限。随着纳米加工技术的发展和人们对各种纳米表面结构的新奇光电物理现象的理解,大大促进纳米技术在材料、信息、生物、光学等领域的实际应用[3,4]。周期排列的金属纳米结构能够激发表面等离激元共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)从而产生非常特殊的光电性质。表面等离激元共振是金属纳米结构非常独特的光学特性,金属表面介电常数的变化会影响SPR曲线的变化,从而实现对金属表面介质环境变化的传感。平面上周期排列的金属微/纳米周期结构激发SPR由于具有共振角度小、耦合效率高、有效距离长、使用成本低、易于显微观察等特点,因此特别适合于在光电器件、平面集成以及光谱增强等传感器方面的开发应用。本研究中制备出一种新型具有荧光增强性质的生物芯片基底材料,是基于设计特定的周期结构,使其能够具有表面等离激元共振性质,利用这种表面等离激元共振性质产生增强的电磁场对生物分子的荧光信号进行放大,实现微阵列分析检测。具体方法和设计如下:在玻璃、硅片或高分子衬底上利用传统光刻或者纳米压印技术加工出一系列特定的微/纳米周期结构;继以沉积多层薄膜结构,调控其表面等离激元共振性能,使基底表面能够有效耦合微阵列芯片扫描仪发出的入射光,产生金属表面自由电子的集体振荡(表面等离激元共振现象),在基底表面产生增强的电磁场,利用这种电磁场对表面结合的生物分子的荧光信号进行增强,实现提高检测灵敏度的目的。我们的初步结果显示,与传统的玻片相比,荧光蛋白(Cy5-IgG)的荧光信号强度有明显的提高。这种新型具有荧光增强性质的生物芯片基底材料可以广泛的应用于各种微阵列生物芯片(如DNA芯片、组织芯片等)制作上。